淮南矿业(集团)有限责任公司
顾桥煤矿中央回风井井筒掘砌工程
施
工
组
织
设
计
中煤三建第七十一工程处
二OO三年四一日
施工组织设计目录
第一章 概 况
-
- 工程概况
- 工程内容及工程技术特征
- 井筒地质及水文地质
- 施工准备
- 技术准备
- 施工队伍准备
- 施工现场准备
- 施工技术装备与材料供应安排
第三章 施工方案的选择
一、冻结段施工方案
二、基岩段施工方案
三、与井筒相连接的相关工程施工方案
第四章 施工工艺
一、采用“四新”加快施工速度
二、试挖及临时锁口施工
三、井筒冻结段施工
四、基岩段施工
五、与井筒连接处相关工程施工
六、临时改绞
七、关键部位施工技术及处理特殊地质变化技术措施
(一)井筒通过冻结段较厚膨胀粘土层的预防措施
(二)基岩段防治水措施
(三)井筒通过不稳定岩层及断层破碎带的施工
(四)井筒揭煤施工
八、突发事件应急措施
第五章 施工辅助系统
- 提升系统
- 井筒悬吊设施
- 井口及地面辅助设施
第六章 井筒施工凿井设施选型计算
一、提升设备的选型
二、临时改绞主提升绞车选择计算
三、悬吊设备的选型
第七章 施工组织与管理
- 施工组织管理机构
- 施工管理
第八章 施工进度计划与进度控制
一、工期安排
二、工期保证措施
第九章 施工技术安全措施、灾害预防和安全保证体系
一、安全工作目标
二、安全管理体系
三、安全管理措施
四、施工安全技术措施
五、灾害预防
第十章 工程质量检测管理措施和质量保证体系
一、施工质量保证措施
二、质量保证体系
第十一章 文明施工及环境、职业健康保证措施
一、文明施工及环境保护措施
二、文物保护措施
三、职业健康保护措施
第十二章 冬雨季施工措施及地下管线等保护加固措施
一、冬雨季施工措施
二、地下管线及其它地上地下设施保护加固措施
前 言
编制本施工组织设计大纲的指导思想是:贯彻执行国家及本行业部门有关建设方针和技术政策,采用先进的科学技术,充分利用本处的施工能力和技术经验,提高矿井建设的综合效益,在确保安全和工程质量的前提下,合理安排施工顺序及工程进度。本着工期短、效率高、质量优、效益好的原则,建设本矿井。
严格贯彻我处通过了的质量、环境、职业健康安全三体系即ISO9001、ISO14001、GB/T28001标准《管理手册》、《程序文件》中的相关规定,确保工程施工的每一个阶段、每一个环节、每道工序处于受控状态,从而确保工程质量。
本施工组织设计的编制依据是:
1、《谢桥煤矿新增井筒掘砌工程招标文件》及招标文件答疑、施工设计图纸;
2、《矿山井巷工程施工及验收规范》(GBJ213-90);
3、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》(MT5009-94);
4、《钢筋混凝土工程施工质量验收规范》(GB 50204-2002);
5、《煤矿安全规程》[2001];
6、国家、省市和行业相关法律、法规、规范要求;
7、在不违反国家和省市地方相关规定的前提下,双方另有约定时列入补充条款。
第一章 概 况
一、工程概况
淮南矿业(集团)有限责任公司顾桥煤矿,位于安徽省淮南市风台县境内,由煤炭工业合肥设计研究院设计,设计生产能力5.0Mt/a,预留10.0Mt/a的生产能力,采用立井开拓方式,工广内布置主、副、回风三个井筒。井筒表土段均采用冻结法施工,基岩段均采用地面预注浆封水。中央回风井井筒设计净直径Φ7.5m,井筒全深810.6m。
二、工程内容及工程技术特征
1、工程内容
回风井井筒工程掘砌810.6m。风井井底车场连接部两侧各25m,风道出口3m,安全出口2m。
2、井筒技术特征
回风井井筒坐标为x=3632270.00,y=39459950.00,z=25.5,井筒净径为Φ7.5m,井深810.6m。表土及风化基岩带设计为三层钢筋砼井壁,支护厚度为1000~1800mm(包括2层泡沫塑料板和2层聚烯塑料板),砼标号C30~C55;基岩段采用单层砼井壁,支护厚度为500mm,砼标号C30;冻结深度370m,在井筒-334.4m~-336.4m段设置井壁支撑圈,并与井筒-319.4m~-336.4m段的井筒井壁整体浇筑段一同施工。
在井筒标高-15.4m~-114.4m、-214.4m和-319.4m处连内层井壁周围均匀布置四根Φ60×7无缝管作为注浆管,在内壁套壁结束后适当时间进行壁后注浆。
三、地质概况
本井田被新生界松散层覆盖,主要地层有奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、第四系等,含煤地层为石碳二叠系。
回风井井筒穿过新生界以粘土为主,局部夹砾石层并见钙质粘土及固结状粘土。风井表土段深度322.2m,风化带深度357m井筒均穿过石盒系组的24煤顶板至13煤底板的层段。风井穿过含水层为10层。
地质及其特点
中央回风井位于顾桥勘探区十线与十北线之间。通过检查孔揭露探明井筒地层(即井筒围岩)有新生界地层和二叠系上石盒子组地层(即淮南煤田的第三、第四、第五、第六和第七含煤段)。
新生界地层:风井新生界厚度为313.50m,在中央井筒分布趋势为西厚东薄,岩性以松散的粘土,与下伏二叠系煤系地层呈不整合接触关系。
二叠系地层:井筒穿过上石子组的24煤顶板至11底板的层段,风井筒的厚度是515.88m。其底界深度为829.38m。该组地层完全是煤系地层,其主要征是:
上部(基岩面至24煤):主要由灰色、青灰色的砂质泥岩、泥岩和灰白色、浅灰色中细砂岩或石英砂岩及花斑泥岩组成。局部砂岩有被流水浸蚀现象,呈土黄色。顶部34.80~51.90m不同程度被风化、风化带性以花斑泥岩为主。含1-2层薄煤层,煤质较差。
中部(24煤至17-1煤)主要由灰色、灰绿色砂质泥岩、泥岩和花斑泥岩及灰色、灰白色砂岩组成,夹薄层砂砾岩,砂岩比较高,含2-3层薄煤层和碳质泥岩,煤质较差。
下部(17-1煤至11煤底板):主要由灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩、花斑泥岩和灰白色砂岩、石英砂岩组成,砂岩比例较高,含本区主采煤层13-1煤和11-2煤,煤层发育稳定,煤质较好。
风井井筒检查孔深度829.38m,检查孔基岩段厚度为515.88m,其中砂岩148.80m,含量为28.84%。风化带厚度为31.90m,起止深度为313.50-355.40m。
据抽水试验:基岩段混合含水层静水位标高为24.33m,恢复水位标高为22.49m,最大降深为42.89m,涌水量是0.875l/s,单位涌水量q=0.0204l/s·m,渗透系数K=0.150m/d,水温24℃,水质参数:PH=8.6,水质类型:CL-1HCO-3SO4-2—K+1+Na+1,矿化度:1.8999g/l。
本井筒基岩段共计10个含水层,采用地面预注浆治理含水层。
表1-1 井筒技术特征表
| 序号 | 名称 | 中央风井井筒 | |
| 1 | 井口
坐标 |
X | 3632270.00 |
| Y | 39459950.00 | ||
| 2 | 井口自然标高 | +24.5 | |
| 3 | 井口设计标高 | +25.5 | |
| 4 | 井筒设计深度(m) | 810.6 | |
| 5 | 注浆深度(m) | 810.6 | |
| 6 | 净径(m) | 7.5 | |
| 7 | 表土段厚度(m) | 322.2 | |
| 8 | 风化带厚度(m) | 34.8 | |
| 9 | 表土段井筒最大荒径(m) | 8.6~11.1 | |
| 10 | 表土段井壁结构 | 钢筋混凝土 | |
| 11 | 冻结深度(m) | 370 | |
| 12 | 基岩段井筒荒径(m) | 8.5 | |
| 13 | 基岩段井壁结构 | 素混凝土 | |
| 14 | 车场水平(m) | -780 | |
第二章 施 工 准 备
一、技术准备
1、组织技术与管理人员认真审阅图纸,学习技术规范,组织图纸会审,并在此基础上编制实施性施工组织设计、施工技术措施、项目质量计划、填报项目开工报告,准备好各种技术资料和表格,开工前对技术人员、管理人员及施工人员做好技术交底。
2、组织测量人员做好接点复测工作,按业主提供的导线、水准点进行全面复核校验,进行井口十字基桩的布设。
3、试验人员尽早进行试验、检验和各种强度砼配合比的试验。
二、施工队伍准备
1、为确保本工程施工速度和工程质量,特在本处内精选素质好、经验丰富、从事过二次以上类似工程施工的施工队伍进场施工。
2、根据施工进度情况,按总体施工计划,陆续组织各作业队、各岗位、各工种人员进场,所有人员在上岗前10天到岗,以便了解现场情况,按本公司通过的质量、环境、职业健康安全三体系即ISO9001、ISO14001、GB/T28001标准。以及ZM71QEO-CX-2005《培训控制程序》要求组织学习培训。
三、施工现场准备
第一批人员进场后,要及时开展进场四通一平的准备工作,施工必需的生活、办公、卫生、生产等临时设施,工广临时设施布置,遵循“方便实用、文明施工、节约用地、安全可靠、兼顾环保、CI达标、尽可能避开永久建筑物”的原则,井筒施工大临平面布置图见表2-1,地面大临工程一览表见表2-2。
四、施工技术装备与材料供应安排
我处施工技术力量雄厚,装备精良,有充足的大型矿井施工成套机械化设备,主要机械设备表见表2-3。
由处机电、试验、材料供应部门组织设备、仪器、周转材料等调运工作,确保施工设备、试验、检验设备、测量设备等迅速进场。其余设备和周转材料根据工作进度工程进展情况,按计划陆续进场。
组织物资供应人员进行市场调查,按本公司通过的质量、环境、职业健康安全三体系即ISO9001、ISO14001、GB/T28001标准,以及ZM71QEO-CX-2005《物质采购控制程序》,选择合适的供应商,落实货源,安排订货计划,设立堆放场地,搭设库房等。
表2-2 井筒施工大临工程一览表
| 序号 | 工 程 名 称 | 结 构 形 式 | 工 程 量 | 备 注 | |
| 单位 | 数量 | ||||
| 1 | 主提绞车房 | 轻钢结构 | M2 | 278 | |
| 2 | 副提绞车房 | 轻钢结构 | M2 | 278 | |
| 3 | 绞车、稳车设备基础 | 砼 | M3 | 750 | |
| 4 | 机电修车间 | 轻钢结构 | M2 | 90 | |
| 5 | 材料库 | 轻钢结构 | M2 | 120 | |
| 6 | 井口配电 | 轻钢结构 | M2 | 120 | |
| 7 | 井口值班 | 轻钢结构 | M2 | 80 | |
| 8 | 钢筋棚 | 钢筋防雨棚 | M2 | 60 | |
| 9 | 砂、石料场 | 砼铺地 | M2 | 500 | |
| 10 | 职工宿舍 | 轻钢结构 | M2 | 980 | |
| 11 | 食堂 | 轻钢结构 | M2 | 200 | |
| 12 | 浴室 | 轻钢结构 | M2 | 180 | |
| 13 | 更衣室 | 轻钢结构 | M2 | 60 | |
| 14 | 办公室 | 轻钢结构 | M2 | 120 | |
| 15 | 厕所 | 轻钢结构 | M2 | 60 | |
| 16 | 临时变电所 | 轻钢结构 | M2 | 200 | |
表2-3 主要施工机械设备表
| 序号 | 设备名称 | 型号规格 | 国别
产地 |
额定
功率 |
数量 | |||
| 合计 | 自有 | 租赁 | 新购 | |||||
| 1 | 凿井井架 | Ⅴ型 | 1 | 1 | ||||
| 2 | 主提升机 | 2JKZ-4.0/15 | 洛阳 | 2000 | 1 | 1 | ||
| 3 | 副提升机 | JKZ-2.8/15.5 | 洛阳 | 1250 | 1 | 1 | ||
| 4 | 提升天轮 | TXG-3.0 | 宿州 | 2 | 2 | |||
| 5 | 吊桶 | 4.0/3.0m3 | 宿州 | 4 | 2 | 2 | ||
| 6 | 底卸式吊桶 | DX-3.0 | 宿州 | 4 | 4 | |||
| 7 | 钩 头 | 11t | 2 | 2 | ||||
| 8 | 稳 车 | JZ-16/1000 | 济南 | 55 | 5 | 4 | 1 | |
| 9 | 稳 车 | JZ-10/600A | 济南 | 22 | 1 | 1 | ||
| 10 | 稳 车 | JZA-5/1000A | 济南 | 11 | 1 | 1 | ||
| 11 | 稳 车 | JZ-25/1300A | 济南 | 45 | 10 | 5 | 5 | |
| 12 | 悬吊天轮 | 1.0m重型单槽 | 宿州 | 19 | 10 | 9 | ||
| 13 | 悬吊天轮 | 1.0m重型双槽 | 宿州 | 2 | 2 | |||
| 14 | 悬吊天轮 | 0.6m单槽 | 宿州 | 2 | 2 | |||
| 15 | 装载机 | ZL-50 | 徐州 | 1 | 1 | |||
| 16 | 自卸汽车 | 10t | 长春 | 4 | 4 | |||
| 17 | 搅拌机 | JS-500 | 方园 | 1 | 1 | |||
| 18 | 喷浆机 | ZP-Ⅳ | 江西 | 3 | 4 | 2 | 2 | |
| 19 | 砼震动器 | ZNQ-50 | 方园 | 16 | 16 | |||
| 20 | 砼分料器 | QFH | 自制 | 2 | 2 | |||
| 21 | 整体模板 | MJY 3.8m | 自制 | 1 | 1 | |||
(续上表)
| 序号 | 设备名称 | 型号规格 | 国别
产地 |
额定
功率 |
数量 | |||
| 合计 | 自有 | 租赁 | 新购 | |||||
| 22 | 注浆机 | HFV-C | 日本 | 2 | 2 | |||
| 23 | 变压器 | S11-500/6/0.4 | 合肥 | 2 | 2 | |||
| 24 | 变压器 | KS9-315/6/0.4 | 合肥 | 2 | 2 | |||
| 25 | 高压柜 | XGN | 合肥 | 12 | 10 | 2 | ||
| 26 | 低压柜 | GGD2 | 合肥 | 3 | 3 | |||
| 27 | 电容补偿柜 | GR-1-01 | 合肥 | 2 | 2 | |||
| 28 | 低防开关 | QJZ-80 | 合肥 | 4 | 4 | |||
| 29 | 低防开关 | KBZ-400 | 合肥 | 4 | 4 | |||
| 30 | 地质钻机 | ZDY650 | 重庆 | 1 | 1 | |||
| 31 | 调度绞车 | JD-11.4 | 徐州 | 11.4 | 4 | 4 | ||
| 32 | 电焊机 | BX5-400 | 合肥 | 2 | 2 | |||
| 33 | 单级泵 | 3BA-9/7.5 | 长沙 | 7.5 | 2 | 2 | ||
| 34 | 排水泵 | DG85-80×12 | 博山 | 440 | 4 | 2 | 2 | |
| 35 | 吊盘 | 自制 | 1 | 1 | ||||
| 36 | 激光仪 | 江西 | 1 | 1 | ||||
| 37 | 轮锯机 | 11Kw | 合肥 | 11 | 1 | 1 | ||
| 38 | 车床 | 17Kw | 合肥 | 17 | 1 | 1 | ||
| 39 | 钻床 | 5.5Kw | 合肥 | 5.5 | 1 | 1 | ||
| 40 | 砂轮机 | S3SL-300 | 合肥 | 3 | 1 | 3 | ||
| 41 | 空气锤 | C41-65 | 徐州 | 30 | 1 | 1 | ||
| 42 | 伞钻 | SJZ6.9 | 张家口 | 1 | 1 | |||
| 43 | 抓岩机 | HZ-6 | 太原 | 2 | 2 | |||
| 44 | 局扇 | FBD-Ⅱ-NO7.1 | 侯马 | 2×30 | 4 | 2 | 2 | |
| 45 | 风钻 | YT-28 | 沈阳 | 10 | 10 | |||
| 46 | 风泵 | BQF-50/25 | 常州 | 5 | 5 | |||
| 47 | 挖掘机 | CX55B | 凯斯 | 1 | 1 | |||
- 施 工 方 案 的 选 择
中央风井井筒工程施工,优选最佳施工方案,最大限度地推广采用新技术、新工艺、新材料、新设备,严格按照我处通过的ISO9001国际质量管理体系、ISO14001环境管理体系及GB/T28001职业健康安全管理体系运行,确保工程施工的每一阶段、每一环节、每一工序都处于受控状态,以实现安全、快速、优质、高效。
根据井筒的技术特征及工程地质水文条件,为加快井筒施工速度,采用“四大一深”,即“大绞车”、“大吊桶”、“大抓岩机”、“大模板”和“中深孔爆破”和防爆无尾挖掘机清底等工艺进行施工。井筒穿过含水层、断层破碎带时,坚持“有疑必探、先探后掘”的原则,进行工作面打钻预注浆,以确保施工安全。详见表3-1立井施工机械化配套方案。
一、冻结段施工方案
采用在井筒工作面布置一台CX55B型凯斯无尾挖掘机挖土、HZ-6型中心回转抓岩机抓土装罐,配以人工用铁锹、高效风铲、风镐掘进刷帮、两套单钩提升、金属整体模板砌筑外壁。内壁施工采用液压滑模砌筑,底卸式吊桶下放混凝土。
二、基岩段施工方案
采用钻爆法掘进,伞钻钻眼、中深孔爆破,中心回转式抓岩机装岩出矸,防爆无尾挖掘机清底,两套单钩提升,整体金属模板砌壁,底卸式吊桶下放砼,井筒预先布置一路瓦斯抽放管,以备揭煤施工的需要。
表3-1 立井施工机械化配套方案
| 序号 | 项目 | 施工设备配套方案 |
| 1 | 井筒直径、深度 | 井径7.5m,深度810.6m |
| 2 | 作业方式 | 混合作业、短段掘砌平行作业 |
| 3 | 凿岩机钻架 | 采用SJZ6.9型伞钻,配YGZ-70(6) |
| 4 | 抓岩机 | 采用HZ-6中心回转抓岩机2台 |
| 5 | 主提升机 | 采用2JKZ-4.0/15一台 |
| 6 | 副提升机 | 采用JKZ-2.8/15.5一台 |
| 7 | 提升吊桶 | 主、副提采用4m3吊桶排矸;采用DX-3.0m3底卸式吊桶下放混凝土。 |
| 8 | 凿井井架 | Ⅴ型凿井井架 |
| 9 | 凿井稳车 | 采用JZA-5/1000一台;JZ-10/600A一台;JZ-16/1000五台;JZ-25/1300十台 |
| 10 | 液压整体金属移动模板 | 采用MJY-7.5/3.8型 |
| 11 | 排水泵 | 在吊盘上安设100DG100×10型卧泵排水。 |
| 12 | 通风 | 采用FBD-Ⅱ-NO7.1型2×30kw对旋式风机,两路Ф800mm强力胶质风筒。风筒采用井壁吊挂的方式固定。 |
| 13 | 通信、信号控制台 | 采用KJTX-SX-1型 1套 |
| 14 | 照明设备 | 采用Dd250/127型 2台 |
| 15 | 测量 | 采用全站仪、经纬仪、水准仪 |
| 16 | 翻矸方式 | 采用自动卸矸 |
| 17 | 防水排水 | 当涌水量大于10m3/h时,采取注浆封水治水措施 |
| 18 | 揭煤施工 | 利用新技术快速测定瓦斯压力,利用在井筒中布置的Ф273mm聚乙烯瓦斯抽放管路,使用抽排法揭煤。管路采用井壁吊挂的方式固定。 |
| 19 | 清 底 | 防爆无尾挖掘机清底 |
三、与井筒相连接的相关工程施工方案
与井筒相连接的相关工程均采用普通钻爆法掘进,随井筒掘砌一并施工,井筒与井底车场连接处的施工,可利用耙矸机耙矸,将破碎矸石先耙入井筒内,再由抓岩机配合吊桶出矸;利用钢木组合模板砌筑。
- 施工工艺
施工中坚持以人为本,发挥人才优势,组织科研攻关小组,克服施工技术难题。积极采用新工艺、新技术、新设备、新材料,严格按照我处通过的ISO9001国际质量管理体系、ISO14001环境管理体系及GB/T28001职业健康安全管理体系运行,确保工程施工的每一阶段、每一环节、每一工序都处于受控状态,确保工程质量。
一、采用“四新”加快施工速度
1、新工艺
采用CX36B型凯斯无尾防爆挖掘机挖土、SJZ-6.9型伞钻打眼、HZ-6型中心回转抓岩机抓岩、MJY型整体金属大模板砌壁、液压滑摸套砌内壁,大绞车、大吊桶、座钩式自动翻矸、自卸汽车排矸、防爆无尾挖掘机清底等配套的机械化作业新工艺。
2、新技术
采用深孔、光面、光底、减震、弱冲爆破技术。SZQ-IR-150型潜孔钻机钻眼探水(钻眼速度每小时2m),注浆封水,新型凿井专用风机通风排烟,新型煤矿通讯与信号装置通讯指挥联络调度等新技术。
3、新材料、新设备
采用电磁雷管,新型抗冻早强剂,高照度DGC175/127型隔爆投光灯、凿井专用风机、伞钻、大抓、中心回转式抓岩机、大模板、防爆无尾挖掘机等新材料新设备。
二、井筒试挖及临时锁口的施工
1、井筒试挖
把井筒施工所必要的临时工程和凿井设备设施安装等工作全部完成后,再根据冻结实际情况,适当选择井筒开挖时机,一般认为在水文观测孔的各层水位均已有规律的上升并冒水,最后一层水位持续溢出水7天后,测温孔温度降至设计要求值,证实冻结壁已全部交圈,即可进行试挖。试挖采用挖掘机,由井中向周边扩展,利用在井中挖超前小井,集控静积水,台阶式挖掘以防片帮。试挖时直接采用整体金属大模板砌壁,施工5m后,在地面组装双层吊盘,悬吊入井,可作为临时封口保护盘。试挖15m后,即可进行封口盘的封口工作。通过试挖,证实冻结壁已具有一定的厚度和强度,足以抵抗预挖深度的地压以及能保证施工的连续性,即可进行正式开挖。
2、临时锁口施工
根据井筒施工图纸,暂定临时锁口深度为6m,井壁结构为内圈砌筑370mm厚红砖,外围浇注200mm厚素砼,标号为C30。为防止临时锁口渗漏水流入井下,把临时锁口下部与永久井壁重合交接500mm高。临时锁口砌筑时,采用组合拼块模板辅以木托底板及刃角支模,搭设平台人工翻灰砌壁,临时锁口标高可由现场定。
三、井筒冻结段施工
根据井筒穿过的地层及井筒技术特征,在保证施工安全、质量的前提下,把握有利时机,组织快速施工。
1、冻土掘进及外壁砌筑
采用在井筒工作面布置一台CX36B型凯斯无尾挖掘机挖土,HZ-4型中心回转抓岩机抓土装罐,人工用铁锹、风镐和高效风铲配合。主提升采用2JKZ-4.0/15凿井专用绞车,副提升采用JKZ-2.8/15.5绞车,各配一套单钩4.0m3吊桶提升,(副提升考虑施工到800m深度后,更换3m3吊桶),井筒平均提升能力为60.31m3/h。井壁采用2.5m高MJY整体金属模板,配以0.3m高环形斜面接茬模板浇筑混凝土,采用DX-3m3底卸式吊桶下放砼,经分灰器浇进模板,分层振捣,实行短段掘砌平行混合作业。每个段高的掘砌时间控制在20h以内。
为加快施工速度,矿建四个专业班滚班作业,其中三个掘进班负责井筒掘进、钢筋绑扎、整体金属模板下放校正等工序,一个砌壁班负责浇砼。
在下层吊盘周圈安装一圈ø54mm钢管作为供风管,均匀布设20对闸阀,通过1寸胶管下放至工作面可同时连接20台风镐在相应的区位进行作业,避免了风管在工作面相互交叉影响,改善了施工环境。
在冻结段掘进过程中,要加强对井筒中的水文观察孔的保护。随着井筒的下掘,把水文管按一定长度分段气割拆除,并用钢纱网把水文管口覆盖扎紧,防止管口掉入泥块等杂物造成堵塞。
掘进时的地面排矸,采用座钩式自动翻矸,10吨自卸汽车排矸到指定位置,在井口、翻矸台、绞车房、吊盘下设置工业电视监控装置,及时了解工程施工情况,确保安全高效。
2、采取综合措施施工较厚冻胀粘土层
对于较厚粘土层,可采取加强冻结(井帮温度应不高于-8℃)、缩短段高、使用高性能砼砌壁等综合措施进行治理。
在粘土层施工时,先挖超前小井,释放压力,然后沿周边均匀对称开帮。对较厚粘土层应及时测定井帮的位移量。当变形过快或膨胀量较大时,在外壁与井帮间增铺聚苯乙烯泡塑板,或架设U型钢支架、背板作临时支护。同时将砌壁模板高度调整(2.5m改为1.5m),加快掘砌施工进度,把每段高施工循环时间控制在20h以内,以缩短粘土暴露时间,减少粘土膨胀量确保冻结管的安全。为增强井壁早期强度,浇筑砼时掺入FS抗冻型高效减水早强剂,通过以往实践证明,掺入这种早强剂的砼,其一天强度、三天强度分别达到设计标准强度的58.5%和88.5%。根据我们在华东地区山东、安徽两省施工的含较厚粘土层的多对井筒的观察,粘土冻胀力一般在三天后开始明显显现,模板刃角处井壁与粘土层中的泡沫塑料板厚度才明显被挤压减少。这样粘土的冻胀力在施工的前三天由泡沫塑料板的被压缩部分“释放”和减速缓,三天后井壁砼强度达到设计强度,能够抵抗粘土层冻胀力。
4、过冻结基岩段施工
当井筒掘进进入冻结基岩风化带后,风镐风铲挖掘困难时,需采取钻爆法施工。
采用SJZ6.9型伞钻打眼,多台风钻同时作业,为防止爆破震动损坏冻结管,可采取控制装药量,浅孔爆破,炮眼深度不得大于1.8m。
爆破采用防冻的岩石乳化炸药,1~6段秒延期电雷管,地面380V电压起爆。打眼时要严格按照爆破图表认真找线,分片包干,定人定钻,做到“准、直、齐”,坚持光面光底弱冲减震爆破技术。打周边眼时要根据各段冻结管的偏斜图合理布置炮孔,确保炮孔与冻结管有一定安全距离。
放炮前要通知冻结站关闭全部冻结管路,停止盐水循环。
放炮后应先检查盐水箱水位及井帮有无漏盐水现象,特别要查靠近井帮的冻结管情况,当确无损坏时,再恢复盐水循环。
采取钻爆法过冻结基岩风化带施工时,必须专门编制施工安全技术措施、报批告再实施。
5、内壁浇筑
根据施工图纸,为了加快内壁施工速度,保证井壁整体性防水,采用液压滑模砌壁,砼用DX-3m3底卸式吊桶经分灰器直接浇筑入模,分层浇筑、振捣,由下向上连续浇筑。为防止偏斜而卡模,施工中要保持滑模平稳运行,合理掌握升模时间,把握好砌筑速度和砼凝固时间的关系,分层浇筑厚度应控制在0.3-0.4m,脱模时砼强度应在0.05~0.25Mpa。理论数据不易掌握,根据施工实践,滑升速度是否适合按以下几点平鉴别:滑升过程中能听到“沙、沙”声,出模的砼不流淌、无拉裂现象,砼表面湿润,不变形,手按有硬的感觉,并能留下1毫米左右深的指印,能用抹子抹平。在内层井壁浇筑前,要把外层井壁的霜冻杂物清理干净,按设计要求铺设两层1.5mm厚的塑料防水薄板,两层塑料薄板采取错茬铺设。搭接钢筋和浇筑砼、模板滑升平行作业,钢筋绑扎与砼浇筑相适应,当井壁竖筋采用钢套筒直螺纹连接,环筋采取搭接时,要严格按规程操作。钢筋搭接时按工作量进行合理地分片操作,相互配合方便施工做到每片基本同时扎完,不致影响浇筑。钢筋接头部位相互错开,竖筋不宜过长,以免产生向一侧倾斜。模板内表面固结砼要及时清除。在模板滑升过程中,要及时校中找正。随浇筑随铺设防水塑料板,直至内壁套砌结束。
施工过程中,要严格按照设计、规范要求,选择合理配合比和外加剂品种及掺量,分别配制出符合设计要求的砼,具体见砼质量保证措施。砼浇筑时要按规定留取砼试块,外壁浇筑30m,内壁每浇筑20m,都要做一组常温下的试块,养护28天做抗压强度试验,并保存好资料。套砌内层井壁时,需将外层井壁内表面冰、霜清除干净,砼入模温度不能小于15℃,并对井壁进行洒水养护。以保证内层井壁的壁厚和质量。
6、内外井壁夹层注浆
为了加强冻结段复合井壁质量,提高井壁防水性能,在内层井壁套砌后,必须适时进行井壁夹层注浆。根据以往施工经验,一般在冻结壁解冻时进行壁内注浆较为适宜,即完成内壁套砌施工,冷冻站停机4~6个月后实施注浆为好。
夹层注浆使用在内层井壁上设计的预埋注浆管,选用φ60×7无缝钢管,注浆孔深等于或稍大于内层井壁厚度。
注浆材料采用单液水泥浆或化学浆,注浆压力取该注浆点静水压力的1.2~1.5倍以不大于2.5MPa为宜。内外壁夹层注浆必须专门编制施工安全技术措施,审批后再实施。
三、基岩段施工
根据井筒的技术特征及地质条件,井筒基岩段采用立井机械化配套短段掘砌混合作业方式施工,选用伞钻、凿井专用提升机、大吊桶、大抓岩机、防爆无尾挖掘机、整体金属大模板、自卸式汽车为主的提升、钻眼、抓岩排矸、清底、砌壁机械化作业线。
1、钻眼爆破
采用SJZ6.9型伞钻、配6台YGZ-70型凿岩机,φ25×4700mm的钎杆、ø55mm十字形钎头钻眼;直眼分段挤压式掏槽,炮眼深为4000mm;严格按爆破图表进行操作,打眼人员定人、定钻、定眼位、定时间、定质量、定数量,分40°扇形区间操作,6台钻同时打眼,T220号岩石水胶炸药,周边眼药卷直径为35mm,其余炮孔药卷直径为45mm,雷管为抗水、抗杂散电流毫秒电磁雷管,反向耦合连续装药,串并联联线,高频发爆器起爆。采用光面、光底、减震、缓冲击深孔爆破新技术,并根据工作面岩石软硬程度,及时调整爆破参数,提高爆破效率。
2、抓岩排矸
采用布置在吊盘下方的两台HZ-6型中心回转抓岩机抓岩,井筒主提升采用2JKZ-4.0/15凿井专用绞车,副提升采用JKZ-2.8/15.5绞车,各配一套单钩4.0m3吊桶提升(副提升考虑施工到800m深度后,更换3m3吊桶),井筒平均提升能力为60.31m3/h。每循环松散体矸量为310~420m3,所以出矸(包括清底)时间共需9h。为便于清底,缩短清底时间,采用光底爆破技术,爆破后工作面实底呈现锅底形状。
采用自动座钩式翻矸,矸石通过溜槽溜入10吨自卸汽车,运至排矸场地。ZL-50型装载机辅助平整场地。
3、砌壁
(1)混凝土支护:采用MJY型整体金属刃角下行模板砌壁,为方便脱立模,缩短立模时间,在模板上口设8根工字钢导向,在浇灌口上设环形斜面板,保证接茬严密,砌壁模板有效高度为3.8m。砌壁混凝土由混凝土输送车从集中搅拌站运至井口,采用DX-3m3底卸式吊桶下放混凝土,液压支撑臂伞形结构、双分料管可360°转动的QFH型混凝土分料器,实现对称浇筑,提高井壁浇筑质量,加快浇筑速度,ZNQ-50型插入式高频混凝土振捣器,振捣混凝土。冬季施工,用热水拌制混凝土,确保入模温度不低于15℃。在过基岩段含水层时添加防水剂,提高井壁防水能力。
(2)锚网喷支护:锚杆施工采用YT28风钻钻眼,风动搅拌器安装;喷砼采用ZP-Ⅶ混凝土喷射机,放在下层吊盘上,混凝土在地面拌制后,由底卸式吊桶下放。
(3)劳动组织:井筒基岩段掘砌分四个专业班滚班作业,凿岩班负责打眼放炮;出矸班负责接管子、接风筒、出矸、找平;砌壁班负责脱模、立模、浇筑砼;清底班负责出矸、清底。
五、与井筒连接工程的施工
为确保井筒与相关硐室工程的砌壁强度和连接完整,采取与井筒同时施工的方法,即在井筒掘进过程中,按照施工图纸适当选择施工段高一并掘出相关工程全断面,并把井筒超前掘出一茬炮的距离,对断面较大的硐室,施工前先将其上的井筒全部砌筑好,然后随井筒下掘,采取下行分层,两侧交替掘进,掘进矸石用耙矸机先耙入超前井筒内,再由抓岩机装入吊桶提升上井。硐室工程的永久砌筑,采用钢木组合模板,搭支架,撑棍固定,借助吊盘自下而上砌筑,砌壁砼仍由分料器溜灰入模,分层对称浇筑。
如果井筒与相连结的工程所处位置岩性破碎,不便于全断面同时掘出,可考虑采取导硐法施工,即在硐室底板与拱基线间两侧分别开掘导硐,掘够设计长度后,并把井筒掘至底板以下约2m处,再刷大拱部直至转入砌壁。
六、临时改绞
井筒施工完毕,马头门掘够长度完成永久支护后,即可进行临时改绞工作,将提升方式由吊桶提升改为临时罐笼提升,以满足巷道施工需要。井上下设进出平台,采用钢丝绳罐道,液压拉紧装置固定。井筒内布置单层双车1.5t凿井罐笼一对,安设防坠器,利用2JKZ-4.0/15凿井专用绞车提升;井内设置Ф1000mm玻璃钢风筒2路,作压入式通风;布置Ф219×6mm、Ф159×6mm无缝钢管2路作为压风及排水管路,另设置供水管Ф89×6mm,两路MYJV428.7/15KV 3×95高压动力电缆。
七、关键部位施工及处理特殊地质变化技术措施
(一)井筒通过冻结段较厚膨胀粘土层的预防措施
1、膨胀粘土层施工中常出现以下事故:
(1)粘土层膨胀,易片帮危及施工安全。
(2)井壁钢筋施工时的机械连接方面易出现不规范现象。
(3)钢筋绑扎、模板固定后,粘土层膨胀快支护砼厚度强度不能达到设计要求,冻土掉入模板钢筋内影响砼质量和支护厚度。
(4)易造成冻结管断裂,盐水泄漏,以至冻结壁破坏造成二次返工冻结。
(5)砼井壁抵挡不住冻土冻胀力而出现井壁开裂、掉皮、脱落、漏水、淹井等事故。
2、预防措施
(1)加强冻结,应保证井筒深部粘土层内井帮温度不高于-10~-12℃,以提高冻结壁自身强度。
(2)小段高快速掘砌,段高控制在2.5m以内,先掘出刃脚槽坑,提前立模筑壁(中间高出的0.5~0.8m挖掘与筑壁平行作业),缩短冻土井帮暴露时间,减少位移量。在井帮均匀开挖卸压槽(槽宽×槽深×槽间距=300×200×500~700mm)。
(3)表土冻结段外壁砼中掺入抗冻高效减水剂,提高砼早期强度。内壁套砌时掺放防裂密实剂,增强砼的早期强度、抗渗性能,提高封水效果。
(4)超前先挖出井中,释放压力后再沿四周均匀对称开帮。
(5)认真测量井帮位移量,并提前准备好型钢支架,背板等抢险物质,发现变形膨胀较大时,在外壁与井帮之间增设或架设29#U型钢支架、背板,加厚泡沫塑料板厚度等措施。
(6)采用信息化施工,加强与冻结单位及科研部门密切协作,搞好预测预报工作,掌握冻结管的偏斜情况及冻结壁的有关参数,观察检测冻结壁的位移量变化,及时采取相应施工措施。
(二)基岩段防治水措施
为了充分发挥机械化作业的优势,保证井筒施工的高速度,必须实现打干井,特别是基岩段掘砌期间,井筒水的主要来源,一是井壁淋水,二是岩帮出水,三是迎头涌水。施工时采用多层次的防、截、导、注并重的综合防治水措施。
在基岩段施工中,对照井筒检查地质柱状图,结合迎头岩性情况加以分析。每当遇有出水可疑层位时,按照有疑必探原则施工,先将工作面浮矸清理干净,并在井筒中留集水坑,以便集中排水;然后用SZQ-IR-150型潜孔钻机沿筒周边荒径上按3.0m眼距布置6-8个探眼,打探眼时必须安装好止水球阀,探眼向外倾斜3-5°,眼深40~70m。如果探得含水层出水大于10m3/h,则进行工作面预注浆。注浆孔按对称施工,若不跑浆,注浆与注浆孔施工同时进行。打钻注浆应专门编写施工安全技术报批后再实施。
注浆泵用HFV-C型双液注浆泵;浆液采用水泥单液浆,水泥一水玻璃双液浆作为最后封孔。水泥浆水灰比0.8:1;C:S比1:1。水泥为新鲜525#普通硅酸盐水泥;水玻璃模数为2.8-3.2,波美度35-40;注浆浆液先稀后浓,逐渐调级,注浆时必须连续不断直至达到注浆结束标准。 注浆终压为静水压的2.0-2.5倍,浆液扩散半径4m,每次注浆完一段高后掘进,掘进时必须留5m作下一段高的岩帽。若岩石破碎,应浇灌砼止浆垫,并对钻孔进行压水试验,检查止浆垫的密封效果。
在注浆过程中,对于岩层裂隙发育,裂隙跑浆量较大的情况,采取在水泥浆内加入一定数量的骨料注入岩层内,使骨料在浆液外泄时留在裂隙内以堵塞裂隙,并封注浆液,或采取断续开机,使裂隙内浆液有一定的凝固时间,并使混合器以下的管路内浆液基本初凝后注入岩层缝隙内,以达到充填密实的目的。
对于井壁少量淋水,采取截水槽导排至转水站或井筒工作面的方法,防止水淋入模板内,影响砼质量。
对于砌壁时,有局部裂隙出水时,采取安装导水管的方法导入井筒工作面。
基岩段井壁出水采取壁后注浆,注浆终压控制在静水压的2.0-2.5倍以内。
(三)井筒通过不稳定岩层及断层破碎带的施工
井筒掘砌过不稳定岩层,为确保安全快速施工,采取如下技术措施:
1、掘进时,根据围岩破碎的程度,采取减小周边眼圈径进行放炮,周边眼距井筒荒径不小于300mm,并严格控制装药量,以减少对围岩的震动,剩余部分采用人工风镐刷帮。
2、在破碎带施工时,可视情况增加锚网喷一层支护,锚杆采用强力树脂金属锚杆,规格:Ф18×2000mm,间排距800×800mm。采用Ф6mm钢筋网,网格尺寸为150×150mm。喷射砼厚度70mm。
3、极不稳定岩层段、煤层段,采用型钢支架、背板临时支护,支架为29#U型钢加工而成,背板为50mm厚砼板,支架间距700~800m。
(四)井筒揭煤施工
根据《煤矿安全规程》、《防止煤与瓦斯突出细则》的有关规定,专项编制揭煤施工技术措施,采取以突出危险性预测预报、防治突出技术措施、防突措施的效果检验、安全防护措施的“四位一体”的综合防突措施。建立完善组织指挥机构,加强通风管理,机电设备防爆管理,配备安全监测装置,制定安全自救应急措施。
1、前探钻孔的设计施工
井筒过煤层施工前,采用ZDY650型钻机在井筒工作面距被揭煤层法距10米以外向该煤层打钻孔,钻孔直径φ75—φ90mm,至少打3个前探钻孔,查明煤层贮存及地质构造等情况,并通过对钻孔施工过程分析和煤样检验预测工作面有无突出的危险性。
2、揭煤措施
(1)经过检验工作面无突出危险时,可直接采用震动放炮揭煤,并加强过煤段支护,可采用井壁挂型钢支架、加钢筋网、喷70mm厚砼作临时支护。
(2)若预测为突出危险工作面时,必须采取防治突出措施,先施工测压孔,测定出煤层瓦斯压力,即在井筒掘进到距煤层最小法距为5m时,向突出煤层至少打两个测压钻孔,测定煤层瓦斯压力。根据取样测定参数值,用综合指标D和K预测出煤层区域突出的危险性,若判定为突出煤层时,则按规定采用钻孔排放瓦斯,排放效果经检验有效后,采用远距离放炮或震动放炮揭穿该煤层。
3、新技术快速测定瓦斯压力
遇有突出危险煤层时,井筒工作面迎头距煤层法距10m时,施工快速测压孔对煤层瓦斯压力进行测定。开孔使用 Ф110mm 钻头钻进孔深2.5m安装孔口管,孔口管采用Ф91×5mm无缝钢管加工而成,孔口管设计长为2.5m,孔口管一头焊接与其配套的Ф25高压快速接头。注浆加固孔口管,直至孔口管外不跑浆,等孔口管耐压试验合格后,用Ф75mm钻头正常钻进,钻进至煤层法距2m时停止,然后进行注单液浆封堵煤层上部岩层裂隙。待水泥浆凝固8小时左右,用Ф75mm钻头沿原孔钻进到煤层底板,进入底板的深度不超过0.5m。向钻孔内送入两个胶囊粘液封孔器,两个胶囊经注水后紧密与孔壁贴在一起,注入粘液后,粘液把胶囊与孔壁之间细微缝隙堵住。煤层压力及粘液压力小于胶囊水压,能够很好封堵住测压孔。所以煤层瓦斯释放到测压室后,在短时间内达到压力平衡,达到测压目的。
4、抽排法揭煤
判定煤层突出性危险后,利用在井筒中布置的瓦斯抽放管路,使用抽排法揭煤。当井筒施工至距煤层5~6m时停止掘砌,浇筑一层300mm砼垫层,并在井筒中间预留排水坑。用ZDY650型地质钻机施工抽采钻孔,根据煤层厚度,瓦斯含量等因素按《防突细则》的规定,抽采钻孔孔底间距1.5~2.0m,抽采范围控制到井筒荒径外不小于2.0 m布置钻孔,钻孔孔径73mm,施工完毕后安装抽采管并封孔。
抽采管与抽采泵连接闭合,抽采泵开机运转后,抽采管路压力为负压,煤层瓦斯压力为正压,瓦斯就源源不断经抽采管路进入瓦斯回收利用系统。
当煤层瓦斯抽出一部分后,井筒荒径周围煤层瓦斯含量降低,瓦斯压力小于临界值0.74MPa。在揭煤放炮前首先浇筑一段砼,把最外一圈抽采管路浇筑到砼井壁内,继续抽采,直至煤层全部揭穿并完成永久支护。这样便能大大降低了瓦斯突出可能性,达到安全揭煤的目的。
过煤层时必须根据地质柱状图编制专门的揭煤施工措施。
八、突发事件应急措施
1、冻结段外壁出现开裂、炸皮、掉碴
井筒冻结段施工期间,若上部已施工的外壁出现开裂掉碴时,要根据情况变化,采取相应加固措施。若井壁开裂严重、变形较快、危及井筒安全时,应立即在井壁开裂处架设29U型钢井圈,密布加固支护,型钢井圈采用对头连接、螺栓固定。在随后的井筒施工中,要定期对加固后的井壁进行观测,一旦发现破坏加剧、变形严重,立即与业主、监理等有关单位分析研究,制定下步施工方案,并提前做好停止井筒掘进、封闭迎头、转入内壁套砌施工等各项准备工作。
2、冻结管断裂防预措施
(1)制定合理的冻结方案,可利用盐水正反循环加快初期上部冻土扩展速度,实现提前开挖和防止片帮,后期加强下部冻结增强冻结壁强度,以减少冻壁蠕变防止断管。
冻结站每日要派专人观察盐水箱的水位情况,时刻掌握各管路的盐水温度及流量,建立各供液管、回液管盐水水位预警系统,采用声光控制,能及时提供冻结管盐水渗漏信息。
冻结管均应安装闸阀,一旦发现有断管泄漏盐水现象,可及时关闭闸阀,检查并确定断管孔号,组织检修工作。
井筒掘进时施工人员一发现有盐水泄漏应立即汇报,通知冻结站关闭盐水总阀,并提前准备排水泵等抢险设施。
3、采用信息化施工管理,密切关注冻结壁的发展变化情况,若出现严重的断管、开帮、涌水、冒砂现象,应立即充填砂子灌水,停止迎头施工,加强冻结。
4、若遇膨胀性粘土层,井帮位移及底膨胀严重时,采取掘进荒径适当放大,予留变形量,开挖泄压槽,缩短段高,减少井帮暴露时间,底板挖掘超前小井释放冻胀压力。若井帮变形过大,24小时内位移量超过50mm,应采用29#U型钢支架密集支架作临时支护,抵抗冻土蠕变位移以防止冻结管断裂。
5、通过基岩段含水层时坚持“有疑必探,有水必注,先注后掘”的原则,若有水即打止浆垫进行工作面予注浆。并准备好排水设备,具有3倍涌水量的排水能力,确保安全施工。若炮后突发涌水量较大,不能打止浆垫时,则采取向井中充水,然后采取抛渣注浆治水。
表4-4 井筒基岩段爆破参数表
| 序号 | 名称 | 眼号 | 眼数
(个) |
圈径
(mm) |
眼深
(mm) |
眼距(mm) | 装药量 | 爆破顺序 | 联线
方式 |
|
| 个/眼 | kg/圈 | |||||||||
| 1 | 掏槽眼 | 1~6 | 6 | 1500 | 2500 | 750 | 2 | 14.4 | Ⅰ | 串
并 联 |
| 2 | 掏槽眼 | 7~15 | 9 | 2200 | 4200 | 750 | 4 | 43.2 | Ⅱ | |
| 3 | 一圈
辅助眼 |
16~28 | 13 | 3400 | 4000 | 810 | 3 | 46.8 | Ⅲ | |
| 4 | 二圈
辅助眼 |
29~47 | 19 | 5000 | 4000 | 820 | 3 | 68.4 | Ⅳ | |
| 5 | 三圈
辅助眼 |
48~70 | 23 | 6400 | 4000 | 870 | 3 | 82.8 | Ⅳ | |
| 6 | 四圈
辅助眼 |
71~97 | 27 | 7600 | 4000 | 880 | 2 | 64.8 | Ⅳ | |
| 7 | 周边眼 | 98~146 | 48 | 8300 | 4000 | 543 | 2 | 67.2 | Ⅴ | |
| 合计 | 145 | 387.6 | ||||||||
| 备注: 采用T220水胶炸药.周边眼用φ35mm药卷,长600mm,重0.7kg/卷;其他眼用φ45mm,长600mm,药卷重1.2kg/卷.毫秒延期电磁雷管,专用电磁放炮器起爆. | ||||||||||
表4-5 井筒基岩段预期爆破效果表
| 序号 | 指 标 | 单位 | 数量 |
| 1 | 炮眼利用率 | % | 95 |
| 2 | 每循环进尺 | m | 3.8 |
| 3 | 每循环爆破实体岩石体积 | m3 | 215.5 |
| 4 | 每立方米岩石雷管消耗量 | 个/ m3 | 0.67 |
| 5 | 每立方米岩石炸药消耗量 | kg/ m3 | 1.8 |
第五章 施工辅助系统
一、提升系统
1、井架
井筒施工利用Ⅴ型凿井专用井架,其主要技术特征为:
天轮平台高度:26.28m;
天轮平台平面尺寸7.50×7.50m;
井架基础跨度为:16×16m。
2、提升方式及设备
根据井筒断面特征,为适应快速施工的需要,井筒主提升采用2JKZ-4.0/15凿井专用绞车,副提升采用JKZ-2.8/15.5绞车(考虑施工到800m深度后,更换3m3吊桶),各配一套单钩4.0m3吊桶提升。
井筒掘进出矸,主、副提升分别采用4.0m3吊桶(副提升后期更换3m3吊桶),井筒工作面摘挂钩和井口吊桶卸载时间90s,根据单钩吊桶提升速度计算。
| 提升机型号 | 吊桶容积
m3 |
绳速
m/s |
提升高度(m ) | ||||
| 300 | 500 | 700 | 900 | ||||
| 提升能力(m3/h) | |||||||
| 2JKZ-4.0/15 | 4.0 | 6.84 | 47.56 | 38.98 | 33.23 | 28.96 | |
| JKz-2.8/15.5 | 4.0(3.0) | 5.48 | 39.75 | 31.06 | 25.54 | 16.90 | |
4、装岩能力
装岩采用两台布置在吊盘下放的HZ-4型中心回转抓岩机,生产能力60m3/h,其出矸效率、能力,与占用循环时间是匹配的。
由上可知,提升能力与装岩机出矸能力相匹配,能满足施工月进尺要求。
二、井筒悬吊设施
1、吊盘
井筒施工采用两层凿井吊盘,上下盘间为六根立柱刚性联接,其间距为4.6m,上层盘是保护盘兼作稳绳盘,下层盘为施工操作盘,采用六台JZ-25/1300型稳车悬吊,上层盘用于放置卧泵和水箱,下层盘用于布置抓岩机及浇注混凝土时受灰分灰。吊盘直径为φ7200mm,井筒外壁掘砌时增设附圈扩大吊盘外径,以满足施工需要。
2、通风、排烟、降温
因井筒深度深、考虑后期揭煤及控制地温的需要,采用FBD-Ⅱ-NO7.1型2×30kw对旋风机压入式通风,布置两路φ1000mm胶质风筒加强通风、降温,风筒采用井壁吊挂的方式固定,局扇供电实行双电源双局扇,自动切换。
(1)通风方式与风筒的选择
谢桥煤矿中央风井深度为810.6m,井筒直径7.5m,采用中深孔光面爆破,一次起爆最大装药量387.6Kg。为适应井筒施工需要,该井筒采用压入式通风,即局扇设在井口20m外,选用φ1000mm胶质风筒,法兰盘连接,风筒采用井壁吊挂方式。
1)井筒工作面所需风量计算
A、按井筒工作面同时工作最多人数计算
Qi= 4 ni=4×55= 220m3/min
式中 Qi——井筒工作面所需风量 m3/s
ni——井筒工作面最多人数, 取55人
B、按井筒工作面爆破排除炮烟计算
式中 Q——井筒工作面所需风量 m3/s
t—— 炮后排烟时间 取30min
A——最大装药量 取387.6Kg
K——淋水系数 取0.3
S——井巷通风断面 取44.16m2
L——稀释炮烟长度 取250m
P——风筒进出风量比 取1.56
Q = 7.8/30×(387.6×44.162×2502×0.3/1.562)1/3
=467.78m3/min
C、按风速计算
a、井筒岩石段施工,井筒最低风速取0.15m/s
井筒最高风速取4m/s
Q最高=4×S×60=4×44.16×60=10598.4m3/min
Q最低=0.15×S×60=0.15×44.16×60=397.4m3/min
b、井筒揭过煤段施工,井筒最低风速取0.25m/s
井筒最高风速取4m/s
Q最高=4×S×60=4×44.16×60=10598.4m3/min
Q最低=0.25×S×60=0.25×44.16×60=662.4m3/min
根据以上计算该井筒施工时,基岩段井筒工作面需最低风量为467.78m3/min,揭过煤期间井筒工作面需最低风量为662.4m3/min。
2)局扇工作风压计算
A、风筒风阻计算
风井井筒深度为810.6m,考虑到风机至井口及拐弯,风筒全长按1040m计算,采用φ1000mm胶质风筒,每节风筒长为10m。
a、风筒摩擦风阻
式中 Rm——摩擦风阻 Pa·s2/m6
α——胶质风筒的摩擦阻力系数 取0.0029
d——风筒直径 取1.0m
L——风筒总长 取1040m
Rm=6.5×0.0029×1040/1.05 =19.6N.S2/m8
b、弯头风阻
Rw=ζb×ρ/2S2
式中 ζb ——转弯阻力系数 取 1.25
ρ——空气密度 取1.2Kg/m3
S——风筒断面积 取0.8m2
R弯=1.25×1.2÷2÷0.82=1.17N.S2/m8
c、风筒的总风阻
R=Rm+Rw
R=19.6+1.17=20.77N.S2/m8
d、胶质风筒的风量比
P=(1+K D L(R/g)1/2÷3÷l)2
式中 P——胶质风筒的风量比
K——胶质风筒单位接头漏风系数 取0.005(罗圈反边连接)
D——风筒直径 取1.0m
L——风筒总长 取1040m
R——总风阻 取20.77N.S2/m8 g——取 9.8
l——每节风筒长度 取10m
P =(1+0.005×1.0×1040×(20.77/9.8)1/2÷3÷10)2=1.57
、井筒基岩段施工
井筒工作面所需风量Qh为467.78m3/min 即7.8m3/s
局扇吸入风量 Qa=P×Qh=1.57×7.8=12.25m3/s
局扇全压Ht=R/P×Qa2+ρ×Qh2/2S2
式中 Ht——局扇全压
R——总风阻 取20.77N.S2/m8
P——胶质风筒的风量比 取 1.56
Qh—— 井筒工作面所需风量 取7.8m3/s
ρ——空气密度 取1.2Kg/m3
Qa——局扇吸入风量 取12.25m3/s
S——风筒出风口断面积 取 0.8m2
Ht=20.77/1.57×12.252+1.56×7.82÷2÷0.82=1985+74=2059Pa
、井筒揭过煤段施工
井筒工作面所需风量Qh为662.4m3/min 即11.04m3/s
局扇吸入风量 Qa=P×Qh=1.57×11.04=17.33m3/s
局扇全压 Ht=R/P×Qa2+ρ×Qh2/2S2
式中 Ht——局扇全压
R——总风阻 取20.77N.S2/m8
P——胶质风筒的风量比 取 1.56
Qh—— 井筒工作面所需风量 取11.04m3/s
ρ——空气密度 取1.2Kg/m3
Qa——局扇吸入风量 取17.33m3/s
S——风筒出风口断面积 取 0.8m2
Ht =20.77/1.57×17.332+1.56×11.042÷2÷0.82=3973+148=4121Pa
3)局扇的选型
通过以上计算可选用FBD-Ⅱ-NO7.1型对旋风机压入式通风,其主要技术特征为:风量456~716m3/min,风压1900~6442Pa 功率2×30KW。岩石段施工工作面需最低风量为488.9m3/min,揭煤期间工作面需最低风量为662.4m3/min,均可满足施工需要。
3、井下照明
井下照明选用投光距离远、照度高、能耗小、防震性能好、安全性能好的DGC175/127型隔爆投光灯,投光距离40m。
4、供电
根据施工需要,利用建设单位提供的6KV电源,双回路供电,设临时变电所一座。地面低压动力用电采用中性点接地系统,设置Y/Y0-12,S11-500/6/0.4电力变压器两台双回路供电,供井筒施工期间的提升、稳车悬吊、工广动力,生活及办公用电。井筒动力用电采用中性点不接地系统,在井口配电所内设高防开关一台、Y/△-11、KS9-315/6/0.4型矿用动力变压器与KSG-4/127V干式变压器各一台,分别供井下排水及工作动力、信号、放炮、照明等用电。
5、压风
井筒施工期间,利用业主提供的永久压风机站提供压风,再经φ160mm压风管送到吊盘上,压风管由地面稳车悬吊。井筒采用SJZ6.9型伞钻,两台HZ-6型中心回转抓岩机。
6、供水
地面工广施工和生活用水,利用水源井和供水系统供水。井筒施工用水,采用Φ57×5mm无缝钢管作供水管,静压供水,井筒下部静水压力大时,设降压阀调节水压。供水管与压风管集中布置,统一由稳车悬吊。
7、临时排水方案
井筒施工中,对照井检孔柱状图接近含水地层时,坚持“有疑必探、先探后掘”的原则,当工作面涌水小于10m3/h时,可通过BQF-50/25风动潜水泵将水排至吊桶的方法进行排水;工作面涌水大于10m3/h,安装排水系统,迎头用BQF-50/25风动潜水泵将水排至吊盘水箱,由卧泵排至地面,并进行工作面预注浆封堵。100DG-100×10,排水量Q=66m3/h,扬程H=1104米,重量为3.5吨,电机功率440kw,电压等级6KV。在上层盘布置卧泵和转水箱,井筒内排水管选用Ф108×6mm钢管。
表5-3 井筒凿井期间耗风量
| 名称 | 型号 | 单台耗风量
(m3/min) |
凿岩 | 抓岩 | 砌壁 | |||
| 数量 | 耗风量 | 数量 | 耗风量 | 数量 | 耗风量 | |||
| 台 | m3/min | 台 | m3/min | 台 | m3/min | |||
| 伞钻 | SJZ6.9 | 68 | 1 | 68 | ||||
| 抓岩机 | HZ-6 | 24 | 2 | 48 | ||||
| 风镐 | G10 | 1.0 | 2 | 2.0 | 1 | 1.0 | ||
| 合计 | 68 | 50 | 1.0 | |||||
8、其它设施
井筒施工期间,还分别布置下列设施:
安全梯一套,由地面专用5吨稳车悬吊;放炮电缆一路,由稳车单独悬吊。
三、井口及地面辅助设施
1、砼搅拌及运输
井筒施工期间,由业主设置的地面砼集中搅拌站提供砼,经混凝土输送车运至风井井口,主、副提分别采用底卸式吊桶输送到井下。
2、井筒测量工作
根据业主提供的井筒十字中线基点及水准基点,作为测量依据,认真做好井口的标定工作。同时在井筒封口盘上标定井筒中心点和十字方向的四个边线点。边线点至井筒内壁50-150mm,用“V”铁板固定,便于下放铅垂线。保证误差≯5mm,在施工中要定期检测。
井筒的掘砌测量,在封口盘空处设置一小型绞车,钢丝经过井筒中心“V”铁板下放至井底,测量找线,并注意检查大线自由铅垂。井筒的高程控制,以设计永久锁口标高为基础,每个段高砌壁用长钢尺丈量,并做好原始记录,遇到相关峒室工程,要在其上方建立水准测量点,高程至少用长钢尺丈量二次,取平均值为最终值,相关峒室工程的水平方向,应由边垂线加大垂球和摆动观测的方法,将线移设在上方,然后用瞄直法给向。
3、通讯与信号
井筒施工期间,井上、下通讯、信号采用KJX-SX-1型煤矿通讯与信号装置,作为掘进工作面、吊盘、翻矸台,提升机房与井口信号房之间的提升指挥联络。
表5-2 主要设备用电负荷统计表
| 序号 | 设 备
名 称 |
规格型号 | 电压 | 额定
功率 (KW) |
使用台数 | 需用
系数 |
cosφ | tgφ | 计算容量 | ||
| 有功
kw |
无功
kvar |
视在
kva |
|||||||||
| 一、 | 6KV高压设备 | ||||||||||
| 1 | 主提绞车 | 2JKZ-4.0/15 | 6000V | 2000 | 1 | 0.75 | 0.8 | 0.75 | 1500 | 1125 | 1875 |
| 2 | 副提绞车 | JKZ-2.8/15.5 | 6000V | 1000 | 1 | 0.75 | 0.8 | 0.75 | 750 | 562.5 | 937.5 |
| 3 | 卧泵 | 100DG100 | 660V | 440 | 2 | 0.5 | 0.75 | 0.88 | 440 | 387 | 587 |
| 小计 | 2690 | 2074.5 | 3397 | ||||||||
| 二、 | 地面工广负荷 | ||||||||||
| 1 | 稳 车 | JZA-5/1000A | 380V | 11 | 1 | 0.2 | 0.8 | 0.75 | 2.2 | 1.65 | 2.75 |
| 2 | 稳 车 | JZ-10/600A | 380V | 22 | 1 | 0.2 | 0.8 | 0.75 | 4.4 | 3.3 | 5.5 |
| 3 | 稳 车 | JZ-16/1000 | 380V | 55 | 5 | 0.2 | 0.8 | 0.75 | 55 | 41 | 68.75 |
| 4 | 稳 车 | JZ-25/1300 | 380V | 45 | 10 | 0.2 | 0.8 | 0.75 | 90 | 67.5 | 112.5 |
| 5 | 局 扇 | FBD-Ⅱ-NO7.1 | 380V | 60 | 1 | 0.8 | 0.75 | 0.88 | 48 | 42.24 | 64 |
| 6 | 井口小绞车 | JD-11.4 | 380V | 11.4 | 2 | 0.2 | 0.75 | 0.88 | 4.56 | 4.01 | 6.07 |
| 7 | 井盖门绞车 | TJK-1 | 380V | 7.5 | 4 | 0.4 | 0.75 | 0.88 | 12 | 10.56 | 16 |
| 8 | 工广动力 | 50 | 0.45 | 0.82 | 0.7 | 22.5 | 15.75 | 27.46 | |||
| 9 | 生 活
.办公用电 |
30 | 0.6 | 0.95 | 0.33 | 18 | 5.94 | 18.95 | |||
| 小计 | 选择一台S11-500/6/0.4变压器 | 257 | 192 | 320.8 | |||||||
| 三、 | 井下低压动力 | ||||||||||
| 1 | 喷浆机 | ZP-IV | 660V | 3 | 1 | 0.7 | 0.75 | 0.88 | 0.6 | 0.5 | 0.8 |
| 2 | 注浆机 | 2TGZ-60/210 | 660V | 7.5 | 1 | 0.2 | 0.75 | 0.88 | 1.5 | 1.32 | 2 |
| 3 | 钻 机 | ZDY650 | 660V | 7.5 | 1 | 0.2 | 0.75 | 0.88 | 1.5 | 1.32 | 2 |
| 5 | 信 号
及照明 |
127V | 1 | 1 | 3 | 3 | |||||
| 小计 | 选择一台KS9-315/6/0.6变压器 | 6.6 | 3.14 | 7.3 | |||||||
| 总计 | 2953.6 | 2269.6 | 3725 | ||||||||
第六章 井筒施工凿井设施选型计算
一、提升设备的选型
(一)井筒基本数据
风井井筒设计净直径为Φ7.5m,井筒深810.6m,其中表土段厚度322.2m,风化带厚度34.8m,设计冻结段支护深度370m。井筒施工采用Ⅴ型凿井专用井架,天轮平台高度:26.28m。
(二)提升设备的选择
井筒主提升采用2JKZ-4.0×2.65/15凿井专用绞车,副提升采用JKZ-2.8/15.5绞车,各配一套单钩4.0m3吊桶提升(副提升800m以下选用3.0m3吊桶),DX-3/2.4m3底卸式吊桶下放混凝土。主提升下放SJZ6.9型伞钻,均采用11t钩头装置。
详见表6-1提升绞车选型参数表。
(三)提升钢丝绳的选择计算
1、主提升钢丝绳的选择
(1)钢丝绳悬垂长度H0=Hsh+Hj=810.6+28.8=839.4m;
式中:Hsh——井筒深度m
Hj——井口水平至井架天轮平台悬垂高度m
(2)钩头、滑架、缓冲器重量
Qz=Q1+Q2=2109+1923+245=4277(N)
式中:Q1——11t钩头及连接装置重量为2109N
Q2——滑架及缓冲器装置重量1923+245=2168N
(3)终端荷重
1)4m3吊桶提升矸石时:
Q矸=g×[G + Km·V·γg+0.9×(1-1/Ks ) V·γs]+Q2
=9.81×(1530+0.9×4×1600+0.9×(1-1/2)×4×1000)+4277
=9.81×(1530+5760+1800)+4277
=93450(N)
式中:Km——装满系数 取Km=0.9
V ——吊桶容积 V=4m3
γg ——松散矸石容重 取rg=1600kg/m3
γs —— 水容重 取rs=1000kg/m3
Ks ——岩石松散系数 取 Ks=2.0
G ——4m3座钩式吊桶重量 G=1530kg
2)下放SJZ6.9型伞钻时
Q伞钻=QSZ+Q2=83300+4277=87577(N)
式中:QSZ——SJZ6.9型伞钻重量为83300N
Q2——钩头、滑架及缓冲器装置重量4277N
3)3m3底卸式吊桶下放混凝土时
Qdxs=g(G+Km·V·γg)+Q2
=9.81×(1400+0.9×3×2675)+4277
=88863.73(N)
式中:G——3立方底卸式吊桶自重 G=1400kg
Km——装满系数 取Km=0.9
V ——吊桶容积 V=3m3
γg ——混凝土容重 取rg=2675kg/m3
根据以上计算结果选择绳端荷重Q0=Q矸=93450N为计算依据。
(4) 提升钢丝绳单位长度重量Ps(按最大荷载提4m3矸石计算)
kg/m
式中:бB——钢丝绳公称抗拉强度 取бB=1770Mpa
ma—— 安全系数 取ma=7.5
根据计算选18×7+FC-40-1770 GB/T8918-1996特型多层股不旋转钢丝绳,其标准每米重量PSB=6.24kg/m,钢丝破断力总和Qd=1190624N。
(5)钢丝绳安全系数校核
① 提物时
>7.5 符合规定
② 提人时
按每次提升12人考虑,每人重100㎏(带工具)
QR=9.81×(12×100+1530)+4277=31058.3(N)
>9 符合规定。
2、副提升钢丝绳的选择
(1)钢丝绳悬垂长度H0=Hsh+Hj=810.6+28.8=839.4m;
式中:Hsh——井筒深度m
Hj——井口水平至井架天轮平台悬垂高度m
(2)钩头、滑架、缓冲器重量
Qz=Q1+Q2=2109+1923+245=4277(N)
式中:Q1——11t钩头及连接装置重量为2109N
Q2——滑架及缓冲器装置重量1923+245=2168N
(3)终端荷重
1)3m3吊桶提升矸石时:
Q矸=g×[G + Km·V·γg+0.9×(1-1/Ks ) V·γs]+Q2
=9.81×(1049+0.9×3×1600+0.9×(1-1/2)×3×1000)+4277
=9.81×(1049+4320+1350)+4277
=70190(N)
式中:Km——装满系数 取Km=0.9
V ——吊桶容积 V=3m3
γg ——松散矸石容重 取rg=1600kg/m3
γs —— 水容重 取rs=1000kg/m3
Ks ——岩石松散系数 取 Ks=2.0
G ——3m3座钩式吊桶重量 G=1049kg
2)2.4m3底卸式吊桶下放混凝土时
Qdxs=g(G+Km·V·γg)+Q2
=9.81×(1250+0.9×2.4×2675)+4277
=60959(N)
式中:G——2.4立方底卸式吊桶自重 G=1250kg
Km——装满系数 取Km=0.9
V ——吊桶容积 V=2.4m3
γg ——混凝土容重 取rg=2675kg/m3
根据以上计算结果选择绳端荷重Q0=Q矸=70190N为计算依据。
(4) 提升钢丝绳单位长度重量Ps
按最大荷载提3m3矸石计算,悬垂长度1015m。
kg/m
式中:бB——钢丝绳公称抗拉强度 取бB=1770Mpa
ma—— 安全系数 取ma=7.5
若考虑到副提升使用4m3吊桶至800m,后期更换为3m3吊桶,则:Q0=93450KN,H0=800m。
kg/m
式中:бB——钢丝绳公称抗拉强度 取бB=1770Mpa
ma—— 安全系数 取ma=7.5
根据计算选18×7+FC-38-1770 GB/T8918-1996特型多层股不旋转钢丝绳,其标准每米重量PSB=5.63kg/m,钢丝破断力总和Qd=1075154N。
(5)钢丝绳安全系数校核
① 提物时(按3m3吊桶,839.4m)
>7.5 符合规定
提物时(按4m3吊桶,800m)
>7.5 符合规定
② 提人时(按3m3吊桶,839.4m)
按每次提升12人考虑,每人重100㎏(带工具)
QR=9.81×(12×100+1049)+4277=26339.7(N)
>9 符合规定。
提人时(按4m3吊桶,800m)
按每次提升12人考虑,每人重100㎏(带工具)
QR=9.81×(12×100+1530)+4277=31058.3(N)
>9 符合规定。
(四)主、副提天轮的选择
D≥60d=60×40=2400mm(d为钢丝绳直径)
D≥900δ=900×2.6=2340mm(δ为钢丝直径)
选用直径D=3000mm的铸钢天轮,其破断力总和为173500kg,满足要求。
(五)提升机的选择
1、主提升机的选择
(1)提升机滚筒直径
D≥60d=60×40=2400mm(d为钢丝绳直径)
D≥900δ=900×2.6=2340mm(δ为钢丝直径)
(2)选定提升机型号
为了提高提升能力,方便临时改绞的使用,现选用我集团公司从洛矿定制的2JKZ-4.0/15凿井专用提升机做为主提升机,其主要指标如下:
卷筒直径:D=4000mm;卷筒宽度:BT=2650mm;滚筒个数:2个;钢丝绳最大静张力:FJ=250KN
(3)校验卷筒宽度
缠绕层数 n=B/BT=4104/2650=1.549(层),需要爬二层钢丝绳。
式中:H——提升高度取H=1015m
30——试验绳长度30米
ε——绳圈间隙,取3;
d—— 绳径 d = 40mm
n—— 缠绳层数
(4) 验算提升机的强度
最大静张力验算(按绳端最大荷重提4m3吊桶时)
Fj=Q0+PSB×H0×g
=93450+6.24×1015×9.81=155583N <250KN 符合规定
(5)电动机功率估算
式中:VmB——提升机最大速度 VmB=6.84m/s
η——传动效率 取η=0.85
提升机配备电机为YR630-12/2×1000kw,满足施工需要。
- 副提升机的选择
(1)卷筒直径
D≥60d=60×38=2280㎜ (d为钢丝绳直径)
D≥900δ=900×2.5=2250㎜ (δ为钢丝直径)
(2)选定提升机型号
考虑到井筒深度,为了提高提升能力,决定选用JKZ-2.8/15.5提升机做为副提升机,其主要指标如下:
卷筒直径:D=2800mm;卷筒宽度:BT=2200mm;钢丝绳最大静张力:FJ=150KN
(3)校验卷筒宽度
缠绕层数 n=B/BT=4996/2200=2.27(层),需要爬三层钢丝绳。
式中:H——提升高度 取H=1015m
30——试验绳长度30米
ε——绳圈间隙,取3;
d—— 绳径 d = 38mm
n—— 缠绳层数
(4)验算提升机的强度
最大静张力验算
Fj=Q0+PSB×H0=93450+5.63×800×9.81=137634<FJ=150000 (4m3)
Fj=Q0+PSB×H0=70190+5.63×1015×9.81=126249<FJ=150000N (3m3)
符合规定
(5)电动机功率估算
式中:VmB——提升机最大速度 VmB=5.48m/s
η——传动效率 取η=0.85
提升机配备电机为YR630-10/1000kw,完全满足施工需要。
详见表6-2井筒提升绞车选择表。
二、临时改绞主提升绞车提升选择计算
改绞期间及改绞后主提升采用原凿井期间2JKZ-4.0/15提升绞车,提升钢丝绳采用18×7-44-1870特型钢丝绳。
1、井筒深度810.6m
2、单层双车1.5t罐笼自重4.953t
3、1.5t MGC1.7—9型固定箱式矿车,自重0.97t,最大允许载荷2. 7t。
4、CDXT—5型电机车自重5.0t。
5、1.5t矿车双车满载时:
(0.97t+2. 7t)×2=7. 34t>5t
所以,按罐笼双车满载选择计算提升钢丝绳。
6、试选18×7+FC—44—1870钢丝绳:
1)、罐笼自重 Q1=4.953t
2)、满载负荷 Q2=7.34t
3)、钢丝绳悬垂到最深时自重 Q3=7.55Kg/m×1015m=7.664t
4)、钢丝绳最大负荷 Q0
Q0= Q1+Q2+Q3=4.953t+7.34t+7.664t=19.957t=195.779KN
5)、钢丝绳破断拉力 P破
P破= 1180×1.283=1513.94KN
6)、安全系数 n
n= P破/ Q0 = 1513.94KN / 195.779KN =7.73>7.5
7、电机功率验算:
1)、电机 YR630—12型 6KV 2×1000KW 490r/min
2)、速比 15
3)、提升机最大转速Vmax:
Vmax =πDr/(60i)=3.14159×4m×490r/min/(60×15)
=6.84m/s
4)、电机所需功率 P
P= KQVmaxρ/ηc= 1.1×128.16 KN×6.84m/s×1.1/0.85
=1248Kw
其中:K—矿井阻力系数 1.1
Q—一侧罐笼满载升井,一侧罐笼带双空车下井时的静张力差
Q= Q0- Q1-0.97t×2=13.064t=128.16KN
Vmax—6.84m/s
ρ—动力系数 1.1
ηc—传动系数 0.85
8、提升机最大静张力与最大静张力差:
1)、最大静张力:
即Q0=19.957t=195.779KN<250KN
2)、最大静张力差:
即Q2+Q3=7.34t+7.664t=15.004t=147.19KN<210KN
实际运行中,达到的数值为Q—一侧罐笼满载升井,一侧罐笼带双空车下井时的静张力差 128.16KN
三、悬吊设备的选型
(一)吊盘悬吊钢丝绳、稳车天轮选择
1、悬吊钢丝绳选择
吊盘采用二层盘,六根绳悬吊,考虑实际使用情况,按照五根绳悬吊计算选择钢丝绳。2台HZ-6抓岩机工作。吊盘自重:Q1=206010N,吊盘放置砼重:Q2=49050N,人员重:Q3=13734N,抓岩机重:Q4=79235×2 =158470N,水箱及水重:Q5=98100,卧泵重Q6=29430N,其它:Q7=19620N。
钢丝绳悬垂长度按照839.4m计算。
(1)终端荷重 Q0
Q0=1/5(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7)
=0.2×(206010+49050+13734+158470+98100+29430+19620)=0.2×574414=114882.8(N)
(2)钢丝绳单位长度重量:
式中:бB——钢丝绳极限抗拉强度,取бB=1770Mpa
Ma:安全系数,取Ma=6
H0:悬吊高度 H0=839.4m
(3)根据计算选: 18×7+FC-38-1770钢丝绳,其每米重PSB=5.63㎏/m,钢丝破断力总和1075154N。
(4)钢丝绳安全系数校验
>6符合规定
3、稳车选择
根据钢丝绳最大荷重Q=114882.8+9.81×5.63×1000=170113N,选用JZ—25/1300型稳车6台
4、悬吊天轮选择
D≥20d =20×42=840mm (d钢丝绳直径)
选用Φ1.0米单槽重型悬吊天轮六套。
(二)抓岩机悬吊钢丝绳、稳车天轮选择
1、悬吊钢丝绳选择
选用2台HZ—4型中心回转抓岩机,机重Q1=79235N,钩头及它重量Q2=22886.73N,钢丝绳悬垂长度按照839.4m计算。
(1)终端荷重 Q0
Q0=Q1+Q2==79235+22886.73=102121.73 (N)
(2)钢丝绳单位长度重量:
式中:бB——钢丝绳极限抗拉强度,取бB=1770Mpa
Ma:安全系数,取Ma=6
H0:悬吊高度 H0=839.4m
(3)根据计算选:18×7+FC-38-1770钢丝绳,其每米重PSB=5.63㎏/m,钢丝破断力总和1075154N。
(4)钢丝绳安全系数校验
>6符合规定
3、稳车选择
根据钢丝绳最大荷重Q=102121.73+9.81×5.63×1010=157904N
选用JZ—25/1300型稳车2台
4、悬吊天轮选择
D≥20d =20×38=760mm (d钢丝绳直径)
选用Φ1.0米单槽重型悬吊天轮两套。
(三)模板悬吊钢丝绳、稳车天轮选择
1、悬吊钢丝绳选择
模板自重Q1=206010N,模板增加混凝土重量Q2=68670N;钢丝绳悬垂长度按照839.4m计算,共计三个稳车悬吊。
(1)终端荷重 Q0
Q0=1/3(Q1+Q2)==1/3(206010+68670)=91560(N)
(2)钢丝绳单位长度重量:
式中:бB——钢丝绳极限抗拉强度,取бB=1770Mpa
Ma:安全系数,取Ma=6
H0:悬吊高度 H0=839.4m
(3)根据计算选: 18×7+FC-34-1770钢丝绳,其每米重PSB=4.5㎏/m,钢丝破断力总和861022N。
(4)钢丝绳安全系数校验
>6符合规定
3、稳车选择
根据钢丝绳最大荷重Q=91560+9.81×4.5×1010=136147N,选用JZ—16/1000型稳车3台
4、悬吊天轮选择
D≥20d =20×34=780mm (d钢丝绳直径)
选用Φ1.0米单槽重型悬吊天轮三套。
(四)排水管及悬吊钢丝绳、稳车天轮选择
排水管及高压钢丝铠装动力电缆采用地面稳车悬吊。
1、凿井期间涌水量小于10m3/h,则用吊桶附带排水,水泵、排水管及动力电缆等设施暂不安装,但必须准备,以便及时安装使用。
涌水量按照60m3/h考虑。
(1)水泵放置在吊盘上层盘,井筒内排水管和电缆用钢丝绳悬吊。卧泵型号为100DG-100×10,排水量Q=66m3/h,扬程H=1104米,电机功率440kw,电压等级6KV。迎头用BQF-50/25风动潜水泵将水排至吊盘水箱,由卧泵排至地面。水泵离井底工作面为30m。
根据排水量计算管路直径
管路直径:
式中:Q——排水量 取Q=60 m3/s
Vd——排水管内水流速度 取Vd=2.2 m/s
根据计算采用标准φ108×6无缝钢管为排水管路。
计算水泵扬程(近似计算)
<1104 m
式中:h1——吸水高度 取h1=2m
h2——排水高度 取h2=964m
η——水管效率 取η=0.9(0.87—0.95)
100D100×10卧泵设计扬程为1104米能满足施工到964m的排水要求。
2.悬吊钢丝绳选择与计算:
① 排水管重量:
排水管Φ108×6,每米重量147.99N,敷设长度964米,其重量: Q1=147.99×964=142662(N);
② 管子连接快速接头的重量:
管子连接采用DN100 PN100快速接头,每6米一付,每付重58.86N, 其重量:
Q2=(964÷6)×58.86=9418(N)
③ 排水管卡的重量:
排水管卡每6米1付其重量为:
Q3=(964÷6)×3.2×9.81=5023 (N)
④排水管内水重:
Q4= (N)
=
=68451 (N)
⑤ 动力电缆重量:
卧泵用YJV32-6/10kv 3×35铠装高压动力电缆一趟,每根钢丝绳
各卡500m
该电缆单位重量为:5 kg/m,
Q5=5×964×9.81=47284 (N)
⑥ 电缆卡的重量:
卡子每6米一付,每付重15 N,其重量:
Q6=964÷6×15=2400 (N)
⑦ 钢丝绳的重量:
钢丝绳最大悬吊高度 H0=990m
钢丝绳选用18×7+FC-φ42-1870 ,每米重量为:6.88kg/m
⑧ 终端载荷:Q0(采用2根钢丝绳悬吊, 839.4m)
Q0=1/2(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+ Q6)
=1/2(142662+9418+5023+68451+47284+2400)
=137619 (N)
钢丝绳单位长度重量:PS
式中:бB—钢丝绳极限抗拉强度, 取бB=1870Mpa
Ma:—安全系数, 取Ma=6
悬吊高度: H0=996m
根据计算选用18×7+FC-42-1870型钢丝绳2根,其每米重量PSB=6.88㎏/m,钢丝破断力总和Qd=1385640N。
⑨ 钢丝绳安全系数校验
>6符合规定
式中:бB—钢丝绳极限抗拉强度, 取бB=1870Mpa
Ma:—安全系数, 取Ma=6
悬吊高度: H0=996m
综合上述计算,排水管悬吊绳选择18×7+FC-42-1870型钢丝绳2根,
3.稳车选择
根据钢丝绳最大荷重Q=137619+9.81×6.88×996=204842 N,选用JZ—25/1300型稳车两台
4.悬吊天轮的选择
天轮直径 D=1000mm≥20d=20×42=840㎜ (d钢丝绳直径),
Q=205 KN<Fjmax=250 KN
(Fjmax—悬吊天轮允许最大静张力)
选用直径1米双槽重型悬吊天轮,能满足要求。
5、排水管壁厚的验算:
已知:井筒吊盘水泵至地面高度为964m,水压P=9.64MPa,排水管、供水管采用φ108×6无缝钢管。即:管子内侧半径r=48mm,壁厚t=6mm,
管子内侧的环向应力为管子最大应力:
(参见天津大学材料力学教研室编的《材料力学》教材)
<[σ]=156 MPa
故:φ108×6排水管、供水管壁厚满足井筒施工要求。
(五)安全梯悬吊钢丝绳、稳车天轮选择
1、悬吊钢丝绳选择
安全梯为金属结构,其重量Q1=9810N,可乘15人,每人均700N其重量Q2=70×15=10500N
(1)终端荷重 Q0
Q0=Q1+Q2=9810+10500=20310 (N)
(2)钢丝绳单位长度重量:
式中:бB——钢丝绳极限抗拉强度,取бB=1770Mpa
Ma:安全系数,取Ma=9
H0:悬吊高度 H0=1000m
(3)根据计算选: 18×7+FC-24-1770-特型多层股不旋转钢丝绳,其每米重PSB=2.55㎏/m,钢丝破断力总和428522N
(4)钢丝绳安全系数校验
>9符合规定
3、稳车选择
根据钢丝绳最大荷重45326N,选用JZA2—5/1000型专用安全梯稳车一台。
4、悬吊天轮选择
D≥20d =20×24=480mm (d钢丝绳直径)
选用Φ0.6米单槽悬吊天轮一套。
(六)压风供水管悬吊钢丝绳、稳车天轮选择
1、悬吊钢丝绳选择
压风管为φ160×11.8聚乙烯管,供水管为φ57×5供水管,悬垂长度均按照839.4米考虑。
压风管Φ160×11.8,每米重量68.67N,敷设长度990米,其重量: Q1=68.67×990=67984(N);
法兰接头每6米一付,每付重236.32N, 其重量:
Q2=990÷6×236.32=38993(N)
供水管Φ57×5,每米重量62.88N,敷设长度800米,其重量: Q3=62.88×800=62251(N);
供水管内水重:
Q4=[(0.057-0.010)/2]2×3.14×990×1000×9.81=16841(N)
卡子每6米一付,每付重51N,其重量:
Q5=990÷6×51=8415 (N)
钢丝绳最大悬吊高度 H0=1010m
终端荷重 Q0(采用2根钢丝绳悬吊)
Q0=1/2(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)
=1/2(67984+38993+62251+16841+8415)
=97242 (N)
钢丝绳单位长度重量:PS
式中:бB—钢丝绳极限抗拉强度, 取бB=1770Mpa
Ma:—安全系数, 取Ma=5
悬吊高度: H0=1010m
根据计算选用18×7+FC-32-1770型多层股不旋转钢丝绳2根,其每米重量PSB=3.994㎏/m,钢丝破断力总和Qd=762744N。
钢丝绳安全系数校验
>5符合规定
综合上述计算,压风管悬吊绳选择18×7+FC-32-1770型多层股不旋转钢丝绳2根。
3.稳车选择
根据钢丝绳最大荷重Q=97242+9.81×3.994×839.4=136815N,选用JZ—16/1000型稳车两台
4.悬吊天轮的选择
天轮直径 D≥20d=20×32=640㎜ (d钢丝绳直径),选用直径1米双槽重型悬吊天轮一套,能满足要求。
(七)放炮电缆悬吊钢丝绳、稳车天轮选择
1、悬吊钢丝绳选择
放炮电缆单独悬吊,选用U3×25+1×10电缆,其重量Q1=2.422×990×9.81=23522N;卡子每3米一付,每付重27.49N,其重量:Q2=990÷3×27.49=9072(N)
(1)终端荷重 Q0
Q0=Q1+Q2=23522+9072=32594 (N)
(2)钢丝绳单位长度重量:
式中:бB——钢丝绳极限抗拉强度,取бB=1770Mpa
Ma:安全系数,取Ma=5
H0:悬吊高度 H0=839.4m
(3)根据计算选: 18×7+FC-20-1770-特型多层股不旋转钢丝绳,其每米重PSB=1.56㎏/m,钢丝破断力总和297913N
(4)钢丝绳安全系数校验
>5符合规定
3、稳车选择
根据钢丝绳最大荷重48051N,选用JZ—10/600A型稳车一台。
4、悬吊天轮选择
D≥20d =20×20=400mm (d钢丝绳直径)
选用Φ0.6米单槽悬吊天轮一套。
详见表6-3井筒悬吊稳车、钢丝绳选型参数表。
表6-3 井筒提升绞车选型表
| 名 称 | 代号、单位 | 井 筒 | ||
| 主提升 | 副提升 | |||
| 提升机 | 型 号 | 2JKZ-4.0/15 | JKZ-2.8/15.5 | |
| 电动机 | KW | YR560-10 2×1000 | YR630-10 1000 | |
| 减速比 | 1:12.96 | 1:15.5 | ||
| 卷 筒 | mm | Φ3600 | Φ2800 | |
| 绳 速 | m/s | 8.6 | 5.48 | |
| 最大静张力 | KN | 210 | 150 | |
| 最大静张力差 | KN | 185 | 150 | |
| 最大绳径 | mm | Φ44 | φ40 | |
| 吊
桶 |
规 格 | m3 | 4.0 | 3.0 |
| 自 重 | KN | 15009 | 10290 | |
| 钩头滑架重 | KN | 4277 | 4277 | |
| 荷载荷重 | KN | 74164 | 55623 | |
| 终端荷重 | KN | 93450 | 70190 | |
| 钢丝绳 | 规 格 | 18×7-FC-40-1770-特 | 18×7-FC-38-1770特 | |
| 悬垂长 | m | 1015 | 1015 | |
| 绳 重 | Q绳KN | 62133 | 56059 | |
| 钢丝绳破断拉力 | Q绳KN | 1190624 | 1075154 | |
| 安全系数(提人时≥9,提物料时≥7.5 | Q继
M= Q终+Q绳 |
7.65>7.5 | 8.51>7.5 | |
| 天轮 | 提升天轮 | m | Φ3000 | Φ3000 |
| 绳径比 | >60 | 75>60 | 79>60 | |
备注:副提升在井筒800m以后换3m3吊桶提升。
第七章 施工组织与管理
一、施工组织管理机构
1、施工组织管理机构
本工程采用项目法管理,配备强有力的管理班子,组建矿井施工项目经理部,选派一名有丰富经验,且具有一级项目经理资质的人任该工程的项目经理,并选派我处井筒工程施工经验丰富的全国优秀等级队组建综合施工队承担本工程的施工。
2、劳动力安排
为保证创优目标和进度计划的实现,施工过程中选用类似工程施工经验丰富,能打硬仗的各专业队伍进行施工,大临工程施工期间配置60人的土建安装专业队施工,井筒施工期间项目部管服人员配备26人,成立井筒施工综合队,配置132人,机运辅助队52人,共计210人。
井筒施工劳动组织配备见表7-1。
二、施工管理
对于立井凿井机械化的应用,相适应的施工管理就显得特别重要。项目法管理要控制工期、质量、成本(造价)、安全并建立相应的控制体系,各控制体系要始终贯穿于施工的各阶段、各环节、各工序,实行决策民主化、管理科学化、施工机械化、分配公开化。为控制目标实现,项目部建立以下几大生产保证体系:(1)以技术部为核
施工组织管理机构
项目经理
安全副经理
经营副经理
安监部
技术部
经营部
治安后勤部
综合队
辅助队
技术副经理
心的技术质量管理系统;(2)以安监部门为核心的安全管理系统;(3)以经营管理部为核心的经济核算成本控制系统;(4)以综合队为核心的生产管理系统;(5)以物资供应部为核心的材料计划、采购、验收、库存、发放系统;(6)以后勤生活部门为核心 的职工生活、治安系统。为精简机构,减少人员,经营管理部可承担物资供应、后勤生活两系统的业务。
加强综合队的管理,掘进直接工分成打眼、出矸、砌壁和清底,四个专业班组,各班组负责各工序的施工,定量限时,“滚班制”作业,改变通常按工时交接班为按工序交接班,按循环图表要求控制作业时间,保证正规循环作业。每个班组的作业时间都进行考核,超时或提前都实行不同的奖罚措施,使劳动成果与经济收入直接挂钩,积极开展小指标劳动竞赛活动,提高职工的生产积极性,缩短正规循环作业时间。辅助工为三班作业制:机电工采用大班、小班和包机班组三种形式,大班负责日常机电工作,小班采用三八制负责处理24h的井上下机电故障;包机班组分为大抓、卧泵、模板、搅拌机及稳车绞车等四个班组,与掘进班组配合施工。各班组对自用设备要及时进行维修和保养,并负责对使用过程中出现的故障及时处理,保证井下掘进工作顺利进行。设备维修应尽量不占用或少占用掘进时间。如钻眼时穿插提升吊挂系统的维修保养。
表7-1 基岩段劳动组织安排表
| 单位 | 工种 | 人数 | 单位 | 工种 | 人数 | 单位 | 工 种 | 工数 |
| 综
合 队 |
队 长 | 1 | 辅
助 队 |
队 长 | 1 | 机
关 管 服 |
经 理 | 1 |
| 书 记 | 1 | 技术员 | 2 | 副经理 | 3 | |||
| 技术员 | 2 | 排 矸 | 5 | 工资、计划、财务 | 3 | |||
| 材料员会计 | 2 | 信号工 | 4 | 安检、通风 | 4 | |||
| 班 长 | 4 | 把钩工 | 6 | 材 料 | 2 | |||
| 打眼工 | 32 | 搅拌站 | 3 | 保 卫 | 1 | |||
| 放炮员 | 4 | 机电工 | 10 | 食堂 | 5 | |||
| 看盘工 | 12 | 绞车工 | 16 | 施工地质测量 | 5 | |||
| 信号把钩工 | 12 | 变电 | 3 | 锅炉、澡堂 | 2 | |||
| 抓岩机司机 | 6 | 电焊工 | 2 | |||||
| 出矸砌壁 | 40 | |||||||
| 安检员 | 4 | |||||||
| 其 它 | 12 | |||||||
| 小计 | 132 | 52 | 26 | |||||
| 合计 | 132+52+26=210人 | |||||||
第八章 施工进度计划与进度控制
一、工期安排
根据井筒掘砌循环进尺,各阶段施工速度如下:
| 序号 | 名称 | 单位 | 风井 |
| 1 | 冻结段外壁掘砌速度 | m/月 | 120 |
| 2 | 冻结段内壁套砌速度 | m/月 | 360 |
| 3 | 基岩段掘砌速度 | m/月 | 110 |
| 4 | 井筒综合成井速度 | m/月 | 102 |
风井井筒工程拟定准备期为60天,施工工期276天,不包括揭煤工期。根据工程特点,为确保该工期目标的实现,设置如下进度关键控制点:
| 序号 | 控制点 | 名 称 | 工期(天) | 完成时间 |
| 1 | 第一控制点 | 施工准备 | 60 | 第60天 |
| 2 | 第二控制点 | 冻结段外壁掘砌 | 111 | 第171天 |
| 3 | 第三控制点 | 冻结段内壁套砌 | 30 | 第201天 |
| 4 | 第四控制点 | 基岩段掘砌 | 135 | 第336天 |
详见施工进度控制计划横道图表8-1、网络图表8-2。
二、工期保证措施
1、工期保证体系
建立工期保证体系,落实工期保证措施,确保工期目标的实现。见“工期保证体系框图”表8-3。
2、工期保证措施
(1)技术措施
要确保投标工期的实现,关键在于采用先进的施工技术、合理的施工工艺、可靠的机械化配套装备以及精心的组织和科学的管理。为此,我们将严格按照施工组织设计大纲确定的施工方法,采用大型机械化配套设备,以此作为提高工程进度和实现工期目标的保证。
在施工中我们应根据实际情况变化,动用各种技术力量,搞好关键线路的调整,保证施工总工期的实现。我们将根据实际情况制定符合客观实际的循环图表,利用循环图表指导施工,在施工中确实做到正规循环,以确保总工期的实现。
依靠科技进步,采用新工艺、新技术,在施工中组织多工序平行交叉作业,减少辅助作业时间,提高工作效率,实现优质高效的工作目标。
严格按照设计要求和施工技术规范组织施工,推行全面质量管理,针对技术和质量问题,开展QC小组攻关活动。全面实行“自检、互检、专检”的质量“三检”制度,杜绝质量事故,杜绝返工浪费,保证各项工程、各个工序按工期要求,有条不紊的进行。
积极推广应用轻型建筑材料,缩短准备工期,确保开工日期。
(2)组织措施
建立针对该工程的项目部,设立相关职能部门和工作岗位,确定人员、职责和权限,根据项目管理目标责任书进行目标分解,建立施工技术、安全、计划、物资采购、设备管理和劳动纪律等方面的规章制度,保证各项工作有章可循,严格按照项目管理法组织施工。
选派由施工管理和工程技术人员组成的有丰富施工经验的领导班子,选派技术力量强、素质好、作风过硬的施工队伍,组成一个能打硬仗、能吃苦耐劳的战斗团队。
按照制定的施工横道图合理组织施工。施工横道图按照技术先进、经济合理和满足合同要求而编制。施工期间,各工序、各工种互相交叉,在施工中要牢牢抓住关键线路,把关键线路上的工程项目作为重点,一环扣一环紧张而有序地进行,做好每个单项工程的事前准备工作。
狠抓正规循环,实现稳产、高产。根据我处多年的施工经验,取得快速施工的因素很多,但坚持正规循环是诸多因素中最重要的因素之一,我们在施工中应以正规循环为抓手,以完成正规循环为目标,确保正规循环实现。
实行目标管理,奖罚分明。做到长计划、短安排。切实制定各个阶段的生产计划和保证完成措施,使施工人员明确目标,提高生产的主动性、积极性,并定期进行考核、评比、奖罚。对前期计划未完成的项目,在安排下期施工计划时,及时调整,保证阶段工期,从而确保总工期。
加强现场调度及施工组织管理,经理部应及时召开生产例会协调解决施工中的各种问题,应根据施工中出现的问题及时解决,如解决不了应及时要求经理部协调解决,以确保施工工期实现。
协调好各种关系,维护业主及监理工程师的权威,尊重其正确意见和建议,执行监理工程师指令。发现设计文件、图纸有误或在施工过程中发现与设计不符、可能影响工程质量、导致影响工期问题时,及时报请监理工程师和设计人员研究解决。处理好与当地各级政府及农民的关系,主动反映情况,虚心听取意见,通过友好协商妥善解决问题,保证工程顺利施工。
(3)资源保证措施
配全配足性能良好的机械设备。在施工过程中,加强维修保养,落实“清洁、润滑、紧固、调整、防腐”机械现场保养十字作业法,保证设备的性能完好,充分发挥机械化程度高的优势,以先进的机械设备保工期。
加强物资供应管理,保证物资供应。严把建筑材料的进料、检验和发放使用关,严格执行物资管理规定,确保施工顺利进行。
按照质量管理体系文件有关材料采购和设备使用的程序文件要求,保证采购材料的质量符合使用要求、设备能以完好的状态投入使用。
认真组织好人员、材料和设备的进场工作。根据实际施工安排,合理调动各种人力资源,确保施工人员需求。选派敬业精神强、业务精、技术熟练的工程技术人员和技术工人参加该工程施工。所有参加施工的人员均先培训后上岗,以高素质人员保工期。
加强资金管理,合理运筹资金,搞好资金调控,确保重点工程和关键工程的正常施工。
(4)经济措施
深入落实项目承包制,完善工资、奖金激励机制,把工作内容、数量和具体要求落实到人,把完成工作的好坏直接与个人的工资、奖金挂钩,充分体现各尽所能、按劳分配、多劳多得的分配原则。
搞好成本核算工作,落实经济承包责任制,将个人收入与工程进度和工程质量挂钩,激发施工人员的生产主动性和积极性,保证工期。
实行小指标奖励制度:将月进度计划分解为日进度目标,并分解到班组,实行超额完成任务当班奖励,完不成任务处罚。将进度与质量与每个人挂钩,提高工人劳动积极性,以确保工期的实现。
第九章 施工技术安全措施、灾害预防和安全保证体系
一、安全工作目标
坚持“安全第一、预防为主”的方针,认真贯彻执行《煤矿安全规程》、《煤矿安全建设规定》并具体实施我处的ZM71/QP4.9.6-2002《安全生产管理程序》,建立健全安全生产责任制度、安全教育培训制度、作业人员安全保障措施及安全技术制度,配备相应的专职安检机构和人员,全面执行相关工程安全技术规程,提供施工现场周围安全装置、标志和防护措施,确保施工安全,确保雇员和公众的生命、健康及财产不受损失。
本工程具体的安全目标为:
自工程开工至竣工,杜绝人身伤亡事故,不发生火灾事故,杜绝重大交通责任事故及其他重大事故,轻伤事故统计率控制在1%以下,重伤率控制在0.5%以下,严格控制各种习惯性违章。
二、安全管理体系
为实现安全目标,成立以项目经理为第一责任者的安全生产组织领导机构;工程队成立以队长为第一责任者的安全生产组织。项目部设专职安全员,工班设兼职安全员,自上而下形成安全生产组织机构和安全生产保证体系,对施工生产实施全过程安全监控。安全检查工程师和工程队兼职安全员认真学习安全工作的法律和规定,熟悉掌握高空作业、安全用电、机械操作规程、爆破作业、起重作业等项目的安全要求。各级安全检查人员需经地区劳动部门考试批准,取得政府劳动部门颁发的证件,持证上岗。根据不同施工对象,对重点工程和重点施工工序,制定安全措施、检查内容,增加安全检查人员。建立安全检查和安全会议制度,制定安全工作奖罚制度,实行安全一票否决制。
三、安全管理措施
1、项目部在施工队伍进场前应对全体人员进行劳动纪律、规章制度教育,并进行安全技术交底及安全教育。
2、实行项目安全责任制,并制定安全责任分级负责制,使安全责任落实到人。项目部制定安全检查制度,配备专(兼)职安全员负责安全检查并做好安全统计工作。
3、处安监部每月对该工程进行一次大检查,项目部每旬对该工程进行一次安全自检。
4、安全检查中发生安全隐患和违章作业、违章指挥必须立即制止,对施工中的重大安全隐患立即下达整改通知单限期整改。对检查不合格的按有关规定进行停工限期整改和经济罚款,情节严重或整改不力的要对有关负责人追究责任。
5、严格执行《煤矿安全规程》和《煤矿安全建设规定》并具体实施我处的《安全生产管理制度》。
四、施工技术安全措施
(一) 放炮管理措施
(1)加强放炮管理,严格执行“一炮三检”和“三人联锁放炮制”。瓦检员必须检查迎头20米范围内CH4浓度,瓦斯浓度超过1%时,严禁装药放炮。
(2)炮后等20分钟,炮烟吹净后方可进入工作面。
(3)炮后班队长、瓦检员、放炮员必须检查迎头CH4,煤尘、顶板、残、瞎炮等情况,发现问题立即处理。
(4)严禁在残眼内继续打眼,发现瞎炮及时处理,处理方法:a、因连线不良可重新联线放炮;b、在距瞎炮0.3m处平行打一炮眼放炮,严禁手拉、镐刨、压风吹,禁止边打眼边装药或做与之无关的工作。
(5)严格执行火工品领退制度。
(6)井下放炮必须由专职放炮员担任并持证上岗。
(7)炮眼内发现异状如温度骤高、有显著CH4涌出、煤岩松软等情况时,严禁装药放炮。
(8)放炮员在接到放炮命令后,应先发出警号,等5秒后方可放炮。
(9)放炮前放炮母线及电雷管脚线必须扭接成短路状态,并悬挂,不得与轨道,金属管、钢丝绳等导电体相接触,放炮电缆线必须单独悬挂。
(10)通电不响时放炮员必须采取摘掉母线,取下钥匙,并把母线扭成短路,再等15分钟方可沿线检查。
(二)一通三防管理措施
(1)风筒吊挂垂直,不得漏风,缝环必挂,缝破必补,风筒口必须穿过吊盘,距迎头距离不超过10米。
(2)严禁无计划停风。因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。
(3)局扇必须实行三专两闭锁。
(4)瓦斯探头应挂在距迎头5米范围内。
(5)采用湿式打眼、冲刷岩帮、水炮泥放炮、喷砼喷雾、装岩洒水、净化风流等综合防尘措施。
(6)加强个人防护,工作面作业人员必须佩戴防尘口罩。
(三)机电管理
(1)加强机电管理,各工种必须持证上岗,按章操作。
(2)迎头各种机电设备必须挂责任牌,落实到人,按维修制度定期检查维修、杜绝失爆,保护齐全,电缆吊挂整齐,开关上架并保持清洁。
(3)严禁非机电人员在井下拆卸机电设备。
(4)因检修等原因停电时,必须挂停电牌,将开关打至停位。严禁带电作业。
(四)井筒提升、运输安全技术措施
1、加强对吊挂系统的严格检查,对提升容器、连接装置、天轮、钢丝绳及提升各部位要定期检查。井筒施工时保证各通讯、信号畅通的准确无误。绞车房要做好施工标高位置标识,避免蹲罐及过卷事故的发生。
2、井口及井上、下各盘孔要封闭严密,对井口以及井壁上的悬浮杂物清理干净以免坠物伤人。
3、吊桶上、下人员时,要戴好保险带,上下罐时不准乱抢、乱跳;下放材料或爆破物品,不准与人员混装;下放长料时,一定要捆牢绑紧;下放重物构件时,每班要有专人负责,检查绳扣连接是否牢固,悬挂是否正确安全可靠。
五、灾害预防
1、成立以项目经理、甲方代表、监理为首的抗突发性灾害领导小组,统一指挥、统一协调。成立青年抗灾突击队,加强对全体施工人员的抗灾知识培训及自救、互救、抗险演练,做到呼之即来、来则能战、战则能胜。
2、加强防火,材料库、木厂等各车间及职工宿舍配制灭火器材。
3、冬季施工在井口周围采取防冻、防滑措施。
4、掌握当地的水文资料,了解历史最高水位,编制雨季施工防洪措施,配备足够的防洪材料,如塑料纺织袋、铁锹、木桩、运输通讯工具、排水泵等。遇到洪水突发紧急动员抗洪救灾,重点防止井筒、变电所、绞车房等重要部位和设施被淹。
6、井筒基岩段施工时,加强对水文地质资料的分析,做到有疑必探,有水必注,先探后掘。
7、大临工程按当地地震烈度进行抗震设计,并有避雷接地。
表9-1 安全保证体系
项目经理
处安监部
技术副经理
安全副经理
安全监察员
材料设备
试验测量
工程技术
综合施工队
第十章 工程质量检测管理措施和质量保证体系
一、工程质量检测管理措施
1、确定质量目标:坚决服从监理、业主及当地质量监督部门的检查、监督与指导,密切配合各部门同心协力搞好工程质量。严格履行招标书及承包合同中所规定的有关要求,完善内部管理机制,确保工程质量符合相关规范标准要求,单位工程质量达到优良标准。
2、采用质量标准
严格按照设计和施工图纸施工,认真执行国家标准GBJ213-90《矿山井巷工程施工及验收规范》、煤炭行业标准MT5009-94《煤矿井巷工程质量检验评定标准》、《煤炭工业建设工程质量技术资料管理规定》和《煤炭工业煤矿井巷工程、建筑安装工程质量保证资料评比办法》,以及《钢筋混凝土工程施工质量验收规范》的要求,认真按照我处已通过的质量、环境、职业健康安全三体系即ISO9001、ISO14001、GB/T28001标准运行实施。
3、质量管理组织设置
建立项目经理部,明确项目经理为第一责任人。建立质量保证体系实行三级质量管理责任制,寓质量保证组织管理体系中。项目部施工技术组及各施工队配备专职质检员,班组配备专(兼)职质检员,跟班检查工程施工质量。项目部在接受甲方质检员和质检部门监督的同时,接受处及公司有关领导及技术、质量部门的质量监督及管理,使整个工程在施工 的全过程都处于受控状态。
4、施工现场质量检测管理措施
(1)结合工程实际及其特点,按照有关规范要求,编制施工作业指导书和施工技术措施,对关键过程、特殊过程应编制专门的作业指导书,并向所有参与施工的员工进行详细交底。
(2)加强施工原材料管理,严把原材料质量关,凡进场材料如砂、石、水泥、外加剂、钢材等,均按照ZM71QEO-CX-2005《采购控制程序》和ZM71QEO-CX-2005《监视和测量控制程序》进行检查验收。使用前按要求进行抽样试验确认符合设计要求,方可使用,对不符合设计要求,没有出厂合格证及试验合格报告的材料不得使用。
(3)施工过程中,一定要坚持抓好光面爆破,严格按爆破图表施工并不断根据现场情况,及时总结经验,调整爆破参数,提高光爆效果,严格控制超欠挖。
(4)砌壁施工时,要确保设计壁厚。为保证砌体砼强度,配合比要预先试验好再确定,要求砼配合比、水灰比合理、计量准确、机械搅拌均匀。砼入模要对称分层浇筑,振捣密实。下砼时,要防止发生初凝和离析现象。砼翻倒在吊盘上易产生离析现象,必须进行二次搅拌才能入模。段高接茬处易渗漏水,可采用疏、导、堵的办法以减少淋水对浇筑砼的影响,必要时用风镐剔打刃角砼面,提高井壁合茬整体性。
(5)为确保井壁质量,支模时要认真找线,以保证脱模后井筒尺寸符合设计要求。砌壁模板要经常清理干净并涂油,杜绝出现蜂窝、麻面现象。
(6)施工井筒与硐室通道连接处的井壁时,要求测量定位准确,认真找线立模,保证工程连接完整。
(7)把贯彻执行ISO9001-2000标准与CI达标活动结合起来,搞好现场文明施工管理,场区内的各种材料设备分类存放,做到堆放有序,整齐清洁,并做好标识。
5、质量检测和质量保证措施
(1)坚持我处“科学管理、优质工程、信誉至上、服务四方”的质量方针,使我处质量体系持续有效运行,并积极开展QC活动,强化全员意识,形成全方位、全过程的质量管理网络。
(2)坚持执行“操作人员当班自检、班组互检、施工队日检、项目部旬检、专职质检员随时检”的制度,防微杜渐,把质量事故消灭在萌芽状态。
坚持“先期预防为主,后期检查为辅”的原则,定质量目标责任到人。实行作业部位挂牌留名制度,谁操作谁负责,做到质量与工资收挂钩,奖优罚劣。
(3)认真做好设计图纸会审工作,项目开工前,按照我处ZM71QEO-CX-2005《项目质量计划控制程序》要求编制详细的项目质量计划。坚持技术交底制度,加强技术资料的管理,保证一工程一档案,一工序一交底。单位工程竣工后,自检达到预期效果并经甲方现场初步验收后,应按照MT5009-94《煤矿井巷工程质量检验评定标准》中的有关规定和甲方要求提供完整的竣工资料并同时附送《工程质量保修单》。
(4)加强施工工序及原材料的检测评定关,做到不合格的原材料不进场,试验不合格不使用,施工过程中,上一道工序视下一道工序为用户,下一道工序视上一道工序为产品;上一道工序为下一道工序保证质量,下一道工序监督检查上一道工序,上一道工序不合格,下一道工序不施工;重要工序完成后,由技术负责人组织并邀请建设监理单位参加验收。严格按分项、分部及单位工程顺序和项目内容分级进行检查验收,严把质量关。
二、质量保证体系
1、项目部成立质量管理领导小组,项目经理任组长。
2、项目部设专职质检工程师。
3、各施工队成立质检管理小组,队长任组长。
4、项目部设施工技术组,至少有一名工程师任质量检查员,并依据作业工序需要在施工队及各班组设置已经过培训合格的若干名专(兼)职质量检查员。
5、各施工作业班建立QC小组,由班长任组长。
6、项目部设立试验室、质检办公室,分别隶属处生产管理部、质保中心管理。
表10-1 中煤第七十一工程处质量体系程序文件
| 序号 | 编 号 | 文 件 名 称 |
| 1 | ZM71QEO-CX-01-2005 | 文件控制程序 |
| 2 | ZM71QEO-CX-02-2005 | 记录控制程序 |
| 3 | ZM71QEO-CX-03-2005 | 管理评审控制程序 |
| 4 | ZM71QEO-CX-04-2005 | 能力、培训和意识控制程序 |
| 5 | ZM71QEO-CX-05-2005 | 项目管理计划控制程序 |
| 6 | ZM71QEO-CX-06-2005 | 与顾客有关的过程控制程序 |
| 7 | ZM71QEO-CX-07-2005 | 信息交流、协商与沟通控制程序 |
| 8 | ZM71QEO-CX-08-2005 | 相关方管理控制程序 |
| 9 | ZM71QEO-CX-09-2005 | 资源管理控制程序 |
| 10 | ZM71QEO-CX-10-2005 | 采购控制程序 |
| 11 | ZM71QEO-CX-11-2005 | 设备管理控制程序 |
| 12 | ZM71QEO-CX-12-2005 | 施工过程控制程序 |
| 13 | ZM71QEO-CX-13-2005 | 节能降耗控制程序 |
| 14 | ZM71QEO-CX-14-2005 | 监视和测量装置控制程序 |
| 15 | ZM71QEO-CX-15-2005 | 内部审核控制程序 |
| 16 | ZM71QEO-CX-16-2005 | 绩效监视和测量控制程序 |
| 17 | ZM71QEO-CX-17-2005 | 不合格品、事故、事件不符合项控制程序 |
| 18 | ZM71QEO-CX-18-2005 | 纠正措施控制程序 |
| 19 | ZM71QEO-CX-19-2005 | 预防措施控制程序 |
| 20 | ZM71QEO-CX-20-2005 | 技术服务控制程序 |
| 21 | ZM71QEO-CX-21-2005 | 法律、法规和其它要求的获取、识别与更新程序 |
| 22 | ZM71QEO-CX-22-2005 | 危险源辨识、评价和风险控制程序 |
| 23 | ZM71QEO-CX-23-2005 | 环境因素识别、评价与更新程序 |
| 24 | ZM71QEO-CX-24-2005 | 安全设施、工作环境与职业健康安全管理程序 |
| 25 | ZM71QEO-CX-25-2005 | 废水、废气、废渣、噪声、扬尘管理程序 |
| 26 | ZM71QEO-CX-26-2005 | 事故、事件调查处理和统计管理控制程序 |
| 27 | ZM71QEO-CX-27-2005 | 合规性评价控制程序 |
| 28 | ZM71QEO-CX-28-2005 | 应急准备与响应程序 |
表10-2 质量保证检测流程图
施工组织总设计、设备报验单 开工报告
项目经理部
审核
工程监理处
审核开工
开工
申报(分部分项工程施工方案、材料等)
项目监理
审核结果
返工
样板施工
检查验收
监理、项目经理部
返工
分部分项工程施工
隐蔽工程分部分项工程自检合格
项 目 经 理 部
填报(隐蔽工程分部分项工程验收单)单)
项 目 经 理 部
现场检查
监理、项目经理部
资料检查
监理部
检查结果
返工
签证、计量(质量验收单)
监 理
单位工程竣工验收
驻地监理、质检室、项目经理
不同意
不同意
不合格
表10-3 质量保证体系
处 长
处总工程师(管理者代表)
处质量保证中心
政府质检部门
甲方质检部门
项 目 经 理
项目部质检部门
技术副经理
井筒施工队长
专职质检员
材料队队长
专职质检员
机电运输队长
专职质检员
砼搅拌站长
专职质检员
各生产班组长兼职质量检查员
施工操作人员
第十一章 文明施工及环境、职业健康保证措施
一、文明施工及环境保护措施
1、组织领导
项目经理部成立以项目经理为组长的文明施工领导组。党政工团齐抓共管,对现场文明施工进行监督、检查、指导,对违反文明施工的行为,责令限期整改或停工整顿,必要时对责任人进行处罚。各工程队成立以队长为组长的现场文明施工小组,负责各施工区域内的现场施工管理工作,并结合实际情况制定文明施工管理细则。
2、健全管理制度
结合本工程实际情况,项目经理部及各工程队文明施工小组成员明确分工,落实现场文明施工责任区,制定相应规章制度,确保现场文明施工管理有章可循。
3、加强思想政治工作
加强思想政治工作,大力开展文明施工宣传活动,统一思想,使全体员工认识到文明施工是企业形象、队伍素质的反映,是安全生产的保证,是工程优质快速施工的前提,增强全员文明施工意识。对施工人员进行文明施工教育,建立健全岗位责任制,签订文明施工责任书,把文明施工责任落到实处,提高全体施工人员文明施工的自觉性,增强文明施工意识,树立企业文明施工形象。
施工期间,认真了解、切实尊重当地群众的宗教信仰和民族风俗、习惯,遵守国家有关的法律、法规,积极主动搞好民族团结。积极开展便民活动。
4、文明施工技术措施
实施工点挂牌施工。设置工点标牌,标明工程项目名称、范围、开竣工时间、施工负责人、技术负责人。设置监督、举报电话和信箱,接受监督。
施工现场设置醒目的安全警示标志、安全标语,作业场所有安全操作规章制度,现场的施工用电设施安装规范、安全、可靠、建设安全文明标准工地。
按照施工组织设计平面布置图,认真搞好施工现场规划,做到布局合理,井然有序,尽量少占或不占农田,对施工中破坏的植被,施工完后予以恢复。
驻地生产区及生活区分片规划,房屋布局合理,符合消防环保和卫生要求。做到场地平整、排水畅通。各种设施安装符合安全规定,并定期进行检查。各种福利设施、活动场所设置齐全,并有专人管理,为参战员工提供良好的娱乐和休息环境。
施工机动车辆始终处于完好状态,在国道或地方道路上行驶,遵守地方政府及交警部门的管理规定,遵守公安部《交通管理法规》,自觉维护交通秩序,文明驾驶,礼让三先,保证运输畅通。
施工机动车辆在学校、医院、居民区、厂矿等附近道路上慢速行驶,根据现场情况设置专人防护。
大型机械施工、空压机等噪音较大的施工场所,限定作业时间,保证居民有良好的休息环境。
工地油库、料库等设于远离居民区和施工现场处,设置围栏等防护措施并派专人防护。
施工场地内各种材料分类堆放整齐,挂设标牌,标识材料规格、产地等。各级负责人及施工人员一律挂胸卡上岗。
每项作业完工后,及时清理施工场地,周转材料及时返库,做到工完料净、场地清洁。工程完工后,施工队伍文明撤离。
二、文物保护措施
在施工工地发掘的所以化石、钱币、有价值的物品或文物、古建筑结构以及有地质或考古价值的其他遗物等均为国家财产。
组织施工人员学习文物保护法,便于施工人员认识到所有文物属国家所有,任何人无权将出土文物据为已有。
利用图片、板报、音像资料等向职工宣传文物法规,教会大家辨别文物的基本方法,树立起自觉保护文物的意识,并了解文物保护的基本操作程序及方法。
施工中发现文物,立即对文物现场进行保护,禁止任何无关人员进入现场,采取有效防护措施,防止任何人员移动或损坏上述物品,并立即向监理报告所发生的情况,并按监理的指标做好保护工作。
提供一切方便条件,积极主动配合文物管理部门进行文物探查或挖掘工作。
三、职业健康保护措施
1、调派足够具有丰富临床经验的医护人员在项目经理部组建工地医院,配备足够的医疗器械及设备,能够进行一般的治疗及简单的急救处理。
2、严格遵守《劳动法》、《食品卫生管理条例》、《工会法》等国家及地方关于劳动卫生的法律和法规。
3、炊事员定期体检,持有有效的健康合格证。经常保持个人卫生,加工过程中设备布局和工艺流程合理。使用的工具、用具等做到分开使用,定位存放,用后洗净,保持清洁。
4、采用分段管理机制,定期检测作业环境。进行环境统计,评估作业条件水平,评估防毒设备技术效果等,实现合理预防安全施工。
5、作业场所备有必要的急救处理设施和药品,备有防火、防爆设施,有应急个人防护用品。
6、生活驻地及工地设置能冲洗的厕所,专门的人员负责清理打扫,并定期喷药消毒,以防蚊蝇滋生,病毒传播。
7、易产生粉尘的材料在装卸、搬运前先洒水湿润,易产生粉尘的机械设备出入口安装吸气罩吸尘以免灰尘在大气中飘荡。
8、巷道凿岩作业采用湿式凿岩,防止粉尘危害,作业人员按规定佩带防尘罩、安全帽等劳保用品,给作业人员定期发放劳动卫生防护用品、保障劳动卫生投入。
9、凿岩工、喷砼工等从事职业危害作业职工受到职业危害,检查住院期间享受职业病待遇,卫生行政管理部门对职业病防治工作,定期进行检查,改善劳动条件,严格限定职业危害人员劳动强度,预防职业病的发生,保护作业人员的健康与安全。
10、项目经理部工地医院,工程队医务室坚持“三级预防”和防治结合的原则,按照国家相关规定,及时对作业人员进行卫生知识培训、教育,提高自身保护能力,促进作业场所劳动条件的改善。实现企业环境与职业的安全生产,文明施工,持续改进。
11、建立健全各种施工生产毒物作业操作规程,严禁违章作业,保证产品质量的前提下,依靠技术进步、逐步实现无害化,全程序安全施工。用无毒工艺,材料代替有毒工艺材料,从而改善作业条件和环境。
12、加工车间噪声不得超过最高分贝数,设置饮水和洗手设备;易燃易爆和有毒有害等危险作业场所设设置相应的防护设施、报警装置、通讯装置、安全标志以及在紧急情况下进行抢救和安全疏散的设备;易燃易爆物质仓库必须符合防爆要求;有害作业场所设立明显的警示标志,禁止违规作业;实行有害作业场所定期监督监测,及时发现施工生产中存在的影响施工人员的健康的问题,提出改正意见,及时改善劳动条件。
第十二章 冬雨季施工措施及地下管线等保护加固措施
一、冬雨季施工措施
1、进入冬季施工的工程项目,在进入冬季前应组织专人编制冬季施工方案,加强对车间、宿舍的供热保温。
2、安排专人进行气温观测并作记录。与当地气象台保持联系,及时接收天气预报,防止寒流突然袭击。
3、做好工地供水管道等的保温防冻工作,对加热用的锅炉进行试火试压,对各种加热的材料,设备要检查其安全可靠性。
4、根据实际工程量提前组织有关机具、化学外加剂和保温材料进场。
5、做好冬期施工混凝土、砂浆及掺外加剂的试配试验工作,提出施工配合比。
6、拌制混凝土时,砂、石、水泥和水均应保持正温,水的温度控制在80℃以内,且骨料中不得带有冰雪和冻团。
7、冬季施工时,砂、石的含水率要现场进行测定,及时调整水灰比及砂、石比例,铲车及其它车辆进入料场前要把车轮上及铲车斗里的泥土等杂物清理干净。冬季要在井口设一台锅炉,采用热水搅拌混凝土,确保混凝土入模温度不低于15℃。
8、冬季施工,要采取防滑措施。大雪后必须将井口积雪清扫干净。现场火源,要加强管理,并有防爆炸、防煤气中毒措施。
9、做好排水明沟,有组织导流排水。场区道路和堆料场要采取硬化措施,做到雨季不陷、不滑、不存水。
10、各种机械设备要搭设防雨蓬,防止雨水损坏机械。
11、在井口四周做好排水沟,并准备好排水设备,防止雨水灌入井下。
二、地下管线及其它地上地下设施保护加固措施
1、施工时根据地下管线布置图,及时避开地下设施施工,靠近管线施工时,应变机械挖掘为人工挖掘,确保管线施工安全。
2、对地面架空线路,设置警示牌,避免机械设备经过时刮断线路。
3、地下管线安设牢固,充分考虑各种不利因素的影响。
4、临时地上管线安设要充分考虑当地恶劣的气候条件,有防冻措施。
5、临时地上、地下设施须根据地形、环境条件安装牢固。
6、各种永久管线和设施要认真加以保护,不得破坏,对影响工程正常施工的管线和设施要经过有关单位和部门批准后,方可采取处理措施。
雅居云录是分户验收二维码与档案数字化的行业标杆平台,集成智能房号匹配、可视化档案进度、多格式文件批量上传、智能照片排版与二维码生成等功能,提供全流程数字化解决方案,广受行业认可,多地质监机构推荐使用。