垂直溜井施工方案設(shè)計(jì)一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與設(shè)計(jì)參數(shù)本工程為金屬礦山垂直溜井施工項(xiàng)目，井筒設(shè)計(jì)深度125m，凈直徑4.2m，井口位于-350m水平，井底落于-475m水平。溜井主體采用圓形斷面結(jié)構(gòu)，承擔(dān)礦石中轉(zhuǎn)運(yùn)輸功能，設(shè)計(jì)最大通過(guò)能力800t/h。井筒穿越巖層以花崗巖、閃長(zhǎng)巖為主，巖石普氏硬度系數(shù)f=8-10，巖體完整性系數(shù)Kv=0.65-0.85，屬穩(wěn)固性中等偏上地層。施工區(qū)域水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，預(yù)計(jì)最大涌水量15m3/h，主要為裂隙水。1.2工程重難點(diǎn)分析垂直度控制：井筒全深125m，設(shè)計(jì)垂直度偏差要求≤0.3%（即全深允許偏差≤375mm），需采用高精度測(cè)量控制技術(shù)。圍巖穩(wěn)定：在65-85m段存在節(jié)理密集帶（間距0.2-0.5m），可能出現(xiàn)局部塌方，需強(qiáng)化支護(hù)措施。反掘施工安全：采用吊罐法反掘時(shí)，提升系統(tǒng)安全系數(shù)需達(dá)1.8以上，信號(hào)傳輸延遲控制在0.5s內(nèi)。爆破參數(shù)優(yōu)化：針對(duì)f=10的堅(jiān)硬巖石，需通過(guò)爆破試驗(yàn)確定最優(yōu)裝藥結(jié)構(gòu)，控制循環(huán)進(jìn)尺1.8-2.0m。二、施工組織設(shè)計(jì)2.1管理組織機(jī)構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置關(guān)鍵崗位人員：項(xiàng)目經(jīng)理：負(fù)責(zé)施工全過(guò)程協(xié)調(diào)管理，擁有礦山工程一級(jí)建造師資質(zhì)技術(shù)負(fù)責(zé)人：具備10年以上溜井施工經(jīng)驗(yàn)，主持編制專項(xiàng)技術(shù)措施安全總監(jiān)：持注冊(cè)安全工程師證，專職負(fù)責(zé)井下安全管控測(cè)量工程師：配備2名持證測(cè)量員，使用全站儀（測(cè)角精度1″）進(jìn)行軸線控制2.2施工隊(duì)伍配置組建專業(yè)化施工班組：井筒掘進(jìn)班：12人，分3班作業(yè)，每班配置鑿巖工4人、爆破工1人支護(hù)作業(yè)班：8人，負(fù)責(zé)錨噴網(wǎng)支護(hù)施工，含鋼筋工3人、噴砼工5人機(jī)電維護(hù)班：4人，保障提升系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備等24小時(shí)運(yùn)行運(yùn)輸排渣班：6人，負(fù)責(zé)-475m水平出渣運(yùn)輸，配置鏟運(yùn)機(jī)司機(jī)2人2.3資源配置計(jì)劃主要設(shè)備：JZ-5/400型鑿井絞車（提升能力5t）1臺(tái)，配套Φ15.5mm提升鋼絲繩YT-28型氣腿式鑿巖機(jī)6臺(tái)，備用2臺(tái)PZ-5型混凝土噴射機(jī)2臺(tái)，工作風(fēng)壓0.4-0.6MPa2m3吊罐1臺(tái)，配備行程限位器和緊急制動(dòng)裝置激光指向儀（射程≥200m，光斑直徑≤5mm/100m）2臺(tái)材料供應(yīng)：炸藥：Φ32mm乳化炸藥，爆速≥4000m/s，單耗控制在2.2kg/m3錨桿：Φ20mm螺紋鋼錨桿，L=2.5m，抗拔力≥150kN噴射混凝土：C25配比（水泥:砂:石=1:2:2.5），摻加速凝劑（摻量3%）鋼筋網(wǎng)：Φ6.5mm鋼筋，網(wǎng)格200×200mm，搭接長(zhǎng)度300mm三、施工方法與技術(shù)措施3.1施工總體流程采用"上部鎖口→反井鉆進(jìn)導(dǎo)孔→吊罐法反掘→正掘刷大→永久支護(hù)"的施工順序，具體步驟：在-350m水平施工鎖口段（深3m），采用C30砼澆筑，壁厚500mm由上向下鉆進(jìn)Φ200mm導(dǎo)孔，偏斜率控制≤0.2%吊罐法反掘（自下而上），循環(huán)進(jìn)尺1.8m，直徑2.0m正掘刷大至設(shè)計(jì)直徑4.2m，同步進(jìn)行錨噴支護(hù)井筒到底后進(jìn)行底部緩沖層施工（C25砼澆筑，厚1.5m）3.2關(guān)鍵施工工藝3.2.1測(cè)量控制技術(shù)建立三級(jí)控制網(wǎng)：地面基點(diǎn)→-350m水平控制點(diǎn)→井筒內(nèi)激光指向每掘進(jìn)5m進(jìn)行一次全斷面測(cè)量，采用測(cè)回法觀測(cè)，確保井筒中心偏差≤50mm/50m吊罐提升時(shí)使用深度指示器和激光投點(diǎn)儀雙重控制，防止過(guò)卷3.2.2爆破作業(yè)參數(shù)采用光面爆破技術(shù)，炮孔布置：掏槽眼：4個(gè)，深度2.2m，裝藥集中度1.2kg/m，采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)崩落眼：20個(gè)，深度2.0m，裝藥集中度0.8kg/m，間隔裝藥周邊眼：28個(gè)，深度1.8m，裝藥集中度0.3kg/m，空氣間隔裝藥雷管選用半秒延期非電雷管，起爆順序：掏槽眼→崩落眼→周邊眼3.2.3支護(hù)施工工藝錨桿施工：采用風(fēng)動(dòng)錨桿機(jī)鉆孔，孔徑Φ28mm，孔深2.6m（超深100mm）樹脂藥卷錨固（K2350型），攪拌時(shí)間30s，等待60s后上緊螺母錨桿間距800×800mm，梅花形布置，外露長(zhǎng)度≤50mm噴射混凝土：分兩層噴射，第一層初噴50mm厚封閉圍巖，滯后掘進(jìn)面≤2m第二層復(fù)噴至設(shè)計(jì)厚度100mm，采用潮噴工藝，水灰比0.45噴射作業(yè)風(fēng)壓控制在0.4-0.5MPa，噴頭距巖面1.0-1.2m3.3特殊地質(zhì)段處理針對(duì)65-85m節(jié)理密集帶：縮小循環(huán)進(jìn)尺至1.2m，增加周邊眼數(shù)量至32個(gè)采用Φ22mm加長(zhǎng)錨桿（L=3.5m），間距加密至600×600mm噴射鋼纖維混凝土（摻量30kg/m3），提高抗裂性能安裝11#礦用工字鋼支架（間距1.0m），與錨桿聯(lián)合支護(hù)四、施工進(jìn)度計(jì)劃4.1進(jìn)度安排（總工期85天）施工階段工期（天）主要工作內(nèi)容關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工準(zhǔn)備7設(shè)備安裝、測(cè)量放線提升系統(tǒng)調(diào)試完成導(dǎo)孔施工10Φ200mm導(dǎo)孔鉆進(jìn)導(dǎo)孔貫通驗(yàn)收反掘施工30吊罐法反掘（2.0m直徑）反掘至-350m水平正掘刷大25擴(kuò)挖至4.2m直徑+支護(hù)井筒全深成型底部施工8緩沖層澆筑、清理竣工驗(yàn)收備用工期5應(yīng)對(duì)地質(zhì)異常等情況-4.2進(jìn)度保證措施實(shí)行周進(jìn)度考核，延誤超3天啟動(dòng)預(yù)警機(jī)制，增加作業(yè)班次儲(chǔ)備關(guān)鍵設(shè)備備件（如提升絞車閘瓦、鑿巖機(jī)釬尾等）材料超前儲(chǔ)備：炸藥儲(chǔ)備量滿足15天用量，水泥庫(kù)存≥100t采用兩班制作業(yè)（每班8小時(shí)），關(guān)鍵工序（如爆破、支護(hù)）連續(xù)施工五、質(zhì)量安全環(huán)保保證措施5.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)井筒幾何參數(shù)：直徑允許偏差：-50mm~+100mm井壁平整度：≤50mm/2m靠尺混凝土強(qiáng)度：C25試塊合格率100%，抗?jié)B等級(jí)P6支護(hù)質(zhì)量要求：錨桿拉拔力：抽檢1%，最小值≥設(shè)計(jì)值90%噴射混凝土厚度：采用超聲波檢測(cè)，合格率≥95%鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度：≥250mm，綁扎點(diǎn)間距≤200mm5.2安全防護(hù)措施提升系統(tǒng)安全：每天檢查提升鋼絲繩磨損情況，斷絲數(shù)超標(biāo)立即更換吊罐設(shè)置雙重制動(dòng)裝置，配備緊急下降手動(dòng)閥上下信號(hào)采用聲光+對(duì)講機(jī)雙系統(tǒng)，信號(hào)不清嚴(yán)禁開車井下作業(yè)安全：爆破后通風(fēng)30分鐘方可進(jìn)入工作面，使用氣體檢測(cè)儀（O2≥19.5%，CO≤24ppm）高空作業(yè)（>2m）必須系雙鉤安全帶，設(shè)置安全母繩照明采用36V安全電壓，每10m設(shè)置防爆燈（≥100lux）5.3環(huán)境保護(hù)措施粉塵控制：爆破后采用高壓噴霧降塵，粉塵濃度控制在2mg/m3以下出渣車輛必須加蓋篷布，運(yùn)輸?shù)缆访刻鞛⑺?次水泥罐設(shè)置脈沖除塵器，收集效率≥99%廢水處理：施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀池處理（投加PAC絮凝劑）處理后水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)用水率≥80%，減少新鮮水消耗量六、應(yīng)急預(yù)案6.1常見風(fēng)險(xiǎn)處置井筒塌方：立即啟動(dòng)備用通風(fēng)系統(tǒng)，增加風(fēng)量至300m3/min采用管棚支護(hù)（Φ108mm無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)6m）超前加固縮小循環(huán)進(jìn)尺至1.0m，采用短段掘支工藝提升系統(tǒng)故障：?jiǎn)⒂脗溆锰嵘O(shè)備（5t手拉葫蘆）將人員撤離機(jī)電班2小時(shí)內(nèi)完成故障排查，4小時(shí)內(nèi)恢復(fù)運(yùn)行儲(chǔ)備應(yīng)急食物和飲用水（滿足10人3天用量）6.2應(yīng)急組織成立應(yīng)急指揮部，下設(shè)：搶險(xiǎn)救援組：由掘進(jìn)班組成，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)處置技術(shù)保障組：由技術(shù)負(fù)責(zé)人牽頭，制定搶險(xiǎn)方案后勤保障組：保障物資供應(yīng)和醫(yī)療救護(hù)通訊聯(lián)絡(luò)組：確保與地面指揮中心24小時(shí)暢通七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程7.1中間驗(yàn)收節(jié)點(diǎn)導(dǎo)孔施工完成后進(jìn)行偏斜測(cè)量驗(yàn)收反掘施工每50m進(jìn)行一次井筒斷面檢測(cè)支護(hù)施工按循環(huán)進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收7.2竣工驗(yàn)收內(nèi)容井筒全深中心線測(cè)量（采用陀螺經(jīng)緯儀）井壁混凝土強(qiáng)度回