泊江海子礦主井井筒凍結段外壁施工安全技術措施
目錄
一、編寫依據
二、工程概況
三、施工準備
四、施工方案
五、施工方法
六、施工輔助系統
七、勞動組織與工期安排
十、避災路線
十一、附圖
一、編寫依據
1、《泊江海子礦主井井筒及相關硐室掘砌工程施工組織設計》
2、《泊江海子礦主井檢查孔地質報告》;
3、《泊江海子礦主立井井壁結構平、剖、斷面圖》;
4、《礦山井巷工程施工及驗收規范》(GBJ213—90);
6、《煤礦井巷工程質量檢驗評定標準》(MT5009-94);
7、《鋼筋混凝土工程施工質量驗收規范》;
9、《煤炭工業建設工程質量技術資料管理規定》煤規字〔1999〕第34號;
10、《煤炭工業煤礦井巷工程建筑安裝工程單位工程質量保證資料評級辦法》煤規字〔1999〕第34號;
11、《泊江海子礦主井井筒井壁優化方案》
二、工程概況
2.1礦井概況
主井井筒設計凈徑為Φ9.5m,凈斷面為70.88㎡。井口設計標高為+1386m,井深為645.5m.設計凍結深度556m,凍結段支護深度551m。
井筒試挖30m即將結束,待井筒吊掛、封口盤施工結束后,將正式進入井筒凍結段外壁施工,為保證凍結段外壁施工安全、質量和施工工期,特編制本措施。
2.2井筒技術特征
凍結段外壁為單層鋼筋砼支護。結合泊江海子礦主井井筒井壁結構優化方案調整,實際井壁結構為:(1)+1356~+1266mm段,鋼筋為豎筋Φ18@250mm,環筋Φ18@200mm,砼標號C30,澆注厚度為500mm;(2)+1266~+1236mm段,鋼筋為豎筋Φ20@250mm,環筋Φ20@200mm,砼標號C30,澆注厚度為500mm;(3)+1236~+1176mm段,鋼筋為豎筋Φ20@250mm,環筋Φ20@200mm,砼標號C40,澆注厚度為500mm;(4)+1176~+1096mm段,鋼筋為豎筋Φ22@250mm,環筋Φ22@200mm,砼標號C40,澆注厚度為500mm;(5)+1096~+1046mm段,鋼筋為豎筋Φ22@250mm,環筋Φ22@200mm,砼標號C50,澆注厚度為600mm;(6)+1046~+976mm段,鋼筋為豎筋Φ25@250mm,環筋Φ25@200mm,砼標號C50,澆注厚度為600mm;(7)+976~+966mm段,鋼筋為豎筋Φ25@250mm,環筋Φ28@200mm,砼標號C50,澆注厚度為600mm;(8)+966~+848mm段,鋼筋為豎筋Φ25@250mm,環筋Φ28@200mm,砼標號C60,澆注厚度為600mm;
2.3井筒地質概況
2.3.1地層
井筒穿過地層為第四系、白堊系下統志丹群、侏羅系中統直羅組、侏羅系中—下統延安組。其巖性為紫紅色、灰綠色礫巖、含礫粗砂巖、粗砂巖;紫色、絳紫色、灰色、深灰色砂質泥巖、泥巖以及煤層。地質構造簡單,第四系松散層分布廣泛,厚度小于10m,松散。巖石以碎屑沉積巖為主,層狀結構,巖體各向異性,力學強度變化大,煤層頂底板巖石的力學強度低,以軟弱巖石為主;勘探區巖石與巖體的完整性與穩定性差-中等,風化作用相對強烈。構造形態總體為一向北西傾斜的單斜構造,傾向N30°~40°W,地層傾角1°~3°,地層產狀沿走向及傾向均有一定變化,但變化不大。
2.3.2煤層
根據泊江海子礦主井井筒檢查孔鉆孔柱狀圖資料顯示,主井井筒凍結基巖段+1356~+848m段無煤層分布。
2.3.3井溫
該井+1366~+848m段,溫度從13.26°C~22.30°C,溫度梯度0.014°C/m。
三、施工準備
3.1技術工作準備
(1)組織技術人員認真審閱會審設計圖紙,并根據規范要求,編制科學詳細的施工組織設計、施工安全技術措施、項目進度計劃等,要求所有施工資料必須與工程施工同步。
(2)測量技術人員做好井點復測工作,按業主地測部門提供的導線、水準點進行全面復核校驗,并進行井口十字基樁的布設。
(3)試驗人員及時進行砼強度、配合比試驗和各重要機電設備運行參數校核。
3.2施工力量配備
(1)為確保主井井筒掘砌工程的質量和進度,組織公司內部最精干的且從事過2項類似工程的施工力量進場。
(2)按工期計劃,有序組織各崗位工種人員進場,所有人員在上崗前7天到崗,以便熟悉現場崗位情況。
(3)正式開工前,要對所有職工進行貫標和進行各種《操作規范》、《作業規程》等的學習。
3.3施工現場準備
(1)生活設施建立。已經完成施工和生活福利必須的土建工程以及鑿井設備、設施的安裝。
(2)供電系統準備。建設單位提供的6KV電源在準備期內在施工場地建設完成,采用雙路電源供電。
(3)辦公系統建立。施工期間的井區與外部通訊聯系方式采用市話、傳真和計算機網絡系統與外部聯系,井區內調度室與各生產崗位點采用程控電話聯系。
(4)鑿井設施準備。利用永久井塔進行鑿井設施的安裝工程已經完成;包括絞、穩車安裝、吊盤與封口盤施工已經完成。
3.4設備材料準備
設備及周轉材料根據施工進度情況,按計劃陸續進場。
四、施工方案
凍結基巖段外壁采用鉆爆法掘進,采用2套SJZ-6.11型傘形鉆架配12臺YGZ-70型導軌式獨立回轉鑿巖機鑿巖,光面、光底、弱震、弱沖爆破技術。爆破后的矸石利用兩臺HZ-6型抓巖機分別裝入5m3/4m3矸石吊桶,挖掘機配合清底。利用兩臺Φ2.8m絞車提升上井。砌筑采用金屬整體下行模板砌壁施工,模板有效段高3.7m。當遇到圍巖松軟、構造帶時,采用錨網噴、錨網等一次支護來保證施工安全順利進行,施工時編報相應的、具有針對性的安全技術措施。
五、施工工藝
根據風井和副井施工情況可知,當井筒下掘至50~60m時,即遇堅硬凍結基巖,需采用傘鉆打眼,放炮掘進。為防止爆破震動損壞凍結管,采用如下綜合方式來保護凍結管。
(一)、鑿巖
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生斷管事故。故在施工時只要按光爆要求設計爆破圖表,即可防止爆破對凍結管的影響。打眼時要嚴格按照爆破圖表認真找線,分片包干,定人定鉆,做到“準、直、齊”,堅持光面光底弱沖減震爆破技術。打周邊眼時要根據各段凍結管的偏斜圖合理布置炮孔,確保炮眼與凍結管有一定安全距離。
2、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,并要做到多打眼(周邊眼眼距控制在0.5m左右)少裝藥,盡量減少爆破時對凍結管的震動。
3、放炮前,應該提前半個小時通知凍結單位關閉凍結閥門,并暫停鹽水循環:放炮后,凍結單位要先檢查鹽水箱鹽水以及井幫有無漏水情況,特別檢查靠近井幫的凍結管情況,當確定無損壞時,方可恢復正常鹽水循環,正常施工。
4、井筒施工中,若發現凍結管破裂、漏鹽水現象,要及時通知凍結站和礦調度所,關閉該破裂的凍結管路的閥門,進行處理:待凍結單位單位處理完畢,并通知恢復施工后,再繼續施工。
5、放炮后應先檢查鹽水箱水位及井幫有無漏鹽水現象,特別要檢查靠近井幫的凍結管情況,當確認無損壞時,再恢復鹽水循環。
(1)鉆爆器材的選擇
鑿巖機具:選用兩套SJZ6.11型傘形鉆架,配12臺YGZ-70鑿巖機;
釬桿:選用直徑Ф25mm中空六角鋼成品釬桿,釬桿長4.5m;
釬頭:選用直徑Ф55mm柱齒形或“十”字形合金釬頭;
炸藥:炸藥選用煤礦抗凍水膠炸藥,規格型號為Φ45×300mm,藥卷重0.64kg/卷;
雷管:采用毫秒延期電磁雷管;
起爆電源:地面發爆器起爆;
(2)炮眼深度確定
凍結段的炮眼深度初步定為4.0~4.2m,施工時視揭露圍巖具體情況盡可能加深炮眼深度,實現掘砌正規循環作業。
(3)爆破參數表、預期爆破效果表如下:
(二)、傘鉆下井
(1)傘鉆奪鉤下井
井下采用SJZ6.11型傘鉆。傘鉆下井前必須進行檢查,油缸必須加滿油,檢查各管路和接頭的連接前情況,如有漏風、漏油、操作手柄不靈活、不可靠等現象要及時處理。檢查無問題后將傘鉆收攏用棕繩捆綁至最小直徑,由傘鉆專職維修人員通過梯子爬至傘鉆上將進風管與傘鉆拆離,再由地面用小滑車將傘鉆引至井蓋附近,然后用主提鉤頭掛上傘鉆的鋼絲繩繩環,跟班機修工在傘鉆上給出信號后緩緩提升鉤頭,并慢慢移向井筒中心,此時鉤頭將傘鉆提起合適高度,傘鉆上機修工解開和滑車相連的繩環直至奪鉤完成。奪鉤人員從傘鉆上下到二平臺,然后傘鉆繼續提起略高于井蓋門開啟高度后,打開井蓋門,傘鉆入井。
(2)傘鉆井下定位
①利用工作面提前支出的0.6m深圓坑安置鉆架底座,并放置牢固。
②傘鉆下落到工作面后,人員由梯子上到傘鉆奪鉤平臺,將奪鉤繩通過吊盤預留孔下放到支鉆高度左右,然后與提升鉤頭進行重復奪鉤,最后將吊盤上的軟風管與傘鉆聯接。
③奪鉤完成后人員通過梯子下到工作面,立鉆前首先由吊盤信號工將風管閥門打開后進行支鉆,支鉆前必須檢查井幫圍巖情況,同時再進行一次敲幫找浮矸。
④確保安全后進行支鉆,首先將兩個傘鉆相連,支鉆時傘鉆底座必須牢固,支座按設計位置放置。
⑤開動傘鉆調高器使之就位。當傘鉆觸及座墊時將其轉動,使上部四個支撐臂避開吊桶位置以免碰撞,同時開動支撐臂頂緊,使傘鉆垂直在井底工作面上。支撐臂頂緊后,不得操作調高油缸閥,以免折斷支撐臂,傘鉆應垂直在井底工作面上,使之平、直、穩,固定時要求鉆架的中央立柱垂直工作面,以減少炮眼偏斜,卡釬及造成動臂擺動困難。
⑥奪鉤保險繩要緊,但不得受力以免使傘鉆上提。
(3)傘鉆操作及鉆眼注意事項
①凍結基巖段采用SJZ6.11型傘鉆配YGZ-70型鑿巖機鑿巖,配Φ25×4500mm六角中空合金鋼釬,Φ55mm“十”字型合金鉆頭。
②打眼要按爆破圖表進行鉆眼。鉆眼時,用鋼卷尺量取不同的炮眼圈徑和孔位(也可在滑軌上作出標記),清除眼孔周圍浮矸,用黃泥做好標記。先用兩個臂桿打掏槽眼,另外的臂桿張開打輔助眼,各個臂桿逐漸擴大到周邊眼,鉆眼時定人、定機、定位,鉆臂編號。固定司機和維修人員,分區包干打眼。
③眼位確定后,操縱導向閥桿使導向架頂尖緊巖面,再將鑿巖機釬桿移至孔位,搬動沖擊手柄慢速鉆孔100mm深度后,逐漸將手柄推至全速鉆孔,鉆眼時密切注意釬桿轉動速度及鉆孔的排粉情況,發現返粉較小應及時加強吹風,如不出粉,應及時提釬,并應及時更換釬桿。
④在打眼過程中驅動油缸風動馬達應關上,動臂動作時,再升起以免溢流閥動作頻繁而失效及油缸發熱。同時打眼時必須隨時注意提升位置,以免上、下吊桶發生碰撞等。
⑤打眼時,動臂下放推進氣缸速度不宜過快,使頂尖緩慢頂入工作面,以防將活動頂尖破壞。打眼時,當發現排粉不暢,釬桿鉆速過慢,鑿巖機上下跳動等情況,可能產生鉆頭脫落、炮眼偏斜、阻力過大而導致卡釬,鑿巖機回轉部分出現機械故障時,應及時查明原因,采取措施妥善處理。打眼時,奪鉤鉤頭必須鉤住傘鉆架提升鋼絲繩扣并始終適帶勁。保持中心位置得的繩索不能松脫,確保安全。
⑥鉆眼到設計長度時,及時關閉鑿巖機沖動部分,防止“空打”釬桿拔出眼孔應控制回轉速度,并用卡釬托托住,防止甩釬和釬子掉入鉆孔。按照此辦法直到全部眼孔打完。
(4)傘鉆收攏上井
①打眼結束后,先收攏動臂,再收回支臂和調高油缸,然后再關閉相應風、水、油閥,將分風軟管及各油管路掛牢捆好后至最小直徑。
②用提升鉤頭與傘鉆起吊繩環聯接,緩慢拉緊提升鉤頭,將傘鉆奪鉤移至提升口,摘除奪鉤保險繩,提升傘鉆至井口。
③關閉井蓋門,傘鉆導入吊軌,引到井口一側。
④傘鉆升井后要及時排放立柱內積水,檢查風、水、油軟管是否完好,釬桿中心孔是否暢通,對油泵和機械各部分加足油,最后接壓風試運轉,一切正常后方可下次再用。
(三)、火工品的運輸及炮頭加工
(1)火工品運輸
爆破材料必須有計劃申請單。考慮領取手續和途徑,火工品在打眼時就要派專人進行火工品的領取。在領取爆破材料前,雷管必須進行導通試驗,不合格的嚴禁使用。同一炮嚴禁使用不同型號的爆破材料。放炮員在領取合格的爆破材料后直接運輸至指定的炮頭加工房內,中途嚴禁逗留。運輸時除運送人員必須由專人進行押運,炸藥、雷管必須分別裝入專用箱運輸。
(2)炮頭加工
①炮頭必須由放炮員在礦方專用加工房內進行。加工炮頭期間無關人員必須遠離。且有專人看護。
②從成束的電雷管中抽取單個雷管時,不得手拉腳線硬拽管體,也不得手拉管體硬拽腳線,應該成束得電雷管順好,握住前端腳線將電雷管抽出。抽出單個電雷管后,必須將腳線扭結成短路。
③雷管必須由藥卷得頂部用專用竹簽扎眼裝入,嚴禁用雷管直接扎眼裝入。電雷管應全部插入藥卷內,嚴禁將電雷管斜插在藥卷中部或捆在藥卷上。電雷管插入藥卷后,必須用腳線將藥卷纏住,并將電雷管腳線扭結短路。
④各圈炮眼使用得炮頭必須作標記。
⑤傘鉆升井后,將炸藥、炮頭分別乘吊桶運下井,井筒運輸火工品時,吊桶內除放炮員及護送人員外,不得有其他人員且不得超過4人。運輸時,必須事先通知絞車司機和井上、下把鉤工。火工品下井時,吊桶升降速度不得超過1m/s,絞車司機在啟動和停止絞車時,不得使吊桶發生震動。
⑥嚴禁將起爆藥卷與炸藥裝在同一吊桶內運往井下。
(四)、井下裝藥聯線
連線前切斷井下照明電源,井下裝藥連線工作由放炮員負責。除負責裝藥爆破的人員、信號工、看盤工外,其他人員必須撤到地面。井下采用礦燈照明進行裝藥連線工作。
(1)裝藥
①炸藥選用煤礦抗凍水膠炸藥,規格型號為Φ45×300mm,藥卷重0.64kg/卷;雷管采用毫秒延期電磁雷管;
②裝藥前必須用木制炮棍檢查炮眼,然后再用吹風管將眼內雜物及巖粉吹凈后再進行裝藥。裝藥時根據炮頭標記分別將加工好的炮頭按爆破圖表設計的裝藥結構和裝藥量,對掏槽眼、輔助眼、周邊眼分別裝藥。裝藥是手拉腳線用木質炮棍將起爆藥卷及藥卷輕輕推入炮眼,不得沖撞或搗實。炮眼內的各藥卷必須彼此密接。裝配起爆藥卷必須防止電雷管受震動、沖擊、折斷腳線和損壞腳線絕緣層。
③每個炮眼裝好藥后要及時封上炮泥,炮眼深度超過1m和2.5m時,其封泥長度分別不得小于0.5m和1m。無封泥、封泥不足或不實的炮眼嚴禁爆破,嚴禁裸露爆破,總之封泥長度必須符合《煤礦安全規程》要求。裝藥后電雷管腳線用木柱將其架空,不準與管路或模板等金屬導電體接觸。
④裝藥前,炮眼內發現異狀、溫度聚高聚低、有顯著瓦斯涌出、巖石松散、工作面風量不足嚴禁裝藥爆破。
(2)連線工作
①連線采取全并聯。爆破前,腳線的連接工作可由專門培訓的班組長協助爆破工進行。爆破母線接連腳線、檢查線路和通電工作,只能爆破工一人操作。
②地面到吊盤采用U-3×35+1×16的銅芯電纜,長度不小于800m:從吊盤到工作面采用10mm2獨股兩芯電纜,采用防爆接線盒連接,長度不小于60m。在每次爆破前,爆破工必須做爆破網絡全電阻檢測。
③放炮前,吊盤升高至安全高度(放淺孔炮時,吊盤提起距工作面不得小于40m,放深孔炮時,吊盤提起距工作面不得小于60m。)井筒內機械設備、管路、工具等物品全部提升到吊盤處,檢查工作面及上20m范圍內瓦斯得濃度,符合要求(瓦斯濃度低于1.0%)后,爆破工擰緊爆破母線盒連接線。在裝藥期間必須用氣喇叭進行信號聯系。母線與腳線連接完成后放炮員與吊盤信號工最后一同上井。
④井下聯線的同時與地面凍結單位進行聯系,通知凍結單位做好關閉鹽水管路的準備工作。聯系時必須以書面的形式,雙方必須簽字。
(五)、地面聯線
放炮采用地面發爆器引爆。每次放炮前需全面檢查電路網絡,完好后方可使用。放炮器必須由專職放炮員專職使用,嚴禁轉交他人,不到爆破通電時,不得打開。放炮員升井后將吊桶提起,兩個井蓋門同時開啟,待全部人員撤至井口房以外安全地點,班長再次清點人數無誤后,即可安排專人在井口20米范圍設置警戒嚴禁任何人員進入,檢查凍結單位的放炮通知單是否簽字。警戒設置好后由班長下達放炮命令,放炮員在接到放炮命令5S后通電起爆。
(六)、通風、驗炮
(1)爆破后局扇向工作面通風吹散炮煙和有害氣體,通風時間不少于15min方可進行驗炮。首先進行封口盤檢查工作,然后放炮員會同班、隊長、瓦檢員、安檢員、信號工一同下井,進行工作面以上20m范圍內的瓦斯檢測、未爆或拒爆材料的收集等工作,檢查井筒內機械設備、管路、吊盤等設施的完好情況。乘坐吊桶檢查工作面時,吊桶不得礅撞工作面。如拒爆時,專職放炮員必須先取下鑰匙,并將放炮母線從電源上摘下,扭結成短路,再等至少15min后,才可沿線路檢查,找出拒爆的原因。
(2)處理拒爆、殘爆時,必須在班長指導下進行,并應在當班處理完畢。如果當班未能處理完畢,當班放炮員必須在現場向下一班放炮員交接清楚。
(3)處理拒爆時,必須遵守下列規定:
①由于連線不良造成的拒爆,可重新連線起爆。
②在距拒爆炮眼0.3m以外另打與拒爆炮眼平行的新炮眼,重新裝藥起爆。
③嚴禁用鎬刨或從炮眼重取出原放置的起爆藥卷或從起爆藥卷重拉出電雷管。不論有無殘余炸藥嚴禁將炮眼殘底繼續加深:嚴禁用打眼的方法往外掏藥:嚴禁用壓風吹拒爆(殘爆)炮眼。
④處理拒爆的炮眼爆炸后,放炮員必須詳細檢查炸落的矸石,收集未爆的電雷管。
⑤在拒爆處理完畢以前,嚴禁在該地點進行與處理拒爆無關的工作。只有拒爆處理完確認完全后,方可進行下一步的工作。
(七)、裝巖出矸
(1)裝矸
乘吊桶下井時必須檢查風筒有無漏風,然后逐步對吊盤盤面、吊盤下的鋼梁上、大抓及模板、刃腳內的矸石進行清理,最后再進入迎頭工作面,由班隊長進行找幫。在確認無危險后進行出矸找平工作。出矸采用兩臺HZ-6型中心回轉抓巖機抓矸裝罐。2臺電動挖掘機配合,5.0m3吊桶井下摘掛鉤裝矸,通過地面2臺絞車提到地面。裝巖時要及時抓出罐窩,以利于快速出矸。地面采用自卸式汽車將矸石運至礦方指定地點。出矸的同時進行刷幫,最后進行找平,井筒工作面每模用水準儀進行找平一次。有效段高為3.7m。然后進行扎筋,最后進行脫模、立模工作。
(2)刷幫
對于泥巖或小面積欠幫,采取出矸同時用風鎬刷幫,對大面積欠幫,必要時可采取打眼放炮處理,即在出矸的同時打出帶幫眼,與工作面一同裝藥。連線放炮。
炮眼深度和炮眼的封泥長度應符合下列要求:
①炮眼深度小于0.6m時,不得裝藥、爆破;在特殊條件下,如挖底、刷幫、挑頂確需深淺眼爆破時,必須制定安全措施,炮眼深度可以小于0.6m但必須封滿炮泥。
②炮眼深度為0.6~1時,封泥長度不得小于炮眼深度的1/2.
③炮眼深度超過1m時,封泥長度不得小于炮0.5m。
④炮眼深度超過2.5m時,封泥長度不得小于1m。
⑤光面爆破時,周邊光爆破炮眼應用炮泥封實,且封泥長度不得小于0.3m
(八)、支護砌壁
主井井筒凍結段永久支護為鋼筋混凝土。炮后出矸至段高3.7m時,進行鋼筋混凝土支護,鋼筋混凝土:工作面平整→鋼筋綁扎→模收放板→初調漲模→找正終漲模→風鎬支澆注口→下料分層對稱振搗澆注混凝土→合門。
(1)鋼筋綁扎
鋼筋綁扎時,間排距要符合設計規范要求。豎筋(Φ18、Φ20、Φ22、Φ25)@250mm采用等強度的直螺紋套筒連接,接頭處用牙鉗緊固,并將接頭保護好。環筋(Φ18、Φ20、Φ22、Φ25、Φ28)@200mm,采用22#鐵絲綁扎連接。搭接長度為鋼筋直徑的39d/33d,每個接頭綁扎不少于3道扎絲。環筋層與層之間綁扎接頭要相應錯開,在同一截面鋼筋接頭搭接數量不得超過鋼筋搭接總數的25%。并做到橫平、豎直。鋼筋保護層100mm。鋼筋綁扎完成后利用底卸式吊桶下黃砂,并將豎筋下端絲頭用黃砂蓋好。通知監理、甲方現場驗收合格后,進行下一工序:落模板、校模、打灰。
(2)砼澆筑
砼下料方式為:砼輸送車→3.0m3底卸式吊桶→吊盤→分灰器→入模。模板自帶操作腳手架和插板式受灰合茬窗口,保證合茬嚴密平整,混凝土澆筑時,要分層對稱澆筑,每次澆筑厚度不得超過300mm,振搗工要及時挪動溜灰管。入模的混凝土采用插入式風動振動棒振搗密實。
(九)、一次支護
在遇到地層破碎時,應采取錨網或錨網噴一次支護。井深400m以上錨桿規格:管縫式錨桿Φ45mm×1000mm(凍結孔距荒徑1.6m):井深400m以下處錨桿規格:管縫式錨桿Φ45mm×1600mm。錨桿間排距800mm×800mm,網片規格長×寬=2000×1000mm菱形金屬網片,搭接長度100mm。采用YT-28風鉆、Φ22×1800mm釬桿、Φ42mm鉆頭鉆眼固定網片。噴射混凝土強度C20。噴厚70mm。
(1)采用錨網支護有關要求:
①Φ45mm×1600mm(Φ45mm×1000mm)管縫式錨桿:
②2000×1000mm菱形網片。
③100×100×5mm凹型托板。
(2)安裝錨桿及鋪設網片要求:
①鉆孔直徑為Φ42mm:
②間排距800×800mm:
③垂直于井幫并緊貼巖面:
④鉆孔深度1650(1050)mm,打好眼后吹凈巖粉末:
⑤鉆孔角度≮75°,盡量與巖面垂直:
⑥安裝前測量錨孔深度,要求不小于桿體有效長度:
⑦錨桿安裝時,要保持鑿巖機與錨桿、鉆孔的中心線在同一軸線上:
⑧鋪設網片要從上到下順幫鋪設,上下左右壓茬不得少于100mm。
(3)噴射混凝土
根據混凝土集中攪拌站提供的配合比及配制好的料,利用底卸式吊桶下放至井筒工作面,吊桶上用五彩布進行遮蓋,以防噴漿料受潮,同時將噴漿機也放置井筒工作面上,采用人工上料至噴漿機。噴漿時,作業人員必須抱緊噴槍,噴槍口嚴禁對人,噴漿由上而下進行,圍巖不好時,先初噴后,再掛網打錨桿進行復噴,噴槍與巖面盡量保持垂直,噴射質量以不流淌為宜。
噴漿順序:開風—開水—送電—上料;
停機順序:停料—停電—停水—停風。
噴漿作業時,發現噴頭不出料,要立即停料、停機,再停水、停風,自噴頭到機體用大錘敲擊,特別是噴頭處。敲擊后,用壓風吹出。噴漿作業時,注意出料管不可有死彎,以防堵管。
(十)、防治水措施
該井筒圍巖雖經凍結,但在掘砌施工中揭露含水層前,但本著“先探后掘,有疑必探,邊掘邊探,安全施工”的原則,仍應采用邊探邊掘施工方案進行,確保施工安全。即當施工至距離各含水層10m時,根據含水層深度利用傘鉆配合探水鉆桿進行探水,根據鉆孔出水量計算井筒涌水量,當預計井筒最大涌水量小于10m3/h時,采取加強排水法施工,當預計井筒最大涌水量大于10m3/h時,將采取工作面預注漿法施工。井筒到底后,若井筒總涌水量超過6m3/h時,則進行一次全井筒壁后和壁間注漿,使井筒成井后的總涌水量符合規范要求。
1、常規治水
井筒涌水量小于6m3/h時,施工過程中主要采取以截、導、排為主的常規治水措施:即安設截水槽、埋設導水管和吊盤上設置集水站等常規治水措施,實現打干井。
(1)截水
當井壁淋水較大時,利用截水槽截住井壁淋水,以防井壁淋水進入砼影響井壁質量。
(2)導水
當含水層未探出水而井筒揭露后個別裂隙涌水或非含水層因為構造出現少量涌水時,采用壁后預埋集水箱集水,用高壓軟管將水導出,以防涌水沿壁后進入工作面。當吊盤通過該位置時,在吊盤上用注漿泵將壁后涌水封堵。
(3)工作面排水
工作面積水通過風動潛水泵揚入吊桶內,提至地面。
2、壁后注漿封水
成井后井壁如果局部出現淋滲水或有集中出水點(淋滲水量超過0.5m3/h)時,則采取壁后注漿方法進行封堵,超前杜絕散水積少成多,消除散水對井筒成井質量和施工速度的不良影響。布孔原則是頂點造孔,孔深穿透井壁進入圍巖600~1000mm為宜。注漿過程中,要隨時觀察注孔周圍井壁,避免注漿壓力過大破壞井壁。注漿材料C-S雙液漿,W/C為1:1~0.6:1之間;C/S為1:0.8~1:0.4為宜,S漿液濃度(34~40Be′)。注漿時單獨編制施工組織設計。
3、工作面短段預留巖帽注漿封水
井筒接近或穿過含水層組時,井筒涌水量較大且大部分來自工作面時,則采取工作面預留巖帽短段注漿封水方法通過。該方法不需專用鉆機和鉆具,利用已注巖帽作止漿墊,有水即注,無水便掘。施工時沿井筒荒徑用SJZ6.11型傘鉆均勻打10~15個深5m注漿孔,下放QZB-80/12型注漿泵進行注漿,漿液為C-S漿。C/S控制在1:0.8-1:0.4之間為宜。注漿結束后,即可進行井筒下掘3m,預留2m作止漿墊,循環往復,直至安全通過含水層。
4、工作面長段預注漿封水
由于含水層涌水都有不確定性,對于大的含水層涌水超過20m3/h,采用工作面長段預注漿封水。主要工藝為:澆筑砼止漿墊,埋設孔口管,使用MK-5S型液壓鉆機沿井筒荒徑均勻打10~12個直徑Φ65~90mm注漿孔,孔深超出含水層組5~10m,并安設高壓逆止閥門。地面設注漿泵站,井筒內吊掛專用注漿管路輸漿。漿液以單液水泥漿為主,同時根據吸漿量的變化適當加入粉煤灰、鋸末等。采用此方案時,單獨編報具體注漿施工組織設計。
5、工作面探放水
在接近含水層時,為確保施工安全,工作面采取探放水措施。每次打掘進炮眼前,先用接長鉆桿施工長不小于10m探水孔,如發現有水涌出,即采取工作面預留巖帽短段注漿掘砌施工法施工。當探水孔涌水量特別大,不能進行注漿封水時,可加強井內排水,工作面直接施工砼止漿墊,進行工作面長段注漿封水。進行上述注漿封水及探放水作業時,單獨編制施工組織設計或作業規程。
六、施工輔助系統
(一)、提升
①利用永久井塔鑿井,將+24.5m作為臨時鑿井天輪平臺,同時在+11.0m設翻矸平臺。
②提升絞車:主、副提絞車型號JKZ-2.8/15.5,絞車技術參數見下表。
(二)、排水、供水系統
根據礦方提供地質資料。井筒涌水量在不超過10m3/h時,施工中以風泵配合吊桶排水為主:工作面配備2臺揚程70m、流量17m3/h的風動潛水泵,把井底水排入吊桶。此外,當井筒涌水量大于10m3/h時,在吊盤上層安裝1臺DG45-80×9型臥泵,揚程650m,流量45m3/h,由工作面風泵排水至吊盤水箱,再由臥泵直排至地面。排水管選用Φ108×6mm無縫鋼管,排水管選用2JZ-16/800穩車,采用6×19-Φ37-1770鋼絲繩懸吊。
供水管為Φ50×6mm厚壁無縫鋼管配高壓法蘭盤,與壓風管路同時固定,吊盤設減壓水箱,為施工供水,工作面若采取注漿時兼做輸漿管路。
(三)、壓風系統
在井口附近安設壓風機房,安裝4臺GA200-10型空壓機,排氣量每臺32m³/min,壓力最高達到0.95MP,可以滿足鑿井需要。在井筒安設一趟Φ159mm×8mm聚乙烯管作壓風管路,在井口附近安設風包及油水分離器,保證清潔而且足風量供風。(
(四)、供電、通訊、信號、照明
1、供電
鑿井期間在井筒附近建設臨時變電所,自礦方35Kv變電所敷設兩路YJV-3×70/10KV電纜至主井臨時變電所,電壓6KV,一路主用一路備用。采用戶內HXGN(F)-1.2型高壓真空開關柜,智能繼電保護靈敏可靠。在主井臨時變電所安裝兩臺KS9-315/6礦用變壓器,一臺風機專用,一臺井上下動力及風機備用,安裝一臺S11-500/6-0.4KV節能型變壓器做為穩車用電,安裝一臺S11-800/6-0.4KV節能變壓器作為壓風機及生活用電,安裝一臺KBSG-500/6/1.2干式變壓器,做為排水用電,詳見供電系統圖,運行最大負荷為2033.7KVA,詳見供電負荷表。
(1)功率因數改善:
6KV母線選用TBB-1型高壓無功補償系統,總容量為1000KVa,自動智能補償,也可根據設備運行情況進行人工調整,使功率因數達到0.93。
(2)主電纜選擇:
1經濟電流密度選擇。電纜截面:Sj=Ig/Jj=2033/(6×1.732×2)=105mm2。選用兩路YJV-3×70交聯聚氯乙烯耐壓10KV電力電纜,兩路并列運行。
2按長時允許電流載流量校驗電纜截面。YJV-3×70/6KV交聯聚氯乙烯電力電纜在導線工作溫度為80°C時,在環境溫度為25°C時長時載流量為180A×2=360A﹥204A,符合要求。
3電壓損失校驗:高壓6KV配電線路允許損失為5%,故:
U=6000×5%=300V
U=

IRcosф=

×204×300/(57.6×190)=5.65﹤300V。
(3)井下供電
采用KBZ-200/660-1140型智能開關作為井口及井下總控,具有三大保護功能,而且靈敏可靠,采用QBZ-200D作為風電聯鎖及瓦斯電聯鎖開關,停風或瓦斯超限,聯鎖開關動作,切斷井下非本安型電源。采用BZX-4.0X信號照明綜合保護為井下提供信號照明系統電源。井下所以電氣設備均采用礦用防爆設備。
2、通訊、信號
為便于施工中的通訊聯絡,設一套具有40部以上調度用電話的交換機,井下吊盤設抗噪音電話,井下可以直接打到井口、絞車房、調度室、各值班室。設置兩套KTT10本安型擴音對講電話兼本安信號系統,井下與井口及絞車可以直接通話話,井上下可直接對話或者傳輸信號,防止井下突然停電信號中斷,這樣即使井下停電,人員也可以生井,這樣更安全。
3、照明
井下設一路照明電纜,通過BZX-4.0照明信號綜保輸出電壓127V,上層吊盤設4盞防水防爆高壓鈉燈,下層吊盤設置DGC175/127型4盞防爆防水投光燈照射工作面。
(五)、出矸
鑿井裝巖采用布置在吊盤下方的2臺HZ-6型中心回轉抓巖機,輔以CX55B型防爆挖掘機清底,生產能力81m3/h,其出矸效率、能力,與占用循環時間是匹配的。
(六)、通風
鑿井期間,采用壓入式通風。根據計算選用型號為2JBDS-45局部通風機,局扇主要參數為:電機功率45×2kw;風量467-927m3/min;全壓2008-8057Pa。局部通風機設在井口20m以外,基巖段風筒為2路膠質壁掛風筒,風筒直徑為Φ1000mm,經計算單路風筒出口風量不小于871m3/min,正常距工作面不大于8m(巖)、不大于5m(半巖半煤);0m封口盤設一規格為:1500×1500mm的回風孔,四周設保護柵欄和細篩網。(通風驗算見7.4)
(七)、吊盤與模板
2層金屬盤,外壁施工設輔助圈,套壁施工設輔助盤。吊盤直徑Φ9.2m,高度4.0m,總重13000kg。采用4根穩繩兼做吊盤繩,即共使用7臺穩車懸吊,穩車型號為JZ-16/1000,懸吊鋼絲繩為6×19-Φ34-1700型左懸吊鋼絲繩4根,右捻3根。
MJY-3.7/(10.9、11.4)型整體液壓金屬模板,總重25000kg(24500/24000㎏),使用4臺穩車懸吊,穩車型號為JZ-16/1000,懸吊鋼絲繩為6×19-Ф34-1700型左懸吊鋼絲繩各2根,右捻2根。(選型及校核驗算見7.3)
(八)、監測監控
鑿井期間在調度室安設ZYA1-DG4瓦斯監測監控系統,井口回風口10米處安設T2瓦斯傳感器,在迎頭工作面5米處安設T1瓦斯傳感器,當T1超限時,斷井筒內非本安型電源,當T1超限時,斷井口20米以內非本安型電源,并有瓦斯及一氧化碳報警功能。在調度室安設風機監控監測儀,在主備風機上安設風機開停傳感器,當風機停轉或單機運行,檢測儀會自動報警,同時顯示結果。
(九)、安全生產可視化
在調度室安設大屏幕顯示屏,在井下安設防爆防水攝像頭,在井口0米及10米翻矸臺安設防爆攝像頭,在主副提絞車安設攝像頭,在東西穩車群安設攝像頭,大屏幕顯示各個地點的視頻影像畫面,同時在主副提絞車安設顯示屏,利用視頻分割器把井口0米、10米翻矸臺及井下工作面的視頻畫面顯示在主副提絞車的顯示屏上,絞車工通過視頻畫面安全操作絞車。在穩車集控室安設顯示器,通過視頻分割器把東西穩車群的視頻畫面傳到集控室顯示器上,操作電工看著顯示器來操作各個穩車,并且在穩車群安設聲音識別器,把穩車運轉聲音傳到集控室,操作電工可以通過聲音圖像來安全的操作各臺穩車,安全可靠。利用網絡視頻解碼器把各個地點視頻畫面傳到礦方調度室。
七、勞動力組織與工期安排
(一)、勞動力組織
井筒施工實行短段掘砌混合作業工法施工,將施工循環分為鉆眼爆破、出矸、脫模砌壁和出矸清底四大工序,直接工4班倒,滾班作業,輔助工“3.8”作業;組建4個班組,其中1出貨班、1個清底班、1個砌壁班、1個專業打眼班組專門負責打眼放炮工作。
(二)工期安排
1、循環圖表
井筒凍結段外壁掘砌平均21小時完成一個循環,進尺3.7m,則月進尺126.8m,確保每月完成110m。(詳見主井凍結段外壁施工循環圖表)
2、工期保證措施
⑴.以人為本,構建和諧煤建企業。繼續發揚華煤建井人“特別能吃苦、特別能戰斗”的精神,實施具有“華煤”特色的的立井施工“人性化精細化管理”手段。
⑵強化工期目標控制
利用計算機管理系統控制工程進度,按“計劃-實施-檢查-處理”管理循環步驟進行,即擬定出合理的工程進度計劃,在施工過程中經常檢查實際進度情況,并及時調整、修改、總結、分析,保證施工進度控制目標的完成。。
①計劃階段。根據各工程的特點,優選施工方案,確定先進的施工方法進行工程排隊,編制科學周密的施工計劃,使各項工程進度在施工進度計劃的指導下,有條不紊地進行。
②進度實施階段。抓住關鍵及工序銜接,在施工主要矛盾線上,組織骨干隊伍,優先保證人、財、物資源配置。進行專項承包,定人員、定目標、積極推廣新技術、新工藝,適時組織快速施工。
③檢查階段。執行日常檢查、旬檢查和月終檢查等,一般結合施工質量的檢查驗收進行,檢查實物工程量、工程量完成情況,各工序間的邏輯關系和影響工程進度的因素等。
④處理階段。對檢查結果進行總結、分析與施工進度計劃進行對比,找出主要矛盾,提出解決辦法及時修改各項作業計劃,保證施工總進度計劃控制目標的實現。
⑶堅持正規循環作業,確保掘砌正規循環率在96%以上。
⑷堅持傘鉆全機械化鑿巖,中深孔弱沖弱震爆破,減少循環輔助時間。
⑸采用先進工藝、技術措施,完善和提高“3大3雙”立井機械化配套作業線。
⑹加強立井綜合防治水,上注下掘,超前預防,實現干打井,從而改善工作面作業條件,提高勞動生產率。
⑺加強機械設備的維護保養,使設備始終處于完好狀態下工作。
⑻工期保證的獎罰措施。
①從工程結算款中預留3%的工期保證基金,項目部制訂工期保證的獎罰制度,對工期目標實現進行控制和激勵。
②項目部根據工期計劃指標,層層分解,將目標落實到施工班組,視目標落實情況實行對等獎罰對等。
⑼合理配備勞動力,針對凍結段、基巖段、相關硐室等施工工程的不同特點,隨時調整勞動力結構,確保快速施工人力需求。
⑽加強材料供應管理,滿足快速施工需要,按月計劃進度提前組織材料進場,雨季汛期加強材料儲備,確保快速施工連續進行。
⑾與礦方密切配合,開展勞動競賽和創水平活動,在安全條件具備前提下力爭連續實現多個月進破百米。
八、工程質量標準及工程質量保證措施
(一)、工程質量標準
1.1做好井下掘進自檢工作,控制掘進荒徑在0~150mm之間。
1.2凈半徑不小于設計,不大于設計30mm。井壁厚度不小于設計。
1.3脫模后,砼表面無蜂窩、裂縫、孔洞等現象。壁后充填飽滿、密實,無空幫現象。1.4模板半徑不小于設計值10mm,不大于設計值30mm。
1.5井壁接茬不大于30mm,無錯臺。
(二)、工程質量保證措施
2.1組織工程技術人員做好圖紙會審,施工安全技術措施編制及技術交底工作。組織全體施工人員認真學習施工措施,讓每位施工人員斗熟知施工的質量要求、技術標準和安全注意事項。
2.2認真執行GB213-90《礦山井巷工程施工及驗收規范》和MT5009-94《煤礦井巷工程質量檢驗評定標準》以及國家煤炭行業現行的其它有關規范標準和規定。
2.3嚴格事前控制,做好技術性復核復查工作,堅持本道工序未經驗收,不得轉入下一道工序施工。
2.4嚴格按措施中的爆破圖表進行施工,巖性變化要及時調整爆破參數及裝藥量。
2.5鋼筋綁扎必須符合要求,鋼筋的搭接長度符合設計或規范的要求。
2.6加強現場管理,立模前設專人檢驗荒徑,確保井壁厚度,嚴格控制立模段高,操平工作面,嚴格按照井筒中心線校正模板。
2.7嚴格控制各個分項技術要求,模板半徑應控制在10mm~30mm以內。
2.8澆灌混凝土時必須分層,對稱進行澆灌,采用風動振動棒振搗,振搗時必須定人、定崗、定位。
2.9砼支護表面質量應無裂縫、蜂窩、孔洞、漏筋等現象,壁后充填必須密實。
2.10冬季施工井壁砼采用熱水攪拌,入模砼溫度要控制在15℃以上。
2.11施工前必須對井筒中心線進行一次校核。
2.12施工用的各種計量儀器、設備定期進行檢查和標定,確保計量檢測儀器設備的精度,確保工程質量總體目標的實現。
2.13做好施工前的地質預報工作,地質預報必須要有針對性、預見性,能切實起到指導施工的作用。
2.14在施工過程中必須做好地質資料的搜集。
九、安全保障措施
㈠、防止井口墜物
(1)封口盤各通過口平時要封堵嚴實,井口周圍的雜物必須及時清理干凈。
(2)當吊桶距井蓋門40m時,井蓋門要及時制動打開,防止提升時撞井蓋門,但不要過早開啟,以防墜物。
(3)升降懸吊物需要打開通過口時,必須先將通過口打掃干凈,確認無雜物后方可打開。
(4)起落吊盤時,吊桶不得運行。
(5)懸吊設備升降時,使用的工具必須拴老,確保不墜落,看管人員應注意不使管路卡子、接頭等附件墜入井下。
(6)吊盤提落到指定位置時,必須對吊盤進行調平校正,確保吊桶和中線順利通過。
(7)井口、井底、吊盤信號工必須嚴守崗位,每當發出下降或提升信號后,信號工必須目接目送吊桶安全通過責任段,信號必須由專職信號工人發送。
(8)每班必須派專人檢查井蓋門和翻矸溜槽上的鋼絲繩,發現問題及時處理。
(9)發出開車信號后及井蓋門打開時,任何人不得上下吊桶,以防墜人。
㈡、防止吊盤、井壁墜物
(1)懸吊設備起落時,吊盤通過口必須有專人看管。
(2)盤面作業人員要集中經理,系好保險帶,確保安全。
(3)乘坐吊盤上下井時,人員必須系好保險帶,戴好安全帽,不得將頭、手伸出吊桶以外,更不得往吊桶外投擲任何東西。
(4)乘坐吊桶懸空作業時,必須先同信號工、把鉤工及絞車司機聯系好,系好保險帶,拴好工具,穩好吊桶并拴牢,確保不會墜人、墜物后方可工作。
(5)利用鉤頭下材料設備時,捆綁一定要牢固。
(6)及時處理井壁浮石活矸,防止墜落傷人,不得在井壁上懸吊東西,在作業區域內臨時懸吊的,用后必須及時取下,以免過后墜落傷人。
(7)嚴格按操作規程操作,工作時留心觀察各部件發出的聲音,發現異常要及時處理,防止部件受損傷脫落傷人。
(三)、乘罐
1、入井乘罐人員要戴好安全帽,臉要朝外,身體各部位不得超過罐外。
2、乘罐人員必須戴好安全帶,并將安全帶生根在鉤頭保險繩上。
3、裝有物料的罐不得乘人。
4、井蓋門沒有關好,罐沒有停穩之前,不得搶上搶下。
5、嚴禁在罐內打鬧。
6、運送火藥時,任何人不得乘運送火藥雷管的罐。
7、吊桶裝滿系數不得超過0.9。
8、吊桶邊緣不得坐人。
9、拉放人員的罐在吊盤上不超過4米/秒,吊盤下不超過1米/秒。
10、乘罐人員所帶的小型工具必須系牢生根,且不得超出罐外。
11、提放長大物料時,必須用8#線或棕繩捆牢且不得超出罐外。
(四)、信號
1、信號工必須堅守崗位,其他人員不得替信號工傳點。
2、罐在運行期間,絞車工要精力集中,發現不正常現象立即停罐,查明原因,密切注視絞車及路表運行狀況及運行位置。
3、信號工發出的信號要及時、準確、清楚,否則不得傳點。
4、信號工發出信號前要查明信號來源,否則不得傳點。
5、向下放罐時要先往下傳點,得到回點后方準放罐。
6、井下信號和吊盤信號要設專人,罐運行時要目接目送。
7、吊盤信號向工作面發出的敲擊信號所用的敲擊器必須帶籠頭生根。
8、罐放在工作面前5米,吊盤信號工要傳點停罐,得到回答方準繼續放罐。
9、井下信號工在罐下放工作面時一定要通知工作面人員躲開下放吊桶位置。
10、罐從倒矸臺往下放時,一定要等到倒矸臺蓋門關閉后方準開井蓋門。
(五)、通風管理
1、風筒末端距工作面不能超過10米,每班必須配備便攜儀2臺,并指定位置懸掛。
2、每班設專職瓦檢員,經常檢查工作面的瓦斯情況,每班不得少于3次,如發現問題及時匯報調度和相關領導。
3、上齊各種保護監控設施及“三專兩閉鎖”否則不得作業。
4、瓦檢員經常檢查風筒完好情況,發現漏風等情況,及時處理,否則嚴禁作業。
(六)、其它
1、本措施未盡其他事宜嚴格按照《煤礦安全規程》有關規定執行。
2、本措施同《泊江海子礦主井井筒及相關硐室掘砌工程施工組織設計》等一并貫徹執行。
十、避災路線
當井下工作面發生災變時,施工人員的避災路線為:
工作面軟梯吊盤提升吊桶地面;
工作面提升吊桶地面;
工作面安全梯地面。
十一、附圖
1、泊江海子礦主井井筒井壁結構圖
2、泊江海子礦主井井筒預想地質柱狀圖
3、泊江海子礦主井井筒炮眼布置圖
4、泊江海子礦主井井筒供電系統圖
5、泊江海子礦避災路線圖