朱集矿副井矿建施工设计

淮南矿业集团朱集矿井副井井筒及相关硐室掘砌施工组织设计中煤第五建设公司第三工程处二00七年三月八日1目录前言……………………………………………………………………………………………21概况…………………………………………………………………………………………31.1工程概况…………………………………………………………………………………31.2地质与水文地质概况……………………………………………………………………32施工方案及工艺………………………………………………………………………………52.1锁口施工…………………………………………………………………………………52.2井筒冻结段施工……………………………………………………………………52.3井筒基岩段施工……………………………………………………………………………122.4井筒相关硐室施工……………………………………………………………………………172.5井筒基岩段综合防治水……………………………………………………………………172.6井壁砼配制及质量保证措施…………………………………………………………182.7施工主要辅助系统………………………………………………………………………182.8工广及凿井设施布置………………………………………………………………………242.9施工劳动组织…………………………………………………………………………252.10施工工期……………………………………………………………………………………263质量、环境、职业健康安全一体化管理及保证措施………………………………………293.1工程质量计划………………………………………………………………………………293.2环境目标控制…………………………………………………………………………383.3职业健康安全目标……………………………………………………………………403.4文明施工………………………………………………………………………………49附件1：主要施工图纸目录附件2：提升系统选型计算附件3：主、副提绞车调试计算附件4：天轮平台钢梁选型计算附件5：主要施工机械设备表附件6：提升吊挂系统选型计算表附件7：井筒掘砌主要施工设备用电负荷统计表附件8：项目部安全管理机构图附件9：主要危险源辨识、风险评价表2前言淮南矿业（集团）公司朱集矿井位于淮南市潘集区境内，距洞山约38km，该矿井由合肥设计院设计，工广内设有主、副、回风、矸石井四个井筒，矿井设计生产能力400万吨/年，立井开拓。副井井筒的表土段采用冻结法施工，基岩段采用地面预注浆封水，预计井筒注浆段剩余漏水量小于6m3/h。地面预注浆结束时间预计为07年2月20日。副井井筒及相关硐室掘砌工程由中煤五公司第三工程处施工，为了有计划并合理地组织劳动力、资金、设备及材料，努力把该项目建设成为优质、安全、快速、高效的工程，特编制本掘砌工程施工组织设计。本施工组织设计编制依据：1、朱集矿井副井井筒掘砌工程施工招标文件2、朱集矿井副井井筒掘砌工程施工投标书3、朱集矿井副井井筒掘砌工程施工合同4、朱集矿井副井井筒及相关硐室掘砌工程施工图及相关资料5、《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ213-90）6、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》（MT5009-94）7、《钢筋混凝土工程施工质量验收规范》8、《普通混凝土拌合物性能试验方法》（GBJ80-85）9、《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）10、《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）11、《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）12、《混凝土拌合用水标准》（JGJ68-89）13、《煤矿测量规程》14、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）15、《钢结构施工质量验收规范》（GB50205-2001）16、《建筑筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）17、《煤矿安装工程质量检验评定标准》（MT5010-95）18、《煤矿安全规程》（2006年版）19、《煤矿建设安全规定》（1997年版）20、《简明建井工程手册》21、《公司及三处安全质量标准化标准》22、《三处立井提升、吊挂手册》23、《煤炭工业建设工程质量技术资料管理规定》24、《煤炭工业煤矿井巷工程、建筑安装工程单位工程质量保证资料评级办法》25、GB/T19001-2000idtISO9001：2000标准本设计分文字说明书和主要施工图两部分。3淮南矿业集团朱集矿井副井井筒及相关硐室掘砌施工组织设计1概况1.1工程概况淮南矿业（集团）公司朱集矿井位于淮南市潘集区境内，距洞山约38km，该矿井由合肥设计院设计，工广内设有主、副、回风、矸石井四个井筒，矿井设计生产能力400万吨/年，立井开拓。副井井筒的表土段采用冻结法施工，基岩段采用地面预注浆封水，预计井筒注浆段剩余漏水量小于6m3/h。地面预注浆结束时间为07年2月20日。副井井筒主要技术特征见表1.1。井筒主要技术特征表表1.1序号项目名称单位副井备注1井中坐标纬距(X)m37382.000经距(Y)m83239.0002井口设计标高m+24.03井口自然标高m+22.64注浆深度m10485井筒净径m8.26基岩段井壁结构m砼7冻结深度m375.08表土段厚度m328.769风化带厚度m30.6910车场水平m-980暂定11辅助水平m12掘砌深度m1036暂定朱集矿井副井井筒合同工程量一览表表1.1.2序号单位工程名称及分部分项工程单位工程量支护型式备注1永久锁口m6按施工图2井筒冻结段m363按施工图3井筒基岩段m667按施工图4管子道(开口)m待定按施工图5副井马头门m待定按施工图6揭煤1.2地质及水文地质概况1.2.1地质概况根据井筒检查孔资料及检查孔地质综合柱状图，朱集矿井副井井筒穿过的地层自上而4下为新生界冲积层和二叠系地层。新生界地层，朱集煤矿新生界冲积层厚度为324.0m，主要由砂、粘土、砂质粘土和粘土质砂组成。垂深304.7～318.50m为含砾砂质粘土，粘土粘结性、可塑性一般，整层固结中等；粘性土层占总厚度比例为50%，主要由砂质粘土、含砾砂质粘土、粘土组成。井筒穿过砂层为34层，主要由细砂、中细砂、中粗砂、细砂盘和粘土质砂组成，砂层总厚度为157.46m，所占总厚度比例为48.7%。该层与基岩风化带呈不整合接触。井筒风化带起止深度328.10～360.70m，厚32.6O，总体呈黄色，上段14.85m为强风化带，呈棕红、锈黄、浅棕色，下段砂岩呈浅灰黄色，泥岩为浅灰～灰白杂锈黄色。风化砂岩、泥岩相间成层，大致各占一半。风化砂岩以细粒为主，夹含砾粗砂岩一层，砾径2～4mm，泥质～硅质胶结，局部菱铁鲕粒富集。高角度斜交裂隙比较发育，属张性，裂面具水蚀铁锈，局部有方解石脉充填。岩石比较完整，RQD=30～70％，浸水基本稳定，唯顶部粉砂岩浸水崩解。风化泥岩局部含褐色鲕粒，岩芯完整，裂隙不发育，局部有垂直裂隙，RQD=90～1O0％，浸水泥化、崩解或碎裂。上二迭石千峰组：以26煤上部30～40m砂岩为底界，底界埋深在473m～486m之间，地层揭露厚度148m。二迭系石盒子组和山西组：地层厚度750m，由砂岩、泥岩、砂质泥岩交替成层，泥岩以灰色为主，砂岩多浅灰、灰白色，上部地层多灰绿色、青灰色，紫色花斑泥岩分布在16煤下、13煤下和4煤下。20煤层埋深700～712m，其下煤层发育正常，其上21～26煤不发育，在其相应层位上常有薄煤和炭质泥岩出现。副井检查孔在8煤顶板见细晶岩，埋深1050～1059m，厚1.4～2.0m，呈灰～灰褐色，致密块状，隐晶结构，多天然焦和方解石穿插，脉状分布。8煤厚2.15～3.60m，其顶部有天然焦厚约1m，低电阻率，钢灰色，块状，具气孔。地层平缓，倾角5°～10°。副井井筒将穿过24、22、20、18、17、16、13-1、11-2、11-1、9等十层煤，其中：18、17、16、13-1、11-2等煤层均属有瓦斯突出危险的煤层。淮南地区恒温带在地下300m，温度为16.8℃。井筒地温梯度为3.1℃，略高于正常梯度。井筒基岩介面岩温为24.1℃。1000～1020m井筒底部岩温为46.8℃。详见淮南矿业（集团）公司朱集矿井井筒检查钻孔柱状图。1.2.2水文地质概况井筒表土段及风化基岩段采用冻结法施工，其水文地质可不考虑。副井基岩段在360.40～l036.0m之间共划分8个含水层。详见朱集副井井筒检查孔基岩含水层特征表。基岩段采用地面预注浆封水，预计井筒注浆段剩余漏水量小于6m3/h。5朱集副井井筒检查孔基岩含水层特征表含水层层号起止深度厚度（m）岩石组成井筒预计涌水量（m3/h）主要特征1374.0～403.529.50硅质石英砂岩细中砂岩砂质泥岩63.63砂岩累厚16.68m，灰～灰绿色，致密，坚硬～较硬，硅质，泥质胶结，垂直开裂隙发育，裂隙率10～12条/米，岩芯破碎，一般RQD=10~25％，冲洗液最大消耗量近1m3／h。2450.0～458.58.50粗砂岩细砂岩16.18扩散测井主要异常带，异常幅度大。灰绿色，下部垂直斜交裂隙发育，5～8条/米，局部岩芯破碎，RQD=80％3478.2～486.558.35细砂岩16.79扩散测井次要异常带，异常幅度小。浅灰色，垂直斜交裂隙发育，裂隙率10～15条/米，局部岩芯破碎，RQD=60％。4595.2～602.67.40细砂岩11.50灰白色，裂隙发育，10～15条/米，岩芯较完整，RQD=85％5717.0～721.54.50细砂岩中粗砂岩7.33裂隙发育～较发育，上部裂隙率10～15％，下部岩芯破碎，RQD=30％，泥浆有消耗。6840.6～847.857.25细砂岩5.59浅灰绿色，垂直裂隙较发育，方解石充填，裂隙率10～15条/米，具揉皱及水蚀现象，局部岩芯破碎，RQD=70％，泥浆有消耗。7927.6～937.49.80中砂岩3.43灰白色，垂直斜交裂隙发育，有方解充填，钙质胶结，中下部岩芯破碎，RQD=50％，裂隙10～15条/米，泥浆有消耗。8992.8～1021.929.10细砂岩3.98灰白色，灰色，较硬，裂隙不发育～稍发育，岩芯完整，裂隙率1～5条/米，泥浆有消耗。合计128.12施工方案及工艺2.1锁口施工该井筒相对标高±0.000m相当于井口绝对标高+24.0m，井筒净直径φ8.2m。采用临时锁口，暂定为6.0m，其净直径φ9.4m，内砌筑200mm厚C30砼+外砌370mm砖墙。锁口工程在冻结满足开挖条件后施工，采用吊桶提升，挖掘机配合人工挖掘，用370mm砖墙作外模、外壁施工用大模板作内模（φ9.4m）现浇200mm砼。锁口在施工过程中要预留出风筒及管路等临时出口，保证风筒等能顺利从封口盘下通过。2.2井筒冻结段施工2.2.1冻结段开挖条件井筒冻结段开挖条件如下：（1）井筒中的水文观测孔水位由开始缓升，后下降而趋于稳定，然后又开始稳定后逐渐上升，直到迅速上升并溢出孔口。（2）由测温孔和水文孔资料分析，冻结壁已发展到设计厚度。（3）经过试挖，证明冻结壁已实际形成并与上述的观测结果一致。（4）去、回路盐水温差在2℃以内。6（5）井架等凿井施工设备及设施已安装完毕。（6）各种施工材料及劳动力配齐备足。井筒开挖除了满足上述条件外，还应该综合考虑井筒能满足连续施工的条件。具体地说：根据井筒掘砌速度（施工到相应深度时所用的时间）和对应时间点冻土发展情况来预测、分析，尽可能保证不同时期冻结壁的强度、厚度和距井帮的距离，均能满足井筒不间断的安全施工。2.2.2施工方案副井井筒冻结表土段和冻结基岩段井壁为双层钢筋砼结构。为加快施工速度、保证工程质量，井筒冻结段外壁均采用短段掘砌施工方案，整体金属下行钢模板砌壁，掘砌有效段高均为2.5～3.6m；冻结段内壁的施工，选用金属液压滑模自下而上一次套壁。2.2.3井筒试挖段掘砌施工当满足上述试挖条件后，井筒便可以试挖。试挖段采用人工配合挖掘机挖掘，外壁支护采用整体金属下行钢模板（同