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1、 神华宁夏煤业集团有限责任公司麦垛山煤矿副立井井筒及相关硐室掘砌工程施工组织设计(井深-250m-580m段)1.前言 麦垛山煤煤矿隶属属神华宁宁夏煤业业集团有有限责任任公司,由由中煤国国际工程程集团北北京华宇宇工程公公司设计计。位于于宁夏回回族自治治区灵武武市马家家滩镇境境内,鸳鸳鸯湖矿矿区南端端,井田田南北长长约44公里,东东西宽约约4.55公里,井井田面积积约755平方公公里。该该矿区交交通十分分便利,在在灵武市市东南约约70kkm处,距距银川市市公路交交通822km。井井田内地地形为低低缓丘陵陵,区内内地势较较为平坦坦。为了了加快矿矿建进度度,缩短短建井工工期采取取地面预预注浆与与井筒
2、施施工平行行作业的的办法。副副井地面面预注浆浆于20008年年10月月2日结结束。井井筒于220088年6月月26日日开挖,采用普通凿井法施工,成井250m,在2008年10月24日伞钻凿眼时,用伞钻探出涌水,涌水量达到21m3/h。副立井在采用工作面预注浆方案效果不理想情况下,麦垛山煤矿筹建处请有关专家多次论证,决定由宁夏回族自治区煤田地质局采用井筒外降水方法来保证井筒施工通过第二含水层段,经过几个月的降水施工效果仍不理想,神华宁煤集团公司决定停止井外降疏水施工,采用冻结方案。2009年9月28日,神华宁煤集团及麦垛山煤矿筹建处相关领导召开专题会议,对华宇公司提交的麦垛山煤矿副立井冻结方案进
3、行了专题研究并确定了此方案,其冻结深度为250.000m482.000m(相对标高),共232m,井底标高为580m,冻结段壁座至井底基岩段还剩余98m,合计330m。在井筒冻结结基岩段段及基岩岩段施工工中,为为了加快快工程进进度、降降低成本本、提高高工程质质量,特特编制冻冻结基岩岩段及基基岩段施施工组织织设计。本施工组织织设计编编制依据据:1)施工合合同。2)北京华华宇设计计院编制制的副立立井井壁壁结构图图及相关关施工图图纸。3)麦垛山山煤矿副副立井井井筒检查查孔资料料。4)煤矿矿安全规规程(2006年版)。 5)矿山山井巷工工程质量量检验评评定标准准(MMT5000994)。 6)矿山山井
4、巷工工程施工工及验收收规范(GBJ21390)。 7)煤矿矿建设安安全规程程(试试行)。8)原神神华宁煤煤集团有有限责任任公司麦麦垛山煤煤矿副立立井井筒筒及相关关硐室掘掘砌工程程施工组组织设计计。2.工程概概况2.1工程程概况麦垛山煤矿矿采用主主(斜)、副副(立)、风风(立)井井开拓。全井田含煤25-31层,其中可采及局部可采煤层15层,平均总厚26.3米,主要可采煤层6层,总厚为12.44米,主要可采煤层平均厚度为2.16米,全井田资源量为11.2亿吨。副立井井筒筒普通法法凿井已已施工2250mm,第二二含水层层和第三三含水层层采用双双层井壁壁冻结法法施工,剩剩余基岩岩段施工工采用普普通凿井
5、井法施工工,冻结结基岩段段333断面,净净断面669.44m2,掘进进断面998.55m2,基岩岩段44断面面,净断断面699.4mm2,掘进进断面888.22m2。副立井井筒筒的主要要技术特特征见表表2.11,井壁壁结构图图见图22-1。井筒-2550m-5880m段段主要技技术特征征表 表表2.11序号项目副立井单位1井口坐标X41890059.0000mY3638773699.0000mZ+14166.0000m2冻结段开始始处标高高+11666.0000m3冻结段结束束处标高高+934.0000m4井底标高+836.0000m5净直径9.4m6净断面69.4m27提升方位角角23700
6、000/8井筒深度580.00(已施施工2550m)m9井筒壁厚外壁壁500mm内壁壁900mm井筒壁厚600mm1600(四号壁壁座)号以下60010支护形式外壁壁双层钢筋砼砼/内壁壁素砼/号以下钢筋砼/11砼标号C50/C60/号以下C60/2.2工程程地质与与水文地地质特征征2.2.11工程地地质 (一)地层层特征副立井井筒筒检查孔孔附近未未见基岩岩出露,被被广泛的的第四系系风积砂砂、黄土土和古近近系的浅浅红色粘粘土所覆覆盖。据据检查孔孔揭露的的基岩地地层有侏侏罗系中中统延安安组、直直罗组。井井筒施工工过程揭揭露各地地层由老老至新简简述如下下:1)侏罗系系中统延延安组(J2yy)为一套内
7、陆陆湖泊三三角洲沉沉积,是是井田的的含煤地地层。副副立井检检查孔揭揭露厚度度2477.066m。岩岩性为灰灰、灰白白色中、粗粗粒长石石石英砂砂岩、细细粒砂岩岩;深灰灰、灰黑黑色粉砂砂岩、泥泥岩及煤煤等组成成。2)侏罗系系中统直直罗组(J2zz)为一套干旱旱、半干干旱气候候条件下下的河流流-湖泊泊相沉积积。副立立井检查查孔揭露露厚度3338.40mm。其岩岩性上部部主要为为灰白、浅浅灰、灰灰绿、灰灰色的细细粒砂岩岩,灰色色、褐色色粉砂岩岩,夹粗粗、中粒粒砂岩。中中下部以以厚层状状的灰白白、黄褐褐或浅红红色含砾砾粗粒石石英长石石砂岩(七里镇镇砂岩)为主,与与其下含含煤地层层假整合合接触。3)古近系
8、系 (EE)副立井检查查孔揭露露厚度445.440m。其其岩性主主要由浅浅紫红色色粉质粘粘土及粘粘土组成成,底部部为砾岩岩层。不不整合于于下伏各各地层之之上。4)第四系系(Q)为冲、洪积积的黄沙沙土,底底部见钙钙化结核核。顶部部为现代代沉积的的风成沙沙丘和黄黄土层。覆覆盖在各各地层之之上,厚厚3.000m。(二)工程程地质特特征第四系、古古近系地地层岩性性以粘性性土为主主,根据据实验室室检测结结果均为为高液限限土体,抗抗风化能能力较差差,吸水水后具有有较强膨膨胀性能能,为不不良工程程土体。侏侏罗系直直罗组、延延安组地地层岩性性以粉砂砂岩和砂砂岩为主主,检测测结果岩岩石饱和和抗压强强度远小小于自
9、然然状态或或干燥状状态下的的抗压强强度,软软化系数数普遍小小于0.75,为为易软化化的岩石石,工程程地质条条件较差差。在井井筒掘进进中,要要采取可可靠措施施,防止止不良工工程岩土土体给井井筒造成成危害。(三)岩土土性质粘土:比重重2.776g/cm33;含水水量188.599%224.779%;液限(WWL)441.11%773.99%,塑塑限(WWP)119.99%440.00%;塑塑性指数数(IPP)200.633.9, 液性指指数(IIL)0;天天然稠度度(Wcc)0.811.664;含含水比00.3220.59;自由膨膨胀率442.77%884.66%。土土体坚硬硬,抗外外力和抗抗变形
10、能能力较好好,但抗抗风化能能力较差差,具有有较强的的吸水膨膨胀、失失水收缩缩性能,为为不良工工程土体体,井筒筒掘进中中应采取取可靠支支护方法法。粗粒砂岩:颗粒密密度2.502.770g/cm33,块体体密度22.1332. 355g/ccm3,块体体干密度度2.00622.233g/ccm3;含水水率1.127.669%;孔隙率率16.1723.33%;吸水水率4.9613.36%;抗压压强度天天然状态态下4.8222.880MPPa,饱饱和状态态下2.7115.550MPPa,干干燥状态态下7.7941.00MMPa;软化系系数0.240.667;抗抗拉强度度0.33322.455MPaa;
11、抗剪剪切强度度1.33844.433MPaa;变形形模量00.800988.42291044MPaa,弹性性模量00.311155.17761044MPaa,泊松松比0.040.448;内内聚力00.3114.16MMPa;内摩擦擦角2994740045。岩石石孔隙发发育中等等,抗外外力和抗抗变形能能力一般般,遇水水易软化化,为弱弱稳定性性岩体,工工程地质质性质较较差。中粒砂岩:颗粒密密度2.622.772g/cm33,块体体密度22.1442.46gg/cmm3,块体体干密度度2. 052.338g/cm33;含水水率2.049.773%;孔隙率率11.4522.35%;吸水水率4.5635
12、.81%;抗压压强度天天然状态态下9.9342.80MMPa,饱饱和状态态下4.8834.90MMPa,干干燥状态态下244.000588.500MPaa;软化化系数00.1220.60;抗拉强强度0.644.440MPPa;抗抗剪切强强度1.576.888MPPa;变变形模量量0.669510445.58551044MPaa,弹性性模量00.522310446.24551044MPaa,泊松松比0.100.337;内内聚力11.0667.97MMPa;内摩擦擦角3005039907。岩石石孔隙中中等发育育,抗外外力和抗抗变形能能力一般般,遇水水易软化化,为弱弱稳定中等稳稳定岩体体,工程程地质
13、性性质较差差。细粒砂岩:颗粒密密度2.612.778g/cm33,块体体密度22.2552.78gg/cmm3,块体体干密度度2.00222.633g/ccm3;含水水率0.6111.48%;孔隙隙率4.7124.06%;吸水水率4.3239.03%;抗压压强度天天然状态态下1.4546.10MMPa,饱饱和状态态下0.0633.50MMPa,干干燥状态态下3.7381.00MMPa;软化系系数0.020.668;抗抗拉强度度0.11433.877MPaa;抗剪剪切强度度0.44288.577MPaa;变形形模量00.1447112.55901044MPaa,弹性性模量00.1227111.1
14、1701044MPaa,泊松松比0.110.339;内内聚力00.2777.25MMPa;内摩擦擦角3000840030。岩石石孔隙中中等发育育,抗外外力和抗抗变形能能力一般般,遇水水易软化化,局部部具一定定抗水浸浸能力,为为弱稳定定中等等稳定岩岩体,工工程地质质性质较较差。粉砂岩:颗颗粒密度度2.55622.766g/ccm3,块体体密度22.2112.56gg/cmm3,块体体干密度度2.00422.477g/ccm3;含水水率1.9210.51%;孔隙隙率7.1424.72%;吸水水率5.1538.61%;抗压压强度天天然状态态下2.7745.9MPPa,饱饱和状态态下0.0234.5M
15、PPa,干干燥状态态下5.8668.10MMPa;软化系系数0.000.770;抗抗拉强度度0.11833.777MPaa;抗剪剪切强度度0.55799.400MPaa;变形形模量00.333910448.91881044MPaa,弹性性模量00.12281044MPaa6.71111044MPaa,泊松松比0.040.446;内内聚力00.611111.111MPaa;内摩摩擦角3300441106。岩石石孔隙中中等发育育,抗外外力和抗抗变形能能力一般般,遇水水易软化化,局部部具一定定抗水浸浸能力,为为弱稳定定中等等稳定岩岩体,工工程地质质性质较较差。泥岩:颗粒粒密度22.5552.70gg
16、/cmm3,块体体密度22.2442.47gg/cmm3,块体体干密度度1.88222.277g/ccm3;含水水率8.6926.30%;孔隙隙率155.933322.344%;吸吸水率334.227443.773%;抗压强强度天然然状态下下0.99533.533MPaa,饱和和状态下下0.00200.166MPaa,干燥燥状态下下2.33377.699MPaa;软化化系数00.0000.02;抗拉强强度0.060.331MPPa;抗抗剪切强强度0.190.664MPPa;变变形模量量0.002510440.23771044MPaa,弹性性模量00.011110440.43331044MPaa
17、,泊松松比0.040.332;内内聚力00.0990.59MMPa;内摩擦擦角3114139923。岩石石孔隙中中等发育育,抗水水浸能力力较差,抗抗外力和和抗变形形能力较较差,为为不稳定定弱稳稳定岩体体。2.2.22水文地地质特征征(一)影响响副立井井井筒施施工的主主要含水水层水文文地质特特征目前副立井井施工深深度为2250mm,侏罗罗系中统统直罗组组上段裂裂隙孔隙隙含水层层,揭露露厚度2207.90mm,其中中含水层层厚600.800m。为为富水性性弱的含含水层。通通过井田田勘探地地质报告告结合本本次井筒筒检查孔孔施工资资料分析析,影响响井筒施施工的主主要含水水层为侏侏罗系中中统直罗罗组裂隙
18、隙孔隙水水含水层层及2煤煤6煤煤间砂岩岩裂隙孔孔隙承压压含水层层。所以以确定副副立井冻冻结段为为25004882m。侏罗系中中统直罗罗组下段段裂隙孔孔隙含水水层(组组)影响副立井井井筒施施工的主主要直接接充水含含水层之之一,含含水层厚厚1300.100 m。岩岩性主要要为灰白白、灰褐褐、浅红红色夹紫紫斑的细细、中、粗粗粒砂岩岩,局部部夹薄层层粉砂岩岩和泥岩岩,局部部含砾;砂岩的的成熟度度较低,分分选性差差,接触触式胶结结为主。底底部为一一厚层灰灰白、浅浅红色含含砾石英英长石粗粗砂岩,俗俗称“七里镇镇”砂岩,砂砂岩底部部含石英英小砾石石,泥质质胶结、颗颗粒支撑撑,胶结结程度较较差。根据副立井井直
19、罗组组下段裂裂隙孔隙隙含水层层抽水试试验结果果,地下下水静水水位埋深深1055.000m,标标高13312.38mm,水温温12。当水水位降深深S111.007m时时,涌水水量Q2.5534 L/ss,单位位涌水量量0.222899L/ssm,渗渗透系数数K=00.15576mm/d。据据水质分分析资料料,地下下水矿化化度1226355mg/L,为为盐水;PH=7.889,为为弱碱性性水;总总硬度1193.66,为为极硬水水;地下下水化学学类型为为CLSO44-NaaMg型型。2煤66煤间砂砂岩裂隙隙孔隙承承压含水水层(组组)本含水层(组组)岩性性由灰白白色不同同粒级的的砂岩组组成,粉粉砂岩和
20、和煤层呈呈互层状状夹于含含水层之之中。含含水层厚厚度1009.227 mm,地下下水水位位水头标标高13310.21mm,水温温14。含水水层富水水性属弱弱含水层层。根据副立井井检查孔孔抽水试试验结果果,当水水位降深深S337.114m时时,涌水水量Q0.8863 L/ss,单位位涌水量量0.002322L/ssm,渗渗透系数数K=00.01183mm/d。据据水质分分析资料料,地下下水矿化化度1119211mg/L,为为盐水;PH=7.443,为为弱碱性性水;总总硬度1130.92,为为极硬水水;地下下水化学学类型为为CLSO44-CaaMg型型。(二)隔水水层及其其特征根据物探资资料、岩岩
21、性分析析及岩石石鉴定资资料,隔隔水层以以低阻、高高密度的的粉砂岩岩、泥岩岩为主。副立井检查孔揭露的隔水层有:直罗组粉砂岩、泥岩为主的隔水层;各主要煤层及其顶底板泥岩、粉砂岩组成的隔水层。现将主要隔水层分述如下: 直罗组组粉砂岩岩、泥岩岩隔水层层岩性以粉砂砂岩、泥泥岩为主主,夹有有少量薄薄层细粒粒砂岩,层层厚 1147.40 m。据据宁东煤煤田煤矿矿井巷施施工调查查,结合合麦垛山山井田水水文地质质资料分分析,隔隔水层的的隔水性性与泥质质含量高高低成正正相关、与与沉积环环境、地地下水赋赋存状态态及构造造性质、裂裂隙发育育程度有有关;当当隔水层层为岩性性较细且且致密的的粉砂岩岩,或泥泥质含量量较高的
22、的细砂岩岩,或砂砂岩与泥泥岩类呈呈互层状状,岩性性分布较较稳定时时,隔水水效果较较好。在在清水营营煤矿井井巷施工工过程中中,亦发发现涌水水段多发发生在中中、粗砂砂岩层;泥岩或或砂岩与与泥岩类类呈互层层状时涌涌水量极极为微弱弱,粉砂砂岩中裂裂隙发育育时,涌涌水量略略有增大大,在粗粗砂岩与与泥质细细砂岩层层面间呈呈现明显显渗水界界面;泥泥岩类厚厚度大于于2.00m时,则则具有一一定的隔隔水效果果。本井井田简易易水文观观测表明明,在该该隔水层层粉砂岩岩中钻进进时,泥泥浆基本本不消耗耗;中、粗粗砂岩层层,泥浆浆消耗则则有增大大;说明明粉砂岩岩隔水效效果良好好。2煤66煤之间间隔水层层2煤6煤煤之间隔隔
23、水层包包括煤层层本身及及顶底板板粉砂岩岩、泥岩岩隔水层层。岩性性主要为为煤、粉粉砂岩、裂裂隙不发发育的细细砂岩,局局部夹炭炭泥岩,结结构致密密。其中中上段22煤、33煤组本本身及顶顶底板粉粉砂岩隔隔水层,隔隔水层分分布稳定定,原始始状态下下煤层未未开采时时,上下下含水层层之间联联系程度度低。(三)井筒筒充水因因素 大气降水多多以地表表迳流的的形式汇汇入沟谷谷再流向向井田之之外,加加之古近近系巨厚厚的粘土土和粉质质粘土的的隔水层层的作用用,使大大气降水水对井筒筒充水的的影响很很小。麦麦垛山井井田内无无常年性性地表水水体,分分析认为为地表水水对井筒筒的充水水影响不不大。地地下水对对井筒充充水影响响
24、的有侏侏罗系中中统直罗罗组砂岩岩含水层层、延安安组砂岩岩含水层层。其中中侏罗系系中统直直罗组砂砂岩含水水层、延延安组砂砂岩含水水层对井井筒充水水影响较较大。井井筒开拓拓过程中中,井筒筒充水含含水层及及充水方方式,主主要取决决于岩层层裂隙发发育程度度、上下下含水层层之间的的水力联联系以及及掘进采采动所形形成的导导水裂隙隙带能否否波及上上覆含水水层。副副立井井井筒位于于于家梁梁周家沟沟背斜东东翼(距距离轴部部约3000米)、FF10逆逆断层下下盘,基基岩裂隙隙较为发发育,充充水、导导水性较较好,对对井筒充充水影响响较大。据据现场岩岩芯描述述,基岩岩裂隙多多为高角角度裂隙隙,结合合钻孔抽抽水试验验,
25、四个个含水层层(组)水水头标高高相差不不大,但但单位涌涌水量相相差较大大,说明明钻孔上上下含水水层之间间有一定定的水力力联系,但但联系较较弱。井井筒开拓拓过程中中,掘进进采动所所形成的的导水裂裂隙带可可能使上上下含水水层之间间水力联联系加强强,造成成掘进工工作面涌涌水量增增大,在在掘进中中要加以以防范。(四)地下下水补给给、迳流流、排泄泄条件井田地下水水补给来来源,主主要为大大气降水水,其次次为含水水层之间间的越流流补给。松散层潜水水主要接接受大气气降水的的补给,次次为少量量沙漠凝凝结水补补给。潜潜水面起起伏与现现代地形形起伏基基本一致致,径流流方向主主要受地地形控制制,由高高至低自自北而南南
26、流动,局局部受地地形影响响流向略略有改变变。潜水水多以渗渗流形式式径流排排泄于沟沟谷或地地形低洼洼地区,通通过蒸发发作用排排泄。部部分沿断断层破碎碎带补给给下伏基基岩含水水层。通过鸳鸯湖湖矿区矿矿井涌水水量调查查,矿井井涌水量量与大气气降水的的数量、性性质及延延续时间间无关,说说明基岩岩承压含含水层主主要通过过含水层层之间越越流及断断层破碎碎带补给给,极少少量大气气降水补补给;直直罗组砂砂岩含水水层接受受松散层层潜水间间接补给给。侏罗罗系含煤煤地层各各含水层层,由于于埋藏深深,上覆覆有较厚厚的隔水水层,同同时含水水层砂岩岩与泥岩岩、粉砂砂岩等隔隔水岩层层呈互层层状,径径流方向向受褶皱皱构造的的
27、影响,基基本沿背背斜轴部部岩层倾倾向岩层层层面运运移。基基岩含水水层径流流条件较较差,地地下水有有利于储储存不利利于排泄泄,储水水空间相相对封闭闭,承压压水补给给微弱,水水力坡度度小,径径流极为为缓慢,各各含水层层在横向向上具不不连续性性,垂向向上具分分段性。含含水层深深部由于于水的交交替能力力差,迳迳流极为为缓慢,甚甚至几乎乎不动,加加之地层层的非均均一性,因因而含水水层地下下水矿化化度较高高,水量量小,富富水性微微弱(五)涌水水量预计计预计冻结后后该井筒筒冻结段段内无涌涌水,根根据井检检孔报告告流量测测井资料料,冻结结段以下下基岩段段含水层层分析如如下:.4966m4977m,岩岩性为细细
28、砂岩,井井筒涌水水量约225mm3/h。.5355m5455m,岩岩性为细细砂岩,井井筒涌水水量约558mm3/h。.5566m5611m,岩岩性为中中砂岩,井井筒涌水水量约335mm3/h。.5722m5777m,岩岩性为中中砂岩,井井筒涌水水量约558mm3/h。.5855m5899m,岩岩性为细细砂岩,井井筒涌水水量约558mm3/h。2.2.33其它地地质情况况(一)地质质构造可能影响副副立井井井筒的构构造主要要有F99逆断层层(走向向北北西西,断面面东倾,H=003200米,倾倾角66575,平面面上距离离副立井井检查孔孔约3880米)、FF10逆逆断层(走走向北北北西,为为断面西西
29、倾的逆逆断层,倾倾角约551662,落差差01180mm,平面面上距离离副立井井检查孔孔约3990米)及及于家梁梁周家沟沟背斜(走走向北北北西,平平面上背背斜轴距距离副立立井检查查孔约2220米米)。副副立井检检查孔施施工中,部部分层段段岩石裂裂隙发育育,有可可能为受受断层或或褶皱影影响产生生的裂隙隙。这些些裂隙富富水性、导导水性好好,有可可能造成成掘进工工作面涌涌水量增增大,在在井筒掘掘进中要要采取先先探后掘掘的方法法,以确确保掘进进工作面面安全。(二)瓦斯斯井田内各煤煤层自然然瓦斯成成分以氮氮气(NN2)为主主,平均均为733.766988.533%,少少量二氧氧化碳(CCO2),平平均为
30、11.222266.166%,甲甲烷(CCH4)含含量平均均为0.010.445%。瓦瓦斯分带带均属二二氧化碳碳 氮氮气带。各各煤层中中瓦斯含含量很少少,属低低沼气井井田。(三)煤尘尘爆炸性性井田内煤层层的煤尘尘爆炸指指数在227.667338.006%, 火焰焰长度大大部分大大于4000mmm,抑制制煤尘爆爆炸最低低岩粉用用量800900%,均均属有爆爆炸性危危险的煤煤层。(四)煤的的自燃井田内的煤煤以不粘粘煤为主主,变质质程度低低、挥发发分高,特特别是惰惰质组分分高达550%左左右以上上,煤易易吸氧氧氧化引起起煤的自自燃,井井田内煤煤属易自自燃煤,自自燃发火火期为一一个月。3.井筒正正式施
31、工工前期准准备工作作麦垛山煤矿矿副立井井井筒此此前已普普通法掘掘进2550m,由由于水文文地质资资料不祥祥,在220088年100月244日伞钻凿凿眼时,用用伞钻探探出涌水水,出水水后先后后采取了了注浆堵堵水和井井筒外疏疏降水工工作,均均无效果果,为此此麦垛山山筹建处处确定采采用井筒筒冻结方方案,随随后,要要求副立立井停止止井筒外外疏降水水工作,让让井筒内内水位回回复至静静水位。为为了保证证井筒内内部分设设备不被被回复到到静水位位的涌水水浸泡,将将抓岩机机抓斗拆拆除,液液压模板板悬吊稳稳绳卸掉掉,并随随吊盘起起吊至静静水位以以上,吊吊盘锁在在固定盘盘下方,在吊盘盘起吊过过程中将将风筒、风风水管
32、路路拆卸至至吊盘同同样位置置,然后后拆除井井架、搅搅拌系统统、信号号系统,为打钻钻冻结做做好准备备工作。3.1在井井筒恢复复生产前前,必须须完成以以下工作作1)凿井临临时井架架、天轮轮平台、及及搅拌系系统、地面通讯讯系统安安装完毕毕。2)根据副副立井静静水位,测量估算出水面距井口的距离,安装吊盘悬吊稳绳并落至距水面10m处。在落吊盘时,通风工在吊盘上随落随进行安装风筒,机电队负责将风水管路、信号,通讯一并敷设安装,准备排水、清淤工作。3)井筒积积水、淤淤泥排完完后,吊吊盘落至至距止浆浆垫100m处,检查查止浆垫垫以上115m段段高范围围内的井井壁质量量情况,如如有变形形裂缝情情况,需需破壁从从
33、下至上上返修,重重新浇筑筑,浇筑筑时利用用此前施施工用的的f9.4m液压压金属模模板,浇浇筑完毕毕后将模模板拆除除并升井井。4)检查完完井壁确确定返修修段后,下下放模板板绳,模模板绳到到位后,将将绳用绳绳卡锁在在模板悬悬吊点上上。并将将四根稳稳绳匀速带带劲。5)为保证证下部冻冻结基岩岩段外壁壁施工安安全,返返修井壁壁施工时时将标高高-2550m处处施工一一壁座,壁厚1100mm,高度2000mm,返修井壁浇筑时一并整体浇筑。6)将中心心回转抓抓岩机抓抓斗用提提升钩头头下放至至工作面面,然后后将抓斗斗的进、回回风管路路与机身身连接。7)拆除止止浆垫、返返修井壁壁及-2250mm处施工工壁座等等的
34、工程程量现场场做好签签证。3.2排水水、清淤淤方案3.2.11排水排水泵采用用DC550-8807型两台台,一台台安置在在吊盘上上层盘排排水,另另一台放放在井口口备用。排水管管路利用用此前施施工的排排水管路路。若采采用两台台泵同时时排水,则则将压风风管临时时改为排排水管路路排水。3.2.22清理淤淤泥由于此前井井筒注浆浆、打钻钻冻结拆拆除井架架等工作作,井筒筒内杂物物淤泥较较多,待待水排至至淤泥段段时,采采用已加加工好的的专用清清淤抓斗斗进行清清理井筒筒内淤泥泥,将淤淤泥抓入入吊桶提提升至井井口翻入入矸石仓仓。4.施工方方案及工工艺4.1井筒筒(-2550m-5880m)掘砌施施工方案案麦垛山
35、煤矿矿副立井井井筒-2500.0mm-4482.0m段段(相对对标高)采采取双层层井壁冻冻结法施施工,4822.0mm5580.0m段段采取普普通法施施工。在在冻结施施工单位位冻结管管路铺设设完毕后后,进行行临时井井架、搅搅拌系统统、信号号系统、吊盘、模模板、吊吊挂管线线的安装装,并完完善井口口信号系系统。为为井筒冻冻结基岩岩段正式式掘砌做做好准备备,在冻冻结单位位、甲方方、监理理单位共共同下发发试挖通通知后方方可进行行试挖。冻结基岩段段采用中中深孔钻钻爆法掘掘进。选选用一台台FJDD-8GG型伞钻钻配8部YGGZ-770型凿凿岩机和和六角中中空合金金钢钎,55mm“十”字型合金钻头,选用耐冻
36、高比重的T220高威力抗冻水胶炸药,毫秒延期电雷管。采用光面、光底、减震、弱冲深孔爆破技术。外壁掘砌采用立井混合作业法施工。外壁掘砌段高3.6m,采用3.6m段高的单缝液压式整体下移大模板(该模板加工成两段,在不稳定岩层中采用2.5m小段高模板)砌壁。冻结基岩段段施工的的工艺流流程如下下:凿岩、爆破破出矸、找找平绑扎钢钢筋立模浇浇筑出矸、清清底内壁采用一一次套内内壁施工工方案,使使用122套1.1m段高的的金属组组装模板板循环倒倒用,自自下而上上套内壁壁。冻结段壁座座采用与与井筒外外壁一起起掘出,锚锚网喷临临时支护护,掘至至设计壁壁座底口口标高位位置时,同同井筒套套内壁整整体从下下至上浇浇筑。
37、基岩段掘进进采用光光面、光光底、减减震、弱弱冲、深深孔爆破破技术。凿凿岩采用用FJDD-8G型伞伞钻,配配8部YGZZ70型型凿岩机机,定人人、定机机、定位位进行凿凿岩,掏掏槽眼深深度4.2 mm,其余余炮眼深深度4.0m,炮孔孔直径55mmm,选用用高威力力T2220水胶胶炸药,周周边眼药药卷直径径为32mmm,药卷卷长度4400mmm,其其余炮孔孔药卷直直径为45mmm,药卷卷长度6600mmm,66m脚线线毫秒延延期电雷雷管,3380vv交流电电源起爆爆。因辅助水平平开口处处在冻结结基岩段段, 考虑冻冻结管因因素,辅辅助水平平开口与与井筒连连接处暂暂时不深深掘,外外壁正常常施工至至该标高
38、高处用沙沙袋按设设计断面面垒砌,钢筋预预留好搭搭接头并并保护好好,套内内壁时采采用同时时稳模浇浇筑预留留开方法法通过。管子道开口口、主水水平井筒筒连接处处开口处处在普通通基岩段段内,采采取与井井筒同时时施工的的方案,即施工至该连接处标高时一并掘出,然后至下而上同时浇筑,届时编制专项安全技术措施。4.2井筒筒施工工工艺4.2.11破除止止浆垫施施工1)止浆垫垫主要技技术特征征止浆垫总厚厚度为44.8mm,其中中浇灌砼砼厚4.0m, 混凝凝土强度度为C440,与与浇筑好好的井壁壁压茬有有1.44m,滤滤水层厚厚0.88m。注注浆管同同心圆布布置144根,采采用10886mmm无缝钢钢管加工工而成,
39、全全长6.0m,埋埋固4.5m。井井筒中心心布置一一根32555.55m滤水水管。滤滤水管及及注浆管管用222螺纹纹钢绑扎扎固定。2)施工方方案由于止浆垫垫与成型型井壁压压茬较多多,为了了不破坏坏井壁,以以风镐挖挖掘为主主,配合合松动爆爆破法破破除。破破除止浆浆垫中的的钢管,纵纵横钢筋筋等必须须用氧气气,乙炔炔切割。3)施工工工艺届时项目部部另行编编制详细细的麦麦垛山煤煤矿副立立井破除除止浆垫垫施工安安全技术术措施。4.2.22井筒冻冻结基岩岩段施工工4.2.22.1试试挖条件件当井筒具备备下列条条件,方方准开挖挖:1)由测温温孔和水水文孔资资料分析析,冻结结壁已发发展到设设计厚度度。2)经过
40、试试挖,证证明冻结结壁已实实际形成成并与上上述的观观测结果果一致。3)去、回回路盐水水温差在在2以内。4)凿井施施工设备备及设施施已安装装完毕。5)各种施施工材料料及劳动动力配备备齐全。6)经收到到甲方、监监理公司司、冻结结单位共共同签定定的试挖挖通知后后。4.2.22.2施施工工艺艺1)试挖试挖深度至至已浇注注好的井井壁向下下40mm。其主主要目的的是探查查冻结壁壁的发展展情况,并并为井内内凿井设设备的吊吊盘改装装准备足足够的空空间,检检查冻结结壁采用用钎探的的方法。因该井筒冻冻结已进进入深部部基岩段段,试挖挖段前220m采采用FJJD-88G型伞伞钻配88部YGGZ-770型凿凿岩机和和六
41、角中中空合金金钢钎,55mm“十”字型合金钻头,按基岩段正常掘进,段高控制3.6m;后20m采用伞钻打浅眼放小炮掘进,段高控制在2m左右,选用耐冻高比重的T220高威力抗冻水胶炸药,毫秒延期电雷管。采用光面、光底、减震、弱冲深孔爆破技术。使用HZ-6中心心回转抓抓岩机装装罐, 2套单单钩提升升5m3矸石吊吊桶,翻翻矸台为为座钩式式自动翻翻矸,经经溜矸槽槽溜入落落地矸石石仓,然然后由装装载机装装入自卸卸汽车排排到业主主指定的的排矸场场地。配以大段高高整体钢钢模砌壁壁,由于于2550m以以上段采采用普通通法凿井井,荒径径为111m,壁壁厚8000/6600mmm,2500m以下下采用双双层井壁壁冻
42、结法法施工,荒荒径变为为12.2m,外外壁壁厚厚5000mm,模模板直径径由9.4300m加块块变径为11.2300m,考考虑到第第一模变变径及浇浇筑下砼砼工艺,接接茬处存存在一个个三角形形,故第第一模段段高开挖挖高度为为4.66m,上上、下口口之间留留1米接茬茬,该段段采用掘掘出后随随即进行行锚网喷喷临时支支护,待待套内壁壁时再整整体浇筑筑。然后后再进行行出矸找找够段高高,绑扎扎外壁钢钢筋,竖竖筋采用用机械螺螺纹连接接,环筋筋绑扎连连接。具具体施工工步骤为为:接茬茬处锚网网喷临时时支护找够段段高绑扎外外壁钢筋筋组装外外壁单缝缝液压式式模板模板加加固浇注砼砼。经试挖证实实冻结壁壁厚度已已达到设
43、设计要求求,并完完成上述述吊盘安安装后,井井筒可开开始正式式掘砌。届届时将编编制专门门技术措措施确保保安全施施工。4.2.33冻结外外壁前440m段段施工(一)施工工方案因该井筒冻冻结已进进入深部部基岩段段,试挖挖段前220m采采用FJJD-88G型伞伞钻配88部YGGZ-770型凿凿岩机和和六角中中空合金金钢钎,55mm“十”字型合金钻头,按基岩段正常掘进,段高控制3.6m;施工20m后,下层吊盘圈径加大,随着井筒延伸逐渐将中盘和上盘圈径加大,考虑到改装后的吊盘最高起至250m下口,距工作面较近,为达到安全起爆距离,剩余20m试挖段采用伞钻打浅眼放小炮掘进,钻眼前先在钎杆上统一做好标记,眼深
44、控制在2.2m为宜,选用耐冻高比重的T220高威力抗冻水胶炸药,毫秒延期电雷管。采用光面、光底、减震、弱冲深孔爆破技术。配以大段高高整体钢钢模砌壁壁。浅眼爆破施施工方法法的工艺艺流程如如下:凿岩、爆破破出矸凿岩、爆爆破出 矸矸、找平平绑扎钢钢筋-立模浇浇筑出矸、清清底(二)施工工工艺1)掘进2)排矸、砌砌外壁同以下使用用伞钻凿凿岩工艺艺,此处处不做具具体叙述述。4.2.44井深-2290.0m(相相对标高高)以下下井筒冻冻结外壁壁施工(1)掘进进井筒冻结基基岩段掘掘砌作业业方式,选选用立井井混合作作业施工工法。此此工法在在掘砌循循环中不不需临时时支护,砌砌壁出渣渣交叉进进行,配配以大段段高整体
45、体钢模。在在每循环环掘砌出出渣后,随随即进行行永久支支护。简简化了施施工工艺艺、缩短短了围岩岩暴露时时间,利利于工种种专业化化,利于于提高机机械化程程度和快快速施工工,且施施工安全全性好。该施工方法法的工艺艺流程如如下:凿岩、爆破破出 矸矸、找平平绑扎钢钢筋-立模浇浇筑出矸、清清底附炮眼布置置图4-1。附副立井井井筒冻结结外壁伞伞钻凿岩岩预期爆爆破效果果表4.1。附副立井井井筒冻结结外壁伞伞钻凿岩岩爆破参参数表44.2。副立井井筒筒冻结外外壁预期爆破破效果表4.1序 号爆 破 指指 标单 位数 量1炮眼利用率率%902掘进断面m2116.993每循环进尺尺m3.64每循环爆破破实体岩石石量m3420.885每循环炸药药消耗量量kg733.996单位原岩炸炸药消耗量量kg/m331.77每循环雷管管消耗量量个2418单位原岩雷雷管消耗耗量个/m30.59每循环炮眼眼长度m965.66副立井井筒筒冻结外外壁爆破破参数表表表4.2炮 眼名 称炮 眼序 号炮 眼数 目圈 径(m)眼 深(m)眼 距(mmm)倾 角(度)装 药 量量起 爆顺 序延期时间(ms)雷 管段 别卷/眼kg/圈掏槽眼 1-881.84.2690905481辅助眼一9-20123.44.0880905723辅助眼二21-40020
限制150内