礦山豎井?dāng)U井施工方案一、工程概況與編制依據(jù)1.1項(xiàng)目概況本工程為XX礦山豎井?dāng)U井工程，位于XX省XX市XX礦區(qū)，旨在通過對現(xiàn)有豎井進(jìn)行擴(kuò)挖改造，提升井筒直徑至8.0米，井深延伸至580米。擴(kuò)井完成后將滿足礦山年提升能力提升至150萬噸的生產(chǎn)需求，井筒結(jié)構(gòu)采用C35鋼筋混凝土復(fù)合支護(hù)體系，井壁厚度自上而下分為600mm（表土層）、500mm（基巖層）兩級漸變結(jié)構(gòu)，井底設(shè)3.5米厚鋼筋混凝土緩沖層。1.2地質(zhì)條件井筒穿越地層自上至下依次為：人工填土層（0-8m）：雜填土與素填土混雜，松散結(jié)構(gòu)，滲透系數(shù)1.2×10?3m/s，需采用止水帷幕處理粉質(zhì)黏土層（8-35m）：硬塑狀態(tài)，含氧化鐵結(jié)核，遇水易軟化，屬III級硬土花崗巖全風(fēng)化帶（35-78m）：呈土狀或礫砂狀，高嶺土化嚴(yán)重，巖體完整性系數(shù)Kv=0.35花崗巖弱風(fēng)化帶（78-580m）：粗粒斑狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā)育，主要發(fā)育兩組正交節(jié)理，間距0.5-1.2m，局部存在充填黃泥的軟弱夾層1.3編制依據(jù)《礦山井巷工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50213-2025）《煤礦安全規(guī)程》（2025版）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2022）礦井地質(zhì)勘探報告及擴(kuò)井工程設(shè)計圖紙類似工程施工經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)（直徑7.5m豎井月均進(jìn)尺85m）二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置專業(yè)技術(shù)人員32人，下設(shè)：工程技術(shù)部：負(fù)責(zé)施工方案編制與技術(shù)交底安全監(jiān)察部：實(shí)施24小時井下安全監(jiān)控施工管理部：統(tǒng)籌三個專業(yè)施工隊(duì)（掘進(jìn)隊(duì)、支護(hù)隊(duì)、機(jī)電隊(duì)）物資設(shè)備部：管理270噸級豎井掘進(jìn)機(jī)等特種設(shè)備2.2施工分區(qū)地面區(qū)：布置混凝土攪拌站（HZS90型）、鋼筋加工棚（30m×15m）、設(shè)備維修車間及200kW雙回路供電系統(tǒng)井口作業(yè)區(qū)：安裝2JK-3.5/20型提升機(jī)，配置4m3吊桶兩套（一備一用）井下作業(yè)區(qū)：劃分掘進(jìn)作業(yè)面（-580m）、支護(hù)作業(yè)段（-560m至-580m）、運(yùn)輸通道（-570m聯(lián)絡(luò)巷）三級作業(yè)空間2.3施工進(jìn)度計劃采用Project軟件編制四級進(jìn)度控制體系，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)包括：前期準(zhǔn)備階段（45天）：完成鎖口施工及設(shè)備安裝表土段擴(kuò)挖（30天）：日循環(huán)進(jìn)尺控制在1.2m基巖段擴(kuò)挖（180天）：采用"逐夢號"豎井掘進(jìn)機(jī)實(shí)現(xiàn)日進(jìn)尺12-15m永久支護(hù)（150天）：同步跟進(jìn)掘進(jìn)作業(yè)面，滯后距離≤20m竣工驗(yàn)收（30天）：包含井壁超聲波檢測、錨桿拉拔試驗(yàn)等23項(xiàng)檢測內(nèi)容三、施工關(guān)鍵技術(shù)3.1井筒擴(kuò)挖施工3.1.1表土段（0-78m）施工采用"鉆孔樁+旋噴樁"聯(lián)合支護(hù)方案：圍護(hù)結(jié)構(gòu)：Φ800mm鉆孔灌注樁，樁長85m（嵌入弱風(fēng)化巖7m），環(huán)向間距1.0m，樁頂設(shè)800×1000mm鋼筋混凝土冠梁止水帷幕：Φ800mm三重管旋噴樁，樁長42m，搭接200mm，28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥2.5MPa，滲透系數(shù)≤10??m/s開挖工藝：分層臺階法開挖，每層高度2.5m，配置PC200小型挖掘機(jī)配合中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)出碴，開挖循環(huán)時間控制在8小時內(nèi)3.1.2基巖段（78-580m）施工應(yīng)用"逐夢號"可變徑豎井掘進(jìn)機(jī)實(shí)施機(jī)械化作業(yè)：設(shè)備參數(shù)：開挖直徑6.5-8.0m無級調(diào)節(jié)，刀盤扭矩4800kN·m，總功率1260kW，配置16組滾刀（4組中心刀+12組周邊刀）施工工法：采用"定向鉆先導(dǎo)孔+反井鉆導(dǎo)孔+擴(kuò)孔掘進(jìn)"三步工藝，先導(dǎo)孔直徑216mm，反井鉆形成1.2m溜渣孔，擴(kuò)挖時同步完成管片拼裝出碴系統(tǒng)：采用中心螺旋輸送機(jī)+箕斗聯(lián)合出碴，碴石經(jīng)破碎后通過600mm溜渣管自重下放至井底車場3.2支護(hù)體系施工3.2.1臨時支護(hù)表土層：采用Φ22mm中空注漿錨桿（L=3.5m，間排距1.0×1.0m）+Φ8mm鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格150×150mm）+C25噴射混凝土（厚150mm）基巖層：玻璃纖維錨桿（Φ20mm，L=2.5m）+鋼拱架（I18型鋼，間距0.8m）+噴射混凝土（厚100mm），斷層破碎帶增設(shè)Φ108mm管棚（L=10m）3.2.2永久支護(hù)模板系統(tǒng)：采用液壓整體下移模板，高度4.5m，面板厚12mm，配置8個液壓千斤頂同步調(diào)節(jié)混凝土施工：采用HBT60型混凝土輸送泵，配合Φ150mm澆筑管自下而上連續(xù)澆筑，坍落度控制在180±20mm，初凝時間≥6小時特殊處理：井深320m、480m兩處斷層帶采用"深孔注漿+格柵拱架"加強(qiáng)措施，注漿孔深8m，擴(kuò)散半徑2.5m，注漿壓力3-5MPa3.3地下水控制建立三級治水體系：地面預(yù)降水：沿井口周邊布置8口Φ325mm管井，深60m，配置15kW潛水泵連續(xù)排水工作面排水：設(shè)置臨時水倉（容積50m3），安裝2臺200m3/h臥泵（一用一備）斷層預(yù)注漿：對預(yù)測涌水量＞50m3/h的破碎帶，提前實(shí)施工作面預(yù)注漿，采用水泥-水玻璃雙液漿，凝膠時間控制在30-60s四、施工設(shè)備配置4.1主要施工機(jī)械設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)豎井掘進(jìn)機(jī)"逐夢號"可變徑1臺功率1260kW，開挖直徑6.5-8.0m提升機(jī)2JK-3.5/201臺卷筒直徑3.5m，提升速度8m/s混凝土輸送泵HBT602臺理論排量60m3/h，工作壓力16MPa液壓模板ZY-4.51套高度4.5m，自重28t地質(zhì)雷達(dá)SIR-40001臺探測深度5m，分辨率2cm4.2監(jiān)測設(shè)備井壁應(yīng)力監(jiān)測：布設(shè)24個鋼筋應(yīng)力計，量程0-300MPa圍巖收斂監(jiān)測：采用JSS30A型數(shù)顯收斂計，精度0.01mm水位監(jiān)測：設(shè)置3個自動水位計，數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸至地面監(jiān)控室五、質(zhì)量安全保證措施5.1質(zhì)量控制要點(diǎn)鋼筋工程：采用直螺紋連接，絲頭加工長度22mm，力矩值控制在280-320N·m混凝土工程：每50m3制作3組試塊，抗?jié)B等級S10（20m以下）、S8（20m以上）錨桿施工：做10%錨桿拉拔試驗(yàn)，要求抗拔力≥150kN5.2安全防護(hù)體系防墜系統(tǒng)：設(shè)置KJ230型人員定位系統(tǒng)，配備防墜器（制動距離≤1.5m）爆破安全：采用2號巖石乳化炸藥，毫秒延期雷管，總延期時間≤130ms通風(fēng)管理：安裝2臺45kW軸流風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)壓抽混合式通風(fēng)，風(fēng)量≥250m3/min5.3應(yīng)急預(yù)案5.3.1涌水事故處理預(yù)警指標(biāo)：當(dāng)涌水量突然增至30m3/h或水位上升速度＞0.5m/h時啟動預(yù)案處置流程：立即停止作業(yè)，人員撤離至安全區(qū)域啟動備用排水系統(tǒng)，實(shí)施工作面封堵采用Φ108mm套管跟進(jìn)法施工止水墻待涌水穩(wěn)定后實(shí)施化學(xué)注漿加固5.3.2井壁坍塌處理應(yīng)急物資：儲備20m3速凝混凝土、500mΦ20mm鋼絞線、10套備用拱架處置措施：采用噴混凝土快速封閉塌腔（初凝時間≤5min）施打Φ25mm預(yù)應(yīng)力錨索（L=15m，張拉力150kN）分步開挖塌方體，每循環(huán)進(jìn)尺≤0.5m六、施工管理6.1進(jìn)度控制采用BIM技術(shù)實(shí)施4D進(jìn)度管理，關(guān)鍵線路控制節(jié)點(diǎn)：第30天完成鎖口施工第90天通過35m黏土層段第210天完成表土段支護(hù)第420天實(shí)現(xiàn)井筒到底6.2成本控制材料管理：建立混凝土配合比動態(tài)調(diào)整機(jī)制，水泥用量控制在380±10kg/m3設(shè)備管理：實(shí)行單機(jī)核算，"逐夢號"掘進(jìn)機(jī)利用率≥75%能耗控制：目標(biāo)值為噸巖電耗≤8.5kW·h，水耗≤0.6m36.3環(huán)保措施噪聲控制