昔陽(yáng)縣豐匯煤業(yè)回風(fēng)立井施工組織設(shè)計(jì)
昔陽(yáng)縣豐匯煤業(yè)回風(fēng)立井施工組織設(shè)計(jì)
第一章 工程概況
一、礦井位置及工程量
昔陽(yáng)縣豐匯煤業(yè)有限責(zé)任公司地處昔陽(yáng)縣大寨鎮(zhèn)麻匯村，距207國(guó)道1公里，距縣城15公里。回風(fēng)立井位于井田西部大寨鎮(zhèn)馬家溝村南側(cè),礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力15萬(wàn)噸。。設(shè)計(jì)工程量330米，其中表土（巖）段20米；基巖段310米，直徑4米，凈段面積12.56m2，毛段面積16.61m2，傾角90°。該主要擔(dān)負(fù)回風(fēng)任務(wù)，內(nèi)設(shè)梯子間，為另一安全出口。另外附屬工程包括風(fēng)道18米，規(guī)格3×3m，半圓拱結(jié)構(gòu)，行人通道14米，規(guī)格2×2m，半圓拱結(jié)構(gòu)。
二、水文、氣象、地質(zhì)特征
（一）地形地貌
礦井地處太行山西北部，地貌屬丘陵區(qū)，地表經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化剝蝕，丘陵連綿，梁垣坡地多黃土覆蓋，縱觀全井田地勢(shì)為西南高東北低，最高點(diǎn)位于井田西南部，海拔標(biāo)高為1128.5m,最低點(diǎn)為井田東北部邊界，標(biāo)高為933.0m，最大相對(duì)高差為195.5m。
（二）水文
礦區(qū)內(nèi)無(wú)常年性水流，雖溝谷縱橫，但均屬季節(jié)性性溪流，除雨季洪水量較大外，一般水量很小。由于礦區(qū)內(nèi)未進(jìn)行水文地質(zhì)勘察，無(wú)更加詳細(xì)資料。
（三）氣象及地震
本區(qū)屬半干旱大陸性氣候，東寒夏熱，四季分明，春季多風(fēng)，秋季涼爽，年平均氣溫9.2℃，1月份最冷，平均氣溫-11.7℃，極端最低氣溫-23.5℃（1961年6月10日），7月份最熱，年極端最高氣溫可達(dá)35℃，年平均降水量666.2mm，且多集中于7、8、9月份。
霜凍期為每年11月上旬至翌年4月份，最大凍上深度0.42-0.75m，年無(wú)霜期180天左右，春冬多西北風(fēng)，風(fēng)力較大，最大風(fēng)力7-8級(jí)。
本井田地震烈度七級(jí)。
（四）地質(zhì)特征
井田內(nèi)地表為第四系全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)，二迭系上統(tǒng)上石盒子組、下統(tǒng)下石盒子組。地層由老至新為奧陶系中統(tǒng)、石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二迭系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組以及第四系等。
其中石炭系太原組和二迭系山西組為主要含煤地層。
三、施工條件
風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地平整、電力、供水、道路等已具備。由礦提供部分設(shè)備和一定數(shù)量的安全管理及特殊工種作業(yè)人員。
四、工程量及技術(shù)特征
井筒設(shè)計(jì)深度330m，其中井頸段20m，井筒段310m，井筒凈直徑4m，凈斷面12.56m2，支護(hù)形式井筒為C30砼澆灌，自井口向下，設(shè)計(jì)壁厚井頸段為500mm，井筒段為300mm。
回風(fēng)立井井頸段和井筒段斷面情況如下：
第二章 施工準(zhǔn)備工作
一、施工前期準(zhǔn)備
（一）場(chǎng)地平整
工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)作部分回填或整平工作，開(kāi)工前達(dá)到施工要求。
（二）供電
由礦提供10KV電源。在井口附近建臨時(shí)變電所，配套10 KV /315 KVA變壓器1臺(tái)，分別給高、低壓設(shè)備供電。供電電源來(lái)至礦井區(qū)主配電室，雙回路供電，專(zhuān)人值班，確保風(fēng)井施工正常連續(xù)供電。
（三）供水
施工用水位于風(fēng)井約150米處的水井內(nèi)，由水泵提供水到井口。
（四）地面排水
井筒施工期間地面排水按照《設(shè)計(jì)》、《專(zhuān)扁》要求，修筑臨進(jìn)排水溝與廣場(chǎng)排水系統(tǒng)連通，排入指定位置。
（五）、臨建設(shè)施
根據(jù)施工占地范圍進(jìn)行土建工程設(shè)施的布置，盡量不占用永久建筑位置。
（六）通訊
在施工初期采用固定電話(huà)與外界聯(lián)系，保證通訊暢通。
（七）測(cè)量
由太原市易仁礦產(chǎn)勘測(cè)有限公司提供測(cè)量基點(diǎn)和井筒十字樁及其坐標(biāo)資料。施工隊(duì)負(fù)責(zé)使用和保護(hù)。
二、三盤(pán)吊掛安裝
為滿(mǎn)足開(kāi)工需要，先掘砌井筒20m，以進(jìn)行三盤(pán)吊掛安裝。
（一）井架起立后，立即進(jìn)行天輪平臺(tái)和翻矸臺(tái)安裝；
（二）施工臨進(jìn)鎖口，組裝吊盤(pán)，利用吊盤(pán)安裝封口盤(pán)和形成的提升系統(tǒng)掘砌井筒至井深15m，施工時(shí)采用多臺(tái)風(fēng)鉆（鎬）、鐵鎬掘進(jìn)刷幫，人工裝罐。
（三）“三盤(pán)”形式的同時(shí)，安裝各種符合規(guī)定的懸吊設(shè)備、管線及其它鑿井設(shè)施等，達(dá)到施工要求。
三、施工總平面布置原則
（一）盡是不占用或避開(kāi)永久設(shè)備。
（二）符合施工工藝、規(guī)范規(guī)程要求。
（三）滿(mǎn)足建井生產(chǎn)需要，利用礦方提供的生產(chǎn)、生活福利設(shè)施，且分別相對(duì)集中布置，避免交叉影響。
（四）便于施工管理，給施工提供有利條件。
（五）有利于污水集中處理排放和環(huán)境保護(hù)。
四、臨時(shí)設(shè)施布置
為滿(mǎn)足生產(chǎn)和生活需要，需新建部分生產(chǎn)用房、簡(jiǎn)易棚、砂石料場(chǎng)、砼攪拌站等，需澆砼設(shè)備基礎(chǔ)，并增設(shè)定沉淀池一座，明細(xì)表見(jiàn)下頁(yè)。
臨時(shí)設(shè)施及用地表
第三章 施工方案
根據(jù)回風(fēng)井井筒的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況及井壁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，施工方法擬定采用鉆爆法、單行作業(yè)方式施工。
掘進(jìn)采用7655風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆眼，人工出矸裝巖1.5m3吊筒單鉤提升。C30砼攪拌料由地面攪拌站通過(guò)輸料管送入井下直接入模，振搗器振實(shí)，金屬裝配式模板砌模。
第一節(jié) 施工工藝
一、井頸段施工方法
根據(jù)井口設(shè)計(jì)標(biāo)高和表土（巖）層情況，首先利用挖掘機(jī)和人工配合的方式，由地表向下開(kāi)挖4m，開(kāi)挖時(shí)按3：1放坡（呈漏斗形）。自設(shè)計(jì)標(biāo)高向下4m段挖出后，停止向下挖掘，及進(jìn)對(duì)以上段澆注砼成井。
當(dāng)此段井筒鎖口成巷后，在井口安裝鑿井井架及其它輔助設(shè)備。然后進(jìn)行井頸準(zhǔn)備段施工，準(zhǔn)備段采用爆破開(kāi)鑿，人工裝罐的方法。挖巖時(shí)應(yīng)集中精力先挖出吊桶窩，并始終使其超前工作面0.5m，然后沿徑向分區(qū)分組由井中向四周挖裝。此階段提升暫用穩(wěn)車(chē)，待絞車(chē)試調(diào)完畢后，再改用絞車(chē)提升。荒徑規(guī)格按測(cè)量中心線嚴(yán)格控制把握。砌壁采用金屬裝配式模板，砌壁段高2.0m，井口攪拌好的砼，由活接管直接入模。如遇風(fēng)化巖可采用打眼放炮，此段施工20m后進(jìn)行安裝吊盤(pán)，吊掛內(nèi)管線。待上述系統(tǒng)安裝好后繼續(xù)施工井頸段，施工完井頸段后開(kāi)始基巖施工。
二、基巖段施工方法：
（一）圍巖正常情況下此段施工采用“短掘短澆”的作業(yè)方式，掘砌距離控制在4米。
（二）施工工藝：
打眼—放炮—掃盤(pán)—出矸—清壁—支模—澆注
（三）掘進(jìn)方法
井筒基巖段采用鉆爆法施工，利用光面、光底、減震、弱沖、深孔爆破技術(shù)。鑿巖機(jī)采用7655風(fēng)鉆，定人、定位、定機(jī)進(jìn)行鑿巖。掏槽眼深度1.3m，其它炮眼深度1.6m，爆破循環(huán)進(jìn)尺1.0m，爆破采用礦用3#炸藥、水炮泥黃土炮泥封孔、雙回路起爆，按照光面、光底、弱震、弱沖的要求進(jìn)行光面爆破。
2、井筒炮眼布置
井筒爆破圖表根據(jù)f=6的巖石等級(jí)而編制，當(dāng)掘進(jìn)工作面處于砂質(zhì)泥巖、泥巖、煤或f＜6的巖層時(shí)，可以將2-3圈炮眼間距適當(dāng)增加50-100mm，當(dāng)工作面巖層f＞6時(shí)，可以將2-3圈炮眼間距縮小50-100mm。
3、鉆眼爆破參數(shù)：
（1）炮眼深度1根據(jù)進(jìn)度要求及循環(huán)組織形式確定為：
1=L/（d×d1×d2×d3）=40/(18×3×0.85×0.85)=1米。
式中Ⅰ：井筒施工計(jì)劃月進(jìn)度（70m）d1：每日完成循環(huán)數(shù)（1次）；d2 ：月正規(guī)循環(huán)率（0.85）；d：炮眼利用率（0.85）。
（2）炮眼數(shù)目：
采用直眼掏槽，圈徑1.5m，眼數(shù)為6個(gè)，眼距0.785m，輔助眼設(shè)置二圈，眼數(shù)共為12個(gè)。圈徑2.8m，周邊眼眼數(shù)為26個(gè)，眼距0.65m，距井邦0.1m，炮眼數(shù)量總計(jì)為44個(gè)。
（3）炸藥消耗量：
Q=Q1+Q2+Q3
=4.8+7.2+13+25kg
式中Q1 、Q2、 Q3、中分別為掏槽眼、輔助眼、周邊眼裝藥量。
（4）爆破單位巖體的炸藥消耗量：
q=Q(S×1×N)=25÷(16.61×1.5×0.8)=1.25kg
Q炸藥消耗量
S掘進(jìn)斷面
L炮眼深度
N炮眼利用率
4、裝藥結(jié)構(gòu)及爆破系統(tǒng)：
井筒施工時(shí)，均采用正向不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，用炮泥封嚴(yán)填實(shí)眼口。采用毫秒延期電雷管起爆，由掏槽眼向外依次起爆。聯(lián)線方式為并串聯(lián)。起爆電源為380V交流電。放炮電纜采用3×16+10×1的銅芯電纜，母線為4mm2銅線，基線用18#專(zhuān)用爆破線。
5、井筒支護(hù)：
（1）永久與臨時(shí)支護(hù)
混凝土澆筑筑配合錨噴支護(hù)。
（2）砼攪拌系統(tǒng)：
在井口附近設(shè)置一個(gè)不小于1000m2的砂、石料場(chǎng)，內(nèi)設(shè)石子沖洗裝置。攪拌站配自動(dòng)計(jì)量上料系統(tǒng)，一臺(tái)JW-800型強(qiáng)制型攪拌機(jī)。砂石用鏟車(chē)（或工人）裝入攪拌機(jī)料斗，同時(shí)按比例加入水泥，通過(guò)上料斗送入攪拌機(jī)攪拌。砼在地面攪拌站放置好后，用溜灰管輸送至井下。為確保井壁質(zhì)量，過(guò)含水層時(shí)，每立方砼加BR型防水型40kg，并設(shè)專(zhuān)人用振搗器認(rèn)真搗固。
6、出矸：
選用人工裝巖將工作面爆破出來(lái)的矸石裝入吊桶內(nèi)，由地面絞車(chē)提升至翻矸臺(tái)，人工摘掛鉤通過(guò)“V”型礦車(chē)排至指定地點(diǎn)。
7、井底連接處的施工
井底連接處的施工方法可根據(jù)巖石條件確定，若巖石條件允許，采取下行分層掘進(jìn)與井筒同時(shí)砌壁的施工方法，即當(dāng)井筒掘進(jìn)至井底連接處上方2m時(shí)停止掘進(jìn)，將上段井壁砌好。將井筒十字中線和標(biāo)高導(dǎo)致已砌好的井壁上。將連接處分為上下分層掘進(jìn)，分層高度為2m左右。繼續(xù)掘進(jìn)井筒至井底連接處上分層底板位置，然后開(kāi)始掘進(jìn)連接處的拱頂，兩側(cè)拱頂掘進(jìn)長(zhǎng)度為3.5m，采用錨噴式，網(wǎng)錨臨時(shí)支護(hù)。繼續(xù)將井筒和井底連接處掘井至連接處底板位置，利用井筒砌壁大模板和土建金屬模板將井壁和連接處一起立模整體澆注。
若巖石條件不好時(shí)，該段井筒先按荒徑掘出，臨時(shí)支護(hù)通過(guò)，然后將連接處的墻部和拱部分層次掘出，從下往上與井筒一起立模澆筑混凝土。
8、馬頭門(mén)施工
井筒掘進(jìn)至距馬頭門(mén)頂板上方2m時(shí)，砌筑該段井壁成井，隨后井筒向下掘進(jìn)至馬頭門(mén)底板下方2m，準(zhǔn)確標(biāo)定馬頭門(mén)的位置及標(biāo)高，技術(shù)員根據(jù)控制點(diǎn)、中心線、按設(shè)計(jì)斷面標(biāo)出馬頭門(mén)的掘進(jìn)輪廓線。開(kāi)口時(shí)，分次放炮，先放下部，后放上部。馬頭門(mén)掘進(jìn)2m并鎖口后，可全斷面一次裝放炮。炮后檢查處理頂板，并根據(jù)圍巖穩(wěn)定情況，采取錨噴臨時(shí)支護(hù)。錨桿先用φ20×2000mm螺紋鋼樹(shù)脂錨桿，間排距800×800mm，三花布置。馬頭門(mén)掘進(jìn)5m后，馬頭門(mén)進(jìn)行支模，與井筒同時(shí)砌筑成巷。
第二節(jié) 鑿井輔助系統(tǒng)
一、提升系統(tǒng)
根據(jù)井筒技術(shù)特征和施工要求，鑿井井架選用Ⅲ型鋼管井架：提升采用一套單鉤提升系統(tǒng)：選用JT-1.6絞車(chē)，配1.5m3吊桶。井筒內(nèi)懸吊風(fēng)、水、料管和吊盤(pán)。
Ⅲ型鋼管井架高度：17.36m；天輪平臺(tái)：6.5×6.5m；主體架角柱跨距：12×12m。
二、壓風(fēng)系統(tǒng)
（一）用風(fēng)量統(tǒng)計(jì)：
（二）空壓機(jī)選
根據(jù)上表，井筒施工期間用風(fēng)量最大為17.5m3/min核實(shí)型號(hào)，故選用核實(shí)型號(hào)空壓機(jī)兩臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)檢修備用。
三、排水系統(tǒng)
當(dāng)井筒涌水量小于5m3/h時(shí)，采用風(fēng)動(dòng)潛水泵與吊桶配合排水，經(jīng)吊桶提升到井上，經(jīng)排水溝排出；當(dāng)井筒涌水量大于5m3/h時(shí)，采用吊泵排水。當(dāng)井筒涌水量在于10m3時(shí)，采用注漿堵水，具體措施另制定。
四、通風(fēng)系統(tǒng)
鑿井期間，由11KW對(duì)旋風(fēng)機(jī)配φ600mm軟風(fēng)筒通風(fēng)。另備用一臺(tái)11KW對(duì)旋風(fēng)機(jī)。
五、供電系統(tǒng)
電源來(lái)自生產(chǎn)區(qū)變電所，為雙回路供電。
施工選用10KW/35KVA變電器一臺(tái)作為鑿井設(shè)備動(dòng)力、照明、信號(hào)等用電（此外，在井口設(shè)一臺(tái)KSG-4，380/127V型干式變壓器作為廣場(chǎng)井口、井下絞車(chē)房信號(hào)電源）。
六、信號(hào)、照明和通訊
信號(hào)：井口至提升機(jī)房、吊盤(pán)、翻矸臺(tái)及穩(wěn)車(chē)之間均設(shè)置各自獨(dú)立的聲光信號(hào)系統(tǒng)。
照明：井口穩(wěn)車(chē)群照明設(shè)備為自鎮(zhèn)式水銀燈，井筒內(nèi)在吊盤(pán)下吊設(shè)DKS25/127型豎井礦用投光燈。
通訊：施工期間工地安裝程控電話(huà)自動(dòng)變換機(jī)，以滿(mǎn)足內(nèi)部生產(chǎn)高度指揮之用。在井筒吊盤(pán)上設(shè)備抗爆電話(huà)機(jī)，通過(guò)井口信號(hào)房與地面及井下進(jìn)行通訊聯(lián)系。在工地安裝一部程控外線電話(huà)，用于工地與外界的聯(lián)系。
第六章 雨季施工措施
一、工地四周作臨時(shí)排水溝，水泥棚做防水坡度。
二、機(jī)電設(shè)備閘箱必須采取防雨措施，并檢查線路安裝，接地保護(hù)裝置。
三、砼澆筑盡量不在雨天進(jìn)行，以保證砼設(shè)計(jì)水灰比。
四、雨季施工井口修筑好臨時(shí)排水溝，確保井口的防洪。
一、施工進(jìn)度計(jì)劃：
根據(jù)施工條件、施工工藝、施工裝備能力，確定本工程的施工總工期300天，各階段計(jì)劃如下：施工準(zhǔn)備期：一個(gè)月，主要內(nèi)容包括表土（巖）段開(kāi)挖、鑿井井架、封口盤(pán)、吊盤(pán)及管線安裝，具備施工條件。
井筒施工：按每月進(jìn)度37米，9個(gè)月完成井筒施工。
導(dǎo)風(fēng)峒、行人峒施工：按每日進(jìn)度2米，1個(gè)月完成。
二、工期保證措施：
（一）認(rèn)真編制并執(zhí)行施工組織設(shè)計(jì)。
（二）采用先進(jìn)的施工經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際推廣深孔爆破工藝，提高和循環(huán)進(jìn)尺，加快施工進(jìn)度。
（三）認(rèn)真搞好施工組織，盡量減少輔助時(shí)間，組織平行交叉作業(yè)，尤其是表土段掘砌、支模找線各工序要最大限度組織平行交叉作業(yè)。
