风井施工方案

柴家沟矿业有限公司安全改造项目

斜风井扩刷工程施工方案

陕西集华柴家沟矿业有限公司二零一五年五月十一日

一、工程简介

1.1工程概况

1.1.1斜风井斜风井总长488米，倾角25°，原断面为料石砌碹半圆拱形，净宽2.4米、净高2.6米、净断面积5.6m2。扩刷后断面净宽4.8米、净高3.8米、净断面积15.76m2。基岩段长460.7m，掘宽4960mm、掘高3880mm、掘进断面积16.62m2，采用锚网喷联合支护，喷厚80mm；表土段长27.3m，掘宽5600mm、掘高4300mm、掘进断面积20.71m2，采用现浇钢筋砼支护，壁厚400mm。风井内现敷设有12吋压风总管和8吋黄泥灌浆管（暂用为井下排水管）。矿井总回风量3029m3/min，风井现有风速8.98m/s。1.1工程概况1.1.2主通风机房与风硐老主通风机房与风硐位于井筒北侧，风硐在井筒上方采用立眼连接。新建主通风机房与风硐，布置于井筒南侧平行于井筒，风机采用平行布置。风硐倾角45°，开口位置位于井口以下37.6m，与井筒夹角为60°，斜长32.8m，转向与井筒平行，总长19.5m。风硐总长约52.3m。断面为矩形，高3m*宽3m，净断面积9m2。1.2地形地貌

井口工业广场场地狭小，井筒南侧预计设置主通风机处为一突出山脊山坡林地，两侧均为狭窄沟谷，植被覆盖。

井筒北侧为柴家沟，常年有溪流，矿井水于此排放。一趟矿区高压供电线路经过井筒南侧坡地，坡上栽有架线杆一根，施工风机房前需迁移。

1.3工程地质简述

以井田范围内最近的钻孔资料CB3（一九四队1988.5.20）为参考依据。风井口标高1234.53m，CB3孔口标高1244.30m，见煤点标高1039.50m，距风井筒最小距离100m，距风井口380m。另有主、副井筒施工地质写实图显示，掘进接近煤层时（斜长约16m，垂距6.6m），见一落差H=0.8m小正断层。走向209°，倾角70°。1.3工程地质简述地层岩性由上至下为：第四系黄土层厚5.50m；下白垩统志丹群洛河组砂岩厚度105.6m，宜君组砾岩厚度28.06m；中侏罗统直罗组厚度24.43m，共五层，以中~粗、中~细砂岩为主；中下侏罗统延安组厚度41.31m，为煤系地层，是4-2煤老顶、直接顶。煤层直接顶板为厚度1.74m的灰色泥岩，具滑面，下部有0.15m灰色粉砂岩。1.4水文地质斜风井井筒从井口下45m开始至245m段，有淋水、渗水现象，涌水量小于4m3/h。二、工程施工条件分析2.1钻眼爆破上山施工：坡度较大，打眼操作困难，需架设操作台，钻眼机具支撑难度大。断面大，爆破后矸石受重力作用下落，堆矸对通风断面阻碍少。顺风施工粉尘对视觉影响小。下山施工：打眼操作角度不易掌握，易形成漂底，钻眼机具方便支撑。断面小，爆破后矸石受重力作用下落，堆矸对通风断面阻碍严重，需实行分次爆破成型，影响进度。逆风施工粉尘迷眼，需配备风镜。2.2排矸运输上山施工：耙斗机安装固定难度大，移动安全系数低。井筒内矿车运输需采用绞车配合滑轮倒拉提放，安全性低。副井运输能力仅能保证生产系统的辅助运输，同时生产与施工，运能不足。运输线路长，系统复杂，转运环节多，运输占用劳动力较多，运输效率低。下山施工：耙斗机安装固定易，可直接采用绞车下放。井筒内运输直接用井口绞车串车提升。与生产系统辅运分离，互不影响。运输系统简单，运输距离短。风井口地面工广狭小，排矸线路布置困难。2.3通风瓦斯管理上山施工：施工对通风系统无影响。下山施工：提升施工需频繁开启风门，造成漏风，对通风有一定的影响。开工前需临时延伸井筒，安装两道正向过车风门进行控风。2.4防排水上山施工：井筒涌水可直接顺水沟排放。施工时应将毛水沟一次掘出，便于排水，杜绝涌、淋水满巷流。下山施工：施工时井筒内涌水可顺原巷道旧水沟排放。掘进放炮前应先挖掘排水口与老水沟联通，预埋一根4吋钢管（长1.2m）泄水，防止迎头积水。2.5施工组织上山施工：风硐、风机房与井筒平行施工，各自系统独立，互不影响。下山施工：风硐、风机房与井筒平行施工，各自系统并行，有一定影响，需做好施工协调工作。2.6施工困难因素工业广场场地狭窄，受现有生产设施局限，大型提升绞车安装空间不足，因此提升系统选型以简单适用、安全可靠为原则。三、施工方案

3.1施工方法

3.1.1基岩段基岩段施工采取由上向下施工。采用激光指向，钻爆法破岩施工。耙斗机装岩，串车提升；光爆锚喷施工。经与设计院沟通后，将风井扩刷方案由底板标高不动，挑顶扩帮刷大，改为顶板标高不变，向下以拉底为主扩帮刷大。以减少施工过程中落矸堆积堵塞通风断面，影响通风的问题。掘进坚持先拉底（拉底量2.35m3/m），再拆碹（拆碹量2.11m3/m），最后刷扩（扩刷量6.538m3/m），分次成型原则，减小矸石堆积。

3.1施工方法

3.1.2风硐施工方案一：（布置局部通风机供风受限，打眼困难，排矸工序复杂；风硐基岩与明槽部分可布置平行作业施工，但与井筒表土段施工不能平行作业）在井筒施工进入基岩并向下至风硐井筒开口部位以下10m后，开始施工风硐伸入基岩部分。采用反向上山掘进，锚杆临时支护。贯通前先将风硐井筒开口部位临时封闭，待风硐现浇钢筋砼施工及风机房施工安装完毕后再将通风系统倒换。表土部分采用明槽开挖施工，与基岩施工平行施工。3.1施工方法3.1.2风硐施工方案二(推荐)：明槽开挖后下山掘进风硐伸入基岩部分，进行临时支护，待贯通前5m停止掘进，先浇筑钢筋混凝土风道。然后与井筒爆破贯通，封闭风硐与井筒开口位置，期间矿井需停产2-3天。安装主通风机并调试，在风井井筒风硐开口位置上方10m位置安装临时防爆门，切换风机。3.1施工方法3.1.3表土段表土段需在新风硐、风机形成系统可以担负矿井通风工作后进行施工。采用明槽开挖，钢筋砼现浇一次成巷。建议采用土建队伍施工。3.1施工方法3.1.4附属设施水沟、台阶、扶手、管路支架等附属设施在成巷后一次施工安装完成。3.1施工方法3.1.5新建风机房施工及主扇风机安装风硐表土部分施工、风机房施工及主扇风机安装另安排队伍同时开工作业。（配合风硐施工方案一）3.1施工方法3.1.6配套供电系统改造供电系统改造另安排土建队伍施工。

3.2施工顺序

斜风井扩刷施工：井筒基岩段施工至风硐开口部位以下10m→风硐基岩部分→临时封闭风硐在井筒开口部位→风硐表土部分明槽作业→安装临时防爆门↘

风机房土建施工→主扇风机安装

↗→风机切换→井筒表土段明槽施工→井筒基岩段继续施工→附属设施施工与安装

3.3机械配套

3.3.1钻眼爆破工作面采用两台YT-24风动凿岩机钻眼分区同时作业。配备风镐井筒局部修边整形和破碎大块矸石。

3.3机械配套

3.3.2提升运输斜风井井筒施工采用55kw调度绞车（或37kw双速绞车）提升，斜井串车运输，每次两车，人工卸载。1吨U型矿车备用6辆。井口工广铺设循环车场周转。JD-4绞车参数：速度1.25m/s，钢丝绳直径Ф22mm，容绳量750m，电机功率55kw，最大净张力40KN。或JSDB-19双速绞车：绳速1.37~0.81m/s，钢丝绳直径Ф22mm，容绳量650m，电机功率37kw，最大净张力27.8~43.4KN。以上两种绞车优点是占用空间较小，便于布置安装，缺点主要是绳速慢，提升占用时间较长。地面布置阻车器一组，斜井安装防跑车装置二组。地面铺设循环车场。（高架翻矸台设电动翻矸机一台卸载矸石。）风硐施工采用25kw调度绞车提升，人工装矸，人工翻矸。3.3机械配套3.3.3装岩工作面采用P-30B耙斗装岩机装载，中部槽加长。3.3机械配套3.3.4支护喷浆锚杆支护采用气动锚杆钻机。喷浆采用Pz-5B湿式防爆混凝土喷射机，初期布置于地面供料喷浆作业，后期为增加输送距离加设混凝土输送泵一台。地面设置混凝土搅拌站为喷浆机供料。3.3机械配套3.3.5排矸由工业广场至排矸场采用铲车装载，自卸汽车（五轮翻斗农用车）运输。3.4工期计划计划开工日期2015年6月1日，竣工日期2016年1月31日。计划工期245天。施工准备期2015年5月16日至5月31日。其中风机房土建30天，风硐施工50天，井筒基岩段施工180天，表土段30天，附属设施20天，风机安装与供电改造共60天。期间矿井生产受施工影响需停产3—4天。3.5施工准备3.5.1工广布置计划风井施工工业广场临建共7间，井口绞车房、井口值班室、区队学习室、井口电工房、工具材料库房、井口临