井筒作業(yè)施工方案一、工程概況1.1井筒結(jié)構(gòu)參數(shù)本工程為煤礦立井井筒施工項目，設(shè)計凈直徑5.5m，井深800m，采用雙層井筒結(jié)構(gòu)。井筒自上而下分為井頸段（20m）、井身段（770m）和井底段（10m），其中井頸段井壁厚度1.2m，配置雙層鋼筋網(wǎng)（外層Φ22mm@200mm，內(nèi)層Φ18mm@200mm）；井身段采用C30素混凝土井壁，厚度650mm；井底段加深至15m，設(shè)置防撞梁及緩沖裝置。井筒穿越地層由表土段（230m）和基巖段（570m）組成，表土段為第四紀(jì)沖積層，含礫石層及黏土層；基巖段以泥巖、粉砂巖為主，普氏系數(shù)f=4-6，存在3處落差5-15m的斷層構(gòu)造。1.2地質(zhì)水文條件涌水情況：表土段預(yù)計最大涌水量30m3/h，基巖段15m3/h，主要含水層位于400-430m深度段，水壓1.2MPa不良地質(zhì)：280m處遇F2正斷層（傾角65°，落差8m），520m處存在強風(fēng)化破碎帶，巖體完整性系數(shù)Kv＜0.4瓦斯等級：低瓦斯礦井，煤層瓦斯含量0.3-0.8m3/t，煤塵具有爆炸性地溫條件：井底段恒溫帶溫度28℃，每百米地溫遞增2.5℃1.3工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)井筒全深垂直度偏差≤1‰井壁混凝土強度等級：表土段C40（抗?jié)B等級P8），基巖段C30支護(hù)結(jié)構(gòu)：表土段雙層鋼筋混凝土井壁（外壁500mm+內(nèi)壁450mm），基巖段素混凝土井壁+錨桿噴漿支護(hù)裝備安裝：罐道采用38kg/m鋼軌罐道，罐道梁選用I25b工字鋼，層間距4m二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)采用項目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，配置三級管理體系：決策層：項目經(jīng)理（1人）、技術(shù)負(fù)責(zé)人（1人）、安全總監(jiān)（1人）管理層：施工管理部、質(zhì)量安全部、物資設(shè)備部、后勤保障部作業(yè)層：掘進(jìn)班（3個）、支護(hù)班（2個）、機(jī)電班（1個）、測量班（1個），總定員120人，關(guān)鍵崗位持證率100%2.2施工分區(qū)規(guī)劃地面區(qū)：布置HZS90型混凝土攪拌站（生產(chǎn)能力90m3/h）、材料倉庫（30m×15m）、空壓機(jī)房（20m3/min空壓機(jī)2臺）、矸石臨時堆場（容量5000m3）井口區(qū)：設(shè)置封口盤、固定盤及卸矸臺，安裝JK-2.0/20型提升絞車（提升速度4m/s），配備兩套獨立信號系統(tǒng)井下區(qū)：分掘進(jìn)工作面、臨時水倉（容量100m3）、爆破器材存放點（距工作面≥50m），設(shè)置3個躲避硐室2.3施工進(jìn)度計劃采用"三·八"制作業(yè)循環(huán)，總工期345天，關(guān)鍵節(jié)點控制如下：準(zhǔn)備階段（30天）：設(shè)備安裝、測量放線、臨時工程表土段施工（120天）：凍結(jié)施工（45天）→井筒掘進(jìn)（75天）基巖段施工（210天）：正常段（180天）+特殊段（30天）收尾階段（20天）：設(shè)備拆除、井筒清理、竣工驗收三、施工工藝3.1表土段施工工藝采用凍結(jié)法+短段掘砌混合作業(yè)：3.1.1凍結(jié)施工沿井筒周邊布置12個凍結(jié)孔，孔深250m，間距1.2m，孔徑150mm。采用Φ127mm×8mm低碳鋼凍結(jié)管，鹽水溫度控制在-28℃，凍結(jié)壁設(shè)計厚度3m，平均溫度-10℃。凍結(jié)系統(tǒng)配置2臺JLY-300型螺桿制冷機(jī)，鹽水循環(huán)量120m3/h。凍結(jié)壁形成后，進(jìn)行聲波檢測，確保徑向平均溫度≤-8℃，強度≥10MPa。3.1.2掘進(jìn)作業(yè)設(shè)備配置：ZCY-60R側(cè)卸式裝巖機(jī)、2m3吊桶提升，F(xiàn)JD-6型傘鉆打眼循環(huán)參數(shù)：段高2.0m，日進(jìn)3循環(huán)，掘深6m。炮孔布置：周邊眼24個（Φ42mm，抵抗線500mm），輔助眼32個，掏槽眼6個（深2.2m）爆破參數(shù)：乳化炸藥（2號巖石硝銨炸藥），單循環(huán)裝藥量18kg，毫秒延期電雷管起爆，總延期時間≤130ms出矸系統(tǒng)：采用5m3箕斗提升，地面翻矸臺自動卸載，自卸汽車運輸至排矸場3.1.3支護(hù)作業(yè)鋼筋綁扎：雙層鋼筋網(wǎng)片預(yù)先在地面加工，井下采用機(jī)械連接，搭接長度≥35d，每個斷面設(shè)置8個鋼筋保護(hù)層墊塊（厚度50mm）模板工程：2.5m高整體金屬模板，液壓脫模，模板接縫處粘貼海綿條防漏漿，支撐系統(tǒng)采用Φ16mm穿墻螺栓，間距800mm×800mm混凝土澆筑：溜灰管下料，分層振搗（厚度≤500mm），采用HBT60型混凝土輸送泵，坍落度控制在180±20mm，初凝時間≥6h3.2基巖段施工工藝實施中深孔光面爆破+掘砌平行作業(yè)：3.2.1鉆爆設(shè)計全斷面一次爆破，掏槽方式采用楔形掏槽，槽深2.5m。周邊眼采用空氣柱間隔裝藥，裝藥集中度0.25kg/m，炮孔利用率≥90%。爆破參數(shù)根據(jù)巖性動態(tài)調(diào)整：泥巖段單耗1.2kg/m3，砂巖段1.5kg/m3。爆破后井壁平整度誤差≤200mm，周邊眼痕率≥80%。3.2.2裝巖運輸采用P-90B耙斗裝巖機(jī)（效率80m3/h），5m3箕斗提升。井上下設(shè)置自動計數(shù)系統(tǒng)，每班出矸量≥120m3。矸石運輸路線：工作面→耙斗機(jī)→箕斗→地面矸石倉→汽車外運至排矸場，運距3km。3.2.3永久支護(hù)基巖段采用"錨桿+噴漿+混凝土"復(fù)合支護(hù)：錨桿支護(hù)：Φ20×2200mm螺紋鋼錨桿，間排距800×800mm，樹脂藥卷錨固（CK2350型），錨固力≥80kN噴漿作業(yè)：C25混凝土，厚度100mm，初凝時間≤15min，采用潮噴工藝，添加速凝劑（摻量3%-5%）混凝土澆筑：采用整體滑模（高度3.5m），輸送泵連續(xù)澆筑，養(yǎng)護(hù)期≥7天，試塊強度達(dá)到設(shè)計值70%后方可拆模3.3特殊地質(zhì)段處理措施3.3.1斷層破碎帶施工超前支護(hù)：管棚+注漿聯(lián)合支護(hù)，Φ108mm×6mm無縫鋼管，長度6m，環(huán)向間距300mm，外插角3°注漿參數(shù)：水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'），注漿壓力2-3MPa，擴(kuò)散半徑1.5m，單孔注漿量800-1200L循環(huán)進(jìn)尺：縮短至1.0m，采用U型鋼棚（29U）加強支護(hù)，棚距500mm，背板采用200mm×150mm×50mm松木板3.3.2含水層治理對400-430m含水層段實施地面預(yù)注漿，布置6個注漿孔，孔深450m，采用分段下行注漿法。注漿材料為P.O42.5R水泥+水玻璃雙液漿，終壓1.5倍靜水壓力，單孔注漿量控制在15-20m3，堵水率≥90%。四、支護(hù)方法4.1井頸段支護(hù)井頸段（0-20m）采用C40鋼筋混凝土井壁，厚度1.2m。配置雙層鋼筋網(wǎng)：外層Φ22mm@200mm，內(nèi)層Φ18mm@200mm，豎向鋼筋采用機(jī)械連接，橫向鋼筋搭接長度35d。井頸上部5m范圍增設(shè)Φ150mm預(yù)埋注漿管，間距2m，后期進(jìn)行壁后注漿，注漿壓力0.5-1.0MPa。4.2表土段支護(hù)采用雙層鋼筋混凝土井壁（外壁500mm+內(nèi)壁450mm），中間設(shè)置20mm厚聚乙烯泡沫板緩沖層。外壁混凝土抗?jié)B等級P8，摻加聚丙烯纖維（0.9kg/m3），內(nèi)壁采用C40細(xì)石混凝土，添加粉煤灰（摻量15%）改善和易性。施工縫處設(shè)置3道止水帶（中埋式+外貼式），環(huán)向間距15m設(shè)置膨脹加強帶。4.3基巖段支護(hù)正常段：素混凝土井壁（650mm）+錨桿噴漿支護(hù)。錨桿采用Φ20×2200mm螺紋鋼錨桿，間排距800×800mm，噴漿厚度100mm（C25混凝土）破碎段：采用"錨桿+金屬網(wǎng)+噴射混凝土"聯(lián)合支護(hù)。金屬網(wǎng)為Φ6mm@150mm菱形網(wǎng)，噴射混凝土分兩層施工（底層50mm+面層50mm），添加鋼纖維（60kg/m3）斷層段：U型鋼棚（29U）+注漿加固。棚距500mm，棚間采用Φ20mm拉桿連接，背板背緊背實，壁后注漿壓力1.5MPa4.4井底段支護(hù)井底段加深至15m，井壁厚度增加至800mm，配置Φ25mm@200mm鋼筋網(wǎng)。設(shè)置防撞梁（I56b工字鋼）及緩沖裝置，防撞梁距井底10m，采用樹脂錨桿固定在井壁上，錨桿長度3.5m，錨固力≥150kN。井底水窩采用C35混凝土澆筑，深度5m，設(shè)置Φ300mm排水孔。四、排水通風(fēng)系統(tǒng)4.1排水系統(tǒng)采用三級排水方案：4.1.1一級排水（工作面排水）設(shè)備配置：2臺BQF-III型風(fēng)動潛水泵（排量50m3/h，揚程80m），1臺工作1臺備用排水管路：Φ159mm×6mm無縫鋼管，沿井壁固定，每隔30m設(shè)管卡臨時水倉：工作面設(shè)置10m3臨時水倉，采用混凝土澆筑，壁厚300mm4.1.2二級排水（中間排水）在400m水平設(shè)置中間泵房，安裝2臺150D-30×8型離心式水泵（流量50m3/h，揚程240m），配套Φ200mm×8mm排水管路。水倉容量100m3，分主副水倉，配備自動清淤裝置。4.1.3三級排水（地面排水）地面設(shè)置永久泵房，安裝3臺MD280-43×9型多級離心泵（流量280m3/h，揚程387m），2用1備。排水管路采用Φ273mm×10mm螺旋焊管，出口連接至工業(yè)廣場沉淀池（三級沉淀，總?cè)萘?00m3）。4.2通風(fēng)系統(tǒng)采用壓入式通風(fēng)：4.2.1通風(fēng)設(shè)備地面安裝2臺FBDNo6.3型對旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)（風(fēng)量250-500m3/min，風(fēng)壓3000Pa），1臺工作1臺備用，實現(xiàn)自動切換。風(fēng)筒選用Φ800mm阻燃風(fēng)筒，每節(jié)長度10m，搭接長度≥100mm，采用雙反邊連接。4.2.2通風(fēng)管理風(fēng)筒出風(fēng)口距工作面距離≤5m，風(fēng)筒百米漏風(fēng)率≤8%井下設(shè)置3個風(fēng)速傳感器（工作面、中間泵房、井底），實時監(jiān)測風(fēng)速（≥0.25m/s）每旬進(jìn)行1次通風(fēng)阻力測定，總阻力≤2000Pa瓦斯監(jiān)測：工作面、上隅角、回風(fēng)流設(shè)置甲烷傳感器，報警濃度≥0.8%，斷電濃度≥1.0%4.2.3降溫措施當(dāng)工作面溫度超過28℃時，啟用降溫系統(tǒng)：地面設(shè)置制冷站，配備2臺LSB-300型冷水機(jī)組（制冷量300kW）井下安裝空冷器（KLD-100型），冷卻水流量50m3/h供風(fēng)溫度控制在26℃以下，相對濕度≤85%五、安全措施5.1頂板管理空頂距離≤2.0m，臨時支護(hù)緊跟工作面，采用前探梁支護(hù)（3根Φ159mm鋼管，長度4m）破碎帶施工時，縮小循環(huán)進(jìn)尺至1.0m，U型鋼棚支護(hù)滯后工作面≤1.5m每班進(jìn)行頂板離層監(jiān)測，采用LBY-2型頂板離層儀，監(jiān)測點間距50m發(fā)現(xiàn)頂板來壓征兆（如掉渣、異響、裂隙增大），立即撤離人員，采取加固措施5.2提升運輸安全提升系統(tǒng)：JK-2.0/20型提升絞車，配備KTJ15型提升機(jī)綜合保護(hù)裝置，實現(xiàn)過卷、過速、過負(fù)荷等12種保護(hù)防墜器：采用緩沖式防墜器，每日進(jìn)行不脫鉤試驗，每周進(jìn)行脫鉤試驗信號系統(tǒng)：采用聲光兼?zhèn)涞谋举|(zhì)安全型信號裝置，設(shè)置"一聲停、二聲上、三聲下"的通用信號吊桶運輸：嚴(yán)禁超載（定員8人/桶），乘桶人員必須面向外站立，雙手緊握扶手5.3爆破安全爆破器材：采用煤礦許用乳化炸藥（三級煤礦許用），毫秒延期電雷管（總延期時間≤130ms）裝藥作業(yè)：由持證爆破工操作，采用正向裝藥，炮泥封孔長度≥0.5m爆破警戒：地面警戒半徑300m，井下警戒距離100m，設(shè)置崗哨和警示標(biāo)志瓦斯檢查：裝藥前、爆破前、爆破后分別檢測瓦斯?jié)舛?，?.8%方可作業(yè)5.4防排水安全防水措施：工作面配備2臺探水鉆（ZDY-650型），超前探水距離30m，幫距5m排水設(shè)備：所有水泵實現(xiàn)自動控制，水位達(dá)到警戒水位時自動啟動備用泵管路維護(hù)：每周對排水管路進(jìn)行1次耐壓試驗（試驗壓力1.5倍工作壓力）透水預(yù)兆：發(fā)現(xiàn)掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙、出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等透水預(yù)兆時，立即停止作業(yè)，撤離人員5.5個人防護(hù)入井人員必須佩戴安全帽、自救器（ZYX45型）、礦燈，穿防靜電工作服和膠靴高空作業(yè)（≥2m）必須使用雙鉤安全帶，高掛低用，固定在牢固構(gòu)件上爆破作業(yè)時，爆破工必須佩戴防靜電手套和絕緣膠鞋接觸粉塵作業(yè)人員佩戴防塵口罩（KN100級），每季度進(jìn)行1次職業(yè)健康檢查5.6應(yīng)急管理編制12項專項應(yīng)急預(yù)案（頂板事故、透水、瓦斯爆炸、火災(zāi)等），每月組織1次應(yīng)急演練井下設(shè)置3個避難硐室（200m、400m、600m水平），配備供氧、通訊、急救設(shè)備，可容納20人避難地面建設(shè)應(yīng)急救援中心，配備2臺救援絞車、1套快速建井系統(tǒng)、醫(yī)療救護(hù)設(shè)備建立應(yīng)急通訊系統(tǒng)，井下每隔100m設(shè)置電話，工作面配備本安型對講機(jī)六、質(zhì)量控制6.1原材料控制水泥：P.O42.5R水泥，進(jìn)場需提供出廠合格證和3天強度報告，每200t抽樣1次鋼筋：HRB400E級鋼筋，屈服強度≥400MPa，抗拉強度≥540MPa，冷彎性能合格混凝土：嚴(yán)格控制配合比，表土段C40（水灰比0.45，砂率38%），基巖段C30（水灰比0.55，砂率40%）錨桿：Φ20mm中空注漿錨桿，錨固力≥80kN，延伸率≥15%6.2施工過程控制測量放線：采用LeicaTS60全站儀（測角精度0.5″，測距精度1mm+1ppm），每50m進(jìn)行1次井筒中心投點模板工程：模板安裝偏差≤5mm，垂直度偏差≤1‰，接縫平整度≤2mm混凝土施工：坍落度每工作班檢查2次，試塊留置：每100m3制作3組試塊（標(biāo)養(yǎng)+同條件）支護(hù)質(zhì)量：錨桿抗拔力試驗每300根抽樣1組（≥80kN），噴層厚度每20m檢查1個斷面（6點/斷面）6.3驗收標(biāo)準(zhǔn)井筒全深垂直度偏差≤1‰（800m井筒允許偏差≤80mm）井壁表面平整度≤50mm/2m混凝土強度：28天齡期抗壓強度≥設(shè)計值100%錨桿錨固力：合格率≥90%，最低值≥設(shè)計值90%七、施工進(jìn)度保障7.1資源保障設(shè)備保障：關(guān)鍵設(shè)備備用率100%（如空壓機(jī)、提升絞車、通風(fēng)機(jī)）材料儲備：鋼材、水泥、炸藥等主要材料儲備量滿足15天連續(xù)施工需求勞動力保障：采用三班制連續(xù)作業(yè)，關(guān)鍵崗位人員持證上崗，配備20%后備人員7.2技術(shù)保障采用傘鉆打眼（效率提高