潞安矿业（集团）高河矿井 中央回风立井井筒冻结段外壁施工技术安全措施中煤三建二十九处高河项目部二零零五年十二月十三日编写：审核：安检：机电：技术：经理：目录一、工程概况二、地质水文状况三、施工方法及顺序四、辅助系统五、工程质量管理六、技术质量管理七、安全措施八、文明施工九、施工组织安排及循环图表一、工程概况高河矿井设计年产原煤600万吨，中央回风立井井筒设计井深495.150m，净径7500mm，锁口标高为932.8m。冻结深度233m，冻结掘砌220m，其中冻结表土段160m、冻结基岩段73m ( 附中央回风立井井筒平、剖面图 ) 。0205m段井壁结构为双层井壁，配三层钢筋。外层井壁为单层钢筋砼，壁厚550mm，砼强度等级为C35。配筋为：竖筋、水平筋均为25mm螺纹钢筋，间排距为250mm250mm，钢筋保护层厚100mm。钢筋连接：水平筋采用绑扎搭接，搭接长度为875mm，竖筋采用直螺纹连接。内层井壁为双层钢筋砼结构，壁厚700mm，砼强度级为C45。配筋为：0110m段竖筋、水平筋均为20mm螺纹钢筋，110220m段竖筋、水平筋为25mm螺纹钢筋，间排距均为250mm250mm，构造筋采用8mm圆钢，间排距均为500mm，钢筋保护层为70mm。水平筋连接采用绑扎搭接，搭接长度：25mm钢筋为875mm，20mm钢筋为700mm，竖筋采用直螺纹连接；内外层井壁间铺设双层厚度1.5mm、幅宽1150mm、密度0.92g/cm3的聚乙烯防水塑料薄板，搭接方式为顺接搭茬，搭接长度为100mm。205220m段井壁结构为三层钢筋砼结构，壁厚1250mm，砼强度等级为C45。配筋为：内外层井壁竖筋、水平筋均为25mm螺纹钢筋，间排距为250mm250mm，外层钢筋保护层为100mm，内层钢筋保护层为70mm；钢筋连接：水平筋采用绑扎搭接，搭接长度为875mm，竖筋采用直螺纹连接。二、地质情况该冻结段位于第四系、第三系及上石盒子组覆盖层。第四系全层143.8m，主要由粉土、粉质粘土、粘土及砂层组成，含砂系数25%；第三系全层14.2m，全层由粘土组成；上石盒子组214m，由灰黄色、灰色、黄绿色粗、中、细粒砂岩，灰色、紫色砂质泥岩及泥岩组成。土层特征：塑性指数介于8.518.2之间，为粉土、粉质粘土、粘土，粉质粘土的比例最大，其次是粉土、粘土；液性指数一般介于0.030.09之间，个别小于0，大部分为可塑性土，小部分为硬塑，坚硬性土，压缩系数介于0.080.32之间，为低压缩中压缩性土。砂层特征：砂层由粉砂及细砂组成，厚度约21.75m，以粉砂为主，细砂为辅，较厚的砂层分布在垂深14.822.40m、42.8547.50m、110113.50m、118.0120m、123.50127.50m，另外在各类土中还偶夹有薄砂层。风化基岩段特征：强风化带分布在垂深158.0m188.27m，风化裂隙明显，裂隙面明显呈水浸铁锈色，风化程度中等；垂深188.27m204m，风化裂隙细微，风化程度较弱，为弱风化带；204m以下为新鲜基岩。中等风化带细粒砂岩、砂质泥岩抗压强度较低，为软岩；弱分化带细粒砂岩抗压强度较高，为较硬岩类；砂质泥岩抗压强度较低，为软岩类，普氏系数f=16，工程地质条件较差。基岩段特征：基岩段砂岩主要以石英、长石为主，普氏系数f=28，泥岩及砂质泥岩普氏系数相对较低。水文地质特征：此段主要由1#、2#含水层组成，静水位18.5m。1#含水层为强含水层分布在垂深20.6038.0m处，厚度为17.40，岩性主要为细砂及夹有薄层粉砂的粉质粘土；2#含水层分布在垂深112.0127.7m处，厚度为15.70m；两含水层厚度为33.10m。风化带以上含水层为中等硬度水，呈中性，无浸蚀性，水质类型为Hco3-Ca；经稳定抽水试验，风化带地层井筒预测涌水量为110m3/h。三、施工方法及顺序：1、 施工顺序：掘进绑扎钢筋立模浇筑砼2、 施工方法： （1） 试挖阶段 试挖条件：a、 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上后7d，并保持稳定。b、 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。c、 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。 试挖阶段施工冻结表土段外壁采用短段掘砌混合作业方式，使用风镐或高效风铲配4m3大罐人工挖掘，矸石经吊桶提至卸矸平台，通过自动翻矸架、溜槽，溜入排矸车内运至指定排矸地点。掘进工作完成后找平工作面，安装座底圈，并找平找正，摆放刃角，绑扎钢筋，组装模板（模板规格为1200980mm），利用井筒中心线找正模板尺寸，打牢撑子。混凝土由井口永久搅拌系统制作，经1596mm输送至上层吊盘二次搅拌器内，二次搅拌后经分灰器分入六根橡胶管入模。入模时分层振捣，分层厚度不大于300mm。(2) 开挖阶段 开挖条件：a、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具备；井筒内吊盘、整体钢模已安装完毕，具备连续掘砌条件。b、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。 开挖阶段施工 冻结表土段外壁采用固定段高掘砌作业方式，使用风镐或高效风铲挖土，2台HZ4型中心回转抓岩机装罐，使用带刃角架整体活动式金属模板砌壁，固定段高3.7m。由1596mm输送砼。 冻结基岩段的岩性为细粒砂岩，还有泥岩及砂质泥岩，因此施工该段需采用伞钻中深孔钻爆法施工。使用SJZ6.9型伞，配6台YGZ70型导轨式凿岩机打眼，眼深4.2m，中空六棱钢钎55十字型钎头，采用乳化防冻炸药爆破，普通电雷管起爆，联线采用并联方式，由地面放炮闸全面一次性爆破 ( 附爆破图表 ) 。 采用中心回转抓岩机配0.4m3抓斗，主、副提升均采用4m3吊桶提升矸石，为提高抓岩生产率，抓岩司机应精心操作，抓岩机首先抓出罐窝，抓岩与刷邦清底相结合。工作面的矸石经吊桶提至自动翻矸系统，翻入斜溜矸槽内，经排矸车运至指定排矸地点。 砼的砌筑：模板采用整体活动、悬吊、组装式金属模板，砼由地面设置的4台JS500型水平双卧轴强制式搅拌机制作，利用在井筒内布设的两趟1596mm的钢管溜灰管输送至上吊盘二次搅拌器内，经过二次搅拌后的砼通过布置在井筒内六根橡胶软管溜入模板内，电动振捣器分层振捣充填密实，龙门采用敞口式斜面接茬。3、砼质量的控制 砼配合比控制0110m段砼强度等级为：内壁C45，外壁C35；110220m段砼强度等级为C45，为减少井壁渗水量，在施工时按图纸设计用量掺加BR-3型防水剂。指定专职人员现场见证及监督检查砼外加剂的使用、砼配合比等影响砼质量的关键因素。 原材料的控制 a、水泥 指定专职人员定期或不定期对水泥的使用情况进行检查。杜绝在混凝土搅拌时使用过期或受潮结块的水泥，或将不同品种或强度的水泥混合使用。对水泥的用量应根据设计进行严格控制。 b、粗骨料 对使用的粗骨料品种、粒径、含泥量不应超过规定或设计，在使用前用水冲洗，指定专人进行监督和控制。 工程施工用砼粗骨料的其他质量指标应符合现场行业标准普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法（JGJ53）的规定。 c、细骨料 砼用细骨料其它质量指标应符合普通混凝土用砂质量标准及检验方法（JGJ52）的规定。砼中掺加BR-3型防水剂；外加剂用量应符合图纸设计的要求。 施工工艺的控制 使用1596mm的钢管下放砼，经分灰器、溜灰胶带送入模内用振捣器进行振捣，振捣器不得少于3台，分层厚度300mm左右，振捣要适度，以见砼表面出现浮浆为宜。四、辅助系统1、压风地面设临时压风机房一座，其内安设二台MM25042.5/1510型和一台MM11020/206型压缩机，由井筒内布设的一趟1084mm压风管输送至工作面。2、通风井筒内布置一趟800mm胶质风筒，井口附近安设两台JDB606.3/30型风机（其中一台运行，一台备用），采用压入式向工作面供风。3、砼的制作及输送砼由井口设置的四台JS500型双卧轴强制式搅拌机制作，通过在井筒内布设的两趟溜灰管溜入上吊盘分灰器内二次搅拌入模。4、供电根据建设单位在工广内电力配置，在我单位建10KV临时变电所，安装两台S9-250/10/6KV变压器给地面6KV用电设备提供配电；另外安装两台S9-630/10/0.4KV中性点接地变压器（一台运行，一台备用）给地面380 v用电设备提供380v/220v三相四线电源；井口安装KSJL320/0.69KV中性点不接地变压器一台，为井筒动力提供三相三线电源（附供电系统图）。5、通讯、信号及照明通讯：井口调度室设一程控转换机，绞车房、信号室与井下及生产连队均能互相联系。信号：地面井口主、副钩提升信号室与井筒吊盘之间均设专线127V声光信号系统。地面井口信号室与翻矸平台,绞车房之间均安装220V专用声光信号。并且绞车房与信号室之间安设互相监控系统。照明：井筒内上层吊盘安装4盏KBB100防爆白炽灯；下层吊盘安装6盏KBB100防爆白炽灯做照明光源；另外在下层吊盘上装设二盏KBT125W防爆投光灯，为井筒工作面掘进提供良好的照明。井筒干线照明电缆选用U1000 3*4+1*4电缆，该电缆沿压风管悬吊绳敷设至吊盘，其它支线照明电缆，选用YZF300/500阻燃电缆。127V照明电源取自地面井口中ZZ8L2.5G专用照明变压器。五、工程质量管理（1）质量是企业的生命线，坚持安全第一、质量第一、信誉第一的方针。（2）把质量管理作为项目管理的中心环节。（3）坚持预防为主，实行事前、事中、事后控制相结合，执行质量一票否决权。（4）实行质量全面管理，深入开展群众性QC小组活动。（5）建立健全工作质量检查制度，认真做好自检、互检、专检和质量跟踪检查工作。（6）加强施工计量管理，配备足够的计量器具，认真进行计量监测，确保计量的准确性。（7）加强施工现场工程材料采购货源质量管理制度，确保使用材料全面符合规范要求。不合格的材料严禁使用。（8）加强施工人员素质管理，施工前及施工过程中不断开展全员技术培训，提高技术水平。（9）加强施工技术资料，原材料资料，试验资料的管理工作，建立健全技术档案。六、技术质量要求1 、井帮稳定时，严格按设计尺寸挖掘，设计荒半径为R=5000mm，不得欠挖，超挖不得超过设计半径200mm。2、井筒净半径R=3750mm施工时不得小于设计，不得大于设计30mm。3、遇松软地层时，先挖净断面、留护帮环行台阶，然后再挖全断面。4、打眼时应按照爆破图表布眼，不得随意点眼定位。5、装药放炮严格按照光爆要求进行，不得随意调整。6、钢筋表面必须清洁，严禁使用有裂缝、断伤、刻痕的钢筋。7、钢筋的搭接长度不得小于35d，钢筋搭接长度：25mm搭接长875mm，20mm搭接长700mm。8、钢筋的保护层设计为：外层100mm、内层70mm,其允许偏差10mm。9、钢筋的绑扎符合设计要求，型号规格应准确，绑扎不应有缺扣、松扣现象，受力筋间距允许偏差20mm，排距10mm。10、立模前必须检查模板是否变形，如有变形必须经过调整，确属完好