(1)、《石拉烏素煤礦主井井筒井壁結構圖》(S1667-111G-5、7)
(2)、《石拉烏素煤礦主井井筒及相關硐室掘砌施工組織設計》
(3)、《煤礦井巷工程施工規(guī)范》(GB50511—2010)
(4)、《煤礦井巷工程質量驗收規(guī)范》(GB50213—2010)
(5)、《鋼筋直螺紋接頭技術規(guī)程》(JGJ109-96)
(7)、《煤礦安全規(guī)程》(2011年版)
(8)、《簡明建井工程手冊》(上、下冊)
(9)、《大體積混凝土施工規(guī)范》(GB50496—2009)
(10)、《煤礦測量規(guī)程》(2010版)
(11)、《立井井筒施工標準(試行)》(QB/LJSG 002—2011)
(12)、《主井井筒檢查鉆孔綜合柱狀圖》
(13)、《混凝土結構工程施工驗收規(guī)范》(GB50496204—2010)
(14)、《內蒙古自治區(qū)東勝煤田納林才登礦區(qū)石拉烏素井田井筒檢查鉆孔地質報告》
石拉烏素井田位于內蒙古自治區(qū)東勝煤田納林才登普查區(qū),地處鄂爾多斯市境內,行政區(qū)劃屬鄂爾多斯市伊金霍洛旗管轄。礦井建設規(guī)模為1000萬噸/年。采用豎井開拓,主井、副井和風井井筒位于同一工業(yè)廣場內。
石拉烏素礦主井井筒設計凈Φ9.4m,總深度為749.632m,采用全深凍結法施工,凍結深度為760m,采用雙層鋼筋砼井壁支護。目前,井筒凍結段外壁施工至井深591.3m,即將轉入井筒壁座段-628m~-640m的施工,為保證井筒段壁座-628m~-640m的施工安全,特編制本措施。
?1、工程地質
根據《主井井筒檢查鉆孔綜合柱狀圖》可知,主井壁座段所屬地層為侏羅系中下統延安組(J1-2y),根據主、副、風井井筒檢查鉆孔揭露,該組地層厚度107.95~204.19m,平均142.46m。巖性組合下部為灰白色、灰色粗粒砂巖和含礫粗粒砂巖,主要成分為石英、長石,泥質填隙及高嶺土質膠結。中部為淺灰色、灰色厚層狀中細粒砂巖,薄層粉砂巖、砂質泥巖、泥巖。上部為灰白色高嶺土質膠結的細粒砂巖、粉砂巖,局部相變?yōu)樯百|泥巖和泥巖。含豐富的植物化石。該組地層與下伏三疊系上統延長組(T3y)地層呈平行不整合接觸。
主井井筒壁座段布置在井深-628m~-640m,共12m,該段除上部1.23m為粉砂巖,下部10.77m全部布置在粗砂巖,巖石狀況相對穩(wěn)定。但根據外壁施工過程揭露該地層圍巖狀況,該地層多為裂隙發(fā)育,因此在壁座段施工過程中不能麻痹大意,要加強對圍巖的管理,嚴格執(zhí)行“敲幫問頂”制度,防止片幫傷人事故的發(fā)生。
2、水文地質
?? 根據《內蒙古自治區(qū)東勝煤田納林才登礦區(qū)石拉烏素井田井筒檢查鉆孔地質報告》壁座段所處地層含水層為侏羅系中下統延安組(J1-2y)頂部~2-2煤層承壓水含水層,根據風井井筒檢查鉆孔對侏羅系中下統延安組(J1-2y)頂部至2-2煤層底板承壓水含水層的抽水試驗成果可知,該含水層的富水性弱,透水性與導水性能差。又因井筒采用凍結法施工,因此壁座施工可排除水患危險。
三、工程技術特征
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起止段高 或絕對標高(m) | 井壁厚度(mm) | 說明 |
鋼筋砼支護 | 錨網噴支護 |
-628.000~-640.000 | 1800 | 100 | 整體壁座段 |
+710.300~+698.300 |
石拉烏素礦主井井筒壁座段井壁砼強度表2
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起止段高(m) | 砼強度等級 | 說明 |
鋼筋砼 | 錨網噴支護 |
-628.000~-640.000 | CF70 | C20 | 整體壁座段 |
石拉烏素礦主井交井筒壁座段井壁鋼筋布置表3
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起止段高(m) | 4(圈)鋼筋布置(mm) |
-628.000~-640.000 (壁座段) | 豎筋4Ф25@250 |
環(huán)筋4Ф32@180 |
聯系筋:2Φ16@500×360 |
備注:豎筋采用直螺紋套筒連接,套筒等級I級; 環(huán)筋采用搭接方式連接,搭接長度1120mm; 鋼筋保護層:內層60mm,外層80mm。 |
1、壁座段井壁混凝土配合比的確定及各種原材料的進場
在壁座施工前一個月左右,向礦區(qū)檢測站委托壁座段井壁段支護混凝土配合比委托書,提前確定混凝土配比,在混凝土配合比確定后,及時與石拉烏素攪拌站聯系,保證壁座施工材料提前進場。
同時也通知項目部采購處提前按設計要求采購錨桿、網片、速凝劑等,經驗收合格后方能進場,委托礦區(qū)實驗室檢測,檢測合格后方能用于井下。
2、模板進場及地面試組裝
外壁施工至井深-628m前, 11套金屬裝配式模板必須進場,并向礦有關部門進行驗收,驗收合格后方能使用,驗收后及時在地面分套組裝并編號,地面放大樣校驗每套模板尺寸是否符合設計要求,檢查模板焊接質量及模板連接螺栓位置是否一致,并分組編號下井使用。
3、壁座施工前,由項目部技術人員配合礦方及設計院對井筒近井點進行復測,復測無誤后,并出具復測報告,方能進行壁座及內壁施工。
4、外壁施工至井深-628m前,由項目部技術人員,提前下鋼尺,校正井筒深度,并在外壁上引下2個標高控制點,其中1個使用,1個備用,確保壁座施工與圖紙設計標高一致。
5、井下設備拆除
??? 外壁施工至井深-628m后,由機電隊負責拆除外壁模板刃腳并全部升井。
6、集水箱的安裝
在壁座段施工前,由機電隊提前在吊盤上盤安裝一個集水箱,集水箱采用厚度6mm的花紋板焊接加工為長×寬×高=2m×1.5m×1.5m,V=4.5m3,一側開有兩個出水口(一個4’’壁座錨桿施工時供水,一個1寸套壁時養(yǎng)護井壁用),為壁座段錨桿施工時供水。在集水箱的的底部焊接兩根12#槽鋼,固定時把槽鋼直接焊接到吊盤上,并用4根Φ20mm圓鋼加工的抱卡固定到吊盤主梁上。
七、施工方法
1、掘進
1)、爆破器材的選擇
采用一臺XFJD8.12型傘型鉆架,配備8部YGZ70型鑿巖機;
4.7m中空六棱Φ26mm鉆桿;配Φ55mm“十字”合金鉆頭;采用T220型防凍水膠炸藥;6m腳線毫秒延期電雷管;380V地面專用起爆裝置;并聯聯線,正向裝藥。炮眼布置及炮眼參數詳見:
附圖:石拉烏素煤礦主井井筒壁座段炮眼布置圖及爆破圖表
2)、防斷管措施
??? ①根據凍結施工經驗,凍結管位于巖石松動圈之外,將不會因為爆破而發(fā)生斷管事故?!兜V山井巷工程施工及驗收規(guī)范》規(guī)定在凍結基巖段中炮眼距凍結管不得小于1.2m。本井筒凍結管距壁座掘進荒圈徑最近距離為1.7m。在爆破松動圈之外,故只要按光爆要求設計爆破圖表,即可防止爆破對凍結管的損壞和影響。
??? ②井筒凍結基巖段爆破時,要根據凍結管實際偏斜情況,合理布置炮眼,并做到多打眼、少裝藥,盡量減少爆破時對凍結管的震動。
??? ③放炮前,應該提前30分鐘通知凍結單位做好放炮前的準備工作。放炮后,凍結單位要隨時觀察鹽水下降情況,準確判斷凍結管及鹽水循環(huán)系統的完好狀態(tài),待接到凍結單位繼續(xù)施工通知后,即可正常施工。
??? ④井筒施工中,若發(fā)現凍結管破裂、漏鹽水現象,要及時通知凍結站,關閉該破裂的凍結管路的閥門,進行處理;待凍結單位處理完畢,并通知恢復施工后,再繼續(xù)施工。
2、錨網噴支護
放炮后人員進入工作面,先“敲幫問頂”用鐵釬找掉所有放炮振松的巖石圍巖,防止片幫,然后利用隆起的矸石,錨網支護段高上部井幫,用多部YT-28型風鉆配Φ22×1800mm中空六棱鉆桿濕式打眼,眼深1700mm,眼間距800×800mm,打眼與錨網安裝同時進行,待上部圍巖支護完畢后,兩臺HZ-6型中心回轉抓巖機抓矸裝罐出矸,出矸一定深度后,錨網支護,直至支護到該段夠底部后,采用PZ-5B噴漿機噴射混凝土封閉圍巖,噴厚50mm,砼強度C20。以此類推直至整體壁座底部。
1)、錨網噴技術特征
錨桿采用Φ43×1600mm的管縫式錨桿,錨桿間排距800mm×800mm;網片為Φ6.5mm的圓鋼焊接而成,規(guī)格長×寬=2m×1m,網格為100×100mm,網片搭接采用12#鐵絲雙絲雙扣綁扎,搭接長度不小于100mm;噴射砼強度C20,噴厚100mm。
2)、錨桿的安裝工藝
用YT-28型風鉆配1.8m鉆桿,按1.7m長度打出錨桿眼→用自制吹眼器吹眼→用特制頂錘套上錨桿(并配上托盤),利用風鉆的撞擊力把管縫式錨桿推進錨桿眼內
根據凍結單位提供的凍結鉆孔偏斜圖可知,壁座段底部井深-640m凍結管最近距離在掘進荒井1.7m,因此壁座錨桿施工時,如有不進鉆情況出現時,應立即停鉆,查明原因,若是鉆在凍結管時,應在該孔0.3m以外再施工錨桿孔,嚴防打穿凍結管,造成鹽水泄露事故的發(fā)生。
3)、錨桿安裝技術要領
??? (1)安裝前應檢查管縫式錨桿的長度,直徑是否與巖孔相匹配。
??? (2)安裝時,鑿巖機及頂錘、管縫式錨桿和鉆孔四者的中心線應當在同一直線上。鑿巖機的風壓在起始時不要開得太大,等錨桿進進1/3深度時再開大氣閥,進行全力推進。
?? ??(3)錨眼應比管縫式錨桿長度大50~100mm。托板貼緊巖面后,鑿巖機不得繼續(xù)沖擊管縫式錨桿的尾端。
4)噴射混凝土施工
在錨網支護3-4m后,采用一臺PZ-5B型噴漿噴射混凝土,
封閉圍巖。噴漿料由石拉烏素攪拌站按實驗室出具的配合比拌制,由我單位用拉矸車拉回卸至卸料臺上,人工裝入4m3底卸式吊桶內,人工推灰罐運送至井口由主或副提絞車下放噴漿工作面。壁座段噴厚100mm,噴射砼強度C20。
??? 在錨網支護
3-4m后,準備進行噴射砼前,及時通知甲方、監(jiān)理隊該段錨網支護進行驗收,并簽證驗收記錄,驗收合格后方能進行噴砼作業(yè)。