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基岩段施工安全技术措施
技术资料 发布日期：2020-05-17 10:04:57
新闻归档
基岩段施工安全技术措施 一、工程概况山东省里能集团新河二号煤矿位于山东省济宁市任城区，区内交通十分便利。新河煤矿设计产量为45万t/a，为低瓦斯矿井，矿区内布置主、副井筒各一。副井井筒设计全深1008.0 m，净直径为6.0m，其中表土段及冻结基岩段已施工完成266.0m，余下普通基岩段742.0m，详见下表：副井井筒基岩段分段施工参数一览表?序号工程段（以+38.0 m为±0.00 m）掘进荒径(mm)掘进断面（m2）支护形式支护厚度(mm)砼强度等级1-266m～-281m730041.85钢筋混凝土650C502-281m～-488m690037.39素混凝土450C303-488m～-788m710039.59素混凝土550C404-788m～-964m720040.71素混凝土600C405-964m～-984m740043.0钢筋混凝土700C406-984m～-1008m720040.71素混凝土600C40预计7月上旬进行基岩段施工。为了在此次施工中达到快速、优质、安全的施工，特编制本措施以指导施工，施工人员务必认真遵照执行。附：工程示意图及断面图二、工程地质及水文地质(一)工程地质根据新河矿副井井筒检查孔总结报告，并参照钻孔柱状图知，基岩段主要穿过侏罗系和二迭系。侏罗系：底深855.67m，层厚622.80m，根据岩性、物性，结合物探测井可分为三段，简述如下：三段（J33）,底深669.45m，厚436.46（包括火成岩厚139.90m），为一套紫灰色、褐灰色为主，夹有灰绿色、紫红色、红棕色等杂色为主的细砂岩、中砂岩，夹有粉砂岩，以铁泥质胶结为主，常见有泥质条带及泥质包裹体，成分以石英、长石为主，一般为棱角壮、次棱角壮，分选较差。二段（J32），底深752.50m，厚123.37m，为一套红棕色为主，夹有紫色，近顶部火成岩夹有浅灰色、灰绿色，以细砂岩、中砂岩为主，夹有粉砂岩及泥质薄页岩。成分以长石、石英为主，铁泥质泥钙质胶结，砂岩中常见的质条带及泥质包裹体，岩石胶结较紧密，孔隙度小，孔隙水较少。一段（J31），底深854.05m，厚101.55m，为一套红棕色、紫红色为主的细砂岩，夹有中砂岩、粉砂岩、粗砂岩，局部层段及底部含砾石。成分以石英、长石为主，以泥铁质胶结为主。二迭系：孔深995.43m，厚141.38m，检1孔仅揭露二迭系石盒子地层，为一套紫红色、绿灰色、褐色、灰色、黄色等杂色泥岩、粉砂岩为主，夹有细砂岩、砂岩，以泥质及以泥铁质胶结为主，局部见有泥钙质及泥铁质胶结，泥岩中常见星点状黄铁矿结核，粉砂岩中时而见植物茎叶碎屑化石。（二）水文地质副井检1孔从开孔至终孔没有发生钻孔漏水现象，冲洗液最大消耗量仅占0.8m3/h，发生在孔深417.18～433.78 m。抽水试验段为孔深334.42～459.23m段长124.81m，其中中细砂岩总厚度为89.78m，占J3上段中、细砂岩总厚度的52%，而本孔冲洗液最大消耗量段也包含在抽水试验段内。因此本段抽水试验具有代表性，能够基本反映本井筒的水文地质条件。J3上段井筒涌水量计算：直接用裘布依公式计算井筒涌水量Q=242.74m3/d=15.9 m3/h。由于J3上段中、细砂岩含水层的含水性较弱，补给条件不好，在掘进井筒过程中，从上至下逐一揭露各含水层，水位不断下降，也因地层强度不够，不可能一次掘50m以上再砌碹，所以计算的井筒涌水量是可靠的，岩浆岩段J3中段、下段、二迭系石盒子组含水性更弱，井筒的涌水量一般来说应更小，因此水文地质条件总体来看属于简单至中等。三、施工方案根据目前人员组成，施工技术，设备配置状况，决定施工方案如下：普通基岩段采用立井混合作业法施工。工艺流程为：爆破掘进-->出矸找平-->（绑扎钢筋）-->立模浇注砼-->清底。采用国内最先进的立井机械化施工配套装备，具体见下表：凿井装备一览表??????????????????????????????????????????????????????????? ????????项????? 目装备情况凿???? 岩FJD-6A型伞钻,配YGZ70型凿岩机6台（济宁产）装???? 岩HZ-6中心回转抓岩机一台提?升井?架永久井架绞?车JKZ-2.8/15.5二台容?器4m3、3 m3矸石吊桶翻???? 矸座钩式自动翻矸排???? 矸装载机、自卸式汽车排矸排???? 水DC50-80?8型卧泵通???? 风一趟Ф800玻璃钢风筒FD-1№6局部通风机一台（2×30Kw）测???? 量锤球法砌?壁模?? 板整体悬吊单缝液压式模板段高4.0m搅拌站配料机PLD-1600一套以商品混凝土为主搅拌机JS-1000一台混凝土输送底卸式吊桶（1.6m3）吊?? ??盘三层吊盘?? Φ5700-Φ6700mm一套安?全?梯五段?一套四、 施工工艺（一）普通基岩段掘进1、伞钻打眼普通基岩段采用钻爆法施工，应用光面、光底、减震、弱冲、深孔爆破技术。打眼用FJD-6A型伞型钻架，配YGZ70型风锤6部，29×5500mm六角中空合金钢钎杆，Φ55十字型钻头。炮眼采用同心圆布置，炮眼深度：掏槽眼5.2m，辅助眼和周边眼5.0m。爆破器材选用T220高威力水胶炸药，用电磁雷管引爆，地面用电磁雷管专用引爆器引爆。伞钻在地面经维护人员检修后捆绑牢固，由电动葫芦经滑道移至主提升钩头附近，用绞车夺钩下至迎头工作面，采用大抓提升绳夺钩。首先将各操纵阀置于关闭位置，接好总进气管和总进水管，并送气、送水。开动油缸风马达，操纵调高油缸，将钻架的钻座中心孔套在定位杆上，要求钻架底座坐实，而又保持钻机的垂直状态。适当调整钻架三个支撑臂的方向，使支撑臂处于工作位置，撑实、撑牢。即可开始打眼，伞钻打眼必须定人，定钻，定眼位。伞钻操作、上下井严格按《伞钻操作规程》操作。打眼前技术人员下放井筒中心线，按照炮眼布置图画好掘进轮廓线并标好眼位方可打眼。工作面炮眼布置图（附后），爆破参数及装药量表（附后）。2、装药连线放炮打完炮眼后，用扫眼器接上压风吹净炮眼中的水和岩粉即可进行装药，装药采用连续集中装药。装药时要严格按炮眼布置及装药量表装药，装药由放炮员和班组长负责，采用黄沙作为炮泥封堵炮眼。联线工作只能由放炮员操作。联线方法：用放炮连接线穿过电磁雷管带塑料护套的磁环，然后将连接线接入放炮母线即可。放炮母线采用10T稳车单独悬吊。放炮前把手头工具如锤子、手镐、钻杆等必须提到地面，吊盘距工作面40 m以上，放炮员检查线路后最后升井，井口房内的人员全部撤至离井口100m安全地带，人员清点无误后打开井盖门，发出警示信号后再等5秒后方可放炮。放炮器的钥匙只能由放炮员随身携带。（二）装岩排矸放炮后通风不少于15分钟，待炮烟吹散后，班长、放炮员、瓦检员下井，先检测瓦斯浓度，收集未爆或拒爆材料，认为安全后方可通知其他人员下井。下井后先将吊盘上浮矸清理干净，然后落吊盘，在吊盘落至距迎头工作面12m左右后，把吊盘调平并固定好。由吊盘信号工与绞车司机用吊桶将盘位对好，对好后吊盘上人员乘坐吊桶上到大抓操作室和模板上将崩落矸石清理掉，清理完后就可进行正常出矸。装岩采用HZ-6型中心回转抓岩机一台，装矸能力可达到60m3/h。提升容器主副提均为4m3座钩式吊桶（井深850m后改用3m3吊桶）。大抓装岩时，首先抓出罐窝，以便吊桶能够落稳和减少抓头运行高度。装岩时井下人员要避开抓斗运行方向，抓岩机司机要严格按照抓岩机操规程操作。在出矸过程中，要及时将浮矸活石找掉，防止片邦伤人；跟班班长要用吊边线的方法检查荒径，欠挖地方要用风镐及时刷掉。（三）井壁支护1、段高找平施工出矸石至模板刃脚距迎头3.5m左右时，通知井口下标杆（3.95m），用标杆控制段高。在标杆上挂线靠模板找荒径，满足壁厚要求。找够段高后，将抓斗用5T卸扣锁在大抓机身下的保险绳套上，抓斗位置以不抗中线、不影响提升为原则。工作面采用水准管（塑料管装上水）沿井筒周圈以1点为基准找8个腰线点找平工作面。2、钢筋绑扎-266m～-281m为钢筋混凝土段，待段高出够后，便开始帮扎钢筋。钢筋采用Ф18＠250×250 mm，钢筋绑扎必须横平竖直，竖筋采用直螺纹连接，环筋搭接用18＃铁丝绑扎，设计搭接长度630mm。其钢筋绑扎方式见《表土段施工技术措施》。由于-964m～-984m钢筋混凝土段为马头门施工段，目前图纸不到位，待施工至此段前再另行编制详细的《施工技术措施》以指导施工。3、脱模、稳模模板采用单缝液压整体金属下滑模板，砌壁段高4.0m，模板利用四台16T稳车悬吊。脱模前用大锤砸掉模板丁字板处的定位销（定位销是防止油管漏油，模板回缩），用专用脱模油泵接上压风，将脱模油泵上的油管接在模板液压油缸的闭锁上。操纵油泵操作阀使模板液压油缸回收使模板脱离井壁。脱模后，通知吊盘信号工和井口信号工联系，松悬吊模板钢丝绳，均匀把模板落到工作面。下放井筒中心线并挂上垂球，先用钢尺量4根模板绳部位的尺寸，通过升降模板悬吊绳，找正模板尺寸，当这四个部位半径尺寸在3010～3030mm之间时，再检查其他部位尺寸也在这个范围之间，模板上口压茬在50mm左右且不错台时立模工作即可结束。装上模板定位销，安排立模人员把刃脚下口悬空部位用矸石垫实防止模板下沉和漏浆。在施工-266m～-281m钢筋混凝土段时，考虑到内层钢筋的绑扎施工，因此不安装模板刃脚。这样就出现了混凝土合茬不好的情况，因此要求每模在找段高时将段高控制在3700mm左右，稳好模板后用风镐支出混凝土浇筑口。3、砼搅拌运送、浇筑和振捣3.1、砼搅拌砼采用商品砼，由济宁市汇能搅拌站提供，并由砼运输车运送。3.2、砼下料砼采用2个1.6 m3 材料底卸式吊桶盛放，底卸式吊桶由轨距900mm的托罐平板车通过轨道人工推至接料平台下接料，然后推至井口井盖门上挂钩；由主、副提绞车运送至下吊盘接灰盘内，再由4根钢丝铠装胶管对称入模。人工推车应严格执行平板车托罐摘挂钩、推车措施。3.3、浇灌砼、振捣砼入模必须对称浇灌，以防止模板位移。振动器采用风动震捣器每300mm震捣一次。每一段高浇筑砼时，要进行砼的坍落度控制，入模前，砼坍落度要符合设计要求。停放时间超过砼初凝时间未入模的砼不得使用。风动震动器数量为4台。井上两台备用。合茬时每个窗口都要浇灌砼，震动器要不停振捣，保证合茬密实。砼浇满后，合上合茬窗口的钢板并用木楔楔至模板一平。浇灌完毕后把接灰盘打上井，然后检查模板绳是否有松劲，如果有的话，通知信号工采用点起的方法让四根悬吊绳均匀带上劲，以防止清底出矸时，模板下沉。（四） 清底清底班接班后将吊盘起至大抓抓岩合适高度（12m左右），把吊盘找平找正用木楔固定后，继续采用抓岩机抓岩，当抓斗抓不到矸石时，人工采用手镐、铲子将浮矸归堆或直接装至吊桶内，直至清到硬底，为伞钻打眼创造良好条件。五、特殊或不良地层施工（一）井筒过围岩破碎带和断层影响带施工中遇到围岩破碎带或断层带等不良地质地层，将采用缩小掘进段高、增设喷锚网临时支护和提高光爆指标等措施。提高光爆指标即减少周边眼距、减少周边眼抵抗距，采用不偶合装药，尽量减少对井筒围岩的破坏，保持围岩的完整性，充分利用其自身的抵抗能力。同时适当缩小掘进段高，采取锚喷或锚网喷临时支护，尽量缩短围岩的暴露时间，必要时增设钢井圈复合支护或采用工作面注浆加固围岩后再掘砌，确保安全顺利通过不良地质地层。（二）防治水措施根据地质报告，井筒基岩穿过J3上层砂岩含水层，特别是火成岩顶底部的砂岩含水层，预计总涌水量为15.9m3/h。在基岩段施工中坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，并制订截、导、排、堵等综合防治水措施，当通过探水预计工作面涌水量不超过10m3/h，不考虑注浆堵水。当通过探水预计工作面涌水量大于10m3/h，采取工作面注浆堵水或者视地层情况及水量强行通过，届时将提前编制《基岩段防治水施工安全技术措施》。六、辅助系统（一）提升系统井架利用永久钢井架。该井架天轮平台高度25.35m，满足伞钻的提升夺钩高度要求。提升系统布置了两套单钩。主提升机考虑到伞钻提升、出矸和人员提升要求，选用JKZ-2.8/15.5型绞车，配套电机型号YR630-10，功率1000Kw；钢丝绳为18×7-40-1770-特型；副提选用JKZ-2.8/15.5型绞车，配套电机型号YR1000-10/1180，功率1000Kw；钢丝绳为18×7-40-1770-特型；提升天轮选用Φ3000凿井提升天轮,吊桶选用4.0m3吊桶，当井深到850m时改为3.0m3吊桶，FJD-6A伞钻打眼，HZ-6中心回转抓岩机装岩。吊桶在最大深度时，提升能力为30.12m3/h,满足月进100m的快速施工要求。（二） 供电系统从冻结单位接6KV电源进场，我方在工广合适位置建临时变电所，引两路VV-6 3×70/10KV高压电缆进线，当一路出现故障另一路保证80%负荷运行，两提升机房采用环行供电。变电所由高压和低压开闭所组成。高压进线两个，七面出线：一面电容柜，两面供绞车用电，一面给压风机房供电，一面给低压变压器供电，一面给卧泵专用矿变供电，一面备用，低压供电变压器型号为S7-630/6、630KVA。低压侧设低压开闭所，分别给搅拌站、稳车、20m3压风机、井口等低压设备供电。矿变型号为KS7-500/6、500KVA，低压侧设低压开关柜1面，专供井筒的卧泵和井筒动力用电，该变压器中心点不接地，设检漏继电器并坚持使用. 变压器二次侧电压为660V。（三）压风系统1、压风机站选型凿井时分别在井口设有压风机站，内安装SG-250A压风机2台，SA-125A压风机1台，包括检修和备用，最大供风能力100m3/min，完全满足施工要求。2、下井压风干管选择下井压风干管选择Φ159×4.5无缝钢管，压风管径经计算能满足要求。下井压风管路同供水管路进行联合井壁固定。 上一页1 2下一页
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