矿井主副井井筒施工组织设计

某矿井主副井井筒掘砌工程施工组织设计

主井普通基岩段爆破参数图表 表4-1

延期装药量 炮眼圈径眼深眼距倾角 起爆雷管炮眼名称 时间序号 (mm) (m) (mm) (度) 卷/眼 Kg/圈 顺序 段别 (ms) 掏槽眼 1-6 1600 4.7 840 90 7 34.0 Ⅰ 1 辅助眼一 7-18 3050 4.5 800 90 4 38.4 Ⅱ 4 辅助眼二 19-36 4500 4.5 785 90 4 57.6 Ⅲ 7 周边眼 37-72 5700 4.5 500 89 3 54 Ⅳ 9 合计 72 184.0 注：过煤层或有瓦斯地层采用1-4段毫秒延期雷管，总延期时间不超过130毫秒 主井普通基岩段预期爆破效果 表4-2 序号 爆破指标 单位 数量 1 炮眼利用率 % 90 2 每循环进尺 m 4.0 33 每循环爆破实体岩石量 m 105.6 4 每循环炸药消耗量 Kg 184.0 35 单位原岩炸药消耗量 Kg/m 1.73 6 每循环雷管消耗量 个 72 7 单位原岩雷管消耗量 个/m3 0.68 8 每循环炮眼长度 m 325.2 9

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副井普通基岩段爆破参数图表 表4-3 装药量 延期炮眼序圈径眼深眼距倾角 起爆雷管炮眼名称 时间卷/号 (mm) (m) (mm) (度) 段别 Kg/圈 顺序 (ms) 眼 掏槽眼 1-6 1600 4.7 840 90 7 33.6 Ⅰ 1 辅助眼一 7-18 3050 4.5 800 90 4 32 Ⅱ 3 辅助眼二 19-36 4500 4.5 785 90 4 57.6 Ⅲ 5 辅助眼三 37-59 5700 4.5 718 90 4 73.6 Ⅳ 7 周边眼 60-102 6700 4.5 500 89 2 44 Ⅴ 9 合计 102 240.8 注：过煤层或有瓦斯地层采用1-4段毫秒延期雷管，总延期时间不超过130毫秒 副井普通基岩段预期爆破效果 表4-4

序号 爆破指标 单位 数量 1 炮眼利用率 % 90 2 每循环进尺 m 4.0 3 每循环爆破实体岩石量 m3 145 4 每循环炸药消耗量 Kg 240.8 5 单位原岩炸药消耗量 Kg/m3 1.66 6 每循环雷管消耗量 个 102 7 单位原岩雷管消耗量 个/m3 0.70 8 每循环炮眼长度 m 460.2 （2）装岩排矸：装岩采用HZ-6型中心回转抓岩机装岩，单台装岩能力达50m3/h以上，提升容器分别为3m3和2m3座钩式矸石吊桶，提升到倒矸台后，采用座钩式自动翻矸，矸石经溜槽直接落地，然后定时用装载机集中装入自卸式汽车，运到业主指定地点排放。

（3）砌壁：井筒砌壁采用单缝液压整体金属模板，砌壁段高4.0m，模板采用三台10吨稳车地面悬吊。每一砌壁段高掘出后，下放井筒中心线，按设计要求找平找正模板，便可浇筑。地面搅拌好的混凝土用底卸式吊桶在井口接料，然后提升下到吊盘上的接灰盘内，经由3根8”钢丝铠装耐磨胶管对称入模。风动震捣器分层震捣。

4.4 井筒过围岩破碎带施工

预计主副井筒分别在346～350.05m、285～288m揭露F3断层破碎带。如果在实际施工中遇到围岩破碎带或岩性较差等不良地层，我们将采取缩小掘进段高、采用锚喷联合支护或钢筋砼井壁、提高光爆指标等措施。

提高光爆指标即缩小周边眼眼距和抵抗距，采用不偶合装

药，尽量减少爆破对井筒围岩的破坏，保持围岩的完整性，充分利用其自身抵抗能力。同时适当缩小掘进段高，采用锚喷或锚网喷联合支护，尽量缩短围岩的暴露时间，必要时增设钢井圈复合支护，确保安全顺利地通过不良地层。 4.5 井筒通过煤层施工

根据招标文件和井筒检查孔提供的资料，主井井筒将穿31煤及3层煤线；副井井筒共穿过2煤、31煤、4煤及3层煤线，瓦斯含量较高，其中31煤CH4含量

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达5.06ml/g。为了确保安全，当工作面施工距31煤和4煤煤层垂距10m位臵，打两个前探钻孔，查明煤层赋存情况，当井筒工作面施工距煤层垂距5m，打两个穿过煤层全厚的测压孔，测定煤层瓦斯压力、煤的瓦斯放散初速度与煤的坚固性系数等数据，并按规定预测工作面有无突出危险性。当预测为突出危险性时，我们将采取预抽、钻孔排放、深孔增透等防突措施，经效果检验有效后，用震动放炮揭开或揭穿煤层。施工前将编制揭煤专项施工组织设计指导施工。

4.6 井筒基岩段防治水

根据招标文件，井筒基岩段将穿过K3砂岩含水层，主副井井筒预计涌水量分别为64m3/h、50m3/h。为了安全起见，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。 （1）防水：井筒掘进至距离K3砂岩含水层顶板10m处时，停止井筒掘进施工，将永久支护跟至工作面。然后埋设孔口管并浇筑止浆垫，利用潜孔钻机进行工作面探水施工，当预计井筒涌水量大于等于10m3/h时，则进行工作面预注浆。 主井工作面预注浆参数：

探水注浆段高:48m（井深383m～431m）； 注浆孔数：8个；

注浆材料、机具：DN-100潜孔钻机，地面布臵2DBGH-30-80/80型注浆泵，井筒内敷设高压软管注浆。浆液采用以单一水泥浆为主，配合水泥－水玻璃双液浆。

副井工作面预注浆参数：

注浆段高:段高63m（井深375m～438m）； 注浆孔数：10个；

注浆材料、机具：MZ120-2型潜孔钻机，地面布臵2DBGH-30-80/80型注浆泵，井筒内敷设高压软管注浆。浆液采用以单一水泥浆为主，配合水泥－水玻璃双液浆。

施工前另行编制专门工作面探水注浆设计指导施工。

（2）排水：主井井内吊盘上布臵一台DC50-80×7型卧泵、4m3水箱一个，副井井内吊盘上布臵一台DC50-80×7型卧泵、5m3水箱一个，工作面设1~2台风动潜水泵接力排水，即风泵 水箱 卧泵 地面。

（3）导水：当含水层未探出水而井筒揭露后个别裂隙涌水或非含水层原因构造出现少量涌水时，采取壁后预埋集水盒用高压软管将水导出，以防涌水沿壁后进入工作面，当吊盘通过该位臵时，进行注浆封堵。

（4）截水：当井壁有淋水时，安装截水槽，截住井壁淋水，用塑料软管引到

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吊盘上的水箱中，以防井壁淋水进入砼中。

（5）堵水：内层井壁套砌结束后，在完全解冻前进行壁间注浆。施工期间对井壁出水点利用吊盘及时进行注浆封堵。井筒落底后，若井筒涌水量大于6m3/h时，进行一次全井筒壁间和壁后注浆，使成井总涌水量符合施工规范要求。 4.7井壁砼配制

井壁砼设计有C30、C40、C45三种标号，砼质量是影响井壁质量的重要因素，考虑到井下影响砼质量的因素比较多，实际砼配制按高于设计标号一级配制。

冻结段井壁之所以砼的质量要求更高，是因为砼是在低温环境下进行水化反应，砼强度发展比较慢，为确保砼的早期强度，以抵抗冻土的冻胀压力，砼配制时掺加0.7%的NF-ZQI高效早强减水剂，内层井壁防水砼增添8%的JQ型防水剂或8%-10%的BR-3型防水剂。

砼材料：水泥采用海螺牌R42.5普通硅酸盐水泥，砂采用山东临沂的中粗砂，石子选用符离集的粒径为20-40mm的碎石。根据我处在多个井筒施工中取得的经验数据，初拟砼配合比见表4-5。实际施工时应取自现场材料并由具有资质的试验单位进行试配，提交经济、合理、符合设计要求的砼配合比作为施工配合比。

井筒施工用砼配合比 表4-5 配 合 比 （重 量 比） 设计 基体砼塌落标号 水泥 砂 石子 NF-ZQI 水 硅粉 度（cm） C30 1 1.64 3.56 0.007 0.45 8-10 C40 1 1.56 3.32 0.007 0.42 6-8 C45 1 1.41 2.93 0.007 0.40 0.1 4-6 C50 1 1.38 2.76 0.007 0.38 0.1 4-6 5 施工辅助系统 5.1提升系统

提升系统的选择,充分考虑到工程的需要以及施工工期、进度和现有的设备，井筒快速施工的关键在于出矸的速度。根据井筒施工的特点，选用二套单钩提升。主井主提绞车型号为JK-2.5/20 ,电机功率630KW，转速592转/分，最大速度为3.87m/s，提升容器为3m3座钩式矸石吊桶。绞车最大静张力9000Kg ，绞车强度可满足3m3吊桶（不带水）提升要求，钢丝绳型号为18×7-32-1770-特型，提升天轮选用φ2500凿井提升天轮。主井副提绞车型号为2JK-3.0×1.5（改）,电机功率480KW，转速588转/分，最大速度为4.62m/s，提升容器为2m3座钩式

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