副井場地施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1井筒基本參數(shù)本副井設(shè)計(jì)凈直徑6.5m，井筒深度860m，井口設(shè)計(jì)標(biāo)高+235.5m，井底車場標(biāo)高-624.5m。井筒采用鋼筋混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，表土段井壁厚600mm，基巖段井壁厚450mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35。井筒裝備包括罐道梁、梯子間、管路電纜等設(shè)施，承擔(dān)礦井人員、材料、設(shè)備提升及安全出口功能。施工范圍涵蓋表土段掘砌65m（含鎖口）、基巖段掘進(jìn)795m、混凝土支護(hù)1280m3、井筒裝備安裝860m及排水管2趟、壓風(fēng)管1趟的敷設(shè)任務(wù)。1.2地質(zhì)水文條件表土段（0-65m）：由第四系松散土層構(gòu)成，自上而下分為黃土層（厚12m）、砂質(zhì)黏土層（厚28m）及礫石層（厚25m），含水量18-25%，土體穩(wěn)定性差，易發(fā)生流砂、管涌等地質(zhì)災(zāi)害?；鶐r段（65-860m）：以砂巖（380m）、石灰?guī)r（220m）為主，夾雜薄層頁巖（195m），其中65-120m段為風(fēng)化帶，裂隙發(fā)育。水文特征表現(xiàn)為雙層含水層結(jié)構(gòu)：礫石層靜止水位+210m，涌水量預(yù)計(jì)45m3/h；石灰?guī)r溶洞含水層埋深420-480m，涌水量預(yù)計(jì)80m3/h，需采取特殊治水措施。1.3提升系統(tǒng)配置副井提升系統(tǒng)設(shè)置兩套獨(dú)立裝置：交通罐系統(tǒng)采用罐籠配平衡錘結(jié)構(gòu)，配置2根首繩（規(guī)格246×21+7FC1670，單根長650m，重1.4t）和2根尾繩（規(guī)格P6×4×758×13+FC1370，單根長600m）；寬罐系統(tǒng)采用寬體罐籠配平衡錘結(jié)構(gòu)，配置6根首繩（規(guī)格506×28+FC1770，單根長650m，重6.7t）和3根尾繩（規(guī)格P8×4×19216×34+FC1670，單根長600m）。井口提升設(shè)備包括JK-2.5-2/31.5型主軸裝置、ZKL-3型行星減速器及YJF4503-10型變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)（功率315KW），配套TH119C型液壓站及KTX-15型通訊信號(hào)系統(tǒng)。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)規(guī)劃井口作業(yè)區(qū)：設(shè)置直徑12m的圓形鎖口盤，配置2臺(tái)JZ-10/800型鑿井絞車作為穩(wěn)車系統(tǒng)，布置4套FJD-6型傘鉆作業(yè)平臺(tái)。地面輔助區(qū)：劃分混凝土攪拌站（HZS90型攪拌機(jī)組，生產(chǎn)能力45m3/h）、材料堆放區(qū)（鋼材存儲(chǔ)量500t）、設(shè)備維修區(qū)（配置20t龍門吊）及臨時(shí)辦公區(qū)，各區(qū)通過6m寬環(huán)形施工道路連接。井下作業(yè)區(qū)：按30m段高劃分掘進(jìn)循環(huán)，設(shè)置臨時(shí)水倉（容積200m3）及壓風(fēng)管路系統(tǒng)（Φ159mm無縫鋼管，風(fēng)壓0.8MPa）。2.2施工流程規(guī)劃采用"凍結(jié)法+鉆爆法"聯(lián)合施工工藝，總體分為五個(gè)階段：鎖口施工階段（10m，7天）→表土凍結(jié)段施工（55m，45天）→基巖段掘進(jìn)支護(hù)（795m，210天）→井筒裝備安裝（860m，60天）→系統(tǒng)調(diào)試（15天）。關(guān)鍵線路控制節(jié)點(diǎn)包括：凍結(jié)壁交圈（第28天）、基巖段到底（第262天）、提升系統(tǒng)帶負(fù)荷試運(yùn)行（第330天）。2.3資源配置計(jì)劃人力資源：配置3個(gè)掘進(jìn)班組（每班12人）、2個(gè)支護(hù)班組（每班8人）及專業(yè)安裝隊(duì)伍（30人），實(shí)行"三八制"作業(yè)。機(jī)械設(shè)備：主要施工設(shè)備包括2JK-3.5/20型提升機(jī)（提升速度6m/s）、FJD-6型傘鉆（鉆孔直徑45-50mm）、HZ-6型中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)（抓斗容積0.6m3）、整體金屬模板（高度3.5m）及MC-30型混凝土輸送泵。材料供應(yīng)：C35混凝土用量1280m3（摻加粉煤灰15%），鋼筋用量210t（HRB400E級(jí)），炸藥選用2#巖石乳化炸藥（總用量8.5t）。三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1表土段凍結(jié)施工凍結(jié)孔布置：沿井筒周邊均勻布置24個(gè)凍結(jié)孔，孔深85m，開孔間距1.2m，終孔間距0.8m，采用DZJ-300型鉆機(jī)施工，偏斜率控制在0.3%以內(nèi)。凍結(jié)管選用Φ127×8mm無縫鋼管，采用絲扣連接并做打壓試驗(yàn)（壓力1.2MPa，保壓30min無壓降）。凍結(jié)系統(tǒng)運(yùn)行：配置4臺(tái)JYL-200型螺桿冷凍機(jī)（單機(jī)制冷量200kW），鹽水循環(huán)量180m3/h，凍結(jié)壁設(shè)計(jì)厚度2.8m，平均溫度-10℃，積極凍結(jié)期45天，維護(hù)凍結(jié)期持續(xù)至基巖段施工結(jié)束。掘砌作業(yè)：采用短段掘砌（段高1.2m），配備2臺(tái)ZMZ-12型抓巖機(jī)裝巖，使用Φ20mm鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格200×200mm）+噴射混凝土（厚100mm）作臨時(shí)支護(hù)，永久支護(hù)采用C35鋼筋混凝土，配置Φ22mm主筋（間距250mm）及Φ10mm箍筋（間距300mm），混凝土澆筑采用底卸式吊桶下料，插入式振搗器振搗密實(shí)。3.2基巖段鉆爆施工爆破參數(shù)設(shè)計(jì)：采用光面爆破技術(shù)，周邊眼間距500mm，抵抗線600mm，裝藥量0.3kg/m；輔助眼分3圈布置，圈徑分別為4.5m、3.0m、1.5m，裝藥量0.6-1.0kg/m；掏槽眼采用楔形掏槽，深度比其他炮眼深200mm。雷管選用MS1-5段毫秒延期電雷管，總延期時(shí)間控制在130ms以內(nèi)，起爆網(wǎng)絡(luò)采用串聯(lián)方式，起爆電源為380V交流電。掘進(jìn)循環(huán)組織：采用"鉆眼-爆破-出矸-支護(hù)"單行作業(yè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺3.5m，循環(huán)時(shí)間16h。鉆眼作業(yè)使用FJD-6型傘鉆，配置6臺(tái)YGZ-70型鑿巖機(jī)，鉆眼深度4.0m；出矸采用中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)配合1.5m3吊桶，提升絞車運(yùn)行速度5m/s，出矸時(shí)間控制在6h以內(nèi)；支護(hù)作業(yè)采用整體金屬模板，模板高度3.5m，采用4根Φ20mm鋼絲繩懸吊，混凝土澆筑采用輸送管下料，導(dǎo)管埋深保持1.5-2.0m。3.3井筒治水技術(shù)地面預(yù)注漿：針對(duì)石灰?guī)r含水層，施工6個(gè)注漿孔（孔深500m），采用下行分段注漿法，段高50m，注漿壓力8-10MPa，注入水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，水泥漿與水玻璃體積比1:0.5），單孔注漿量預(yù)計(jì)120m3。工作面預(yù)注漿：當(dāng)掘進(jìn)至含水層頂板10m時(shí)，施工8個(gè)止?jié){墊（厚度5m），采用Φ110mm鉆孔注漿，注漿壓力為靜水壓力的2-3倍，選用超細(xì)水泥（粒徑≤10μm）提高堵水效果。排水系統(tǒng)：設(shè)置三級(jí)排水：工作面配備2臺(tái)BQW300-1000/8型潛水泵（流量300m3/h，揚(yáng)程1000m）；+200m水平設(shè)置臨時(shí)水倉，安裝3臺(tái)MD250-65×9型多級(jí)離心泵（流量250m3/h）；地面設(shè)置永久排水系統(tǒng)，配置2臺(tái)D450-60×8型水泵（一用一備）。排水管路采用Φ219×8mm無縫鋼管，法蘭連接，每50m設(shè)伸縮節(jié)。3.4井筒裝備安裝罐道梁安裝：采用"分層吊裝+螺栓連接"工藝，罐道梁選用25#工字鋼，間距6m，安裝時(shí)先固定上下基準(zhǔn)梁，使用激光投點(diǎn)儀定位，梁面水平度誤差≤2mm，中心線偏差≤3mm。罐道采用63#方鋼，接頭處采用坡口焊接，直線度偏差控制在1‰以內(nèi)。梯子間安裝：設(shè)置在井筒東側(cè)，采用角鋼框架結(jié)構(gòu)（∠75×8mm），踏步間距300mm，扶手高度900mm，安裝后做荷載試驗(yàn)（均布荷載2kN/m2）。管路敷設(shè)：排水管（Φ273×10mm）及壓風(fēng)管（Φ159×8mm）采用托架固定，托架間距6m，管路連接采用法蘭連接，加裝耐震墊片。電纜敷設(shè)采用電纜鉤懸掛，間距1.5m，高低壓電纜分層布置，間距≥300mm。所有金屬構(gòu)件安裝后進(jìn)行防腐處理（除銹等級(jí)Sa2.5級(jí)，涂刷環(huán)氧富鋅底漆2道，干膜厚度≥80μm）。四、提升系統(tǒng)安裝調(diào)試4.1絞車安裝工藝基礎(chǔ)驗(yàn)收：絞車基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值100%后進(jìn)行驗(yàn)收，表面平整度誤差≤5mm/m，預(yù)埋件位置偏差≤10mm。采用"二次灌漿法"固定機(jī)座，墊鐵組選用斜墊鐵（斜度1:25），每組不超過4塊，總厚度30-60mm，墊鐵與基礎(chǔ)接觸面積≥75%。主軸裝置安裝：主軸水平度偏差≤0.1mm/m，沿軸向偏差≤0.15mm/m，軸承座采用巴氏合金瓦，頂間隙0.3-0.4mm，側(cè)間隙0.15-0.2mm。制動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試：盤式制動(dòng)器閘瓦與制動(dòng)盤間隙調(diào)整為0.5-1mm，接觸面積≥60%，制動(dòng)手把全行程時(shí)間≤0.5s，制動(dòng)油缸殘壓≤0.5MPa。液壓站調(diào)試包括：工作壓力（6.3MPa）、安全溢流壓力（7.0MPa）及二級(jí)制動(dòng)延時(shí)（0.6-0.8s），確保制動(dòng)減速度符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定（罐籠提升≤5m/s2）。4.2鋼絲繩懸掛施工首繩安裝：采用"地面纏繩+井下連接"工藝，首繩通過天輪平臺(tái)導(dǎo)向輪下放，繩盤支架設(shè)置阻尼裝置控制下放速度（≤0.5m/s）。繩頭連接使用楔形繩環(huán)，繩卡數(shù)量6個(gè)，間距150mm，方向與鋼絲繩捻向一致。首繩張力調(diào)整采用液壓調(diào)繩器，各繩張力差≤5%。尾繩安裝：尾繩采用"罐籠端固定+平衡錘端調(diào)節(jié)"方式，安裝時(shí)保持自然下垂，避免扭轉(zhuǎn)，尾繩與罐籠連接使用自平衡式繩頭裝置，允許±3°擺動(dòng)量。負(fù)荷試驗(yàn)：分三級(jí)進(jìn)行：空負(fù)荷試運(yùn)行（2h，檢查各部件運(yùn)行狀況）→1/2額定負(fù)荷試驗(yàn)（4h，測(cè)試制動(dòng)系統(tǒng)性能）→額定負(fù)荷試驗(yàn)（8h，測(cè)量主軸軸承溫度≤65℃，減速器油溫≤55℃）。提升速度測(cè)試采用光電編碼器，最大速度偏差≤3%，全程運(yùn)行時(shí)間誤差≤5s。五、質(zhì)量安全保證措施5.1質(zhì)量管理體系原材料控制：水泥選用P.O42.5R級(jí)普通硅酸鹽水泥，進(jìn)場需提供出廠合格證及3d、28d強(qiáng)度報(bào)告；鋼筋采用HRB400E級(jí)，每批進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率）；防水材料選用SBS改性瀝青卷材（厚度≥4mm），進(jìn)行耐熱度、低溫柔性試驗(yàn)。施工過程控制：混凝土配合比由試驗(yàn)室出具，坍落度控制在180±20mm，每50m3制作1組試塊（標(biāo)養(yǎng)28d）；井筒掘進(jìn)斷面允許偏差：半徑±150mm，周長±300mm；支護(hù)厚度采用超聲波檢測(cè)，每100m檢測(cè)1個(gè)斷面，合格率≥95%。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行《煤礦井巷工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50213-2010），分項(xiàng)工程合格率100%，優(yōu)良率≥85%；單位工程觀感質(zhì)量評(píng)分≥85分，資料完整性評(píng)分≥90分。建立質(zhì)量追溯系統(tǒng)，對(duì)每道工序?qū)嵭?三檢制"（自檢、互檢、專檢），關(guān)鍵工序留存影像資料。5.2安全防護(hù)措施頂板管理：采用"敲幫問頂"制度，掘進(jìn)工作面設(shè)置臨時(shí)支護(hù)（錨噴支護(hù)，錨桿規(guī)格Φ20×2000mm，間排距800×800mm）；破碎帶施工時(shí)縮小循環(huán)進(jìn)尺至2.0m，采用超前管棚支護(hù)（Φ108×6mm無縫鋼管，長度5m，環(huán)向間距300mm）。防墜措施：井架設(shè)置防過卷裝置（過卷高度2.0m），提升鋼絲繩安全系數(shù)≥9，每天進(jìn)行斷絲檢查（斷絲數(shù)≤12絲/捻距）；井口、井底及中間水平設(shè)置安全門，與提升信號(hào)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制。應(yīng)急管理：編制12項(xiàng)專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案（透水、瓦斯突出、提升事故等），每季度組織1次實(shí)戰(zhàn)演練。井下作業(yè)面配備4臺(tái)自救器（ZYX45型，有效時(shí)間45min）及2套壓風(fēng)自救系統(tǒng)（供風(fēng)量≥0.3m3/min·人）；地面設(shè)置應(yīng)急物資儲(chǔ)備庫，存放救生艙、擔(dān)架及急救藥品，確保應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間≤15min。5.3特殊作業(yè)控制爆破作業(yè)：實(shí)行"一炮三檢"制度（裝藥前、爆破前、爆破后檢查瓦斯?jié)舛?，?.8%方可作業(yè)），爆破警戒距離：直巷≥100m，拐彎巷道≥75m。雷管、炸藥分開存放，距離≥30m，使用專用爆破箱運(yùn)輸，由持證爆破工操作。高空作業(yè)：2m以上作業(yè)設(shè)置安全網(wǎng)（網(wǎng)格≤100×100mm），作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，使用工具袋存放工具，嚴(yán)禁上下拋擲物料。井筒懸吊設(shè)備定期檢查（每周1次），鋼絲繩磨損量≤10%，連接裝置探傷檢測(cè)每年1次。有限空間作業(yè)：井下動(dòng)火作業(yè)辦理許可證，配備2臺(tái)便攜式瓦斯檢測(cè)儀（量程0-4%，精度±0.1%）；通風(fēng)系統(tǒng)采用壓入式通風(fēng)，風(fēng)量≥0.25m3/s·m2，風(fēng)速≥0.25m/s。作業(yè)人員實(shí)行"雙人監(jiān)護(hù)"制度，每2h輪換1次，設(shè)置應(yīng)急聯(lián)絡(luò)信號(hào)（聲光兼?zhèn)洌_保通訊暢通。六、施工進(jìn)度計(jì)劃6.1進(jìn)度控制節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)備階段（第1-15天）：完成施工方案審批、設(shè)備進(jìn)場及臨時(shí)設(shè)施搭建，關(guān)鍵線路為凍結(jié)孔施工設(shè)備安裝（第10天）。主體施工階段：表土段施工（第16-60天），關(guān)鍵線路為凍結(jié)壁交圈（第45天）；基巖段施工（第61-270天），關(guān)鍵線路為含水層注漿堵水（第180-210天）；裝備安裝階段（第271-330天），關(guān)鍵線路為提升系統(tǒng)調(diào)試（第320-330天）。6.2進(jìn)度保障措施資源保障：建立材料供應(yīng)商名錄（3家以上備選），鋼材、水泥儲(chǔ)備量滿足15天用量；設(shè)備實(shí)行"三定"制度（定人、定機(jī)、定崗），配備20%備用設(shè)備（如潛水泵、鑿巖機(jī)）。技術(shù)保障：采用BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬，優(yōu)化爆破參數(shù)及支護(hù)設(shè)計(jì)；成立技術(shù)攻關(guān)小組，針對(duì)含水層治水等關(guān)鍵技術(shù)難題開展專題研究。管理保障：實(shí)行周進(jìn)度考核與獎(jiǎng)懲制度，延誤工期每超1天扣罰施工單位5萬元；設(shè)立進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)基金（合同價(jià)的3%），用于應(yīng)對(duì)不可抗力影響。七、環(huán)境保護(hù)措施7.1揚(yáng)塵控制施工道路采用C20混凝土硬化（厚度200mm），配備2臺(tái)灑水車（容量8m3），每天灑水4次（早中晚及夜間）；材料堆場設(shè)置6m高圍擋（彩鋼板），易揚(yáng)塵材料（水泥、粉煤灰）采用密閉罐存儲(chǔ)，裝卸時(shí)采取噴淋降塵措施（霧炮機(jī)覆蓋率100%）。7.2廢水處理設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e500m3），施工廢水經(jīng)沉淀（停留時(shí)間≥2h）、過濾（石英砂濾料）及消毒（投加次氯酸鈉，濃度5mg/L）處理后回用，回用率≥80%；生活污水經(jīng)地埋式一體化處理設(shè)備（處理能力50m3/d）處理，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后排放。7.3噪聲控制破碎機(jī)、空壓機(jī)等強(qiáng)噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚（降噪量≥25dB），作業(yè)時(shí)間限制在6