板集副井井筒排水、清淤修复施工组织设计

1、前 言在通过认真分析板集煤矿井筒治水及井筒修复相关设计资料的基础上，针对该工程施工的难点与特点，编制了本项工程的施工组织设计，确保排水、清淤、修复工程施工安全、经济、高效地完成。一、设计特点1、井筒排水施工装备以大绞车、大吊桶、高扬程排水泵为主体的施工机械化作业线，施工机械化程度高。2、淤面以上段排水使用BQS50-20×40-260-S隔爆潜水排沙泵结合108×4（4.5）无缝钢管进行作业；淤面以下使用MD50-80×11离心卧泵结合108×4（4.5）无缝钢管进行作业；淤沙清理使用新型抽沙泵直接抽采，辅以高效风铲、风镐人工清理。 3、对损坏或变形较轻

2、的井筒装备，在确保安全的前提下采取保护性拆除；对损坏或变形严重的井筒装备采取破坏性拆除的措施。4、施工吊盘下方设置工作吊篮、便于观察并及时清理障碍，确保施工吊盘安全下放。5、建立健全目标管理责任制，实行项目法管理，实现质量、进度、安全和成本四大控制。6、坚持安全生产和文明施工，实行标准化管理，不断改善作业环境和劳动条件，提高劳动生产率。7、做好环境保护工作，污水排放、噪音、粉尘与废气排放等均符合国家标准，做到文明施工。 二、编制原则1、认真贯彻现行国家、行业标准、规范，在确保安全施工和工程质量以及合同文件所规定其它指标的前提下，科学合理地组织施工。2、积极合理地采用和推广国内先进的技术装备和施

3、工经验，优选施工方案，组织平行交叉作业，坚持正规循环，加快施工进度。3、选用成熟配套的机械化作业线，合理组织和综合平衡各种资源，优化劳动组织，有计划、有重点地组织人力、物力和财力，确保各项经济技术指标的全面实现。4、施工方案安全可靠、工期科学合理。积极改善工作环境和劳动条件，提高劳动生产率，做到安全、文明施工，确保修复施工快捷高效的完成。5、针对本工程的特殊性，做到技术可靠、经济合理、可控性好、可操作性强、关键点清晰、预防及应急措施齐全可靠。6、坚持安全生产和文明施工，实现标准化管理，实现安全“两无”-无重伤、无死亡的管理目标。三、编制依据1、工程施工合同、施工设计图纸、井筒装备图纸等其他相关

4、资料等；2、板集煤矿排水试验方案及井筒正式排水初步方案3、板集煤矿副井井筒套壁预案和连接处修复方案4、煤矿安全规程（2011年）；5、与本工程有关的现行国家法律和行政法规；6、煤矿井巷工程施工规范（GB50511-2010）；7、煤矿井巷工程质量验收规范（GB50213-2010）；8、煤矿井巷工程质量检验评定标准（MT5009-94）；9、煤炭建设工程质量技术资料管理规定与评级办法(煤规字<1999>第34号)；10、与本工程有关的国家及部颁现行国家标准、规范，行业或地方标准、规范；各种技术规范、规程、规定等。四、安全管理目标：无重伤、无死亡，实现文明施工。第一章 工程概况1.1

5、概述国投新集能源股份有限公司板集煤矿，位于淮南煤田西部的利辛、颖上和阜阳三地交界处，行政区划隶属利辛县胡集镇境内。井田北距利辛县约25Km，南距颖上县约30Km左右，交通十分便利。该矿井由煤炭工业部合肥设计研究院设计，设计生产能力为300万t/a。，主、副、风三个井筒设在同一工业广场内，工业广场内地势平坦。采用立井开拓方式，井筒表土段及风化基岩段采用钻井法施工，基岩段采用钻爆法施工。其副井井筒基岩段及相关硐室工程由中煤一建第四十九工程处承建，井筒直径7.0m，井口临时出车轨面标高27.50m，井底出车轨面标高为735.00m，全深796.5m，井底为双侧马头门出车；根据板集煤矿建井综合规划，副

6、井井筒落底后，由中煤三建机电安装工程处对其进行永久井筒装备，且已基本施工完毕。2009年4月18日，该煤矿副井发生突水事故，大量突水携带大量泥沙在淹没井下大巷后并将副井及风、主井井筒基本淹没。突水事故造成副井井筒内的永久装备损毁严重，受大量突水冲击后，副井装备的主、副罐笼因提升绳破断相继坠落，导致井筒内永久改绞装备及井壁损毁程度进一步加大。副井井壁、井下巷道及施工设备损毁情况不明。突水事故发生后，矿方积极应对，迅速组织国内外有关专家对副井突水的原因以及采取的应急措施进行讨论，并及时成立专家组负责专门研究治水复矿措施。专家组在充分分析研究突水原因、突水过程和工业广场地面变形的基础上提出了“抛填注

7、浆冻结排水清淤修复”的治水技术路线。目前板集煤矿主、副、风三井筒的治水建设工程进展顺利，第一阶段的三井探注工程已施工完毕，第二阶段三井井筒冻结施工的各项工作正在进行当中，预计2011年11月上旬可进入井筒排水、清淤修复施工阶段。1.2 井筒技术特征副井井筒技术特征见下表1-1。序号项 目单 位数 量1井口标高m+27.5002井底标高m-768.0003井筒直径m8.1/7.7/7.3/7.9/7.04井筒深度m795.55预制井壁段m608.16现浇井壁段m159.9副井井筒技术特征 表1-1 第二章 施工准备及场地布置2.1 施工条件准备1、供电：施工单位安设6KV临时变电所及变配电设施。

8、2、通讯：采用程控电话和移动电话。3、供水：利用原凿井期间生活及施工水源。4、场内道路：矿区内主要道路及便道已由矿方施工完毕。 5、施工场地布置：本着合理布置的要求综合考虑，施工单位按指定地点建造措施工程及施工用房。6、排水：淤面以上由矿方提供井筒排水设备、管路及地面泄水通道，管路加工、安装由施工单位负责；淤面以下排水施工单位自行在吊盘上安设离心卧泵，辅以新型抽沙泵、吊桶排水。7、施工压风：矿方提供压风管路及压风，管路加工、安装由施工单位负责。8、工广内设简易机修室一座，配备电焊机、车床、钻床，加工简易的非标加工件。大型成套的非标加工件由处机厂加工后运至施工现场。2.2 永久设施的利用及排水施

9、工措施工程安排2.2.1 永久设施的利用排水施工期间可以利用的永久设施主要有：矿方压风机房、永久井架、6KV电源及矿井建设用水源等。2.2.2 凿井措施工程为确保本工程施工的顺利按期进行，根据合理实用的原则，排水期间，除利用建设单位提供的永久设施外，尚需施工部分措施工程，共安排2450（1000）m2详见表2-1副井工广大临工程一览表。2.3 场地布置2.3.1 布置原则1、在工广内布置的临时建筑尽量避开拟建的永久建筑位置或在使用时间上与拟建永久建筑的施工时间错开。2、临时建筑的布置要符合施工工艺流程的要求，做到合理布置。临时工业建筑、为井口服务的设施布置在井口周围。动力设施靠近负荷中心，木材

10、、钢筋、机修加工厂房，靠近器材仓库和堆放场地。建筑施工器材要便于运输。3、符合环境保护、劳动保护、防洪涝、防冰雪及防火要求。2.3.2 场地布置场地布置详见附图一副、风井工业场地平面布置图。2.4 施工准备期安排 2.4.1施工准备的原则1、施工准备期间，各工种、各工序之间交叉频繁，采用统筹方法，运用网络技术，紧紧抓住关键工程平行交叉作业。2、技术准备是工程准备和其它各项准备的前提，应在施工准备前期完成。3、建筑安装工程要采取平行交叉作业，在安排工程进度时，考虑劳动力和物资的平衡。2.4.2 准备工作内容施工准备工作主要包括技术准备、工程准备、器材设备准备、劳动力准备和对外协作工作，具体内容为

11、：1、井筒排水、清淤修复施工前，应取得下列资料：1）副井井筒突水的原因及位置；2）副井筒中心坐标、井口标高、井壁结构、井筒装备等有关图纸资料；3）副井区现有地面设施及其可供利用设施的情况；4）副井筒穿过层位的地质、水文资料、积水和有害气体情况； 2、用于施工的设备及各类辅助管线的下放必须适应原井筒装备。3、完成实测定位工作。4、落实施工设备和物资供应，按劳动力需用计划，组织施工人员进场，并进行必要的培训工作。5、破除套架基础、稳绞基础灰土盘；拆除原封口盘。 6、安装施工所需的套架、三盘二台、稳绞及供电等系统，具备修复施工条件。7、安装通讯、视频监控及安全监控系统。8、完成必要的生活福利设施和工

12、业设施。2.4.3 施工准备期安排人员进点后，进行生产辅助系统、地面大临工程施工。施工准备期共计60天，详见表2-2副井排水、清淤修复施工准备期进度安排表。 副井工广大临工程一览表 表2-1序号名 称面积（m2）结构类型位 置备 注1提升机房260+240彩板房2临时变电所180彩板房与风井共用3稳车群（300）砼浇筑基础井口附近4井口房200砖混、彩钢结构井 口5砂石（材料）场地（700）片石垫层200mm砼井口附近与风井共用6水泥库60砖墙、钢屋架、彩钢瓦井口附近与风井共用7机修间80砖墙、钢屋架、彩钢瓦井口附近与风井共用8材料库60砖墙、钢屋架、彩钢瓦井口附近与风井共用9材料棚40钢屋架

13、、彩钢瓦井口附近与风井共用10木工房40钢屋架、彩钢瓦井口附近与风井共用11办公室280彩板房与风井共用12职工宿舍700彩板房与风井共用13更衣室60彩板房与风井共用14食 堂120彩板房与风井共用15锅炉房30砖墙、钢屋架、彩钢瓦与风井共用16浴 室60彩板房与风井共用17厕 所40彩板房与风井共用合 计2450（1000） 表2-2副井排水、清淤修复施工准备期进度安排表。 第三章 施工方案与施工方法3.1副井井筒排水、清淤修复施工副井井筒排水、清淤修复工程主要包括：1、试排水及观测试验；2、井筒正式排水、井筒装备拆除；3、井筒内淤渣清理、井筒装备及坠落罐笼的拆除清理；4、井筒内损毁井壁破

14、除修复；5、井下连接处清淤修复。期间需要拆除的井筒装备主要有:井口封口盘，4m层间距玻璃钢复合材料梯子间1套、325降温管2路、325压风管1路、管道间1套、325排水管4路、罐道间2套、172×172×10冷轧玻璃钢罐道4路、通讯（信号）电缆支架2路、通讯（信号）电缆5根、动力电缆支架1路、井下进出车平台、操车及托罐系统、套架、稳罐导向、防过放装置、防撞梁及拉紧装置梁等设施。井下另有坠落的罐笼一对及罐笼配重尾绳等。3.2 试排水试验方案及方法3.2.1排水试验方案设计的依据1、前期治水过程中观察到以下现象：1）副井抛入的渣石使原始淤面显著下降：副井在抛渣充填之前井筒中淤面

15、的深度为592m，抛入3924m3石渣后测得抛渣结束时的渣面埋深为476m，经20d固结后渣面埋深为519m，根据抛渣体积和井筒断面面积计算，固结后石渣的高度约94m，由此推算，在石渣压力作用下井筒中原始淤面下沉了20m左右。与此同时，主井和风井的淤面出现明显上升。2）在对井筒周围松散层注浆过程中，三个井筒均出现水泥浆进入井筒并导致淤面上升的现象，由注浆造成主、副、风井中淤面上升的幅度分别为47m、89m和28m 。3） 2010年6月进行的三井筒试排水结果表明，注浆结束后，主井和风井与周围含水层之间的水力联系已不明显，但副井与含水层之间的水力联系仍然显著，详见表3-14）注浆工程结束后，主、

16、副井井筒中的淤面高程和水位长时间基本保持稳定，井筒中水位的偶然小幅度变化可以用天气、气压的变化或人工干扰解释；风井的水位则一直不稳定，并且与主、副井之间一直有较大的水位差。2010年5-6月试排水观测结果 表3-1井筒主井副井风井排水前30d水位升幅/m0.080.182.6第一段排水降深/累计降深（m）45.8954.4150.89停抽后48h水位升幅（m）0.071.680.57水位恢复速度（m/h）0-0.010.010.0800.03水位恢复速度分布随机正态随机正态随机第二段排水降深/累计降深（m）50.11/95.9750.8、/100.79停抽后48h水位升幅（m）0.590.72

17、水位恢复速度（m/h）00.0300.03水位恢复速度分布正态随机正态随机第三段排水降深/累计降深（m）29.61/122.7030.40/129.63停抽后48水位升幅（m）0.811.31水位恢复速度（m/h）00.0200.05水位恢复速度分布随机正态随机注：在主井和风井的第二、第三降深阶段，副井的水位仍继续回升且回升速度几乎不变。5）风井中水位与巷道中水位比较接近，并且在巷道充填过程中与巷道中水位联动。主、副井中水位与巷道水位差别较大，并且在充填注浆过程中水位未发生变化，详见表3-2。6）井下不同位置的巷道中水位差别显著。例如在充填孔注浆前，充1、充2和排3孔的初见水位埋深分别是46.

18、10、36.37和30.11m；6月15日，排1孔穿巷初见水位埋深为61.00m, 在充填孔交替注浆过程中，该孔水位不升反降，直至注浆结束后才逐渐回升至51.09m深度，之后水位呈震荡趋势，振幅高达5m左右，详见表3-2。2011.7.31）水位观测成果表 表3-2日期水位（埋深）/m备注主井副井风井排1孔排2孔排3孔充1孔充2孔4.2710.628.5519.824.2810.618.5319.854.2910.598.5119.884.3010.588.4919.895.110.578.4919.9015.210.568.4819.935.310.548.4619.955.410.508.

19、4219.995.510.498.4220.025.610.488.4120.025.710.468.4020.045.810.458.3820.095.910.458.3720.125.1010.428.3120.165.1110.378.2720.175.1210.378.2620.205.1310.368.2520.23水位变化明显5.149.928.1820.325.199.308.0220.54降雨导致主井水位5.209.297.9420.585.219.257.9320.595.229.127.9120.595.238.997.8720.575.248.967.8620.495.2

20、58.957.8620.405.268.947.8520.315.278.947.8420.2345.3535.275.288.947.8220.1246.4036.385.298.947.8120.0846.6936.545.308.947.8019.9846.7836.445.318.957.8019.8823.6316.12充填6.18.967.8019.426.28.967.8018.596.38.957.8018.346.48.957.8017.796.58.957.8017.406.68.937.8017.016.78.917.8016.656.88.917.8016.326.98

21、.907.8016.076.108.907.8015.866.118.887.7915.676.127.7915.396.137.7914.806.148.957.7914.276.158.937.7813.82排1孔透巷6.168.937.7813.116.178.937.7812.666.188.917.8011.8661.006.198.917.8211.6061.666.208.907.8410.9162.376.218.907.849.7462.926.228.907.848.7058.62停止充填6.238.907.847.6553.906.248.897.866.6351.096

22、.258.887.855.6451.816.268.887.844.8952.306.278.887.844.4452.746.288.887.844.2153.246.29.8.897.834.0953.648.177.8212.322.176.30.8.897.844.0853.298.508.1412.553.217.1.8.897.844.0854.099.018.6112.775.007.2.8.897.844.1454.319.388.9912.956.427.3.8.897.844.2154.559.569.3212.937.397.4.8.897.844.4654.8610.0

23、39.6312.838.207.5.8.897.844.6055.1610.279.8812.758.757.6.8.897.844.7355.3110.4910.0912.619.247.78.887.864.8855.5310.6710.0912.499.587.88.877.864.9355.6611.0110.6112.409.957.98.867.865.0155.8211.1910.7912.2910.247.108.887.865.1056.0411.3010.9112.1710.477.118.887.845.2356.1411.4411.0512.0510.627.128.8

24、87.885.3855.6711.5411.0712.010.837.138.887.885.5555.9511.5311.2111.9611.07.148.887.885.7356.0811.5511.4011.9211.167.158.887.915.9056.2111.5611.5011.9011.277.168.887.90.6.1056.8411.5711.5911.9011.407.178.887.906.3156.5211.5711.7011.8511.507.188.877.916.5356.5711.5811.8211.8411.607.198.897.916.7256.65

25、11.5211.8611.8211.737.208.897.916.9156.7211.5111.9911.8311.827.218.897.917.1556.9111.5212.1211.8611.947.228.897.917.3656.9411.5312.2011.8912.077.238.897.927.4756.9911.5312.3311.9112.187.23下午排2孔回灌7.248.887.917.6057.038.027.6211.645.027.258.887.927.6657.0810.9510.7711.468.267.268.887.917.7957.1411.681

26、1.4210.182、根据前期治水过程中所观察到的若干现象可以做出以下初步判断：1）伴随副井的涌水、涌沙，松散层出现不均匀下沉，由此产生的差异应力导致主井和风井的井壁也发生了破裂；2）巷道中可能存在圈闭的空气；3）由于漏入的水泥浆的固结，副井和主井中的淤积层的渗透性很差，使得在较小的水位差下井筒淤面以上水体与巷道水体之间不发生水力联系。4）风井由于漏入的水泥浆量较小，井中淤积层的渗透性较好，淤面以上水体与巷道水体之间水力联系密切。上述初步判断便是本排水试验的设计依据。3.2.2试排水方式对比 根据专家组对试排水方式A、B、C、D等4种试排水方式的优、缺点分析可知：排水方式C的优点较多。而且，由

27、于到开始排水时风井的冻结期最长，冻结壁应已形成有效交圈。在设计的流量和降深速度下排水造成的冷量流失根本不足以造成已交圈的冻结壁的破坏，因此排水应不会导至含水层补给井筒的现象。据此，根据专家组推荐：拟取采用排水方式C进行试排水试验。试排水方式C按照风井主井副井的顺序逐井试排，每个井筒完成所有降深阶段的排水及观测后再进行下个井筒的试排水试验。优点：1）井筒中淤层的渗透性较好，排水能够有效地降低巷道中的水位，有利于尽早判断井下巷道中存在圈闭空气的可能性或巷道的水力连通性。2）巷道中圈闭气体的减压期较长。3）为主、副井在的原始淤积层提供较长的失水（压）固结时间。缺点：井筒中原始水位（充填孔注浆前水位）

28、与巷道水位差较小，如果在排水的早期阶段出现“补给”现象时，判断补给来源的难度较大。3.2.3试排水试验1、井上口永久装备拆除方案副井井口及井口以上的装备及其辅助设施大部分在前期已拆除，根据井筒排水施工设计方案，在进行井筒排水施工的三盘二台及施工设施吊挂之前，还须将上井口所余的永久封口盘等设施进行拆除，以便进行排水施工的三盘二台及施工设施吊挂的安装施工。2、试排水试验施工试排水试验的必备条件：1）冻结壁厚度达到设计厚度；2）冻结壁厚度发展到井壁外缘。在冻结施工满足上述两个必备条件后，经矿方验证认可并发出排水通知书后，方可进行试排水试验施工。试排水试验时，副井井筒内布置下放1路108×4

29、（4.5）钢管作为排水管路，管路由地面1台2JZ2-16/800稳车悬吊。管路终端结合18×7+FC-22-1770钢丝绳悬吊1台BQS50-20×40-260-S型隔爆潜水排沙泵（其主要技术参数为：Q=50m3/h，H=800m，P=260KW，U=1140V）。为保证试验的连续性，在任一降深阶段开始试验之前，排水泵的泵头应一次性下沉至设计降深以下30m左右深度。泵头处于该深度时，即使在试验的最大降深阶段，泵头与水面及淤面之间都有足够的距离，能保证泵头附近因吸水产生的旋流不影响水位和淤面深度的观测精度。虽然排水试验是在冻结施工单位确定所有井筒的冻结壁已形成有效交圈的前提下

30、才开始抽水，但为了防止意外现象的出现，仍应将试验的第一阶段作为检验冻结壁是否有效交圈的补充手段。因此，试验第一阶段的降深必须根据试验开始时的井筒水位作相应调整，确保在该阶段排水井筒中的水位始终高于巷道中的背景平均水位。本试验的主要目的是调查井筒淤层的渗透性、巷道圈闭气体的减压规律以及淤面高度随水压下降的变化。因此，如果在试验过程中有可能根据观测数据合并降深阶段或调整排水方式。3、排水试验的目的通过对井筒采用分阶段、小降深、密观测的方式进行实验性排水，拟达到以下目的：1）判断井筒与其周围含水层之间是否存在水力联系在实验的初次排水阶段，采用小流量将井筒中的水位连续下降至略高于巷道中水位水平，抽水过

31、程中在排水沟设置测流段，密集测量排水实际流量并绘制流量动态曲线；与此同时，密集观测井筒中的水位并绘制水位动态曲线。如果排水实际流量动态曲线与井筒水量减少值动态曲线出现明显偏差，并且这种偏差有随着排水时间逐渐增大的趋势，测可判断井筒与其周围含水层之间存在水力关系。在井筒水位降深达到设计值后立刻停止抽水，并对井筒中水位进行2448h的观测。如果井筒中水位出现连续回升并且回升速度呈由大到小的趋势，则可判断井筒与其周围含水层之间存在水力联系。2）判断井筒中淤积层的渗透性。如果采取逐个井筒排水方式，当井筒中水位降至巷道的初始水位以下后，通过密集观测排水实验过程中井筒水位和巷道水位观测孔（3个排气孔和2个

32、充填孔）中的水位，可以判断井筒中淤积层的渗透性。判断方法是对比观测孔水位动态曲线和井筒水位动态曲线。如果两种曲线的形态相似或发展趋势相同，则表明井筒淤积层有显著的渗透性，其渗透系数可根据井筒巷道水位差与降深速度的关系曲线进行计算。3）判断井下巷道存在圈闭空气的可能性或巷道的水力连通性通过对比和分析排水实验过程中巷道观测孔的水位动态曲线结合井筒水位动态曲线可以对井下巷道存在圈闭空气的可能性或巷道的水力连通性作出判断：（1）如果在排水过程中，不同的巷道水位观测孔在的水位变化趋势出现显著的差异，则提示圈闭空气存在的可能。（2）如果某个观测孔的水位反复出现较大幅度的升降现象，则表明在该孔附近有圈闭空气

33、。（3）如果某个观测孔的水位在井筒水位大幅度下降后才开始单调下降并且动态曲线的斜率很小，则提示巷道中存在坍塌或充填阻隔段。4）判断排水造成井筒中淤面滞后性突然下沉的可能性根据饱水松散介质固结理论和松散介质堆稳定理论，随着井筒中水位和巷道中水位的大幅度下降，井筒中淤面由于中性应力的降低会出现固结性下沉和休止角减小性下沉。这种下沉与排水是同步的或略滞后于排水过程，因此对后期的清淤过程不会造成影响。但是，三个井筒在对围岩注浆过程中均出现水泥浆进入井筒现象，因此不排除水泥浆将淤层的上段充填并与井壁胶结在一起的可能（副井出现此现象的可能性最大），如果出现此现象，则可能出现当巷道中的水位降深较小时淤积层的

34、下段因固结而下沉，淤积层上段位置保持不变，使上下段之间形成脱节；当巷道水位降至淤面高度以下时，淤积层上段因失去水的顶托力而突然下移。根据排水试验得到的井筒巷道水力联系的结论和试排结束后淤面高度的观测可以在一定程度上排除淤面滞后性突然下沉的可能性：（1）试排结束后如果能观测到淤面显著下沉，则可以排除滞后突然下沉可能；（2）虽然在试排结束后的观测期内未观测到淤面淤面有显著下沉，但如果井筒中水位与巷道中水位呈协调性下降趋势，则表明淤积层未被水泥有效胶结，淤面未下沉的原因是淤积层的固结速度慢. 因此也可以排除滞后突然下沉可能。4、降深安排 井筒试排水采用分阶段、间歇式的方式进行，每阶段降深的设计原则是

35、：1）第一阶段排水过程中排水井筒中的水位始终高于巷道中的平均水位；2）每一阶段井筒水位降深处于排水泵的能力范围内，并小于0.3倍淤层高度；3）井筒在排水试验期间的水位累计降深小于淤层高度。 2011年5月27日充1和充2孔进入巷道时测得的巷道水位埋深分别为45.35和35.37m，排1孔2011年6月l5日进入巷道时测得的巷道水位埋深为61.00m，因此这三个孔的初见巷道水位的埋深平均值47.24m作为巷道的背景平均水位。根据2011年6月20日对井筒淤面埋深的观测，主、副、风三个井筒的淤面埋深分别为 517m、430m和500m，各井筒的井底高程为-735m, 地面标高为27m，由此计算，主

36、、副、风三个井筒中的淤层高度分别为245m、332m和262m。根据上述数据，各井筒的排水阶段以及各阶段的降深安排详见表3-3。每个井筒的二个排水阶段之间应间隔24h，。排水试验阶段划分 表3-3井筒主井副井风井井筒横断面面积/30.1842.9934.19井筒中水位埋深/m8.887.865.10淤层高度/m245332262设计总深度/m240210240排水阶段数434第一阶段降深/m303030后续阶段降深/m709070累计排水时间/h145180165累计观测时间/h967296注：风井的当前水位埋深为7.66m,但根据其变化动态趋势预测，到试排水时其水位埋深应在10m左右。主、副

37、井水位基本稳定，月变化幅度小于0.1m。5、水位、流量及淤面观测1）水位观测（1）观测位置：本次排水试验共设置8个水位观测点，即：主井、副井、风井、排1孔、排2孔、排3孔、充1孔和充2孔。对每个观测点应尽量做到人员固定、设备固定和台帐固定。（2）观测方法：井筒及观测孔中的水位测量均以电极式测绳加电流表作为主要测量工具。在开始抽水前，先用孔中电视对所有井筒及观测孔测试一次水位，并将摄像头逐渐下放到设计的最大水位下降深度以下观察井壁或孔壁情况，为电极测绳标定出下测绳的位置。在此基础上，再用电极测绳反复测量井筒或孔中的水位，确定测量误差范围及引起误差的主要原因。（3）观测时间（a）水位背景观测：排水

38、试验开始前2个星期为水位背景观测期。在该观测期内，对上述8个观测点应每间隔6h测量一次水位值。每次测量时，不同观测点的观测时间差不得大于2h，以避免气温和气压对测值对比的影响.（b）排水过程中的观测：在每个井筒的每个降深阶段排水过程中，对排水井筒每隔0.5h观测一次水位；对非排水井筒和观测孔每间隔2h观测一次水位。 观测孔的观测时间差不得大于1h，以便对比井下不同位置对排水响应的滞后性。（c）阶段间歇期的观测在每个降深阶段结束后的观测期内，对排水井筒每隔1h观测一次水位；对非排水井筒和观测孔每间隔3h观测一次水位。2）流量观测流量观测包两个内容，即：水泵实排流量和井筒容水量的损失量。前者是直接

39、测得的，后者根据井筒中的水位下降速度及井筒横断面面积计算而得。（1）观测位置：根据板集矿对井筒排出的水的流向安排，主井和副井排出的水直接用管路排至绞车房东侧的雨水沟，风井排出的水则先排至东西向的泥浆沟，然后向西排至矿外或经工广雨水系统排至矿外。因此，主、副井的实排流量观测点设在排水管与雨水沟交接点下游10m20m处，风井的实排流量观测点设在排水管与泥浆沟交接点。（2）观测方法：主井和副井：由于测流段设在雨水沟中，断面规则、稳定并且四周光滑，可用浮标法和堰板法二种方法测定流量。观测时测取浮标自测流段起点流到终点的时间及水面到堰板上口的距离. 流量根据公式（1）和（2）计算。测得的流量值可用井筒的

40、初始容水损失量校正。风井：采用矩形堰槽法。堰槽设在排水管与泥浆沟交接处，可为砖砌结构，内表面用水泥砂浆抹平。堰槽长度应大于5m，净断面H×B=1×0.5m2，堰槽的下口端预留堰板插人槽，期深度为1.21.5cm，宽度为0.5cm。堰板采用矩形薄板，其尺寸：面积=(0.5+0.01)×(0 5+ 0.02), 厚度=25mm 堰槽法的流量计算公式为公式（2）浮标法流量计算公式： Q = B x Hw×L/T（1）堰板法流量计算公式： （2）公式中，B雨水沟或堰槽的净宽度H水面到沟或槽底的距离L测流量段长度T浮标经过测流量段的时间B堰板宽度；g重力加速度mo

41、矩形宽口堰的流量系数，可通过实验确定，也可用下式计算：式（3）中，h为矩形堰板的净高度。（3）观测时间各井筒的第一次降深阶段开泵后的前3h为流量测试试验阶段，在此阶段每10min观测一次实排流量，并与井筒容水损失量对比（由于此阶段井筒降深很小，井筒容水损失量实际上是实排流量），以矫正实测流量计算公式。随后进入正常观测期，一般每0.5h测取一次实排流量。但是，如果遇到水泵因故障而停机，则在重新开机后的第1h内每隔10min测一次。3）淤面观测各井筒在每一降深阶段试验开始前均要各测量一次淤面的高度（深度），并在达到最大试验降深后的一个星期内测量三次淤面高度，间隔时间为2448h。每次测量时要在井筒

42、的4个方位点各测一次。不同测次的测量位置要保持一致。6、试验暂停或终止的标准任一井筒在第一阶段的排水过程中如果出现以下现象必须立即暂停排水12h，并观察井筒和观测孔的水位恢复情况：1）连续三次观测到的实排流量与井筒水量的损失量之差大于0.1倍实排流量2）降深速度曲线出现突变性变缓趋势在暂缓排水期间应每隔0.5h观测一次排水井筒的水位并绘制水位动态曲线和水位恢复速度曲线；每个1h观测一次观测孔（排气孔和充填孔）的水位并绘制水位动态曲线。如果同时出现以下现象，意味着含水层中的地下水进入井筒，应终止排水试验：3）水位恢复速度曲线与排水暂停前的降深速度曲线形态一致4）多数观测孔的水位出现上升趋势若上述

43、现象只出现一种，则应延长观测期，以便做出进一步的判断。若上述两种现象均未出现，可以恢复排水试验。7、试验中断试排水试验中，可能存在：1）本井筒排水泵下放遇到障碍物，无法继续下放且难以起升，导致本井试排水试验中断；2）本井筒排水泵工作不正常，故障停机，导致本井试排水试验中断；3）其它井筒的排水泵因故无法按设计预案排水，导致本井筒试排水试验中断；4）其它非正常原因导致试排水试验中断。 因此，在出现上述任一现象时，应及时上报矿方调度，然后根据专家组提供的最新方案调整试验方式。3.3井筒回灌水试排水试验结束后，由专家组根据试验结果确定是否进行回灌水施工。具体施工方案另行编制。3.4正式排水方案及方法3

44、.4.1正式排水方案选择1、排水方案使用BQ50-20×40-260-S型隔爆潜水排沙泵，结合108×4（4.5）排水管从上井口逐步向下排水，一直排到淤面处。管路和电缆采用钢丝悬挂。2、排水方式对比井筒正式排水的排水方式应根据排水试验的结果确定。现针对排水试验可能得到的几种结论提出以下预案：1）预案A前提条件：排水试验结果表明三个井筒的淤层在大降深下均有较好的渗透性，并且巷道中无被圈闭的气体，或虽有圈闭气体但随着井筒水位下降气体呈明显的同步减压趋势。排水方式：三个井筒的潜水泵和排水管路向下延伸至420m深度，并在排水过程中进行水位和流量和观测。然后停止排水72小时进行水位回

45、复观测并用孔中电视观察井筒中障碍物的分布和井壁状态。如果在观测期内井筒水位不出现大幅度回升，观测孔水位继续下降或保持稳定，并且井筒内无安全隐患，主井的潜水泵和排水管路同步向下延伸并排水至515m深度；副井和风井在吊盘上安装离心卧泵后继续排水并清淤或清障，与此同时主井根据副井和风井的清淤（障）进度维持排水，保证巷道中的水位显著低于副、风井中的淤面高度。当副井和风井排水，清淤（障）均至505m深度后，主井在吊盘上安装离心卧泵，随后三井同步排水清淤。在清淤过程中注意保持不同井筒的淤面高度差不超过30m。2）预案B前提条件：排水试验结果表明，主井和风井的淤层在大降深下均有较好的渗透性，但副井的淤层渗透

46、性极弱；巷道中有被圈闭的气体，并随着井筒水位下降气体虽有也同步减压趋势，但减压速度缓慢。排水方式：三个井筒的潜水泵和排水管路向下延伸420m深度，并在排水过程中进行水位和流量和观测。然后停止排水72小时进行水位回复观测并用孔中电视观察井筒中障碍物的分布和井壁状态。如果在观测期内井筒水位不出现大幅度回升，观测孔水位继续下降或保持稳定，并且井筒内无安全隐患，主井的潜水泵和排水管路向下延伸并排水至515m深度；风井在吊盘上安装离心卧泵后继续排水并清淤或清障。待所有观测孔的水位降稳定在480m深度以下，并确定三井筒的淤面也基本稳定后，副井在吊盘上安装离心卧泵，然后逐步向下排水并清淤至480m深度。以3

47、0m为段高，以风主副的顺序循环逐井排水清淤至井底。在清淤过程中注意保持不同井筒的淤面高度差不超过30m。3）预案C前提条件：排水试验结果表明，风井的淤层在大降深下有较好的渗透性，但主副井的淤层渗透性极弱；确定巷道中有被圈闭的气体，但不能确定其压力是否随着井筒水位下降而减小的趋势。排水方式：三个井筒的潜水泵和排水管路向下延伸420m深度，并在排水过程中进行水位和流量和观测。然后停止排水72h进行水位回复观测并用孔中电视观察井筒中障碍物的分布和井壁状态。如果在观测期内井筒水位不出现大幅度回升，观测孔水位继续下降或保持稳定，并且井筒内无安全隐患，按以下步骤逐步完成各井筒的排水清淤：（1）主井的潜水泵

48、和排水管路向下延伸并排水至515m深度，并使水位维持在该深度；（2）风井在吊盘上安装离心卧泵，然后逐步向下排水及清淤（障）至510m深度；（3）副井在吊盘上安装离心卧泵，然后逐步向下排水并清淤（障）至480深度；与此同时主风井维持排水，使观测孔中的水位埋深始终大于480m。（4）以30m为段高，以风主副的顺序循环逐井排水清淤至井底。在清淤过程中注意保持不同井筒的淤面高度差不超过30m。在任一井筒清淤的过程中，其它井筒要定时测量井筒中的水位，并维持排水。3.4.2正式排水、拆除施工正式排水过程中，应及时冲刷井壁并仔细检查露出水面的井筒永久装备、井壁、硐室口等部位状况，发现损坏或具有安全隐患时，应

49、根据现场情况先及时给予处理，并做详细记录。对于由于冻结效果不好出现的冻结未交圈或过冻导致冻胀裂等问题，应先将情况汇报至矿调度，然后根据专家组提供的施工方案制定相应的技术安全措施后方可继续施工。施工期间，井筒内所有施工人员必需佩带保险带，保险带高挂低用并确保生根可靠。1、排水施工在排水试验结束后，根据专家组对排水试验结果的分析结论及指导方案，确定井筒正式排水的排水方式。利用副井井筒内原试排水期间布置的1路108×4（4.5）钢管作为排水管路，管路由地面1台2JZ2-16/800稳车悬吊。在下层吊盘下方利用10t手拉葫芦结合18×7+FC-22-1770钢丝绳悬吊1台BQS50

50、-20×40-260-S型隔爆潜水排沙泵（其主要技术参数为：Q=50m3/h，H=800m，P=260KW，U=1140V）。另在吊盘下方悬吊二台FQW25-50/K风动潜水泵作为辅助排水泵，在主排水泵遇到障碍难以下放时，启动其排水入吊桶，由绞车提升至地面排出。待主排水泵所遇障碍露出水面后，清除障碍，继续下放主排水泵进行排水。井筒排水前，必须安设通风机通风，经测定井筒内的空气中有害气体含量符合国家现行安全规程的规定后，方可下放吊盘、水泵进行井筒排水。排水过程中，应当定时观测排水量、水位和观测孔水位，瓦检员每班检查井下气体不得小于3次，并由矿山救护队不定时检查水面上的空气成分，发现问题，及时采取措施进行处理。在抽排水、拆除过程中应安排专人观察监控积水水位，并和主、风井保持畅通联系，以确保三井的积水水位高差不得大于30m，以确保安全施工。排出来的积水通过井口临时水沟进入矿方地面永久泄水通道排出矿外。对排出的水量作监控测量，定时与井筒内水位下降情况比较分析，并作详细记录。拆除的装备提升至井口后使用装载机堆放至甲方指定堆放场地。2、井筒永久装备的拆除拆除施工作业盘以下吊盘为主，遇到障碍吊盘无法下放时，在下吊盘下方悬挂两只吊篮并结合特制脚踏板作为临时作业平台进行拆除施工。对