哈密一矿回风井基岩段作业规程.docx
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哈密一矿回风井基岩段作业规程.docx
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哈密一矿回风井基岩段作业规程
国投哈密一矿
回风立井基岩段作业规程
施工单位:
编制人:
审核人:
批准人:
编制日期:
2011年月日
执行日期:
年月日
国投哈密一矿回风立井基岩段作业规程审批意见
工程管理:
年月日
机电:
年月日
安全:
年月日
监理:
年月日
副总工程师:
年月日
总工程师:
年月日
A1工程技术文件报审表
工程名称:
国投哈密一矿一期井巷掘砌工程二标段编号:
致:
中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司监理分公司(□监理部/□项目经理部/□建设单位):
现上报关于国投哈密一矿回风立井基岩段作业规程工程技术管理文件,请予审定。
序号
类别
编制人
审批人
页数
1
□施工组织设计
2
□专项施工方案
3
□安全技术措施
4
承包人:
(全称及盖章)唐山开滦建设(集团)有限责任公司
项目经理:
(签名)日期:
年月日
监理部意见:
□同意□修改后再报,理由附后□重新编制,理由附后
专业监理工程师(签名):
日期:
年月日
总监理工程师(签名):
监理部(全称及盖章):
日期:
年月日
建设单位/项目经理部意见:
□同意□修改后再报,理由附后□重新编制,理由附后
项目管理工程师(签名):
日期:
年月日
建设单位负责人/项目经理(签名):
建设单位/项目经理部(全称及盖章):
日期:
年月日
注:
本表由承包人填写,建设单位、项目经理部、监理部、承包人各存一份。
目录
第一节工程概况-1-
第二节工程地质条件及水文地质-1-
(一)、风化基岩段特征-1-
(二)、基岩段特征-2-
(三)、水文地质情况-2-
第三节施工方法及施工顺序-2-
第四节施工工艺-3-
(一)、钻眼爆破施工工艺-3-
(二)、提升排矸-6-
(三)、钢筋绑扎-6-
(四)、井壁砌壁-7-
(五)、马头门施工-7-
(六)、特殊工序的施工-8-
第五节辅助工作-9-
(一)、通风系统-9-
(二)、压风系统-11-
(三)、供电系统-11-
(四)、排水系统-12-
(五)、供水系统-12-
(六)、信号、通讯、照明、电视监控系统-13-
(七)、测量-13-
第六节劳动组织-13-
(一)、管理形式-13-
(二)、劳动作业制度-14-
(三)、劳动力配备-14-
第六节技术要求-16-
(一)、材料-16-
(二)、井壁质量-16-
第七节安全技术措施-17-
(一)、保证安全生产的措施-17-
(二)、凿岩爆破安全措施-18-
(三)、装岩安全措施-21-
(四)、立井防坠安全措施-21-
(五)、避灾路线-24-
附:
伞钻的使用方法-25-
(一)、下井前的准备-25-
(二)、下井及工作面固定-25-
(三)、打眼-26-
(四)、收尾工作-27-
第一节工程概况
国投哈密一矿位于新疆省哈密市南湖区,新建井筒,地质勘探程度已达到详细勘探,为加快开发进度,建设方委托石家庄设计院设计工作。
该矿井现正在做施工前的各项准备工作。
为加快工程进度、降低成本、提高工程质量,业主以招投标方式选择施工队伍,作为中标施工单位对所施工的井筒掘砌工程,认真地研究了工程施工图纸及提供地质资料、结合施工现场实际情况,就本公司的技术水平、装备能力和近年来积累的立井施工经验,我们完全可以安全、快速、完成哈密一矿井筒工程,并达到和超过业主对工期和质量的要求。
回风井基岩段共计286m(+536m~+250m),掘进半径为4m,净半径为3.5m。
井壁厚度为500mm,掘进断面积50.24m2。
其中风化基岩段40m(+536~+496m),采用钢筋混凝土作为永久支护,基岩段246m(+496~+250m),采用素混凝土作为永久支护,其中四个水平马头门。
第二节工程地质条件及水文地质
矿区地表出露地层为松散覆盖层。
检查孔揭露的松散层主要为冲积、洪积砂砾石层,松散层无胶结,散体结构,结构体呈颗粒碎屑状,遇水易崩解塌陷,属极不稳定段,矿井为底瓦斯矿井。
(一)、风化基岩段特征
井检孔显示基岩风化带岩性为风化砾岩、含砾粗砂岩、粗砂岩。
其中,强风化带风化严重,呈淡红色,岩芯呈碎块状和碎粒状,浸水碎裂、崩解;下部风化渐弱,浸水崩解,极不稳定。
(二)、基岩段特征
风化带之下基岩,岩体结构特征表现为岩层以软岩为主,硬岩交替。
砾岩、粗砂岩、泥岩、粉砂和细砂岩交替出现,在砂岩段中经常夹有厚度不大的泥岩、炭质泥岩及煤层等软弱岩层;在泥岩段中常夹有薄层粉砂岩、炭质泥岩、细砂岩以及煤层等
(三)、水文地质情况
井检孔揭露、简易水文地质观测及抽水试验综合成果等资料,将基岩含水层划分为2个含水层。
1、侏罗系中统头屯河组裂隙含水层
上部褐黄色砾岩,紫红色砾岩,泥岩互层;下部为杂色泥岩,泥质粉砂岩互层。
检1钻孔揭露厚度120m。
该地层岩石较完整,裂隙不很发育。
渗透系数低、单位涌水量小,富水性较弱。
2、侏罗系中统西山窑组裂隙含水层
主要由灰绿色、褐黄色、深灰色泥岩,粉砂岩,粗砂岩,砾岩及煤层组成,含水层为砾岩,粗砂岩。
该地层岩石较完整,裂隙不很发育,为直接充水含水层。
该含水层富水性较弱。
井筒涌水量表明,进风、回风立井的涌水量参照565.48m3/d。
井筒地下水存在的介质主要是砂岩、砂砾岩,地下水的类型为裂隙承压水。
水文地质条件的复杂程度取决于介质的厚度、裂隙的发育程度、延展性、连通性,自然状态或是破坏状态。
第三节施工方法及施工顺序
该井筒表土段采取普通法施工方案,利用临时井架凿井。
作为施工单位进场后,首先完成地面临时设施和凿井措施工程。
具备试挖条件后,先掘砌临时锁口,再进行试挖20-30m,安装三盘和吊挂井内设施。
风化基岩段井壁掘砌采用短段掘砌方式,掘砌有效段高1.8m、3.6m。
掘进:
井筒前20m采用人工挖土配合抓岩机装土,先挖井筒净径部分,然后人工用风镐逐段刷帮,20m后采用钻眼爆破掘进方式。
装渣排矸:
采用抓岩机挖土装罐,3m3吊桶提升,翻矸台为座钩式翻矸,经溜矸槽溜入地矸仓,然后由自卸式汽车排入甲方指定场地。
砌壁:
采用液压整体金属模板。
该模板采用大刃脚,直模由4台10T稳车悬吊。
井筒10m以下风化基岩段和基岩段采用立井混合作业施工法,砌壁出渣交叉进行,配以3.6m大段高整体钢模板。
在每循环掘砌出渣后,随即进行永久支护,简化了施工工艺、缩短了围岩暴露时间,利于工种专业化,利于提高机械化程度和快速施工,且安全性好。
该施工方法的工艺流程如下:
凿岩、爆破—出矸、找平—立模、浇注—出矸、清底
第四节施工工艺
(一)、钻眼爆破施工工艺
1、选用XFJD-6.7型伞钻,配备6台YGZ-70型导轨式高频凿岩机,φ25mm中空六角钢4.7m长钎杆,φ45mm“十”型钻头打眼。
2、爆破说明书
(1)采用直眼掏槽,利用辅助眼扩大自由面,周边眼崩出井筒毛断面。
(2)炮眼布置图及爆破参数、预期爆破效果表(见下)
(3)装药结构:
反向装药.
(4)爆破器材:
选用半秒延期非电导爆管雷管(6m脚线),瞬发电雷管引爆非电导爆管雷管,380V交流电源起爆,绝缘外套电缆作为放炮母线。
采用乳化炸药,过煤层使用煤矿安全炸药和煤矿安全电雷管。
(5)爆破网络采用并串联方式延期起爆,起爆顺序为:
掏槽眼辅助眼一圈辅助眼二圈辅助眼三圈周边眼。
基岩段炮眼布置图
井筒基岩段爆破参数图表
炮眼名称
炮眼序号
圈径
(mm)
眼深
(m)
眼距
(mm)
倾角
(度)
装药量
起爆顺序
延期时间(ms)
雷管段别
联线方式
卷/眼
Kg/圈
掏槽眼
1~7
1600
4.2
650
90
7
9.8
Ⅰ
1
串
并
联
辅助眼一
8~20
3000
4.0
680
90
6
15.6
Ⅱ
500
2
辅助眼二
21~41
4600
4.0
680
90
5
21
Ⅲ
1000
3
辅助眼三
42~69
6200
4.0
680
90
5
28
Ⅳ
1500
4
周边眼
70~108
7600
4.0
600
89
4
31.2
Ⅴ
2000
5
合计
108
105.6
备注:
乳化炸药参数:
药卷直径Φ35mm,长度300mm,每卷质量0.2kg。
井筒基岩段预期爆破效果
序号
爆破指标
单位
数量
1
炮眼利用率
%
90
2
每循环进尺
m
3.6
3
每循环爆破实体岩石量
m3
180.864
4
每循环炸药消耗量
Kg
105.6
5
单位原岩炸药消耗量
Kg/m3
1.71
6
每循环雷管消耗量
个
108
7
单位原岩雷管消耗量
个/m3
0.59
8
每循环炮眼长度
M
433.4
3、钻眼爆破施工顺序如下:
清底下伞钻打眼提伞钻装药、封孔联线提设备放炮。
施工方法如下:
打眼时先将工作面浮矸清理干净,下放井筒中心线,定出中心点,依此点画出井筒轮廓线,定出周边眼、辅助眼、掏槽眼位置,一孔打眼结束时边打眼边向上拔钎倒岩沫,及时用炮橛睹上,等待装药。
装药时实行分区作业,吊桶不得接触工作面,要严格按照爆破图表要求进行装药。
用压风吹出炮眼中的岩粉及杂物,用木质炮棍将药卷轻轻推入,不得冲撞或捣实,炮眼内的各药卷必须彼此密接,眼中装够规定药量后封上炮泥,封泥后炮眼剩余部分用沙封严,周边眼则用长度不小于300mm的炮泥封口。
联线时,吊桶下降到工作面0.5米高度等候,由放炮员1人将雷管连好,经认真检查确无漏连后,将雷管脚线联接到放炮母线上,用防水胶布接头缠好,全部人员由挂在吊桶外缘短梯进入吊桶,撤至地面。
(二)、提升排矸
采用ⅣG型钢管凿井井架,提升绞车选用2JK-3.0/20。
装岩采用HZ-6A型中心回转抓岩机装岩,装岩能力达50m3/h以上,提升容器为3m3座钩式矸石吊桶、用抓岩机把工作面矸石装入吊桶内,再由提升绞车提升至翻矸台,采用座钩式自动翻矸,矸石经溜槽直接落地,然后定时用装载机集中装入自卸式汽车,运到业主指定地点排放。
(三)、钢筋绑扎
钢筋段位于风化基岩段40m(+536~+496m)
1、断面设计:
掘进半径为4m,净半径为3.5m。
井壁厚度为500mm,外层钢筋距井中心3900mm。
立筋82根,间距300mm,内层立筋75根,间距300mm。
立筋之间加双层环筋,分别绑扎于内、外层立筋上,环筋间距300mm。
钢筋均采用φ20
2、施工方法:
当掘进段高达到一摸后,找平工作面,开始绑扎钢筋,先立外层竖筋,竖筋采用丝扣连接,丝扣长度为2.3cm~2.5cm之间,拉伸试验合格后方能使用,竖筋用管丝钳拧紧,完成后绑扎环筋,环筋提前切至一定长度,用钢筋弯曲机加工,搭接长度符合规范要求。
外层钢筋完成后用同样方法绑扎内层钢筋,环筋捆绑方式为绑扎,搭接长度为符合规范要求。
钢筋绑扎完成后,淹埋工作面绑扎好的竖筋底部,使其不暴漏,淹埋高度100mm~150mm。
(四)、井壁砌壁
井筒砌壁采用单缝液压整体金属模板支模,砌壁段高3.6m,模板采用四台10吨稳车地面悬吊。
每一砌壁段高掘出后,下放井筒中心线,按设计要求找平找正模板,便可浇注。
地面搅拌混凝土或商用混凝土用吊桶下料,下到吊盘上的接灰盘内,经由3根活结溜灰管对称入模。
风动震捣器分层震捣。
钢筋段,使用模板前须先拆掉模板刃脚。
(五)、马头门施工
1、马头门掘进
马头门与井筒采用同时施工的方法,当井筒掘至硐室顶板上方5m时停止掘进,将上段井壁砌好。
并将井筒十字中线和标高导至已砌好的井壁上。
将连接处分为若干个分层掘进,分层高度2m左右。
将井筒掘至连接处上分层底板位置,然后开始掘进连接处的拱顶,拱顶水平掘进长度为3.5m,采用锚网喷临时支护。
继续将井筒和井底连接处掘进至连接处底板位置,利用井筒砌壁模板,待井壁混凝土达到回模强度后甩掉刃脚上提模板。
连接处剩余部分,根据断面大小,采取正台阶施工法掘进或全断面法掘进,爆破矸石用耙装机或人工耙入井筒内,再用抓岩机装入吊桶后提升至地面。
。
2、马头门钢筋绑扎和砌筑
马头门钢筋用φ16钢筋进行绑扎,马头门钢筋绑扎可以采取由下及上断段绑扎,每2000mm段高绑扎一次,然后浇筑,再进行下一段绑扎,待到拱部钢筋的绑扎时,先墙后拱,先立外层竖筋,间距为250mm,再绑外层环筋,间距250mm,完成后绑扎拱部钢筋,拱部钢筋与立筋的搭接要符合规范要求。
同样方法绑扎内层钢筋,然后浇筑。
3、马头门砌壁
砌壁采用碹骨和金属模板或方木模板,模板边缘位于马头门净尺寸,先墙后拱,拱部模板为碹骨,浇注采用砼输送泵,砌筑采取先墙后拱顺序进行。
将马头门掘砌完后再转入井筒掘砌。
(六)、特殊工序的施工
1、井筒通过煤层施工
根据设计文件和井筒检查孔提供的资料,井筒将穿过煤层。
为了确保施工安全,在井筒揭煤前打探孔检查,当工作面施工距煤层垂距10m位置,打两个前探钻孔,查明煤层赋存情况,当井筒工作面施工距煤层垂距5m,打两个穿过煤层全厚的测压孔,测定煤层瓦斯压力、煤的瓦斯放散初速度与煤的坚固性系数等数据。
并按规定预测工作面有无突出危险性。
当预测为突出危险性时,我们将采取预抽、钻孔排放等防突措施,经效果检验有效后,用震动放炮揭开或揭穿煤层。
施工前将编制揭煤专项施工组织设计指导施工。
2、井筒过围岩破碎带施工
预计井筒将揭露断层破碎带,在实际施工中遇到围岩破碎带或其它围岩稳定性差的不良地层,采取缩小掘进段高、采用锚喷联合支护或钢筋砼井壁、提高光爆指标等措施。
提高光爆指标即减少周边眼眼距和抵抗距,采用不偶合装药,尽量减少爆破对井筒围岩的破坏,保持围岩的完整性,充分利用其自身抵抗能力。
同时适当缩小掘进段高,采用锚喷或网锚喷联合支护,尽量缩短围岩的暴露时间,必要时增设钢井圈复合支护。
确保安全顺利地通过不良地层。
3、基岩段防治水
根据招标文件要求,基岩段井筒施工时根据井筒检查孔资料对可能含水的砂岩地层进行超前探水,在实际施工到含水层前坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,若井筒涌水量大于10m3/h时,采用工作面预注浆措施进行防水;若井筒涌水量小于10m3/h时,采用以下措施进行防水,进行综合治理。
(1)工作面探水:
利用伞钻进行超前钻孔探水,探孔深度10m,保护岩柱不小于6m;当预计井筒涌水量达到10m3/h以上时用潜孔钻机钻孔,地面注浆站进行工作面预注浆,注浆达到预定效果后继续掘进(注浆设计和钻注作业规程另行编制)。
(2)排水:
井筒内吊盘上布置一台MD50-80×5型卧泵,3m3水箱一个,工作面设1~2台风动潜水泵接力排水,即风泵→水箱→卧泵→地面。
(3)导水:
当含水层未探出水而井筒揭露后个别裂隙涌水或非含水层原因构造出现少量涌水时,采取壁后预埋集水盒用高压软管将水导出,以防涌水沿壁后进入工作面,当吊盘通过该位置时,进行注浆封堵。
(4)截水:
当井壁有淋水时,安装截水槽,截住井壁淋水,用塑料软管引到吊盘上的水箱中,以防井壁淋水进入砼中。
(5)堵水:
施工期间对井壁出水点利用吊盘及时进行注浆封堵。
井筒落底后,若井筒漏水量大于5m3/h时,进行一次全井壁后注浆,使成井总漏水量符合施工规范要求。
第五节辅助工作
(一)、通风系统
根据井筒断面和作业特点,为保证井筒施工时有足够的新鲜风量,井筒施工时采用压入式通风,按爆破后排除炮烟计算风量选择风机。
考虑到井筒到底后继续巷道施工,风机选择FBDNo6.3/2×30型对旋式风机一台,安装在地面背风面,风筒选择一路φ800mm高强度胶质风筒,采用锚杆固定井壁吊挂。
通风计算:
①按工作面最多人数计算:
Q=4N=4×20=80(m3/min)
(式中,Q-----为所需总风量m3/min;N-----掘进工作面同时工作的最多人数。
)
②最低风速计算:
Q=60VS=60×0.15×50.24=452.16(m3/min)
式中:
Q----为总风量m3/min;
V----为井筒允许的最低风速m/s;
S----为井筒掘进断面m2。
③按同时爆破的炸药量计算:
Q=7.8/t×[KA×(SL)2/P2]1/3
式中:
t-爆破后通风时间,取40min;
S-井筒净断面,取S=50.24m2;
L-炮烟吹出高度,取L=296m;
A-工作面一次爆破炸药量,取A=105.6Kg;
K-淋水系数,取K=0.3;
P-风筒进出风量比,取P=1.5
Q=7.8/t×[KA×(SL)2/P2]1/3=7.8/40×[0.3×105.6×(38.465×296)2/1.52]1/3=0.195×[58.8×300626680]1/3=289.7m3/min
式中:
Q----为总风量m3/min;
A----井筒掘进工作面一次爆破的最大炸药量。
由以上计算工作面最大需风量为367.55m3/min,2×30KW对旋局扇最大风量为580m3/min,选用一台2×30KW对旋局扇通风能够满足工程需要。
(二)、压风系统
工厂内建临时空压机站,站内共安装GA-250/8型空压机2台,SA-120型空压机2台,最大供风能力120m3/min,根据计算井筒施工最大耗风量为64.5m3/min,完全可以满足生产要求。
井筒凿井期间耗风量见表
井筒凿井期间耗风量
风动工
具名称
型号
单台耗风量m3/min
凿岩
抓岩
砌壁
数量
耗风量
数量
耗风量
数量
耗风量
台
m3/min
台
m3/min
台
m3/min
伞钻
SJZ6.7
60
1
60
抓岩机
HZ-6
24
1
24
风泵
BQF-Ⅳ
4.5
1
4.5
1
4.5
1
4.5
风镐
G10
1.0
1
1.0
1
1.0
合计
64.5
29.5
5.5
根据最大用风量,选用φ159×5mm无缝钢管作为压风管可以满足系统要求。
压风管和供水管采用井壁固定。
(三)、供电系统
根据设计文件,现场提供10KV电源,井筒施工期间设计在进风立井井口附近工广内设临时变电所,双回路电源,临时变电所设高压开关柜10台,其中10KV高压开关柜1台,10kv变6kv变压器1台;6KV高压开关柜9台,低压开关柜5台;低压变压器设2台,一台变压器型号为S11-800/6/0.4型,给稳绞车、压风机及地面其他低压设备供电,另一台变压器型号为KS11-630/6/0.66型矿用变压器,专给排水泵供电,并且作为局扇的备用电源;另外设一套高压电容补偿柜以提高功率因数。
井筒施工期用电负荷为:
视在功率1823.7KVA。
凿井期用电负荷表
序
号
负荷型号
电机额定功率kw/台
电机总数/
工作台数
设备容量
需用
系数
kx
加权平均功率因素
tgψ
计算功率
总容量
工作
容量
有功
无功
视在
kw
Kw
Cosψ
KW
KVAr
KVA
1
提升绞车
630
2/2
1260
1260
0.7
0.8
0.75
882
662
2
40m3压风机
250
2/2
500
500
0.5
0.9
0.48
250
120
3
20m3压风机
120
2/2
240
240
0.5
0.8
0.75
120
86
4
卧泵
110
2/2
220
220
0.7
0.75
0.88
154
136
5
局扇
30
2/2
60
60
1
0.75
0.88
45
40
6
调度绞车
11.4
2/2
22.8
22.8
0.3
0.75
0.88
3.5
3.1
7
井盖绞车
3
4/4
12
12
0.4
0.75
0.88
4.8
4.25
8
电焊机
20
2/2
40
40
0.4
0.55
1.52
16
24.4
9
其它负荷
50
0.5
0.75
0.88
45
39.6
10
照明
30
0.9
0.95
0.33
27
8.9
合计
1437
1123
1823.7
(四)、排水系统
施工中,当井筒涌水量较小时,采取吊桶出矸带水的方式排水,水随矸石排到地面。
当井筒涌水量较大时,在吊盘中层盘设置一台MD50-80×5型卧泵,在吊盘上层盘设置一3m3水箱,排水管选用φ108×4.5mm无缝钢管,稳车悬吊。
工作面涌水用1~2台风泵排至水箱后,再由卧泵排至地面。
(五)、供水系统
施工期间采用水源取自广场内蓄水池供生产、生活用水,井筒内布置一趟φ57×3.5mm钢管,供水管与排水管联合悬吊。
井下施工用水由地面中水供水系统通过Φ57×3.5无缝钢管,直接向施工工作面供水。
(六)、信号、通讯、照明、电视监控系统
井上下信号、通讯选用常熟产的通讯信号装置。
该装置除具备信号功能外,还配有通讯电话。
电视监控装置在井口安装探头,引入绞车房,绞车司机可通过电视屏监视井口一切活动。
井筒内还敷设有U-13×10+1×4照明电缆,供电电压127V。
在吊盘上层盘和上下层盘间各设矿用防水灯两盏,吊盘下方设DKS-250/170型立井投光灯两盏。
(七)、测量
井筒施工期间的测量,首先按甲方提供的近井点标设井筒十字中心线,给出井筒中心位置和井口标高。
井筒中心线标示采用悬挂重锤的方法,下线孔牌子板焊在封口盘上。
井深50m以内用30Kg重锤,井深50m以上用60Kg重锤,中线用1.6mm碳素钢丝,下放重锤用φ300mm手摇小绞车。
第六节劳动组织
(一)、管理形式
为快速、优质、安全、高效地完成进风立井的施工任务,我们对工程施工实行项目法管理。
工程项目经理制在我处多个承包工程施工的应用中已取得了成功的经验,经济效益显著,在本工程施工中,我们将继续推行这一管理体制。
项目经理部下设工程技术、经营核算、材料供应等职能组室和掘进队、机电队,整个工程由项目经理全面负责,项目班子集体承包,风险抵押,成本核算,按劳分配,全员管理。
(二)、劳动作业制度
为了适应立井井筒混合作业快速施工工艺的要求,井筒普通基岩段井下直接工分打眼班、出矸班、砌壁班和清底班四班作业,实行专业工种固定工序“滚班”作业制度。
地面运转、维护和各辅助工种实行“三八”制作业,工程技术人员和项目部管理人员实行24小时值班制。
按20小时组织正规循环作业,循环进尺3.6m,月进尺110m。
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- 哈密 回风 基岩 作业 规程