一、工程概況
潘北礦主井井筒設(shè)計凈徑為6m,總深度為673.2m,其中凍結(jié)段深度為392 m,采用雙層鋼筋混凝土復(fù)合井壁支護(hù),井壁厚度900~1600mm,砼強度等級為C30~C60;基巖段深度為281.2 m,采用素砼井壁支護(hù),井壁厚度400mm,砼強度等級為C30?,F(xiàn)主井井筒凍結(jié)表土段施工結(jié)束,即將進(jìn)入井筒基巖段施工,為了確保井筒基巖段施工安全,特編制本措施,以便指導(dǎo)施工。
二、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)
1、???????? 工程地質(zhì)
根據(jù)提供的主井井筒井檢孔地質(zhì)預(yù)計綜合柱狀圖資料表明,主井井筒基巖段施工揭露的巖性主要為粉砂巖、細(xì)砂巖、中砂巖和泥巖,揭露的煤層主要為13-1、11-2、11-1煤。
2、???????? 水文地質(zhì)
?? 根據(jù)主井井筒提供的地質(zhì)資料表明,主井井筒基巖段穿過的含水層主要為砂巖含水層,各砂巖主要含水層情況詳見下表,但主井井筒對各砂巖主要含水層已采取了地面預(yù)注漿工作,預(yù)計主井井筒基巖段涌水量不超過10m3/h。
主井井筒基巖段各主要砂巖含水層一覽表
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含水層編號 | 起止深度(m) | 厚度(m) | 預(yù)計涌水量(m3/h) | 巖 性 |
1 | 424.44~443.29 | 18.85 | 24.80 | 粉細(xì)砂巖 |
2 | 465.54~470.59 | 5.05 | 22.09 | 粉細(xì)砂巖 |
3 | 549.56~571.56 | 22 | 18.33 | 粉、細(xì)、石英砂巖 |
4 | 632.26~674.81 | 42.55 | 11.93 | 粉、細(xì)、中、粗砂巖 |
三、施工方案
根據(jù)主井井筒巖石條件和設(shè)計特征,結(jié)合以往類似施工經(jīng)驗,為加快工程進(jìn)度,保證施工安全,主井井筒基巖段施工采用短段掘砌混合作業(yè)的施工方案。即采用SJZ6.7型傘鉆打眼,中深孔光面爆破,長繩懸吊抓巖機出矸,二套單鉤絞車提升, 4m段高M(jìn)JY型窗口式接茬整體金屬模板澆筑井壁砼,二輛8噸自卸汽車排矸。
與井筒相連接的馬頭門和相關(guān)硐室工程均采用普通鉆爆法掘進(jìn),人工配合耙矸機將矸石耙到井筒中,然后用長繩懸吊抓巖機裝入吊桶。砌壁采用鋼木組合模板隨井筒一并澆筑完成。屆時單獨編制與井筒相連接的馬頭門和相關(guān)硐室工程施工安全技術(shù)措施。
四、施工方法
(一)掘進(jìn)
1、鑿巖爆破器材的選擇
①鑿巖機:采用SJZ6.7型傘鉆配6臺YGZ-70型獨立旋轉(zhuǎn)式鑿巖機。
②鉆桿:選用直徑26mm中空六角鋼鉆桿,長度4.8m。
③炸藥:選用二級煤礦安全許用水膠炸藥,藥卷規(guī)格為φ45×450mm,每卷重為700g。過煤層時選用同規(guī)格的三級煤礦安全許用水膠炸藥。
④鉆頭:選用φ55mm“十”字合金鉆頭。
⑤雷管:選用1-5段毫秒延期電雷管,雷管腳線長度6.0m。
⑥啟爆電源:采用380伏動力電源或GFB-1200型發(fā)爆器。
⑦聯(lián)線方式:并聯(lián)聯(lián)線方式。
2、炮眼布置參數(shù)
①炮眼深度:
由于SJZ-6.7型傘鉆鉆架的推進(jìn)器一次推進(jìn)行程為4.5米,根據(jù)循環(huán)作業(yè)方式、每次砌壁段高和鑿巖機的最佳鑿眼深度,確定主井井筒施工時的炮眼深度為4.5米。
②炮眼數(shù)目:
掏槽眼:采用一階直眼掏槽,掏槽眼深度為4.7米,圈徑為1.5米,眼距785mm,布置6個炮眼。中間布置1個空眼。
周邊眼:井筒掘進(jìn)直徑為6.8米,炮眼布置圈徑為6.7米,眼距為500mm,共布置42個炮眼,眼深4.5米,最小抵抗線為550mm。
輔助眼:共布置三圈炮眼,第一圈圈徑為2.9米,布置12個炮眼,眼深為4.5米,眼間距為759mm;第二圈圈徑為4400米,布置16個炮眼,眼距為864mm;第三圈圈徑為5600米,布置24個炮眼,眼距為733mm。
炮眼總數(shù)為1+6+12+16+24+42=101個。
③每循環(huán)炸藥消耗量:
掏槽眼:6×5×0.7=21kg
輔助眼:?(12×4+16×3+24×3)×0.7=117.6kg
周邊眼:42×2×0.7=58.8kg
每循環(huán)炸藥消耗量:21+117.6+58.8=197.4kg
④裝藥結(jié)構(gòu)
正常巖石段采用反向裝藥;揭過煤層時必須采用正向裝藥。
附:主井井筒基巖段施工炮眼布置及爆破圖表。
采用光面、光底、減震、緩沖擊中深孔光面爆破新技術(shù),并根據(jù)井筒掘進(jìn)工作面巖石軟硬程度及時調(diào)整爆破參數(shù),提高爆破效率。同時在距各煤層頂、底板法距2m范圍內(nèi)嚴(yán)格按揭煤施工安全技術(shù)措施執(zhí)行。屆時另行編制揭過各煤層施工安全技術(shù)措施。
(二)裝巖排矸
采用0.6m3長繩懸吊抓巖機裝巖,主提升選用4m3吊桶,副提升選用3m3、2 m3吊桶,根據(jù)井筒掘砌深度至500 m時要及時更換副提為2 m3吊桶,保證副提升絞車的安全運行。采用人工掛鉤式翻矸,矸石經(jīng)溜槽卸至排矸自卸汽車,而后運至指定排矸場地。
(三)砌壁
砌壁采用MJY型單縫液壓窗口式接茬整體金屬模板,模板高度為4m,采用四臺16噸穩(wěn)車地面懸吊。每一砌壁段高掘出后,下放井筒中心線,按設(shè)計要求操平找正模板,便可澆注砼。由礦方供應(yīng)的混凝土采用2m3底卸式吊桶經(jīng)主、副提絞車下到吊盤下層盤上的分灰器,經(jīng)活節(jié)管溜入模板中,砼澆筑要均勻?qū)ΨQ入模,每次入模澆筑高度300mm為宜,防止模板發(fā)生偏斜,采用風(fēng)動插入式高頻振搗器分層振搗,振搗實行分片固定專人,掛牌留名制。
井筒施工穿過圍巖破碎帶時采用錨網(wǎng)臨時支護(hù);揭過煤層時采用架設(shè)29U型鋼井圈背鋼筋網(wǎng)作為臨時支護(hù),29U型鋼井圈間距(中到中)為600mm,砌壁施工時29U型鋼井圈不回撤,澆筑在井壁砼中。鋼筋網(wǎng)規(guī)格φ8×60×100mm,錨桿采用φ20×2000mm螺紋鋼樹脂錨桿全長錨固。
(四)井筒防治水
井筒基巖段施工期間,對于井筒掘進(jìn)工作面的涌水,采取截、排、導(dǎo)、堵、注等綜合防治水措施。當(dāng)井筒掘進(jìn)工作面涌水較大(超過5m3/h)時,井筒內(nèi)布置一臺吊泵,采用一級排水方式,將工作面的涌水直接由吊泵排至地面;當(dāng)井筒掘進(jìn)工作面涌水較?。ㄐ∮?m3/h)時,將工作面的涌水直接由主、副提吊桶隨矸石排至地面。對井筒所穿過的每個主要含水層都要采取傘鉆探水措施,邊探邊掘,施工中堅持“有疑必探,先探后掘”的原則。各主要含水層根據(jù)探水情況,當(dāng)涌水量大于10m3/h時,采取工作面超前探水預(yù)注漿工作,確保施工安全。
1、對于井壁少量淋水,采取截水槽導(dǎo)排至井筒工作面的方法,防止井幫水淋入模板內(nèi),影響澆筑井壁砼質(zhì)量。
2、對于砌壁時,有局部裂隙出水時,采取安裝導(dǎo)水管的方法導(dǎo)入井筒工作面。
3、基巖段已采取地面預(yù)注漿,根據(jù)各含水層探水情況,如工作面涌水量大于10m3/h,采取工作面注漿措施。
五、施工順序、勞動組織及進(jìn)度指標(biāo)、工期
1、施工順序
當(dāng)井筒施工至箕斗裝載硐室及上口回風(fēng)巷硐室位置時,箕斗裝載硐室及上口回風(fēng)巷硐室的施工要隨井筒施工一并完成?;费b載硐室及上口回風(fēng)巷施工方案單獨編寫施工安全技術(shù)措施報集團公司審批。
2、勞動組織
主井井筒基巖段施工直接工采用專業(yè)班組“滾班”作業(yè)制,輔助工采用“三八”作業(yè)制。即一個專業(yè)打眼班、一個砼澆筑班同兩個綜合班組相結(jié)合的勞動組織形式。綜合班組負(fù)責(zé)出矸、清底等工作。專業(yè)打眼班專門負(fù)責(zé)打眼、放炮工作,以保證鑿巖速度和鑿巖質(zhì)量。砼澆筑班專門負(fù)責(zé)脫模、穩(wěn)模、砌壁等工作。
附:基巖段施工勞動力配備表。
3、進(jìn)度指標(biāo)、工期
主井井筒基巖段施工采用短掘短砌混合作業(yè)方式,循環(huán)時間為24小時,循環(huán)進(jìn)尺為4m,循環(huán)率93.3﹪,每月完成28個循環(huán),月進(jìn)尺112m?;鶐r段施工工期76天(不包括井筒揭煤及注漿工期)。
附:主井井筒基巖段施工循環(huán)作業(yè)圖表。
六、施工輔助生產(chǎn)系統(tǒng)
1、提升運輸系統(tǒng)
主井井筒凈直徑6m,井深673.2m,充分考慮到工程的需要以及施工工期、進(jìn)度和我單位現(xiàn)有的設(shè)備,主井井筒施工提升選用兩套單鉤提升,主提升絞車型號為JK-2.8/15.5,提升容器為4m
3吊桶;副提升絞車型號為JK-2.5/11.5,提升容器為3m
3、2m
3吊桶。采用人工掛鉤式翻矸裝置,二輛自卸汽車排矸。