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金家渠中部回风立井井筒工程施工组织设计

神华宁煤集团金家渠煤矿

1.2.工程及水文地质概况 2

GB／T 38434-2019标准下载1.4施工现场组织机构 5

2井筒装备和施工方案 5

2.1施工总部署和井筒掘砌作业方式 5

2.2凿井机械化装备 6

3.1冻结段开挖条件 7

3.2临时锁口施工 8

3.3表土层段施工 8

3.7相关硐室的施工 11

3.8井筒过围岩破碎带施工 12

3.9井筒通过煤层施工 12

3.10井筒过含石油气岩层及放射性岩层施工方案 12

3.11井筒防治水 13

3.12井壁砼配制 13

4.2压风系统（考虑两个井筒同时作业最大用风量） 14

4.4通风系统及瓦斯监控系统 15

4.6信号、通信、照明系统 21

4.7砼搅拌系统 21

5施工准备和施工总平面布置 22

5.2施工平面总布置 22

6.2劳动作业制度 23

6.3劳动力配备 24

7施工排队和施工工期 25

7.1凿井综合进度 25

7.2施工排队和施工工期 26

7.3施工进度计划分析 26

7.4工期保证措施 26

8项目质量控制及质量保证体系措施 28

8.2质量控制总体要求 28

8.3施工准备阶段的质量控制 28

8.4施工阶段的质量控制 34

8.5作业指导书（施工技术措施） 40

8.6竣工阶段质量控制 41

8.7质量持续改进 41

9职业健康安全管理 42

9.1职业健康安全管理目标 42

9.2安全管理组织机构及职责 42

9.3主要安全管理制度 43

9.4施工安全保证措施 47

10.1环境因素调查 58

10.2环境目标、指标 58

10.3环境管理组织机构 58

10.4环境保护 59

11.1制度牌板 60

11.2施工场地 60

11.3车间和库房 60

11.4工地办公室 60

11.5两堂一舍 61

12冬、雨季施工措施 61

根据神华宁煤集团金家渠煤矿中部回风立井井筒掘砌施工的内容、有关资料及工程质量、工期等各项要求，我们精心编制了本工程施工组织设计，其特点如下：

1）井筒基岩施工采用中深孔、光面、光底、减震、弱冲爆破技术，配合大段高模板实现一掘一砌的正规循环作业，有利于固定工序，实现工种专业化，提高工人的操作技术水平，达到安全、优质、快速、高效施工的目的。

2）压风管、供水管、排水管、风筒采用井壁固定吊挂，简化了井筒施工布置，加大了提升安全空间，提高了井筒空间的利用率。

3）砼采用底卸式吊桶下料，可以确保砼配制质量，减少砼离析，保证井壁砼质量。

4）充分利用凿井新工艺、新技术、新设备、新材料。

5）实施工程项目管理，对质量、工期、成本实施有效控制，全部工程具有完整的质量管理体系。

施工组织设计大纲的编制依据为：

1）招标文件及有关资料、答疑；

6）《简明建井工程手册》

7）《煤矿安全规程》(2011年)

11）《金家渠煤矿副立井、回风立井井筒掘砌、装备安装、土建等工程施工合同汇总》

金家渠回风井净直径为6.0m，深度为530.5m。采用冻结法施工，冻结深度为529m。井筒采用钢筋混凝土支护。井架采用临时Ⅴ型凿井井架。

相关硐室为：安全出口、风硐口、12采区回风石门、井底车场连接处。

1.2.工程及水文地质概况

区内全部被第四系（Q）黄土所覆盖，地表无基岩出露，根据提供的检查孔资料，井筒所穿越地层由新至老依次有：第四系（Q）、古近系清水营组（E3q）、侏罗系上统安定组、中统直罗组（J2z）和延安组（J2y），简述如下：

本组地层全区分布，均为松散沉积物，岩性主要为风积沙，多呈沙丘，为第四系风积沙，覆盖在各地层之上，与下伏地层呈不整合接触。

施工的井筒检查孔，J4、J5孔揭露该层厚度均为4.00m，浅黄色，为第四系风积砂，表面覆盖有2.50m的砂土，下部稍湿，松散。

古近系清水营组（E3q）

本组地层全区分布，在地表沟谷地带有出露，井田内钻孔揭露厚度2.35～46.25m，平均厚度为18.33m，与下伏地层呈不整合接触。岩性以紫红色砂质粘土、粉砂及砂砾石构成，下部一般为半胶结的砂岩及砂砾石层，具斜层理，局部有石膏层。

本次施工的井筒检查孔，J4孔揭露该层厚度10.55m，J5孔揭露该层厚度21.00m，主要由粘土、亚粘土、中砂及砾石组成。中砂：浅红色，稍湿，上部较松散，遇水呈流态，下部较固结，含少量粘土，含砾石。砾石：母岩为中粒砂岩，粒径最大者50mm，最小者15mm，有砂质充填。粘土多与中砂互层，局部较固结，属过度地层。

侏罗系上统安定组（J3a）

该组地层区内大范围遭剥蚀，地表未出露，与下伏直罗组地层呈整合接触。属半干旱条件下的河流体系沉积物，岩性以棕红、棕紫色粉砂岩（俗称红层）、细粒砂岩及泥质岩为主，夹中、粗粒长石砂岩，含砾砂岩。为一套干旱气候条件的三角洲、河流及湖滨相红色建造。

该组地层在检查孔工作区内缺失，检查孔未揭露。

侏罗系中统直罗组（J2z）

为延安组含煤地层的上覆地层，地表未出露。层属半干旱条件下的河流体系沉积物。岩性下部为浅灰、灰绿色粉砂岩与石英长石粗、中、细粒砂岩互层，夹薄层黑色泥岩。底部有厚度66.01～138.22m的粗粒含砾长石石英砂岩（简称七里镇砂岩），假整合于含煤地层之上；中部以灰绿色及灰绿带紫斑的粉砂岩、细粒砂岩为主，夹薄层中粒砂岩。

施工的井筒检查孔，J4孔揭露该层厚度425.03m，J5孔揭露该层厚度414.54m，主要由各粒级砂岩，粉砂岩、泥岩组成，下部为粗粒砂岩与含砾粗粒砂岩。上部多为紫红色与黄绿色，中下部为浅灰色～灰黑色，成分以石英、长石为主，含少量暗色矿物，层面偶见云母碎屑，中粒砂岩与粗粒砂岩中偶见油质物渗出。泥岩遇水易成碎块状，易风化。

侏罗系中统延安组（J2y）

延安组为区内主要含煤地层，地表未出露，岩性主要由灰、灰白色长石石英各粒级砂岩、灰～灰黑色粉砂岩、泥岩、碳质泥岩和煤组成。

施工的井筒检查孔，J4孔揭露该层厚度92.74m，J5揭露该层厚度126.91m，主要由粉砂岩、细粒砂岩、泥岩及煤层组成。煤层顶板主要以泥岩、粉砂岩为主，多为灰黑色、黑色，成分以石英、长石为主，含少量暗色矿物，层面见植物根茎、叶片化石及煤包裹体，表面多见泥质条带及粉砂岩条带。煤层为黑色，褐黑色条痕，沥青光泽，以暗煤，亮煤为主，镜煤次之，参差状断口，半暗型或暗淡型煤，多见黄铁矿薄膜。

根据业主提供井筒检查孔地质报告，井田主要发育的构造有金家渠背斜、尖儿庄背斜、金家渠逆断层、DF5逆断层、DF7逆断层及尚家圈逆断层。井筒检查孔施工过程中，未见有地层重复、岩芯整体破碎等现象，由于褶皱及断裂构造牵引作用影响，部分层段见小的错动、滑动面。另外，从剖面及平面图上看，周围构造距离井筒较远，因此，推断上述尖儿庄背斜、金家渠背斜及金家渠断层对井筒施工具有一定影响，但影响不大，井筒施工过程中应注意，其他构造对井筒施工基本没有影响。

根据业主提供地质资料，井筒静水位标高为井口以下19.6m（即标高为+1414.7m）。井筒穿过含水层岩性多为中、粗粒砂岩，岩层裂隙、孔隙发育，含水层为裂隙、孔隙承压含水层。

根据井筒检查孔地质报告，预计井筒施工过程中揭露地层都有不同程度含水，第四系粉质粘土含水量为第四系最高，达14.3%，剩余地层含水率达10%以上。

井筒采用冻结法施工，风井井深530.5m，冻结深度529m。井筒检查孔封孔存在遗漏现象，井筒未冻结段施工过程中需做好水害防治工作，防止井检孔导水馈入井筒造成水害。

1.2.4煤层及瓦斯等级

根据井筒检查孔综合柱状图风井揭露四层煤、一层煤线。

464.80～465.03

471.22～473.31

507.78～512.03

530.28～534.29

540.74～542.08

根据地质资料该矿为低瓦斯矿井。

井筒施工期间的测量，首先按建设单位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。基岩段井筒中心线按上部钻井井壁成井后实测的井筒中心线。井筒中心线采用钢丝悬吊重锤的方法，根据井筒十字中心线，下线孔牌子板焊在封口盘和固定盘上。在封口盘上确定中心点，在固定盘上固定小绞车下放中心线，并定期对中心线进行校正。中心线悬吊重锤井深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。

1.4施工现场组织机构

1.4.1项目部组织结构

1.4.2项目管理及技术力量配备

为了加强金家渠矿井工程项目生产管理、技术管理和质量管理，并按各专业配足技术、管理人员。

2.1施工总部署和井筒掘砌作业方式

利用临时井架凿井，进场后，首先完成地面临时设施和凿井措施工程。井筒具备开挖条件后，首先组装吊盘盘面（作为临时封口盘用），然后掘砌临时锁口，安装封口盘，组装模板，继续井筒试挖，试挖段高30m，期间安装固定盘和吊挂井内设施。

凿岩、爆破—出矸、找平—绑扎钢筋—立模、浇注—出矸、清底

为给立转平创造条件，井筒与井底车场连接处两侧施工长度分别控制在10～15m，其开口3m与井筒外壁掘砌同时施工，之后顺序施工两侧剩余工程。为防止突破冻结帷幕造成突水，施工前必须进行工作面超前探水工作。

12采区回风石门预留口连同井筒外壁掘砌一起施工，端墙用混凝土进行封闭。安全出口、风硐口待后期施工永久锁口时再施工。

凿井设备的选型，在井筒断面允许的前提下，选用大型设备，同时也是我处熟练掌握的机械化配套装备。具体配备如下：

排矸：采用落地矸石仓，装载机转载，自卸汽车集中排矸。

砌壁：采用段高4.0m整体金属模板。

通风：井筒布置一趟φ800mm高强度胶质风筒，用短段钢丝绳悬吊于封口盘梁下，地面用两台对旋式局部通风机压入式通风，一用一备。

下料：下料采用3m3和2m3底卸式吊桶下料。

压风、供水：压风管选用φ159mm×4.5mm，供水管选用φ57mm×3.5mm，两趟管路采用井壁联合固定。

5m3、4m3、3m3吊桶

矸石地仓、装载机装载、自卸式汽车排矸

两台DC50—80×8型卧泵

一趟φ800mm胶质风筒

两台FBDNO6.3/2×45对旋风机，风电、瓦斯电闭锁、自动切换

3m3、2m3底卸式吊桶

φ5700mm三层吊盘一套

当井筒冻结段具备下列条件，方准开挖：

（1）井筒中的水文观测孔水位由开始缓升后下降而趋于稳定，然后又稳定开始逐渐上升，直到迅速上升并溢出孔口。

（2）由测温孔和水文孔资料分析，冻结壁已发展到设计厚度。

（3）经过试挖，证明冻结壁已实际形成并与上述的观测结果一致。

（4）去、回路盐水温差在2℃以内。

（5）凿井施工设备及设施已安装完毕。

（6）冻结单位下发试挖通知单。

破土施工前首先将三层吊盘盘面组装好，用锁具锁在一起0002_挤塑聚苯乙烯泡沫板外墙保温施工方案，然后用稳车提起悬吊在适当高度，再用小型挖掘机进行锁口掘进施工。

临时锁口采用砼临时井壁，壁厚400mm，设计净直径φ7.7m，深度为12m，封口盘盘面标高为+1434.500mm。锁口采取全断面开挖，使用小型挖掘机配合人工挖掘，短段掘砌，绳捆模板砌壁，掘砌段高1.2m，井口搅拌好的砼由活接管直接入模。锁口施工4m后将吊盘落到井口并进行周围封堵，作为锁口施工保护盘。

表土段采用人工使用风镐配合小挖掘机装罐，采用吊桶提升，翻矸台自动座钩式翻矸，经溜矸槽溜入落地矸石仓，然后由装载机装入自卸汽车排到业主指定排矸地点。

外壁砌筑采用整体金属下滑钢模板，模板由地面稳车悬吊。在稳定土层中，采用4.0m大段高砌壁，在不稳定土层中采用2.4m小段高砌壁，以缩短围岩暴露时间。外壁竖筋采用“钢筋直螺纹接头”，接头连接套采用45＃钢加工。竖筋连接时，用力矩扳手拧紧接头，环筋采用绑扎方式。

立模工艺：在工作面挖够一个段高后，用中线检查掘进尺寸符合设计要求后，先稳活动刃脚模板，操平找正后再绑扎钢筋，最后落直模找正固定后浇灌砼。

混凝土浇灌：采用井口搅拌机浇灌9、门式脚手架支撑系统模板施工方案，砼通过吊盘上分灰器经8″钢丝铠装耐磨胶管对称入模。入模砼使用插入式风动震捣器分层震捣。

施工至井深30m时，安装固定盘，吊挂井内设施，井筒开始正式掘砌。