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文檔簡介

立井井筒(基巖)施工組織設計-課程設計目錄TOC\o"1-3"\u前言 11工程概況 21.1礦井概況 21.2地質概況 21.3水文地質概況 42井筒基巖段施工方案 53鉆眼爆破工作 53.1鉆眼機具的選擇 53.2爆破器材的選擇 63.3爆破參數的確定 63.3.1炮眼深度 63.3.2掏槽方式及炮眼的布置 63.3.3炮眼數目的確定 63.3.4炸藥消耗量計算 83.3.5裝藥結構確定 83.3.6聯線及起爆方式確定 83.4編制爆破圖表 93.5鉆眼爆破安全技術措施 114裝巖提升工作 124.1裝巖 124.1.1確定必需抓巖能力 124.1.2抓巖機類型和斗容的確定 124.2提升 144.2.1提升方式的確定 144.2.2提升設備的選擇 144.2.2提升絞車 154.2.3提升能力 154.2.4提升系統選型計算(JKZ-3.2/18型提升絞車) 154.2.3穩繩、懸吊天輪及鑿井絞車的選擇 174.3排矸 185支護 195.1臨時支護 195.2永久支護 195.2.1模板形式及規格 195.2.3模板懸吊方式與鑿井絞車的選擇 205.2.4懸吊天輪的選擇 215.2.5砌壁吊盤的結構形式與規格 215.2.6懸吊方式及鑿井絞車 215.2.7混凝土的輸送及澆灌工藝 225.2.8提高井壁質量的措施 235.2.9砌壁速度 246井筒施工輔助作業 246.1供風與供水工作 246.2通風工作 246.2.1通風系統 246.2.2井筒需風量計算 256.2.3風機風量計算 256.3排水工作 276.3.1供水管選型及供水方式 276.3.2排水管選型 276.3.3排水方式 286.4其它 286.4.1供電系統 286.4.2信號、通訊、照明系統 286.4.3測量 286.4.4安全梯和電纜懸吊方式及懸吊設施 297井筒施工組織及施工進度 297.1掘砌循環圖表編制 297.1.1井筒施工工作制度 297.1.2工序安排及掘砌循環圖表 297.2井筒施工勞動組織 307.2.1井筒施工勞動組織形式 307.2.2勞動力配備 317.3井筒施工速度 318鑿井設備布置 328.1井筒施工懸吊設備匯總 328.2井內鑿井設備布置 338.3天輪平臺布置 338.3.1天輪布置原則 338.3.2天輪平臺天輪鋼梁選型計算 349井筒施工安全技術措施 359.1立井防墜 359.2機電設備管理 369.3爆破管理 369.4井幫管理 379.5“一通三防”管理 379.6防治水管理 389.7其它安全措施 389.8井內三盤的設置、運行、維修安全措施 399.9傘鉆的設置、運行、維修安全措施 409.10抓巖機的設置、運行、維修安全措施 419.11挖掘機的設置、運行、維修安全措施 42參考文獻 42前言土木工程專業在經過土木工程認識實習,并學完專業基礎課程后,完成本課程設計。本課程設計的任務是編制立井井筒(基巖)施工組織設計,通過設計鞏固學生所學的專業理論知識,使學生在單位工程施工組織設計的內容及編制方面得到一次全面訓練,從而進一步培養學生獨立分析和解決工程技術問題的能力,運算和繪圖能力。獨立參閱資料、掌握技術信息和編制技術文件的能力。為全面落實合同中提出的各項指標,有效地組織井筒掘砌施工,確保合同工期及工程質量目標的實現,根據紅四煤礦副井井筒工程設計技術特征和本處施工裝備能力,編制本施工組織設計,以指導該工程施工。門克慶礦井建設規模12.0Mt/a,本井田位于東勝煤田呼吉爾特礦區,地處內蒙古自治區鄂爾多斯市境內,行政區劃隸屬烏審旗和伊金霍洛旗。該礦井副井井筒及相關硐室掘砌工程由中煤五公司第三工程處施工,為了有計劃并合理地組織勞動力、資金、設備及材料,努力把該項目建設成為優質、安全、快速、高效的工程,特編制本掘砌工程施工組織設計。本施工組織設計編制(1)門克慶礦井副井井筒工程招標文件(2)門克慶礦井副井井筒掘砌工程投標書(3)門克慶礦井副井井筒工程施工合同(4)門克慶礦井副井井筒及相關硐室掘砌工程施工圖及相關資料(5)《煤礦井巷工程施工規范》(GBJ213-07)(6)《煤礦井巷工程質量檢驗評定標準》(MT5009-94)(7)《鋼筋混凝土工程施工質量驗收規范》(8)《普通混凝土拌合物性能試驗方法》(GBJ80-85)(9)《煤礦測量規程》(10)《鋼結構施工質量驗收規范》(GB50205-2001)(11)《建筑工程施工質量驗收統一標準》(GB50300-2001)(12)《煤礦安全規程》(2010年版)(13)《煤礦凍結法開鑿立井工程暫行技術規范》(14)《簡明建井工程手冊》(15)《煤炭工業建設工程質量技術資料管理規定》(16)《煤炭工業煤礦井巷工程、建筑安裝工程單位工程質量保證資料評級辦法》(17)GB/T19001-2000idtISO9001:2000標準本設計分文字說明書和主要施工圖兩部分。1工程概況1.1礦井概況門克慶礦井井是中天合創能源有限責任公司鄂爾多斯3.0Mt/a二甲醚煤化工項目的配套建設礦井。礦井建設規模12.0Mt/a,礦井設計服務年限90a。門克慶井田位于鄂爾多斯市烏審旗圖克鎮,為東勝煤田呼吉爾特礦區規劃礦井之一。井田南北走向長度約7.4km,東西傾斜寬約13.4km,井田面積約98.08km2,地質資源量2727.85Mt。門克慶礦井副立井井筒全深755m,井口設計標高+1036.0m,凈徑Ф10.0m,凈斷面78.5m2,整個井筒采用凍結法施工(全井凍結)。表土段(0.0m~-54.5m)和基巖雙層井壁段(-54.5m~-260.5m)都采用鋼筋混凝土雙層井壁結構,外壁厚度600mm,內壁厚度900mm?;鶐r單層井壁段(-260.5m~755.5m)井壁結構為雙層鋼筋混凝土結構,-260.5m~-508m井壁厚度950mm,-508m~755.5m井壁厚度1300mm本礦井采用立井開拓,工業場地內布置主、副、風三個立井。其中,副井井筒技術特征見表1.1。表.1.1副井井筒主要技術特征表序號名稱單位副井備注1井口座標緯距(X)m4311559.720經距(Y)m2井檢孔座標緯距(X)m4311587.636深度760m經距(Y)m3井口設計標高m+1306.0004井筒深度m755.5雙層井壁段260.5m5井筒凍結深度m7656井筒凈直徑m10.07雙層井壁段井壁厚度外壁mm600內壁mm9008單層井壁段井壁厚度mm950/13009砌壁材料鋼筋混凝土1.2地質概況礦井位于毛烏素沙漠的東部,具有高原沙漠地貌的典型特征,地表全部被第四系風積砂所覆蓋,無基巖出露。根據井檢孔資料顯示,井筒地層由老至新有:侏羅系中統延安組(J2y)、侏羅系中統直羅組(J2z)、侏羅系中統安定組(J2a)、白堊系下統志丹群(K1zh)、第四系(Q3+4)?,F分述如下:一、侏羅系中統延安組(J2y)該組為井田內的主要含煤地層,在井田內無出露。本次揭露最大厚度137.43m,巖性主要由一套淺灰、灰白色各粒級的砂巖,灰色、深灰色砂質泥巖、泥巖和煤層組成,發育有水平紋理及波狀層理,含3、4二個煤組。與下伏延長組(T3y)呈平行不整合接觸,本組含植物化石較豐富,但多為不完整的植物莖、葉化石,未見完整植物化石,難辨其屬種。本次施工鉆孔未完全揭露該地層。二、侏羅系中統直羅組(J2z)該組為井田內含煤地層的直接上覆地層,地表無出露。據鉆孔資料統計,地層厚度169.84~180.23m平均174.01m。巖性以灰綠、青灰色夾粉砂巖、砂質泥巖為主,次為灰白色中、粗砂巖。與下伏延安組(J2y)呈平行不整合接觸。三、侏羅系中統安定組(J2a)該組地表無出露,據鉆孔資料統計,地層厚度139.41~144.76m,平均142.46m。巖性下部為暗紫紅色、灰綠色砂質泥巖,夾薄層灰綠色、雜色粉、細砂巖,上部為灰綠色、紫褐色中、粗粒砂巖,局部夾粉砂巖、砂質泥巖。與下伏直羅組(J2z)呈整合接觸。四、白堊系下統志丹群(K1zh)井田內無出露。該組地層據鉆孔資料統計,厚度286.19~306.36m,平均294.55m。巖性以棕紅色中、粗粒砂巖為主,次為細粒砂巖,具大型斜層理和交錯層理。巖石泥質膠結,主要成分為長石、石英,顆粒次棱角狀,分選中等。與下伏安定組(J2a)呈不整合接觸。各類巖石較軟,指甲可劃動,巖心用手即可搓碎,巖石強度與風化巖相當,同時巖石抗風化能力弱,一般情況下巖心暴露2~3天即成碎塊狀。該區各巖層軟化系數均小于0.75,屬易軟化巖石。五、第四系(Q3+4)該系地層在區內主要發育上更新統的薩拉烏素組(Q3s)和全新統風積砂(Q4eol)。該區第四系松散地層,結構松散,含水豐富,穩定性差,水位基本接近地表;白堊紀志丹群水頭高。(1)第四系上更新統薩拉烏素組(Q3s)巖性為黃、灰綠、灰黃色粉細砂,下部夾含鈣質結核的黃土狀砂粘土和粘砂土。砂層中含古人類化石、舊石器及哺乳類動物化石。根據鉆孔資料,厚度53.50~68.00m,平均厚度61.26m。薩拉烏素組(Q3s)與下伏白堊系下統志丹群(K1zh)呈不整合接觸。(2)第四系全新統風積砂(Q4eol)遍布于井田除河床外的所有梁峁上,巖性以細砂為主,次為中粗砂,顆粒次棱角狀,分選中等-差,較純凈。根據鉆孔揭露,厚度1~5m。1.3水文地質概況根據地下水的賦存條件、水力特征及含水層的縱向分布結構,本次勘察工作將區內含水層由上至下劃分為4層。第一層為第四系上更新統薩拉烏蘇組孔隙潛水含水層(Q3s)(原勘探報告中稱為第四系風積沙孔隙潛水含水層),第二層為白堊系下統志丹群洛河組風化基巖孔隙、裂隙承壓水含水層(K1zh),第三層為侏羅系中統安定組碎屑巖類孔隙、裂隙承壓水含水層(J2a),第四層為侏羅系中統直羅組及中下統延安組碎屑巖類孔隙、裂隙承壓水含水層(J2z+J1-2y)。分述如下:1、第四系上更新統薩拉烏素組孔隙潛水含水層(Q3s)全區分布,巖性為灰黃色、灰綠色中粒沙及粉細砂,下部夾有黃土狀亞砂土薄層,含鈣質結核,疏松。在井筒地段組厚55.00~70.30m,2、1號孔段較薄,3號孔處較厚。根據2、3號鉆孔抽水試驗資料,水位分別埋深0.85m、1.05m,含水層厚度48.15~47.45m,靜止水位標高1301.50~1302.19m。2、白堊系下統志丹群洛河組風化基巖孔隙、裂隙承壓水含水層(K1zh)含水層為白堊系下統志丹群洛河組砂巖,全區分布,在井筒區厚度286.25~306.55m,平均293.87m。含水層巖性為磚紅色中、粗粒砂巖,次為細粒砂巖。巖層上部風化裂隙發育,下部孔隙發育較強,總體巖石疏松、易碎,是地下水運移儲存的有利巖層。根據《內蒙古自治區烏審旗水文地質普查報告》成果:地下水位埋深受地形控制,梁峁高地20~50m,洼地可自流。水位標高1200~1360m。根據本次2、3號鉆孔抽水試驗資料,水位埋深1.07~2.10m,靜止水位標高1300.94~1301.48m,水柱高度354.18~359.45m,含水層厚度286.25~306.55m,水位降深11.81~15.53m,涌水量5.618L/s,單位涌水量0.362~0.476L/s.m,滲透系數0.116~0.138m/d,富水中等。地下水化學類型為HCO3~Na·Mg·Ca或為HCO3·SO4-Na·Ca型水,礦化度205~264mg/L。志丹群地下水溫度10.5℃。3、侏羅系中統安定組碎屑巖類孔隙、裂隙承壓水含水層(J2a)原井田勘探資料,對本組沒有劃分,本次井筒檢查勘探根據地層巖性把該組分出,并作了抽水試驗,進行富水性分析。安定組巖性為紫褐色中細粒砂巖夾灰綠色粉砂巖。根據1號鉆孔抽水試驗資料,含水層厚度83.85m,水位埋深28.10m,水位標高1278.27m,水柱高度472.25m。抽水試驗最大水位降深24.36m,涌水量0.912L/s,單位涌水量0.0374L/s.m(統降單位涌水量0.0105L/s.m),滲透系數0.0404m/d,富水性弱。此水按生活飲用水水質檢驗PH、亞硝酸鹽氮和耗氧量超標,其它指標符合標準(詳見檢驗報告)。此水不經處理不能飲用。礦化度264mg/L。4、侏羅系中統直羅組及延安組孔隙、裂隙承壓水含水層(J2z+J1-2y)因為井筒地段直羅組地層巖性與延安組地層巖性主要為粉砂巖及砂質泥巖等,次為中、粗粒砂巖,其含(隔)水性相似。所以本次抽水把這兩個層位合作一個試段。直羅組厚度173.00~176.55m,延安組揭露厚度84.08~135.95m。含水層巖性主要為粗、中、細粒砂巖,直羅組含水層厚度85.00m左右,延安組75.00m左右,累計160.00m左右。垂向上與粉砂巖、泥巖及砂質泥巖隔水層成互層狀分布。根據3號孔抽水,直羅、延安組水位埋深20.64m,水位標高1281.91m,水柱高度783.36m。最大降深39.10m,涌水量0.260L/S,單位涌水量0.00665L/S.m(統降統徑單位涌水量0.00457L/s.m),滲透系數0.00332m/d,影響半徑22.50m。由于本巖組砂巖巖石致密較堅硬,裂隙發育微弱,故含水層富水性弱。該含水層為井田的直接充水含水層和主要充水含水層,對井筒而言為弱充水層。2井筒基巖段施工方案井筒單層井壁段采用立井機械化快速施工工法施工,該工法已被建設部評為國家級工法。應用該工法施工,有利于提高工人的操作技術水平及實現正規循環,保證施工安全。鉆爆法施工,三套單鉤提升,小型挖機配合中心回轉抓巖機出矸、清底。井筒內設置三層鑿井吊盤,下層吊盤安設2臺中心回轉抓巖機出矸,吊盤由地面穩車懸吊。采用MJY型整體金屬下行刃腳模板筑壁,模板由地面穩車懸吊。砌壁砼由地面攪拌站提供,再由底卸式吊桶下料到吊盤經分灰器分灰入模,并采用開口式澆筑方式。選用SJZ-8A型傘鉆,配YGZ-70型鑿巖機鑿巖;壓風管、供水管、排水管和風筒均沿井壁一側吊掛,以加大井內提升空間。3鉆眼爆破工作3.1鉆眼機具的選擇根據《礦山工程施工及驗收》(井巷工程)《中華人民共和國工程建設標準強制性條文》礦山工程部分第二篇的規定,絕大多數情況下,應采用傘型鉆架鉆眼。采用鉆爆法掘進,采用SJZ-8A型傘鉆(自主設計以適應大斷面井筒)配YGZ-70型鑿巖機鑿巖,B25×5000mm六角中空合金鋼釬,Φ55mm十字型合金鉆頭。表3.1YGZ70鑿巖機的主要技術特征技術特征YGZ70機器質量/kg70工作氣壓/MPa0.5耗氣量/L·s125鑿孔直徑/mm38~55鑿孔深度/m8鑿孔速度/mm·min900~9503.2爆破器材的選擇本礦井采用凍結法施工,選擇的炸藥類型需滿足抗凍防水的要求,另外,本礦井為低瓦斯礦井,選擇毫秒延期電雷管,總結起來爆破器材選取如下:爆破材料采用煤礦許用防凍炸藥和抗雜散毫秒延期電雷管,腳線長度6.5m,采用光面、光底、弱震、弱沖爆破技術,爆破電源采用380V交流電源,爆破電纜選取爆破母線電纜≥10毫米2雙芯銅質電纜。3.3爆破參數的確定3.3.1炮眼深度炮眼深度決定了每一掘進循環的鉆眼和裝巖工作量,循環進尺以及每班的循環次數,炮眼深度主要是根據巖石性質、巷道斷面大小、循環作業方式、鑿巖機類型、炸藥威力、工人技術水平等因素來確定。(3.1)式中:—實際炮眼深度,m; L—井筒施工計劃月進度,取80m; N—每月實際作業天數,取為25d; n—日完成循環數,這里采用中深孔爆破,取1個循環; η—炮眼利用率,取0.9,η1—月循環率,取0.8計算得實際炮眼深度約為4.5m,又因為循環進尺為4.0m,掏槽眼深度一般比崩落眼深200~300mm,因此,周邊眼和崩落眼深度取4.5m,掏槽眼深度取4.7m。3.3.2掏槽方式及炮眼的布置本礦井所處巖層巖石強度較低,一般,中深孔爆破,采用一階直眼掏槽就能獲得較好的掏槽效果。礦井井筒為圓形,對于井筒爆破后的成型要求較高,可利于之后井筒井壁的砌筑,采用光面爆破技術,炮眼布置采用掏槽眼、輔助眼和周邊眼的炮眼布置方式。3.3.3炮眼數目的確定炮眼數目的多少直接影響鉆眼工作量、爆破巖石的塊度、巷道的形狀等。炮眼數目取決于巖石性質、巷道斷面尺寸、炮眼直徑和炸藥性能等因素。合理的炮眼數目應以保證爆破效果的實現為原則。一般是先以巖層性質和斷面大小進行初步估算,然后在斷面圖上做出炮眼布置,得出炮眼總數,并通過實踐調整修正。(1)掏槽眼數目:巖石,考慮到傘鉆打眼的最小圈徑,選擇掏槽眼圈徑為1.7m,圈徑較大所以選取掏槽眼數目為8個,裝藥系數為0.5~0.55。(2)輔助眼數目:圈距:一般w=700~900mmQUOTEW=700~900mm,由于炸藥威力高,取輔助眼圈距850mm;眼距:QUOTEM=EW(3.2)式中E—輔助眼眼距;W—輔助眼圈距;M—炮眼密集系數;輔助眼炮眼數目:QUOTENi=πDiEi式中Ni為圈直徑為DDiEi為圈直徑為D通常M在1.0~1.2之間,緊鄰周邊眼的一圈輔助眼M宜取0.8~1.0,因此取眼距自內向外依次為757mm、839mm、852mm、860mm、865mmQUOTEE=900mm,裝藥系數一般0.45~0.6。輔助眼總數為:(3)周邊眼數目:眼距:根據巖石性質取值,E取為607mm;圈距:周邊眼的最小抵抗線,與內圈輔助眼的圈距,一般W=500~750,取為700mm;根據光面爆破要求,周邊眼開孔位置在井筒設計掘進輪廓線上,上幫周邊眼可向掘進輪廓線內縮進50mm,下幫周邊眼底可向外伸出50mm,以避免井幫的超、欠挖。所以D取為11600mm。周邊眼數目:3.3.4炸藥消耗量計算⑴掘進一循環的總裝藥量:(3.4)或 (3.5)式中Q—一循環的總裝藥量,千克;Q1、Q2、Q3—分別為掏槽眼、輔助眼和周邊眼的眼數,個;N1、N2、N3—分別為掏槽眼、輔助眼和周邊眼的眼數,個;a1—掏槽眼的裝藥系數,一般為0.6~0.8;a2—輔助眼的裝藥系數,一般為0.45~0.6;G—一卷炸藥的重量,kg;h—一卷炸藥的長度,m;L1—掏槽眼長度,m;L—輔助眼與周邊眼的長度,m;L0—周邊眼的炮泥長度,不小于0.4m;g—周邊眼的裝藥集中度,即每米長炮眼(不包括炮泥長度)的的裝藥重量,kg/m。經計算得Q=499.1kg。⑵爆破單位巖體的炸藥消耗量:(3.6)式中,Q—掘進一循環的總裝藥量,kg;S—井巷掘進斷面積,m2;l—炮眼深度,m;η—炮眼利用率;q—單位巖體的炸藥消耗量,kg/m3。單位巖體的炸藥消耗量3.3.5裝藥結構確定掏槽眼和輔助眼采用正向連續裝藥方式,周邊眼采用空氣柱式裝藥方式以提高光面爆破效果。3.3.6聯線及起爆方式確定電爆網路采用并聯網路,起爆電源采用地面380V的交流電源,從掏槽眼到崩落眼再到周邊眼,由內到外逐圈爆破。3.4編制爆破圖表(1)爆破條件表3.2副井爆破原始條件序號名稱單位數量備注1井筒凈徑mΦ10.02井筒荒徑mΦ11.93井筒掘進斷面m2111.24巖石條件f1~35雷管抗雜電雷管6炸藥(?45)m/卷、kg/卷0.4、0.64T220型防凍水膠炸藥(2)爆破參數表3.3副井爆破參數圈別每圈眼數(個)眼深(mm)眼裝藥量(kg/眼)炮眼角度(°)圈徑(mm)總裝藥量(kg)眼間距(mm)起爆順序聯線方式1847005.1290170040.96651Ⅰ并聯21445005.1290340071.68757Ⅱ31945004.4890510085.1283942545003.8490680096.00852Ⅲ53145003.84908500119.0486063745003.849010200142.08865Ⅳ76045003.28911600192.0607Ⅴ合計194746.88(3)預期爆破效果表3.4.3序號爆破指標單位數量1炮眼利用率%922每循環爆破進尺m4.153每循環爆破實體矸石量m3461.64每循環炸藥消耗量kg746.885單位原巖炸藥消耗量kg/m31.626每米井筒炸藥消耗量kg/m1807每循環雷管消耗量個1948單位原巖雷管消耗量個/m30.429每米井筒雷管消耗量個/m46.7注:本爆破圖表按中硬巖設計,施工時,若巖石硬度等條件發生較大變化時,參數應作相應調整。(4)炮眼布置圖3.5鉆眼爆破安全技術措施鉆眼爆破過程中主要安全注意事項和相關技術措施。(1)采用鉆爆法作業時,打眼方法、炮眼位置、空幫的距離、敲幫問頂制度、裝藥聯線及放炮等必須在施工作業規程中明確規定。(2)井下放炮、瞎炮的處理以及裝配引藥都必須嚴格執行《煤礦安全規程》中的有關規定,并在施工作業規程中明確。(3)井筒施工所用炸藥、雷管必須在有生產許可證的廠家購置。建立健全炸藥和雷管的運輸、儲存保管和領退制度。(4)放炮員必須持雙證上崗,無證不得領取爆破器材。(5)運送雷管或炸藥只能由放炮員一人隨吊桶同行,雷管、炸藥必須分別運往井下,并事先通知絞車司機及把鉤工、信號工,慢速提升。(6)放炮前,設備必須提到規定的安全高度,放炮員最后升井,開鎖放炮前應發出警戒信號,確認無誤后才可合閘放炮。(7)放炮后,通風時間不得少于40分鐘,待炮煙吹散后,由班長、放炮員、瓦檢員、信號工首先下井檢查吊盤上及設備上的浮矸,然后檢查工作面有無瞎炮及瓦斯情況,確認安全后其它人員方可下井工作。在井筒中敷設載波電纜,炮后第一罐下井人員使用手持式報話機進行信號聯系。(8)井筒內的各種電纜、電氣設備必須符合防爆要求,不符合要求的電纜設備必須更換,否則不準入井。(9)傘鉆使用安全注意事項①經常檢查懸吊傘鉆的鋼絲繩套及有關機具有無損壞,發現問題及時更換。②支撐臂、調高器一經固定,在打眼未全部結束時,嚴禁扳動其控制閥,支撐臂的高壓軟管嚴防鉆臂回轉壓壞,以免傘鉆傾斜造成事故。③傘鉆固定支撐臂位置要避開升降吊桶的位置。④在吊桶升降部位鉆孔時,要注意防止吊桶碰撞鉆臂。⑤傘鉆上下井轉換掛鉤時,必須關閉井蓋門,在傘鉆升降時,應采用慢速,各盤口應設監護人。⑥打眼時,推進氣缸下推速度不宜過快,以防跑道頂尖碰壞;并注意防止推進絲桿旋轉纏手傷人。⑦打眼過程中,驅動油泵風馬達應關上,動臂動作時再開;以免因溢流閥動作頻繁而失靈及液壓油發熱。冬季施工則要采取保暖措施,防止液壓油凍結。鑿巖機的回轉、沖擊部分應盡量減少空轉,空打等現象,以免轉速過高和氣缸過熱而損壞。⑧鉆眼中,回轉、沖擊和推進合理匹配,可有效地提高鉆鑿速度,延長部件壽命。當巖石中硬時,沖擊、回轉、推進手柄都扳至最大位置;硬巖時,則加大沖擊;遇斷層和裂縫等特殊地層時,則應全部采用全檔。4裝巖提升工作4.1裝巖選擇裝巖機械、確定裝巖生產率及沒循環的裝巖時間。采用挖機配合中心回轉抓巖機出矸裝罐,抓巖機固定在下吊盤梁上。小型挖掘機清底。布置三套單鉤提升,矸石上井后經溜矸槽溜入地矸倉,再由自卸式汽車排入工廣指定場地。4.1.1確定必需抓巖能力(1)按照一次爆破巖石量計算(松散):(4.1)式中—超挖系數,光面爆破1.0,非光面爆破1.05—巖石松散系數,1.5~2.0必需抓巖能力:(2)根據抓巖時間:(4.2)式中Qd—清底矸石量,QUOTEk1—第一階段裝巖系數,0.65~0.8T1—在滿足配套要求和裝巖時間要求下,可按選取。4.1.2抓巖機類型和斗容的確定根據井筒直徑、必需生產率及大型機械化配套要求,并考慮占用井筒面積,選用煤炭礦山普遍使用的中心回轉抓巖機。斗容:QUOTEq0=P0t1式中t1—Kg—Km—因此,選用中心回轉抓巖機HZ-4兩臺,技術參數見下表。表4.1HZ-4主要技術特征名稱HZ-4抓斗容積/m0.4抓巖能力/m30使用風壓/MPa0.5~0.7壓風消耗量//m17抓斗質量/kg1850片數8閉合直徑/mm1296張開直徑/mm1965進氣管直徑/mm38.1提升機構提升能力/Kg2750提升速度/m?0.35~0.5卷筒容繩量/m60鋼絲繩直徑/mm14提升風馬達功率/KW18.39回轉機構回轉速度/r?3~4回轉角度/°360風馬達功率/KW6.25進氣管直徑25.4變幅機構平均速度//m?0.4吊盤固定裝置手動千斤頂/個2液壓千斤頂/個2工作油壓/MPa15~16外形尺寸長/mm1170寬/mm1400高在吊盤上方/mm1675在吊盤下方/mm4860機器質量/kg7577適用井筒直徑/m4~6考慮到兩臺中心回轉抓巖機對于井筒邊的矸石裝轉不夠,因此再配置一臺小型挖掘機,裝載機型號為ZL-50,配合HZ-6型中心回轉抓巖機裝巖。4.2提升4.2.1提升方式的確定立井開鑿時采用的提升方式有單鉤提升和雙鉤提升兩種。提升方式的確定應根據井筒的直徑、深度和作業方式選定。先將各個提升方式做如下比較:一套單鉤:用于單行作業、混合作業,適用于直徑不大于5m(含5m)、深度不大于300m的井筒;兩套單鉤:用于單行作業、混合作業、平行作業,適用直徑5.5~6m,深度600m左右的井筒;一套雙鉤:用于單行作業、混合作業,適用直徑大于5.5m(含5.5m)深度400m左右的井筒;一套單鉤和一套雙鉤:用于單行作業、混合作業、平行作業,適用于直徑6.5~8.0m,井筒深度600~1000m的井筒;本井筒凈直徑10m,井筒深度755.5m,單行作業,采用三套單鉤提升。4.2.2提升設備的選擇(1)吊桶容積的選擇;單鉤提升,提升循環時間估算:(4.4)式中T1—H—提升高度,m,取吊桶超過卸矸臺高度1.8m,Ⅵ型井架的卸矸平臺高度為10.5m=755.5+10.5+1.8=767.8mhws—無穩段提升高度,≤40m,取θd—吊桶摘掛鉤及卸矸時間,60~90s,取9因此,QUOTET1=392s矸石吊桶容積(4.5)式中—為提升不均勻系數,=1.15~1.25,取為1.25—抓巖機最大生產能力,多臺抓巖機時為總生產能力(松散體積),0.9—吊桶裝滿系數—提升一次循環時間,s考慮該井筒之前的凍結段荒斷面更大,因此選取的吊桶容積稍微大一些。選用5m3吊桶三個,其中一個備用提升鋼絲繩的選擇;提升機的選型;提升天輪的選擇;提升機電機功率;實際提升能力計算。4.2.2提升絞車井筒布置JKZ-3.2/18提升絞車3臺。絞車技術參數見表4.2。表4.2絞車主要技術參數表型號最大靜張力(kg)最大靜張力差(kg)提升速度(m/s)最大繩徑(mm)實際繩徑(mm)鋼絲繩最大破斷力(kg)電機功率(KW)提升高度(m)JKZ-3.2/181800018000Φ47Φ421413921250兩層1300JKZ-3.2/181800018000Φ45Φ421413921250兩層11804.2.3提升能力提升能力見表4.3表4.3井筒不同深度的提升能力表提升方式(m3)井筒深度(m)提升能力(m3/h)三套單鉤151515說明:提升能力滿足井筒不同時期的施工要求。4.2.4提升系統選型計算(JKZ-3.2/18型提升絞車)(1)計算提升高度Ho=755.5+27.178+0.75+1.5+0.4=785.328m。取786m;(2)設計選用18×7-42-1870型不旋轉鋼絲繩作為提升繩,繩重Ps=6.88kg/m,鋼絲繩最小破斷拉力為133536(3)提升容器自重:5m3吊桶:QZ=1690+215+240+16.45=3m3底卸式吊桶:Qz=1650+215+240+16.45=2121kg(4)提升載荷:5m3吊桶:Q=0.9×5×3m3底卸式吊桶(砼):Q=0.9×3×2450=HZ-4型中心回轉抓巖機整機重7577kg傘鉆自重11100kg提升繩重:傘鉆、5m3吊桶及3m3砼(5):5m3吊桶(提升755.5m時):Q=2161+7200+5408=3m3底卸式吊桶(提升755.5m時):Q=2121+6615+5408=傘鉆(提升755.5m時):Q=471+11100+5408=16979kg5m3吊桶(提人755.5m):Q=2161+75×11+5408=該載荷小于絞車鋼絲繩最大靜張力18000kg,滿足使用。(6)以最大靜張力驗算提升繩安全系數Ma:提矸:Ma=133536/16979=7.86>7.5,提人:Ma=133536/8394=15.9>9.0,滿足規程要求。(7)電機功率驗算Po=QoV=QoWπD/(102×η×60×i)(4.6)=16979×590×π×3.2/(102×0.85×60×18)=1075.5kW<1250kW(絞車電機功率),滿足使用。5m3矸石吊桶、3m3砼吊桶及傘鉆施工到底(8)提升偏角驗算主副提升絞車滾筒中心與天輪中心距離分別為58.1m、58.96m和53.85m,鋼絲繩距提升中心線的最大偏移量為1.5m和1.3m。提升鋼絲繩最大偏角:故提升鋼絲繩最大偏角滿足要求。(9)提升過卷高度驗算(5m3絞車最大繩速為5.49m/s。h4=H-(h1+h2+h3+0.5R)(4.7)=27.178-(10.5+1.8+7.48+0.75)=6.648m式中H—為井架高度即井口水平到天輪平臺的距離,27.178mh1—翻矸臺高度,取10.5mh2—吊桶卸矸所需高度,1.8mh3—吊桶、鉤頭、連接裝置和滑架的總高度,h3=3.48+1.5+2.5=7.48mh4—提升過卷高度,m。R—提升天輪公稱半徑,1.5m。大于《煤礦安全規程》規定的3.03m,滿足施工要求。(10)提升天輪的選擇選用提升天輪應滿足以下條件:DTLQTL式中DTL—ds—QTL—天輪允許的最大鋼絲繩鋼絲總破斷力,kgQd—鋼絲繩的實際最大鋼絲總破斷力,kg因此提升天輪的選擇

D因此,提升天輪選擇三個直徑為3.0m的鑄鋼提升天輪。4.2.3穩繩、懸吊天輪及鑿井絞車的選擇(1)主副提穩繩主副提穩繩終端荷載,估算為14000kg。鋼絲繩終端荷載: (4.10)鋼絲繩單位長度重:(4.11)取[m]=6,σB=1870Mpa,=786m,計算得QUOTEPs=3.58kg/m可選18×7鋼絲繩4根,直徑QUOTEds=32mm,標準單位長度重QUOTEPsB=3.99kg/m破斷力總和=59437kg驗算安全系數:QUOTEm=Qd9.8Q+PsBH所選鋼絲繩QUOTE18×7-32-167018×7-28-18(2)懸吊天輪天輪直徑直徑QUOTEDTL≥20ds=20×32=640mm,所以選擇4個直徑為650m(3)穩車需要穩車能力QUOTEW=9.8(WZ+nPsBH式中WZ—懸吊荷載,kg;前面計算得7000n—鋼絲繩根數;WB—鑿井絞車允許最大靜拉力,kg代入得QUOTEW=9.837115.5+5×3.99×989.5=557.19KN,根據容繩量,可選-10/600兩臺,因為主副提一樣所以,選用四臺-10/600。4.3排矸在井架+10.5m處設翻矸平臺,安裝兩套矸石溜槽,采用座鉤式自動翻矸,矸石由吊桶倒入溜槽后落地,再由鏟車配合排矸汽車就近回填廣場或排到指定地點。座鉤式翻矸裝置由鉤子、托架、支架和底部帶有中心圓孔的吊桶組成。其工作原理是:矸石吊桶提過泄矸臺后,關上泄矸門,這時,由于鉤子和托梁系統的重力作用,鉤尖保持鉛垂狀態,并在提升中心線上,鉤身向上翹起與水平呈20度角。吊桶下落時,首先碰到尾架并將尾架下壓,使鉤尖進入桶底中心孔內。由于托梁的轉軸中心偏離提升中心線200mm,放松提升鋼絲繩時,吊桶借偏心作用開始傾倒并稍微向前滑動,直到鉤頭鉤住桶底中心孔邊緣鋼圈為止,繼續松繩,吊桶翻轉泄矸。提起吊桶,鉤子借自重復位。5支護5.1臨時支護在特殊地層(破碎帶)片幫時采取錨、網、噴或錨、網臨時支護,嚴重時縮短模板段高由4.0m金屬大模板縮短到2.5m控制循環時間、組織快速施工、采取掛圈掛網等措施,防止抽幫或片幫事故。臨時支護采用管縫式錨桿,錨桿規格:φ45mm×1600mm,錨桿間排距900mm×900mm。網片規格長×寬=2000×1000mm,φ6mm鋼筋焊接,搭接長度100mm,采用φ42mm鉆頭鉆錨桿眼固定網片。(1)錨桿施工1.鉆孔直徑為Φ42mm;2.鉆孔深度1650mm(錨桿長度1600mm);3.鉆孔角度≮75°,盡量與巖面垂直4.安裝前測量錨孔深度,要求不小于桿體有效長度;5.錨桿安裝時,要保持鑿巖機與錨桿、鉆孔的中心線在同一軸線上;(2)噴射混凝土噴射混凝土,利用底卸式吊桶下放至井筒工作面,吊桶上用彩條布進行遮蓋,以防噴漿料受潮,同時將噴漿機也放至井筒工作面上,采用人工上料至噴漿機。噴漿時,作業人員必須抱緊噴槍,噴槍口嚴禁對人,噴漿由上而下進行,圍巖不好時,先初噴,后再掛網打錨桿進行噴漿,噴槍與巖面盡量保持垂直,噴射質量以不流淌為宜。速凝劑摻量為水泥重量的0.5~0.8%。(3)噴漿順序:風—水—電—料。(4)停機順序:料—電—水—風。(5)堵管問題處理:噴射作業時,發現噴頭不出料,要立即停料、停機,再停風、水,自噴頭至機體用大錘敲擊,特別是接頭處;敲擊后,用壓風吹出。噴漿作業時,注意出料管不可有死彎,以防堵管。5.2永久支護5.2.1模板形式及規格選用MJY型開口式整體金屬下行刃腳模板砌壁,砌壁段高為4.0m,與深孔光面爆破相結合,實現了一掘一砌正規循環作業。刃腳模板由地面穩車懸吊,實行集中控制,該模板整體強度大,不易變形,接茬嚴密無錯臺。表5.1MJY系列模板的主要特征參數特征參數單位數值模板直徑m12模板塊數個12收縮口數個1模板高度m4.0模板質量t52.005.2.3模板懸吊方式與鑿井絞車的選擇模板重52000kg,選用四臺鑿井絞車懸吊。每根鋼絲繩承受的荷載為:QUOTEQ=160003=5333.3kg則鋼絲繩單位長度重量為:QUOTEPs=QσB式中[m]—安全系數,根據《煤礦安全規程》的規定,取6;σB—鋼絲繩的極限抗拉強度,取1770MPa—鋼絲繩計算長度,取785m則計算可知QUOTEPs=QσB可選18×7-40-1770鋼絲繩,直徑,標準單位長度重,破斷力總和=114946kg驗算安全系數:QUOTEm=Qd9.8Q+PsB所選鋼絲繩QUOTE18×7-32-167018×7-40-17需要穩車能力QUOTEW=9.8(WZ+nPsBH0式中WZ—n—鋼絲繩根數;這里四繩懸吊,為4WB—鑿井絞車允許鋼絲繩最大靜拉力,kg代入得QUOTEW=9.8(16000+3×3.65×844.205)=247.4KN,根據容繩量,可選4臺型鑿井絞車,滿足要求。5.2.4懸吊天輪的選擇天輪直徑直徑QUOTEDTL≥30ds=30×20=600mm,所以選擇四個直徑為1050m5.2.5砌壁吊盤的結構形式與規格井筒內設置三層鑿井吊盤,下層吊盤安設2臺中心回轉抓巖機出矸,吊盤由地面穩車懸吊,兩盤面間距4m,直徑9.7m。上層盤為保護盤,兼設分灰器;中層盤進行立模、澆搗混凝土;下層盤用于拆除模板及檢修井壁,拆下的模板可提至中層盤做循環使用,上下層之間要有充分的操作空間。5.2.6懸吊方式及鑿井絞車(1)懸吊鋼絲繩鋼絲終端荷載有三層吊盤自重(含大抓、水泵重量)、工作人員及工具自重,按均布荷載處理,估算為616000kg。鋼絲繩終端荷載: (5.4)鋼絲繩單位長度重:(5.5)取[m]=6,σB=1870Mpa,=785m,計算得QUOTEPs=3.58kg/m可選18×7-42-1870鋼絲繩4根,直徑QUOTEds=32mm,標準單位長度重QUOTEPsB=3.99kg/m,破斷力總和=133536kg驗算安全系數:QUOTEm=Qd9.8Q+PsB所選鋼絲繩QUOTE18×7-32-167018×7-42-(2)懸吊天輪天輪直徑直徑QUOTEDTL≥20ds=20×32=640mm,所以選擇4個直徑為1050mm(3)穩車需要穩車能力QUOTEW=9.8(WZ+nPsBH式中WZ—懸吊荷載,kg;前面計算得154000n—鋼絲繩根數;WB—鑿井絞車允許最大靜拉力,kg代入得QUOTEW=9.837115.5+5×3.99×989.5=557.19KN,根據容繩量,可選-25/1000A四臺。5.2.7混凝土的輸送及澆灌工藝本工程中采用底卸式吊桶輸送混凝土,利用提升機將底卸式吊桶運到吊盤上方,卸入分灰器內,進入模板進行混凝土的澆筑工作。底卸式吊桶時一種上圓下錐的筒形盛料裝置。底卸式吊桶在地面時一般使用軌道平板車轉運,由平板車載著底卸式吊桶駛至井蓋門上后,由提升機運送到井內吊盤的受灰斗上方,打開底卸式吊桶閘門,將混凝土卸至受灰斗,然后分兩路斜溜槽、高壓膠管、竹節鐵管、導灰管等進入砌壁模板中。在井口附近設置砼攪拌站,攪拌站內布置兩臺JW1000S型強制式砼攪拌機,采用一套PLD1600型砼配料機上料,可以滿足施工要求。該系統的最大特點是使用微機控制自動計量裝置和自動輸配料系統,計量誤差小于2%,并可通過調整,適應不同的配合比要求,操作人員少、速度快。水的計量采用容積法。采用底卸式吊桶下砼熟料,井下吊盤受灰分灰后經輸送管入模;攪拌機下設儲料斗。表5.2PLD2400A配料機主要技術參數表序號項目單位數量1稱斗容積m32.42儲料斗容積m33×123生產率m3/h1204配料精度±2%5最大稱量值Kg40006可配骨料種數種37上料高度mm13008皮帶機速m/s2.59功率Kw1110整機重量Kg850011外型尺寸mm10120×3320×4020表5.3JW1000型攪拌機主要技術參數表序號項目單位數量1進料容量L16002出料容量L10003生產率m3/h≥554骨料最大粒徑mm80/60(卵石/碎石)5攪拌葉片轉速R/min25.5數量2×86攪拌電動機型號Y225S-4功率Kw377卷揚電動機型號YEZ160S-4功率Kw118水泵電動機型號KQW65—100(1)功率Kw39外型尺寸(工作狀態)mm8765×3436×954010整機重量Kg87505.2.8提高井壁質量的措施(1)根據井壁對混凝土性能的要求,混凝土原材料及外加劑必須由建設、監理和施工單位三方充分考察、優選確定。混凝土配合比設計及原材料復試,必須在建設、監理單位雙方指定的試驗單位進行,且經試驗合格后,方可投入使用?;炷僚浜媳仍O計時,須同高等院校等有關部門聯合,模擬施工現場的條件進行試配、養護,以保證實際澆注的混凝土強度達到設計強度。(2)現場制作時,應確保高強混凝土配制強度不低于強度等級值的1.12-1.15倍。(3)施工過程中,應嚴把原材料質量關及計量關,嚴格測定砂、石含水率,根據測定結果不斷調整水灰比。同時應將坍落度作為考核混凝土攪拌質量的一項重要指標,每班實驗員應至少測試2次。(4)采用帶有自動計量裝置的強制式攪拌機,以確?;炷恋臄嚢栀|量和工作性能。(5)根據環境的濕度、溫度及一次澆筑混凝土的厚度不斷調整混凝土的入模溫度,保證在混凝土被復凍前其強度達到規定標準。(6)為減少施工中的粉塵污染,施工用的粉狀材料應采用袋裝或其他密封方法運輸,現場存放時,應認真覆蓋,防止粉塵飛揚。拌和設備要配備防塵裝置,拌和站和施工運輸道路,應經常灑水除塵。(7)液壓整體模板、金屬裝配式模板設計制作時,必須保證有足夠的剛度。(8)液壓整體模板組裝時,必須做到螺栓齊全、緊固牢固,并定期對模板聯接螺栓進行檢查。(9)金屬裝配式模板每次組裝前,應對模板表面及四周附著的混凝土進行清理,確保螺栓能夠安設牢固,所用螺栓及螺母的螺紋必須保證完好。(10)施工前,應掌握在現場條件下混凝土強度增長規律,以確定合理的安全拆模時間;拆模時,應保證混凝土強度不低于1Mpa。(11)加強對混凝土制作過程的監督,混凝土的水灰比和坍落度、外加劑摻量應按試配結果嚴格控制。5.2.9砌壁速度井筒基巖段施工實行一掘一砌正規循環作業方式,將施工循環分為鉆眼爆破、出矸找平、和出矸清底四大工序,成立四個專業班組,實行“滾班”制作業,立模砌壁需要7.5個小時。6井筒施工輔助作業6.1供風與供水工作鑿井期間以井筒用傘鉆打眼及一臺風泵排水時的耗風量為最大,則最大耗風量Q為:Q=abcd(q鉆+q泵)(6.1)=1.15×1.1×0.82×0.9×(70+4.5)=69.55m式中a—管網漏風系數,1.15b—機械磨損使耗風量增加的系數,1.1c—鑿巖機同時使用系數,0.82d—同時打鉆用風不均衡系數,0.9供風量Q1為:Q1=Q(1+15%)=80m3/min;井筒鑿井期間,在井口附近設一個壓風機房,配2臺GA250型和1臺SA120A型壓風機,總供風量100m3/min,可滿足不同施工工序的用風需要。地面壓風干管選用Φ219×6無縫鋼管,井下選用Φ159×6mm6.2通風工作6.2.1通風系統井筒施工采用壓入式通風方式。選用局扇配兩路Φ0.9m風筒向工作面通風,風筒均沿井壁固定,用樹脂錨桿固定吊掛。6.2.2井筒需風量計算按瓦斯涌出量計算Q=100kq=100×1.5×1.12=168m3式中q——瓦斯絕對涌出量,1.12;k——通風系數,取1.5。3)采用壓入式通風,計算所需風量(6.4)式中Q-----工作面所需風量,m3/minA-----同時爆炸藥量,499.1S-----井巷凈斷面積,78.5L-----炮煙稀釋長度,755.5k-----淋水系數,取0.6t-----通風時間,取50minp-----風筒進出風量比,取1.4代入上式得Q=1268m3/min4)風速驗算:4×60S=26246>1268>0.15×60S=984.24m故井筒施工期間,井筒工作面迎頭風量為1268m3/min時,滿足施工要求。采用兩路風筒,故Q=634m3/min6.2.3風機風量計算(1)按排除炮煙計算風機風量(6.5)(2)風筒通風阻力hL沿程摩擦風阻:(6.6)局部風阻:(6.7)出口風阻:(6.8)式中:Rm—風阻,Pa.s2/m6α—摩擦阻力系數,查表取0.002Pa.s2/m2L—風筒長度,755.5D—風筒直徑,0.9n1—風筒接頭數,76個n2—風筒轉彎數,1個ξ—風筒局部阻力系數查表取0.09γ—空氣相對密度,取1.29S—風筒斷面積,0.636mg—重力加速度,9.81m/s2(6.9)風筒出口局部阻力系數ξ=0.09,(6.10)風機全壓:(3)風機工作風阻:(6.11)(4)風機選型根據計算,放炮后采用兩臺FBD-No7.1型防爆對旋式局部通風機配兩路Φ0.9m風筒向工作面供風(上260m玻璃鋼風筒+下膠質風筒),可以滿足施工需要施工期間,風機設在井口20m以外,風筒從封口盤盤面以下引入井內。風機由山西省侯馬市鑫豐康風機有限公司制造,自帶消音裝置,并已在多項立井施工中使用,均起得良好通風效果。通風機技術參數如下表:表6.1風機技術參數型號轉速(r/min)風量(m3/min)風壓(Pa)(m3/min)最高點功率kw)FBD-No7.12900650~1042860~465378257.130×26.3排水工作6.3.1供水管選型及供水方式供水管內最大拉應力按拉麥公式計算,推導出孔口管的管壁厚度δ:(6.12)式中d0—無縫鋼管內徑,取38mmδc—無縫鋼管管壁附加厚度,1σs—無縫鋼管的允許應力,取80MPaP—-注漿終壓,取18.89MPaλ—超載系數,λ取1.1代入上式得δ=4.79mm,取δ=5.0mm選用φ50×5mm供水管(兼注漿管),能滿足井下施工供水需要。井筒施工用水均由地面供給,沿井壁固定一趟Φ50×5mm供水(注漿)管路,以高壓法蘭聯接(500m以上≥160kgf,500m以下≥200kgf),在上層吊盤設釋壓水箱,以適應鑿巖等用水壓力的需要。6.3.2排水管選型排水管選用Φ127mm無縫鋼管沿井壁固定。排水管選型計算如下:(1)管徑:根據以往排水經驗,φ127mm無縫鋼管排水量達理論計算:Q=3600πvD2/4(6.13)式中D—排水管內徑,取0.V—管道中經濟水流平均速度,取2.5mQ—-排水量,m3/h計算出Q=96.7m3/h。(2)排水管壁厚計算排水管內最大拉應力按拉麥公式計算,推導出孔口管的管壁厚度δ:(6.13)式中d0—無縫鋼管內徑,取117mmδc—無縫鋼管管壁附加厚度,2mmσs—無縫鋼管的允許應力,取80MPap—最大排水壓力,取7.6Mpaλ—超載系數,λ取1.1代入上式得δ=4.47mm,取δ=5.0mm根據計算,選用φ127×5mm排水管,能滿足井筒施工排水需要。6.3.3排水方式因井筒采用凍全深施工,故井筒掘砌施工期間不存在水患,不需要排水;僅在雙層井壁段套內壁結束后排水,在吊盤中層安裝一臺排量為50m3/h的臥泵,由工作面風泵排水至吊盤水箱,再由臥泵排水至地面。排水管用高壓法蘭連接,并沿井壁固定,每200m6.4其它6.4.1供電系統井筒掘砌期間,在井筒附近建施工變電站,站內安裝YKBS-10型移動式開閉所一臺,ZXB-630×2/10-6型移動變電站一臺,KSGB-630/6/1.2型礦用干式變壓器兩臺供井下排水設備用電;自建設單位10KV變電所敷設四路YJV-3×120/10KV電纜至開閉所做為主電源進線(兩路運行兩路備用)。風機采用雙回路、雙風機自動切換;井口安裝ZBX-4.0/127型照明信號綜合裝置供井下信號、照明用電。提升機采用環形供電。工程總裝機容量為6127.0KVA,同時運行最大負荷為5031.3KW。因業主前期不具備雙回路供電,故設500kw的備用發電機,保證井筒正常通風、排水和安全梯提人使用。6.4.2信號、通訊、照明系統(1)井口設信號室,采用成套信號系統(雙信號),當在井下發出信號指令后,井口及絞車房均有聲光及電視監測系統,并具有信號顯示記憶功能。設電視監控系統,通過在吊盤、工作面、封口盤、翻矸臺、絞車操作室等處設置探頭,電視監控集控室和絞車房等處可監視上述位置。(2)為便于施工中的通訊聯系,井口設一套具有10門調度電話的交換機,井下吊盤設抗噪音電話,井下通過井口可以方便地同壓風機房、絞車房、調度室進行通訊聯絡。(3)井內設一路照明電纜,電壓為127V,各層吊盤上方各設2盞防水防爆燈,下層吊盤設4盞防水防爆燈和2盞豎井礦用投光燈照亮工作面。線路全部沿吊盤鋼梁布置,垂直向下的線路穿入鋼管內。盤面上活動的導線加膠質套管以防漏電。6.4.3測量井筒施工期間的測量,依據甲方提供的近井點資料,確立井口高程并建立井筒“十”字基點(井筒及硐室施工前應進行校核)。指示井筒中心的測量方法為懸吊錘球法,采用φ1.8相關硐室施工方位的導入:井筒施工至硐室開口處,吊盤停在硐室上方10m處,在地面用經緯儀精確檢測井筒十字中心,自井中用鋼尺沿十字線(硐室方位線及垂直線)標出四點,固定好下線板并鉆孔。檢查無誤后,地面下放4根(最少要下兩邊線和一中心線)φ1.8mm碳素彈簧鋼絲,鋼絲下端懸掛砝碼式重砣,利用半截油桶加水穩定重砣。將地面兩個方向的方位線利用擺動法精確標定在井壁木樁上。為防吊盤碰壞木樁,采用同時標定高低兩組木樁的方法,以木樁上的鐵釘為準,由鐵釘下放18相關硐室施工高程的導入:利用比長鋼尺向井下傳遞標高。根據礦方提供的近井點高程,由封口盤下放通尺(用中線小絞車纏繞),用水準儀采用井上、井下同時觀測的測量方法將標高傳遞至硐室上方的木樁鐵釘上,加入各項改正,以此控制硐室施工標高。標高傳遞時,變換鋼尺上下位置,分別進行三次讀數,其誤差應符合《煤礦測量規程》規定。6.4.4安全梯和電纜懸吊方式及懸吊設施表6.3安全梯、放炮及動力電纜懸吊方式及懸吊設施名稱鋼絲繩型號鋼絲繩全部破壞拉力(kg)天輪型號穩絞車型號鋼絲繩長度(kg)備注安全梯懸吊繩18×7-20-167028671Φ600JZ2-10/600900配發電機18×7-20-167027100Φ600JZ2-10/60090018×7-24-187043726Φ600JZ2-10/6009007井筒施工組織及施工進度7.1掘砌循環圖表編制7.1.1井筒施工工作制度(1)基巖段施工,采用專業工種“滾班”作業制,一掘一砌。(2)機電工及其它輔助工種均采用“三八”作業制。(3)工程技術人員及項目部管理人員,實行24小時值班制度。7.1.2工序安排及掘砌循環圖表井筒基巖段掘砌施工期間,實行叫班“滾班”制作業,實行一掘一砌正規循環作業方式,將施工循環分為鉆眼爆破、出矸找平、立模砌壁、出矸清底四大工序,相應成立四個專業班組,其打鉆班負責打眼、裝藥、聯線、放炮;出矸班負責出矸、刷幫、找平出矸清底;打灰班負責立模、澆灌混凝土等工序。此外根據座底炮的深度可以調整掘砌循環。表7.1井筒基巖段掘砌循環圖表班別工序名稱工時時間時分12345678鑿巖班交接班10下傘鉆及鑿巖準備30鑿巖5傘鉆升井30裝藥聯線放炮120通風安檢50出矸班交接班10接管路風筒30出矸找平4砌壁班交接班10校刃腳、裝接茬板2扎筋、脫模、立模230澆筑砼3清底班交接班10出矸410清底1說明:一個循環26h,炮眼深4.5m,循環進尺4.07.2井筒施工勞動組織7.2.1井筒施工勞動組織形式立井鑿井施工中,目前采用的勞動組織施工方式有:專業組織、混合組織、專業和混合組織相結合三種。由于鑿巖鉆架、大型抓巖機等新型鑿井設備的出現,要求工人具有熟練的操作技能,但是要求工人全面掌握各種施工機械還有一定的困難,因此,在機械化配套的立井是施工中,多采用專業組織形式。專業組織形式:工人按專業內容分成鉆眼爆破班、出矸找平班、立模砌壁班、出矸清底班等。由于這種形式專業單一,分工清楚,任務明確,有利于提高作業人員的操作技術水平和勞動生產率;有利于加快施工速度,縮短循環時間;同時還可以按照專業工種和設備需要配備勞動力,工時利用比較好。但是這種方式存在著各種工種的工作量及工作時間不平衡的問題,如果各個專業班不能保證按循環規定的時間作業時,往往打亂了上、下班的時間,就會出現工作時間過長的現象,給施工組織帶來了一定的困難。若能保證實現正規循環作業,對于機械化水平較好的井筒,采用這種方式比較有利。合理配備各作業班人數也十分重要。作業人員的多少要根據施工機械化程度、作業方式、工人技術水平以及井筒斷面大小等因素來確定。7.2.2勞動力配備表7.2副井井筒基巖段施工勞動力配備序號井下工地面工工種名稱小班圓班工種名稱小班圓班1班長412井口信號工392跟班隊長14井口把鉤工8243技術員26大班機電修5154吊盤信號工39絞車司機6185澆灌振搗工618攪拌機司機266鋪塑料板工、鋼筋工12367鋪設接茬鋼板20208埋設注漿管18189小班機電修13合計198人7.3井筒施工速度掘砌循環進尺為4m,26小時完成一循環,所以日進尺為3.7m,月進尺為110.7m,正規循環率為0.8,每月工作25天,每月循環個數為23個,實現成井90m/月。8鑿井設備布置8.1井筒施工懸吊設備匯總表8.1井筒提升懸吊設備匯總序號名稱鋼絲繩型號鋼絲繩全部破壞拉力(kg)天輪型號穩絞車型號安全系數鋼絲繩長度(kg)規定實際1主提升(5m3)(18×7-42-1870133536Φ3000JKZ-3.2/187.57.862主提升(5m3)18×7-42-1870133536Φ3000JKZ-3.2/187.57.8631#吊盤懸吊繩133536Φ1050JZ2-66.490042#吊盤懸吊繩133536Φ1050JZ2-66.490053#吊盤懸吊繩133536Φ1050JZ2-66.490064#吊盤懸吊繩133536Φ1050JZ2-66.490071#模板懸吊繩18×7-40-1770114946Φ1050JZ2-690082#模板懸吊繩18×7-40-1770114946Φ1050JZ2-690093#模板懸吊繩18×7-40-1770114946Φ1050JZ2-6900104#模板懸吊繩18×7-40-1770114946Φ1050JZ2-690011傘鉆奪鉤繩18×7-36-187098319Φ1050JZ2-690012傘鉆懸吊繩18×7-36-187098319Φ1050JZ2-690013主副提穩繩(共4根)18×7-28-187059437Φ650JZ2-10/60066.390014安全梯懸吊繩(配發電機)18×7-20-167028671Φ600JZ2-10/60067.39001518×7-20-167027100Φ600JZ2-10/60056.49001618×7-24-187043726Φ600JZ2-10/60056.0900共計20根繩共計20臺車8.2井內鑿井設備布置井內鑿井設備布置的原則:(1)鑿井設備布置,應兼顧礦井建設中鑿井、開巷、開井筒永久安裝三個施工階段充分利用鑿井設備的可能性,應盡量減少各時期的改裝工作量。(2)布置井內鑿井設備時,平面上相互間的安全間隙要符合《煤礦安全規程》和《礦山井巷工程施工及驗收規范》的規定,上下之間相互不受影響,要為平行交叉作業創造安全便利的施工條件。(3)井口鑿井設備的布置要與井內鑿井設備布置協調一致,互不干擾,并盡可能不占用永久設施的場地和不影響永久建筑物的施工。地面鑿井設備、設施之間及其與永久建筑物之間應按照有關規程、規范的規定,保持一定的安全距離。(4)懸吊鋼絲繩的位置應與井下各盤(臺)梁錯開,不影響進口運輸及卸矸工作。不得在承受荷載的梁上穿孔通過懸吊鋼絲繩。(5)布置提絞設施,應力求使井架受力均衡合理,盡量減少施工荷載。(6)要保證井筒測量工作不受懸吊設備的干擾。(7)要符合各項安全要求,當井筒中出現緊急情況時,井下人員能迅速安全撤出。(8)鑿井設備的布置和鋼絲繩的位置,要盡可能滿足各盤(臺)及天輪平臺在結構設計上的合理性。鑿井設備布置圖:詳見附圖1。8.3天輪平臺布置選擇鑿井井架:Ⅵ型井架8.3.1天輪布置原則(1)懸吊鋼絲繩與天輪平臺各個構件的間隙不小于50mm。(2)天輪與天輪平臺各構件的間隙不小于60mm。(3)天輪力求平行于井架中心線布置。(4)出繩方向要兼顧到井口地形及鑿井絞車布置的可能性和合理性必要時也可與井架中心線十字線斜交布置。(5)兩臺鑿井絞車懸吊同一設備時,兩天輪應布置在同側,使出繩方向一致。(6)天倫布置應使井架受力平衡,亭式井架可采用兩面或四面對稱布置。(7)雙繩懸吊的管路盡可能采用雙槽天輪。(8)提升天輪盡可能布置在同一平面。(9)天輪軸線不宜距離天輪平臺太高,出繩不得摩擦邊梁和其他構件,必要時可設導向天輪或從天輪平臺的邊梁下面出繩。(10)考慮天輪出繩方向和副梁方向時,應盡可能使從井筒轉入平巷施工時的改裝工作量少。(11)布置天輪平臺的基礎是平面布置圖,各天輪的鋼絲繩懸吊點,必須與井筒平面布置圖中相應的懸吊設施鋼絲繩懸吊點重合。天輪平臺的平面布置圖。8.3.2天輪平臺天輪鋼梁選型計算(1)根據天輪平臺的平面布置情況,提升天輪梁N1的截面選擇。按照斷繩荷載計算:鋼梁的最大剪力Qmax=955.84KN鋼梁最大彎矩Mmax=501.82KNm1)、按照彎曲強度條件選截面:(8.1)N1鋼梁選用700×300(HN窄翼緣H型鋼),它的主要數據:查表得Wx=5760cm3≥4962.92cm3;Sx=3231cm3;A=235.5cm2;Ix=201000cm3;d=1.3cm;B=30cm;ix=29.3cm;iy=6.78cm。2)、按照壓彎構件驗算:(8.2)(8.3)3)、剛度驗算:(8.4)根據計算和驗算結果提升天輪梁采用700×300(HN窄翼緣H型鋼)能夠符合設計要求。天輪平臺的平面布置圖:見附圖29井筒施工安全技術措施施工過程中,應嚴格按照《煤礦安全規程》的要求及公司有關管理規定抓好施工中的立井防墜、機電設備管理、爆破管理、井幫管理、一通三防管理,以及傘鉆、挖機、抓巖機、三盤的設置、運行、維修安全措施,做好各種災害預防工作。9.1立井防墜(1)施工前應加強職工安全技術教育,加強安全意識,切實做好施工組織設計及施工措施貫徹、考核工作,做到人人心中有數。要害工種必須經過嚴格培訓,持證上崗。(2)井口安全標語鮮明,內容豐富,并有“必須戴安全帽”,“防止墜落”等安全警示標志。(3)開工前,應組織專人對三盤兩臺等施工設施進行一次全面檢查,徹底清除雜物。(4)井筒開挖前,井口周圍應設置警戒線,并懸掛明顯警示標識。(5)嚴格執行吊桶乘坐制度,下井人員必須聽從井上、下把鉤工人員的指揮;吊桶邊緣上不得坐人;吊桶升降時,乘坐人員不得將手和頭伸出吊桶邊緣。(6)吊桶的連接裝置及筒梁的安全系數必須符合規程規定;提升吊桶上方必須按照規程規定設置保護傘。(7)井口工作人員要切實負責,上下人員、物料時,要按操作規程,不得違章作業,嚴禁人貨混裝;吊桶乘人數不得超過規定,5m3吊桶乘人不超過11人(8)施工人員必須按照規程規定佩戴保險帶,保險帶應生根在牢固的構件上,保險帶應定期進行試驗,每次使用前必須檢查,發現損壞時,必須立即更換。(9)提升、懸吊系統必須安排專人負責,鋼絲繩必須按照規程規定進行試驗及檢查,并有檢驗報告及詳細檢查記錄。(10)嚴禁立體交叉平行作業。(11)模板起落由班長統一指揮,地面應有專人監護;起落模板時,模板下及懸吊模板鋼絲繩下嚴禁站人,以防斷繩傷人。(12)高空作業必須使用工具包,工作用的扳手等工具要留保險繩,以防墜物傷人。(13)翻矸臺及其以下的各盤不用孔洞必須封嚴或加蓋門,對各盤上的鋪板,固定螺栓、螺帽應經常檢查,以防墜物傷人。(14)井筒放炮后要嚴格檢查吊盤下尤其是下吊盤工字鋼槽內為重點檢查部位;(15)井下人員應避開吊桶提升位置;緊急情況下,工作面人員通過軟梯爬到吊盤。(16)挖機、傘鉆、中心回轉抓巖機等大型施工設備上、下井,要編制專項措施和操作規程,指定操作人員執行,要害工種及特殊工種,必須持證上崗。(17)大型安裝工程所用起重設備、機具、繩索等應嚴格按要求選用,使用前應認真逐臺(件)檢查檢修,并有書面檢查記錄。(18)井筒施工設施嚴格按照我處編制的《立井提升吊掛手冊》執行。9.2機電設備管理機電設備管理分為三個階段,即安裝準備、安裝階段和正常維護階段。為確保這三個階段實施過程中的質量,應堅持本人檢修檢查、他人安裝和本人進行維護的相互監督措施,避免自己進行檢查、安裝、維護等工作帶來的一些不容易發現的問題存在。設備管理應嚴格執行以下制度:(1)設備安裝使用管理制度(2)設備維修保養制度(3)設備包機制度(4)設備定期檢查制度(5)設備定期檢修制度(6)動力設備與特種設備(包括大、精、稀設備)管理制度(7)防爆電氣設備及五小防爆電氣設備暫行規定(8)測試設備管理制度9.3爆破管理(1)加強火工品管理,嚴格按爆破圖表組織施工,井筒內放炮前,吊盤要提到安全高度,凍結基巖段掘進,要嚴格按規范要求布孔裝藥放炮,防崩斷凍結管。(2)專職爆破工必須經當地有關部門培訓考試合格后持證上崗。(3)嚴格執行爆炸材料領退制度、電雷管編號制度和爆炸材料丟失處理辦法。(4)電雷管(包括清退入庫的電雷管)在發給爆破工前,庫房保管員必須用電雷管檢測儀逐個做全電阻檢查,并將腳線扭結成短路,嚴禁發放電阻不合格的電雷管。(5)不同廠家生產的或不同品種的電雷管,不得摻混使用。(6)不得使用過期或嚴重變質的爆炸材料;不能使用的爆炸材料必須交回爆炸材料庫。(7)井上、下接觸爆炸材料的人員,必須穿棉布或抗靜電衣服。(8)井上下爆炸材料必須按照規程要求運輸。(9)爆破作業嚴格執行“一炮三檢制”、“三遍哨子制”和“三人聯鎖”制度。(10)裝配起爆藥卷必須在地面專用房間內進行,專用房間距井筒、廠房、建筑物和主要路的安全距離必須符合國家有關規定,距離井筒不得小于50m,其附近不得有電氣設備及導電體;并由放炮員按照規定制作。(11)進入工作面,先進行敲幫問頂工作,把頂、幫浮矸活石找盡,裝藥連線時應派專人負責看好頂幫圍巖變化情況,若有情況應立即停止作業進行處理。(12)井下工作面嚴禁邊打眼邊裝藥,必須待打完眼鉆具升井后,切斷井下一切電源,用吊桶分開分次下放雷管、起爆藥卷及炸藥到工作面,用礦燈進行裝藥連線工作。(13)裝藥前,必須用吹眼器將所有炮眼內的煤粉或巖粉吹出,再用木質炮棍將起爆藥卷及藥卷輕輕推入,不得沖撞或搗實。(14)裝藥前后必須清點雷管、起爆藥卷及藥卷數量。(15)爆破前,腳線的連接工作可由經過專門訓練的班組長協助爆破工進行。(16)裝藥聯線結束后,將吊盤、抓巖機等設備提至距工作面一定的安全高度后,井下一切人員全部上井,方可放炮;并采用地面動力電源起爆。(17)放炮后,待工作面的炮煙被吹散,專職爆破工、瓦斯檢查工和班組長必須首先巡視爆破地點,檢查通風、瓦斯、煤塵、頂板、拒爆、殘爆等情況;清除崩落在模板上、吊盤上、抓巖機上或其他設備上的矸石;并使用對講機等通訊設備進行聯系。(18)裝藥聯線時或爆破后乘坐吊桶檢查井底工作面時,吊桶不得蹾撞工作面。(19)處理拒爆、殘爆時,必須在班組長指導下進行,并應在當班處理完畢。如果當班未能處理完畢,當班爆破工必須在現場向下一班爆破工交接清楚。(20)處理拒爆時,必須遵守下列規定:①由于

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