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回风立井井筒及相关硐室掘砌工程

中煤矿山建设（集团）有限责任公司

GB／T 755-2019标准下载二○一一年十二月十五日

我们认真分析了山西岚县昌恒煤焦有限公司昌恒煤矿回风立井井筒及相关硐室掘砌工程有关图纸、资料的基础上，针对本工程设计的特点，结合我处现有施工装备和技术特长，编制了此项工程的施工组织设计，选用了行之有效的施工设备和先进可靠的施工技术、施工工艺，采用快速施工机械化作业线施工。

在本工程施工过程中，以高起步、高标准、高质量、高效益的“四高”为总体目标，精心组织，精细施工，铸造精品。

首先确保安全和质量目标、确保工期目标。

其次是高标准控制施工全过程，高效率、高水平建设本工程。

在实施中，用先进的设备和科学的配置来满足设计规范和建设单位、监理单位的要求；用先进的技术和工艺来保证质量要求；用先进的组织管理方法，结合工程特点，统筹考虑，科学安排。

对施工中的重点、难点部位，始终放在突出的位置，狠抓不放过，根据我处多年从事类似工程施工经验，对本工程施工过程中的重点、难点进行事前、事中控制。

做好施工中的每项监测控制，对各道工序进行全过程的跟踪监测，并及时收集整理全过程的各类信息，以便更好地指导施工。

1、井筒施工装备以大绞车、大模板、挖掘机、中心回转抓岩机、自动翻矸系统、汽车排矸为主体的立井施工机械化作业线，施工机械化程度高。

2、冻结表土段施工，采用短段掘砌混合作业，CX55B小型挖掘机掘进，辅以风镐和高效风铲刷帮，抓岩机装罐，整体活动式金属模板砌壁，液压自动脱模；内壁套砌使用组合式模板砌筑，三层吊盘作业，连续不间断施工。

4、硐室施工采用下行分层法掘进，锚网喷临时支护，确保工程质量和施工安全。

5、建立健全目标管理责任制，实行项目法管理，实现质量、进度、安全和成本四大控制。

6、做好环境保护工作，污水排放、噪音、粉尘与废气排放等均符合国家标准，做到文明施工。

1、认真贯彻现行国家、行业标准、规范，在确保安全施工和工程质量以及合同所规定其它指标的前提下，科学合理地组织施工。

3、施工方案安全可靠、工期科学合理，能确保本工程达到合格工程质量标准。

4、选用成熟配套的机械化作业线，合理组织和综合平衡各种资源，优化劳动组织，有计划、有重点地组织人力、物力和财力，确保各项经济技术指标的全面实现。

5、改善工作环境和劳动条件，做到文明施工，提高劳动生产率，在确保安全质量的前提下稳产、高效，确保工程按期或提前完成。

6、针对本工程的特殊性，做到技术可靠、经济合理、可控性好、可操作性强、关键点清晰、预防及应急措施齐全可靠。

1、有关设计图纸及地质资料等其他相关资料；

2、国家法律和行政法规；

3、《煤矿安全规程》（2011年版）；

8、《煤炭建设工程质量技术资料管理规定与评级办法》(煤规字<1999>第34号)；

9、《煤炭工业煤矿井巷建筑安装单位工程质量保证资料评级办法》；

10、与本工程有关的国家及部颁现行国家标准、规范，行业或地方标准、规范；各种技术规范、规程、规定等。

无重伤、无死亡，实现文明施工。

我们在本工程的建设施工中，将主动接受建设单位和监理单位的监督与指导，强化施工现场管理，积极采用新技术、新材料、新设备、新工艺，以一流的管理，一流的施工技术和装备，创造出一流的施工质量和速度。按工期要求，保质保量地完成工程施工。

昌恒煤焦公司是以皖北煤电集团控股经营的股份制企业，是山西省岚县计划重点工程。该公司矿井由山西省太原市源通煤矿工程设计有限公司设计，设计生产能力为90万吨／年。目前准备施工的为回风立井。

4233621.476

19562994.573

该矿位于山西省岚县县城东南10km。行政区划属岚县梁家庄乡管辖，地理坐标为：东经111°42′38″～111°43′34″，北纬38°11′57″～38°14′05″。

本井田交通方便，太佳高速公路自井田南部10km经过，省级公路白会线从井田西部南北穿过，井田的北西部有209国道和碛口～忻州的S313省道通过，此外在本区的南和东均有县级公路通过，交通便利。

1.4瓦斯：本矿井为低瓦斯矿井。

本工程为昌恒煤矿回风立井井筒凿井工程，井筒净直径5.0m，井筒全深346m。

第二章施工准备及场地布置

矿区内地势平坦，矿井建设的前期准备工作“四通一平”已由建设单位基本完成。施工单位施工活动范围内的临时道路、临时供电、供水、通讯及场地平整，由施工单位自己解决。

1、施工供电：建设单位提供10kv电源，施工单位自行安设变配电设施，装表计量使用。

2、通讯：通讯由施工单位自理。

3、供水：甲方提供水源点，施工单位自行安装供水设备及管路取水。

4、场内道路：进场临时道路已经具备，场内临时道路进场后根据需要铺设。

5、排水：施工场区临时排水沟由施工单位安排施工。

6、排矸：排矸方式为汽车排矸，按建设单位指定合理的地点堆放或填充工广。

7、施工压风：施工单位自行安装压风设备及管路。

8、施工场地布置：在不影响永久建筑设施的前提下，施工单位按指定地点建造施工用房和措施工程，本着合理布置的要求综合考虑。

2.2永久工程的利用与凿井措施工程安排

2.2.1永久工程的利用

根据文件资料，凿井期间可以利用的永久工程主要有：①10kv电源；②矿井建设用水源点。

2.2.2凿井措施工程

1、在工广内布置的临时建筑尽量避开拟建的永久建筑位置或在使用时间上与拟建永久建筑的施工时间错开。

2、临时建筑的布置要符合施工工艺流程的要求，做到合理布置。临时工业建筑、为井口服务的设施布置在井口周围。动力设施靠近负荷中心，木材、钢筋、机修加工厂房，靠近器材仓库和堆放场地。建筑施工器材要便于运输。

3、符合环境保护、劳动保护、防火要求。

4、充分利用已购土地。

场地布置详见附图一《风井工业场地平面布置图》。

2.4.1准备工作内容

施工准备工作主要包括技术准备、工程准备、器材设备准备、劳动力准备和对外协作工作，具体内容为：

1、完成实测定位工作。

2、完成必要的生活福利设施和工业设施，安装稳绞、供电、压风等系统。

3、落实施工设备和物资供应，按劳动力需用计划，组织施工人员进场，并进行必要的培训工作。

4、完成锁口施工，井筒冻结达到试挖条件后进行试挖，试挖20m，安装好封口盘、吊盘和整体钢模。

5、安装通讯及电视监控系统。

第三章施工方案与施工设备

3.1.1冻结外壁施工方案

方案l：掘砌单行作业方式，掘砌段高根据冻结强度、岩层性质、掘进速度等因素综合确定，一般为2.5m～10m，采用井圈绳捆模板或装配式大块金属模板砌壁。

优点：工序简单，施工管理简单，施工较安全。

缺点：井帮暴露时间较长，脱、立模劳动强度大，占用时间长，施工速度较慢。

方案2：掘砌混合作业方式，使用整体下行式金属活动模板配铁刃角架砌壁，固定段高2.0m、3.5m。

优点：井帮暴露时间短，施工安全，操作简单，井壁质量易持续，可以实现部分工序掘砌平行交叉作业，施工速度快。

缺点：模板加工比较复杂，外壁变径次数多，需相应增加模板加块。

方案l为传统的施工方法，较易掌握，但施工速度较慢；方案2施工技术先进，操作方便具有快速施工的性能，可加快冻结段施工速度。

经综合分析比较，为加快施工速度，保证施工工期和施工质量，选择方案2作为井筒冻结外壁掘砌施工方案。

3.1.2内壁套砌施工方案

方案l：使用组装式大块金属模板砌壁

优点：施工工艺简单，可连续作业，井壁封水性能好，砼表面质量好。

缺点：需多套模板，拆模、立模劳动强度大，需增加一层辅助盘。

方案2：使用液压滑升模板砌壁。

优点：工人劳动强度小，可实现砼连续浇注。

缺点：滑模升降操作困难，拆模时间难以控制准确，影响井壁表面质量，无法满足高标号混凝土井壁的施工需要。

通过上述方案比较，为了保证井壁质量，增强井壁封水性能，采用方案1作为内壁套砌施工方案。

3.1.3基岩段施工方案

方案l：掘砌长段单行作业，采用锚喷临时支护，掘砌段高20～40m左右。

优点：施工管理简单，易于掌握，井壁接茬少，封水性能较强。

缺点：需增加临时支护，占用了工期，并且喷射砼回弹料不利于排水，掘砌转换时间长，立模、拆模劳动强度大，施工速度慢。

方案2：短段掘砌混合作业，固定段高3.5m。

优点：围岩暴露时间短，施工安全、不需要临时支护，立模、拆模时间短，操作简单，简化了施工工序，施工速度快。

缺点：掘砌交替频繁，井壁接茬较多。

为提高建井速度，缩短工期，决定采用方案2作为井筒基岩段施工方案组织实施。

3.2立井井筒施工机械化配套原则

1、根据立井直径、深度等条件进行配套方案论证，使机械能力和生产能力相适应，保证获得良好的经济技术指标。

2、各施工设备之间的能力与性能应相互匹配，机械化水平协调、施工设备与设施、主要工序与辅助工序机具配置成套，以发挥设备的综合能力。

3、设备的选择要适应深立井的水文、工程地质条件。

4、施工设备布置的安全间隙要符合规程规定，吊挂构件强度和寿命必须保证安全。

5、各施工设备要作到先进可靠、操作方便、一机多用、易损件少、采购容易，费用合理。

6、尽可能利用永久设备和设施，并充分挖掘现有设备的潜力。

CX55B小型挖掘机一台

整体悬吊液压式单缝模板，高3.5m（可拆分为2.0m和1.5m两段）

整体悬吊液压式单缝模板，高3.5m

三层吊盘φ4700一套

昌恒煤矿回风立井井筒净径5.0m，全深346m，采用冻结法施工，冻结深度130m。表土段采用小型挖掘机挖掘，抓岩机装罐；基岩段采用钻爆法施工，小型挖掘机清底。

风井井口相对标高±0.0m相当于绝对标高+1221.500m。锁口工程在冻结满足开挖条件前与冻结工程同时施工，为保证施工顺利及安全施工，砼与井壁之间加设油毡隔水，采用分片短段对称掘砌，段高控制在1m以内。采取CX55B挖掘机配合人工挖掘，金属装配式模板浇筑砼。各种出口采取模盒预留成形后采用M10水泥砂浆结合MU10机红砖砌堵，锁口在施工过程中要预留出临时封口梁等梁窝。

4.2表土及风化基岩段施工

4.2.1井筒开挖条件

1、水文观测孔内的水位，应有规律上升并溢出孔口，最晚一个层位水位持续溢出管口7d，并保持稳定。

2、测温孔的温度，已符合设计规定，并经确认在井筒掘砌过程中，不同深度的冻结壁的厚度和强度能达到设计要求。

3、经冻结施工单位主管部门分析，确认冻结壁已全部交圈并发出试挖通知书。

1、地面凿井提升、压风、砼搅拌系统、运输等辅助生产系统及建筑材料等已具备；井筒内吊盘、整体钢模已安装完毕，具备连续掘砌条件。

2、通过试挖证实冻结壁有一定厚度，按冻土扩展速度推算，不同深度冻结壁厚度和强度可以适应掘进速度要求。

3、掘进段高应根据井筒所处深度的岩层性质、冻结壁的强度以及掘进速度等因素综合考虑。

井筒开挖除了满足上述条件外，还应该综合考虑井筒能满足连续施工的条件。根据井筒掘砌速度（施工到相应深度时所用的时间）和对应时间点冻土发展情况来预测、分析，尽可能保证不同时期冻结壁的强度、厚度、距井帮的距离能满足井筒不间断的安全施工。

当满足上述试挖条件后，可以进行试挖。试挖段使用风镐和高效风铲结合CX55B小型挖掘机进行挖掘，外壁支护整体活动式金属模板（同时要准备3～5套1.2m段高的金属装配式模板，以备缩小段高时使用）。试挖段掘进时，先掘净径以内的土层，段高够1.5m左右，然后刷帮至荒径，再全断面下掘2.5m段高砌外壁。井壁竖筋和环筋采用搭接连接，用20号铁丝绑扎，搭接长度为30d。使用整体活动式金属模板砌壁，固定段高2.0～3.5m，砼由底卸式吊桶提运。

冻结段外壁施工使用CX55B小型挖掘机挖掘，配合风镐和高效风铲刷帮，抓岩机装罐。实现挖掘机与中心回转抓岩机配套作业。采用全断面一次掘进，先挖净径以内部分，然后逐段刷帮。

井壁竖筋和环筋采用搭接连接，用20号铁丝绑扎，搭接长度为30d：井筒内外壁均采用C30混凝土。

外层井壁使用整体活动式金属模板砌壁，段高3.5m，使用底卸式吊桶下放砼，对称浇筑，分层震捣。另外考虑到冻结段井筒穿越的地层条件较为复杂，应同时准备3～5套1.2m段高的金属装配式模板，以备遇到井筒地质条件变化，缩小段高砌筑时使用。

4.2.5压风防冻措施

井筒施工时，风动工具的防冻工作是提高井筒施工速度的关键性工作之一，因此在施工中拟采取以下几项措施减少压风中的水份，提高压风干燥程度。

1、压风管未入井前，在冷冻沟槽中绕一圈，将水从压风中冷凝分离出来。

2、在井口附近压风管中加设油水分离器和压风脱水器（压风冷凝离心式脱水器）。

3、油水分离器每小班放水两次，冷冻沟槽压风管储水器和压风脱水器底部设置的放水阀每隔两小时放水一次，保证压风正常供给。

4、风动工具采用灌注酒精直接解冻。

当外壁施工至垂深124m（标高+1097.5m）位置时，分别拆除整体活动金属模板升井，按设计要求掘出内外壁整体现浇段(6m)，增设锚网临时支护；当掘至垂深130m（标高+1091.5m）位置时，停止掘进，找平工作面，组装金属模板，先浇筑整体浇筑段及支撑圈段砼，接着挂装第四层吊盘，转入该段的内壁套砌施工。

施工中，施工人员利用二层吊盘除去外壁表面冰霜；三层吊盘组装模板，绑扎钢筋，浇筑、振捣砼，砼入模每次浇筑厚度不得超过300mm，振捣分布间距一般为300～400mm，不得有漏震和震动棒碰撞钢筋的情况。四层吊盘拆除模板，养护混凝土井壁等工作，保证套内壁工作自下而上连续不间断地进行。

4.3.3塑料板的铺设

根据设计图纸，外壁与井帮之间铺设25mm厚泡沫塑料板，内外层井壁之间铺设双层1.5mm厚聚乙烯泡沫塑料板。塑料板的铺设随内层井壁套砌同步施工并超前一段距离，可利用上层吊盘作工作盘进行铺设工作。塑料板应分层铺设，竖向和水平方向采用自然搭接方式，搭接长度为不小于150mm，上下段搭接采用下鱼鳞式（上一段搭接在下一段内侧）。

采用短段掘砌混合作业方式。中深孔光面爆破，七掘六砌，掘砌段高3.5m。

采用CX55B小型挖掘机挖掘，配合风镐和高效风铲刷帮，抓岩机装罐。当遇到坚硬岩石难以挖动时，采用普通钻爆法施工，全断面光面爆破。

每掘进进尺爆破实体岩石量

在井筒垂深124m~130m冻结段时，增设临时支护为网喷支护，金属网采用φ6圆钢组焊的矩形网，网孔规格150×150mm，网片宽为1.0m，长度为2.0m。

冻结基岩段外壁支护模板采用整体活动式金属模板，该模板由地面三台稳车悬吊，当掘够段高3.5m时，即操平工作面，同时脱模，再整体下放模板至工作面，操平找正后浇筑砼。采用底卸式吊桶下放砼。内壁采用大块组装式金属模板连续不间断进行。

4.5井底与车场连接处施工

4.5.1井筒连接处施工方案

马头门按设计要求与井筒同时施工，下行分层作业，和井筒整体浇灌砼，其余部分马头门另行分侧正台阶法施工。

JGT143-2018 铝制柱翼型散热器4.5.2井筒连接处施工

井筒连接处(简称马头门)单侧5m和井筒同时施工。当井筒施工至马头门上方1m位置时，做好上部井筒的永久支护工作。在下掘井筒的同时，平行把单侧连接处掘进断面范围内的炮眼打好，采用下行分层交叉作业的施工方法，井筒工作面超前马头门工作面一个分层，将马头门的拱基线以上部分各掘够设计要求，并做好锚网喷临时支护后，再掘进马头门的墙体部分直至马头门的底板下1m处，及时做好墙部及井筒内的临时支护，然后完成井筒掘砌施工，整体活动金属模板升井，组装装配式大块金属模板与马头门模板接茬后整体浇灌砼。马头门内的稳模、扎钢筋工作与井筒下放大模板、浇灌砼工作平行作业，这就保证了浇灌砼工作的连续性。

马头门其余部分和井筒分别施工，待井筒掘砌到底后，另行正台阶法施工。及时做好锚网喷支护，坚持做到一掘一锚网喷，待施工完毕后，再进行砌砼一次成巷工作。地面搅拌系统拌制好的混凝土经底卸式吊桶下至吊盘上，经分灰器将砼分至马头门内的HBT30型混凝土输送泵内，再由输送泵将砼送至模具内。

具体施工时应根据单项（专业）施工图纸，编制详细的马头门专项施工措施。

一、井壁竖筋和环筋采用绑扎连接，同一截面钢筋搭接面积不得大于钢筋总面积的25%，并应均匀分布；钢筋保护层厚度：内层50mm，外层70mm(均以环筋中心为准)，钢筋布置以提供的施工图为准；施工图中材料消耗量表不含钢筋的搭接和损耗量。

二、采用底卸式吊桶下放砼，经分灰器、溜灰胶管送入模内用振捣器进行振捣，工作面振捣器不得少于6台（2台备用）GB51282-2018 煤炭工业露天矿矿山运输工程设计标准.pdf，分层厚度不大于300mm，振捣要适度，以见混凝土表面出现浮浆即可。

4.7.1砼配合比控制

井筒井壁砼设计为C30强度等级。为提高砼早期强度，在施工冻结段外壁时应掺加高效防冻早强剂，施工时可根据实际试验结果作适当调整，砼入模温度应保持不低于+15℃；在施工冻结段内壁及基岩段井壁时，为增加防水性能，需掺加BR型混凝土防裂密实剂，其用量为水泥用量的10%，施工时可根据实际试验结果作适当调整。