第三章 立井井筒施工组织设计

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第三章 立井井筒施工组织设计

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螁1.井筒概况

蒁1.1.水文地质

芈根据根据永夏安全改建工程井筒检查孔地质报告成果资料，井位处地层自上而

下为：第四系、第三系、二叠系（上石盒子组、下石盒子组）。副井井位处新生界松散层厚为： 340.45m，基岩风化带厚分别为12.87m。北回风井井位处新生界松散层厚为294.03m，基岩风化带厚为29.97m左右。箕斗井、副井和回风井井筒基岩段有两个主要含水层，煤间砂岩裂隙第一含水层(段)，其垂深在1147.50米～1154.00米，厚度为60～100米；第二含水层(段)，其垂深在1267.50米～1329.00米，厚度 30～40m。副井井筒基岩段全井筒混合含水层涌水量171.55m3/h。二叠系煤系各砂岩裂隙含水层（段）由于砂岩裂隙不发育，富性弱，渗透性差，在自然状态下，地下水运动缓慢，处于半封闭状态，地下水补给、排泄条件差，以储存量为主。主要为区域层间补给、迳流、排泄。垂向上各含水层（段）之间都有相应的隔水层，正常情况下无直接水力联系。

羆副井基岩段两个含水层均在设计水平以下，其风化带以下至井底水平之间没有

较大的含水层。

袃二叠系地层岩性主要由砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成，以泥岩、粉砂岩为主，

砂岩次之。不同岩石的抗压强度大小不同，一般是砂岩>粉砂岩>泥岩。而风氧化带岩石由于风化裂隙发育，受地下水作用影响，岩石的抗压强度明显降低。总体上二叠系基岩段岩体工程质量较差，岩性软弱。

蕿预计井筒涌水量见副井井筒单层涌水量计算结果表3—1 表3—1副井井筒单层涌水量计算结果表

蚈 蚇 含水层名称 基岩风化带 K5砂层 三煤下砂层 二煤顶砂层 K3灰岩 蕿 袄 井筒深度（m） 322.33~333.10 326.97~372.18 443.85~447.13 483.4~489 547.92~549.73 袁涌水量（m3/h） 110 400 150 75 15 膇 蒇 蚁 羀 薆 膈 螃 莂 芀 蚄 螄 蒁 虿 莄 薁

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薈1.2.副井井筒主要技术特征

井筒主要技术特征祥间表3—2

蚄表3—2副井主要技术特征表 蚅单位 蒂指标 薃

袅 肀 蒂序羇项目名称 号 莇1 莆坐标 备注 X Y 薀 m m 肀 375180.00 含水层深度 膆 莂 蚀 膇 莃 2 蝿 标高 蚆 井口 芄m 39442315.00 蚄 虿 蒅+34.60 节井底车场 锁口 冻结段 基岩层 全深 艿m m m m m m m2 mm mm m2 蝿—505 6.5 404 161.6 565.6 6.5 33.18 1200~1600 450 蒀 芃 3 蚂 井筒深度 腿 薅 莅 袆 膂 膃 肇 蒂 蒇 螇 芅 肁 肂 螂 蕿 罿 膄 4 5 6 袀 井筒净直径 井筒净断面 井壁厚度 肄罿 螄 薇 节 蒈 蒄 羂 蒃 袈 芄 表土段 基岩段 表土段 葿 芇 膀 螆 螅 袂 莈 莀 7 蒆 掘进断面 羄 节 衿 莇 芈 基岩段 表土段 基岩段 螄羆m2 蚈 8 蚇 井壁结构 袄 袁 薆 芀 9 蚄井筒掘进工程量 m3 70.88~76.20 薄砼标号 袃43.0 薂C30~C60 膇双层砼 螃单砼 蒁33585.26 莄

薁2.井筒施工

蕿本矿井深部井工业场地内设的箕斗井、副井、回风井分别需穿过353.03m~362.93m左右厚的新生界松散层和基岩风化带；浅部北回风井井筒需穿过324m左右厚的新生界松散层和基岩风化带，目前各井筒可供选择的井筒施工方法只有冻结法和钻井法。而箕斗井、副井和回风井井筒穿过的基岩所占的比例约为67.0%~68.0%左右，厚度达692.0m～723.0m。若采用钻井法施工，需在工业广场内设置泥浆池和预制井壁场地等，这对工业场地的布置、井口附近有关永久建筑物的

施工及环境保护影响较大。而且，钻井法施工不能一次钻到井底，即井筒穿过的新生界松散层采用钻井法施工，基岩段采用普通法施工，这样两种施工方法的施工单位之间和施工工艺之间均需相互转换，不可预见的因素较多，且钻井法施工综合成井速度慢，建井工期难以保证。北回风井从技术方面考虑采用两种施工方法均可，但采用钻井法施工需在工业场地内设置泥浆池和预制井壁场地等，对工业场地的布置、井口附近有关永久建筑物的施工及环境保护影响较大。

聿就穿过的新生界松散层厚度和井筒净直径而言，根据两淮井筒施工经验，冻结深度在389.0～400.0m左右的箕斗井、副井、回风井和冻结深度在340.0m的北回风井井筒，不仅技术可靠，经济合理，而且建井速度、工期和井壁质量均较易得到保证。

膅综上所述，本矿井内设的副井穿过的新生界松散层段井筒建议采用冻结法施工。

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2.1.表土施工

2.1.1.表土特征

表土层为第三、第四系冲积层，厚292.68m，主要由粘土和粉细砂组成，由于

羁薈粘土前度低，可塑性强，塑性指数在14.1~19.9之间，且粘土具有亲水性，遇水膨胀及失水收缩的特征，在天然状态下处于固结状态。一旦开挖采动，可与上覆砂层沟通，在水的作用下，结构遭到破坏，力学强度降低，同时产生膨胀、你话沿界面滑动等。对井筒稳定不利。风化带厚度33.6~41.6m，为上石盒子组岩层，主要由泥岩、砂质泥岩和中细砂组成。预部风化裂隙发育，岩层破碎，该层含水微弱。

袅2.1.2.临时锁口 蚄 根据设计图纸，副井井筒有深度为6.5m的井颈，在井颈结构图尚缺的情况下，初步设计临时锁口，锁口净径Φ8.2m，井壁厚800mm，深度6.5m，上口600mm高，用砖砌筑；下部用C20砼浇注。副井井筒锁口标高按设计为+34.6m。 肀 在锁口施工前，应先将井架基础施工完毕，而后开始施工副井临时锁口。由于副井临时锁口较深，应分两段施工，分段界限以静水位为准。上段用木模板自下而上施工，完毕后，即开始立井架、安装天伦平台和翻矸平台；下段临时锁口施工至离井口标高5m，即+29.6m位置时要预留固定盘梁窝。

羇2.1.3.表土施工方案的选择