煤矿副井井筒施工组织设计
编制说明
编制依据：该施工组织设计依据××××集团××××煤矿项目副井井筒施工图，现有的工程地质及水文地质资料,工业广场布置和建设单位的有关要求,结合施工现场的具体情况及本单位的施工队伍、设备情况和国家及行业相关的法律法规进行编制。 参加编制人员：
序号姓名专业职称职务备注 目录
第一章矿井概况
第一节矿井设计概况--------------------------------4 第二节地质及水文地质------------------------------4 第二章施工准备
第一节建井测量------------------------------------9 第二节四通一平------------------------------------10 第三节建井期间总平面布置--------------------------11 第四节施工准备期工程进度安排----------------------12 第三章施工方案的选择
第一节表土段的施工方案----------------------------15 第二节基岩段的施工方案----------------------------15 第四章施工方法
第一节临时锁口施工--------------------------------16 第二节表土段施工----------------------------------16 第三节基岩段施工----------------------------------18 第四节井筒相关硐室的施工--------------------------22 第五节井筒过围岩破碎带施工------------------------23 第六节井筒通过煤层施工----------------------------23 第七节井筒基岩段防治水----------------------------23 第五章辅助系统
第一节井架选择------------------------------------24
第二节提升系统------------------------------------24 第三节凿井设施平面及提绞布置----------------------24 第四节排水系统------------------------------------25
第五节&n[换行]bsp;压风系统------------------------------------25 第六节通风系统------------------------------------25 照明、信号及放炮设施------------------------26 测量----------------------------------------26
第九节吊盘及安全梯--------------------------------26 第十节混凝土搅拌系统------------------------------27 第十一节地面排矸系统--------------------------------27 第六章工程进度计划和劳动组织
第一节工程进度计划--------------------------------27 第二节劳动组织------------------------------------29 第七章施工安全技术措施
第一节施工技术管理--------------------------------31 施工安全措施--------------------------------31 质量保证体系及措施--------------------------33 第四节文明施工及环境保护措施_---------------------36 第八章井筒发生突发重大事故应急预案 第一节矿井概况------------------------------------38 第二节井筒重大事故危险分布------------------------39
第三节应及救援指挥部组成和职责分工----------------39 大事故的抢救措施----------------------------41 附录1副井提升选择计算 附录3&[换行]nbsp;吊盘计算 附录4施工设备设施搬运清单表 附录5凿井设施计算成果表 附录6副井井筒基岩段炮眼布置图 附录7井筒施工平面布置图 附录8主井天轮平台布置图 附录9翻矸台系统图 附录10翻矸台钢梁布置图 附录11副井提绞布置图 附录12封口盘结构图 附录13固定盘结构图 附录14吊盘总图 第一章矿井概况
第一节矿井设计概况
××××煤矿位于内蒙锡林浩特市境内，矿区外部交通较便利，区内交通不利，以公路为主。设计能力5000万吨/年，立井开拓，主、副、风井位于工业广场内。副井井筒深度为255m，井筒净直径为7m。设计
有关参数详见下表。
第二节地质及水文地质 一、工程地质特征
根据地质报告提供的资料，井筒施工没有译实的井检钻报告说明，只是通过勘探并结合“普查报告”的地层资料，井田内发育地层自上而下有： （一）第四系（Q）
褐黑色腐植土、浅黄～褐黄色砂土、浅黄～灰白～浅灰色细砂、灰褐色粗砂、浅黄～灰～褐灰色粉砂、土黄～棕红色亚砂土、灰白～黄色砂砾和少量土黄～浅黄色亚粘土、黄土等组成。全区厚度为12.90～62.50m，平均28.92m。 （二）第三系（N2）
一般发育有棕红～深红～灰～浅黄～褐～褐黄色粘土或砂质粘土，底部含灰白～灰黄色砂砾层，局部含锰质结核，粘土塑性强，有滑感，风干后易碎。全区厚度为4.3～48.88m，平均22.80m。 （三）白垩系—××××组（K1b）
以灰、深灰、灰绿色粉砂岩、粘土岩为主。次为浅灰色砂岩、砂砾岩。胶结松散，风化易碎。中部含主要煤层，含煤1～12层，煤层累计厚度最大为68.88m。从水文地质资料提供的数据没有具体的含水层及水流量描述，施工时注意井下含水情况并做好排水准备工作。 二、水文地质
主要含水层为第四系砂岩空隙潜水含水层、一、二煤组砂岩承压孔隙含水层和三煤岩组承压含水层，其中第四系砂岩空隙潜水含水层为主要直接充水含水层。
（一）第四系砂岩空隙浅水层：含水层厚9.6～45.65米，平均19.31米，水位平均深埋2.27米左右，根据水B0号孔抽水资料，单位涌水量为1.09（L/s.m），渗透系数为13.58（m/d）。
（二）一、二煤组含水煤岩裂隙承压水：顶板埋深38.35～288.90米，平均122.90米，含水层厚22.25～66.40米，平均27.60米。 （三）三煤岩组裂隙承压水含水层：平均厚度41.66米，厚度稳定，含水层层厚1.50～3.15m，平均1.79m，单位涌水量1.174（L/s.m），渗透系数为0.311（m/d）。
三、煤层瓦斯、煤尘与煤的自燃 （一）瓦斯
勘探资料提供，所采瓦斯样，用解吸法测定煤层瓦斯含量，各煤层CH4为0，其中二煤组属氮气带。一三煤组属二氧化碳、氮气带，各种气体成分（即CO2）的含量最大为0.23m3/t，最小为0.01m3/t，属低沼气矿区。 （二）煤尘
勘探资料提供，所采煤尘样结论一致为煤尘有爆炸性。 （三）煤的自燃
利用吸氧量测定法，煤在一定温度下吸氧量越大，表明它越易氧化，
因而越易自燃，实验指标的吸氧量均大于0.65，该区的煤Ⅱ级自燃—Ⅰ级容易自燃。
在井筒施工中要加强煤尘、防火等方面管理，过煤层时加强通风、降尘、洒水，避免此类[换行]事故的发生。 第二章施工准备 第一节建井测量 一、近井点及测量资料
××××煤矿副井井筒工程施工，测量控制点（近井点）及有关测量资料均由发包方提供。 二、井口标定
根据井筒中心的设计平面坐标和高程，用井口附近的测量控制点，求出标定要素，进行现场标定。 三、井筒十字中心线的设置
井筒十字中线点均由发包方设置测定，井筒十字中线点资料均由发包方提供。每个方向不少于三个点，点间距一般应不少于20米，两条十字中线的垂直误差＜±10秒。 四、井筒施工中的测量工作
1、井筒掘砌施工主要依靠固定在井盖上的井筒中心垂线进行控制； 2、标高导入用50米比长钢尺搭接的钢尺测定，两次导入高程的互差不得超过井深的1/8000。 第二节四通一平
一、交通运输
场外公路及场内临时公路已经形成，满足建井期间材料、设备和其他物资的运输，具备施工条件。 二、供电与通讯 1、供电
根据甲方提供的资料，建井期间副井均使用已形成的双回路6KV永久电源。
根据凿井期间用电负荷的总体布置情况，供电方案是：由永久变电所将6KV电源引到井口绞车房，供绞车使用，另在井口附近建一临时变电所，内设一台6/0.4kv电力变压器，总容量500kva，低压配电盘，凿井期间用电负荷全部由此接引(见供电系统图)。井筒施工期间，井下供电专设一条3*70+1*25电缆，随吊盘绳下放。 2、通讯
建井期间通讯联络全部采用无线通讯。 三、供水、排水 1、供水
建井期间的生产用水取自甲方提供的水源井，利用临时管路将水送达施工现场和生活区 2、排水
井下涌水及现场污水经地面排水沟自然沉淀后排至永久排水系统。
第三节建井期间总平面布置 一、布置原则
1、尽量利用永久工程，必不可少的凿井设施、施工暂设及管线要避开永久建筑物和永久设施；
2、材料场地：大综材料及设备场地的选择既要避开永久建筑物，又要避免频繁迁移；
3、井筒临时锁口，按绝对标高施工，其余凿井设施的基础表面，按高于自然地表的300mm考虑。具体布置方式见附录7 二、排矸方式
考虑到井筒施工的同时，可以回填部分工业广场，故决定先期采用汽车排矸，井筒矸石通过溜子到达地面，由汽车运到广场。井筒施工后期排矸按业主要求运到指定的地点。 三、混凝土搅拌系统
在井口附近设一混凝土搅拌站，搅拌站里安设两台自动配料JS—750型强制式搅拌机，混凝土通过底卸式吊桶下放到井下。
第四节施工准备期工程进度安排
施工准备期间工程从2009年05月25日开始，到2009年7月25日结束，具体工程内容如下：
井架组装、天轮平台梁加工、翻矸台加工、天轮房组装；井架及天轮房吊装；上天轮平台、翻矸台；压风机安装，调试；绞车安装调试； 大临及措施工程土建项目施工，具体由井架基础、稳车群基础、绞车基础、压风机基础，压风机房、绞车房、井口房、仓库、办公室、住宅、维修房等。（具体见下表）
第三章施工方案的选择
根据井筒的特征和我公司现有施工设备实际，考虑到工期等因素，副井采用Ⅲ型井架，一套单钩提升，主提为JK-2.5/30型提升机，4.0m33.0m?;吊桶。
为加快施工进度，保证工程质量，选用掘砌混合作业的施工方法，井筒出岩选用一台HZ-6型中心回转抓岩机装岩，一台750搅拌机，4m高组合大模板。双层吊盘，井内压风管、排水管管由、均由地面稳车悬吊。风筒采用井壁吊挂方式。 第一节临时锁口及表土段的施工方案
副井临时锁口深度为6.3米（为安设固定盘预留空间），下部为1.3米双层钢筋混凝土结构，上部为5米高、0.74米厚红砖砌体。锁口施工
采用挖掘机挖土的方法，采用1m段高金属模板施工。挖掘过程中要考虑地表水的影响，在井筒中心预留超前小井，用电动潜水泵排水。 锁口砌筑时要预留好永久建筑及通道位置，并严格做好防水处理工作。 由于第四系表土段含水丰富，经建设单位论证最终确定采用打泄水孔降水的方式施工，泄水孔深度30m，双层钢筋砼井壁，壁厚700mm。 为加[换行]快施工，尽量减少因措施工程工期长造成的影响，拟采用临时小井架，矿车提升施工30m左右，这样在措施工程结束后马上就可以转入正常施工。
需要说明的是根据以往的施工经验，井径部分分两次施工封水效果最好，即先施工外壁再由下至上整体套壁。当然这需要业主和设计部门确定。
第二节基岩段的施工方案
表土段施工结束后，安装吊盘及抓岩机，采用掘砌混合作业的施工方式，作业的掘砌段高为2.5米。
在含水地段施工时，应在基岩段掘进施工前，采取探水方法，边探边掘，遇水超过20m?;/h时采用工作面预注浆的方法注浆堵水，必要时可打一临时水泵房，以保证基岩段施工的顺利进行。 第四章施工方法
井筒内布置3.0m?;吊桶，一套单钩提升，压风管、风筒、排水管等系
统都采用凿井绞车悬吊，电缆随吊盘绳及压风管路一起下放。 为保证安全在吊盘上设一趟软梯，备情况危急时使用。
第一节锁口及井径施工
锁口施工采用正台阶施工法施工。 一、掘进
采用人工挖土，1m一个段高，挖出的泥土用来回填工业广场。为保证锁口施工不下沉，锁口的红砖部分直径应超过永久井壁1000mm以上，且红砖下需铺设不低于1m宽，0.5m厚的钢筋混凝土垫层并与下段井壁成为一体。 二、钢筋绑扎
按设计要求进行，钢筋绑扎搭接位置必须错开，混凝土上下碹头必须予留生根钢筋，其予留长度应符合搭接长度的有关规定。 三、混凝土浇筑
钢筋绑扎完毕后，进行立模找正，模板为1m高度金属组合式模板，找正规格通过井筒中心线控制。模板由地面下放到井下，模板间用螺栓连接,混凝土由井口搅拌机下料口通过灰槽直接入模,浇筑高度为1米。 四、井颈施工
利用临时小井架，配以JD-40绞车，0.75m3V型矿车施工，需要注意的是每段模板之间的接茬应严密，作业时人员必须从地面下放的钢丝绳
软梯上下。 第三节基岩段施工
井筒基岩段施工，采用短段掘砌混合作业的施工方法，掘砌段高控制在4米。
根据设计井壁厚度为700mm，4m高金属组合大模板从-30m开始使用。 一、钻眼爆破
根据基岩段的地质情况，选用7655凿岩机打眼，中空六角钢钎杆，一字型钎头，钻孔深度在2.5m左右。爆破采用岩石2#水胶炸药，全断面一次起爆，秒延期非电导爆管，电雷管引爆，放炮电源采用设在地面的380v电源。 二、爆破图表的编制
1、按照计划要求的月进度指标、每日可能完成的循环数以及预计正规循环率，计算出计划要求的循环进尺，然后，求出炮眼的平均深度： l=L/Nnημ
式中：l——炮眼平均深度m，L-计划月进度指标，取80m N—每月实际用于掘进的天数，取28天 n—每日可能完成的掘进循环数，取1.5
η——正规循环率，取0.9，μ-炮眼利用率，取0.85 经计算得：l=80÷(28×1.5×0.9×0.85)=2.49m 在实际施工过程中取炮眼深度为2.5m
2、炮眼的布置 ⑴掏槽眼
掏槽眼圈径为1.4m，眼数为7个，眼距628mm。采用直眼掏槽，眼深为2.7m，眼内装药长度系数为0.7。 ⑵周边眼
根据光爆的原理，考虑到岩石比较松软周边眼布置在井筒荒径的轮廓线内100mm圈径上。即圈径为7600mm，眼距600mm，炮眼数40个。 ⑶辅助眼
辅助眼三圈，且紧邻周边眼的圈径一圈辅助眼应为光爆创造条件，使周边眼的最小抵抗值W符合光面爆破的要求。因此该圈辅助眼与周边眼间的圈距应为： W=E÷M
式中：W——周边眼与辅助眼的圈距，mm E——按光爆要求确定的周边眼孔间距，600mm M——光面爆破的炮眼密集系数，取0.85
计算得：W=600÷0.9=705mm，取700mm，圈径6200mm。 炮眼数为28个。
临近周边眼得第二圈辅助眼的圈径为4.7m，眼数21个，眼距700mm。 第一圈辅助眼的圈径为3.1m，眼数14个，眼距700mm。 ⑷炸药、雷管及其消耗量
施工中炸药选用岩石2#水胶炸药，药卷直径为35mm，每卷重量为300
克，长度为300mm。
施工中雷管选用半秒延期导爆雷管、秒延期电雷管，脚线长分别为3m，爆破参数表4-3-1如下：（基岩段施工炮眼布置图见附录6）。 三、出岩
装岩选用一台HZ-6型抓岩机，两个2.5m?;吊桶出岩。 四、砌[换行]碹
当一个段高掘进到位后，开始转入井筒支护工作，其施工步骤如下： 1、立模
井筒支护采用2.5m高整体液压金属大模板，当掘进段高达到要求后操平，将模板由上一段处下放到井下工作面撑模，利用井筒中心线进行找正并将模板底部填实。如井帮围岩稳定性不好，可缩小段高，利用1m小模板砌壁。 2、混凝土浇筑
模板找正加固好后，调整吊盘高度，让其与模板上沿距离为12m-15m左右，下放分灰器、跳板等物品，做好准备工作。
混凝土由地面搅拌站搅拌，搅拌好后，倒入2.4m?;底卸式吊桶内，由提升机下放到井下的分灰器内，经由送料胶管送入模板内。 五、掘砌循环图表的编制
掘砌施工循环图表按月进度计划80米编制，每月掘砌时间为30天。
施工正规循环率为0.9。 ⑴、钻眼、爆破时间
钻眼时间的确定按下列公式计算： t=Nl/kv
式中：t——钻眼时间，h N——炮眼数目，取110个
K——同时工作的凿岩机台数，取6台 l——炮眼平均深度，取2.5m
v——每台凿岩机的平均钻速，取0.5m/min 经计算得：t1=276.4÷（6×0.5）=92取100分
考虑到施工时下人及井下换钎移位等时间，取t=120分
另炮眼打完后，开始进行扫眼和装药，根据经验取t=120分，放炮前提吊盘时间40分
则钻眼爆破总时间为T=280分,4..67h。 ⑵、装岩时间 t=skpη
式中：t——装岩时间， S——井筒掘进断面，为47.8m2 K——同时工作抓岩机台数，取1台 P——每台抓岩机平均生产率，取30m3/h η——炮眼利用率，取0.85
经计算得：t2=47.8×2.5×1.6×0.85÷30=5.4h
考虑到放炮后落吊盘、工作面清底等工序，所需时间，装岩机总用时为7小时。 ⑶混凝土支护
每掘够段高2.5米（预留一茬炮的浮货）后，开始立模浇筑混凝土。组立模板并找正，时间为60分钟。接茬收尾时间为60分钟，混凝土浇筑时间为180分钟。
按一掘一砌的施工方法编制井筒作业循环
第四节井筒相关硐室的施工
该井筒相关硐室应有管子道、马头门等，均与井筒同时施工（至少是预留相应位置）。
当井筒掘至相应硐室上方2m时停止掘进，将上段井壁砌好（一般应在模板的一个段高内）。并将井筒十字线和标高导至已砌好的井壁上。硐室分层掘进，分层高度2—3m，将井筒掘至相应硐室连接处上分层底板位置，然后开始掘进硐室的拱顶，拱顶的水平掘进长度为3m，采用锚喷网临时支护，继续将井筒和硐室掘进至硐室底板位置，利用井筒砌壁大模板和金属组装模板，将井壁和硐室连接处一起立模，整体浇注混凝土。
硐室剩余部分，采用正台阶施工法掘进，出岩采用耙岩机或人工将岩石倒至井筒中，然后用抓岩机装入吊桶。砌壁采用金属模板，按先墙后拱顺序进行。
第五节井筒过围岩破碎带施工
在实际施工中，如果遇到围岩破碎带或岩性较差等不良地层时，将缩小掘进段高、采用锚喷网或钢筋混凝土井壁和提高光爆指标等措施，尽量减少爆破对井筒围岩的破坏，以保证围岩的完整性。必要时增设钢井圈复合井壁支护，确保安全顺利通过不良地层。 第六节井筒通过煤层施工
根据地质资料提供该矿属于低瓦斯矿井，相对瓦斯含量0ml/g，但煤尘有爆炸性危险，因此在施工中必须做好防尘措施。
第七节井筒基岩段防治水
根据井检钻孔资料，基岩将穿过5个含水层。除表土冷冻段外，其它含水层最终含水深度在288m左右，因此在施工中必须坚持\有疑必探，先探后掘\的原则，进行综合治理。
防水：在遇到含水层施工时必须采取边探边掘的方法，当探明井筒涌
