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1、第三章 矿井建设施工方案及施工组织第一节 井筒施工方案及施工组织3.1.1表土施工方案的选择： 1表土层地质特征：根据李村矿井主井、副井井筒检查钻孔地质报告所揭露的地层，自上而下为：第四系黄土覆盖层、第三系、二迭系上统上石盒子组，二迭系下统下石盒子组、二叠系下统山西组、石炭系上统太原组地层。根据含水介质的岩型组合、空隙类型及含水特征，矿区内可划分为三大含水岩系，即：第三、第四系松散岩类空袭含水岩系；石炭、二叠系碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙含水岩系；寒武、奥陶系碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩系。本次井筒开拓仅穿越前两个含水岩系。由地址柱状图可知：李村矿井的工业场地处第四系冲积层厚度为90m左右，其下部含有砾石层
2、；风化基岩根据邻近矿井情况厚度为55m左右，表土层不稳定；冲积层埋深120.50m，强风化埋深131.50m，中风化埋深137m，弱风化埋深171.30m。第四系及风化基岩均为含水层，第四系含水丰富，风化基岩含水性差异较大。2施工方案比较：2、1普通法施工：适用条件：普通法施工适用于表土层坚实稳定、结构均匀、且含水量较小或渗透性弱。 优点：成本较低；准备工作简单；工序简单，便于操作；施工速度快。缺点：使用局限性大。李村矿的表土段不稳定，涌水量大，不可采用普通施工法。2、2注浆法：适用条件：裂隙含水岩层或岩溶溶洞，裂隙宽度大于0.15-0.2，含水砂砾层，中粗砂层，细砂、流砂层；含水层距地表较浅
3、、较厚，或含水层虽薄，但分层距离较近，注浆深度一般为500m左右。含水砂层埋深小于50m，层厚10m左右。优点：可在施工准备期进行，有利于缩短建井工期；作业条件好、安全。缺点：注浆深度大，要求钻孔技术较高，需分段止浆，工艺较复杂；孔深，需要大型钻机设备。李村矿的表土段地质特征为粘土，其次为泥岩、砂岩，注浆效果不佳，因此不可以采用注浆法。2、3钻井法：适用条件：以表土层为主的井筒施工；煤系岩层，其层厚约占全井深度1/4左右；岩石层虽较厚，但钻井直径较小，扩孔次数不多。以钻一次、扩一至二次为最佳；地质条件复杂，如表土层中的含水流砂层、膨胀性粘土较厚，岩石层涌水量较大的井筒施工。优点：施工速度快。缺
4、点：成本高，所需设备较多。钻井法施工的全部作业均在地面进行，李村矿主井井筒直径较大，需要增加扩孔次数，影响钻井速度；其次钻井法施工在埋深达120.50m的冲积层可取得较好效果，但遇到泥岩、砂岩层时钻速较低、刀具费用较高，成本加大；最后工业场地狭小，不能安装大型设备。故不采用钻井法施工。2、4沉井法：适用条件：在不含有卵石、漂石，底部有隔水粘土层，总厚度在100m左右的不稳定表土层中。优点：需用设备极为简单，工艺简便，容易操作，准备期短易上马，工期短，成本低，井壁质量好。缺点：适用条件受限制，因井内不灌水，井内外压力不平衡。容易引起涌砂冒泥，地面塌陷，安全性较差。李村主井表土段和风化基岩段厚18
5、0m，厚度过大，立井垂直度要求较高，深沉井不宜准确掌握掘进部位，井筒的偏斜和下沉速度不宜控制，可靠性较差，故不选用沉井法。2、5混凝土帷幕法：适用条件：适用于下列地层的立井、斜井或其它地下工程的施工：粗砂、粉砂等各种流砂层；卵石含水松散地层；粘土含水地层；各种互层，特殊复杂地层。目前施工深度宜在100米以内，以下地层不宜采用：岩溶地层，严重漏浆地层，含承压水水头较高的砂砾地层。优点：施工较简单；施工准备工作和施工工艺较简单；设备和机具及其用电量均比较少；因此，准备工作期限比较短，有利于缩短建井工期。适应性强，封底可靠，可以有效地通过含有卵石、砾石、粉砂或地下水大等复杂冲击地层；还可以根据需要使
6、混凝土帷幕嵌入稳定地层内一定深度，开挖井筒时不需要另做封底工作。工艺技术较为成熟质量较为可靠。 钢材、木材耗用量较小。需要的大宗材料水泥、砂子和石子易就地解决，有利于降低工程成本。改善了井筒开挖作业环境。缺点：施工深度浅，有局限性。李村矿矿井井深较深，不能采用混凝土帷幕法。2、6冻结法：适用条件：松散不稳定的冲积层、裂隙含水岩层、松软泥岩、含水量和水压特大的岩层；地下水含盐量不大，且地下水流速较小时（流速v1710m/s）,均可使用冻结法。井筒直径大小和深度基本上不受限制。优点：对地质和水文条件复杂的含水层、淤泥层、破碎带以及基岩含水层等的适应性强，施工安全可靠，为立井最常用冻结方案；整个冻结
7、馆内盐水一次循环，克服温差过大引起短管现象；可利用盐水正反循环达到初期加强上部冻结和后期加强下部冻结；冻结器结构和工业、供液管安装均简单。缺点：施工工艺复杂，设备较多，管材消耗多，成本较高，工期准备时间长。根据地质报告和以上各种施工方案的对比，确定主井井筒表土及风化基岩段均采用冻结法施工，冻结段采用钢筋砼双层井壁，基岩段采用普通法施工。3冻结法施工方案的设计：3、1冻结方案的选择：1）一次冻结全深的方案特点：1、从地面到需要冻结的深度一次冻结。2、全部冻结管都穿过不稳定含水底层，一般插入不透水基岩10米以上。3、来自冷冻站的低温盐水进泵压入干管，经供夜管输入冻结管底部，并沿环形空间上升，经回液
8、管到集液管、干管返回盐水箱内，如此反复循环，与地层经行热交换，以达到冻结的目的。适用条件：1、适用于各类地层。2、不宜采用其他冻结方案的地层。3、冻结设施能满足积极冻结期最大需冷量的要求。2）差异冻结方案特点：1、冻结管采用长短管间隔布置，下部长管间距较上部冻结管的孔间距大一倍，为使上下冻结壁的交圈时间和厚度相适应，可适当加大长管的供液管直径，采用正循环，而短管采用反循环。2、上部利用长短管共同冻结，尽快形成冻结壁，给井筒提前开挖创造条件，下部由于冻结管间距大，冻结壁较薄，减少了井筒下部的冻土挖掘量。适用条件：1、上部为含水丰富的冲积层，含水量较大，需要冻结，但地压，水压不大。2、冲积层以下的
9、基岩厚度占井筒总深度的比例小，且与冲积层有水力联系。3）局部冻结方案特点：1、较一次冻结全深节约冷量，成本低。2、井下打钻工程量小，但施工条件较差，技术要求高。3、打钻及冻结工作 必须等井筒施工到一定深度后进行，延长井筒施工工期。4、在井内安装盐水管路不方便。适用条件：1、上部冲积层含水少和稳定性好，而下部含水性土层多，稳定性差。2.井筒穿过的地层只有中部或下部有少量厚度较小的不稳定含水层。4）分期（段）冻结方案特点：分期冻结是将一个井筒所需冻结深度，分为两段或两段以上进行顺序冻结，当上段冻结一定时间并转入井筒掘砌后，再开始下段冻结。使用条件：1、当冲积层较厚，中部较好的隔水层，可作为分期冻结
10、的止水底垫2、冻结基岩段占冻结总深度的比例较大。根据李村矿地址柱状图、地层结构和水文地质，选用一次冻结全深冻结管不变径的冻结方法。3、2冻结深度的确定：井筒检查孔资料表明，主井冲击层底板埋深为120.50m，强风化埋深131.50m，中风化埋深137m，弱风化埋深171.30m，风化基岩根据邻近矿井情况厚度为55m左右。冲击层底部基岩风化严重，且两者有水力联系，冻结深度要穿过基岩风化带，深入不透水基岩10m以上，这样做的目的是使冻结壁底部形成“冻结底垫”防止底部透水事故的发生。选取15m，主井冻结深度暂定为190m。3、3冻结壁厚度的确定：1）盐水温度降低盐水温度对加快冻土扩展速度和提高冻结壁
11、强度、稳定性有一定作用，但也相应的要降低冷冻设备的制冷效率和加大冷冻站的制冷量。根据国内的经验，设计层位的盐水温度一般可按冲击层厚度及井筒净直径选取。并根据不同深度的冻结壁承压需要选用冻结期的盐水温度，已达到有效的利用冷源，提高经济效益。参考建井手册，冲击层厚度100m120m6.0m，设计层位盐水温度参考-22-27。选取积极冻结期盐水温度为-27，维护冻结期盐水温度为-24。2）钻孔偏斜率和终孔间距钻孔偏斜率直接影响布置圈的直径和终孔间距。参考建井手册，冲击层埋深100m120.50m200m时钻孔偏斜率取0.2%0.25%，终孔间距取2.0m2.3m。主井井筒冻结较深，钻孔偏斜率选取0.
12、2%，并每隔50m进行观测。终孔间距为2.2m。3）冻结壁平均温度根据选取的冻结孔间距L=1.3m盐水温度Ty=-27初选冻结壁厚度E=2.4以及预计的井帮温度Tn=1计算冻结壁平均温度。其中根据地压值和井筒掘进直径初选冻结壁厚度E选取2.4m，根据0.13H计算地压值P=0.13H=15.64MP。初步设计冻结壁平均温度为-8。4）冻结壁厚度计算参考建井手册，极限抗压强度在冻结壁平均温度为-8和砂土情况下为110MP；安全系数一般取22.5，取2.2；允许抗压强度由50MP；按拉麦的第四强度理公式： 2.73m。其中井筒掘进半径，为井筒净半径与井壁厚度之和。其中净半径3.25m，内壁厚0.5
13、5m，外壁厚0.5m。根据计算结果和经验，取井筒冻结壁厚度2.8m。表3-1 冻结壁计算参数表序号参数名称单位参数值1控制层地板埋深m120.502地压值MP15.643冻结壁平均温度-84冻土极限抗压强度MP1105冻土允许抗压强度MP506安全系数2.27冻结壁厚度m2.84简述施工方案和施工工艺：4、1破土：1）试挖 ：主井筒表土段试挖必须同时具备以下条件:1水文观测孔内的水位已有规律的上升并冒水；2测温孔的温度降至设计要求值，证实含水层的冻结壁已交圈；3按不同地区、地层的冻结速度以及冻结壁的平均温度推算，在井筒掘砌过程中，每一岩层的冻结壁厚度和强度均能符合设计要求。2）开挖前的准备工作
14、:包括四通一平；临时工业建筑已交正常使用，并能适应井筒施工的需要；锁口、井口盘、井口棚、固定盘和凿井吊盘、稳绳盘施工安装；提升信号系统安装完毕；压风系统安装完毕；混凝土搅拌运输系统运转正常；冻结壁交圈后1020天后试挖及技术培训。3）正式开挖: 主井筒表土段正式开挖必须同时具备以下条件：1根据水文孔和测温孔资料，确认全部含水层的冻结壁均已交圈；2通过试挖已证实冻结壁已有一定的厚度，按冻土扩展速度推算，不同深度的冻结壁厚度和强度可以适应掘进速度要求；3正式开挖前的准备工作已全部就绪。 4、2提升与排矸：主立井井筒施工选用型井架，采用二套单钩提升系统，提均选用JKZ-2.815.5型提升机，配3.
15、0m吊桶。首先挖掘机靠近井壁，与抓岩机同时挖罐窝，然后在吊桶两侧对吊桶集中装土，抓岩机在罐侧装土，挖掘机边松土边装土，两个吊桶交替提升运输。松动爆破时，配以大抓装罐。翻矸台为座钩式自动翻矸，经溜矸槽溜入落地矸仓，然后由自卸汽车排到业主指定的排矸场地。4、3排水：冻结法施工最大特点是防止井筒内部的涌水和径流，实现打干井，所以表土施工不设排水设施，但为了适应下部基岩段的施工，在井筒中应设置排水管和深水泵。4、4临时支护：主井井筒表土段采用短段掘砌单行混合作业，故不需临时支护。4、5段高确定：影响掘进段高的主要因素为：岩层性质，地压与冻结壁强度，冻结管偏斜和掘砌速度。井深50m以内，一般冻土未扩入荒
16、径，井帮稳定性差，易引起片帮坍塌，采用短段掘砌，段高3m；井深50m100m范围内，一般冻土已接近或扩入荒径以内，冻结壁的厚度和强度的储备系数较大，井帮稳定性好，采用段高掘砌3m；井深150m以下，尽管冻土扩入井内较多，但由于冻结孔间距较大以及部分冻结管偏斜而靠近井帮，或偏入井内，使冻结壁有效厚度减薄，强度受到削弱，加上地压大，冻结壁强度的储备系数较小，尤其是粘性土层的流变特性更为显著，井帮易于变形和片落，掘进段高为3m。4、6永久支护（壁座、锁口）的施工：1）锁口施工：井壁冻结完成后进行临时锁口施工，根据现场实测,主立井井口标高为+936.80m，因此主立井临时锁口标高定为+9367.2m，
17、主立井井筒利用上部的7m。采用短掘短砌，浇注采用金属组装模板，段高3m，浇注500厚的C25素砼作为临时锁口。为防止井壁下滑，设防滑壁墩。锁口安排在井筒冻结交圈前施工。在临时锁口井壁上口直接铺设封口盘，挖掘机留置于井下。待井筒施工完成后进行永久锁口2）外层井壁施工方法、施工材料：主井筒表土段外壁砌壁采用整体下滑液压金属模板，模板下部刃脚设有钢筋出口，搭接钢筋长度埋在土里并整平，用以钢筋搭接；搅拌站设在井口，通过溜槽将混凝土溜至2m 底卸式吊桶下至井下。吊盘上设分灰器，砼卸至分灰器内，再经由3根8分钢丝铠装耐磨胶管对称入模。入模砼使用插入式风动震动棒振捣。3）壁座施工：主井筒壁座掘进与井筒同时进
18、行，矸石清理完毕，经技术人员验收壁座尺寸满足设计要求后，开始绑扎壁座钢筋，绑扎按由外向里的顺序进行，钢筋绑扎完，经甲方验收合格后，由下向上与井壁共同浇注。4）内层井壁施工方法、施工材料：为保证内层井壁的质量和施工速度，主井筒冻结段内壁采用十套金属组装模板套壁，浇注前，按设计要求绑扎钢筋，然后自下向上连续浇注内壁到锁口盘下口。在吊盘上盘下放钢筋，中盘连接钢筋，下盘稳模浇筑。下盘下部挂设辅助盘，用于拆模施工。每个班组拆、立、浇注三模（即3m），每个圆班连续浇注9 m。下料采用底卸式吊桶下到上吊盘，经分灰器对称入模；砼添加水泥用量35的JQ-P8型硅质抗裂密实防水剂。4、7施工期的确定：主井表土及风
19、化基岩段外壁进度130m/月，套内壁进度300m/月，综合进度90.7m/月。表土及风化基岩段63天。3.1.2井筒基岩施工方案：1井筒施工掘砌作业方式：1、1掘、砌单行作业：优点：工序单一,设备简单,管理方便,当井筒涌水量小于40m3/h任何工程地质条件均可使用。特别是当井筒深度小于400m,施工管理技术水平薄弱,凿井设备不足,无论井筒直径大小,应优先考虑采用掘砌单行作业。由于煤矿立井穿过的岩层多数为较松软、破碎或含水丰富的岩层,而这种施工方式允许在掘进后及时进行永久支护,适应性强。缺点：这种作业方式掘砌交替频繁,井壁接茬多,井壁的整体性和封水性有所降低。1、2掘、砌平行作业：优点：它是在有
20、限的井筒空间内,上下立体交叉同时进行掘砌作业,空间、时间利用率高,成井速度快。缺点： 井上下人员多,安全工作要求高,施工管理较复杂,凿井设备布置难度大。1、3掘、砌混合作业：优点：这种施工工艺井帮围岩暴露时间短，能充分利用围岩自身稳定性，施工安全，不需要临时支护，简化了施工工序，辅助时间少，并能实现工种专业化，有利于发挥工人的操作技术水平，保证施工质量,提高正规循环率。缺点：这种作业方式掘砌交替频繁，井壁接茬多，封水性能差，施工管理要求高。 1、4掘、砌、安一次成井：优点：能利用永久罐梁来固定施工管路,简化了井内吊挂,也为利用永久井塔和提升机凿井提供了有利条件,它能有效地缩短整个井筒的施工期限
21、,并能在最短的时间内过渡到平巷施工,有利于加快全矿井的建设。 缺点：施工装备逐渐重型化, 目前使用较少。李村矿主立井井筒基岩段深度超过400m，井筒净直径大于5.5m，凿井设备充足，施工技术及管理水平较强，根据建井手册及以上方案对比，施工采用掘砌混合作业工法施工。2 施工设备及设施的选型：2、1凿岩设备和爆破器材的选择：凿岩采用FJD-9型伞型钻架配9台YGZ-70型风动凿岩机进行，4.5m六棱中空钻杆，55mm“十”字型合金钻头，炮眼深度4.04.2m，爆破循环进尺3.6m。爆破采用中深孔光面，炸药选用T330型高威力水胶炸药，药卷直径采用45mm和35mm两种；雷管选用6m长脚线毫秒延期电
22、雷管，最后一段延期时间不超过130ms；按光面、光底、弱震、弱冲的要求进行光面爆破。为防止瞎炮, 起爆采用研制的大功率直流电源放炮器。2、2抓岩设备：主立井采用HZ6型中心回转抓岩机，全机由抓斗、提升机构、回转机构、变幅机构、固定装置和机架等部件组成。李村矿主井井筒净直径6.5m，故选用2台抓岩机。2、3支护设备：主立井基岩段单层井壁段选用MJY3.68.2型单缝式整体移动液压金属模板砌壁。-180m-509m为双层井壁，外壁选用MJY3.69.1型单缝式整体移动液压金属模板砌壁，施工至509m时，再从下向上套内壁，采用10套金属组合模板，段高1.0m，循环倒用。2.4其他主要施工设备计划表：
23、序号设备名称规格型号数量备注1凿井井架V1座2主提绞车JKZ-2.8/15.51台3副提绞车JKZ-2.8/15.51台4空压机SA-120A3台5凿井绞车JZ2-25/13008台JZ2-16/8009台2JZ2-16/8002台JZ2-10/60012台JZA2-5/10002台6提升天轮30003个25001个7凿井天轮100018个60034个单6004个双8吊桶3m2个9抓岩机HZ-62台10挖掘机CX55B2台11卧泵MD50-80*82台12开闭室KYBS-10（6）2所13箱式变电站ZXB-10(6)/0.4-2*6301台14主变电器S9-2500/10/62台15下井变电器
24、KBSG-630/10（6）/0.691台16风机专用变电器KBSG-315/10（6）/0.691台17通风机BKJ-62-21台18搅拌机JS-15OO4台19电子自动计量系统PLD-16002套20钻机TXU-1502台21注浆泵YSB-250/1201台YSB-130/161台QZB-50/601台3 施工方法和施工工艺：3、1掘进：凿岩方法采用钻眼爆破:1)爆破条件:序号名称内容1井筒名称李村矿主井井筒2井筒深度566.8m3掘进直径和断面7.5m S=44.2m24岩石类型表土占21.2%，砂岩占35.29%，泥岩占43.28%，煤0.23%，分f8及f6两类4瓦斯等级高瓦斯矿井5
25、涌水情况最大为400m3/h6钻眼方式六臂伞钻7炸药类型水胶炸药8炮眼直径55mm9雷管类型毫秒延期电雷管2）爆破参数：圈别眼号眼数个圈径m炮眼倾角(0)炮眼深度炮眼位置装药量装药系数起爆顺序联线方式备注每个炮眼m每圈炮眼m眼间距mm眼圈距mm每个药包数个炮眼药量kg每圈装药量kg11661.6904.02480040064.8829.280.671.2 并联1.第二组数为f6时的爆破参数2.在井筒掘进断面中心另设一空心眼，不埋放炸药3.420.450043.2519.50.532716102.4904.04074085043.2532.50.45371482.63299032.4419.52
26、0.3431732164.1903.962.480470043.25520.4641528144.454.697032.4434.160.3443354225.8903.985.883020043.2571.50.4652948206.17895032.4448.80.4255586327.0903.9132.670043.25110.50.46664982347.487140.46502.1376.680.425687118327.4903.9132.672510.4414.960.2773）炮眼布置见附图一4）爆破预期效果：序号爆破指标单位数量1炮眼利用率%87.92每循环进尺m3.433
27、每循环爆破实体岩石量m3159.744每循环炸药消耗量kg310.74（198.66）5单位原岩炸药消耗量kg/ m31.94（1.24）6每米井筒炸药消耗量kg/m90.59（57.90）7每循环炮眼长度m477.4（325.4）8单位原岩炮眼长度m/ m3 2.99（2.04）9每米井筒炮眼长度m/m139.59（94.87）10单位原岩雷管消耗量个/ m3 0.7611每米井筒雷管消耗量个/m32附图一：炮眼布置图3、2装岩：主井井筒净直径6.5m，故选用一台抓岩设备。抓岩机的操作要与井筒爆破、砌筑井壁协调进行。路线如下：吊盘下部悬吊（正在爆破施工）（爆破通风结束）抓岩机下放（吊桶到达位
28、置）开始抓岩（抓岩结束）抓岩机提升至吊盘底部悬吊（找平）砌筑井壁。3、3支护：主井井筒采用掘、砌混合作业，段高较小，不需临时支护。基岩段采用素混凝土支护，支护厚度为500mm，混凝土强度等级为C35。施工时先按井筒设计的内径立好模板，然后将地面搅拌好的混凝土，通过管路送至浇灌的地点，浇铸而成。这种井壁具有可靠、成型规整、封水性好、便于机械化施工的优点。主立井基岩段单层井壁段选用MJY3.68.2型单缝式整体移动液压金属模板砌壁。-180m-509m为双层井壁，外壁选用MJY3.69.1型单缝式整体移动液压金属模板砌壁，施工至509m时，再从下向上套内壁，采用10套金属组合模板，段高1.0m，循
29、环倒用。3、4辅助工作：提升和排矸提升方式的选择依据以下要求：矸石提升系统首先应能满足抓岩生产率和立井快速施工的要求；然后也应满足车场巷道施工时矸石提升的要求（未改绞前的提矸要求）；此外,凿井提升所需的安装时间要短,操作要方便,要能保证井上下安全生产。吊桶容积的选择：吊桶初步选择两个3m3座钩式吊桶。提升设备的提升能力，是按照提升循环时间图计算后不同深度时的提升能力。抓岩机将矸石装入吊桶提升出井，由各自的翻矸台自动翻矸系统经溜槽溜至地面，自卸汽车运到排矸场地。排矸公路自矿井工业场地西门起，与工业场地围墙平行向南布线，然后折向西南至矿井排矸场地，公路全长1.6km。该公路按厂外道路四级标准设计，
30、路基、路面宽度。通风主井井筒施工工作面用风量计算如下： 按人数计算用风量：Q=430=120m3/min 按风速计算用风量：Q=600.15m/s33.2 m2=298.5 m3/min 按炸药量计算用风量：Q=25200.7kg=5017.5 m3/min 通风方式选择、设备选型、供风系统及悬吊方式：主井采用压入式通风。选用两台2BKJ6/30型230kw风机，风机风量为600260 m3/min，配800mm胶质风筒，风筒用钢丝绳固定悬吊在封口盘上。为降低风机噪音对周围环境的污染，局扇安装消音器，将局扇安装在井口专用机房内，风筒从封口盘进入井下。排水根据李村矿主、副立井井筒招标文件提供的有
31、关地质水文资料，井筒涌水量较大。考虑到涌水量的不确定性和安全需要，在工作面利用一台或二台BQF-30/25型风泵，将水抽到吊盘上的5 m3的水箱内，用设置在吊盘上的MD50-808型卧泵排水至地面。排水管选用1084.5mm无缝钢管。为了满足施工过程中各种设备的悬吊，可在井壁内埋设吊挂管路的专用悬臂钢梁，这种悬吊方式承载力大，安全可靠，而且一根钢梁可以吊挂多种设备。压气供给设备型号单台耗风量(m3/min)打 眼抓 岩砌 壁使用台数耗用量使用台数耗用量使用台数耗用量伞钻FJD-97642风动马达3.513.5抓岩机HZ617234风 镐C101.244.8风动泵BQF-II5151525振动器
32、2.5410合计4150.543.515 凿井期间用风量统计表 压风管与地面空气压缩机房布置方位相一致。钢管可由卡子固定于井壁上，一直到井下工作面。供电、照明和通讯供电：供电方式：根据甲方提供的供电条件，采用10KV双回路供电，拟在主井井口负荷中心附近建10kV/6KV临时变电所一座，采用箱式变电站集中供电。设备选型：设置KYBS-10(6)KV开闭室两个，ZXB-10(6)/0.4-2*630箱变一座，安装S9-2500KVA /10/6KV主变压器两台，一台KBSG-630/10（6）/0.69KV下井动力变压器、一台KBSG-315/10（6）/0.69KV风机专用变，分别向井上、下施工
33、动力设备、照明及生活设施供电。信号照明： 在井口设信号室，采用KJTX-SX型成套信号系统，井下信号经井口信号室转到绞车房，井口及绞车房均有声光指示系统，并具有信号显示记忆功能。井口和吊盘配有探头，绞车房内通过电视监控系统可以对井口、吊盘及施工迎头进行监控。主立井井口和稳车群设置自振式水银灯，井筒内在吊盘下均设置一台新型DKS250127型竖井矿用投光灯。通讯：主立井井筒吊盘上设置抗噪音防爆电话机，通过井口交换台与地面、井下各重要场所进行通信联系，项目部安装40门程控电话自动交换机，以满足生产、调度、指挥之用。对外通过安装直拨电话进行联系。 井内电缆悬吊布置： 管路和电缆的布置原则：（1）管路
34、、缆线以及悬吊钢丝绳均不得妨碍提升、卸矸和封口盘上轨道运输线路的通行;井口通过车辆及货载最突出部分与悬吊钢丝绳之间距不应小于100mm。另外,管路位置应充分考虑建井第二时期管路的使用。（2）风筒、压风管和混凝土输送管应适当靠近吊桶布置,以便于检修,但管路突出部分至桶缘的距离,应不小于500mm;超过500m时,宜采用井壁固定吊挂。此外,风筒、压风管、混凝土输送管应分别靠近通风机房、压风机房、混凝土搅拌站布置,以简化井口和地面管线布置。另外,压风管的位置不要影响梁窝开凿。（3）照明、动力电缆和信号、通讯、放炮电缆的间距不得小于300mm,信号与放炮电缆应远离压风管路,其间距不小于1.0m,放炮电
35、缆须单独悬吊。成井速度：本次设计的炮眼深度是4m，炮眼利用率是90%，循环进尺是3.6m，每个循环是24个小时，正规循环率90。大体上分成钻眼爆破、出矸找平、立模砌壁和出矸清底这四个大工序，且分成4个班，实行四六制，每个班工作6个小时。每个月的成井速度是97m。主井基岩段外壁循环作业图：3.1.3井筒安装工作：凿井平面布置图：见附图二序号名称规格单位数量备注1主提吊桶3m3台1座钩式2副提吊桶3m3台1座钩式3抓岩机HZ-6台24卧泵MD50-80*8台15压风管1594.5趟1600m井壁固定6供水管573.5趟1600m井壁固定7注浆管573.5趟1无缝管井壁固定8排水管10810趟160
36、0m井壁固定9动力电缆U370+116趟1600m10放炮电缆U316+16趟1600m11信号电缆U36+14趟4600m12通信电缆U36+14趟113照明电缆U36+14趟1600m14风筒800胶质趟2封口盘悬吊附图二：主井平面布置图1井筒永久装备工作的内容：包括罐道梁、罐道、井底支承结构、钢丝绳终端设施以及过卷装置、托罐等井内装备的安设。其中罐道和罐道梁是井筒装备的主要组成部分。1、1罐道梁的安装：首先将凿井用的吊盘改造成安装罐道梁用盘，吊盘的层间距和罐道梁的层距是一致的。下层盘钻锚杆眼，上层盘安装罐道梁。1、2罐道安装：罐道安装时在吊架上进行的，先安装中间并列两侧，再安装两边单侧罐
37、道，最后用罐道水平间距尺检查。2安装方案：井筒安装可分一次安装和分次安装两种方式。其安装方向也分由上向下和由下向上两类。一次安装又具体分为分段循环一次安装法和逐层连续一次安装。2、1一次安装：优缺点：工时利用率较高，施工速度快；避免了工作盘的上下多次起落,减少了辅助作业时间；有利于提高工程质量；工作组织较复杂，但近来由于采用树脂锚杆固定井筒装备，为一次安装提供了有利条件；需要设备设施较多，吊盘要有活动折页，结构复杂。2、2分次安装：优缺点：简单、安全；能适应各种罐道梁层格布置；但安装设施需两次改装、施工工序重复、繁琐、施工时间长。根据主井施工设备及施工条件，安装方案选取一次安装。第二节 井巷过
38、渡期3.2.1主副井贯通方式及贯通通道的确定：井筒施工安排风井提前两个月施工，主、副井共用一个冻结站，副井积极冻结期结束后，施工期间，主井开始积极冻结，待副井施工42天后，主井开始施工，由施工工期可知，主副风井可以同时施工到井底。主、副井到底后，应尽早安排短路贯通，以便为提升、通风、排水、运输和供电等设施的改装创造条件。选择临时贯通巷道时,应考虑的原则是：(1)主副井之间的贯通距离最短（尽可能直线）,弯曲最少,便于车场施工初期两井之间的运输调车；(2)巷道位置要考虑主井临时改装时的提升方位和二期工程（过渡期）重车主要出车方向；(3)应充分利用矿井设计中原有的辅助硐室和巷道,如无辅助硐室和巷道可
39、利用,则应注意所开临时巷道在今后生产期间的充分利用,以减少施工费用；(4)与永久巷道或硐室之间应留有足够的安全岩柱（特别是在煤层中开巷）。组织巷道快速施工,清理撒煤硐室通道作为贯通巷道，由副井施工队施工，与副井井底车场南侧贯通。贯通通道如图所示：主副井短路贯通临时巷道示意图1副井马头门；2副井；3液压硐室；4贯通巷道；5主井；6清理撒煤硐室3.2.2主副井提升设备改装方案和施工的技术措施：1提升设备改装的原则：1）保证过渡期短，使井底车场及主要巷道能顺利地早日开工；2）使主副井井筒永久装备的安装和提升设施的改装互相衔接；3）改装后的提升设备应能保证井底车场及巷道开拓时期全部提升任务。2提升设施
40、的改装方式的选择：提升设施的改装有两种方式：主井-副井-主井改装方式和副井-主井改装顺序。主井-副井-主井改装顺序，改装方案的特点是:随着主副井提升的交替转换,提升能力在不断增加,副井吊桶提升为井下施工服务的时间很短,待主井换用临时罐笼后,基本上可以满足井底车场施工的需要。到车场施工全面展开,井下机电安装已经开始,需要更大的提升能力时,副井的永久罐笼已交付使用了。副井-主井改装顺序，这个方案的最大不足之处是吊桶提升为车场施工服务的时间过长,尽管可在井底设有临时卸矸台,但是提升仍受限制,大型设备下放不方便,人员上下也不安全。根据以上所述，第一种方案较第二种方案有很大的优势。概括为：能很好的满足矿
41、井提升能力的要求；为矿井的人员及材料提升可靠的安全保障；方便和加快大型设备的下放和提升。综上所述，本次设计选用主井-副井-主井改装顺序的方式。3施工的技术措施：两个井筒同时到底后，1）主井改装为临时罐笼（多用钢丝绳罐道）。同时,副井向主井短路贯通,副井暂用V形矿车通过溜槽向副井吊桶内翻矸。因为设计凿井设备布置时已考虑到提升改装这个因素,改装工作只一两个月左右即可完成。2）一旦主井临时罐笼能正常运行,可以担负井下施工的提升任务后,副井即停下来,进行永久提升设施安装,包括:换永久井架(或井塔)；安永久提升机；装备井筒,挂罐笼；试运转等；并一次建成井口房。用钢井架,一般提升机,此阶段约需五六个月左右
42、；用井塔,多绳摩擦轮提升机,一般需时1年左右。3）副井安装完毕能担负井下施工任务时,主井再拆去临时罐笼,进行永久提升设备安装。其中为了保证贯通后的提升能力,副井投入使用的时间至迟应在主副井与风井贯通前。3.2.3过渡期的运输、通风、排水系统及设备的改装措施：1运输系统的改装：本次设计的井巷过渡期运输与运输系统的变化，按照时间顺序，可以分为三个阶段。1、1主副井未贯通前：主副井到底后，在进行主副井贯通巷道掘进时，一般用吊桶提升。当运输距离在7.0m以内时，可将矸石直接装入吊桶，当运输距离大于7m时，应铺设轨道以便运输。1、2副井吊桶提升期：这一时期是指主副井贯通后主井正在进行改装，运输距离一般在
43、30-100m，故多采用V形矿车，其容积为0.6m，运输比较轻便灵活。巷道的各直角交叉点处可铺设调车用的转盘。矸石用V形矿车翻装到吊桶内，地面的排矸运输系统与凿井时期相同。1、3主井临时罐笼提升期：这一时期是指主副井贯通后主井正在进行永久改装，有若干个工作面，运输距离在200-300m以上，这时已经使用了临时罐笼，采用1tU型矿车。同时设有临时翻罐笼进行翻矸。从翻罐笼到排矸场之间用V型矿车进行运输排矸。直到副井永久安装完毕，才停止主井临时罐笼提升，使用副井永久罐笼提升，这时井上下运输工作可以大为改善。2通风系统的改装：当主副井未贯通前，仍然是利用原来凿井时的通风设备进行通风，但需将风筒接长到各掘进工作面。主副井贯通后，应迅速改装通风设施，使之形成主井进风，副井出风系统。通风设施的改装方案为：将主副井内原有的风筒分别拆除,然后将主要通风机移到井下主副井贯通联络巷内,仍保持主井进风，副井出风的通风系统。如下图所示：图43主副井贯通后通风设施的改装1主井；2副井；3局部通风机这个方案,虽然增加改装工作,但便于密闭,能增加有效风量,两个井筒内均无风筒,通风阻力较小,对井筒改装工作也有利。对独头巷道,可以安设局部通风机辅助通风。在设计通风系统时,应注意同时串联通风的工作面数最多不超过3个。超过时,各工作面爆破顺序必须由里到外先后进行,人员应同时全部撒出。有时为了改善通风效果,避免多工作面
