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煤田有限公司榆阳煤矿副斜井井筒工程施工组织设计

陕西省中能煤田有限公司

榆阳煤矿副斜井井筒工程

中煤第一建设公司第三十一工程处

1.1副斜井井筒设计技术特征

监控系统施工方案1.2井筒地质及水文地质

2施工方案及施工机械化作业线

2.1副斜井井筒施工方案

2.2井筒施工防治水方案

3副斜井井筒及相关工程掘砌施工工艺

4凿井设备选型及辅助系统安排

4.5通讯、信号照明及监控系统

5施工准备及施工总平面布置

6劳动组织及循环作业方式

7.1编制说明及进度指标

9工程质量目标及保证工程质量的主要措施

11文明施工、环保、消防、防噪声措施

陕西省中能煤田有限公司榆阳煤矿副斜井井筒工程经议标，由中煤第一建设公司第三十一工程处中标承建。

为全面落实合同中提出的各项指标，有效地组织技术准备及人员、设备、材料的供应，确保合同工期及工程质量要求的实现，根据副斜井井筒工程设计技术特征和本处施工装备能力，编制本施工组织设计，以指导工程施工。

1、认真贯彻执行国家的各项建设方针和技术政策，在确保安全施工和工程质量以及合同所规定指标的前提下，科学合理组织施工。

3、提高施工机械化程度，改善工作环境和劳动条件，提高劳动生产率，缩短建井工期。

4、合理安排资源和劳动组织，有计划、有重点地组织人力和物力，确保设计提出的各项技术指标的实现。

1、榆阳煤矿技术改造副斜井井筒开凿平、剖、断面图

2、榆阳煤矿副斜井井筒工程施工合同

3、《煤矿安全规程》（2006年版）

6、《建井工程手册》、《凿井图册》及现行有关政策、法规和标准

1.1副斜井井筒设计技术特征

陕西省中能煤田有限公司榆阳煤矿设计生产能力120Mt/a，现进行技术改造，需开凿一条副斜井井筒。副斜井井筒工程由中煤西安设计工程有限责任公司设计，井口坐标:X=4247970.909m，Y=37381943.932m，Z=+1133.500m，断面型式为直墙半园拱型，净宽5.4m，净高4.3m，净断面积20.1m2，长度2020.7m,倾角为6°和5°30′；另有1号、2号、3号避车硐室，长度均为15m，总工程量2065.7m。其中明槽开挖段长度100.532m，土方开挖量约为14117.7m3，土方回填量约为10745.7m3，砌碹支护厚度为400mm，砌碹钢筋混凝土量548.7m3；混凝土砌碹支护段长度301.529m，砌碹支护厚度为400mm，荒断面积26.9m2；锚网喷支护段长度1618.7m,锚喷支护厚度为100mm，荒断面积22.9m2。

锚喷参数：锚杆长2100mm、直径Φ20，锚深2000mm，锚杆间排距800×800mm，树脂锚固剂采用MSZ28/35型，每根锚杆使用三卷。钢筋网采用Φ6的Q235圆钢，网格：150×150mm。

避车硐室采用锚喷支护，每隔3m打一根锚索加强支护。

4247970.909

37381943.932

100.532～402.061

402.061～2020.761

1.2井筒地质及水文地质

副斜井区域含煤地层由新生界风积沙层所覆盖，副斜井施工将要揭露的煤系地层自上而下由侏罗系直罗组地层和侏罗系延安组地层组成，延安组为本区主要含煤地层。各段岩性分述如下；

（1）第四系松散层，厚度4.4－14.4m，该层上部为褐黄色风成细沙和粉沙，松散状，主要成分为石英、长石。下部为褐黄色沙质粘土，泥质结构，较松散。

（2）侏罗系直罗组砂岩地层，厚度约100m，由砂质泥岩、粉砂岩、中砂岩和粗粒砂岩组成，上部约30m厚为基岩风化带，岩石破碎，含水较丰富，下部以中粒砂岩为主。

（3）侏罗系延安组地层，厚度约100m，副斜井揭露厚度约60m，由灰色粉砂质泥岩、细沙岩、粗砂岩和煤层组成。其中3煤为主要可采煤层，厚3.6m，结构简单，分布稳定。

（1）第四系风积沙孔隙潜水－风化基岩裂系潜水含水段，沙层与风化基岩构成同一含水层，含水厚度约35m，潜水水位埋深4－7m，根据井检孔抽水实验资料分析，该含水层井筒涌水量约150m3／h左右。

（2）基岩层间裂隙承压含水层，分布于基岩风化带以下至3煤之间，岩性以灰色、灰白色中粒砂岩、细砂岩、粉砂岩为主体交替分布。随着深度增加，透水性愈差。

矿井属低瓦斯矿，煤炭有自燃倾向，地温增温率较低。

2施工方案及施工机械化作业线

2.1副斜井井筒施工方案

根据副斜井井筒设计技术特征、相关资料及我处以往类似斜井施工经验，结合现场施工条件，确定井筒掘砌施工方案如下：

2.1.2明槽转暗硐及风化基岩段施工

明槽转暗硐施工时视土层及风化基岩性质及稳定情况，采用全断面一次挖掘或正台阶挖掘，金属拱形支架或扇形棚临时支护，掘砌段长1.6～2.4m（全断面挖掘）或1m（正台阶挖掘），人工配合风镐挖土，四轮运输车车排土。当土层及风化基岩不稳定时，要调整临时支护参数，并缩短掘砌段长。

风化基岩段采用台阶挖掘法挖掘，放小炮震动和多台风镐掘进，锚网喷临时支护；一掘一支。当通过地质构造及围岩破碎带时，实施超前支护及加固围岩，必要时增设金属拱形临时支架，加强临时支护。本段掘喷段长1.5m,掘支30～50m后自下而上连续浇筑砼。

采用中深孔光面爆破、全断面掘进，一次成巷作业法施工。混凝土砌碹段，初期进行锚网喷支护，砌碹一般滞后掘喷工作面70m，井筒掘喷和井筒砌碹在一定距离内前后平行交叉作业。

按照业主要求和现场条件，副斜井井筒具备由地面（下行施工）和井下（上行施工）两头进行施工的条件，上行施工的开工时间与下行施工的开工时间相同，机械化作业线配套形式分别为：

2.2井筒施工防治水方案

根据副斜井井筒水文地质条件和工程特征，明槽段及明槽以下80m暗洞采用井点降水法施工，井筒里程180－300m段采用工作面预注浆堵水（或揭开后视具体情况再定），300m以下的井筒施工期间在揭露各厚层砂岩前，必须先钻探查明前方砂岩的富水情况，再进行掘砌施工或采取必要的治水措施。

（1）明槽段降水井设计，沿井筒两侧布置14个降水井，井径400mm，深9.5－19m。

（2）80m暗洞段降水井设计，沿井筒两侧布置8个降水井，井径400mm，深20－24m。

（3）在井筒合适部位设置一个或多个临时水仓，作为截水和排水的必要设施。

生产能力160m3/h

3副斜井井筒及相关工程掘砌施工工艺

3.1.2明槽开挖技术要求

（1）明槽开挖前做好测量工作，给出明槽边线、中线，明确明槽位置，并在施工中随时检查。

（2）明槽开挖前要作好截、排水工作，根据明槽地形情况，沿明槽边缘设挡水墙或截水沟。

（3）明槽工作面布置要合理，开挖坡度要准确，不得乱挖、超挖，严禁掏底开挖。

（4）进入开挖场地的临时汽车道路应随分层开挖高度提前规划修筑好。

（5）明槽开挖施工遇水时，应采取排水、降水措施以保证正常施工。

（6）明槽两侧边坡及底部接近基础标高时预留200mm。机械开挖至预留层时，停止开挖，待进行基础施工前，用人工突击开挖，随即进行基础施工。

（7）明槽开挖后，必须及时对迎脸及左右边坡进行临时支护。

明槽开挖完成后，人工清除预留层，找平后，按设计要求挖出基础，绑扎钢筋，安装模板，由下而上浇注墙部、拱部砼。

模板为整体组装模板，根据现场具体情况进行加工，拆模时间不少于3天。

明槽现浇砼碹达到设计强度后，方可回填，回填时以机械为主，人工为辅，分层对称均匀回填，逐层夯实，每层松铺厚度不大于300mm，回填料粒径不大于50mm。

3.1.4明槽转暗硐施工

暗硐开挖采用全断面挖掘或台阶法挖掘，采用全断面挖掘时采用金属拱形支架临时支护，正常情况下棚架设间距800mm，掘支段长1.6～2.4m；采用台阶法挖掘时，采用扇形棚临时支护，掘支段长不超过1m。施工中根据土层、岩层的倾角及稳定情况选用适宜的方案。

暗硐井壁砌筑采用整体组装模板，根据采用的挖掘方法挖掘并临时支护完成后，开始绑扎钢筋、立碹腿、碹胎、安装模板、浇注砼，拆模时间不少于3天。

3.1.5砼的拌制与输送：

3.2.1风化基岩段掘进

风化基岩段开挖时,能用人工直接开挖的均采用人工直接开挖，以风镐挖掘为主，当风镐开挖困难时采用浅打眼，少装药，放松动炮方法掘进，然后再用风镐修整巷道，直至符合设计要求。

3.2.2风化基岩临时支护

正常情况下，采用锚网喷临时支护，锚杆间排距为800×800mm，掘砌段长30～50m；当地层松散和稳定性差时，采用超前钢管棚法作临时支护，并增设金属拱型临时支架，掘支段长1m；掘支遇松散、不稳定岩层后，及时进行砌碹。

钻眼爆破作业要严格按爆破设计施工，保证钻眼、装药、联线，放炮等各工序的质量，并根据各层的实际情况，及时调整爆破图表，提高爆破效果，确保光爆成型。

钻眼时，所有眼深均要达到设计的同一平面内，炮眼角度符合要求。钻眼完成后，将炮眼用压风吹净，然后按爆破图表要求进行装药，经检查无误后，方可进行联线，联线方式为串联，将每个雷管的脚线连在一起，并检查有无漏连，无误后与母线联接。

钻眼前要检查井帮围岩，处理掉活矸，浮石后方可钻眼，各炮眼的眼位和方向要准确，严格按设计要求施工，雷管下井前要检查雷管的段号和型号，不同型号、不同厂家生产的雷管严禁混用。

放炮前工作面所有的设备要掩护好，人员撤离到120m以外，安全有掩护地点躲避，方可放炮。

副斜井上、下行施工工作面均安装一台挖斗装碴机、放炮后矸石用挖斗装碴机装入防爆四轮运输车，下行施工运至地面由装载机装入12t自卸汽车排至业主指定场地，上行施工运至采空区充填。

工作面出净矸石后,及时检查斜井井筒开挖断面,并清除局部欠挖,符合设计要求后,采用MTQ－120型锚杆钻机钻锚杆眼。钻锚杆眼前，应根据设计要求和围岩情况，定出孔位，做出标记，锚杆眼要垂直斜井井筒周边轮廓，锚杆眼钻好后要吹净孔内积水和岩粉，并检查孔位、孔径、孔深及布置形式达到设计要求后，方可安装。

（1）锚杆安装前，施工人员应先用杆体测孔深，做出标记，然后用锚杆杆体将树脂药卷送至眼底。

（2）搅拌树脂时，应缓慢推进锚杆。

（3）树脂搅拌完毕后，应立即在孔口处将锚杆临时固定。

（4）安装托板应在搅拌完毕15min后进行，托板应紧贴岩面，锚固力应符合设计规定。

工作面锚杆支护完成后，立即进行初喷支护，及时封闭围岩。

（2）喷砼干料的拌制与输送：

喷砼干料下行施工在井口附近搅拌站拌制，上行施工在井下搅拌站拌制，按配比要求经搅拌机搅拌均匀后装入防爆四轮运输车，运送至工作面喷射。

砼干料经防爆四轮运输车运至工作面附近喷射机旁，人工用铁锨将砼干料送入喷射机，并在喷射机处均匀加入速凝剂。

喷射砼开机顺序为开风→开水→开喷射机→下料→喷射

喷射机停机顺序为，待喷射干料全部喷出后→停喷射机→停水→停风

工作面喷射应自下而上，逐段进行。

喷射砼前，应找掉所有的危岩、浮石，严格进行敲帮问顶工作，并用高压风水冲洗受喷面，对遇水易泥化的岩层，应用压风清扫岩面，埋设喷射砼厚度标志点，喷射机司机与喷射手联系好，喷射区内设防爆照明灯，并加强通风。

喷射作业前，应对机械设备、风、水管路、输料管及电器线路等进行全面检查及试运转。

当受喷面有涌水、淋水时，喷射砼前应安装导水管排水，当围岩破碎时，应增加金属网。

D、基岩段设计为砌碹支护段，在施工时，采取长段锚喷临时支护，集中进行砌碹支护，砌碹支护工艺同表土段。

副斜井铺底工作与井筒掘支平行进行，滞后于掘支工作面一定距离，逐段半幅进行铺底施工。

井筒在穿过特殊地层时，为了加快施工进度，保证井筒施工质量，确保施工安全，应根据不同情况，分别采取如下措施：

（1）与建设单位、设计单位协商，对该区段采取加强支护措施

（2）对于较破碎的陷落柱地段，施工前先进行注浆加固。

（3）增加周边眼数量，缩小其间距及抵抗线，减少装药量。

（4）采取增设锚索、架设金属拱形支架等加强支护措施。

（5）严格控制水对井帮围岩的侵蚀，工作面如有积水海园外脚手架施工组织设计，应及时排除积水，保证工作面干燥无积水。

4凿井设备选型及辅助系统安排

4.2.1用风量的计算

4.2.2压风机的选型

4.2.3压风管路的选择

根据最大用风量和考虑到其它因素内蒙某单层门式钢架结构厂房施工组织设计，地面主管路选用Φ159×5mm无缝钢管,井筒内选用Φ108×4.5mm无缝管作供风管路,每百米留1″阀门以备后期使用。

上行施工的排水通过水沟流向矿方水仓。现只进行副斜井下行施工的排水系统说明。

4.4.1表土段的排水