充填井安裝施工方案一、工程概況1.1工程設(shè)計參數(shù)本工程為金屬礦山充填系統(tǒng)關(guān)鍵工程，設(shè)計為管道水力輸送充填井，井筒類型為豎井結(jié)構(gòu)，直徑3.5m，深度280m，服務(wù)年限20年。井筒斷面尺寸按最大充填料塊度（300mm）的8倍設(shè)計，滿足管道安裝及維護(hù)需求。井內(nèi)布置Φ273mm×12mm耐磨鋼管道，采用法蘭連接，設(shè)計輸送壓力1.6MPa，輸送介質(zhì)為尾砂膠結(jié)充填料（灰砂比1:8），充填能力≥150m3/h。1.2地質(zhì)條件井筒穿越巖層主要為中風(fēng)化砂巖（占比65%）、灰?guī)r（25%）及斷層破碎帶（10%），巖石單軸抗壓強(qiáng)度30-60MPa，地下水位埋深120m，涌水量預(yù)計15m3/h。斷層破碎帶采用管棚支護(hù)+注漿加固處理，井筒支護(hù)形式為C30噴射混凝土（厚200mm）+Φ22mm螺紋鋼錨桿（間排距1.2m×1.2m）。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會審：組織地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、機(jī)電專業(yè)聯(lián)合審查井筒施工圖，重點核實管道布置與井筒支護(hù)的空間關(guān)系，優(yōu)化井下彎管段增阻裝置（倒U型結(jié)構(gòu)）安裝位置。施工方案論證：針對斷層破碎帶施工召開專家論證會，確定“短段掘砌+超前注漿”施工工藝，注漿壓力控制在2.5-3.0MPa。測量控制網(wǎng)布設(shè)：建立地面三級導(dǎo)線控制網(wǎng)，采用全站儀按±5mm精度標(biāo)定井筒中心坐標(biāo)，設(shè)置4個永久測站點。2.2資源配置2.2.1主要施工設(shè)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途傘鉆FJD-61臺井筒掘進(jìn)爆破抓巖機(jī)HZ-61臺裝巖作業(yè)混凝土噴射機(jī)PZ-5B2臺井筒支護(hù)管道對口器Φ273mm專用2套管道安裝定位防爆提升絞車JKB-2.5×21臺物料提升注漿泵ZJB-61臺斷層加固注漿2.2.2材料準(zhǔn)備鋼材：Φ273mm耐磨鋼管（材質(zhì)Q355B，長度6m/節(jié)）、Φ22mm錨桿、各種規(guī)格法蘭及緊固件；混凝土：C30噴射混凝土（摻加8%速凝劑）、C40細(xì)石混凝土（管道基礎(chǔ)）；防水材料：聚氨酯防水涂料（用于井筒淋水段處理）。2.3場地布置地面區(qū)域：劃分原料堆放區(qū)（硬化處理，承載力≥200kPa）、管道預(yù)制區(qū)（配置20t龍門吊）、混凝土攪拌站（HZS50型，生產(chǎn)能力50m3/h）及廢水處理區(qū)（三級沉淀池，容積50m3）；井下區(qū)域：在井口下方30m處設(shè)置臨時水倉（容積80m3），安裝2臺150m3/h排水泵，采用雙回路供電保障排水。三、井筒施工3.1掘進(jìn)施工3.1.1鉆爆作業(yè)爆破參數(shù)：周邊眼間距500mm，抵抗線600mm，采用Φ42mm×2000mm乳化炸藥，毫秒延期雷管分段起爆，掏槽形式為楔形掏槽，循環(huán)進(jìn)尺2.5m，炮孔利用率≥90%；出碴工藝：采用抓巖機(jī)裝巖，0.6m3吊桶提升至地面，自卸汽車運至廢石場，每班出碴量控制在80m3以內(nèi)。3.1.2支護(hù)施工臨時支護(hù)：掘進(jìn)后立即噴射50mm厚C20混凝土封閉巖面，錨桿施工滯后工作面≤2m；永久支護(hù)：采用“掘砌平行作業(yè)”模式，模板采用整體金屬下行模板，段高3.0m，混凝土澆筑采用底卸式吊桶下料，插入式振搗器振搗，養(yǎng)護(hù)時間≥72h。3.2特殊段處理斷層破碎帶：采用Φ108mm管棚（長6m，環(huán)向間距300mm）超前支護(hù)，配合水泥-水玻璃雙液注漿（水灰比1:1，凝膠時間30-60s），注漿結(jié)束后進(jìn)行取芯檢測，固結(jié)體強(qiáng)度≥5MPa；含水層段：采用“管井降水+工作面預(yù)注漿”聯(lián)合治水，井筒內(nèi)設(shè)置3個降水孔（深20m，Φ150mm），單孔涌水量控制在5m3/h以下。四、管道安裝4.1地面預(yù)制管道防腐：鋼管表面進(jìn)行噴砂除銹（Sa2.5級），涂刷環(huán)氧煤瀝青底漆2道+面漆3道，干膜厚度≥300μm；管件加工：井下彎管段（曲率半徑1.5D）采用熱煨成型工藝，增阻裝置（倒U型彎管）在預(yù)制廠整體焊接，進(jìn)行1.5倍設(shè)計壓力（2.4MPa）水壓試驗，保壓30min無泄漏。4.2井下安裝4.2.1安裝工藝測量放線：沿井筒內(nèi)壁按3°坡度放出管道安裝基準(zhǔn)線，每50m設(shè)置1個高程控制點；管道吊裝：采用20t穩(wěn)車配合手動葫蘆吊裝，單節(jié)管道起吊時設(shè)置2個吊點（距兩端1.5m處），吊裝速度≤0.5m/s；連接工藝：法蘭面采用3mm厚耐油橡膠墊片，螺栓按對角順序分三次擰緊（初擰扭矩300N·m，終擰扭矩450N·m），接口處設(shè)置防松標(biāo)識。4.2.2關(guān)鍵節(jié)點控制井口段管道：安裝3組抗震支架（間距6m），與地面充填站料倉出口柔性連接（采用Φ273mm波紋補(bǔ)償器）；井下彎管段：在23m標(biāo)高處安裝倒U型增阻裝置，底部設(shè)置混凝土支墩（尺寸1.2m×1.2m×0.8m），支墩內(nèi)預(yù)埋Φ20mm地腳螺栓固定管道；管道固定：采用“管卡+托架”組合固定方式，托架間距3m，管卡與管道之間墊3mm厚氯丁橡膠墊。五、充填系統(tǒng)調(diào)試5.1單機(jī)調(diào)試水泵測試：啟動3臺160kW離心式充填泵（2用1備），測試流量-壓力曲線，確保在150m3/h流量下出口壓力穩(wěn)定在1.4MPa；閥門調(diào)試：對井下各分段控制閥門進(jìn)行10次啟閉試驗，記錄響應(yīng)時間（≤5s），確保遠(yuǎn)程控制信號正常。5.2聯(lián)動試車空載試車：全系統(tǒng)連續(xù)運行4h，檢查管道振動值（≤6.3mm/s）、電機(jī)溫升（≤40K）及軸承溫度（≤75℃）；帶料試車：按“清水-稀漿-濃漿”順序進(jìn)行，稀漿濃度30%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），濃漿濃度65%，測試管道摩阻損失（設(shè)計值1.2MPa/km），驗證增阻裝置阻力提升效果（較直管段提高30%）。六、質(zhì)量控制措施6.1掘進(jìn)工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)井筒斷面：直徑允許偏差0~+200mm，垂直度≤1‰（全深≤280mm）；錨桿支護(hù)：錨固力≥150kN（抽檢10%，合格率≥95%），外露長度10~50mm。6.2管道安裝質(zhì)量控制法蘭連接：密封面間隙≤0.2mm，采用塞尺檢查；管道坡度：嚴(yán)格控制±0.5%坡度，防止局部積液堵管；焊縫檢測：所有環(huán)向焊縫進(jìn)行100%超聲波檢測（Ⅱ級合格），丁字焊縫附加10%射線檢測。6.3驗收標(biāo)準(zhǔn)分項工程驗收：包括掘進(jìn)、支護(hù)、管道安裝等12個分項，每個分項檢驗批劃分≤50m；竣工驗收：需通過連續(xù)72h帶料運行考核，充填體強(qiáng)度（R28）≥3MPa，系統(tǒng)故障率≤0.5次/100h。七、安全技術(shù)措施7.1頂板管理敲幫問頂：掘進(jìn)工作面每班開工前由班組長采用2m長撬棍處理浮石，空頂距離≤1.5m；監(jiān)測預(yù)警：在斷層破碎帶安裝10個圍巖位移傳感器，實時監(jiān)測頂?shù)装逡平浚▓缶怠?0mm/d）。7.2防墜安全提升系統(tǒng)：設(shè)置雙重制動裝置（工作閘+安全閘），每天進(jìn)行1次不脫鉤試驗，提升鋼絲繩每周進(jìn)行1次無損檢測；作業(yè)平臺：采用雙層防護(hù)吊盤（層高2.2m），下層設(shè)置防護(hù)欄桿（高1.2m）及防滑踏板（花紋鋼板厚5mm）。7.3應(yīng)急管理防透水預(yù)案：配備2臺備用排水泵（揚程300m），在120m水平設(shè)置防水閘門（抗壓強(qiáng)度1.5MPa）；管道爆裂處置：井下各中段設(shè)置應(yīng)急截止閥，配備便攜式液壓剪（剪切力≥300kN），以便快速切斷破損管道。八、施工進(jìn)度計劃8.1關(guān)鍵線路井筒掘進(jìn)（120d）→井筒支護(hù)（90d）→管道安裝（60d）→系統(tǒng)調(diào)試（30d），總工期300d，其中斷層破碎帶施工（20m）為關(guān)鍵線路控制節(jié)點，計劃工期25d。8.2進(jìn)度保障措施資源保障：備用1套傘鉆設(shè)備，確保掘進(jìn)設(shè)備故障時24h內(nèi)恢復(fù)作業(yè)；平行作業(yè)：井筒掘進(jìn)至150m時開始地面管道預(yù)制，實現(xiàn)“掘砌與安裝”工序搭接；獎懲機(jī)制：設(shè)置進(jìn)度考核基金，對提前完成節(jié)點的班組按5000元/d獎勵。九、環(huán)境保護(hù)措施粉塵控制：井口設(shè)置6m高噴霧降塵系統(tǒng)（霧滴直徑5-10μm），爆破后采用高壓噴霧（水壓8MPa）降塵，作業(yè)面粉塵濃度≤2mg/m3；廢水處理：施工廢水經(jīng)三級沉淀（投加PAC絮凝劑）處理后回用，回用率≥80%；固廢處置：廢石分類堆放，可利用部分破碎后作為充填骨料，其余運至指定排土場進(jìn)行植被恢復(fù)。十、驗收標(biāo)準(zhǔn)與資料歸檔10.1驗收內(nèi)容實體質(zhì)量：井筒中心偏斜率≤1‰，管道安裝坐標(biāo)偏差≤30mm，法蘭接口平行度≤0.15mm/m；功能測試：系統(tǒng)連續(xù)運行72h，充填濃度波動范圍≤±2%，堵管事故為零。10.2竣工資料