【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井成果綜合分析，同時結(jié)合《安徽省淮南市 井田煤炭勘探地質(zhì)報告》，檢查孔穿過新生界松散層可劃分出 4個含水層（組）和 3個 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 7 7 粉砂細砂，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。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為 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 8 8 2 施工準(zhǔn)備及場地布置 施工條件準(zhǔn)備 礦區(qū)內(nèi)地勢平坦，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。 施工場地布置：施工單位按照建設(shè)單位劃定的地點、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，指定管理方式和儲存地點。 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 9 9 場地布置 布置原則 在工廣內(nèi)布置的臨時建筑盡量避開擬建的永久建筑位置或在使用時間上與擬建永久建筑的施工時間錯開。臨時工業(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輸。 充分利用已購?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、勞動力準(zhǔn)備和對外協(xié)作工作，具體內(nèi)容為： 完成實測定位工作。 落實施工設(shè)備和物資供應(yīng)，按勞動力需用計劃，組織施工人員進場，并進行必要的培訓(xùn)工作。 安裝電視監(jiān)控系統(tǒng)。 優(yōu)點：工序簡單，施工管理簡單，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模板配鐵刃角架砌壁，固定段高 ～ 。 缺點： 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：需多套模板，拆模、立模勞動強度大，需增加一層輔助盤。 優(yōu) 點：工人勞動強度小，可實現(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：施工管理簡單，易于掌握，井壁接茬少，封水性能較強。 河南 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 12 12 方案 2：短段掘 砌混合作業(yè)，固定段高 。 缺點：掘砌交替頻繁，井壁接茬較多。 主 井井筒施工機械化配套原則 根據(jù)立井直徑、深度等條件進行配套方案論證，使機械能力和生產(chǎn)能力相適應(yīng)，保證獲得良好的經(jīng)濟技術(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)備要作到先進可靠、操作方便、一機多用、易損件少、采購容易，費用合理。 主井 井 筒 主要 鑿井機械裝備 的選擇 根據(jù)已選定的施工方案而選定的鑿井機械裝備見表 31， 提升懸吊系統(tǒng)選型計算見第五章 。 11 臥泵二臺（備用一臺），φ 108179。 22 隔爆對旋軸流風(fēng)機 2 臺，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 JS500 二套 配料機 PLD1200 套 砼輸送 、 底卸式吊桶或砼輸送管輸送 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 14 14 4 井筒 及相關(guān) 硐室 施工 皖北煤電集團公司 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。 臨時鎖口施工 主井 采用臨時鎖口 施工 ， 臨時鎖口高 、 采用素砼砌筑，強度為 C30。施工采用分片短段對稱掘砌，段高控制在 1m以內(nèi)。 CX36B 挖掘機配合人工挖掘，金屬裝配式模板澆筑砼。 測溫孔的溫度，已符合設(shè)計規(guī)定，并經(jīng)確認(rèn)在井筒掘砌過程中，不同深度的凍結(jié)壁的強度能達到設(shè)計要求。 地面提升系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)，材料運輸?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，可以進行試挖。試挖段掘進時，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，針對井筒所穿越各類巖層的巖性特點，我們擬采取直接挖掘與鉆爆法掘進相結(jié)合的綜合掘進方法。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，縮小段高砌筑時使用。井壁豎筋采用直螺紋套機械連接，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，搭接長度不小于 36d。套壁施工期間按設(shè)計圖紙，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)圖紙設(shè)計在井筒相應(yīng)標(biāo)高和方位布置注漿管，在套內(nèi)壁結(jié)束后適時進行壁間注漿。 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，不得有漏振和震動棒碰撞鋼筋河南 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 16 16 的情況。 塑料板的鋪設(shè) 根據(jù)設(shè)計圖紙，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)外層連接縫錯茬 300mm。豎向和水平方向采用自然搭接方式，搭接長度為不小于 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)件上對稱安設(shè)懸吊下放連接裝置及預(yù)留對接預(yù)留孔，利用抓巖機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)計位置，對焊成整體，并與內(nèi)壁鋼筋接焊好，按照設(shè)計要求，進行下部內(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)壁井壁凝固達一定的強度后，繼續(xù)下放其它預(yù)焊構(gòu)件，用不少于 6套液壓支撐進行調(diào)整，利用井筒中心線對鋼板進行操平找正，并按設(shè)計要求將各構(gòu)件對焊成整體，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，風(fēng)動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。 掘進方法 采用 型傘鉆， YGZ70 型導(dǎo)軌式鑿巖機鉆眼，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 永久支護模板采用整體活動式金屬模板，該模板由地面三臺穩(wěn)車懸吊，當(dāng)掘進段高夠 時，即操平工作面，同時脫模，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)噴臨時支護，待井筒掘至裝載硐室底板標(biāo)高下 1m 處，停止掘進，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。 20xxmm 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，當(dāng)井筒施工至裝載硐室位置時，做好上部井筒的永久支護工作，在下掘井筒的同時，平行把裝載硐室掘進斷面范圍內(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分層。掘進裝載硐室分層時，矸石落在井筒內(nèi)，人員登矸打眼，掘進分層施工中錨網(wǎng) 噴臨時支護 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 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 同時施工，下行分層作業(yè)， 采用錨網(wǎng) 臨時支護， 和井筒整體澆筑砼，其余部分馬頭門另行分側(cè)正臺階法施工 。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)計量準(zhǔn)確，定期校驗計量系統(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 19 19 泥廠 普通硅酸鹽水泥，進場的每批水泥均要有產(chǎn)品合格證和強度試驗報告，現(xiàn)場還應(yīng)抽樣送當(dāng)?shù)亟ú脑囼炇覚z驗，不符合標(biāo)準(zhǔn)的水泥 不得使用 ，對儲存期超過三個月的水泥要降級使用，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度檢驗，其巖石抗壓強度與砼強度之比不得小于設(shè)計值。 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)及檢驗方法》（ JGJ53）的規(guī)定。 表 44 井壁砼配合比參數(shù)表 砼標(biāo)號 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)場使用可根據(jù)實地所取材料進行調(diào)劑、試壓，確保符合設(shè)計要求。 施工工藝的控制 一、井壁豎筋采用直螺紋套機械連接，環(huán)筋采用搭接用綁扎連接，其搭接長度為 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 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（ 2河南 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 20 20 臺備用），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，要找出原因并及時調(diào)