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1、第一章 风井井筒施工方案1. 工程概况1.1工程概况、投标内容和范围1、项目概况察哈素矿井位于内蒙古自治区鄂尔多斯市境内，属伊金霍洛旗乌兰木伦镇管辖。井田位于鄂尔多斯市东胜区西南，井田中心距伊金霍洛旗府(阿镇)约35km，北距东胜区70km，西距成吉思汗陵12km，具独特的资源地理优势。矿井由南京设计院设计。矿井资源量287725万t，矿井设计可采储量183380.9万t，煤层结构较简单，赋存稳定，煤种属不粘煤（BN31）和少量长焰煤（CY41）。各可采煤层有害成分低，属低灰分，特低硫分、特低磷煤，高热值煤，是良好的民用和动力用煤。矿井为低瓦斯矿井，煤尘有爆炸性危险。属地温正常区，无地热危害。
2、本区气候特征属于半干旱的温带高原大陆性气候，太阳辐射强烈，日照丰富，干燥少雨，风大沙多，无霜期短，冬季漫长寒冷，夏季炎热而短暂，春季回暖升温快，秋季气温下降显著。据东胜区气象局历年资料，当地最高气温+36.6，最低气温为-27.9，年平均降水量为396.0 mm，且多集中于7、8、9三个月内，年平均蒸发量为为2534.2mm，年蒸发量为年降水量的510倍。区内风多雨少，最大风速为14m/s，一般风速2.25.2m/s，且以西北风为主。冻结期一般从10月份开始至次年5月份，最大冻土深度为1.71m，最大沙尘暴日为40天/年。井田内有小霍洛至大柳塔的柏油公路穿过，井田西部10km处有包头至茂名的南
3、北向210高速公路及其辅道穿过，北部距井田40km为东西方向的109高速公路及其辅道。井田西距成吉思汗陵12Km，有成陵至上湾的柏油公路通过。矿井进场公路引自小霍洛至大柳塔的柏油公路，进场公路长0.65km。矿井设计生产能力为1500万t/a。矿井采用立井、斜井混合开拓方式，共布置3个井筒，分别为主斜井、副立井、回风立井。主、副井口位置分开布置：副井、风井及辅助生产设施布置在靠近井田中心察哈素村南的副井工业广场内；主斜井和选煤厂工业场地布置在原布连乡南约1.5 k m处的主井工业广场内，与坑口布连电厂联合布置，两个场地相距2.0km。主斜井到底后与副井井底车场会合，布置东、西、北翼大巷开拓全井
4、田。察哈素煤矿回风立井设计净直径为7.2m，井口标高+1379.000 m，坐标点：X=4352028.079 m；Y= 19408810.762m。井筒深464.5米，井筒穿越第四系松散层1.65m；白垩系志丹群（k1zh1）：283.37m；侏罗系直罗组、侏罗系中下统延安组（J1-2y）184.48m。自上而下穿过侏罗系中下统延安组（J1-2y）3-1、4-1上、4-1共三个煤层。 回风立井结构类型：井颈段（含预留安全出口、风硐）采用单层钢筋混凝土支护；井筒冻结段采用双层钢筋混凝土支护；井筒基岩段（含井底水窝）采用单层钢筋混凝土支护；井筒与井底车场连接处（风井马头门）采用钢筋混凝土支护。察
5、哈素风井井筒技术特征表 表1-1序号特 征风井井筒备 注1井口坐标（m）X=4352028.079 Y= 19408810.7622井口设计标高（m）+13793井筒设计深度（m）464.54净直径（m）7.25表土段厚度（m）1.656冻结深度（m）不小于3957冻结基岩段井筒荒径（m）9.4/108冻结基岩段井壁结构钢筋混凝土9基岩段井筒荒径（m）8.28.710基岩段井壁结构素混凝土11井底车场深度+929.52、现场施工条件1）征地拆迁：工业广场的征购及拆迁工作已经结束。2）交通：矿井副井工业广场进场公路引自小霍洛至大柳塔的柏油公路，进场公路长0.65km。主井工业广场进场公路引自小霍
6、洛至大柳塔的柏油公路，进场公路长0.65km。 3）施工电源：提供电源至工业广场内。由施工单位自建满足施工要求的变电站及线路。要求施工单位自备发电设备备用。4）通信：由施工单位自行考虑通信问题。5）供水：由建设单位提供临时水源供施工期间供水使用，由施工单位自行解决铺设从水源到施工现场的管道满足施工要求。6）污水排放：井筒水排至地面后要求施工单位自建沉淀池，沉淀后按建设单位指定的排向排出。7）场地平整：建设单位已完成工业场地平整工作。8）排矸：建井期间采用汽车排矸，由井口排至工业广场填方区 ，运距约 1.0公里。3、招标工程量风井：井筒深度464.5m，井筒设计净直径7.2m。其中冻结深度不小于
7、395m。1.2地质及水文地质概况1.2.1地层本井田位于东胜煤田中深部区，地表被第四系所覆盖，主要含煤岩系侏罗系地层在勘查区没有出露。根据区内副检孔、风检孔、主检孔、X1-4、X1-5五个钻孔资料，将区内地层层序划分为：第四系（Q）、白垩系（K）、侏罗系（J）、三叠系（T），现将井筒穿过地层简述如下：1）第四系（Q）：上部以以风积沙和残坡积物为主，中部岩性为淡黄色粉、细沙及亚沙土，下部含钙质结核。风检孔揭露厚度为1.65m。2）白垩系下统志丹群（K1zh）：井筒检查孔志丹群地层岩性以砾岩、含砾粗砂岩、粗粒砂岩为主，其次为砂质泥岩、泥岩等。风检孔揭穿志丹群地层279.37m，共见砾岩11层，单
8、层厚度最小2.46m，最大30.06m,总厚89.60m。岩芯地质鉴定简述如下：砾岩：颜色以杂色、棕红色为主，砾石成分石英、长石为主，砾径3-60mm,个别大于岩芯直径。为孔隙式砂泥质胶结。含砾粗砂岩：颜色以紫红色为主，局部夹灰绿色。成分以石英为主，长石次之，含少量岩屑。砂泥质胶结。粗粒砂岩：紫红色、棕色、灰绿色。成分以石英为主，长石次之，含少量岩屑，次圆状，分选差，砂泥质胶结。砂质泥岩：以紫红色为主，块状、平坦状断口，质地较软。泥岩：以紫红色为主，局部夹灰绿色斑块，块状、平坦状断口。3）侏罗系中统直罗组（J2z）：岩性特征上部以黄、棕红色厚层状粗、细粒砂岩，杂色粉砂岩及砂质泥岩互层为主；下部
9、为含砾中、粗砂岩，含砾泥岩，粉砂岩薄层，夹薄煤线。含有铁质结核和硅化木。地层厚度77.27-109.06m，平均厚度89.74。风检孔揭露厚度94.86m。4） 侏罗系中-下统延安组（J1-2y）：延安组为井田内的主要含煤地层。岩性主要由泥岩、砂质泥岩、砂岩和煤层组成。X1-4、X1-5钻孔揭露厚度237.04-237.75m。副、风井检孔揭露厚度99.20-123.79m。风检孔揭露厚度99.2m，自上而下揭露煤层为：3-1煤层（煤厚5.4m）、4-1上煤层（煤厚0.5m）、4-1煤层（煤厚0.5m）共三层。回风立井自上而下将揭露上述三个煤层。5） 三叠系上统延长组（T3y）：井检孔设计不揭
10、露该地层。井筒也不揭露该地层。1.2.2 地质构造本井田位于鄂尔多斯台坳、东胜隆起区之中西部，整体为一向南西倾斜的单斜构造。倾向230260，倾角一般 13，地层产状沿走向及倾向均有一定变化，但变化不大。沿走向发育有宽缓的波状起伏，区内未发现褶皱构造，亦无岩浆岩侵入。勘查区内构造属简单类型。1.2.3 煤层井田内含煤地层为侏罗系中统延安组（J1-2y），含有2、3、4、5、6五个煤组，含煤地层总厚度为200.46-307.32m，平均244.94m。共含煤20层，其中含可采煤层10层，可采煤层厚度为8.28-19.90m，平均14.63m，分别是：2-1上、22上、31、41、51、5-2、6
11、-1中、62上、62中及62下煤，其中主采煤层为3-1（平均厚度6.14m）和62上（平均厚度3.20m）煤层。回风立井井筒自上而下将揭露煤层为：3-1煤层（煤厚5.4m）、4-1上煤层（煤厚0.5m）、4-1煤层（煤厚0.5m）共三层。矿井为低瓦斯矿井，煤尘有爆炸性危险。属地温正常区，无地热危害。1.2. 4 水文地质条件勘查区含水岩组以孔隙、裂隙含水层为主，各含水岩组的富水性均较弱，补给条件差，迳流条件不良，以贫乏的大气降水为主要补给源；各含水岩组的单位涌水量q0.01l/sm；区内地形有利于自然排水，不利于大气降水的渗入补给；区内无地表水体，水文地质边界简单。因此，区内含水岩组以孔隙、裂
12、隙充水为主的水文地质条件简单类型。即一类二类一型。1） 第四系（Q）潜水含水层：风检孔第四系（Q）松散层潜水含水层厚度为1.65米。根据主检孔、副检孔、风检孔的抽水试验及扩散法测井，该地层接受大气降水补给，富水性弱。与下伏白垩系下统志丹群地层（K1zh）间无隔水层，地下水位埋深2.406.20 m，是下部志丹群（K1zh）碎屑岩类含水岩组的直接补给来源。2） 白垩系下统志丹群地层（K1zh）（第含水岩组）风检孔揭露的地层厚度为： 279.37米，岩层以砾岩、含砾粗砂岩、粗粒砂岩为主，其次为泥岩、砂质泥岩等。岩性基本相同，岩层厚度横向变化明显，有明显的增厚、变薄或尖灭现象。含水岩性以粗粒砂岩、含
13、砾粗砂岩及砾岩为主，根据本区副检孔、风检孔、主检孔钻孔抽水试验资料：含水岩组厚度216.51m-242.51m，含水岩性为细粒砂岩粒级以上的岩层；泥岩、砂质泥岩为相对隔水层，隔水层厚度18.22-19.50m，平均18.86m。该含水岩组具有富水性弱，水量小的特点。第含水岩组的单位涌水量q0.01l/sm，富水性弱。3） 第含水岩组（侏罗系中统直罗组（J2z）底至3煤层）：岩性以灰白色中、细粒砂岩为主，夹灰色、浅灰色砂质泥岩、粉砂岩及煤层。地层厚度风检孔78.52m。厚度相对稳定，由北东向南西逐渐变厚。根据风检孔钻孔抽水试验资料：含水岩性以细粒砂岩、中粒砂岩为主，含水层厚度49.24，地下水位
14、埋深13.30m，水位标高1367.964m。该含水岩组富水性弱。4） 第含水岩组（3煤底泥岩底界至6煤组含水层）：岩性灰白色粉砂岩为主，中下部为灰色、浅灰色砂质泥岩、粉砂岩夹细粒砂岩及煤层。地层厚度183.05m258.97m，平均233m。含水岩性以细粒砂岩为主。依据设计要求，副检孔钻探只揭露该含水岩组上部（60.33m）岩层进行抽水试验。根据副检孔钻孔抽水试验资料：含水岩组厚度9.71m，地下水位埋深16.89m，水位标高1358.421m。该含水层富水性弱，地下水流动缓慢。2.施工准备与场地布置2.1施工总平面布置2.1.1布置原则（1）在工广内布置的临时建筑尽量避开拟建的永久建筑位置
15、或在使用时间与拟建永久建筑的施工时间错开。（2）临时建筑的布置要符合施工工艺流程的要求，做到合理布置。临时工业建筑，为井口服务的设施，布置在井口周围。动力设施靠近负荷中心，木材、钢筋、机修加工厂房，靠近器材仓库和堆放场地。建筑施工器材运输、堆放方便。（3）符合环境保护、劳动保护、防火要求。（4）施工区、临时设施和施工场地的布置经招标人同意后，方可实施。2.1.2施工总平面布置施工总平面布置详见附图施工总平面布置图。地面大临工程详见表2-1。2.2技术准备组织技术与管理人员勘测现场，认真审阅图纸，学习技术规范，组织图纸会审，并在此基础上编制各分部、分项工程施工作业指导书，准备好各种技术资料和表格
16、，开工前做好各项技术交底和各项培训，组织测量人员做好接桩、复测工作，完成实测定位。2.3施工队伍准备为确保本工程进度和工程质量，特在本处内精选素质好，经验丰富，从事过两次以上类似工程施工的施工队伍进场施工。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天前到岗，以便了解现场情况，按ISO9001：2000标准及人力资源管理工作程序要求组织学习培训。2.4材料、机具、设备准备（1）根据施工进度计划编制各种材料、设备、工器具供应计划，并落实设备、材料、工器具的进场与保管。（2）提前落实各种材料的货源及采购，特别是钢材、木材、水泥以及砂、石等大宗材料
17、，并做好材料复试验工作。（3）对于进点后立即开展的施工项目，其设备、工器具各种施工材料均应提前充分准备。工业场地大临工程一览表 表2-1类别序号工 程 名 称单位数量结构类型备 注生产用房简易棚12.8m绞车房m2216轻钢3.5m绞车房m2240轻钢3矿灯房m242彩板房4压风机房m284彩板房5维护房m242彩板房6井口配电室m221彩板房7机修间m242彩板房8任务交代室及工具房m242彩板房9值班室m221彩板房10材料库、值班室m2105彩板房11加工车间m263彩板房12井口信号房m28彩板房13等候室m221彩板房14水泥库m263彩板房15火药、雷管库m270砖混1井口棚m24
18、80轻钢2稳车棚m2400轻钢设备基础1井架基础m3150混凝土23.5m绞车基础m3160混凝土2.8m绞车基础m3140混凝土4稳车群基础m3140混凝土5压风机基础m3150混凝土料场给水设施1砂、石料场m21200混凝土2高位水箱m310钢结构蓄水量3蓄水池m350砖砌蓄水量生活服务设施1浴室、锅炉房、更衣室m2182.7彩板房2餐厅、仓库m2182.7彩板房3职工宿舍m2548彩板房4办公室、调度室m2548彩板房5厕所m250彩板房3.施工方案和方法3.1施工方案的选择风井井筒工程施工优选最佳施工方案，实现安全、快速、质优为目的。最大限度地推广采用新技术、新工艺、新材料、新设备，严
19、格按照ISO9001：2000质量体系程序运行，确保工程施工的每一个阶段、每一个环节、每一道工序都处于受控状态，确保工程质量全优。3.1.1 冻结段外壁施工方案掘砌混合作业方式，使用整体下行式金属活动模板配铁刃角架砌壁，固定段高3.8m。优点：井帮暴露时间短，施工快速安全，操作简单，井壁质量易保证，可以实现部分工序平行交叉作业。缺点：模板加工比较复杂。3.1.2 内壁套砌施工方案使用装配式大块金属模板砌壁，模板高度1.01.2m，三层吊盘作业，连续施工。优点：施工工艺简单，可连续作业，井壁封水性能好，砼表面质量好，井壁质量易保证。缺点：需多套（15套左右）金属模板，拆、立模劳动强度大。3.1.
20、3基岩段施工方案（1）方案1：掘砌长段单行作业，采用锚喷临时支护，掘砌段高2040m左右.优点：施工管理简单，易于掌握，井壁接茬少，封水性能较强。缺点：需增加临时支护，占用了工期，并且喷射砼回弹料不利于排水，掘砌转换时间长，施工速度慢。（2）方案2：短段掘砌混合作业，固定段高3.54.0m。优点：围岩暴露时间短，施工安全，不需临时支护，简化了施工工序，易于实现机械化，施工速度快。缺点：掘砌交替频繁，井壁接茬多，封水性能差。为提高建井速度，缩短工期，决定采用方案2“短段掘砌混合作业”作为井筒基岩段施工方案。钻眼采用FJD6.7型伞钻、YGZ-70型导轨式凿岩机，中深孔爆破，出矸采用HZ-4型中心
21、回转式抓岩机、两套单钩提升，砌壁采用整体金属模板砌筑，固定段高3.8m，揭煤时段高1.8m；3.0m3底卸式吊桶下料。3.1.4井筒相关硐室的施工马头门等硐室采用与井筒同时施工的方案。待井筒施工至硐室顶板上方12m时，先砌好上部井壁，然后分别掘出下部井筒和硐室，再自下而上同时浇筑井筒和硐室，经验收合格后，方可向下掘砌。3.2施工方法3.2.1井筒临时锁口及试挖段施工3.2.2.1井筒试挖井筒施工所必须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，适时选择井筒开挖时机，井筒试挖，应具备下列条件：（1）水文观测孔内的水位，应有规律上升并溢出孔口；（2）测温孔的温度，已符合设计规
22、定，并确认在井筒掘砌过程中不同深度的冻结壁的强度达到设计要求；（3）经冻结施工单位主管部门分析，确认冻结壁已全部交圈并发出试挖通知书；（4）地面提升、搅拌系统，材料运输、供热等辅助设施已具备。为满足挂装凿井吊盘的需要，初定试挖深度30m。通过试挖核实冻结壁已具有一定的厚度和强度，能适应井筒施工要求，且凿井设施及地面辅助系统已准备完毕，方可进行井筒正式开挖。30m试挖结束后即可进行吊盘的吊挂工作。3.2.2.2临时锁口施工临时锁口盘设计标高为+1379m，临时锁口座在下部永久井筒外壁上。临时锁口净直径为8.9m，深度13m，支护形式为450mm厚的素混凝土。考虑与下部冻结段内壁施工接茬，锁口施工
23、时应在下部做土培刃脚，并预埋钢筋丝头，与下部冻结段内壁连成整体。风井永久锁口施工待风井井筒到底，主、副井永久提升、运输系统形成后，再拆除临时锁口，自下而上进行永久锁口及风道口、安全出口施工。3.2.2冻结基岩段施工冻结基岩段的岩性为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩、中粒砂岩、粗粒砂岩、巨粒岩，因此施工该段需采用普通钻爆法施工。采用中深孔爆破，防冻安全水胶炸药，周边眼的装药系数小于40%。应根据冻结钻孔偏斜图确定周边眼的位置，保证周边眼距冻管的距离不小于1.2m。全断面爆破时，采用段发雷管，实现光面爆破。当冻结段井壁外壁施工至垂深377m位置时，拆除整体活动金属模板升井，按设计要求掘10m内外壁
24、整体现浇段，增设锚网临时支护；当掘至垂深387m时，转入内外壁整体现浇段砌筑施工。3.2.3内壁套砌施工3.2.3.1聚乙烯塑料板铺设冻结段双层井壁之间设双层聚乙烯塑料板，板厚1.5mm。塑料板的铺设随内层井壁套砌同步施工并超前一段距离，可利用上层吊盘作工作盘进行铺设工作。塑料板应分层铺设，内外层连接缝错茬300mm。敷设方法采用自下而上敷设，事先将成捆夹层按外壁内径裁截成段，每段留有搭接余地；或成捆放置在吊盘上通过自制的转动装置边展开边铺设。竖向和水平方向采用自然搭接方式，搭接长度为100150mm，上下段搭接采用下鱼鳞式（上一段搭接在下一段内侧）。必要时用电热板热焊技术井下焊接连接（热焊温
25、度+180+200）。塑料板夹层可使用射钉枪直接将夹层固定在外层井壁上；或用风钻钻眼钉木橛，再将夹层用钉钉在木橛上（木橛端部应与外壁持平，不得外露）。固定点间距要小于600mm。3.2.3.2 内壁套砌施工 施工中，作业人员在上层吊盘除去外壁表面冰霜，铺设塑料板夹层；在中层吊盘绑扎钢筋、组装模板、浇灌、振捣混凝土；在下层吊盘进行拆除模板、养护混凝土井壁等工作，从而保证套内壁工作自下而上连续不间断地进行。3.2.4井筒基岩段施工采用短段掘砌混合作业方式。中深孔光面爆破，一掘一砌，掘砌段高3.8m，当过煤层时，段高采用1.8m。(1)钻眼爆破采用FJD6.7型伞钻，YGZ-70型导轨式凿岩机钻眼，
26、25mm长4600mm六角形钎杆，55mm一字形钎头钻眼；直眼分段挤压式掏槽。炸药和雷管：使用T220号岩石水胶炸药，非电毫秒延期雷管。装药结构：反向装药结构。起爆方式：采用塑料导爆管孔内毫秒爆破网络，电雷管引爆，发爆器起爆，联线方式串、并联。揭煤时采用15段毫秒延期电雷管起爆，总延期时间不超过130ms，炸药选用三级煤矿许用水胶炸药，正向装药，每炮不得超过1.8m。基岩段炮眼布置图见图3-1，预期爆破效果见表3-1，爆破原始条件见表3-2，爆破参数表见表3-3。施工中根据工作面岩石软硬程度，应及时调整爆破参数，提高爆破效率。(2)抓岩排矸采用2台HZ-4型中心回转抓岩机抓岩，为便于清底，缩短
27、清底时间，采用光底爆破技术，爆破后工作面实底呈锅底形状。清底采用电动挖掘机配合人工清底。井上为座钩式自动翻矸，矸石经溜槽溜到地面自卸汽车进行排矸。(3)永久支护采用MJY型整体金属刃角下行模板砌壁，该模板由地面四台稳车悬吊。为方便脱、立模，缩短立模时间，在刃角模板上口加设8根工字钢导向板，在浇筑口上设环形斜面板，保证接茬严密。模板有效高度3.8m，当掘进段高够3.8m时，即操平工作面，同时脱模，再整体下放模板至工作面，找正模板后浇筑混凝土。混凝土由底卸式吊桶下放，分料器溜灰入模。3.2.5与井筒连接工程（马头门）的施工为确保马头门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
28、过程中，按照施工图纸工程量，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。当井筒掘至马头门上部2m位置时，做好上部井筒的永久支护工作，然后随井筒下掘，采用下行分层交叉作业的施工方法，两侧交替掘进，视围岩条件采用锚喷等临时支护，掘进矸石排入超前井筒内，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。与井筒连接的工程施工时另行编制施工措施。3.3井筒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，基岩段掘砌期间，井筒涌水的主要来源，一是井壁淋水，二是
29、荒径岩帮出水，三是迎头涌水。为了安全起见，在施工仍坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，施工时采用多层次的防、导、截、排并重的综合防治水措施，进行综合治理。（1）防水：当井筒施工距含水层位置35m时，进行打钻探水施工，先将工作面浮矸清理干净，并在井中留集水坑，以便集中排水，然后进行超前钻孔探水，当预计井筒涌水量达到10m3/h以上时进行工作面注浆，注浆达到预定效果后继续掘进。探水注浆另行编制措施。（2）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因构造出现少量涌水时，采取预埋集水盒用高压软管将水导出，当吊盘通过该位置时，进行注浆封堵。（3）截水：对于井壁少量淋水，安装截水槽，截住井壁淋
30、水用塑料软管导排至井底的方法。（4）排水：对工作面小股涌水可利用风动隔膜泵直接排至吊桶提至井外或排入吊盘水箱中用卧泵排出。（5）堵水：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，进行一次全井筒壁后注浆。3.4井筒遇断层破碎带的施工井筒施工在穿过不稳定的破碎岩层时，为加快施工进度，保证井壁施工质量，确保施工安全，应根据岩层不同情况，分别采取如下措施：1）增加周边眼数量，缩小其间距及抵抗线，减少装药量。2）井筒断面中心爆破，借助风镐等刷掘井帮。3）严格控制水对井帮围岩的侵蚀，工作面中心设集水坑，及时排除积水，保证井底工作面无积水。4）对围岩松软、严重破碎地
31、段，采用锚网喷加井圈临时支护。3.5过煤层及防治煤与瓦斯突出措施1、工序设计1）在距离煤层10m前，施工3个地质钻孔兼做测压孔，探明煤层地质情况，测定煤层原始瓦斯压力，预测揭煤工作面是否具有突出危险性。2）预测有突出危险时，采取防治突出措施（实施预抽瓦斯进行卸压消突）。3）实施防突措施的效果检验；掘至距离煤层4m时，停止掘进，然后施工90mm钻孔，见煤后停止钻进，采用钻屑指标法进行效果检验。 掘至距离煤层4m开始，必须加强支护。揭煤流程图：探煤、测压钻措施无突出危险性预 测有突出危险钻孔抽放瓦斯卸压消突无 效效果检验揭 穿 煤 层安全防护措施有 效2、前探钻孔兼测压孔在揭煤工作面距离煤层10m
32、之前，打两个穿透煤层全厚且进入岩层不小于0.5m和1个进入煤层5m的前探钻孔，并且全程取芯。掌握煤层赋存条件、地质构造、瓦斯情况等。钻孔前要编制安全技术措施，施工中按要求准确取岩芯，技术部门及时派人到现场观测，并提供准确的地质预测，以掌握确切的煤层赋存情况。在施工前探钻孔时应注意观察钻进的变化，如钻孔是否出现喷孔、卡钻、喷煤等情况，并及时记录喷孔孔数、强度等，认真收集，及时提供给有关单位和项目部。3、测压钻孔布置及封孔要求根据煤矿安全规程第200条和防突细则第60条的有关要求，在距离煤层10m前的地方施工前探孔作为探煤并兼做测压孔。1）测压孔必须布置在岩层比较完整的地方。2）为了消除煤层顶板砂
33、岩水对测压时的影响，第一个钻孔不穿过煤层顶板，其余钻孔进入煤层5m后停止钻进，其测压管长度为实际钻孔长度，封孔至煤层底板，要求检查管长度为从孔口至煤层底板的长度（至少小于测压管长度1m）。3）钻孔见煤以后，干煤岩芯取样，煤样重量3.5-4kg，不得使用循环水取芯，样品送实验室化验K、p、f值和a、b常数。4）钻孔施工完毕后，用压风及扫孔器清除孔内杂物，然后将测压装置缓慢地由外向内放入到测压孔内，在测压管底部采用1m长的花管，并用棉纱包扎防止堵孔。5）选用水泥砂浆封孔，将测压管、注浆管、检察管置于一定位置，在孔内用铁丝加固。6）封口管选用4钢管，封孔泥距孔口0.5m内用快速凝固剂，0.5m以外用
34、膨胀不收缩水泥封实孔内及孔口周围，保证封孔质量，以测得准确的原始瓦斯压力。7）钻孔终孔后，打钻单位要及时按要求进行封孔，先测定钻孔初始瓦斯流量，再上阀门进行瓦斯压力测定。8）通风人员每天派专人观察瓦斯压力的变化情况并做好详细记录，设立专门台帐，根据压力变化绘制测压曲线，并将数据及时汇报调度及有关领导。9）只有当测得的瓦斯压力上升到最大值且稳定后，方可进行下一步工作程序。4、工作面突出危险性预测在揭煤工作面距离煤层10m之前，打两个穿透煤层全厚且进入底板不小于0.5m和1个进入煤层5m的前探钻孔，掌握煤层赋存条件、地质构造、瓦斯情况等，并详细记录岩芯资料。钻孔见煤后，取煤芯样送有关单位进行化验，
35、根据取样测定的K、p值和实际测定的煤层瓦斯压力P，采用综合指标法D、 K值预测突出危险性，如果有：1）钻孔过程中有卡钻、顶钻、喷孔等动力现象；2）测定的瓦斯压力P超过临界值0.74Mp；3）实验分析的突出危险性综合指标超过临界值D=0.25，K=15以上三个条件之一，即可确定煤层有突出危险性，必须采取防突措施。如预测无突出危险性，则直接进行下一步工作。 5、采取瓦斯抽放措施，防治煤与瓦斯突出为确保安全揭穿有突出危险的煤层，节省过煤层段施工时间，当工作面被预测或被效验煤层有煤与瓦斯突出危险时，采取钻孔抽放瓦斯安全技术措施，对井筒工作面下方有突出危险的煤层，进行卸压消突。在揭煤工作面距离待揭煤层法
36、距为4m时，采用防突钻机施工孔径为75的瓦斯抽放钻孔，进行抽放瓦斯。抽放钻孔孔深要穿透煤层全厚且进入煤层底板不少于0.5m，相邻钻孔孔底间距为2m，且均匀分布，卸压半径为1m，抽放钻孔卸压范围为待掘井筒周边35m的范围。抽放钻孔施工完毕后，孔内抽放管与吸管连接，吸管分束集中后与敷设在井壁上的抽放干管相连接。抽放干管采用直径为273的塑料硬管，该管必须符合煤矿安全使用标准，具有煤矿安全使用标志，采用沿井筒壁敷设吊挂方式，出井口后，架空敷设与地面瓦斯抽放站连接。过煤层瓦斯抽放专项措施另行编制。6、防突效果检验采取防突措施后，必须经过效果检验，只有经效果检验有效，采取安全防护措施后，方可恢复生产，否
37、则，必须停止生产，继续采取打钻卸压等补救措施，直至效果检验有效。揭煤防突效果检验采用测试钻屑指标（Smax）、（K1）值法，如其所测试指标值：Smax6kg/m，K10.51ml/（g.min1/2）时， 说明防突措施无效，则必须采取排放卸压钻孔等补救措施，直到消除工作面突出危险性。如其所测试指标值：Smax6kg/m，K10.51ml/（g.min1/2）时， 说明防突措施有效，经总工程师批准，并经施工现场检查具备揭煤条件后，采取远距离放炮措施揭开煤层。3.6冬、雨季施工措施3.6.1冬季施工措施1）为防止井口、翻矸平台、天轮平台结冰，首先在井口房供暖，井口房至翻矸平台用铁皮将井架周围包严密
38、。2）井口房及井口房周围严禁有积水、如有积水随时清除，防止结冰。3）地面生活、生产供水管道埋好、包好，水管埋深不浅于300mm，露出地面的立管、阀门用砖砌500500mm池子回填锯沫或其它材料保温，上面用双层草袋覆盖。4）施工用的钢筋及其钢材进入现场后，应架空分类排放在材料棚内，以免风雪侵蚀。易冻的材料要存放在具备采暖条件的库房。5）井壁施工中掺加的外加剂，应严格按试验配比掺入，搅拌时较常规适当增加，并且严格按塌落度控制用水量，避免因水份过大影响砼的强度。6）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及杂物清理干净。
39、7）风沙大时必须配备防风设施。8）拌制混凝土时，砂、石、水泥和水的温度均应保持正温，水的温度控制在80以内，且骨料中不得带有冰雪和冻团。保证砼入模温度在1520之间。3.6.2雨季施工措施1）根据施工情况：在雨季到来之前，作好防雨、防风、防雷、防汛等工作，及时编制雨季材料计划，按计划将各种材料运进施工场地，以免雨天道路泥泞，无法运输、影响施工。2）各种怕雨、怕潮的建筑材料，应存放在库房内。3）井架、凿井稳车及其它机电设备按规定搭好防护棚和加防护罩，并按要求设置避雷和接地装置。机械设备的电源线路要绝缘良好，要有完善的保护接零。4）雨天施工除严格按施工现场临时供电安全技术规范执行外，各种机电设备的
40、开关不得裸露在外，需要裸露在外的要达到防水要求。对各处漏电保护器要认真检查，确保性能灵敏可靠。5）工广周围要设置主排水沟、井口周围或工广内要设置防洪洞以达到工广内的积水及时排出。3.6.3防风沙措施1、井口设井口棚；搅拌站搭设防护棚以减少搅拌混凝土工作时各环节的扬尘。2、动力、信号、通信线路尽量采用电缆埋地敷设。3、各车间建筑采用砖瓦结构，并安装纱门、纱窗。4、出渣时进行喷雾，以减少自卸车中矸石的粉尘含量，避免自卸车在地面运输、卸载矸石时的扬尘。5、变压器尽量采用户内布置。户外布置时要安装变压器棚，防止风沙的损坏和污染。6、水泥库靠近砂石场地；砂、石堆放在棚内并进行覆盖防护。总之，根据风沙、冬
41、雨季施工特点，有重点、有针对性的进行布置，层层落实；做好详细的冬雨季施工技术交底工作，确保安全、顺利渡过沙尘季、冬雨季施工阶段。3.7关键施工工艺3.7.1 大模板砌筑砼1、稳立模板当井筒掘够一个模板高度（3.6m）并于井底留够下一循环打眼的座底矸厚度时，班长检查井筒毛断面是否符合设计要求，然后清除井帮危石或刷帮。将井底矸石整平，用钢卷尺检查矸石面到上部模板刃脚高度是否略高于模板的有效高度50mm左右。然后通过讯号指挥地面稳车下放模板。在模板上部导向柱的制导下，以激光或垂线加木尺校正模板中心，用半圆仪找好水平。使中心误差和茬缝平整度符合施工设计标准。最后使模板刃脚落至矸面，用木楔固定。攀登模板
42、梯子，打开全部浇灌脚手板和接茬合页，联结溜灰竹节管和导灰器。2、浇灌砼浇灌砼必须分层进行，每层高度应小于300mm。砼经分灰器入模时作到同时分区对称浇筑，严禁连续浇筑一隅，造成模板位移。浇灌作业要坚持使用振导器和导灰器，防止砼入模射向岩壁造成回弹和出现蜂窝麻面等质量事故。为防止井筒涌水入模，一是在模板上部截淋水，或从模板内导出涌水；二是井底挖水窝排水降低水位，避免刃脚泡汤。3、井壁接茬当砼浇灌到接茬合页板底部水平时，应采用细骨料，沿模板周圈分段摊料，分段立直接茬合页，要先立直有搭接板的，后立无搭接板的，注意搭接板必须抗漏，防止灰浆溢出，影响井壁平整和脱模。接茬完，应重紧模板悬吊钢丝绳，使其全部
43、受力；并清除撒落在模板上的灰浆，叠好脚手架。4、松脱模板筑壁后要严格掌握脱模时间和砼强度。脱开砼不得低于1.0MPa，按混凝土配合比添加早强剂，初脱时间应通过现场实测。严防强度不够井壁塌落，或时间过长脱不下模。如因掘进延误循环周期，模板可预先微松。筑壁作业注意事项：1）对模板应认真进行出厂验收与调试，检查规格质量，调试脱、立模装置功能。出厂运输要分片编号，并采取加固措施，防止变形。2）下井安装模板，应根据吊盘喇叭口直径，分片下放组装，并订出技术安全措施。3）模板悬吊装置、脱模装置和其他活动件，在掘进工作面放炮前要适当固定与防护，防炮后损坏与松动，应及时清除飞矸，并制订专门的模板维护保修措施。4
44、）稳立模板时，模板上沿应压住上段砼井壁高度50100mm左右。5）脱模时，应下松模板悬吊钢丝绳100mm左右；如掘进循环时间长，可随掘进工作面出矸下延，下脱模板12m，再撑紧在井壁上。6）砼即将灌满时，控制灌入量，对每一个浇注口分别依次使用振动棒精心往里振捣。若浇注口间未灌满，会出现月牙形接茬痕迹。7）井筒有淋水时，可在吊盘上设截水槽，将井壁淋水导入水箱。吊盘下的淋水，在模板上沿与井壁搭接处用黄泥敷严，可有效阻止淋水入模，以保证砼质量。3.7.2砼质量控制掺有外加剂的混凝土，其干料搅拌时间不得低于1分钟，加水后的搅拌时间仍不得低于1分钟，以保证搅拌均匀。要经常检查砼的坍落度，发现有较大变化时，
45、要找出原因并及时调整。砼入模后要用振捣器进行振捣，分层厚度300mm左右，振捣要适度，见砼表面出现浮浆即可。砼浇筑时要按规定每2030m井壁留取砼试块，同样条件下养护28天做抗压强度试验，并保存好资料。3.7.3掘进钻眼爆破法施工要根据围岩情况不同调整爆破参数，严格按爆破图表施工，不得欠挖，局部超挖控制在150mm以内。1、钻孔要求：1）掏槽眼的间距误差和眼底间距误差不大于5cm。2）辅助眼眼口间距、行距误差不大于5cm。3）周边眼误差不大于5cm，眼底不超出开挖轮廓线5cm。4）炮眼深度误差不大于5cm。5）按不同地质条件，随时调整炮眼数量、角度、深度、用药量及装药结构。2、周边眼光爆参数：1）周边眼的布置应根据岩层情况决定其间距（E），抵抗线（W）和E与W比值；一般W值为500800mm，E值取350600mm，E/W值取0.651。2）周边眼的方向应与井筒轴线纵坡一致。3）采用低爆速、高威力、药卷临界直径小的炸药。4）周边眼一次同时起爆。3、钻爆作业注意事项：1）首先应对炮眼布置、数目、角度和深度、用药量，引爆方式、爆破顺序等事先作好钻爆设计。2）炮眼数目应根据岩石强度、地质构造、自由面数、井筒断面尺寸、炸药布置、炮眼长度等因素确定，同时还应通过试爆调整初
