锁口施工措施

双合矿主井井筒临时锁口及试挖段安全技术措施

1 一、工程概况

双合煤矿主井井口设计标高+37.800m，井筒中心坐标：X=3868145.00m，Y=39478770.00m。井筒净直径5.5m，井筒总深度1097.8m，冻结深度305m。临时锁口设计为单层素砼井壁，壁厚450mm，深5.4m, 砼强度等级为C30。临时锁口的锁口盘标高为+35.200m即相对标高±0.000m。现仅施工±0.000m以下临时锁口及试挖段部分，临时锁口净直径为6.4m，壁厚450mm，±0.000m～-5.400m混凝土结构为素砼，砼标号为C30。冻结试挖段从-5.400m～-30.000m，现浇单层钢筋砼结构，受力筋设计为竖筋2级Φ20mm钢筋，环筋2级Φ20mm钢筋间排距为250×250mm。为了确保工程质量和施工安全，现编制本施工技术措施，在施工中严格执行。

二、水文地质特征

根据矿方提供的地质资料，地表水位标高为﹢32.6m即锁口盘下-2.6m。该段所揭露的地层自上而下依次为：

粉砂 颗粒成份以粉砂为主，粘土细砂次之，松散，透水性较强，平均厚度1.05m。

粘土 颜色以灰黄色为主，间夹深灰色，底部有机质含量高，可塑，局部弱固结，平均厚度1.10m。

粉砂 成份以粉砂为主，粘土细砂次之，局部含少量砂姜颗粒，较松散，透水性较强，平均厚度1.85m。

砂质粘土 含砂分布不均，切面粗糙，见少量粉砂薄层，局部弱固结，可塑，平均厚度4.95m。

粘土 颜色以灰黄色为主，间夹深灰色，底部有机质含量高，可塑，局部弱固结，平均厚度5.0m。

砂质粘土 含砂分布不均，切面粗糙，局部含少量砂姜及钙质结核，可塑，平均厚度1.80m。

粘土 颜色以灰黄色为主，间夹深灰色，底部有机质含量高，可塑，局部弱固结，平均厚度5.0m。

沙质粘土 含砂分布不均，切面粗糙，局部含少量砂姜及钙质结核含量较高，弱固结，可塑，平均厚度1.4m。

粘土 颜色以灰黄色为主，间夹深灰色，底部有机质含量高，可塑，局部弱固结，平均厚度0.8m。 双合矿主井井筒临时锁口及试挖段安全技术措施

2 沙质粘土 含砂分布不均，切面粗糙，局部含少量砂姜及钙质结核含量较高，弱固结，可塑，平均厚度1.20m。

三、施工方法

1、临时锁口施工

（1）施工方案

根据工程地质条件及现场施工条件，确定临时锁口施工方案如下：

以人工铁锹开挖土方，然后自下而上整体连续浇筑完成。

第一步：由井口临时锁口盘（相对标高+35.200m）±0.000位置向下掘进至-3.000m（冻结沟槽底一下0.4m），掘进荒径延伸到冻结沟槽墙体，然后组立金属模板，浇筑高1m的素砼壁座，净径为临时锁口的荒径（6400mm），待砼凝固后，沿壁座内沿向上砌厚500mm的砖墙，直至±0.000m（封口盘）处，最后壁后回填三合土，并夯实。

第二步：井口铺设临时封口盘。井口临时封口完成后向下短段掘砌施工-3.000m～-5.400m段。该段分2个段高掘进完成，每个段高1.2m，净径为临时锁口荒径6400mm，壁厚450mm，浇筑素砼，砼强度等级C30。待掘砌至-5.400m位置后，再向下掘砌冻结段超前外壁，掘进荒半径3650mm，掘进高度500mm，底部做出宽550mm、深350mm人工刃角。在工作面砌筑外半径3650m、净半径3200m、高500mm的砖墙做内模。

第三步：临时锁口自-5.400m处，根据图纸设计在砖面上组立金属小模板。然后使用稳车及11.4KW小绞车将在地面加工好模板按照设计位置分段下放并校正，校正完成后自下而上浇筑混凝土井口临时锁口盘处。

为防止锁口段井壁向下施工时上段井壁发生沉降，将-2.600m～-1.600m段混凝土浇筑荒半径加大，做为临时锁口段的中间壁座。

（2）、施工顺序及方法

1）、测量放线：

依据甲方提供的地面十字基点，采用ET-02经纬仪将井筒十字线标定在井口地坪上，以便封口盘形成前井筒施工使用。

2）、掘进施工

自井口盘向下一次挖掘到-3.000m处，掘进荒半径4.71m（冻结沟槽内墙净半径），对冻结沟槽的孔洞部分土方也挖掘至-3.000m处。

-3.000m～-5.400m段掘砌段高控制在1.2m，掘进荒半径3650mm，分2个段 双合矿主井井筒临时锁口及试挖段安全技术措施

3 高掘进。掘进时先挖罐窝，再挖净断面，然后开帮，开帮从6～8个方向同时开帮，开帮长度2m、间隔2m，开邦的同时，安排专人随时观察井邦情况，若井帮不坍塌，方可开挖另外一半。在锁口井壁设计荒半径（3.65m）外浇筑厚450mm的素砼井壁。井壁接茬采用窗口式接茬。下放模板时，接茬模板压住上段井壁100mm，浇注砼完毕后推上窗口并锁死。

掘进至-5.400m位置后，再向下人工掘进冻结段外壁荒断面,掘进荒半径3.65m，深500mm（即-5.900m），掘进完成后在井邦周围向下挖出宽550mm深400mm的人工刃角。

在向下掘进时，首先在井筒中心挖掘Φ1m超前小井，用来排水和观察下部地层情况。

临时锁口掘进时，利用副提3.0m型绞车配备3m3吊桶进行提升排矸，人员上下根据挂锁在井口的安全梯上下。

由于主井井筒静水位较高，在施工前，现场备用两台水泵和一定数量的井圈、背板等临时支护材料。

在-3.000m处向下施工时，井口上覆盖临时钢梁、钢板封口盘，提升出口做临时推拉井盖门。待封口盘安装完成后，选用一台2BKJ№6.3/2×30型局部通风机，采取压入式通风方式,配一趟φ700mm胶质风筒，压入式通风。

2、试挖段施工

试挖前必须同时具备以下条件：

1）接到冻结单位书面通知，确认冻结井壁已全部交圈，冻结单位发出试挖通知书。

2）冻结观察水文孔水位持续上升，且冒水7天后。

3）根据测温资料分析，确认在井筒掘砌过程中，不同深度的冻结壁和强度均能满足设计施工要求。

4）井筒试挖，采用钎探法观察冻结壁形成情况。

（1）、施工方案

根据井筒设计技术特征、工程地质条件及现场施工条件，确定本30m试挖段施工方案如下：

本段主要以人工铁锹开挖土方，外壁砌筑，先采用2.2m高液压伸缩整体移动式金属模板，两掘一砌。视井帮实际情况，如片帮、塌方严重，段高缩小至1m,采用1m高金属装配式模板。 双合矿主井井筒临时锁口及试挖段安全技术措施

4 利用副提3.0m型绞车配备3m3吊桶提升，上下人员、出土，溜槽排倒渣土，ZL-50B型装载机装土，自卸式汽车排矸。

（2）、施工方法

1）、掘进施工

井筒掘进采用人工铁锹开挖掘进，首先施工的掘进段高控制在1m，先挖罐窝，再挖净断面，最后集中开帮至设计尺寸，开帮从8个方向同时开帮，开一半留一半，随时观察井帮情况，在井帮没有发生坍塌的情况下，掘够一个段高支护一个段高。根据现场实际情况可增大段高到2.2m，（采用2.2m高液压伸缩整体移动式金属模板）。为防止片帮、塌方，加快施工速度，缩短井帮暴露时间，密切观察井帮情况，预备好临时支撑用的钢管、木架板等。开帮时密切观察井帮情况，视井帮实际情况，如片帮、塌方严重，段高缩小，采用小模板砌壁时，在每模底部采取人造刃脚接茬，人造刃脚见下图。

在井筒中四个方向各挖一个0.5ｍ深的积水坑，在积水坑中放置潜水泵及时排水。

450mm

6400mm 450mm

1000mm

400mm

人造刃角剖面图

6400mm 7300mm

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5 人造刃角平面图

（3）钢筋施工

2级φ20mm钢筋在地面加工，运至井下按设计位置安装，竖筋连接采用CABR/M等强度机械连接，即剥肋滚压直螺纹套筒连接，环筋采用搭接方式，搭接长度500mm。

先将工作面平整好，用手动葫芦将刃脚模板下放至工作面，用井筒中心线及水平仪抄平找正，按设计安装竖筋，采用套筒连接的钢筋，上端用管钳拧入上段套筒，下端插入刃脚槽孔，然后按设计要求绑扎环筋，竖筋、环筋间排距均为250ｍｍ，保护层厚度80ｍｍ。

若采取人造刃脚，则在底部按照刃脚尺寸挖出断面，再铺好黄沙，把钢筋上的连接套筒部分埋入黄沙内再绑扎。

（3）井壁接茬

井筒井壁：使用整体金属刃脚下移模板施工时采用窗口式接茬，下放模板时，将模板上口压住上段井壁约100ｍｍ，然后由预先留好的浇灌口灌入砼，并仔细捣固，待窗口灌注满砼时，推紧浇灌门并锁死；使用1ｍ高金属组合模板时采取凸台式接茬，脱模后用风镐刷掉突出部分。

3、组立、拆除模板

-3.000m～-0.000m段组立模板前，由技术人员首先将工作面找平，再以比设计荒半径及风道口内模模板外缘尺寸放大50mm的尺寸，将大样在工作面用石灰画出。按照石灰线进行组立模板，使用井筒中心线再将组立好的模板进行浇筑前的校验、加固，以保证设计荒半径及风道口内模模板外缘尺寸。

临时锁口段采用1m高金属装配式模板整体浇筑。首先用水准仪找平工作面，以外半径3.65m砌筑宽650mm、高500mm砖墙做为超前段外壁模板。砌筑完成后，砖墙同样用水准仪找平，以便于在其上面组立金属装配式模板，砌筑最上面一层砖时预留好内层井壁竖筋，下部预留竖筋接头部分抹好黄油并用塑料布缠好。第一层模板在砖面上组装，必须严格进行找平找正并加固可靠，并将-5.400m～-4.400m段浇筑完成。在自-4.400m处向上组立模板并浇筑时，利用提前安装好的辅助盘进行组装校正浇筑混凝土，同风道口一并施工。按照设计位置使用稳车及11.4KW小绞车将在地面加工好的风道口内模模板分段下放并校正。风道口内模施工-3.900m～±0.000m段。拆模时，根据混凝土配合比试配结果来制定拆除模板时间，但拆模时间应不少于18h。拆除后的金属小模板立即进行清理，并 双合矿主井井筒临时锁口及试挖段安全技术措施

6 刷油备用。金属模板若有变形，应及时整修，确保施工井壁规格。

4、砼浇注支护

①、原材料选择 ：水泥为鲁宏牌PO42.5R普通硅盐水泥，砂为中粗砂，石子为2-4cm碎石，水采用肥城矿业集团提供生活用水，砼标号均为C30，抗渗等级P6。

②、砼浇注：在井口附近设砼搅拌站，安装JS-750型强制式搅拌机两台，各种砼用料采用自动计量配制，砼的配合比要按实际使用的原材料进行配合比实验，确定最佳配合比。

立完模经过校正后，在工作面搭设平台，人员在平台上浇注振捣，砼经搅拌机拌制好后装入2.4m3（2.0 m3）底卸式砼吊桶，利用提升钩头将吊桶下放到辅助盘处，卸入受料槽，经分灰器的流入模板内。砼从模板的四个方向对称均匀浇注，每次浇注高度300mm左右。砼捣固采用插入式震捣器捣固，捣固工作应有专人负责，震捣棒插入下层50－100 mm。每次移动距离300－350 mm，震捣至砼表面出浆，无气上浮。振捣时遵守“快插慢提，深度适宜，分层浇注，振捣均匀”十六字诀。保证井壁的强度，消灭蜂窝、麻面和狗洞。

1）砼运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过砼的初凝时间，同一施工段的砼应连续浇筑，并应在底层砼初凝前将上一层砼浇筑完毕。