煤炭系统竖井施工工艺【实用文档】doc.doc
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1、煤炭系统竖井施工工艺【实用文档】doc文档可直接使用可编辑,欢迎下载煤炭系统竖井施工工艺在水电工程中的应用与发展郑煤集团工程是煤炭系统内的一支专业建井队伍,具有30多年的施工经验和18座大、中型煤矿的建设史,尤其擅长竖井开挖和用滑模衬砌施工,有一套完整的竖井施工工艺和严密的科学施工组织。特别是多年来与水电系统合作,分别在北京十三陵抽水蓄能电站、丰满III期扩建工程、山西万家寨引黄工程等承担了竖井开挖和砼衬砌工程施工,成功地将煤炭系统中竖井开挖的施工工艺应用到水电工程中,取得了良好的效果,为水电竖井的开挖和混凝土衬砌开辟了广阔的前景.1 竖井开挖施工工艺及成果在煤炭竖井施工中,根据煤层的埋藏深藏
2、度,竖井深浅不一,一般在300-500in左右。近年来随着深部煤层的开采,有的井深达到1000m以上,且穿过的地层复杂,地质条件多变,给竖井开挖增加了难度,但也锻炼了施工队伍,丰富了施工经验,提高了施工技术。无论是水电工程,还是煤炭工程,竖井开挖都是施工难度大、劳动强度高、危险性大的工程.郑煤集团工程利用自身的优势,结合水电系统的具体情况,通过多年水电施工的实践,将竖井的一套完整的施工技术和施工工艺予以充分发挥,通过施工实践发展了自己。现介绍在竖井施工中所采用的施工工艺和通过严格管理、科学组织所取得的成果.1。1 山西万家寨引黄I、II级泵站竖井施工我公司1989年10月一1999年7月在山西
3、引黄工程一条电缆井(D=10.5m)、一条调压井(D12m)、两条进(出)水压力井(D=5。8m)开挖施工中,利用煤炭系统竖井施工工艺、施工设备,结合水电工程的特点,均取得了较好效果.现以2电缆井的扩挖为例来介绍其施工工艺。2#电缆井开挖直径10。5m,井深135m,临时支护采用挂网锚喷支护,锚杆长度4m,喷混凝土厚度15cm。在井口布置“门”形桁架梁,在地面布置两台10t卷扬机和一台3t卷扬机,一台10t门机,负责人员、材料和工作盘的提升.在井内工作面上方45m处悬挂一工作吊盘,在打眼出渣时,工作盘起保护作用,防止井口坠物;锚喷支护时,工作盘作为工作平台,打锚筋孔、喷混凝土都在此工作台上进行
4、。1.1.1 施工方法 用导井法施工.先用反井钻机开挖2.4m导井,然后自上而下进行扩挖。利用YT27手风钻进行人工打眼,炮眼深4m,最小抵抗线6070cm。为了作好光面爆破,周边眼眼间距30cm,非电毫秒雷管起爆(四段),电雷管引爆.采用人工扒渣,落人小导井底部的渣由装载机配合汽车外运。每炮进尺3.23.5m,采用“三掘一喷方式,即开挖三炮进尺9.6-10.5m左右时打锚杆、挂金属网喷砼。砼喷射机设在井口的料棚中,由输料管送到工作面。砼喷射机安放在井口的优点是改善了工作面的工作环境、减少了粉尘对工人的危害。当砼喷射到开挖工作面附近时,进行下一循环。l。l.2 劳动组织及劳动力配备采用定人定岗
5、“滚班作业方式:打眼班15人(负责打眼,包括打锚杆孔和装药连线);出渣12人;喷砼10人;其它辅助5人;管理后勤5人;共计47人。2电缆井的开挖通过精心组织,科学管理,平均日进尺达到4。5m,月进尺120m。开挖断面成型好,通过断面测量验收和砼浇筑量校核,超挖量控制在10以内,做到了快捷优质。和相邻的1电缆井开挖相比,由于采用的施工工艺不同,劳动组织的差异,工期缩短了50,超挖量减少了1/3,得到建设单位和监理的一致好评.通过2电缆井的开挖取得的成绩,总承包单位相继把l、2出水调压井(压力井)交付我公司施工,我们都顺利快捷地完成了任务. 通过山西万家寨引黄工程2电缆井的施工不难看出,在施工中我
6、们做到了以下几点: (l)搞好扩挖和支护的关系 扩挖和支护是相辅相承的,两者不能相互影响,我们的措施是“三掘一喷”(根据当时的地质条件),即每炮进尺必须达到3.2m3.5m,三炮9.610。5m喷一次,整个循环时间为48h. (2)扩挖不“堵井 扩挖能否顺利进行,不堵井是关键。2电缆井初期由其他队伍施工深8m左右时,曾几次堵井,影响工期3个月而无法施工才改由我公司承担。我们在施工中为了防止堵井,采取了“多打眼少装药”的措施,控制爆破岩块的粒径,并且做到导井下口及时清渣。1。1。3 锚喷支护速度快,质量好 由于冬季施工,为了喷砼的质量,在井口搭设砼保温棚、设置水加热器,井口采用敷设岩棉被保温,井
7、内采用炉火加温,使井内温度始终不低于5。1.1。4 合理的劳动组织和经济政策 按人员情况、技术要求,组成打眼、扒渣、锚喷3个专业组,采用滚动作业方式,减少了工序时间,实现了正规循环。采用延米单价、工资承包责任制,使工人报酬和工程量、安全、质量密切挂钩。1。2 十三陵抽水蓄能电站竖井扩挖 由我公司承担十三陵蓄能电站中的7条竖井施工,其中出线竖井和两条尾水调压井施工难度较大。由于地质条件不好,这些竖井都处在复杂成分砾岩中,岩石较为坚硬,但有3条较大的断层 f30、f22、f23均穿过竖井.有的竖井地下水较活跃,特别是由于自然条件的限制,使大型凿井设施无法使用,这些都给竖并扩挖增加了难度。现介绍出线
8、竖井和尾水调压井的扩挖施工.1。2。1 出线竖井 位于地下厂房主变室下游,下口与交通廊道相联,上口与中支洞相接,450020900In,设计井深164m,直径8.6m。在90。00m处有一断面为 4m X5m、深50.5m的消防水池.整个井筒处于复成分砾岩中,设计采用20mm,L=3。5m系统砂浆锚杆及10cm厚C20喷射砼作为临时支护,70cm厚C20砼永久衬砌。在该工程扩挖、锚喷施工中,平均超挖11crn,最高日进尺2。83m,总工期72d.1.2。1 1、2尾水调压井施工 上口10040m,下口29。50m,井深为70.90m,扩挖断面 85。6m2,D8。6一9.6m,25,L=3.6
9、m砂浆锚杆,15cm厚C20喷射砼临时支护;70cm厚C20永久衬砌。该程扩挖前已形成2mX2m的导井,1993年9月10日开工,同年10月17日竣工,历时107d,有效工作日72d,最高日进尺3.3m,平均日进尺1.99m,平均超挖仅8。8cm。1.2。3 竖井扩挖质量好,材料消耗省我们仅用6个月的时间,完成了3个竖井累计241m(不含消防水池56。5m)的扩挖、锚喷任务,平均日进尺2.0m最高日进尺3。3m。炸药单耗仅0.89kgm3(定额为 1。17kgm3)、雷管1.31发m3(定额1。54发m3),钻头0。06个m3(定额 0。075个m3),钻杆 0。43kgm3(定额 0。46)
10、;平均超挖仅17cm(规范20cm);无任何安全事故。 由上述可知,3条竖井的扩挖不仅速度快,而且施工质量好、材料消耗低、劳动效益高,没有发生人身伤亡事故,真正做到了安全、优质、高效、低耗。2 特殊地质条件下的特殊竖井施工 近年来,我国煤矿竖井施工技术发生了巨大变化,其技术水平和施工速度有了大幅度提高,施工机械和工艺得到不断改进和完善.对于复杂地层,用正常竖井方法无法施工时,创造了多种施工方式.当竖井穿过流砂、淤泥、卵石、砂砾等含水的不稳定地层时,采取特殊的施工方法。在水电施工中大部分亦应采用此类技术,如坝基渗漏就应采用注浆法和砼注浆帷幕法施工等。 21 冻结施H注 冻结法竖井施工是在井筒开挖
11、之前,用人 工制冷的方法,将井筒周围的岩层冻结成封闭 的圆筒-冻结壁,以抵抗地应力,隔绝地下 水和井筒的联系,然后在冻结壁的保护下进行掘砌工作的一种特殊施工方法。其工艺流程为冻结设计一打冻结孔,安装冻结器一安装冻结站一积极冻结一维护冻结一井筒掘砌一收尾工作。冻结法施工冻结管一般采用十108159rum无缝钢管,其耐压强度应不小于7MP。制冷剂多采用液氨,冷媒采用氯化钙等。冻结法施工要求开挖深度比井筒的冻结深度浅5-sin。冻结段可采用铝喷支护作临时支护,但喷枉中应加防冻剂。衬砌础要求人模温度为1520。 冻结法适用于各种不稳定的冲积层、含水层和溶洞、断层等复杂地层施工,而且基本上不受深度限制。
12、实践证明它是一种行之有效的施工方法。其缺点是准备时间长,前期投入量大,设备多,成本高。22 钻井法施工 钻井法是用钻头破碎岩石,用洗井液进行现并排渣和护壁,当井筒钻至设计直径和深度以后,在洗井液中进行支护的机械化施工方法。其施工工艺是:安装钻机一预制井壁、钻井一加护壁泥浆一下放预制井壁一壁后充填、钻机搬迁。 钻井法施工适用于各种含水的冲积层及中等硬度下的岩层,缺点是井筒直径受扩孔钻头的限制,钻井的偏斜率应满足要求.23 砂帷慕法施工 改帷干法就是预先在设计井筒周围造成一封闭圆筒状吐帷幕,深度必须穿过含水不稳定地层进入稳定基岩层,在其保护下安全地进行井筒掘砌作业。一般情况下,沿井筒圆周划分23段
13、圆弧,依次在各圆弧段内用造孔机械向下造孔,并连通形成槽孔,然后在槽孔内灌注旺。各段槽孔内进互相嵌接起来,即形成需要的佐帷认其施工工艺为:安装钻机轨道J如饥 槽孔清孔换浆一浇筑枉一开挖井筒. 进帷幕法施工适用于冲积层中有流砂、淤 泥、卵石、砂砾等含水的不稳定岩层。用室的 边墙、大坝防渗等选用该项技术。对于井筒施 工深度不宜超过80In。 24 注*法 注浆法是在裂隙含水层和松散的含水砂 土层中,注人可凝结的浆液,充填裂隙堵水或 固结砂土,减少漏水从而改善工程条件,利用井筒施工,注浆法根据施工时间可分为预注浆 和后注浆。 注浆工艺流程:一般是在井筒开凿之前,在井筒周围钻进一定数量的注浆孔至含水岩层
14、,将配制好的浆液经注浆泵通过招浆管和注浆管注入到含水层,经检验达到封水目的后,进行井筒掘砌. 注浆技术应用很广,在水电施工中也常常采用,如十三陵抽水蓄能电站尾水调压井及压力管道,就是采用了后注浆施工技术,取得了良好的效果。3 结语 多年来,我公司在煤炭系统施工后又与水电系统合作,将煤炭施工工艺应用到水电工程中取得了良好效果。在井筒开挖施工中,在岩石条件许可的情况下,一般采用先利用反井钻机开挖小导并,然后进行扩挖,是比较经济的施工方法。而当井筒下口没有贯通或下口是交通要道而不能出渣时,必须采用从上而下全断面或导井提前的正井法施工。在岩石条件复杂的情况下,用普通施工方法不能施工时,建议采用特殊法施
15、工,尽管前期投人成本高,准备工作长,但有利于实现开挖目标。在井筒开挖施工中,考虑开挖和临时支护的相互关系,在开挖工作面上方悬吊一工作盘作为临时支护的工作平台是非常必要的它很好地调节了开挖和支护的施工工序. 特殊方法的施工目前在水电工程施工中应用还不十分广泛,相信在不远的将来,当邀到特殊的地质条件而无法躲避时,采用特殊的施工方法将取得意想不到的效果。这些在煤炭系统具有多年的施工经验,积累了丰富的资料,取得了较好的成果,可为水电工程施工提供借鉴。外墙外保温系统施工方案和施工工艺主体工程完工后,外墙上所有的门、窗框体、穿墙管线、予埋件等均应完毕并通过验收。开始做EPS板溥抹灰外墙外保温系统.其施工工
16、艺如下:基层胶浆保温材料胶浆网格布固定卡钉外墙外保温施工前应认真审查图纸,熟悉掌握节能复合墙体各部位的构造;明确门、窗洞口、装饰线条、伸缩缝等部位的尺寸、位置、标高等方面的施工技术要求及节点做法.外墙保温工程所需材料及其配套材料应按计划组织进场。苯板的运输及存放应采取防雨、防潮、防火等措施。存放时成捆分层立放禁止水平叠放,存放场地应平整、通风,不应长期露天暴晒。在搬运及施工中应轻搬轻放,严禁抛掷碰撞.保温材料使用前必须陈化6-7周方可使用。外保温施工前,应对工人进行技术交底及施工操作培训,未经培训的工人严禁上岗。外保温工程施工除准备抹灰专用必备工具外,还应准备外接电源、简易电动切割机、电动搅拌
17、器、打磨砂板、开槽器、剪刀、砂纸、小手锯、壁纸刀、冲击钻、钻头等。外墙外保温施工时,要对基层表面进行检查,基层表面应清洁,无油污等妨碍粘结的附着物,凸起、空鼓、和疏松部位剔除并找平.找平层应与墙体粘结牢固。不得有脱层、空鼓、裂缝,面层不得有粉化、起皮、暴灰等现象.基层施工质量验收合格后,弹、挂控制线。根据设计要求,确定保温层的底标高截止位置,沿建筑物的周边弹好底标高水平基准线,沿水平基准线安装或找平托板檐.在外墙转角、窗口等部位按全高挂垂直控制线。保温材料EPS板及胶浆及组成材料要有出厂合格证并做二次复检,并有复检报告,合格后方可上墙.配制粘结胶浆时,根据生产厂家提供的配合比,配制时由专人负责
18、,严格计量,宜采用机械搅拌的方式,搅拌时间应满足产品技术要求,确保搅拌均匀。配制好的粘结胶浆(抹面胶浆)应在阴凉、避风处存放。配制时随用随配,用多少配多少,保证一次配制量在初凝前用完,初凝后的胶浆严禁使用。EPS板宽度不宜大于1200mm,高度不宜大于600mm。外保温施工期间及完工后24小时内,基层及环境空气温度不应低于。夏季避免阳光暴晒。在级以上大风天气和雨天不得施工。苯板的安装自上而下进行,粘贴时上下排板应错缝隙1/2L板长,粘贴布胶前先试排板面,合格后方可布胶,布胶后立即粘贴。粘贴时,双手对称托住板的对角端。通过双手揉动,均匀挤压,使板面平整,对缝紧密。随时用m靠尺对已粘完工作面进行压
19、平,修整。粘贴时宜从墙体的角部开始先粘贴,每一施工水平方向两块截止板,在两块截止板上挂水平线。然后沿水平方向按顺砌的方式粘贴。其它板面施连续面过长时,中间部位予粘贴一块苯板,保持线的平直。当有门、窗洞口时应自洞口处向外排活。外墙转角两侧的苯板垂直交错咬茬按垂线粘贴。苯板应对缝紧密,板间缝隙宽度不应大于mm,板间高差不应大于1.5mm。大于2mm板缝应用相应宽度的苯板条挤塞堵严。保温层的边缘截止部位必须用长度不小于300mm苯板粘贴。苯板粘贴不行用小块板拼接,非标准尺寸的板应安装在工作面中间位置.门、窗洞口四角应力集中EPS板不得拼接,应采用整块,EPS板切割成型,EPS板接缝应离开角200mm
20、。粘贴PS板时,应将胶粘剂涂在板的背面,涂胶粘剂面积不得小于EPS板面积的40%(点粘)。必要时设置抗裂分隔缝。保温层完工后24h方可进行保护层的施工。保护层做法一般为“一布二浆”设计有加强网要求的部位做法为“两布三浆。保护层施工时,应先铺翻包网格布和加强网格布,然后进行墙面标准网的施工。标准网间的搭接长度不小于100mm。裁剪网格布时尽量沿经纬线进行。在外墙阳角两侧200mm范围应增设一道标准网,在阳角水平方向200mm范围内严禁搭接。施工时可采取在墙体转角两侧标准网双向互跑绕过角200mm以上的做法,也可采用转角部位先铺设一道每边不小200mm的护角标准网的做法。在地面以上2m高处墙角增加
21、一层耐撞击的网格布加强。保温材料截止部位都要做包边处理。在需做包边处理的部位涂抹70mm宽、2mm厚的粘结胶浆迅速将网格布的一端70 mm用钢抹压入粘结胶浆内,压至泛出的胶浆盖住网格布,无漏为止.余下部分甩出备用。甩出部分的长度绕过板端露于板面的部分不应小于100mm.需做包边部位如下:门、窗周边,窗墙管线洞口、檐口、女儿墙、勒脚、阳台、雨蓬等尽端,变形缝及基层不同构造,不同材料结合处,EPS板装饰造型。外墙外保温系统构造做法是针对竖直墙面和不受雨淋的水平或倾斜的表面的,对于水平或倾斜的出挑部位,表面做防水层。包括:窗台、女儿墙、阳台、雨篷等。做完后的保温系统要翻包或遮盖等成品保护。门窗节能工
22、程施工 建筑外门窗的外观。品种。规格必须符合相关规定,同时建筑外窗的气密性、保温性能、中空玻璃露点,玻璃蔗阳系数和可见光透射比应符合设计要求,进入现场应对其进行复检。 外门窗框或副框与洞口之间的间隙应采用弹性闭孔材料添冲饱满,并使用密封胶密封;外门窗与副框之间的缝隙应使用密封胶密封.门窗扇蜜封条和玻璃镶嵌的密封条,其物理性能应符合相关规定的标准。密封条安装位置应正确,镶嵌牢固,不锝脱槽,接头处不得开裂。严寒和寒冷地区的外门窗安装,应按照设计要求采用保温密封等节能措施.排水孔,气压平蘅孔位置,数量及开口尺寸应俯和设计要求,气孔水平孔加盖工艺加盖.彩色塑料建筑外门窗应按相关标准和设计要求设置排气孔
23、.塑窗的安装:在最高层确定出门窗位置后,以其窗边为标准,用经纬仪在各层门窗处作画线标记,也可用线坠以钓线的方法。门窗口的水平位置线以楼层500线为标准.向上量出下皮标高,弹线找直,以窗台板外露一至为准,确定墙厚方向的安装位置,应当同外墙平,确定后将墙体与窗体用拉片连接。 屋面节能工程屋面保温隔热工程的施工,应在基层质量验收和格后进行.所使用材料必须符合设计要求,同时材料进场时应对其进行复检。屋面保温隔热的敷设方式,后度,缝隙添充质量及屋面热桥部位的保温搁热做法,必须符合设计要求和有关标准的规定.屋面的通风搁热架空层,其架空高度,安装方式和通风口位置及尺寸应符合设计要求及有关标准要求。架空层内不
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