赵庄二号东回风井施工组织设计

1、前 言赵庄二号井东回风立井工程，位于山西省长治市长子县慈林镇布村东北，具有良好的铁路及公路运输条件，太原焦作电气化铁路及227省道场地的西侧通过，距离227省道约800米，距东天良火车站约1000米，交通便利。赵庄二号井东回风立井施工工程包括立井井筒、安全出口、风硐和井底连接处等工程的施工，该工程施工组织设计根据晋城煤业集团赵庄二号井东回风立井工程施工招标文件及招标图纸编制。本施工组织设计编制依据：（1）北京圆之翰煤炭工程设计有限公司设计的赵庄二号东回风立井井壁结构、风硐结构、安全出口结构、井底连接处平、剖、断面图：S10401-118-01、S10401-118-02、S10401-118-03、S10401-119-01；（2）煤矿安全规程（2004年版）；（3）煤矿井巷工程质量检验评定标准（MT5009-94）；（4）矿山井巷工程施工及验收规范（GBJ213-90）；（5）煤矿建设安全规定（试行）。1工程概况1.1地质条件地层情况：第四系（Q）：层厚2m。岩性为粘性土。二叠系上盒河子组（P2s）：层厚299.18。岩性主要为灰白、灰绿色砂岩，杂色斑块泥岩、砂质泥岩等。二叠系下石盒

2、子组（P1x）：层厚54.39m。岩性主要为灰白、浅灰色砂岩，灰色、浅灰色泥岩。二叠系山西组（P1s）：层厚71.98m。岩性主要为灰灰黑色砂、泥岩互层，夹数层煤。局部植物化石含量丰富，为重要的含煤地层。水文地质：上石盒子组、下石盒子组及山西组地层均存在含水层。含水层段水均具有一定的承压性。预计涌水量基岩风化带为165.05m3/h，下石盒子组+山西组为15.10m3/h。瓦斯量：该矿井为低瓦斯矿井。由项目技术负责人负责向建设方索取地质水文资料。1.2工程量及工程技术特征赵庄二号井东回风立井井筒矿建工程包括:立井井筒、安全出口、风硐和井底连接处等工程的施工。立井井筒井深408.77m（其中井壁段上口部分42.833m，基岩段365.937m）；井底水窝4.5m；安全出口，平面长度23.6m；风硐，长度12.245m；井底连接处，距井筒内壁两侧长各4m。井筒技术特征见表1。赵庄二号井东回风立井井筒技术特征 表 1 序号名 称单位技术特征备注1井口坐标XmYm5Zm+1336.0002井筒净直径m4.5003表土及基岩风化带段净断面m215.9掘进断面m229.22/23.76长度m14.

3、0004基岩段掘进断面m222.1净断面m215.9长度m150.4551、2号壁座长度m1.650、1.650净断面m215.96下井底连接处长度m9.257支护方式表土及基岩风化带段钢筋混凝土、厚度500/800mm、C20基岩段混凝土、厚度400mm、C201、2号壁座钢筋混凝土、C208附属工程安全出口长度21.3m.长度23.6m、壁厚250mm；风硐：长度12.245m、壁厚300mm；井底连接处两侧各4.0m长度共计8.0m、壁厚500mm，以上附属工程均采用钢筋混凝土支护、强度C309总工程量m177（井筒长度）不包括附属工程2施工方案2.1井筒施工方案赵庄二号井东回风立井井口坐标X=3986643.56,Y=539707.49，水文地质条件简单，根据我处多年立井施工技术水平和经验，确定井筒风化基岩段采用普通法施工，基岩段采用立井混合作业法施工。2.2凿井设备的选型与布置设备选型和布置原则：（1） 选用定型的先进设备；（2） 综合配套合理，安全可靠；（3） 给施工创水平留有富余量。根据以上原则，按照立井混合作业快速施工机械化作业线配备凿井设备。东回风立井井筒施工采用一套

4、单钩提升系统，选用JK2.5/20型提升机，配座钩式3m3吊桶。装岩选用一台HS4型长绳悬吊抓岩机；井筒工作面设置两台BQF-II型风泵排水；II型加高井架，井架加高1.7m，基础加高0.8m。凿岩选用FJDG5型伞钻配D70型风动凿岩机。采用三层吊盘，吊盘上设置一台MD50-806型卧泵。表土及风化基岩段砌壁采用6套段高为1.0m的金属组装模板；井筒基岩段砌壁选用MJY-3.0/5.0型单缝式整体液压金属模板。布置一趟胶质风筒和一趟安全梯。井筒内布置压风、排水、供水管路各一趟，井壁固定；风筒采用悬吊方式。详见凿井平面布置图，稳绞平面布置图，稳绞立面布置图。3施工工艺3.1临时锁口施工 回风立井井筒利用上部的8m，井筒净径为5m，浇注500厚的C30砼作为临时锁口，临时锁口标高+983.600m。在临时锁口位置的井壁上口直接铺设封口盘,封口盘下与井壁间用红砖封堵，砌紧后用砂浆抹平封严。3.2表土及风化基岩段的施工井架、天轮平台、翻矸台安装完毕，提升绞车、各类稳车具备运行条件后，即开始表土段的开挖。在开挖井筒的同时,将安全出口及风硐一同挖出，并与井筒一同稳模浇灌。该段施工采用人工挖掘，吊

5、桶排渣，潜水泵排水、块装模板砌壁，砌壁段高1.5m。安全出口及风硐拆模清理完后用栅栏封闭，禁止人员入内。井筒掘砌8m后安装锁口盘，井筒掘砌25m后安装吊盘。风化基岩段采用钻爆法施工，浅部主要以松动炮为主，炮眼深度不大于1.8m，辅以风镐掘进。短段掘砌，矸石采用长绳悬吊抓岩机装入吊桶，提升出井，砌壁采用1.5m段高的块装模板；硬度较大时采用炮眼深度不大于3m中深孔钻爆法施工，根据围岩情况可适当采用锚喷网临时支护（采用221800mm树脂锚杆，锚杆间排距800mm800mm，8#铁丝机织网4000mm1000mm，喷射C20砼厚度为50mm）井筒砌壁采用MJY-3.6/5.0整体下滑液压金属模板，一次浇注段高不大于3m。3.3井筒壁座施工1#、2#壁座与井筒相应位置同时掘出，矸石清理完毕，经技术人员验收壁座尺寸满足设计要求后，开始绑扎壁座钢筋，绑扎按由外向里的顺序进行，钢筋绑扎完，经甲方验收合格后，利用吊模，由下向上与井壁共同浇注。砼强度C30。3.4基岩段施工赵庄二号井东回风立井井筒基岩段施工采用我公司立井混合作业一级工法施工。随着凿井技术的不断发展和完善，该工艺不但技术先进，设备配套合

6、理，且具有充分的可靠性。3.4.1凿岩赵庄二号井东回风立井井筒凿岩采用FJDG5型伞钻配5台D70型风动凿岩机，55mm“十”字型合金钢钻头。钻眼深度： 3.03.2m，爆破循环进尺2.7m。爆破材料选用SJ-YII-4高威力水胶炸药，采用直径45mm药卷，雷管选用5m长脚线毫秒延期电雷管，按照光面、光底、弱震、弱冲的要求进行光面爆破。基岩段爆破图表见炮眼布置图、表2、表3、表4。3.4.2装岩与排矸赵庄二号井东回风立井采用一台HS-4型长绳悬吊抓岩机,抓岩能力不小于30m3/h，矸石装入3m3吊桶提升出井后，经翻矸台座钩式自动翻矸，由溜槽落入地面矸石仓，集中用ZL-50B型装载机，装入11t自卸汽车运至指定的排矸场地。3.4.3砌壁赵庄二号井东回风立井选用MJY-3.0/5.0型单缝式整体下滑液压金属模板砌壁。模板伸缩设有液压装置，下口设有斜面接茬刃脚，上口留有砼浇注口。该模板具有刚度大、不变形的特点，可以有效地达到井壁接茬平整、密实，砼入模后，采用23台风动插入式高频震动棒振捣，确保井壁质量。砼的配合比施工前应现场取料，送当地有资质的实验部门进行实验并设计塌落度，施工时按实验室提供

7、的砼配比下料，及时调整塌落度。3.5井底连接处施工井底连接处底板标高回风立井为+574.830，单侧长度均为4m，在井筒掘进到连接处位置时，进行连接处掘砌施工。井底连接处采用钻爆法掘进，人工攉矸至井筒内，利用抓岩机配合2m3吊桶出矸；井筒荒壁采取锚网喷临时支护，待连接处掘进完毕后，绑轧钢筋，与井筒同时进行砼浇筑，底卸式吊桶下料，壁厚500mm，砼强度C30。3.6凿井作业制度东回风立井井筒基岩段凿井实行混合滚班作业制度，每18小时一个循环，正规循环率93.5%，地面辅助工实行“三八”制作业，单进101米/月。见作业循环图表。3.7煤层瓦斯探放当井筒施工接近煤层时，应按照地测部门提供的立井工作面距煤层的准确位置，在距煤层10m位置开始打钻探放瓦斯。设置2个探孔排放瓦斯，并测定瓦斯压力(P),查明煤层赋存情况及煤层突出危险性。探孔深度18m，距井筒中心1.5m对称布置。当工作面掘进遇到煤线或接近地质破碎带时，也必须经常检查瓦斯。瓦斯浓度1%时方可继续掘进。如果发现瓦斯大量增加或其它异状时，都必须立即撤人停掘，进行处理。探放前应编制具体的施工措施或作业规程。3.8井筒防治水根据地质水文资料，

8、井筒风化基岩段0-180m涌水量达165m3，相对静水位为22.70m。所以井筒施工至20m时对工作面进行探水预注浆。探水预注浆分两次，每次探注长度为80m。结合我处赵庄二号副立井井筒施工揭露含水层情况，东风井基岩段厚层中粗砂岩都含水，施工时提前10m对工作面进行工作面预注浆。永久井壁采用壁后注浆堵水；砼浇注过程中采用导水管导水，避免淋水入模。4凿井主要辅助系统4.1提升系统4.1.1凿井井架东回风立井选用IIG型井架，井架加高1.7m。该井架加高设计由中国矿大机电学院完成。4.1.2提升设备东回风立井选用JK2.5/20型提升机，配3.0m3吊桶。提升设备选型及有关技术参数见表5。凿井提升设备选型及技术参数 表 5序号项 目回风立井备注1提升机Jk2.5/202最大静张力KN903最大静张力差KN904电机转速(rpm/min)7205电机功率(kw)4876最大提升速度(m/s)4.77选用钢丝绳（直径）32187-1670多层不旋转8提升容器(m3)39天轮规格250010钢丝绳终端荷载(kg)719011悬绳重量(kg)175612合计提升质量(kg)894613钢丝绳破断力总和(kg)7331414钢丝绳安全系数8.24.1.3提升钢丝绳选择、校核：（1）钢丝绳的最大悬垂高度H0 = Hsh+Hj = 408.77+19.84=428.61m 取440 mHsh 井筒深度408.77 mHj 井口水平至天轮平台高度 19.84 m（2）提升物料荷重按3 m3吊桶考虑 Q = KmVTBrg+0.9（1-1/ks）VTBsh = 5670kg Km 吊桶装满系数 0.9VTB 标准吊桶容积m3rg 岩石松散重量 1600kg/m3ks 岩石松散系数2sh水容重 1000kg/m3（3）提升容器自重（按3 m3吊桶、11t钩头考虑）QZ = 1049+215+240+160.45 = 1520.45kg（4）提升钢丝绳终端荷载 Q0 = Q+Qz = 7190.45kg（5）钢丝绳单位长度重量Ps（kg/m）Ps= 7190.45/（110B/ma-440）=3.5 kg/m 式中B 钢丝

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