立井井筒基岩施工组织设计课程设计21123.pdf

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1、 立井井筒基岩施工组织设计课程设计 文档编制序号：KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688 立 井 井 筒（基 岩）施 工 组 织 设 计-课 程 设 计 目 录 前言.1 工程概况.矿井概况.地质概况.水文地质概况.2 井筒基岩段施工方案.3 钻眼爆破工作.钻眼机具的选择.爆破器材的选择.爆破参数的确定.炮眼深度.掏槽方式及炮眼的布置.炮眼数目的确定.炸药消耗量计算.装药结构确定.联线及起爆方式确定.编制爆破图表.钻眼爆破安全技术措施.4 装岩提升工作.装岩.确定必需抓岩能力.抓岩机类型和斗容的确定.提升.提升方式的确定.提升设备的选择.提升绞车.提升能力.提升系

2、统选型计算（18 型提升绞车）.稳绳、悬吊天轮及凿井绞车的选择.排矸.5 支护.临时支护.永久支护.模板形式及规格.模板悬吊方式与凿井绞车的选择.悬吊天轮的选择.砌壁吊盘的结构形式与规格.悬吊方式及凿井绞车.混凝土的输送及浇灌工艺.提高井壁质量的措施.砌壁速度.6 井筒施工辅助作业.供风与供水工作.通风工作.通风系统.井筒需风量计算.风机风量计算.排水工作.供水管选型及供水方式.排水管选型.排水方式.其它.供电系统.信号、通讯、照明系统.测量.安全梯和电缆悬吊方式及悬吊设施.7 井筒施工组织及施工进度.掘砌循环图表编制.井筒施工工作制度.工序安排及掘砌循环图表.井筒施工劳动组织.井筒施工劳动组

3、织形式.劳动力配备.井筒施工速度.8 凿井设备布置.井筒施工悬吊设备汇总.井内凿井设备布置.天轮平台布置.天轮布置原则.天轮平台天轮钢梁选型计算.9 井筒施工安全技术措施.立井防坠.机电设备管理.爆破管理.井帮管理.“一通三防”管理.防治水管理.其它安全措施.井内三盘的设置、运行、维修安全措施.伞钻的设置、运行、维修安全措施.抓岩机的设置、运行、维修安全措施.挖掘机的设置、运行、维修安全措施.参考文献.前言 土木工程专业在经过土木工程认识实习，并学完专业基础课程后，完成本课程设计。本课程设计的任务是编制立井井筒（基岩）施工组织设计，通过设计巩固学生所学的专业理论知识，使学生在单位工程施工组织设

4、计的内容及编制方面得到一次全面训练，从而进一步培养学生独立分析和解决工程技术问题的能力，运算和绘图能力。独立参阅资料、掌握技术信息和编制技术文件的能力。为全面落实合同中提出的各项指标，有效地组织井筒掘砌施工，确保合同工期及工程质量目标的实现，根据红四煤矿副井井筒工程设计技术特征和本处施工装备能力，编制本施工组织设计，以指导该工程施工。门克庆矿井建设规模 a，本井田位于东胜煤田呼吉尔特矿区，地处内蒙古自治区鄂尔多斯市境内，行政区划隶属乌审旗和伊金霍洛旗。该矿井副井井筒及相关硐室掘砌工程由中煤五公司第三工程处施工，为了有计划并合理地组织劳动力、资金、设备及材料，努力把该项目建设成为优质、安全、快速

5、、高效的工程，特编制本掘砌工程施工组织设计。本施工组织设计编制(1)门克庆矿井副井井筒工程招标文件(2)门克庆矿井副井井筒掘砌工程投标书(3)门克庆矿井副井井筒工程施工合同(4)门克庆矿井副井井筒及相关硐室掘砌工程施工图及相关资料(5)煤矿井巷工程施工规范（GBJ213-07）(6)煤矿井巷工程质量检验评定标准（MT5009-94）(7)钢筋混凝土工程施工质量验收规范(8)普通混凝土拌合物性能试验方法（GBJ80-85）(9)煤矿测量规程(10)钢结构施工质量验收规范（GB50205-2001）(11)建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）(12)煤矿安全规程（2010 年版

6、）(13)煤矿冻结法开凿立井工程暂行技术规范(14)简明建井工程手册(15)煤炭工业建设工程质量技术资料管理规定(16)煤炭工业煤矿井巷工程、建筑安装工程单位工程质量保证资料评级办法(17)GB/T19001-2000 idtISO9001：2000 标准 本设计分文字说明书和主要施工图两部分。1 工程概况 矿井概况 门克庆矿井井是中天合创能源有限责任公司鄂尔多斯 a 二甲醚煤化工项目的配套建设矿井。矿井建设规模 a，矿井设计服务年限 90a。门克庆井田位于鄂尔多斯市乌审旗图克镇，为东胜煤田呼吉尔特矿区规划矿井之一。井田南北走向长度约7.4km，东西倾斜宽约 13.4km，井田面积约 98.0

7、8km2，地质资源量。门克庆矿井副立井井筒全深 755m，井口设计标高1036.0m，净径 10.0m，净断面 78.5m2，整个井筒采用冻结法施工（全井冻结）。表土段和基岩双层井壁段（）都采用钢筋混凝土双层井壁结构，外壁厚度 600mm，内壁厚度 900mm。基岩单层井壁段井壁结构为双层钢筋混凝土结构，-508m 井壁厚度 950mm，-508m井壁厚度1300mm。混凝土强度等级为 C55/C65/C75。本矿井采用立井开拓，工业场地内布置主、副、风三个立井。其中，副井井筒技术特征见表。表.副井井筒主要技术特征表 序号 名 称 单位 副井 备 注 1 井口座标 纬距（X）m 经距（Y）m

8、2 井检孔座标 纬距（X）m 深度 760m 经距（Y）m 3 井口设计标高 m+4 井筒深度 m 双层井壁段260.5m 5 井筒冻结深度 m 765 6 井筒净直径 m 7 双层井壁段 井壁厚度 外壁 mm 600 内壁 mm 900 8 单层井壁段井壁厚度 mm 950/1300 9 砌壁材料 钢筋混凝土 地质概况 矿井位于毛乌素沙漠的东部，具有高原沙漠地貌的典型特征，地表全部被第四系风积砂所覆盖，无基岩出露。根据井检孔资料显示，井筒地层由老至新有：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）、第四系（Q3+4）。现分述

9、如下：一、侏罗系中统延安组（J2y）该组为井田内的主要含煤地层，在井田内无出露。本次揭露最大厚度137.43m，岩性主要由一套浅灰、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 3、4 二个煤组。与下伏延长组（T3y）呈平行不整合接触，本组含植物化石较丰富，但多为不完整的植物茎、叶化石，未见完整植物化石，难辨其属种。本次施工钻孔未完全揭露该地层。二、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。据钻孔资料统计，地层厚度180.23m 平均 174.01m。岩性以灰绿、青灰色夹粉砂岩、砂质泥岩为主，次为灰白色中、粗砂岩。与下伏

10、延安组（J2y）呈平行不整合接触。三、侏罗系中统安定组（J2a）该组地表无出露，据钻孔资料统计，地层厚度144.76m，平均 142.46m。岩性下部为暗紫红色、灰绿色砂质泥岩，夹薄层灰绿色、杂色粉、细砂岩，上部为灰绿色、紫褐色中、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。四、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306.36m，平均 294.55m。岩性以棕红色中、粗粒砂岩为主，次为细粒砂岩，具大型斜层理和交错层理。岩石泥质胶结，主要成分为长石、石英，颗粒次棱角状，分选中等。与下伏安定组（J2a）呈不整合接触。各类岩石较软，指甲可划动

11、，岩心用手即可搓碎，岩石强度与风化岩相当，同时岩石抗风化能力弱，一般情况下岩心暴露 23 天即成碎块状。该区各岩层软化系数均小于，属易软化岩石。五、第四系（Q3+4）该系地层在区内主要发育上更新统的萨拉乌素组(Q3s)和全新统风积砂（Q4eol）。该区第四系松散地层，结构松散，含水丰富，稳定性差，水位基本接近地表；白垩纪志丹群水头高。（1）第四系上更新统萨拉乌素组(Q3s)岩性为黄、灰绿、灰黄色粉细砂，下部夹含钙质结核的黄土状砂粘土和粘砂土。砂层中含古人类化石、旧石器及哺乳类动物化石。根据钻孔资料，厚度68.00m，平均厚度 61.26m。萨拉乌素组(Q3s)与下伏白垩系下统志丹群（K1zh）

12、呈不整合接触。（2）第四系全新统风积砂（Q4eol）遍布于井田除河床外的所有梁峁上，岩性以细砂为主，次为中粗砂，颗粒次棱角状，分选中等差，较纯净。根据钻孔揭露，厚度 15m。水文地质概况 根据地下水的赋存条件、水力特征及含水层的纵向分布结构，本次勘察工作将区内含水层由上至下划分为 4 层。第一层为第四系上更新统萨拉乌苏组孔隙潜水含水层（Q3s）（原勘探报告中称为第四系风积沙孔隙潜水含水层），第二层为白垩系下统志丹群洛河组风化基岩孔隙、裂隙承压水含水层（K1zh），第三层为侏罗系中统安定组碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水层（J2a），第四层为侏罗系中统直罗组及中下统延安组碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水

13、层（J2z+J1-2y）。分述如下：1、第四系上更新统萨拉乌素组孔隙潜水含水层（Q3s）全区分布，岩性为灰黄色、灰绿色中粒沙及粉细砂，下部夹有黄土状亚砂土薄层，含钙质结核，疏松。在井筒地段组厚70.30m，2、1 号孔段较薄，3 号孔处较厚。根据 2、3 号钻孔抽水试验资料，水位分别埋深 0.85m、1.05m，含水层厚度47.45m，静止水位标高1302.19m。2、白垩系下统志丹群洛河组风化基岩孔隙、裂隙承压水含水层（K1zh）含水层为白垩系下统志丹群洛河组砂岩，全区分布，在井筒区厚度306.55m，平均 293.87m。含水层岩性为砖红色中、粗粒砂岩，次为细粒砂岩。岩层上部风化裂隙发育，

14、下部孔隙发育较强，总体岩石疏松、易碎，是地下水运移储存的有利岩层。根据内蒙古自治区乌审旗水文地质普查报告成果：地下水位埋深受地形控制，梁峁高地 2050m，洼地可自流。水位标高 12001360m。根据本次 2、3 号钻孔抽水试验资料，水位埋深2.10m，静止水位标高1301.48m，水柱高度359.45m，含水层厚度306.55m，水位降深15.53m，涌水量 5.618 L/s，单位涌水量0.476L/，渗透系数0.138m/d，富水中等。地下水化学类型为 HCO3NaMgCa 或为 HCO3 SO4-NaCa 型水，矿化度 205264mg/L。志丹群地下水温度 10.5。3、侏罗系中统

15、安定组碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水层（J2a）原井田勘探资料，对本组没有划分，本次井筒检查勘探根据地层岩性把该组分出，并作了抽水试验，进行富水性分析。安定组岩性为紫褐色中细粒砂岩夹灰绿色粉砂岩。根据 1 号钻孔抽水试验资料，含水层厚度 83.85m，水位埋深 28.10m，水位标高 1278.27m，水柱高度 472.25m。抽水试验最大水位降深 24.36m，涌水量0.912L/s，单位涌水量 0.0374L/(统降单位涌水量 0.0105L/，渗透系数0.0404m/d，富水性弱。此水按生活饮用水水质检验 PH、亚硝酸盐氮和耗氧量超标，其它指标符合标准（详见检验报告）。此水不经处理不能饮用

16、。矿化度264mg/L。4、侏罗系中统直罗组及延安组孔隙、裂隙承压水含水层（J2z+J1-2y）因为井筒地段直罗组地层岩性与延安组地层岩性主要为粉砂岩及砂质泥岩等，次为中、粗粒砂岩，其含（隔）水性相似。所以本次抽水把这两个层位合作一个试段。直罗组厚度176.55m，延安组揭露厚度135.95m。含水层岩性主要为粗、中、细粒砂岩，直罗组含水层厚度 85.00m 左右，延安组 75.00m 左右，累计160.00 m 左右。垂向上与粉砂岩、泥岩及砂质泥岩隔水层成互层状分布。根据 3 号孔抽水，直罗、延安组水位埋深 20.64m，水位标高 1281.91m，水柱高度 783.36m。最大降深 39.

17、10m，涌水量 0.260L/S，单位涌水量 0.00665L/(统降统径单位涌水量 0.00457L/，渗透系数 0.00332m/d，影响半径 22.50m。由于本岩组砂岩岩石致密较坚硬，裂隙发育微弱，故含水层富水性弱。该含水层为井田的直接充水含水层和主要充水含水层，对井筒而言为弱充水层。2 井筒基岩段施工方案 井筒单层井壁段采用立井机械化快速施工工法施工，该工法已被建设部评为国家级工法。应用该工法施工，有利于提高工人的操作技术水平及实现正规循环，保证施工安全。钻爆法施工，三套单钩提升，小型挖机配合中心回转抓岩机出矸、清底。井筒内设置三层凿井吊盘，下层吊盘安设 2 台中心回转抓岩机出矸，吊

18、盘由地面稳车悬吊。采用 MJY 型整体金属下行刃脚模板筑壁，模板由地面稳车悬吊。砌壁砼由地面搅拌站提供，再由底卸式吊桶下料到吊盘经分灰器分灰入模，并采用开口式浇筑方式。选用 SJZ-8A 型伞钻，配 YGZ-70 型凿岩机凿岩；压风管、供水管、排水管和风筒均沿井壁一侧吊挂，以加大井内提升空间。3 钻眼爆破工作 钻眼机具的选择 根据矿山工程施工及验收（井巷工程）中华人民共和国工程建设标准强制性条文矿山工程部分第二篇的规定，绝大多数情况下，应采用伞型钻架钻眼。采用钻爆法掘进，采用 SJZ-8A 型伞钻（自主设计以适应大断面井筒）配 YGZ-70 型凿岩机凿岩，B255000mm 六角中空合金钢钎，

19、55mm 十字型合金钻头。表 YGZ70 凿岩机的主要技术特征 技术特征 YGZ70 机器质量/kg 70 工作气压/MPa 耗气量/L1 125 凿孔直径/mm 3855 凿孔深度/m 8 凿孔速度/mm1 900950 爆破器材的选择 本矿井采用冻结法施工，选择的炸药类型需满足抗冻防水的要求，另外，本矿井为低瓦斯矿井，选择毫秒延期电雷管，总结起来爆破器材选取如下：爆破材料采用煤矿许用防冻炸药和抗杂散毫秒延期电雷管，脚线长度，采用光面、光底、弱震、弱冲爆破技术，爆破电源采用 380V 交流电源，爆破电缆选取爆破母线电缆10 毫米2双芯铜质电缆。爆破参数的确定 3.3.1 炮眼深度 炮眼深度决

20、定了每一掘进循环的钻眼和装岩工作量，循环进尺以及每班的循环次数，炮眼深度主要是根据岩石性质、巷道断面大小、循环作业方式、凿岩机类型、炸药威力、工人技术水平等因素来确定。1LlN n 式中：l实际炮眼深度，m；L井筒施工计划月进度，取 80m；N每月实际作业天数，取为 25d；n日完成循环数，这里采用中深孔爆破，取 1 个循环；炮眼利用率，取，1月循环率，取；计算得实际炮眼深度l约为,又因为循环进尺为，掏槽眼深度一般比崩落眼深200300mm，因此，周边眼和崩落眼深度取，掏槽眼深度取。3.3.2 掏槽方式及炮眼的布置 本矿井所处岩层岩石强度较低，一般3f，中深孔爆破，采用一阶直眼掏槽就能获得较好

21、的掏槽效果。矿井井筒为圆形，对于井筒爆破后的成型要求较高，可利于之后井筒井壁的砌筑，采用光面爆破技术，炮眼布置采用掏槽眼、辅助眼和周边眼的炮眼布置方式。3.3.3 炮眼数目的确定 炮眼数目的多少直接影响钻眼工作量、爆破岩石的块度、巷道的形状等。炮眼数目取决于岩石性质、巷道断面尺寸、炮眼直径和炸药性能等因素。合理的炮眼数目应以保证爆破效果的实现为原则。一般是先以岩层性质和断面大小进行初步估算，然后在断面图上做出炮眼布置，得出炮眼总数，并通过实践调整修正。(1)掏槽眼数目：岩石3f，考虑到伞钻打眼的最小圈径，选择掏槽眼圈径为1.7m，圈径较大所以选取掏槽眼数目为 8 个，装药系数为。(2)辅助眼数

22、目：圈距：一般 w=700900mm，由于炸药威力高，取辅助眼圈距850mm；眼距：EM W 式中 E辅助眼眼距；W辅助眼圈距；M炮眼密集系数；辅助眼炮眼数目：iiiND E,（）式中 N为圈直径为的辅助眼数目，个；为布置辅助眼的圈直径，m；为圈直径为的辅助眼眼距，m。通常 M 在之间，紧邻周边眼的一圈辅助眼 M 宜取，因此取眼距自内向外依次为 757mm、839mm、852mm、860mm、865mm，装药系数一般。辅助眼总数为：52211419253137126iNN（3）周边眼数目：眼距：根据岩石性质取值，E 取为 607mm；圈距：周边眼的最小抵抗线，与内圈辅助眼的圈距，一般 W=50

23、0750，取为700mm；根据光面爆破要求，周边眼开孔位置在井筒设计掘进轮廓线上，上帮周边眼可向掘进轮廓线内缩进 50mm，下帮周边眼底可向外伸出 50mm，以避免井帮的超、欠挖。所以 D 取为 11600mm。周边眼数目：33.14 11600 60760ND E 3.3.4 炸药消耗量计算 掘进一循环的总装药量：1112230GGQNLNLN g LLHH （）或123QQQQ 式中 Q一循环的总装药量，千克；Q1、Q2、Q3分别为掏槽眼、辅助眼和周边眼的眼数，个；N1、N2、N3分别为掏槽眼、辅助眼和周边眼的眼数，个；a1掏槽眼的装药系数，一般为；a2辅助眼的装药系数，一般为；G一卷炸药

24、的重量，kg；h一卷炸药的长度，m；L1掏槽眼长度，m；L辅助眼与周边眼的长度，m；L0周边眼的炮泥长度，不小于 0.4m；g周边眼的装药集中度，即每米长炮眼（不包括炮泥长度）的的装药重量，kg/m。经计算得 Q=。爆破单位岩体的炸药消耗量：Qqsl 式中，Q掘进一循环的总装药量，kg；S井巷掘进断面积，m2；l炮眼深度，m；炮眼利用率；q单位岩体的炸药消耗量，kg/m3。单位岩体的炸药消耗量499.11.11111.24.5 0.9Qqsl 3/kg m 3.3.5 装药结构确定 掏槽眼和辅助眼采用正向连续装药方式，周边眼采用空气柱式装药方式以提高光面爆破效果。3.3.6 联线及起爆方式确定

25、 电爆网路采用并联网路，起爆电源采用地面 380V 的交流电源，从掏槽眼到崩落眼再到周边眼，由内到外逐圈爆破。编制爆破图表 （1）爆破条件 表 副井爆破原始条件 序号 名 称 单 位 数 量 备 注 1 井筒净径 m 2 井筒荒径 m 3 井筒掘进断面 m2 4 岩石条件 f 13 5 雷 管 抗杂电雷管 6 炸 药（45）m/卷、kg/卷、T220 型防冻水胶炸药（2）爆破参数 表 副井爆破参数 圈别 每圈眼数(个)眼深(mm)眼装药量(kg/眼)炮眼角度()圈径(mm)总装药量(kg)眼间距(mm)起爆顺序 联线方式 1 8 4700 90 1700 651 并 联 2 14 4500 9

26、0 3400 757 3 19 4500 90 5100 839 4 25 4500 90 6800 852 5 31 4500 90 8500 860 6 37 4500 90 10200 865 7 60 4500 89 11600 607 合计 194 (3)预期爆破效果 表 3.4.3 副井预期爆破效果 序号 爆 破 指 标 单 位 数 量 1 炮眼利用率%92 2 每循环爆破进尺 m 3 每循环爆破实体矸石量 m3 4 每循环炸药消耗量 kg 5 单位原岩炸药消耗量 kg/m3 6 每米井筒炸药消耗量 kg/m 180 7 每循环雷管消耗量 个 194 8 单位原岩雷管消耗量 个/m

27、3 9 每米井筒雷管消耗量 个/m 注：本爆破图表按中硬岩设计，施工时，若岩石硬度等条件发生较大变化时，参数应作相应调整。(4)炮眼布置图 钻眼爆破安全技术措施 钻眼爆破过程中主要安全注意事项和相关技术措施。(1）采用钻爆法作业时，打眼方法、炮眼位置、空帮的距离、敲帮问顶制度、装药联线及放炮等必须在施工作业规程中明确规定。（2）井下放炮、瞎炮的处理以及装配引药都必须严格执行煤矿安全规程中的有关规定，并在施工作业规程中明确。（3）井筒施工所用炸药、雷管必须在有生产许可证的厂家购置。建立健全炸药和雷管的运输、储存保管和领退制度。（4）放炮员必须持双证上岗，无证不得领取爆破器材。（5）运送雷管或炸药

28、只能由放炮员一人随吊桶同行，雷管、炸药必须分别运往井下，并事先通知绞车司机及把钩工、信号工，慢速提升。（6）放炮前，设备必须提到规定的安全高度，放炮员最后升井，开锁放炮前应发出警戒信号，确认无误后才可合闸放炮。（7）放炮后，通风时间不得少于 40 分钟，待炮烟吹散后，由班长、放炮员、瓦检员、信号工首先下井检查吊盘上及设备上的浮矸，然后检查工作面有无瞎炮及瓦斯情况，确认安全后其它人员方可下井工作。在井筒中敷设载波电缆，炮后第一罐下井人员使用手持式报话机进行信号联系。（8）井筒内的各种电缆、电气设备必须符合防爆要求，不符合要求的电缆设备必须更换，否则不准入井。（9）伞钻使用安全注意事项 经常检查悬

29、吊伞钻的钢丝绳套及有关机具有无损坏，发现问题及时更换。支撑臂、调高器一经固定，在打眼未全部结束时，严禁扳动其控制阀，支撑臂的高压软管严防钻臂回转压坏，以免伞钻倾斜造成事故。伞钻固定支撑臂位置要避开升降吊桶的位置。在吊桶升降部位钻孔时，要注意防止吊桶碰撞钻臂。伞钻上下井转换挂钩时，必须关闭井盖门，在伞钻升降时，应采用慢速，各盘口应设监护人。打眼时，推进气缸下推速度不宜过快，以防跑道顶尖碰坏；并注意防止推进丝杆旋转缠手伤人。打眼过程中，驱动油泵风马达应关上，动臂动作时再开；以免因溢流阀动作频繁而失灵及液压油发热。冬季施工则要采取保暖措施，防止液压油冻结。凿岩机的回转、冲击部分应尽量减少空转，空打等

30、现象，以免转速过高和气缸过热而损坏。钻眼中，回转、冲击和推进合理匹配，可有效地提高钻凿速度，延长部件寿命。当岩石中硬时，冲击、回转、推进手柄都扳至最大位置；硬岩时，则加大冲击；遇断层和裂缝等特殊地层时，则应全部采用全档。4 装岩提升工作 装岩 选择装岩机械、确定装岩生产率及没循环的装岩时间。采用挖机配合中心回转抓岩机出矸装罐，抓岩机固定在下吊盘梁上。小型挖掘机清底。布置三套单钩提升，矸石上井后经溜矸槽溜入地矸仓，再由自卸式汽车排入工广指定场地。4.1.1 确定必需抓岩能力(1)按照一次爆破岩石量计算（松散）：304.5 0.9 111.2 1 1.5675.54Ql S Km 式中 超挖系数，

31、光面爆破，非光面爆破 0K岩石松散系数，必需抓岩能力：30(0.25 0.2)(168.9 135.1)/PQmh(2)根据抓岩时间：301 1675.542063.03/0.8(0.5 26)dQQPmhK T （）式中 清底矸石量，1020m3 1K第一阶段装岩系数，0.650.8 1掘进循环中装岩时间，一般占循环时间 40%60%，在满足配套要求和装岩时间要求下，可按3065/Pmh选取。4.1.2 抓岩机类型和斗容的确定 根据井筒直径、必需生产率及大型机械化配套要求，并考虑占用井筒面积，选用煤炭矿山普遍使用的中心回转抓岩机。斗容：30 1065 350.7936003600 0.8 1

32、gmPtqmK K （）式中 t1第一阶段装岩时抓岩机抓取一次循环时间，2535s；Kg工时利用率，；Km抓斗抓满系数，第一阶段抓岩时；因此，选用中心回转抓岩机 HZ-4 两台，技术参数见下表。表 HZ-4 主要技术特征 名称 HZ-4 抓斗容积/m3 抓岩能力/m3h 30 使用风压/MPa 压风消耗量m3min1 m?s1 r?min1 m?s1 4.2.14.2.21548wsdTHhQ11.8m10.5mH767.8m768m40m40m10.9 3600zhTK ATVK KzhA3/mh1Tm34.2.2 4.2.3 4.2.46.88kg133536kg5m32161kg3m32

33、121kg5m37200kg3m36615kg7577kg5000kg5m35m3755.5m14769kg3m3755.5m14144kg5m3755.5m8394 kg5m35m36.648m10.5m1.8m7.48m1.5mTL60QTLQTL60=60 42=2520mm4.2.301400070002zWQkgn060(/)11 10sBQPmHB0H18 7dQ2JZ2JZ45mm1600mm900mm900mm0001000mm6mm100mm42mm 钻孔直径为42mm；2钻孔深度 1650mm（锚杆长度 1600mm）；3钻孔角度75，尽量与岩面垂直 4安装前测量锚孔深度，

34、要求不小于杆体有效长度；5锚杆安装时，要保持凿岩机与锚杆、钻孔的中心线在同一轴线上；（2）喷射混凝土 喷射混凝土，利用底卸式吊桶下放至井筒工作面，吊桶上用彩条布进行遮盖，以防喷浆料受潮，同时将喷浆机也放至井筒工作面上，采用人工上料至喷浆机。喷浆时，作业人员必须抱紧喷枪，喷枪口严禁对人，喷浆由上而下进行，围岩不好时，先初喷，后再挂网打锚杆进行喷浆，喷枪与岩面尽量保持垂直，喷射质量以不流淌为宜。速凝剂掺量为水泥重量的。（3）喷浆顺序：风水电料。（4）停机顺序：料电水风。(5)堵管问题处理：喷射作业时，发现喷头不出料，要立即停料、停机，再停风、水，自喷头至机体用大锤敲击，特别是接头处；敲击后，用压风

35、吹出。喷浆作业时，注意出料管不可有死弯，以防堵管。永久支护 5.2.1 模板形式及规格 选用 MJY 型开口式整体金属下行刃脚模板砌壁，砌壁段高为 4.0m，与深孔光面爆破相结合，实现了一掘一砌正规循环作业。刃脚模板由地面稳车悬吊，实行集中控制，该模板整体强度大，不易变形，接茬严密无错台。表 MJY 系列模板的主要特征参数 特征参数 单位 数值 模板直径 m 12 模板块数 个 12 收缩口数 个 1 模板高度 m 模板质量 t 5.2.3 模板悬吊方式与凿井绞车的选择 模板重 52000kg，选用四台凿井绞车悬吊。每根钢丝绳承受的荷载为：052000130004Qkg 则钢丝绳单位长度重量为

36、：060(/)11 10sBQPmH 式中 安全系数，根据煤矿安全规程的规定，取 6；钢丝绳的极限抗拉强度，取 1770MPa；0H钢丝绳计算长度，取 785m 则计算可知60130005.28/(1770/6)11 10sPkg mH 可选 187401770 钢丝绳，直径40sdmm，标准单位长度重6.24/sBPkg m，破断力总和dQ=114946kg 验算安全系数：06.46dsBQmQP H （）所选钢丝绳 187401770 满足要求 需要稳车能力 0zsBBWWnP HW （）式中 WZ悬吊荷载，kg；前面计算得 16000kg；n钢丝绳根数；这里四绳悬吊，为 4 WB凿井绞车

37、允许钢丝绳最大静拉力，kg；代入得520004 6.2478571593.6Wkg ，根据容绳量，可选 4 台2JZ25/1000A型凿井绞车，满足要求。5.2.4 悬吊天轮的选择 天轮直径直径202040800TLsDdmm，所以选择四个直径为 1050mm 单槽悬吊天轮。5.2.5 砌壁吊盘的结构形式与规格 井筒内设置三层凿井吊盘，下层吊盘安设 2 台中心回转抓岩机出矸，吊盘由地面稳车悬吊，两盘面间距 4m，直径。上层盘为保护盘，兼设分灰器；中层盘进行立模、浇捣混凝土；下层盘用于拆除模板及检修井壁，拆下的模板可提至中层盘做循环使用，上下层之间要有充分的操作空间。5.2.6 悬吊方式及凿井绞

38、车（1）悬吊钢丝绳 钢丝终端荷载有三层吊盘自重（含大抓、水泵重量）、工作人员及工具自重，按均布荷载处理，估算为 616000kg。钢丝绳终端荷载：0616000154004zWQkgn 钢丝绳单位长度重：060(/)11 10sBQPmH 取m=6，B=1870Mpa，0H=785m,计算得3.48/sPkg m 可选 187421870 钢丝绳 4 根,直径42sdmm，标准单位长度重6.88/sBPkg m,破断力总和dQ=133536kg 验算安全系数：06.46dsBQmQP H （）所选钢丝绳 187421870 满足要求（2）悬吊天轮 天轮直径直径202042840TLsDdmm，

39、所以选择 4 个直径为 1050mm 的单槽轻型悬吊天轮。（3）稳车 需要稳车能力 0zsBBWWnP HW （）式中 悬吊荷载，kg；前面计算得 154000kg；n钢丝绳根数；凿井绞车允许最大静拉力，kg；代入得1540002 6.88785164801.6Wkg，根据容绳量，可选2JZ-25/1000A四台。5.2.7 混凝土的输送及浇灌工艺 本工程中采用底卸式吊桶输送混凝土，利用提升机将底卸式吊桶运到吊盘上方，卸入分灰器内，进入模板进行混凝土的浇筑工作。底卸式吊桶时一种上圆下锥的筒形盛料装置。底卸式吊桶在地面时一般使用轨道平板车转运，由平板车载着底卸式吊桶驶至井盖门上后，由提升机运送到

40、井内吊盘的受灰斗上方，打开底卸式吊桶闸门，将混凝土卸至受灰斗，然后分两路斜溜槽、高压胶管、竹节铁管、导灰管等进入砌壁模板中。在井口附近设置砼搅拌站，搅拌站内布置两台 JW1000S 型强制式砼搅拌机，采用一套 PLD1600 型砼配料机上料，可以满足施工要求。该系统的最大特点是使用微机控制自动计量装置和自动输配料系统，计量误差小于 2%，并可通过调整，适应不同的配合比要求，操作人员少、速度快。水的计量采用容积法。采用底卸式吊桶下砼熟料，井下吊盘受灰分灰后经输送管入模；搅拌机下设储料斗。表 PLD2400A 配料机主要技术参数表 序号 项 目 单 位 数 量 1 称斗容积 m3 2 储料斗容积

41、m3 312 3 生产率 m3/h 120 4 配料精度 2%5 最大称量值 Kg 4000 6 可配骨料种数 种 3 7 上料高度 mm 1300 8 皮带机速 m/s 9 功 率 Kw 11 10 整机重量 Kg 8500 11 外型尺寸 mm 1012033204020 表 JW1000 型搅拌机主要技术参数表 序号 项 目 单 位 数 量 1 进料容量 L 1600 2 出料容量 L 1000 3 生产率 m3/h 55 4 骨料最大粒径 mm 80/60（卵石/碎石）5 搅拌叶片 转 速 R/min 数 量 28 6 搅拌电动机 型 号 Y225S-4 功 率 Kw 37 7 卷扬电

42、动机 型 号 YEZ160S-4 功 率 Kw 11 8 水泵电动机 型 号 KQW65100（1）功 率 Kw 3 9 外型尺寸（工作状态）mm 876534369540 10 整机重量 Kg 8750 5.2.8 提高井壁质量的措施（1）根据井壁对混凝土性能的要求，混凝土原材料及外加剂必须由建设、监理和施工单位三方充分考察、优选确定。混凝土配合比设计及原材料复试，必须在建设、监理单位双方指定的试验单位进行，且经试验合格后，方可投入使用。混凝土配合比设计时，须同高等院校等有关部门联合，模拟施工现场的条件进行试配、养护，以保证实际浇注的混凝土强度达到设计强度。（2）现场制作时，应确保高强混凝土

43、配制强度不低于强度等级值的倍。（3）施工过程中，应严把原材料质量关及计量关，严格测定砂、石含水率，根据测定结果不断调整水灰比。同时应将坍落度作为考核混凝土搅拌质量的一项重要指标，每班实验员应至少测试 2 次。（4）采用带有自动计量装置的强制式搅拌机，以确保混凝土的搅拌质量和工作性能。（5）根据环境的湿度、温度及一次浇筑混凝土的厚度不断调整混凝土的入模温度，保证在混凝土被复冻前其强度达到规定标准。（6）为减少施工中的粉尘污染，施工用的粉状材料应采用袋装或其他密封方法运输，现场存放时，应认真覆盖，防止粉尘飞扬。拌和设备要配备防尘装置，拌和站和施工运输道路，应经常洒水除尘。（7）液压整体模板、金属装

44、配式模板设计制作时,必须保证有足够的刚度。（8）液压整体模板组装时,必须做到螺栓齐全、紧固牢固，并定期对模板联接螺栓进行检查。（9）金属装配式模板每次组装前，应对模板表面及四周附着的混凝土进行清理，确保螺栓能够安设牢固，所用螺栓及螺母的螺纹必须保证完好。（10）施工前，应掌握在现场条件下混凝土强度增长规律，以确定合理的安全拆模时间；拆模时，应保证混凝土强度不低于 1Mpa。（11）加强对混凝土制作过程的监督,混凝土的水灰比和坍落度、外加剂掺量应按试配结果严格控制。5.2.9 砌壁速度 井筒基岩段施工实行一掘一砌正规循环作业方式，将施工循环分为钻眼爆破、出矸找平、和出矸清底四大工序，成立四个专业

45、班组，实行“滚班”制作业，立模砌壁需要个小时。6 井筒施工辅助作业 供风与供水工作 凿井期间以井筒用伞钻打眼及一台风泵排水时的耗风量为最大，则最大耗风量Q 为：Q=abcd(q钻+q泵)=(70+=69.55m3/min 式中 a管网漏风系数，b机械磨损使耗风量增加的系数，c凿岩机同时使用系数，d同时打钻用风不均衡系数，供风量 Q1 为：Q1=Q（1+15%）=80m3/min；井筒凿井期间，在井口附近设一个压风机房，配 2 台 GA250 型和 1 台 SA120A 型压风机，总供风量 100m3/min，可满足不同施工工序的用风需要。地面压风干管选用 2196 无缝钢管，井下选用1596m

46、m 的无缝钢管；井筒压风管采用井壁固定。通风工作 6.2.1 通风系统 井筒施工采用压入式通风方式。选用局扇配两路0.9m 风筒向工作面通风，风筒均沿井壁固定，用树脂锚杆固定吊挂。6.2.2 井筒需风量计算 1）按瓦斯涌出量计算 Q=100kq=100168m3/min （）式中 q瓦斯绝对涌出量，；k通风系数，取。2）按工作面同时工作最多人数计算：Q=4N=435=140m3/min （）式中 Q风量 N工作面同时工作最多人数，35 人 3）采用压入式通风，计算所需风量 2237.8/()QtA SLkp 式中 Q-工作面所需风量，m3/min A-同时爆炸药量，499.1kg S-井巷净断

47、面积，78.5m2 L-炮烟稀释长度，755.5m k-淋水系数，取 t-通风时间，取 50min p-风筒进出风量比，取 代入上式得 Q=1268m3/min 4）风速验算：460S=26246126860S=984.24m3/min 故井筒施工期间，井筒工作面迎头风量为 1268m3/min 时，满足施工要求。采用两路风筒，故 Q=634m3/min 6.2.3 风机风量计算(1)按排除炮烟计算风机风量 31.4634887.6/minmQpQm (2)风筒通风阻力 hL 沿程摩擦风阻：526.5/16.63 Pa.smRL D 局部风阻：2226z12/2gs/2gs1.13 Pa.s/

48、Rnnm 出口风阻：426c0.818/gD0.16Pa.s/Rm 式中：Rm风阻，Pa.s 2/m6 摩擦阻力系数，查表取.s2/m2 L风筒长度，755.5m D风筒直径，0.9m n1风筒接头数，76 个 n2风筒转弯数，1 个 风筒局部阻力系数查表取 空气相对密度，取 S风筒断面积，0.636m2 g重力加速度，9.81m/s2 Lmzc.2801.2 PamhRRR Q Q 风筒出口局部阻力系数，24xo/D15.3 PahQ 风机全压：Lxo2816.5 Pamthhh (3)风机工作风阻：226/12.86 Pa.s/mtmtmRhQm (4)风机选型 根据计算，放炮后采用两台型

49、防爆对旋式局部通风机配两路 0.9m 风筒向工作面供风（上 260m 玻璃钢风筒+下胶质风筒），可以满足施工需要；正常施工期间，采用一路风筒向工作面通风即可满足施工要求；局扇必须有完好的电机备用。施工期间，风机设在井口 20m 以外，风筒从封口盘盘面以下引入井内。风机由山西省侯马市鑫丰康风机有限公司制造，自带消音装置，并已在多项立井施工中使用，均起得良好通风效果。通风机技术参数如下表：表 风机技术参数 型号 转速（r/min）风量（m3/min）风压（Pa）高效风量（m3/min）最高点功率kw）最大配用电机功率（kw）2900 6501042 8604653 782 302 排水工作 6.3

50、.1 供水管选型及供水方式 供水管内最大拉应力按拉麦公式计算，推导出孔口管的管壁厚度：0(1)2scsdPP 式中 d0无缝钢管内径，取 38mm c无缝钢管管壁附加厚度，1mm s无缝钢管的允许应力，取 80MPa P-注浆终压，取 超载系数，取 代入上式得=，取=选用 505mm 供水管（兼注浆管），能满足井下施工供水需要。井筒施工用水均由地面供给，沿井壁固定一趟 505mm 供水（注浆）管路，以高压法兰联接（500m 以上160kgf，500m 以下200kgf），在上层吊盘设释压水箱，以适应凿岩等用水压力的需要。6.3.2 排水管选型 排水管选用 127mm 无缝钢管沿井壁固定。排水管