井筒施工

第一章概况一、工程概况朱集西矿位于安徽省淮南市潘集区贺幢乡境内，采用立井开拓，在工业场地内布置主、副、风井三个井筒。

副井井筒的坐标X=3642743.5211m，Y=39472967.677m。

井口自然标高+23.4m，井筒的净直径为7m，井筒全深1015.2m，表土段厚度为468.7m,基岩风化带为34.95m,基岩段厚度为511.55m，井筒井壁的结构有钢筋砼和素混凝土井壁。

二、编写依据：1．《煤矿安全规程》（2006年版）2．《简明建井手册》3．《采掘机械》4．《立井施工》5．朱集西矿井副井井筒工程施工图及相关资料三、地质情况副井井筒的地层自上而下为新生界第四、第三系，二叠系上石盒子组，二叠系下石盒子组。

1.新生界第四、第三系厚度为468.85m，含有粘土、砂、粘土层的厚度为244.3m，占52.1%；砂层的厚度为224.55m，所占比例为47.9%；粘土厚度较大，可塑性好，隔水性能强。

2.二叠系上石盒子组，岩性变化较大，上部为砂岩和泥岩组成，中部以砂岩、粉砂岩为主，及少量花斑泥岩，下部以砂岩为主，其中砂岩总厚度122.15m,所占比例为23.5%。

泥岩厚度最大为310.86m，所占比例为59.8%。

3.二叠系下石盒子组主要以泥岩和砂岩为主，含少量的粉砂岩和煤。

4.基岩风化带主要以泥岩为主，局部夹薄层细砂岩，风华裂隙及高角度垂直裂隙较发育，具有水蚀锈斑及方解石充填现象，局部岩石破碎，岩石稳定性比较差。

5.构造：有三条断层存在，F40、F8为逆断层，F42为正断层。

F40逆断层走向北东，倾向南东，倾角40～60°，落差0～15m；F8逆断层，走向北西，倾向南西，倾角40～60°，落差0～60m；F42正断层走向北东，倾向北西，倾角70°，落差0～15m。

四、水文情况第四系地层中主要以粘土为主，粘土厚度较大，可塑性好，隔水性能强，所以涌水量比较小，井筒基岩段含水层主要为二叠系含水层段。

地下水主要看储存和运移在以构造裂隙为主的裂隙网络中，以储存量为主，向上而下划分为两个含水层，井筒的涌水量为163m³/h。

五、基岩段支护情况基岩段厚度为511.55m，从-503.65至-1015.2m为基岩段。

在-503.65m至-522.0m段为双层井壁，外壁厚度为700mm，内壁厚度为1300mm，内外壁之间设两层1.5mm厚的HDPE高分子塑料夹层。

外壁支护采用单层钢筋混凝土支护，砼为C50；内壁采用双层钢筋混凝土支护，混凝土为C70。

-522.0m至-530m的井壁为单层井壁，采用双层钢筋支护，厚度为2003mm，砼为C70。

-530m至-550m的井壁采用钢筋混凝土支护，钢筋为双层，厚度为1300mm，砼为C50。

-550至-1015.2m的井壁为素混凝土支护，厚度为600mm，砼为C30。

第二章施工工艺一、施工方法表土段施工采用冻结法施工，在井筒周围打一定数量的冻结孔，在交圈形成封闭的冻结壁后进行试挖，试挖后采用钻爆法施工，采用一台FJD-9型伞钻及四台手持式凿岩机进行凿岩，两套单钩提升，两个挂钩式吊桶，一个5m³吊桶，一个4m³吊桶。

一台HZ-10型中心回转抓岩机进行装岩，YJM型模板进行浇筑。

基岩段施工根据井筒断面及水文地质资料，采用混合作业较合适，采用一台FJD-9型伞钻及四台手持式凿岩机进行凿岩，两套单钩提升系统，两个挂钩式吊桶，一个5m³吊桶和一个4m³吊桶。

一台HZ-10型中心回转抓岩机进行装岩，YJM 型模板进行浇筑。

该施工方法中工人不分专业，每班的作业内容和工作量根据工序和事件来确定，在工人能按规定的班次和滚班制作业上下班，工作量较平衡，其中这就要求管理到位，工人一专多能，组织管理合理，在保证工程质量的同时可提高施工效率。

二、爆破图表1．爆破器材的选用爆破时采用水胶炸药，药卷规格为Φ35X400mm每卷400g和Φ21X200mm每卷200g两种规格。

雷管采用毫秒延期电雷管。

爆破电缆为爆破母线采用YC—2X16型号，周边眼的药卷采用导爆索连接，起爆电源为380V交流电作为起爆电源。

2．炮眼布置掏槽眼采用直眼掏槽，一共5个炮眼，一个是中空眼直径为40mm。

掏槽眼和辅助眼采用正向耦合连续装药。

采用炸药为Φ35X400mm的水胶炸药。

周边眼和周边辅助眼的药卷直径为Φ21X200mm的水胶炸药，周边眼为斜眼，装药结构为正向耦合连续装药，药卷之间采用导爆索连接。

连接方式为并联连接。

（详见附图一及表1-1、1-2、1-3）三、装岩方式1．提升设备一个主提提升机和一个副提提升机，主提配5m³吊桶，副提配4m³的吊桶。

2．提升能力装岩选用一台HZ-10型中心回转抓岩机进行抓岩，两套单钩提升系统，两个挂钩式吊桶进行矸石提升，吊桶容积都为5m³。

提升能力计算：单钩T=54+8√（H-h）+t取H-h=985.2m单钩提升t一般取90-150s,取90s。

则T=54+8×31+90=392s单钩提升能力A=3600×0.9×9/kt=3600×0.9×9/1.25×392=60m³四、支护方式基岩段井壁采用素混凝土砌筑，砌体厚度为600mm。

混凝土为C30，井底砌筑为C20碎石混凝土（最大粒径为20mm），水泥标号为C32.5。

1．模板模板采用YJM整体移动金属模板，模板高度为4m,模板刃脚的高度300mm。

模板由槽钢倒扣组合而成，用螺栓连接。

整个模板采用三根钢丝绳悬吊，悬吊点按120°均匀布置在模板上部并通过裤衩绳连接。

2．混凝土的输送混凝土输送采用输料管输送，采用150mm无缝钢管，由设在地面的凿井绞车通过两根钢丝绳悬吊在井内。

混凝土沿输料管从井口溜到砌壁工作面，由于井口到工作面的距离大，到工作面的速度和冲力比较大，影响到施工的安全操作，因此。

在输料管的底部通常设置缓冲器，通过改变混凝土运动方向的方式，降低冲击速度。

采用输料管输送混凝土时，通常会出现离析和堵管等问题影响井壁质量和施工进度，此外还有管路的磨漏问题。

在施工中必须采取有效的措施以解决。

（1）离析及其预防措施①改善混凝土拌合质量。

合理选择配合比；石子粒径＜40mm；保证骨料级配良好；控制水灰比在0.65左右及加减水剂；塌落度控制在100～150mm之间等，使得混凝土具备良好的流动性，改善石子与砂浆的粘结力；②选用合理的管径。

管径宜为150mm，这样在减少堵管的条件下，能增加石子与管壁的摩擦，减少管壁上粘挂的砂浆，缩小砂、石下落速度的差异；③设置缓冲器。

通过对石子的缓冲，改善砂石分离现象；④采用合理的混凝土输送操作程序。

先用清水湿润管壁，且先输送一定量的砂浆（0.4m3左右），以减少混凝土中的砂浆粘挂挂壁。

同时可以采用满管输送，避免散落下溜。

（2）堵管及其预防措施发生堵管问题时，不但是砌壁工作被迫中断而影响施工进度，而且有可能会因为没有及时发现致使全管堵满，甚至拉断悬吊钢丝绳而酿成严重事故。

必须采取以下措施预防堵管。

①做好管路悬吊。

输料管要同心，对齐；管路悬吊保持垂直；②选择合适的缓冲器，出料口弯曲率不宜过大；③合理配置混凝土。

严格按照配比伴制混凝土，保持一定的塌落度；严格骨料过筛，防止拌合料混入大块杂物；④浇注移动竹节管或高压软管时，弯曲弧度不要过小（＞135°）；⑤保持管路内壁清洁。

下料间歇超过15分钟，必须用清水冲洗管理；浇筑完成一个段高后或暂时停止砌壁作业时，必须用清水和碎石彻底冲刷管路内壁；⑥保持井上下的通讯系统畅通可靠。

发现管中空气及夹杂泥浆喷出，只闻下料声音，而未见出料等异常现象时，应立即停止供料并及时出理。

堵管的处理一定要及时，避免管路内混凝土凝固。

容易发生在缓冲器附近。

当堵管不严重时，可自堵塞部位向上逐段敲打疏通；当堵管严重时，必须立即卸下管路，彻底清理。

处理好后，必须先用清水和碎石冲刷，检查畅通无误后方可使用。

管路磨漏及其预防输料管使用长久后，其管壁会被磨损变薄。

当出现局部磨漏现象时，则会严重威胁井下的施工安全。

所以施工中要注意以下问题。

①加强管路管路。

选择耐磨管材（如锰钢管）；管路悬吊垂直，接口对齐；加强管路检查，发现磨漏迹象及时更换处理。

②选择合适骨料。

粗骨料避免使用碎石，可以采用小粒径的卵石；③合理操作。

经常变换下部软管的弯曲部位，延长使用寿命。

3．立模装岩工序将矸石面出到模板的高度时，平整矸石先放刃脚并固定刃脚，然后将模板下放到工作面的刃脚上，技术人员测利用中线，并借助凿井绞车提放模板悬吊钢丝绳找平模板，使模板圆筒的中心与井筒中心重合，同时利用边线校正模板的垂直度。

4．浇筑与振捣混凝土按照对称、分层、连续的原则浇筑。

对称，是在模板两侧相对位置上对称浇筑，以避免一侧浇筑引起模板位移；封层，其目的是便于振捣，根据振捣方式不同，每层厚度为300mm振捣一次；连续，是指浇筑间歇时间不要超过混凝土初凝时间，如果因特殊原因时间隔的较长，必须在已浇混凝土表面凿毛，用水冲洗，并铺上一层水泥浆后，在接着浇筑。

振捣采用振捣棒通过浇筑窗口插入振捣。

振捣棒要插入下层混凝土中100mm，每次移动距离400mm,每次振捣时间为30s。

振捣插入宜快，拔出宜慢。

浇筑作业时，处理好上部井壁的淋水，及时排出模板内的积水，保证井壁质量。

5．井壁接茬采用窗口接茬时，因为浇筑窗口相距2m左右，窗口之间的井壁接茬比较困难，容易出现浇筑不满而影响井壁的整体性。

在窗口外部安设三角漏斗浇注口，混凝土浇满并在漏斗中高出模板上边，使混凝土挤入窗口两侧接茬缝中，最后将三角漏斗正面的活动门板推上挤进，以提高接茬的质量。

6．脱模浇筑后的井壁强度随时间的增长而加强，但模板与混凝土之间的粘结力也随之加强。

所以，合理的脱模时间应该是既保证井壁具有足够的允许脱模强度，有不增加脱模难度。

脱模时混凝土的强度应为0.7-1.0MPa。

7．注意事项①测量人员定期检查江铜中心线。

②严格混凝土原料验收制度，砂、石含泥量不超过规范要求，不使用过期结块或无合格证的水泥。

③混凝土严格按照配合比配料，控制好水灰比，保证混凝土的入模温度。

④模板的结果、规格、强度、材料必须符合要求，保持清洁，定期抹油。

⑤接茬时要将上段井壁的接茬打毛、冲洗干净，加强接茬处的振捣。

⑥每浇筑20-30m井壁，必须按照规定的程序，做混凝土试块送质检站检验。

⑦班组自检、互检合格后，必须通过监理单位验收，验收合格后方可进行下道工序。

⑧严格控制脱模时间。

第三章劳动组织一、劳动组织基岩段的施工采用“三八制”作业，掘进段高为4m。

表2-1 劳动组织表二、循环图表表2—2掘进循环图表第四章辅助系统一、通风系统局部通风机采用FBD-No80压入式通风，其主要参数：风量为652-1024m3/min，风压为2412-7188Pa。