煤矿主立井井筒掘砌工程项目施工组织设计

内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司巴彦高勒煤矿主立井井筒掘砌工程施工组织设计中煤矿山建设集团二十九工程处二0一0年六月一日目录前言 1第一章工程概况 4第二章施工预备及场地布置 9第三章施工方案与施工装备 12第四章井筒及硐室施工 16第五章打干井施工方案和技术措施 31第六章要紧辅助生产系统 33第七章劳动及打算及要紧施工设备 42第八章施工进度打算及工期保证措施 45第九章质量保证体系及操纵措施 49第十章工程施工检测、监控 57第十一章施工安全操纵 61第十二章文明施工与环境爱护 80附表一钢丝绳选型计算讲明书 86附图 92前言我们在认真分析内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司巴彦高勒矿井主立井井筒冻结及掘砌工程施工有关图纸资料及合同文件的基础上，依照本工程设计的特点，结合我处施工装备和技术特长编制了此项工程的施工组织设计，选用了行之有效的施工设备和先进可靠的施工技术、施工工艺，采纳机械化配套作业线快速施工。一、总体思路在本工程施工过程中，以高起步、高标准、高质量、高效益的“四高”为总体目标，精心组织，精细施工，铸造精品。首先确保安全和质量目标、确保工期目标。其次是高标准操纵施工全过程，高效率、高水平建设本工程。在实施中，用先进的设备和科学的配置来满足设计规范和建设单位、监理单位的要求；用先进的技术和工艺来保证质量要求；用先进的组织治理方法，结合工程特点，统筹考虑，科学安排。对施工中的重点、难点部位，始终放在突出的位置，狠抓不放过，依照我处多年从事类似工程施工经验，对本工程施工过程中的重点、难点进行事前、事中操纵。做好施工中的每项监测操纵，对各道工序进行全过程的跟踪监测，并及时收集整理全过程的各类信息，以便更好地指导施工。二、设计特点1、井筒施工装备以大绞车、大吊桶、大模板、小型挖掘机、中心回转抓岩机、自动翻矸、汽车排矸为主体的立井施工机械化作业线，施工机械化程度高。2、冻结表土段施工，采纳短段掘砌混合作业，风镐和高效风铲配合CX55B挖掘机挖掘，抓岩机装罐，整体活动式金属模板砌壁，液压自动脱模；内壁套砌使用组合式模板砌筑，三层吊盘作业，连续不间断施工。3、冻结基岩段、正常基岩段施工时使用SJZ6.10型(定制)伞钻配YGZ—70型导轨式凿岩机钻眼，实施中深孔光面爆破，采纳电磁雷管起爆系统爆破新技术，以提高炮眼利用率和循环进尺。4、硐室施工采纳下行分层法掘进，锚网喷临时支护，确保工程质量和施工安全。5、坚持“有疑必探，先探后掘”的施工原则，做好防治水、探揭煤等专门工序的施工，以防范重大灾难的发生。6、建立健全目标治理责任制，实行项目法治理，实现质量、进度、安全和成本四大操纵。7、坚持安全生产和文明施工，实行标准化治理，不断改善作业环境和劳动条件，提高劳动生产率。8、做好环境爱护工作，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。三、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已及招标文件所规定其它指标的前提下，科学合理地组织施工。2、积极合理地采纳和推广国内先进的技术装备和施工经验，优选施工方案，组织平行交叉作业，坚持正规循环和一次成巷，加快施工进度。3、施工方案安全可靠、工期科学合理，能确保本工程达到优良工程质量标准。4、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，有打算、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。5、改善工作环境和劳动条件，做到文明施工，提高劳动生产率，在确保安全质量的前提下稳产、高效，确保工程按期或提早完成。6、针对本工程的专门性，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。7、坚持安全生产和文明施工，实现标准化治理，实现安全“两无”---无重伤、无死亡的治理目标。四、编制依据1、工程施工合同、施工设计图纸等相关资料；2、国家法律和行政法规；3、《煤矿安全规程》（2010年版）；4、《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ213-90）；5、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》（MT5009-94）；6、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》（GB50204-2002）；7、《煤炭建设工程质量技术资料治理规定与评级方法》(煤规字<1999>第34号)；8、《矿井质量标准化检验标准》；9、《职业健康安全治理体系——规范》；10、《防治煤与瓦斯突出规定》（2009年版）；11、《煤矿防治水规定》（2010年版）；12、《煤矿井巷工程质量验收规范》（GB50213-2010）；13、其它与本工程有关的国家及部颁现行国家标准、规范，行业或地点标准、规范；各种技术规范、规程、规定等。五、工程质量目标：工程质量优良。六、安全治理目标无重伤、无死亡，实现文明施工。我们在本工程的建设施工中，将主动同意建设单位和监理单位的监督与指导，强化施工现场治理，积极采纳新技术、新材料、新设备、新工艺，以一流的治理，一流的施工技术和装备，制造出一流的施工质量和速度。按工期要求，保质保量地完成合同内工程，为巴彦高勒煤矿的建设和进展做出积极的贡献。第一章工程概况1.1简述巴彦高勒井田位于呼吉尔特勘查区的南部，向西南距乌审旗政府所在地达布察克镇约12km，行政区划属鄂尔多斯市乌审旗呼吉尔特乡和图克镇管辖。巴彦高勒矿井的设计生产能力为4.00--10.00Mt/a。井田位于鄂尔多斯高原之东南部，为毛乌素沙漠的东北边缘地带。井田内地形最高点海拔标高为1293.1m，最低点海拔标高为1262.4m。井田属高原半沙漠地貌特征，大部分地区被第四系风积沙覆盖，多为新月形或波状沙丘，没有基岩出露。井田内没有常年地表径流。雨水多通过风积沙渗入地下。井田气候特征属于半干旱的温带高原大陆性气候，太阳辐射强烈，日照丰富，干燥少雨，风大沙多，无霜期短。冬季漫长严寒，夏季炎热而短暂，春季回暖升温快，秋季气温下降显著。当地最高气温+36.6℃,最低气温为-27.9℃；年降水量为194.7～531.6mm，平均为396.0mm，且多集中于7、8、9三个月内；年蒸发量为2297.4～2833mm，平均为2534.2mm，年蒸发量为年降水量的5～10倍。井田内风多雨少，最大风速为24m/s，一般风速2.6～5.2m/s，且以西北风为主。冻结期一般从10月份开始至次年4月份，最大冻土深度为1.71m，最大沙尘暴日为50d/a。据“中国地震烈度区划图”划分，井田所在区域地震动峰值加速度为0.05g，地震烈度相当于Ⅵ度，属弱震区的预测范围，历史上亦无破坏性地震记载。210国道从井田东以南北向通过，本区距210国道约17km，有乡村公路相通。沿210国道向北约130km可至鄂尔多斯市东胜区，向南约60km可至陕西省榆林市。1.2井筒技术特征主立井筒技术特征见下表1-1。主立井井筒技术特征表1-1序号名称单位主井备注1井口设计标高m+1271.7002井口中心坐标Xm4290885.1643井口中心坐标Ym36621532.7604井筒深度m621.75冻结深度m594.46井筒直径（净）mφ8.27基岩段壁厚m0.551.3工程地质及水文地质井田内地层由老至新发育有：三叠系上统延长组（T3y）、侏罗系中统延安组（J2y）、侏罗系中统直罗组（J2z）、侏罗系中统安定组（J2a）、白垩系下统志丹群（K1zh）和第四系（Q）。详见附图一《巴彦高勒主井井筒地质柱状图》。1.3.1含隔水层水文地质特征1、第四系松散层（Q）潜水含水层1）全新统风积沙孔隙潜水含水层（Q4eol）岩性为灰黄色、黄褐色中细砂、粉细砂，结构松散，沉积厚度一般小于20m，遍布全区。依照《内蒙古自治区乌审旗水文地质普查报告》成果：地下水位埋深0.50～3.00m，单位涌水量q=0.25～1.00L/s·m,溶解性总固体小于1000mg/L，地下水化学类型为HCO3～Ca·Na及HCO3～Na·Ca型水。因此，含水层的富水性中等，透水性能良好，地下水水质良好。该含水层为矿床的间接充水含水层。2）上更新统萨拉乌素组孔隙潜水含水层（Q3s）岩性为黄色、灰黄色、灰绿色粉细砂，类黄土状亚砂土，含钙质结核，疏松，具水平层理和斜层理，全区赋存，厚度一般50～70m，最大120m。依照《内蒙古自治区乌审旗水文地质普查报告》成果：地下水位埋深一般1.00～5.00m，单位涌水量q=1.00～5.00L/s·m,溶解性总固体小于1000mg/L，地下水化学类型为HCO3～Ca·Na及HCO3～Na·Ca型水，水质良好。依照本次施工的WJ12号钻孔抽水试验成果：含水层厚度59.02m，地下水位埋深14.88m，水位标高1266.19m，水位降深S=13.70m，钻孔涌水量Q=3.833L/s，单位涌水量q=0.280L/s·m，渗透系数K=0.544m/d，水温12℃，溶解性总固体287mg/L，pH值7.9，F含量0.29mg/L，As含量0.00mg/L，NO3含量30.99mg/L，地下水化学类型为HCO3～Ca型水，水质良好。因此含水层的富水性强，透水性能良好。因大气降水量较少，补给条件较差，补给量一般不大，但雨季补给量会明显增大。潜水含水层与大气降水及地表水体的水力联系特不紧密，与下伏承压水含水层水力联系较小。该含水层为矿床的间接充水含水层。2、白垩系下统志丹群（K1zh）孔隙潜水～承压水含水层岩性为各种粒级的砂岩、含砾粗粒砂岩夹砂质泥岩，在区内没有出露，地层厚度104.46～255.88m，平均177.73m。依照原呼吉尔特详查施工的H021、H099号钻孔抽水试验资料：含水层厚度114.20～120.37m，平均117.29m。地下水位埋深35.23～65.15m，水位标高1266.34～1227.77m，钻孔涌水量Q=0.221～0.402L/s，单位涌水量q=0.00852～0.00807L/s·m，渗透系数k=0.00584～0.00587m/d，水温11～12℃，溶解性总固体312～270mg/L，pH值7.9，NO3—含量0.00～0.89mg/L，F含量0.25～0.30mg/L。地下水化学类型为HCO3～Ca·Mg型水，水质较好。含水层的富水性弱。由于没有较好的隔水层，因此与上、下部含水层均有一定的水力联系。该含水层为矿床的间接充水含水层。3、侏罗系中统（J2）碎屑岩类承压水含水层岩性下部J2z为灰绿色、青灰色、黄绿色中粗粒砂岩，粉砂岩及砂质泥岩，上部J2a为暗紫红色、灰绿色中粗粒砂岩、砂质泥岩夹粉砂岩及细粒砂岩，分布广泛。地表在区内没有出露。依照原呼吉尔特详查施工的WJ10号钻孔抽水试验成果：含水层厚度68.58m。地下水位标高1211.76m，水位埋深64.34m，钻孔涌水量Q=0.178L/S，单位涌水量q=0.00303L/s·m，渗透系数k=0.00383m/d，水温11℃，溶解性总固体386mg/L，pH值7.6，AS含量0.02mg/L，F含量0.98mg/L，地下水化学类型为HCO3～Ca·Mg型水，水质较好。由此可知，含水层的富水性弱，透水性与导水性能差。地下水的径流条件差。含水层与上部潜水含水层有一定水力联系，与下部承压水含水层的水力联系较小。该含水层为矿床的间接充水含水层。4、侏罗系中统延安组顶部隔水层位于2煤组顶板以上，岩性要紧由灰色泥岩、砂质泥岩等组成，隔水层厚度21.02～23.07m，平均22.05m。隔水层的厚度较稳定，分布较为连续，隔水性能良好。5、侏罗系中统延安组（J2y）碎屑岩类承压水含水层岩性要紧为浅灰色、灰白色各粒级砂岩、灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩及煤层。全区赋存，分布广泛，地表没有出露。依照原呼吉尔特详查施工的WS07、WJ07号钻孔抽水试验成果：含水层厚度83.65～91.07m，平均87.36m。地下水位埋深2.20～50.66m，水位标高1217.90～1273.68m，水位降深S=4.79～20.62m，钻孔涌水量Q=0.102～0.392L/s，单位涌水量q=0.00495～0.0818L/s·m，渗透系数k=0.00440～0.0651m/d，水温10～12℃，溶解性总固体272～228mg/L，pH值7.7～7.9，NO3－含量0.00mg/L，As含量0.00～0.01mg/L，F含量0.36～0.70mg/L。地下水化学类型为HCO3—Ca·Mg及HCO3—Na·Ca型水，水质较好，详见附表。因此含水层的富水性弱，透水性与导水性能差，地下水的补给条件与径流条件均较差。含水层与上伏潜水含水层及大气降水的水力联系均较小。该含水层为矿床的直接充水含水层和要紧充水含水层。6、侏罗系中统延安组底部隔水层位于6煤组底部，岩性以深灰色砂质泥岩为主，隔水层厚度2.60～15.19m，平均8.90m。分布较连续，隔水性能良好。7、三叠系上统延长组（T3y）碎屑岩类承压水含水层岩性要紧为灰绿色中粗粒砂岩、含砾粗粒砂岩，夹细粒砂岩及砂质泥岩。钻孔揭露厚度不全，最大揭露厚度23.05m。据邻区铜匠川详查区617号钻孔抽水试验成果：地下水位标高1365.70m，水位降深44.75m，钻孔涌水量Q=0.209L/s，单位涌水量q=0.00467L/s·m，渗透系数k=0.00586m/d。水温10℃，溶解性总固体580mg/L，pH值7.8，地下水化学类型为HCO3—Ca·Mg型水，水质较好。含水层的富水性弱，透水性能差，与上部含水层的水力联系较小。该含水层为矿床的间接充水含水层。1.3.2井田水文地质勘查类型呼吉尔特井田巴彦高勒井田的直接充水含水层以裂隙含水层为主，孔隙含水层次之，直接充水含水层的富水性微弱，补给条件和径流条件较差，以区外承压水微弱的侧向径流为要紧充水水源，大气降水为次要充水水源；煤层虽位于地下水位以下，但直接充水含水层的单位涌水量q<0.1L/s·m（q=0.00440～0.0651L/s·m）；间接充水含水层萨拉乌素组（Q3s）孔隙潜水含水层的单位涌水量q=1.00～5.00L/s·m，富水性强，区内没有水库，无湖泊等地表水体，无常年地表径流，潜水含水层与煤层的间距较大，平均在500m以上，水文地质边界简单，地质构造简单。因此将井田水文地质勘查类型划分为第一～二类第二型孔隙～裂隙充水的水文地质条件中等的矿床。1.3.3工程地质岩组及物理力学性质1、三叠系上统延长组（T3y）该组为煤系地层的沉积基底，井田内未出露，钻孔也仅揭露其上部岩层，据区域地层资料，该组厚度大于100m。岩性为一套灰绿色中～细粒砂岩，局部含砾，其顶部在个不地段发育有一层薄层杂色砂质泥岩。砂岩成份以石英、长石为主，含有暗色矿物。普遍发育大型板状、槽状交错层理，是典型的曲流河沉积体系沉积物。井田内钻孔最大揭露厚度为23.05m，未到底。2、侏罗系中统延安组（J2y）该组为井田内的要紧含煤地层，在井田内无出露。据井田内钻孔资料统计，厚度208.67～312.28m，平均236.07m。岩性要紧由一套浅灰、灰白色各粒级的砂岩，灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩和煤层组成，发育有水平纹理及波状层理，含2、3、4、5等四个煤组。与下伏延长组（T3y）呈平行不整合接触。3、侏罗系中统直罗组（J2z）该组为井田内含煤地层的直接上覆地层，地表无出露。据井田内钻孔资料统计，地层厚度71.12～238.60m,平均162.81m。岩性下部为灰绿、青灰色中、粗砂岩，局部夹粉砂岩、砂质泥岩；上部岩性要紧为灰绿色砂质泥岩、泥岩与灰绿、黄绿色粉砂岩互层。与下伏延安组（J2y）呈平行不整合接触。4、侏罗系中统安定组（J2a）该组地表无出露，据井田内钻孔资料统计，地层厚度35.90～157.29m,平均81.41m。岩性下部为暗紫红色、灰绿色砂质泥岩，夹薄层灰绿色粉、杂粉色、细砂岩，上部为灰绿色、紫色中、粗粒砂岩，局部夹粉砂岩、砂质泥岩。与下伏直罗组（J2z）呈整合接触。5、白垩系下统志丹群（K1zh）井田内无出露。该组地层据钻孔资料统计，厚度104.46～255.88m，平均177.73m。岩性下部以灰绿、浅红色砾岩为主，上部为深红色泥岩、砂质泥岩夹细粒砂岩，具大型斜层理和交错层理。与下伏安定组（J2a）呈不整合接触。6、第四系（Q）该系地层在井田内要紧发育上更新统的萨拉乌素组(Q3S)、全新统的风积沙（Q4eol）。1）第四系上更新统萨拉乌素组(Q3S)分布于井田内晚更新世早期形成的河湖相冲积平原内，地表无出露。岩性为黄、灰绿、灰黄色粉细砂，夹含钙质结核的黄土状砂粘土和粘砂土，具水平层理和交错层理。砂层中含古人类化石、旧石器及哺乳类动物化石。因其在钻孔中取芯困难，其厚度无法确定。据区域性资料：由于其沉积基底—白垩系的顶界面起伏不平,因而厚度变化较大，一般厚50～70m，最厚可达120m。萨拉乌素组(Q3s)与下伏白垩系下统志丹群（K1zh）呈不整合接触。2）第四系全新统风积沙（Q4eol）遍布于井田内,岩性以风积粉细砂为主，多为新月形或波状沙丘，厚度一般小于50m。总之，第四系厚度变化较大，据钻孔揭露资料，厚度在73.92～161.60m,平均118.74m，不整合于一切下伏地层之上。1.3.4井田构造井田构造形态与区域含煤地层构造形态一致。其构造形态总体为一向北西倾斜的单斜构造，倾向300～320°，地层倾角1～3°，地层产状沿走向及倾向均有一定变化，但变化不大。沿走向发育有宽缓的波状起伏，区内未发觉大的断裂和褶皱构造，亦无岩浆岩侵入。综上所述，综合评价井田构造属简单类型。1.4工程量巴彦高勒煤矿主立井井筒掘砌工程量见表1-2。工程量表表1-2序号单位工程及（分部分项）工程单位工程量支护方式1冻结段m594.4钢筋砼2基岩段m27.3钢筋砼3井底连接处待定另见施工图4装载硐室待定另见施工图第二章施工预备及场地布置2.1施工条件预备矿区内地势平坦，矿井建设的前期预备工作“四通一平”已由发包方差不多完成。承包方施工活动范围内的临时道路、临时供电、供水、通讯及场地平坦，由承包方自行解决。1、供电：发包方在工广提供10KV电源接口，装表计量。承包方自行安设施工现场临时变配设施。2、通讯：工业厂区范围内已覆盖中国联通和中国移动信号，有线通信线路离厂区约1km。3、供水：施工用水由施工方自行打井。4、场内道路：场内临时道路进场后依照需要铺设。5、排矸：建井期间采纳汽车排矸，由井口排至工业广场填方区，运距约1公里。6、场地平坦：建设单位已完成工业场地平坦工作。2.2永久工程的利用与凿井措施工程安排2.2.1永久工程的利用依照招标文件资料，凿井期间能够利用的永久工程要紧有：水源、10kv电源等。2.2.2凿井措施工程为确保本工程施工的顺利按期进行，依照合理有用的原则，凿井期间，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，要紧包括临时办公和生活区、绞车房、变电所、压缩机房车间等各类措施工程，详见表2-1《主井临时用地表》。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刻上与拟建永久建筑的施工时刻错开。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、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、符合环境爱护、劳动爱护、防火要求。4、充分利用已购土地。2.3.2场地布置场地布置详见附图二《主井工业场地平面布置图》。2.4施工预备期安排2.4.1预备工作内容施工预备工作要紧包括技术预备、工程预备、器材设备预备、劳动力预备和对外协作工作，具体内容为：主井井筒工宽敞临工程一览表表2-1序号名称面积（m2）结构类型位置1提升机房260＋220彩板房井口附近2临时变电所200彩板房井口附近3稳车群（400）砼浇筑基础井口附近4井口房200砖混、彩钢结构井口5空压机房150砖墙、钢屋架、彩钢瓦井口附近6砂石场地（1000）片石垫层200mm砼井口附近7水泥库60砖墙、钢屋架、彩钢瓦井口附近8机修间80砖墙、钢屋架、彩钢瓦井口附近9材料库100砖墙、钢屋架、彩钢瓦井口附近10材料棚100钢屋架、彩钢瓦井口附近11木工房30钢屋架、彩钢瓦井口附近12办公室280彩板房建设方指定13职工宿舍700彩板房建设方指定14矿灯房30彩板房建设方指定15更衣室120彩板房建设方指定16食堂120彩板房建设方指定17锅炉房30砖墙、钢屋架、彩钢瓦建设方指定18浴室80彩板房建设方指定19厕所40彩板房建设方指定20合计2800（1400）1、完成实测定位工作。2、落实施工设备和物资供应，按劳动力需用打算，组织施工人员进场，并进行必要的培训工作。3、完成必要的生活福利设施和工业设施，安装稳绞系统。4、试挖30m（含临时锁口3.5m），并封口盘、吊盘和整体钢模安装悬挂完毕。5、安装电视监控系统。2.4.2预备期安排施工预备期60天，详见表2-2《施工预备期进度安排表》。第三章施工方案与施工装备3.1采纳“四新”加快施工速度1、新工艺井筒冻结段和基岩段施工，采纳国内先进的CX55B挖掘机挖掘及清底，辅以风镐和高效风铲刷帮，当岩石坚硬难以挖动时，采纳SJZ6.10型(定制)伞钻配YGZ-70型导轨式凿岩机钻眼，实施中深孔光面爆破；HZ-6抓岩机装罐，一掘一砌；采纳电磁雷管起爆等爆破新技术，以提高炮眼利用率和循环进尺。使用整体活动式金属模板砌壁，液压自动脱模；大型绞车提升大吊桶提矸、自卸汽车排矸、高效隔爆轴流对旋风机通风、工业电视、计算机信息化辅助治理等配套的机械化施工新工艺。2、新技术采纳钢筋剥肋滚压直罗纹等强连接安装钢筋、预裂爆破施工断层破裂带、基岩段中深孔光爆、潜孔钻机施工探煤孔及探水孔、高效大功率风机通风、新型煤矿通讯与信号装置、计算机辅助治理、工业电视监控等新技术。3、新材料、新设备采纳CX55B挖掘机、SJZ6.10型(定制)伞钻、抗静电阻燃胶质风筒、高照度DGC175/127型隔爆投光灯、新型煤矿通讯与信号装置、高效隔爆轴流对旋风机、大功率砼输送泵、综合砼搅拌系统等新材料、新设备。3.2施工方案的选择3.2.1冻结外壁施工方案方案l：采纳掘砌单行作业方式，掘砌段高依照冻结强度、岩层性质、掘进速度等因素综合确定，一般为2.5m～10m，采纳井圈绳捆摸板或装配式大块金属模板砌壁。优点：工序简单，施工治理简单，施工较安全。缺点：脱、立模劳动强度大，占用时刻长，施工速度较慢。方案2：采纳掘砌混合作业方式，使用整体下行式金属活动模板配铁刃角架砌壁，固定段高2.0m、3.6m。优点：井帮暴露时刻短，施工安全，操作简单，井壁质量易持续，能够实现部分工序掘砌平行交叉作业，施工速度快。缺点：模板加工比较复杂，外壁变径次数多，需相应增加加块。方案l：为传统的施工方法，较易掌握，但施工速度较慢，且须增加临时支护。方案2：井帮暴露时刻短，施工安全，施工技术先进，操作简单，井壁质量易持续，能够实现部分工序掘砌平行交叉作业，具有快速施工的性能，可加快冻结段施工速度。经综合分析比较，为加快施工速度，保证施工工期和施工质量，选择方案2作为井筒冻结外壁掘砌施工方案。3.2.2内壁套砌施工方案方案l：使用组装式大块金属模板砌壁优点：施工工艺简单，可连续作业，井壁封水性能好，砼表面质量好。缺点：需多套模板，拆模、立模劳动强度大，需增加一层辅助盘。方案2：使用液压滑升模板砌壁。优点：工人劳动强度小，可实现砼连续浇筑。缺点：滑模升降操作困难，拆模时刻难以操纵准确，阻碍井壁表面质量，无法满足高标号混凝土井壁的施工需要。通过上述方案比较，为了保证井壁质量，增强井壁封水性能，采纳方案1作为内壁套砌施工方案。3.2.3冻结基岩段、正常基岩段施工方案方案l：掘砌长段单行作业，采纳锚喷临时支护，掘砌段高20～40m左右。优点：施工治理简单，易于掌握，井壁接茬少，封水性能较强。缺点：需增加临时支护，占用了工期，同时喷射砼回弹料不利于排水，掘砌转换时刻长，立模、拆模劳动强度大，施工速度慢。方案2：采纳短段掘砌混合作业，固定段高3.6m。优点：围岩暴露时刻短，施工安全、不需要临时支护，立模、拆模时刻短，操作简单，简化了施工工序，施工速度快。缺点：掘砌交替频繁，井壁接茬较多。为提高建井速度，缩短工期，决定采纳方案2作为井筒基岩段施工方案组织实施。3.3施工装备3.3.1立井井筒施工机械化配套原则1、依照立井直径、深度等条件进行配套方案论证，使机械能力和生产能力相适应，保证获得良好的经济技术指标。2、各施工设备之间的能力与性能应相互匹配，机械化水平协调、施工设备与设施、要紧工序与辅助工序机具配置成套，以发挥设备的综合能力。3、设备的选择要适应立井的水文、工程地质条件。4、施工设备布置的安全间隙要符合规程规定，吊挂构件强度和寿命必须保证安全。5、各施工设备要作到先进可靠、操作方便、一机多用、易损件少、采购方便，费用合理。6、尽可能利用永久设备和设施，并充分挖掘现有设备的潜力。3.3.2施工装备依照已选定的施工方案而选定的凿井机械装备见表3-1，提升悬吊系统选型计算见表3-2(详见附钢丝绳选型及计算校核)。凿井设备平面布置见附图三，地面稳绞布置平面图见附图四，地面稳绞布置立面图见附图五，凿井天轮平台布置平面图见附图六，卸矸台布置平面图见附图七，井筒封口盘钢梁结构图见附图八，井筒吊盘平面布置图见附图九。井筒凿井机械装备表表3-1项目技术特征凿岩SJZ6.10型（定制）伞型钻架配YGZ-70型凿岩机挖掘CX55B小型挖掘机一台装岩HZ-6抓岩机一台提升井架Ⅴ型井架绞车主钩：JKZ-3.2×3/18；副钩：2JK-3.5/20容器主钩：5.0m3吊桶；副钩：4.0m3（3.0m3）吊桶翻矸座钩式排矸汽车排矸排水DC50-80×9卧泵，φ108×4.5排水管通风FBD-Ⅱ-No7.1/2×30隔爆对旋轴流风机2台；φ900mm抗静电阻燃胶质风筒一路测量重锤式测量大线一套砌壁井壁模板整体悬吊液压式单缝模板，段高3.6m（2.0m）砼输送搅拌JS-1000强制砼搅拌机二套配料PLD-1600自动计量配料机一套砼输送采纳2.4m3底卸式吊桶输送砼吊盘三层φ7900吊盘一套安全梯四段一套发电机满足安全梯在停电状态下正常施工的柴油发电机巴彦高勒主井提升悬吊系统选型计算表3-2序号名称悬吊物重(kg)钢丝绳总重(kg)提升机或凿井稳车计算安全系数许用安全系数钢丝绳长度(m)型号单根重(kg)根数1主提升(5.0m3吊桶)1146118×7+FC-40-17704430.4115891.4JKZ-3.2×3/187.657.58802副提升(4.0m3、3.0m3吊桶)713018×7+FC-36-17703585.5110715.52JK-3.5/209.197.58803主提升稳绳11934.318×7+FC-36-17703585.5219105.3JZ-16/80010.316.0820×24副提升稳绳11934.318×7+FC-36-17703585.5219105.3JZ-16/80010.316.0820×25模板1009018×7+FC-36-17703585.5413675.5JZ-16/8007.205.0820×46抓岩机960018×7+FC-32-17702832.9112432.9JZ-16/8006.256.08207安全梯4097.518×7+FC-22-17701341.915439.4JZA-5/10006.746.08208排水管20572.718×7+FC-36-17703585.5227743.72JZ-16/8007.106.0820×29压风管12616.318×7+FC-24-17701597.5215811.32JZ-10/6005.485.0820×210吊盘悬吊绳（受力最大）12334.318×7+FC-36-17703585.5215919.8JZ-16/8006.186.0820×211胶质风筒悬吊绳4843.418×7+FC-20-16701107.627058.62JZ-10/6008.125.0820×2讲明：主、副提升稳绳、排水管、压风管、吊盘、风筒悬吊绳均为左、右旋转各一根；模板绳为左旋二根，右旋二根。第四章井筒及硐室施工巴彦高勒煤矿主井井筒净径φ8.2m，全深621.7m；井筒表土段及风化基岩段采纳冻结法施工，冻结深度为594.4m，基岩段采纳钻爆法施工。井壁采纳双层钢筋砼井壁，垂深0m～3.5m段，为临时锁口段，采纳砖混支护；垂深3.5m～88.4m段，内、外壁厚度分不为550、650mm，砼强度等级C30；垂深88.4m～138.4m段，内、外壁厚度分不为550mm、650mm，砼强度等级C40；垂深138.4m～283.4m段，内、外壁厚度分不为800mm、600mm砼强度等级C60；垂深283.4m～423.4m段，内、外壁厚度分不为1050mm、550mm，砼强度等级C60、C40；垂深423.4m～510.7m段，内、外壁厚度分不为1200mm、550mm，砼强度等级C70、C40；垂深510.7m～526.7m为井壁整体浇筑段，井壁厚度为1850mm，砼强度等级C70；垂深526.7m～538.7m为单层砼井壁支护，井壁厚度为1000mm，砼强度等级C70；垂深538.7m～596.7m为单层砼井壁支护，井壁厚度为1000mm，砼强度等级C60；垂深596.7m～621.7m为单层砼井壁支护，井壁厚度为550mm，砼强度等级C40；详见附图十《巴彦高勒矿井主立井井壁结构图》。4.1冻结段施工4.1.1井筒开挖条件一、试挖条件：1、水文观测孔内的水位，应有规律上升并溢出孔口，最晚一个层位水位持续溢出管上后7d，并保持稳定。2、测温孔的温度，已符合设计规定，并经确认在井筒掘砌过程中，不同深度的冻结壁的厚度和强度能达到设计要求。3、经冻结施工单位主管部门分析，确认冻结壁已全部交圈并发出试挖通知书。二、正式开挖条件：1、地面凿井提升、压风、砼搅拌系统、运输等辅助生产系统及建筑材料等已具备；井筒内吊盘、整体钢模已安装完毕，并有处和公司的安全检查记录，具备连续掘砌条件。2、通过试挖证实冻结壁有一定厚度，按冻土扩展速度推算，不同深度冻结壁厚度和强度能够适应掘进速度要求。3、掘进段高应依照井筒所处深度的岩层性质、冻结壁的强度以及掘进速度等因素综合考虑，同时必须符合下列规定：1）试挖时期，不应超过2.0m；2）易膨胀性粘土层，不应超过2.5m。井筒开挖除了满足上述条件外，还应该综合考虑井筒能满足连续施工的条件。依照井筒掘砌速度（施工到相应深度时所用的时刻）和对应时刻点冻土进展情况来预测、分析，尽可能保证不同时期冻结壁的强度、厚度、距井帮的距离能满足井筒不间断的安全施工。4.1.2锁口施工主立井临时锁口设计全高3.5m，为混泥土结构，混泥土标号为C30。锁口砌壁厚度为1200mm；临时锁口砌筑在永久井壁外，按设计要求预留好钢筋接茬，同时做好防锈处理，详见附图4-1《临时锁口示意图》。4.1.3试挖施工当冻结满足试挖条件后，能够进行试挖。试挖段使用风镐和高效风铲结合CX75B小型挖掘机进行挖，外壁支护整体活动式金属模板（同时要预备3～5套1.2m段高的金属装配式模板，以备缩小段高时使用）。试挖段掘进时，先掘净径以内的土层，段高够2m左右，然后刷帮至荒径，再全断面下掘到3.6m段高砌外壁。使用整体活动式金属模板砌壁，固定段高3.6m，由HTD-2.4m底卸式吊桶输送砼。4.1.4冻结段外壁施工冻结段外壁施工使用CX55B小型挖掘机风镐挖掘配合风镐和高效风铲刷帮，抓岩机装罐。实现挖掘机与中心回转抓岩机配套作业。采纳全断面一次掘进，先挖净径以内部分，然后逐段刷帮。当遇到坚硬岩石难以挖动时，采纳一般钻爆法施工，依照冻结钻孔偏斜图确定周边眼的位置，保证周边眼距冻结管的距离不小于1.2m，采纳光面、光底、弱震、弱冲爆破技术，实现全断面光面爆破。使用SJZ6.10型(定制)伞钻配YGZ-70型导轨式凿岩机钻眼，眼深4.0m。选用T210水胶炸药，掏槽眼、辅助眼使用Φ45×500mm药卷连续装药结构，周边眼使用Φ35×500mm药卷；选用电磁雷管，反向装药，磁环大串联的联线方式；采纳木条预留缓冲层装药结构，使用直眼掏槽方式掏槽，实现中深孔爆破。一掘一砌，采纳挖掘机清底，加快施工进度。4.1.5外壁砌筑井壁竖筋采纳直螺纹套机械连接，环筋采纳搭接用绑扎连接并严格按照《钢筋直螺纹接头技术规程》标准执行。外层井壁使用整体活动金属模板，段高3.6m，配以Z型阶梯状环形斜面接茬模板浇筑混凝土。使用HTD-2.4底卸式吊桶下放砼，对称浇筑，分层震捣。另外考虑到冻结段井筒穿越的地层条件较为复杂，应同时预备3～5套1.2m段高的金属装配式模板，以备遇到井筒地质条件变化，缩小段高砌筑时使用。4.2内壁套砌施工4.2.1施工顺序当主立井井筒冻结段外壁施工至垂深+761.000m位置时，拆除整体活动金属模板升井，按设计要求掘出内外壁整体现浇段（16m），增设锚网喷临时支护，当主井掘至垂深+745.000m位置，停止掘进，找平工作面组装金属模板，先完成整体现浇段的井壁砌筑工作，接着挂装第四层吊盘，再转入内壁套砌施工。4.2.2施工方法采纳12套1.2m段高的金属装配式块模（2套备用）倒模法进行施工。金属装配式块模倒模法施工时，10套金属组装模板（段高1.2m）循环倒用，利用三层吊盘和一层辅助盘施工，模板倒换采纳副提钩头通过副提喇叭口从辅助盘提到吊盘下层盘组装。施工中，施工人员利用上层吊盘除去外壁表面冰霜，铺设安装塑料板；下层吊盘组装模板，绑扎钢筋，浇筑、振捣砼，砼入模每次浇筑厚度不得超过300mm，振捣分布间距一般为300～400mm，不得有漏振和震动棒碰撞钢筋的情况。四层吊盘拆除模板，养护混凝土井壁等工作，保证套内壁工作自下而上连续不间断地进行。4.2.3聚苯乙烯泡沫塑料板的铺设冻结段外壁缓压保温层材料为聚苯乙烯泡沫塑料板，铺设厚度为30mm，施工中可依照岩层具体情况进行调整。冻结段上部内外壁之间铺设一层聚氯乙烯塑料薄膜，厚度为2.0mm。塑料薄膜搭接量为100mm，鲮型搭接。聚苯乙烯泡沫塑料板及聚氯乙烯塑料薄膜的物理机械性能指标应符合《煤矿立井井筒及硐室设计规范GB50384-2007》4.5.1、4.5.2条规定。敷设方法采纳自下而上敷设，事先将成捆聚氯乙烯塑料薄膜按外壁内径裁截成段，每段留有搭接余地；或成捆放置在吊盘上通过自制的转动装置边展开边铺设。竖向和水平方向采纳自然搭接方式，搭接长度为100mm，上下段搭接采纳下鲮型搭接（上一段搭接在下一段内侧）。必要时用电热板热焊技术井下焊接连接（热焊温度+180℃～+200℃）。聚氯乙烯塑料薄膜可使用射钉枪直接将夹层固定在外层井壁或外壁上；或用风钻钻眼钉木橛，再将夹层用钉钉在木橛上（木橛端部应与外壁持平，不得外露）。固定点间距要小于600mm。内壁套壁结束后冻土解冻初期即进行壁内注浆以充填内外壁间隙。井壁变断面处施工时要求平滑过渡，以减少此处集中应力。4.3冻结基岩段施工4.3.1作业方式采纳短段掘砌混合作业方式。中深孔光面爆破，一掘一砌，掘砌段高3.6m。4.3.2掘进方法采纳一般钻爆法施工，全断面一次爆破，采纳SJZ6.10型(定制)伞钻，YGZ-70型导轨式凿岩机钻眼，眼深4.0m。选用T210水胶炸药，掏槽眼、辅助眼使用Φ45×500mm药卷连续装药结构，周边眼使用Φ35×500mm药卷，采纳木条预留缓冲层装药结构，使用直眼掏槽方式掏槽，实现中深孔光面爆破。周边眼的装药系数小于50%。采纳电磁雷管，反向装药，磁环大串联的联线方式，由引爆电磁雷管的专用高频发爆器起爆，全断面一次爆破。主井井筒冻结基岩段爆破原始条件见表4-1；主井井筒冻结基岩段预期爆破效果见表4-2；主井井筒冻结基岩段爆破参数表见表4-3；主井井筒冻结基岩段炮眼布置见图4-2。依照冻结钻孔偏斜图确定周边眼的位置，保证周边眼距冻结管的距离不小于1.2m，采纳光面、光底、弱震、弱冲爆破技术，实现全断面光面爆破。使用HZ-6型抓岩机装罐。主立井井筒冻结基岩段爆破原始条件表4-1序号名称单位数量备注1井筒深度m621.72井筒净径m8.23井筒荒径m11.74掘进断面m2107.515岩石条件F=4～66沼气条件低7涌水情况m3/h主立井井筒冻结基岩段爆破预期效果表表4-2序号名称单位数量备注1炮眼利用率%902每循环进尺m3.63每循环爆破实体岩石量m3387.044每循环炸药消耗量kg391.55每循环雷管消耗量发1866单位岩体炸药消耗量kg/m31.017单位岩体雷管消耗量发/m30.48主立井井筒冻结基岩段爆破参数表表4-3圈不炮眼名称眼号眼数个圈径（m）眼距（mm）眼深（m）炮眼角度（度）炸药种类每孔装药量装药结构装药系数起爆顺序药卷直径mm联线方式备注卷数（个）重量（kg）1掏槽眼1~991.87074.290水胶炸药43.6连续0.48Ⅰ45串联掏槽眼、辅助眼，采纳T210水胶炸药φ45*500mm，重900g；周边眼采纳T210水胶炸药φ35*500mm，重450g。2扩槽眼10~22133.68704.29032.7连续0.36Ⅱ3辅助眼23~38165.210214.09032.7连续0.38Ⅲ4辅助眼39~62246.99034.09032.7连续0.38Ⅳ5辅助眼63~90288.59544.09032.7连续0.38Ⅴ6辅助眼91~1223210.19924.09032.7连续0.38Ⅴ7周边眼123～1866411.65694.08920.9连续Ⅴ35合计186391.54.3.3永久支护基岩段井壁竖筋采纳Ⅱ级螺纹钢直螺纹套机械连接，并严格按照《钢筋直螺纹接头技术规程》标准执行。环筋采纳搭接绑扎连接，其搭接长度不小于钢筋直径的35倍。相邻两层钢筋直径错开布置。钢筋爱护层（钢筋外边缘至混凝土表面的距离）厚度：内缘钢筋为50mm，外缘钢筋为70mm。基岩段使用整体活动金属模板，段高3.6m，配以Z型阶梯状环形斜面接茬模板浇筑混凝土。使用HTD-2.4底卸式吊桶下放砼，对称浇筑，分层震捣。4.4正常基岩段施工4.4.1作业方式采纳短段掘砌混合作业方式。中深孔光面爆破，一掘一砌，掘砌段高3.6m。4.4.2掘进方法采纳SJZ6.10型(定制)伞钻，YGZ-70型导轨式凿岩机钻眼，眼深4.0m。选用T100水胶炸药，掏槽眼、辅助眼使用Φ45×500mm药卷连续装药结构，周边眼使用Φ35×500mm药卷，采纳木条预留缓冲层装药结构，使用直眼掏槽方式掏槽，实现中深孔光面爆破。采纳电磁雷管，反向装药，磁环大串联的联线方式，由引爆电磁雷管的专用高频发爆器起爆，全断面一次爆破。主井井筒基岩段爆破原始条件见表4-4；主井井筒基岩段预期爆破效果见表4-5；主井井筒基岩段爆破参数表见表4-6；主井井筒基岩段炮眼布置见图4-3。4.4.3永久支护基岩段井壁竖筋采纳直螺纹套机械连接，环筋采纳搭接用绑扎连接并严格按照《钢筋直螺纹接头技术规程》标准执行。基岩段使用整体活动金属模板，段高3.6m，配以Z型阶梯状环形斜面接茬模板浇筑混凝土。使用HTD-2.4底卸式吊桶下放砼，对称浇筑，分层震捣。永久支护模板均采纳整体活动式金属模板，该模板由地面四台稳车悬吊，当掘进段高够3.6m时，即操平工作面，同时脱模，再整体下放模板至工作面，操平找正后浇灌混凝土,使用HTD-2.4m底卸式吊桶下放砼。4.5压风防冻措施井筒冻结段施工时，风动工具的防冻工作是提高井筒施工速度的关键性工作之一，因此在施工中拟采取以下几项措施减少压风中的水份，提高压风干燥程度。1、压风管未入井前，在冷冻沟槽中绕一圈，将水从压风中冷凝分离出来。2、在井口附近压风管中加设油水分离器和压风脱水器（压风冷凝离心式脱水器）。3、油水分离器每小班放水两次，冷冻沟槽压风管储水器和压风脱水器底部设置的放水阀每隔两小时放水一次，保证压风正常供给。4、风动工具采纳灌注酒精直接解冻。4、风动工具采纳灌注酒主立井井筒基岩段爆破原始条件表4-4序号名称单位数量备注1井筒深度m621.72井筒净径m8.23井筒荒径m9.34掘进断面m267.935岩石条件F=4～66沼气条件低7涌水情况m3/h主立井井筒基岩段爆破预期效果表表4-5序号名称单位数量备注1炮眼利用率%902每循环进尺m3.63每循环爆破实体岩石量m3244.554每循环炸药消耗量kg301.55每循环雷管消耗量发1446单位岩体炸药消耗量kg/m31.27单位岩体雷管消耗量发/m30.59主立井井筒基岩段爆破参数表表4-6圈不炮眼名称眼号眼数个圈径（m）眼距（mm）眼深（m）炮眼角度（度）炸药种类每孔装药量装药结构装药系数起爆顺序药卷直径mm联线方式备注卷数（个）重量（kg）1掏槽眼1~991.87074.290水胶炸药43.6连续0.5Ⅰ45串联掏槽眼、辅助眼，采纳T100水胶炸药φ45*500mm，重900g；周边眼采纳T100水胶炸药φ35*500mm，重450g。2扩槽眼10~20113.39424.29032.7连续0.38Ⅱ3辅助眼21~38184.98554.09032.7连续0.38Ⅲ4辅助眼39~63256.58174.09032.7连续0.38Ⅳ5辅助眼64~93308.08384.09032.7连续0.38Ⅴ6周边眼94~144519.25674.08920.9连续Ⅴ35合计144301.55、冻结段施工时，使用排水管作为备用压风管。4.6装载硐室施工4.6.1装载硐室施工方案装载硐室及同水平的井筒采纳锚网临时支护，待井筒掘至装载硐室底板标高下1m处，停止掘进，组装装配式大块模板，并与装载硐室内的模板接茬后整体浇筑砼。4.6.2装载硐室施工装载硐室采纳锚网喷支护。当井筒施工至装载硐室位置时，做好上部井筒的永久支护工作，在下掘井筒的同时，平行把装载硐室掘进断面范围内的炮眼打好，采纳下行分层交叉作业施工方法，井筒工作面始终超前装载硐室工作面一个分层。假如条件同意，一次掘完箕斗装载硐室的拱部，然后稳模浇筑砼；假如条件不同意，分段掘进拱部并永久支护。施工中吊盘落放在箕斗装载硐室位置作为工作平台。装载硐室采纳分层正台阶法施工，每层约4m。掘进装载硐室分层时，矸石落在井筒内，人员登矸打眼，掘进分层施工中锚网临时支护紧跟迎头，采纳一掘、一锚、一喷的施工方案。待分层掘完，待井筒掘至装载硐室底板标高下1m处，停止掘进，对井筒及硐室进行稳模。井筒内采纳组合钢模，硐室内稳设碹股，硐室内的模板和井筒模板相连接。浇筑砼前，把装载硐室下一个分层钢筋搭接预留好，把硐室开口处井筒混凝土面刷大并打毛，砼浇筑时要加强震捣，以保证该段硐室砼支护与井筒砼支护的良好胶结。预留钢筋要与硐室钢筋连接牢固，井筒模板要对角加支撑，确保不出现跑模、变形等现象。装载硐室内的扎钢筋、稳模工作与下放大块模板浇筑砼工作平行作业，以保证砼浇筑施工的连续性。地面搅拌系统拌制好的砼经底卸式吊桶下放至吊盘上，经分灰器将砼分至装载硐室内的HBT30型砼输送泵内，再由输送泵将砼送至模具内，具体施工方法见《主井井筒装载硐室施工专项安全技术措施》。该段工作完毕后，转入下部井筒掘砌工作，4.7井筒连接处施工4.7.1井筒连接处施工方案马头门两翼按设计要求与井筒同时施工，下行分层作业，采纳锚网喷支护，和井筒整体浇灌砼，其余部分马头门另行分侧正台阶法施工。4.7.2井筒连接处施工井筒连接处(简称马头门)两翼各2m与井筒同时施工，当井筒施工至马头门位置时，做好上部井筒的永久支护工作，在下掘井筒的同时，平行把两翼连接处掘进断面范围内的炮眼打好，采纳下行分层交叉作业的施工方法，井筒工作面超前马头门工作面一个分层，将两翼马头门的拱基线以上部分各掘够设计要求，并做好锚网喷临时支护后，再掘进马头门的墙体部分直至马头门的底板，及时做好墙部的临时支护，然后完成井筒掘进施工，将工作面操平，整体活动金属模板升井，组装装配式大块金属模板与两翼马头门模板接茬后整体浇筑砼。两翼马头门内的稳模、扎钢筋工作与井筒下放大模板、浇筑砼工作平行作业，这就保证了浇筑砼工作的连续性。主立井井底连接处上方整体浇筑段施工时，喷射混凝土中加入适量的防冻剂，具体掺量按产品讲明进行。4.8砼质量操纵4.8.1砼配合比操纵井筒井壁砼设计有C30、C40、C60、C70等四种强度等级，为增加井壁的防水性能以及提高混凝土早期强度，降低水化热，井壁支护混凝土中掺入外添加剂，添加剂可选用WHDF混凝土增强密实剂或BR型符合剂，施工单位可依照市场供应情况自行选用。但由于本次设计的混凝土强度等级较高，要求选用的混凝土添加剂必须通过实验确保达到防水要求、在低温下能够提高混凝土早期强度和最终强度时方可使用。另外要求所掺入的添加剂应能保证有微膨胀性以使内外壁紧密结合，利于井壁结构的稳定性。添加剂的参考用量为：WHDF混凝土增强密实剂按水泥用量的2%计，BR型复合剂按水泥用量的8%计。具体用量应按产品讲明书及试验结果确定，特不是C60及以上的高强度混凝土，其配合比需依照实验室研究结果并经现场试验后确定。4.8.2原材料质量操纵1、水泥项目部应指定专职人员定期或不定期对水泥的使用情况进行检查。杜绝在混凝土搅拌时使用过期或受潮结块的水泥，或将不同品种或强度的水泥混合使用。关于水泥的用量应依照设计进行严格操纵。2、粗骨料对使用的粗骨料品种、粒径、含泥量不应超过规定或设计，在使用前用水冲洗，项目部应指定专人进行监督和操纵。工程施工用砼粗骨料的其他质量指标应符合现行行业标准《一般混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53）的规定。3、细骨料砼用细骨料其它质量指标应符合《一般混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52）的规定。4、外加剂：砼中掺加的防水剂应符合行业标准的质量要求，其用量可通过实验确定砼中掺加用量，应符合图纸设计的要求。5、拌制水：拌制砼的水不应含有油脂、糖类等有害杂质，不许使用污水、酸性水。4.8.3施工工艺的操纵1、主立井井壁竖筋采纳直螺纹套机械连接，环筋采纳搭接用绑扎连接，其搭接长度为35d(d为钢筋直径)，同一截面钢筋搭接面积不得大于钢筋总面积的25%，并应均匀分布；相邻两层钢筋直径错开布置。钢筋爱护层（钢筋外边缘至混凝土表面的距离）厚度：内缘钢筋为50mm，外缘钢筋为70mm。钢筋布置以提供的施工图为准；施工图中材料消耗量表不含钢筋的搭接和损耗量；直螺纹套管连接应作强度试验。2、锚网喷支护参数：锚喷砼强度等级C20，锚杆为φ20×1800mm全长锚固树脂锚杆，间排距800×800mm，锚固力不小于50KN；钢筋网采纳直径φ6.5的圆钢焊接而成，网孔100×100mm。锚杆长度要结合冻结管布置和冻结工艺进行核实、调整（以不阻碍冻结管和冻结壁为原则）。3、井筒使用HTD-2.4底卸式吊桶下放砼，经分灰器、溜灰胶带送入模内用振捣器进行振捣，振捣器不得少于6台，分层厚度300mm左右，振捣要适度，以见砼表面出现浮浆即可。4.9井筒基岩段综合防治水依照《矿山井巷工程施工及验收规范》及《煤矿安全规程》中的有关规定，井筒单层涌水量大于10m3/h时，应预注浆堵水，其他防治水措施堵水：对冻结段漏水采取壁间充填注浆、基岩段井壁漏水采取壁后充填注浆法堵水。该方法是利用风钻施工φ42mm注浆孔，预埋φ40mm无缝钢管作注浆管，冻结段壁间注浆孔以进入外壁50mm为宜，不得加深钻孔以防穿透外壁，基岩壁后水注浆孔深以穿透外壁进入围岩1000-1500m为宜，注浆无缝钢管在冻结段埋进内壁300-400mm为宜，在基岩段可埋入围岩500mm左右，并在其顶端安装高压球阀，利用QZB-50/60型气动注浆泵进行注浆堵水、加固，注浆材料依照井壁漏水情况、可注性选择单液水泥浆、C-S双液浆或改性脲醛树脂化学浆注浆。截水：当井壁淋水较大时，利用铁皮截水槽截住井壁淋水，以防井壁淋水进入砼阻碍井壁质量。导水：当含水层未探出水而井筒揭露后个不裂隙涌水或非含水层因为构造出现少量涌水时，采纳壁后预埋集水箱集水，用高压软管将水导出，以防涌水沿壁后进入工作面。当吊盘通过该位置时，在吊盘上用注浆泵将壁后涌水封堵。井筒进入基岩段前探水一次完成。采纳伞钻配合探水钻杆进行探水，依照钻孔出水量计算井筒涌水量，当可能井筒最大涌水量小于10m3/h时，采取强排水法施工，当可能井筒最大涌水量大于10m3/h时，采取工作面预注浆法施工。井筒落底后，若井筒涌水量大于6m3/h时，再进行一次全井筒井壁注浆，使成井总涌水量符合规范要求。4.10井筒过不良地层施工措施井筒在穿过软岩、破裂带等不良地层时，为了加快施工进度，保证施工质量，确保施工安全，应依照具体情况，采取如下措施：1、同科研单位和专业院校合作组织科研攻关小组，选择“软岩段施工”等课题进行研究攻关，克服技术难题。强化现场治理和技术培训，提高职工安全和质量意识。2、井筒穿过软岩和破裂带施工时，为保证施工安全，应采取“先排水，短开挖，早封闭，强支护”的原则。关于对围岩松软、膨胀泥岩段，可考虑选用井圈加砼背板作为临时支护，并做为永久支护的一部分，必要时采取缩小段高、板桩法施工。先施工超前小井，然后分片开帮，槽钢作为超前桩，待井帮开挖一定程度后打入砂层，并与上段的槽钢连接牢靠。快速通过软岩和破裂带，壁后局部空隙，待施工完毕后进行壁后注浆充填。3、应及时进行支护，封闭岩层，防止岩层进一步风化，为减出水对围岩稳定性的阻碍，在该段施工中尤其要加强涌水的综合治理工作，对井帮出水点进行导水排入吊桶。加强监测工作，适时进行永久支护工作，施工时要采取有效措施，保证砼的质量。4、经常观看岩层的变化和临时支护情况，一旦发觉险情，应立即分析缘故，采取措施，迅速处理。在井帮稳定性较差软岩层采取短段掘进及时采取临时支护。5、每班采取打探眼的方法探明井筒情况，眼深在1.5m左右，以确定是否接着向下施工。6、施工时要先进行超前小井，超前小井操纵在1.5m以下，然后再逐步向帮部开挖，刷帮过程中，一旦出现有松软带、裂隙、渗水等异常现象，及时汇报，必要时立即停止施工，将所有人员撤离至地面。7、对筑砌过程中因地压大、井帮稳定性差、塑性变形大造成井帮片帮或抽帮，或井帮表面片落、坍塌或掉石，或上部井壁后面未充填密实，往下掘进时上部砂层往下坍塌造成空洞时，采取下述措施：1）依照井筒所处深度的岩层性质、强度以及掘进速度等因素严格操纵空帮距离和井帮暴露时刻。空帮距离试挖时期不超过1.5m，砂层不超过5.0m；粘土、钙质粘土2.0～2.5m，围岩暴露时刻操纵在18～20h，减少井壁塑性变形。2）在易片帮吊石层中设置尼龙网或金属网防止掉石伤人。3）壁后出现空洞要及时充填和采取措施，防止从壁后向下坍落。4）加强砼浇注时震捣工作，分层震捣，确保混凝土充填密实。8、制定应急预案，成立应急指挥小组，地面预备足够齐全的钢管、板皮、撞楔、编织袋等护帮护顶材料，维护好机电设备，保证各系统正常运转，并做好排水设备的预备，保证一旦出现紧急情况能够将水及时排出。第五章打干井施工方案和技术措施5.1打干井施工方案1、表土段采纳冻结法施工，严格监控砼添加剂的合理加入量，加强砼震捣，增强井壁防水能力，同时在套砌内层井壁时预埋夹层注浆管，提高夹层材料安装质量，待井壁解冻后适时进行井筒夹层注浆以充填内外壁间隙。2、在基岩段施工中当涌水量小于10m3/h时采取“截、导、排、堵”的施工方案，当涌水量大于10m3/h时进行工作面超前探水，实施工作面预注浆。井筒基岩段施工前必须配备高扬程、大排量的排水设施，做到有备无患。5.2打干井施工技术措施我们在建设巴彦高勒煤矿主立井井筒时，立足打干井的原则，即确保井筒建成后涌水量不大于6m3/h。在施工时必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，实施“截、导、排、堵、注”的综合治水方案，立足打干井，保证井筒正常顺利施工。1、截水：在井筒基岩段施工过程中，关于井壁分散淋水，应在工作面上方设临时截水槽，收集淋水导入吊盘水箱中经卧泵排出井外。截水槽每100m下移一次。2、导水：关于井壁上的大于0.5m3/h的集中出水点，安设导水管，将水导到截水槽内，适时进行壁后注浆堵水。3、排水：当井筒涌水量小于10m3/h时，对工作面小股涌水可使用风动隔膜泵将水直接排至吊桶内由吊桶出矸时将水排至井外。当井筒涌水量大于10m3/h时，利用吊盘上安设的DC50-80×9高扬程卧泵将水排出井外，然后采取工作面预注浆。4、探、注水：井筒基岩段正常施工时，利用伞钻接长钎杆探水。钻孔前应安装具有防止突然涌水的孔口管，探水深度视含水层情况而定。凡遇有涌水的钻孔，应进行注浆堵水。对井筒含水层组应予以充分重视，依照水文地质资料，认真细致分析含水层组赋水情况确定是否进行工作面预注浆，如需进行工作面预注浆，则当井筒施工至距含水层顶板上方10m位置时，停止井筒掘进工作，完成已掘井筒永久支护，砌筑砼止浆垫，埋设孔口管。使用潜孔钻机打钻探水，探水深度超过含水层底板10m。发觉孔内出水量大于1m3/h即进行注浆，直至完成工作面预注浆。注浆时使用2TGZ-70/210型双液注浆泵，浆液以单液水泥浆为主，先稀后浓，注浆终压为静水压力的2～2.5倍。如浆液注入量过大再考虑使用双液浆。5.3突水淹井应急预案5.3.1制订水灾预防和处理打算1、规定发生水灾时安全撤退路线，并使有关人员熟悉避灾方法和突水急救知识。2、井筒内发觉有透水预兆，如井帮发潮、挂汗、空气变冷、发生气雾、水叶、井帮淋水加大、底板渗水或其他异状时，应立即停止工作，向项目调度站汇报。3、项目调度站接到水情汇报后，立即向领导和主管单位汇报，组织排水，尽可能排出井内涌水。4、组织工程技术人员调查收集有关水文变化的资料和情况。5.3.2分析突水缘故并提出治水方案意见组织水文地质人员依照收集到的资料，分析发生突水的要紧缘故：是含水层水？断层水？依旧上部表土含水层水下泄？并推断最大突水量，进展趋势，绘制涌水量变化曲线。依照分析、推断，找出突水缘故，并提出治水方案：强行排水通过依旧注浆堵水。原则上如涌水量过大应采取先堵后排方案。5.3.3应急处理措施1、立即发出警报，撤出所有受水威胁的人员。必要时采取升起吊盘，使用安全梯稳车提升人员。2、由项目要紧负责人组成救灾领导小组，加强领导，统一指挥、分工协作，紧张而有序地开展各方面的工作。3、依照突水缘故分析，采取相应治水措施，治水措施应稳妥可靠，必要时邀请专家论证治水方案。4、依照治水方案，做好应急排水或注浆堵水的一切预备工作，实施抢排水。5、应急排水期间应加强用电、信号、提升等工作，保证排水工作的正常进行。6、应急排水或注浆堵水前制定专门的施工安全措施成立相关组织，落实责任制，配备好足够的应急救援设备和器材。在井筒基岩段施工前组织一至二次演练，改进提高应急能力。第六章要紧辅助生产系统6.1凿井施工6.1.1凿井井架依照本井筒选择的施工方案，配备临时凿井钢管井架Ⅴ型，底部跨距16m×16m，天轮平台平面尺寸7.5m×7.5m，由基础顶面至天轮平台顶面高为26.364m，二平台到基础面高10m，井架总重71.097t。6.1.2提升方式及设备为适应井筒快速施工需要，主井采纳两套提升系统，主钩提升选用JKZ-3.2×3/18提升机提升5m3吊桶，承担提升矸石、上下设备；副钩提升选用2JK-3.5/20提升机提升4.0m3、（3.0m3）吊桶，承担升降人员和辅助提升物料、矸石。依照井筒提升能力验算，满足凿井期间提升需要。设备技术参数见表6-1。提升机技术特征表6-1提升机型号滚筒最大静张力最大静张力差减速比绳速选用电动机个数直径宽度型号功率转速ttm/skwrpmJKZ-3.2×3/1813.23.01818185.58YR630-1012506002JK-3.5/2023.51.71711.5205.3YR5603-108005806.1.3提升机系统验算主井井筒深度621.7m，钢丝绳最大悬垂按710m计算。6.1.3.1主提升机系统校核1、JKZ-3.2×3/18主提升机最大静张力差验算依照提供施工方案，冻结段范围内施工吊桶提升矸石不考虑带水提升重量；正常基岩段施工吊桶提升矸石应考虑带水提升重量。一、冻结段范围内提升矸石计算：5m3吊桶自重：1690kg；SJZ6.10型（定制）伞钻自重：9600kg；滑架及缓冲器重：235kg；11t钩头及连接装置：311kg；人重（按10人考虑：75kg/人）：750kg；矸石重（取矸石重1600kg/m3，装满系数0.9）：7200kg。1）提升矸石时钢丝绳终端荷载：1690+235+311+7200=9436（kg）。Fj=Q终+Ps·H0=9436+6.24×629=13360.96kg<Fj′=18000kg满足要求。2）提升伞钻时钢丝绳终端荷载：9600+235+311=10146（kg）。Fch=Q终+Ps·H0=10146+6.24×629=14070.96kg＜Fch′=18000kg满足要求。Q终-钢丝绳终端荷载，提伞钻时最大：10146㎏；Ps-主提升钢丝绳选18×7+FC-Φ40-1770，Ps=6.24㎏/m；H0-钢丝绳最大悬垂高度，H0=629m。二、正常基岩段范围内提升矸石计算：5m3吊桶自重：1690kg；SJZ6.10型（定制）伞钻自重：9600kg；滑架及缓冲器重：235kg；11t钩头及连接装置：311kg；人重（按10人考虑：75kg/人）：750kg；矸石及水重（按5.0m3吊桶取矸石重：1600kg/m3，装满系数0.9，含水重450kg/m3）：9225kg。1）提升矸石时钢丝绳终端荷载：9225+235+311+1690=11461（kg）。Fj=Q终+Ps·H0=11461+6.24×710=15891.4kg<Fj′=18000kg满足要求。2）提升提伞钻时钢丝绳终端荷载：9600+235+311=10146（kg）。Fch=Q终+Ps·H0=10146+6.24×710=14576.4kg＜Fch′=18000kg满足要求。Q终-钢丝绳终端荷载，提矸石时最大：11461㎏；Ps-主提升钢丝绳选18×7+FC-Φ40-1770，Ps=6.24㎏/m；H0-钢丝绳最大悬垂高度，H0=710m。2、电动机功率校核P=（QVm）/（102ηc）=（15891.4×5.58）/（102×0.85）=1022.8KW＜1250KW满足要求。式中：Q-提升载荷Q终=15891.4kg；Vm-提升机最大提升速度；Vm=（πDn）/（60i）=（π×3.2×600）/（60×18）=5.58m/s；ηc-减速机效率取0.85。6.1.3.2副提升机强度校核1、2JK-3.5/20绞车最大静张力差验算依照提供施工方案，冻结段范围内施工吊桶提升矸石不考虑带水提升重量；正常基岩段施工吊桶提升矸石应考虑带水提升重量。一、冻结段范围内提升矸石计算：4.0m3吊桶自重：1530kg；滑架及缓冲器重：235kg；11t钩头及连接装置重：311kg；人重（按10人考虑：75kg/人）：750kg；矸石重（按4.0m3吊桶取矸石重：1600kg/m3，装满系数0.9）：5760kg。1）提升矸石时钢丝绳终端荷载：1530+235+311+5760=7836（kg)。2）提升人员时钢丝绳终端荷载：1530+235+311+750=2826（kg）。由于提升矸石钢丝绳末端荷载最大，因此取7836kg进行钢丝绳选型计算。3）提升钢丝绳选型试选18×7+FC-φ36-1770钢丝绳。4）钢丝绳安全系数校核钢丝绳的工作荷载：7836+5.05×629=11012.5（kg）；钢丝绳的破断拉力总和：752×1.283=964.816（KN）；钢丝绳的安全系数：964816÷11012.5÷9.8=8.94>7.5；提人：964816÷（2826+629×5.05）÷9.8=16.40>7.5；结论：副提升钢丝绳选用18×7+FC-φ36-1770，符合安全使用要求。二、正常基岩段范围内提升矸石计算：3.0m3吊桶自重：1049kg；滑架及缓冲器重：235kg；11t钩头及连接装置重：311kg；人重（按8人考虑：75kg/人）：600kg；矸石及水重（按3.0m3吊桶取矸石重：1600kg/m3，装满系数0.9，含水重450kg/m3）：5535kg。1）提升矸石时钢丝绳终端荷载：1049+235+311+5535=7130（kg)。2）提升人员时钢丝绳终端荷载：1049+235+311+600=2195（kg）。由于提升矸石钢丝绳末端荷载最大，因此取7130kg进行钢丝绳选型计算。3）提升钢丝绳选型试选18×7+FC-φ36-1770钢丝绳。4）钢丝绳安全系数校核钢丝绳的工作荷载：7130+5.05×710=10715.5（kg）；钢丝绳的破断拉力总和：752×1.283=964.816（KN）；钢丝绳的安全系数：964816÷10715.5÷9.8=9.19>7.5；提人：964816÷（2195+710×5.05）÷9.8=17.03>7.5；结论：副提升钢丝绳选用18×7+FC-φ36-1770，符合安全使用要求。讲明：垂深0-526.7m段井筒施工使用副提升钢丝绳提升4.0m3吊桶提升矸石；垂深526.7-621.7m段井筒施工使用副提升钢丝绳提升3.0m3吊桶提升矸石。2、电动机功率校核P=（QVm）/（102ηc）=（9962.9×5.3）/（102×0.85）=609KW＜800KW满足要求。式中：Q-提升载荷Q终=9962.9kg；Vm-提升机最大提升速度；Vm=（πDn）/（60i）=（π×3.5×580）/（60×20）=5.3m/s；ηc-减速机效率取0.85。6.1.3.3吊桶提升能力计算井筒的提升能力依照查表法可得：见表6-2。提升能力计算表6-2项目提升方式吊桶容积（m3）绳速（m/s）不同井深提升能力（m3/h）400600700主钩单钩55.5843.593532.12副钩单钩4（3）5.339.1325.6924.18合计82.7260.6956.36.2排水系统为保证井筒施工速度，井筒施工视涌水情况采取综合治理方案，立足打干井。当涌水量小于10m3/h时，对井壁淋水（或渗水）进行实施“截、导、排、封、挡、探、注”的综合治水方案等措施，使工作面涌水量达到最小，然后采纳吊桶排水，即用抓岩机抓岩把水带到吊桶内，或用风泵把水排到吊桶内提到地面排放；当涌水量大于10m3/h时，工作面涌水利用风动隔膜泵排至吊盘上水箱内，经一台DC50-80×9（Q=50.4m3/h，H=741m，）卧泵通过一路φ108×4.5mm排水管排至地面。1、水泵选择H=h/ηs=（h1+h2）/ηs=980/0.95=1031m＜1082m满足要求。式中h-排水测定高度,m；h1-吸水管高度,4.63m；h2-排水管高度,620m；ηs-水管效率,取0.87～0.95；2、排水管直径选择D=0.0188=0.0188×=0.094m=94mm；井下施工时最大涌水量按50m3/h，Q-