【正文】 巖與花斑泥巖；底部常以灰白色中厚層狀中砂巖為主，并與下石盒子組分界。其巖性主要由淺灰、灰黃，黃褐色泥巖為主，局部夾薄層細(xì)砂巖，風(fēng)化裂隙及高角度垂直裂隙較發(fā)育，具有水蝕銹斑及方解石充填現(xiàn)象，局部巖石破碎。巖性以淺灰、青灰、灰黃色粉砂巖為主，具紫色雜斑，局部含砂質(zhì)與泥質(zhì)條帶，見水平層理與波狀層理，常見較多水蝕銹斑，巖石較完整。根據(jù)檢查孔鉆探取芯和地球物理測(cè)井成果綜合分析，同時(shí)結(jié)合《安徽省淮南市 井田煤炭勘探地質(zhì)報(bào)告》，檢查孔穿過新生界松散層可劃分出 4個(gè)含水層（組）和 3個(gè) 隔水層（組），凍結(jié)基巖段二疊系可劃分出上石盒子組砂巖含水層（段）。該組地層主要由褐黃色粉砂，粘土質(zhì)粉砂，薄層細(xì)砂組成，局部夾粘土薄層。該層富水性較好。 2． 第一隔水層（組）（ I隔） 底板埋深 45m，厚 ，巖性 主要由棕黃、灰黃、灰綠色砂質(zhì)粘土組成，夾薄層河南 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 7 粉砂細(xì)砂，能起隔水作用。該層水富水性較好，是鄰近生產(chǎn)礦井主要供水水源。 s，滲透系數(shù) k=~。 5． 第三含水層（組） (Ⅲ含） 底板埋深 ，厚 ，該層（組）主要以灰綠 ~雜色中厚 ~厚層中砂、細(xì)砂及粉土等組成，砂層區(qū)域內(nèi)分布穩(wěn)定，富水性中等 ~較強(qiáng)。本組中部有一層厚層粘土將含水層分為上、下兩部，上部單層厚度大，粘土含量低。涌水量 ~178。 6． 第三隔水層（組）（Ⅲ隔） 底板埋深 ，厚 。 7． 第四含水層（組）（ IV含） 底板埋深 ，層厚 。 8． 上石盒子組（ (P21）砂巖含水層（段） 底板埋深 ，厚 。 第三、第四系地下水流速流向 第四系含水層水平流向?yàn)?S25176。 地溫 恒溫帶深度為 30m，溫度為 ℃ 。 河南 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 8 2 施工準(zhǔn)備及場(chǎng)地布置 施工條件準(zhǔn)備 礦區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，礦井建設(shè)的前期準(zhǔn)備工作 “ 四通一平 ” 已由建設(shè)單位基本完成。 供水 :工廣范圍內(nèi)水源井，由施工單位在工廣內(nèi)不影響施工的情況下新打臨時(shí)水源井并安裝供水設(shè)備及管路自行供水。 通訊：目前礦井 正處在準(zhǔn)備階段，通訊由施工單位自理。 施工場(chǎng)地布置：施工單位按照建設(shè)單位劃定的地點(diǎn)、范圍和有關(guān)要求，自行布置建設(shè)。 建材供應(yīng)：施工現(xiàn)場(chǎng)周圍有豐富的建筑材料，可以滿足本工程的需要。 火工品：由建設(shè)單位統(tǒng)一安排，指定管理方式和儲(chǔ)存地點(diǎn)。 永久工程的利用與鑿井措施工程安排 永久工程的利用 根據(jù)礦方提供的條件， 鑿井期間可以利用的永久工程主要有： 凍結(jié)前期可提供 6KV臨時(shí)電源， 凍結(jié) 提供 10KV 電源 ，永久 井架。 河南 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 9 場(chǎng)地布置 布置原則 在工廣內(nèi)布置的臨時(shí)建筑盡量避開擬建的永久建筑位置或在使用時(shí)間上與擬建永久建筑的施工時(shí)間錯(cuò)開。臨時(shí)工業(yè)建筑、為井口服務(wù)的設(shè)施布置在井口周圍。建筑施工器材要便于運(yùn)輸。 充分利用已購(gòu)?fù)恋亍? 施工準(zhǔn)備期安排 施工準(zhǔn)備工作主要包括技術(shù)準(zhǔn)備、工 程準(zhǔn)備、器材設(shè)備準(zhǔn)備、勞動(dòng)力準(zhǔn)備和對(duì)外協(xié)作工作，具體內(nèi)容為： 完成實(shí)測(cè)定位工作。 落實(shí)施工設(shè)備和物資供應(yīng)，按勞動(dòng)力需用計(jì)劃，組織施工人員進(jìn)場(chǎng)，并進(jìn)行必要的培訓(xùn)工作。 安裝電視監(jiān)控系統(tǒng)。 優(yōu)點(diǎn)：工序簡(jiǎn)單，施工管理簡(jiǎn)單，施工較安全。 方案 2： 掘砌混合作業(yè)方式，使用整體下行式金屬活動(dòng)模板配鐵刃角架砌壁，固定段高 ～ 。 缺點(diǎn)： 模板加工比較復(fù)雜，外壁變徑次數(shù)多，需相應(yīng)增加模板加塊。 經(jīng)綜合分析比較，為加快施工速度，保證施工工期和施工質(zhì)量，選擇方案 2作為井筒凍結(jié)外壁掘砌施工方案。 缺點(diǎn)：需多套模板，拆模、立模勞動(dòng)強(qiáng)度大，需增加一層輔助盤。 優(yōu) 點(diǎn)：工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，可實(shí)現(xiàn)砼連續(xù)澆注。 通過上述方案比較，為了保證井壁質(zhì)量，增強(qiáng)井壁封水性能，采用方案 1作為內(nèi)壁套砌施工方案。 優(yōu)點(diǎn)：施工管理簡(jiǎn)單，易于掌握，井壁接茬少，封水性能較強(qiáng)。 河南 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 12 方案 2：短段掘 砌混合作業(yè)，固定段高 。 缺點(diǎn)：掘砌交替頻繁，井壁接茬較多。 主 井井筒施工機(jī)械化配套原則 根據(jù)立井直徑、深度等條件進(jìn)行配套方案論證，使機(jī)械能力和生產(chǎn)能力相適應(yīng)，保證獲得良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。 設(shè)備的選擇要適應(yīng) 深 立井的水文、工程地質(zhì)條件。 各施工設(shè)備要作到先進(jìn)可靠、操作方便、一機(jī)多用、易損件少、采購(gòu)容易，費(fèi)用合理。 主井 井 筒 主要 鑿井機(jī)械裝備 的選擇 根據(jù)已選定的施工方案而選定的鑿井機(jī)械裝備見表 31， 提升懸吊系統(tǒng)選型計(jì)算見第五章 。 11臥泵二臺(tái)（備用一臺(tái)），φ 108179。 22隔爆對(duì)旋軸流風(fēng)機(jī) 2臺(tái)，φ 800mm膠質(zhì)風(fēng)筒一路。 內(nèi)壁套砌 多套組裝式金屬模板，高 。 攪拌砼 攪拌機(jī) JS500二套 配料機(jī) PLD1200套 砼輸送 、 吊 盤 三層吊盤φ 4700一套 安全梯 四段一套 河南 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 14 4 井筒 及相關(guān) 硐室 施工 皖北煤電集團(tuán)公司 礦 主井 井筒表土及風(fēng)化基巖段 采用凍結(jié)法施工，基巖段采用 鉆爆法施工。 臨時(shí)鎖口施工 主井 采用臨時(shí)鎖口 施工 ， 臨時(shí)鎖口高 、 采用素砼砌筑，強(qiáng)度為 C30。施工采用分片短段對(duì)稱掘砌，段高控制在 1m以內(nèi)。 CX36B 挖掘機(jī)配合人工挖掘，金屬裝配式模板澆筑砼。 測(cè)溫孔的溫度，已符合設(shè)計(jì)規(guī)定，并經(jīng)確認(rèn)在井筒掘砌過程中，不同深度的凍結(jié)壁的強(qiáng)度能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 地面提升系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)，材料運(yùn)輸?shù)容o助設(shè)施已具備。 井筒開挖除了滿足上述條件外，還應(yīng)該綜合考慮井筒能滿 足連續(xù)施工的條件。 試挖施工 當(dāng)滿足上述試挖條件后，可以進(jìn)行試挖。試挖段掘進(jìn)時(shí)，先掘凈徑以內(nèi)的土層，段高夠 左右，然后刷幫至荒徑，再全斷面下掘到 后砌筑外壁。使用整體活動(dòng)式金屬模板砌壁，固定段高 ，由底卸式吊桶輸送砼。 主井 凍結(jié)段 施工時(shí)，針對(duì)井筒所穿越各類巖層的巖性特點(diǎn)，我們擬采取直接挖掘與鉆爆法掘進(jìn)相結(jié)合的綜合掘進(jìn)方法。采用先挖凈徑以內(nèi)部分至砌筑深度，然后逐段刷幫 。選用 T210 防凍水膠炸藥，掏槽眼、輔助眼使用Φ 45179。 500mm 藥卷，采用木條預(yù)留緩沖層裝藥結(jié)構(gòu)，使用直眼掏槽方式掏槽，實(shí)現(xiàn)中深孔光面爆破。根據(jù)凍結(jié)鉆孔偏斜圖確定周邊眼的位置，保證周邊眼距凍結(jié)管的距離不小于 ，采用光面、光底、弱震、弱沖爆破技術(shù)。 外壁砌筑 凍結(jié)基巖段砼澆筑使用整體活動(dòng)式金屬模板砌壁，固定段高 ， 另外考慮到凍結(jié)段井筒穿越的地層條件較為復(fù)雜，應(yīng)同時(shí)準(zhǔn)備 3～ 5 套 段高的金屬裝配式模板，以備遇到井筒地質(zhì)條件變化，縮小段高砌筑時(shí)使用。井壁豎筋采用直螺紋套機(jī)械連接，嚴(yán)格按照《鋼筋直螺紋接頭技術(shù)規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，環(huán)筋采用搭接用綁扎連接，搭接長(zhǎng)度不小于 36d。套壁施工期間按設(shè)計(jì)圖紙，在垂深 210m、 260m 水平安裝兩道可伸縮井壁，在內(nèi)壁套砌施工中，應(yīng)根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)在井筒相應(yīng)標(biāo)高和方位布置注漿管，在套內(nèi)壁結(jié)束后適時(shí)進(jìn)行壁間注漿。 第三層盤組裝模板，綁扎鋼筋，澆筑、振搗砼， 砼入模每次澆筑厚度不得超過 300mm，振搗分布間距一般為 300～ 400mm，不得有漏振和震動(dòng)棒碰撞鋼筋河南 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 16 的情況。 塑料板的鋪設(shè) 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，外壁與井幫之間鋪設(shè) 25mm75mm 厚聚苯乙烯泡沫塑料板，內(nèi)外層井壁之間鋪設(shè)雙層厚 塑料板。塑料板應(yīng)分層鋪設(shè)，內(nèi)外層連接縫錯(cuò)茬 300mm。豎向和水平方向采用自然搭接方式，搭接長(zhǎng)度為不小于 100mm，上下段搭接采用下魚鱗式（上一段搭接在下一段內(nèi)側(cè)）。 可伸縮井壁制作及安裝 根據(jù)設(shè)計(jì)要求在 主井 內(nèi)壁垂深 210m、 260m 位置處 設(shè)置兩套豎向可縮 井壁結(jié)構(gòu) ，在可縮井壁結(jié)構(gòu) 接頭位置應(yīng)避開外壁裂縫 ，整圈 可 縮性 井壁 分 為 6 節(jié) 。為便各部預(yù)焊構(gòu)件下放和井下快速定位，構(gòu)件上對(duì)稱安設(shè)懸吊下放連接裝置及預(yù)留對(duì)接預(yù)留孔，利用抓巖機(jī)絞車下放可縮井壁結(jié)構(gòu)預(yù)焊件。 構(gòu)件固定、焊接及井壁施工，先施工好內(nèi)外層鋼筋，然后用上述方法將下部墊板預(yù)焊件下放到設(shè)計(jì)位置，對(duì)焊成整體，并與內(nèi)壁鋼筋接焊好，按照設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行下部?jī)?nèi)壁的澆筑（其下 3m 范圍內(nèi)須采用膨脹砼，以防止砼收縮產(chǎn)生滲漏水），在下部墊板之下的內(nèi)壁井壁凝固達(dá)一定的強(qiáng)度后，繼續(xù)下放其它預(yù)焊構(gòu)件，用不少于 6套液壓支撐進(jìn)行調(diào)整，利用井筒中心線對(duì)鋼板進(jìn)行操平找正，并按設(shè)計(jì)要求將各構(gòu)件對(duì)焊成整體，其上部法蘭盤、下部鋼墊板應(yīng)與內(nèi)層井壁鋼筋焊接，整體裝配結(jié)束無誤后，按要求對(duì)每節(jié)注入熱瀝青，然后轉(zhuǎn)入內(nèi)壁套砌施工。 壓風(fēng)防凍措施 井筒凍結(jié)段施工時(shí)，風(fēng)動(dòng)工具的防凍工作是提高井筒施工速度的關(guān)鍵性工作之一，因此在施工中擬采取 以下幾項(xiàng)措施減少壓風(fēng)中的水份，提高壓風(fēng)干燥程度。 在井口附近壓風(fēng)管中加設(shè)油水分離器和壓風(fēng)脫水器（壓風(fēng)冷凝離心式脫水器）。 風(fēng)動(dòng)工具采用灌注酒精直接解凍。 基巖段施工 井筒基巖段深度 ， 垂深 308～ ，采 用鉆爆法施工。 掘進(jìn)方法 采用 型傘鉆， YGZ70 型導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)鉆眼，眼深 ，選用 T100 水膠炸藥，掏槽眼、輔助眼使用 Φ45179。400mm 藥卷，采用木條預(yù)留緩沖層裝藥結(jié)構(gòu)，使用直眼掏槽方式掏槽，選用電磁雷管，反向裝藥，磁環(huán)大串聯(lián)的聯(lián)線方式，由引爆電磁雷管的專用高頻發(fā)爆器起爆，全斷面一次爆破。 永久支護(hù) 永久支護(hù)模板采用整體活動(dòng)式金屬模板，該模板由地面三臺(tái)穩(wěn)車懸吊，當(dāng)掘進(jìn)段高夠 時(shí)，即操平工作面，同時(shí)脫模，再整體下放模板至工作面，操平找正后澆筑砼。 硐室施工 主井裝載硐室施工方案 主井裝載硐室及同水平的井筒采用錨網(wǎng)噴臨時(shí)支護(hù)，待井筒掘至裝載硐室底板標(biāo)高下 1m 處，停止掘進(jìn)，組裝裝配式大塊模板，并與裝載硐室內(nèi)的模板接茬后整體澆筑砼。 2020mm 樹脂錨桿，Φ 6鋼筋加工 1000179。 裝載硐室施工 裝載硐室采用鋼筋砼支護(hù)，當(dāng)井筒施工至裝載硐室位置時(shí)，做好上部井筒的永久支護(hù)工作，在下掘井筒的同時(shí)，平行把裝載硐室掘進(jìn)斷面范圍內(nèi)的炮眼打好，采用下行分層交叉作業(yè)施工方法，井筒工作面始終超前裝載硐室工作面一個(gè)分層。掘進(jìn)裝載硐室分層時(shí)，矸石落在井筒內(nèi)，人員登矸打眼，掘進(jìn)分層施工中錨網(wǎng) 噴臨時(shí)支護(hù) 緊跟迎頭，采用一掘、一錨網(wǎng)噴的河南 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 18 施工方案。 井筒內(nèi) 使用 組合鋼模，硐室內(nèi) 使用金屬 碹股 及模板澆筑砼 。預(yù)留鋼筋要與硐室鋼筋連接牢固，井筒模板要對(duì)角加支撐，確保不出現(xiàn)跑模、變形等現(xiàn)象。 井筒連接處施工 井筒連接處施工方案 馬頭門兩翼 各 3m 與 井筒 同時(shí)施工，下行分層作業(yè)， 采用錨網(wǎng) 臨時(shí)支護(hù)， 和井筒整體澆筑砼，其余部分馬頭門另行分側(cè)正臺(tái)階法施工 。兩翼馬頭門內(nèi)的穩(wěn)模、扎鋼筋工作與井筒下放大模板、澆筑砼工作平行作業(yè)， 以 保證澆筑砼工作的連續(xù)性 ， 該段工作完畢后，轉(zhuǎn)入下 部井筒的 掘砌工作。 在施工 基巖段井壁時(shí)需 摻加 水泥用量約 10%的 BR3型防水劑 。 拌制砼的原 材料應(yīng)計(jì)量準(zhǔn)確，定期校驗(yàn)計(jì)量系統(tǒng) ， 嚴(yán)格控制水的加入量，其誤差不超過 10%，外加劑要使用較精確的容器量取，誤差不超過 %。水泥使用淮北礦務(wù)局水河南 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 19 泥廠 普通硅酸鹽水泥，進(jìn)場(chǎng)的每批水泥均要有產(chǎn)品合格證和強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告，現(xiàn)場(chǎng)還應(yīng)抽樣送當(dāng)?shù)亟ú脑囼?yàn)室檢驗(yàn)，不符合標(biāo)準(zhǔn)的水泥 不得使用 ，對(duì)儲(chǔ)存期超過三個(gè)月的水泥要降級(jí)使用，嚴(yán)禁使用受潮結(jié)塊的水泥。 C50～ C55砼粗骨料的最大粒徑及針片狀顆粒含量、含泥量應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，在使用前必須做碎石強(qiáng)度檢驗(yàn)，其巖石抗壓強(qiáng)度與砼強(qiáng)度之比不得小于設(shè)計(jì)值。 工程施工用砼粗骨料的其他質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《普通砼用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（ JGJ53）的規(guī)定。 表 44 井壁砼配合比參數(shù)表 砼標(biāo)號(hào) 配合比 水灰比 材 料 用 量（ kg/m3） 外加劑 水泥：黃沙：石子 水 泥 黃 砂 石 子 水 硅 粉 BR3防水劑 C30 1:: 373 643 1194 175 10% C40 1:: 442 600 1218 190 10% C50 1:: 410 628 1219 144 10% C55 1： ： 418 638 1185 146 78% 10% 說明： 水泥采用淮北礦業(yè)集團(tuán)水泥公司生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥。中粗砂，石子粒徑 2040mm； 塌落度 7cm左右； 現(xiàn)場(chǎng)使用可根據(jù)實(shí)地所取材料進(jìn)行調(diào)劑、試壓，確保符合設(shè)計(jì)要求。 施工工藝的控制 一、井壁豎筋采用直螺紋套機(jī)械連接，環(huán)筋采用搭接用綁扎連接，其搭接長(zhǎng)度為 36d (d 為鋼筋直徑 )，同一截面鋼筋搭接面積不得大于鋼筋總面積的 25%，并應(yīng)均勻分布；鋼筋保護(hù) 層厚度：外壁、內(nèi)壁外緣均為 100mm，外壁、內(nèi)壁內(nèi)緣均 80mm (均以環(huán)筋中心為準(zhǔn) )。少于 6 臺(tái)（ 2河南 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 20 臺(tái)備用），分層厚度不大于 300mm，振搗要適度，以見砼表面出現(xiàn)浮漿即可。要經(jīng)常檢查砼的坍落度，發(fā)現(xiàn)有較大變化時(shí)，要找出原因并及時(shí)調(diào)整。 四、防止溜灰管堵塞和砼離析措施