立井井筒（基巖）施工組織設(shè)計課程設(shè)計

1、 目 錄前言11工程概況21.1 礦井概況21.2地質(zhì)概況21.3水文地質(zhì)概況42 井筒基巖段施工方案53 鉆眼爆破工作53.1 鉆眼機具的選擇53.2 爆破器材的選擇63.3 爆破參數(shù)的確定63.3.1炮眼深度63.3.2掏槽方式及炮眼的布置63.3.3炮眼數(shù)目的確定63.3.4炸藥消耗量計算83.3.5裝藥結(jié)構(gòu)確定83.3.6 聯(lián)線及起爆方式確定83.4 編制爆破圖表93.5 鉆眼爆破安全技術(shù)措施114 裝巖提升工作124.1 裝巖124.1.1確定必需抓巖能力124.1.2抓巖機類型和斗容的確定124.2 提升144.2.1 提升方式的確定144.2.2 提升設(shè)備的選擇144.2.2提升

2、絞車154.2.3 提升能力154.2.4 提升系統(tǒng)選型計算（jkz-3.2/18型提升絞車）154.2.3 穩(wěn)繩、懸吊天輪及鑿井絞車的選擇174.3 排矸185 支護195.1 臨時支護195.2 永久支護195.2.1模板形式及規(guī)格195.2.3模板懸吊方式與鑿井絞車的選擇205.2.4懸吊天輪的選擇215.2.5砌壁吊盤的結(jié)構(gòu)形式與規(guī)格215.2.6懸吊方式及鑿井絞車215.2.7混凝土的輸送及澆灌工藝225.2.8 提高井壁質(zhì)量的措施235.2.9 砌壁速度246 井筒施工輔助作業(yè)246.1 供風與供水工作246.2 通風工作246.2.1通風系統(tǒng)246.2.2井筒需風量計算256.2

3、.3風機風量計算256.3 排水工作276.3.1供水管選型及供水方式276.3.2排水管選型276.3.3排水方式286.4 其它286.4.1供電系統(tǒng)286.4.2信號、通訊、照明系統(tǒng)286.4.3 測量286.4.4安全梯和電纜懸吊方式及懸吊設(shè)施297 井筒施工組織及施工進度297.1 掘砌循環(huán)圖表編制297.1.1 井筒施工工作制度297.1.2 工序安排及掘砌循環(huán)圖表297.2 井筒施工勞動組織307.2.1井筒施工勞動組織形式307.2.2勞動力配備317.3 井筒施工速度318 鑿井設(shè)備布置328.1 井筒施工懸吊設(shè)備匯總328.2 井內(nèi)鑿井設(shè)備布置338.3 天輪平臺布置338

4、.3.1天輪布置原則338.3.2天輪平臺天輪鋼梁選型計算349 井筒施工安全技術(shù)措施359.1立井防墜359.2機電設(shè)備管理369.3 爆破管理369.4 井幫管理379.5 “一通三防”管理379.6 防治水管理389.7 其它安全措施389.8 井內(nèi)三盤的設(shè)置、運行、維修安全措施399.9 傘鉆的設(shè)置、運行、維修安全措施409.10 抓巖機的設(shè)置、運行、維修安全措施419.11 挖掘機的設(shè)置、運行、維修安全措施42參考文獻42xx礦業(yè)大學力學與建筑工程學院課程設(shè)計第45頁前言土木工程專業(yè)在經(jīng)過土木工程認識實習，并學完專業(yè)基礎(chǔ)課程后，完成本課程設(shè)計。本課程設(shè)計的任務(wù)是編制立井井筒（基巖）施

5、工組織設(shè)計，通過設(shè)計鞏固學生所學的專業(yè)理論知識，使學生在單位工程施工組織設(shè)計的內(nèi)容及編制方面得到一次全面訓(xùn)練，從而進一步培養(yǎng)學生獨立分析和解決工程技術(shù)問題的能力，運算和繪圖能力。獨立參閱資料、掌握技術(shù)信息和編制技術(shù)文件的能力。為全面落實合同中提出的各項指標，有效地組織井筒掘砌施工，確保合同工期及工程質(zhì)量目標的實現(xiàn)，根據(jù)紅四煤礦副井井筒工程設(shè)計技術(shù)特征和本處施工裝備能力，編制本施工組織設(shè)計，以指導(dǎo)該工程施工。門克慶礦井建設(shè)規(guī)模12.0mt/a，本井田位于東勝煤田呼吉爾特礦區(qū)，地處內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市境內(nèi)，行政區(qū)劃隸屬烏審旗和伊金霍洛旗。該礦井副井井筒及相關(guān)硐室掘砌工程由中煤五公司第三工程處施工

6、，為了有計劃并合理地組織勞動力、資金、設(shè)備及材料，努力把該項目建設(shè)成為優(yōu)質(zhì)、安全、快速、高效的工程，特編制本掘砌工程施工組織設(shè)計。本施工組織設(shè)計編制(1)門克慶礦井副井井筒工程招標文件(2)門克慶礦井副井井筒掘砌工程投標書(3)門克慶礦井副井井筒工程施工合同(4)門克慶礦井副井井筒及相關(guān)硐室掘砌工程施工圖及相關(guān)資料(5)煤礦井巷工程施工規(guī)范（gbj213-07）(6)煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗評定標準（mt5009-94）(7)鋼筋混凝土工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(8)普通混凝土拌合物性能試驗方法（gbj80-85）(9)煤礦測量規(guī)程(10)鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范（gb50205-2001）(11)建筑工

7、程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準（gb50300-2001）(12)煤礦安全規(guī)程（2010年版）(13)煤礦凍結(jié)法開鑿立井工程暫行技術(shù)規(guī)范(14)簡明建井工程手冊(15)煤炭工業(yè)建設(shè)工程質(zhì)量技術(shù)資料管理規(guī)定(16)煤炭工業(yè)煤礦井巷工程、建筑安裝工程單位工程質(zhì)量保證資料評級辦法(17)gb/t19001-2000 idtiso9001：2000標準本設(shè)計分文字說明書和主要施工圖兩部分。1工程概況1.1 礦井概況門克慶礦井井是中天合創(chuàng)能源有限責任公司鄂爾多斯3.0mt/a二甲醚煤化工項目的配套建設(shè)礦井。礦井建設(shè)規(guī)模12.0mt/a，礦井設(shè)計服務(wù)年限90a。門克慶井田位于鄂爾多斯市烏審旗圖克鎮(zhèn)，為東勝煤田呼吉

8、爾特礦區(qū)規(guī)劃礦井之一。井田南北走向長度約7.4km，東西傾斜寬約13.4km，井田面積約98.08km2，地質(zhì)資源量2727.85mt。門克慶礦井副立井井筒全深755m，井口設(shè)計標高1036.0m，凈徑10.0m，凈斷面78.5m2，整個井筒采用凍結(jié)法施工（全井凍結(jié)）。表土段(0.0m-54.5m)和基巖雙層井壁段（-54.5m-260.5m）都采用鋼筋混凝土雙層井壁結(jié)構(gòu)，外壁厚度600mm，內(nèi)壁厚度900mm。基巖單層井壁段(-260.5m755.5m)井壁結(jié)構(gòu)為雙層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， -260.5m-508m井壁厚度950mm，-508m755.5m井壁厚度1300mm。混凝土強度等級為c5

9、5/c65/c75。本礦井采用立井開拓，工業(yè)場地內(nèi)布置主、副、風三個立井。其中，副井井筒技術(shù)特征見表1.1。 表.1.1 副井井筒主要技術(shù)特征表 序號名 稱單位副井備 注1井口座標緯距（x）m4311559.720經(jīng)距（y）m19364207.6812井檢孔座標緯距（x）m4311587.636深度760m經(jīng)距（y）m19364279.5663井口設(shè)計標高m+1306.0004井筒深度m755.5雙層井壁段260.5m5井筒凍結(jié)深度m7656井筒凈直徑m10.07雙層井壁段井壁厚度外壁mm600內(nèi)壁mm9008單層井壁段井壁厚度mm950/13009砌壁材料鋼筋混凝土1.2地質(zhì)概況礦井位于毛烏

10、素沙漠的東部，具有高原沙漠地貌的典型特征，地表全部被第四系風積砂所覆蓋，無基巖出露。根據(jù)井檢孔資料顯示，井筒地層由老至新有：侏羅系中統(tǒng)延安組（j2y）、侏羅系中統(tǒng)直羅組（j2z）、侏羅系中統(tǒng)安定組（j2a）、白堊系下統(tǒng)志丹群（k1zh）、第四系（q3+4）?，F(xiàn)分述如下：一、侏羅系中統(tǒng)延安組（j2y）該組為井田內(nèi)的主要含煤地層，在井田內(nèi)無出露。本次揭露最大厚度137.43m，巖性主要由一套淺灰、灰白色各粒級的砂巖，灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤層組成，發(fā)育有水平紋理及波狀層理，含3、4二個煤組。與下伏延長組（t3y）呈平行不整合接觸，本組含植物化石較豐富，但多為不完整的植物莖、葉化石，未見完整植

11、物化石，難辨其屬種。本次施工鉆孔未完全揭露該地層。二、侏羅系中統(tǒng)直羅組（j2z）該組為井田內(nèi)含煤地層的直接上覆地層，地表無出露。據(jù)鉆孔資料統(tǒng)計，地層厚度169.84180.23m平均174.01m。巖性以灰綠、青灰色夾粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，次為灰白色中、粗砂巖。與下伏延安組（j2y）呈平行不整合接觸。三、侏羅系中統(tǒng)安定組（j2a）該組地表無出露，據(jù)鉆孔資料統(tǒng)計，地層厚度139.41144.76m，平均142.46m。巖性下部為暗紫紅色、灰綠色砂質(zhì)泥巖，夾薄層灰綠色、雜色粉、細砂巖，上部為灰綠色、紫褐色中、粗粒砂巖，局部夾粉砂巖、砂質(zhì)泥巖。與下伏直羅組（j2z）呈整合接觸。四、白堊系下統(tǒng)志丹群（

12、k1zh）井田內(nèi)無出露。該組地層據(jù)鉆孔資料統(tǒng)計，厚度286.19306.36m，平均294.55m。巖性以棕紅色中、粗粒砂巖為主，次為細粒砂巖，具大型斜層理和交錯層理。巖石泥質(zhì)膠結(jié)，主要成分為長石、石英，顆粒次棱角狀，分選中等。與下伏安定組（j2a）呈不整合接觸。各類巖石較軟，指甲可劃動，巖心用手即可搓碎，巖石強度與風化巖相當，同時巖石抗風化能力弱，一般情況下巖心暴露23天即成碎塊狀。該區(qū)各巖層軟化系數(shù)均小于0.75，屬易軟化巖石。五、第四系（q3+4）該系地層在區(qū)內(nèi)主要發(fā)育上更新統(tǒng)的薩拉烏素組(q3s)和全新統(tǒng)風積砂（q4eol）。該區(qū)第四系松散地層，結(jié)構(gòu)松散，含水豐富，穩(wěn)定性差，水位基本接

13、近地表；白堊紀志丹群水頭高。（1）第四系上更新統(tǒng)薩拉烏素組(q3s)巖性為黃、灰綠、灰黃色粉細砂，下部夾含鈣質(zhì)結(jié)核的黃土狀砂粘土和粘砂土。砂層中含古人類化石、舊石器及哺乳類動物化石。根據(jù)鉆孔資料，厚度53.5068.00m，平均厚度61.26m。薩拉烏素組(q3s)與下伏白堊系下統(tǒng)志丹群（k1zh）呈不整合接觸。（2）第四系全新統(tǒng)風積砂（q4eol）遍布于井田除河床外的所有梁峁上，巖性以細砂為主，次為中粗砂，顆粒次棱角狀，分選中等差，較純凈。根據(jù)鉆孔揭露，厚度15m。1.3水文地質(zhì)概況根據(jù)地下水的賦存條件、水力特征及含水層的縱向分布結(jié)構(gòu)，本次勘察工作將區(qū)內(nèi)含水層由上至下劃分為4層。第一層為第四

14、系上更新統(tǒng)薩拉烏蘇組孔隙潛水含水層（q3s）（原勘探報告中稱為第四系風積沙孔隙潛水含水層），第二層為白堊系下統(tǒng)志丹群洛河組風化基巖孔隙、裂隙承壓水含水層（k1zh），第三層為侏羅系中統(tǒng)安定組碎屑巖類孔隙、裂隙承壓水含水層（j2a），第四層為侏羅系中統(tǒng)直羅組及中下統(tǒng)延安組碎屑巖類孔隙、裂隙承壓水含水層（j2z+j1-2y）。分述如下：1、第四系上更新統(tǒng)薩拉烏素組孔隙潛水含水層（q3s）全區(qū)分布，巖性為灰黃色、灰綠色中粒沙及粉細砂，下部夾有黃土狀亞砂土薄層，含鈣質(zhì)結(jié)核，疏松。在井筒地段組厚55.0070.30m，2、1號孔段較薄，3號孔處較厚。根據(jù)2、3號鉆孔抽水試驗資料，水位分別埋深0.85m、

15、1.05m，含水層厚度48.1547.45m，靜止水位標高1301.501302.19m。2、白堊系下統(tǒng)志丹群洛河組風化基巖孔隙、裂隙承壓水含水層（k1zh）含水層為白堊系下統(tǒng)志丹群洛河組砂巖，全區(qū)分布，在井筒區(qū)厚度286.25306.55m，平均293.87m。含水層巖性為磚紅色中、粗粒砂巖，次為細粒砂巖。巖層上部風化裂隙發(fā)育，下部孔隙發(fā)育較強，總體巖石疏松、易碎，是地下水運移儲存的有利巖層。根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)烏審旗水文地質(zhì)普查報告成果：地下水位埋深受地形控制，梁峁高地2050m，洼地可自流。水位標高12001360m。根據(jù)本次2、3號鉆孔抽水試驗資料，水位埋深1.072.10m，靜止水位標高

16、1300.941301.48m，水柱高度354.18359.45m，含水層厚度286.25306.55m，水位降深11.8115.53m，涌水量5.618 l/s，單位涌水量0.3620.476l/s.m，滲透系數(shù)0.1160.138m/d，富水中等。地下水化學類型為hco3namgca或為hco3 so4-naca型水，礦化度205264mg/l。志丹群地下水溫度10.5。3、侏羅系中統(tǒng)安定組碎屑巖類孔隙、裂隙承壓水含水層（j2a）原井田勘探資料，對本組沒有劃分，本次井筒檢查勘探根據(jù)地層巖性把該組分出，并作了抽水試驗，進行富水性分析。安定組巖性為紫褐色中細粒砂巖夾灰綠色粉砂巖。根據(jù)1號鉆孔抽

17、水試驗資料，含水層厚度83.85m，水位埋深28.10m，水位標高1278.27m，水柱高度472.25m。抽水試驗最大水位降深24.36m，涌水量0.912l/s，單位涌水量0.0374l/s.m(統(tǒng)降單位涌水量0.0105l/s.m)，滲透系數(shù)0.0404m/d，富水性弱。 此水按生活飲用水水質(zhì)檢驗ph、亞硝酸鹽氮和耗氧量超標，其它指標符合標準（詳見檢驗報告）。此水不經(jīng)處理不能飲用。礦化度264mg/l。4、侏羅系中統(tǒng)直羅組及延安組孔隙、裂隙承壓水含水層（j2z+j1-2y）因為井筒地段直羅組地層巖性與延安組地層巖性主要為粉砂巖及砂質(zhì)泥巖等，次為中、粗粒砂巖，其含（隔）水性相似。所以本次抽

18、水把這兩個層位合作一個試段。直羅組厚度173.00176.55m，延安組揭露厚度84.08135.95m。含水層巖性主要為粗、中、細粒砂巖，直羅組含水層厚度85.00m左右，延安組75.00m左右，累計160.00 m左右。垂向上與粉砂巖、泥巖及砂質(zhì)泥巖隔水層成互層狀分布。根據(jù)3號孔抽水，直羅、延安組水位埋深20.64m，水位標高1281.91m，水柱高度783.36m。最大降深39.10m，涌水量0.260l/s，單位涌水量0.00665l/s.m(統(tǒng)降統(tǒng)徑單位涌水量0.00457l/s.m)，滲透系數(shù)0.00332m/d，影響半徑22.50m。由于本巖組砂巖巖石致密較堅硬，裂隙發(fā)育微弱，故

19、含水層富水性弱。該含水層為井田的直接充水含水層和主要充水含水層，對井筒而言為弱充水層。2 井筒基巖段施工方案井筒單層井壁段采用立井機械化快速施工工法施工，該工法已被建設(shè)部評為國家級工法。應(yīng)用該工法施工，有利于提高工人的操作技術(shù)水平及實現(xiàn)正規(guī)循環(huán)，保證施工安全。鉆爆法施工，三套單鉤提升，小型挖機配合中心回轉(zhuǎn)抓巖機出矸、清底。井筒內(nèi)設(shè)置三層鑿井吊盤，下層吊盤安設(shè)2臺中心回轉(zhuǎn)抓巖機出矸，吊盤由地面穩(wěn)車懸吊。采用mjy型整體金屬下行刃腳模板筑壁，模板由地面穩(wěn)車懸吊。砌壁砼由地面攪拌站提供，再由底卸式吊桶下料到吊盤經(jīng)分灰器分灰入模，并采用開口式澆筑方式。選用sjz-8a型傘鉆，配ygz-70型鑿巖機鑿巖

20、；壓風管、供水管、排水管和風筒均沿井壁一側(cè)吊掛，以加大井內(nèi)提升空間。3 鉆眼爆破工作3.1 鉆眼機具的選擇根據(jù)礦山工程施工及驗收（井巷工程）中華人民共和國工程建設(shè)標準強制性條文礦山工程部分第二篇的規(guī)定，絕大多數(shù)情況下，應(yīng)采用傘型鉆架鉆眼。采用鉆爆法掘進，采用sjz-8a型傘鉆（自主設(shè)計以適應(yīng)大斷面井筒）配ygz-70型鑿巖機鑿巖，b255000mm六角中空合金鋼釬，55mm十字型合金鉆頭。表3.1 ygz70鑿巖機的主要技術(shù)特征技術(shù)特征ygz70機器質(zhì)量/kg70工作氣壓/mpa0.5耗氣量/ls-1125鑿孔直徑/mm3855鑿孔深度/m8鑿孔速度/mmmin-19009503.2 爆破器材

21、的選擇本礦井采用凍結(jié)法施工，選擇的炸藥類型需滿足抗凍防水的要求，另外，本礦井為低瓦斯礦井，選擇毫秒延期電雷管，總結(jié)起來爆破器材選取如下：爆破材料采用煤礦許用防凍炸藥和抗雜散毫秒延期電雷管，腳線長度6.5m，采用光面、光底、弱震、弱沖爆破技術(shù)，爆破電源采用380v交流電源，爆破電纜選取爆破母線電纜10毫米2雙芯銅質(zhì)電纜。3.3 爆破參數(shù)的確定3.3.1炮眼深度炮眼深度決定了每一掘進循環(huán)的鉆眼和裝巖工作量，循環(huán)進尺以及每班的循環(huán)次數(shù)，炮眼深度主要是根據(jù)巖石性質(zhì)、巷道斷面大小、循環(huán)作業(yè)方式、鑿巖機類型、炸藥威力、工人技術(shù)水平等因素來確定。 (3.1)式中 ：實際炮眼深度，m；l井筒施工計劃月進度，取

22、80m； n每月實際作業(yè)天數(shù)，取為25d； n日完成循環(huán)數(shù)，這里采用中深孔爆破，取1個循環(huán)； 炮眼利用率，取0.9， 1月循環(huán)率，取0.8；計算得實際炮眼深度約為4.5m,又因為循環(huán)進尺為4.0m，掏槽眼深度一般比崩落眼深200300mm，因此，周邊眼和崩落眼深度取4.5m，掏槽眼深度取4.7m。 3.3.2掏槽方式及炮眼的布置本礦井所處巖層巖石強度較低，一般，中深孔爆破，采用一階直眼掏槽就能獲得較好的掏槽效果。礦井井筒為圓形，對于井筒爆破后的成型要求較高，可利于之后井筒井壁的砌筑，采用光面爆破技術(shù)，炮眼布置采用掏槽眼、輔助眼和周邊眼的炮眼布置方式。3.3.3炮眼數(shù)目的確定炮眼數(shù)目的多少直接影

23、響鉆眼工作量、爆破巖石的塊度、巷道的形狀等。炮眼數(shù)目取決于巖石性質(zhì)、巷道斷面尺寸、炮眼直徑和炸藥性能等因素。合理的炮眼數(shù)目應(yīng)以保證爆破效果的實現(xiàn)為原則。一般是先以巖層性質(zhì)和斷面大小進行初步估算，然后在斷面圖上做出炮眼布置，得出炮眼總數(shù)，并通過實踐調(diào)整修正。(1)掏槽眼數(shù)目：巖石，考慮到傘鉆打眼的最小圈徑，選擇掏槽眼圈徑為1.7m，圈徑較大所以選取掏槽眼數(shù)目為8個，裝藥系數(shù)為0.50.55。(2)輔助眼數(shù)目：圈距：一般 w=700900mm，由于炸藥威力高，取輔助眼圈距850mm；眼距： (3.2)式中 e輔助眼眼距；w輔助眼圈距； m炮眼密集系數(shù)； 輔助眼炮眼數(shù)目：, （3.3）式中 ni為圈

24、直徑為di的輔助眼數(shù)目，個； di為布置輔助眼的圈直徑，m；ei為圈直徑為di的輔助眼眼距，m。通常m在1.01.2之間，緊鄰周邊眼的一圈輔助眼m宜取0.81.0，因此取眼距自內(nèi)向外依次為757mm、839mm、852mm、860mm、865mm，裝藥系數(shù)一般0.450.6。輔助眼總數(shù)為：（3）周邊眼數(shù)目：眼距：根據(jù)巖石性質(zhì)取值， e取為607mm；圈距：周邊眼的最小抵抗線，與內(nèi)圈輔助眼的圈距，一般w=500750，取為700mm；根據(jù)光面爆破要求，周邊眼開孔位置在井筒設(shè)計掘進輪廓線上，上幫周邊眼可向掘進輪廓線內(nèi)縮進50mm，下幫周邊眼底可向外伸出50mm，以避免井幫的超、欠挖。所以d取為11

25、600mm。周邊眼數(shù)目：3.3.4炸藥消耗量計算掘進一循環(huán)的總裝藥量： （3.4）或(3.5)式中 q一循環(huán)的總裝藥量，千克； q1、q2、q3分別為掏槽眼、輔助眼和周邊眼的眼數(shù)，個； n1、n2、n3分別為掏槽眼、輔助眼和周邊眼的眼數(shù)，個； a1掏槽眼的裝藥系數(shù)，一般為0.60.8； a2輔助眼的裝藥系數(shù)，一般為0.450.6； g一卷炸藥的重量，kg；h一卷炸藥的長度，m；l1掏槽眼長度，m；l輔助眼與周邊眼的長度，m；l0周邊眼的炮泥長度，不小于0.4m；g周邊眼的裝藥集中度，即每米長炮眼（不包括炮泥長度）的的裝藥重量，kg/m。經(jīng)計算得q=499.1kg。爆破單位巖體的炸藥消耗量： (

26、3.6)式中，q掘進一循環(huán)的總裝藥量，kg；s井巷掘進斷面積，m2；l炮眼深度，m；炮眼利用率；q單位巖體的炸藥消耗量，kg/m3。單位巖體的炸藥消耗量 3.3.5裝藥結(jié)構(gòu)確定掏槽眼和輔助眼采用正向連續(xù)裝藥方式，周邊眼采用空氣柱式裝藥方式以提高光面爆破效果。3.3.6 聯(lián)線及起爆方式確定電爆網(wǎng)路采用并聯(lián)網(wǎng)路，起爆電源采用地面380v的交流電源，從掏槽眼到崩落眼再到周邊眼，由內(nèi)到外逐圈爆破。 3.4 編制爆破圖表 （1） 爆破條件表3.2 副井爆破原始條件序號名 稱單 位數(shù) 量備 注1井筒凈徑m10.02井筒荒徑m11.93井筒掘進斷面m2111.24巖石條件f135雷 管抗雜電雷管6炸 藥（4

27、5）m/卷、kg/卷0.4、0.64t220型防凍水膠炸藥（2）爆破參數(shù)表3.3 副井爆破參數(shù)圈別每圈眼數(shù)(個)眼深(mm)眼裝藥量(kg/眼)炮眼角度()圈徑(mm)總裝藥量(kg)眼間距(mm)起爆順序聯(lián)線方式1847005.1290170040.96651并聯(lián)21445005.1290340071.6875731945004.4890510085.1283942545003.8490680096.0085253145003.84908500119.0486063745003.849010200142.0886576045003.28911600192.0607合計194746.88(3)

28、預(yù)期爆破效果表3 .4.3 副井預(yù)期爆破效果序號爆 破 指 標單 位數(shù) 量1炮眼利用率%922每循環(huán)爆破進尺m4.153每循環(huán)爆破實體矸石量m3461.64每循環(huán)炸藥消耗量kg746.885單位原巖炸藥消耗量kg/m31.626每米井筒炸藥消耗量kg/m1807每循環(huán)雷管消耗量個1948單位原巖雷管消耗量個/m30.429每米井筒雷管消耗量個/m46.7注：本爆破圖表按中硬巖設(shè)計，施工時，若巖石硬度等條件發(fā)生較大變化時，參數(shù)應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。 (4)炮眼布置圖3.5 鉆眼爆破安全技術(shù)措施鉆眼爆破過程中主要安全注意事項和相關(guān)技術(shù)措施。(1）采用鉆爆法作業(yè)時，打眼方法、炮眼位置、空幫的距離、敲幫問頂制

29、度、裝藥聯(lián)線及放炮等必須在施工作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。（2）井下放炮、瞎炮的處理以及裝配引藥都必須嚴格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定，并在施工作業(yè)規(guī)程中明確。（3）井筒施工所用炸藥、雷管必須在有生產(chǎn)許可證的廠家購置。建立健全炸藥和雷管的運輸、儲存保管和領(lǐng)退制度。（4）放炮員必須持雙證上崗，無證不得領(lǐng)取爆破器材。（5）運送雷管或炸藥只能由放炮員一人隨吊桶同行，雷管、炸藥必須分別運往井下，并事先通知絞車司機及把鉤工、信號工，慢速提升。（6）放炮前，設(shè)備必須提到規(guī)定的安全高度，放炮員最后升井，開鎖放炮前應(yīng)發(fā)出警戒信號，確認無誤后才可合閘放炮。（7）放炮后，通風時間不得少于40分鐘，待炮煙吹散后，由班長、放

30、炮員、瓦檢員、信號工首先下井檢查吊盤上及設(shè)備上的浮矸，然后檢查工作面有無瞎炮及瓦斯情況，確認安全后其它人員方可下井工作。在井筒中敷設(shè)載波電纜，炮后第一罐下井人員使用手持式報話機進行信號聯(lián)系。（8）井筒內(nèi)的各種電纜、電氣設(shè)備必須符合防爆要求，不符合要求的電纜設(shè)備必須更換，否則不準入井。（9）傘鉆使用安全注意事項經(jīng)常檢查懸吊傘鉆的鋼絲繩套及有關(guān)機具有無損壞，發(fā)現(xiàn)問題及時更換。支撐臂、調(diào)高器一經(jīng)固定，在打眼未全部結(jié)束時，嚴禁扳動其控制閥，支撐臂的高壓軟管嚴防鉆臂回轉(zhuǎn)壓壞，以免傘鉆傾斜造成事故。傘鉆固定支撐臂位置要避開升降吊桶的位置。在吊桶升降部位鉆孔時，要注意防止吊桶碰撞鉆臂。傘鉆上下井轉(zhuǎn)換掛鉤時，

31、必須關(guān)閉井蓋門，在傘鉆升降時，應(yīng)采用慢速，各盤口應(yīng)設(shè)監(jiān)護人。打眼時，推進氣缸下推速度不宜過快，以防跑道頂尖碰壞；并注意防止推進絲桿旋轉(zhuǎn)纏手傷人。打眼過程中，驅(qū)動油泵風馬達應(yīng)關(guān)上，動臂動作時再開；以免因溢流閥動作頻繁而失靈及液壓油發(fā)熱。冬季施工則要采取保暖措施，防止液壓油凍結(jié)。鑿巖機的回轉(zhuǎn)、沖擊部分應(yīng)盡量減少空轉(zhuǎn)，空打等現(xiàn)象，以免轉(zhuǎn)速過高和氣缸過熱而損壞。鉆眼中，回轉(zhuǎn)、沖擊和推進合理匹配，可有效地提高鉆鑿速度，延長部件壽命。當巖石中硬時，沖擊、回轉(zhuǎn)、推進手柄都扳至最大位置；硬巖時，則加大沖擊；遇斷層和裂縫等特殊地層時，則應(yīng)全部采用全檔。4 裝巖提升工作 4.1 裝巖 選擇裝巖機械、確定裝巖生產(chǎn)率

32、及沒循環(huán)的裝巖時間。采用挖機配合中心回轉(zhuǎn)抓巖機出矸裝罐，抓巖機固定在下吊盤梁上。小型挖掘機清底。布置三套單鉤提升，矸石上井后經(jīng)溜矸槽溜入地矸倉，再由自卸式汽車排入工廣指定場地。4.1.1確定必需抓巖能力(1)按照一次爆破巖石量計算（松散）： (4.1)式中 超挖系數(shù)，光面爆破1.0，非光面爆破1.05巖石松散系數(shù)，1.52.0必需抓巖能力： (2)根據(jù)抓巖時間： （4.2）式中 qd清底矸石量，1020m3第一階段裝巖系數(shù)，0.650.8t1掘進循環(huán)中裝巖時間，一般占循環(huán)時間40%60%，在滿足配套要求和裝巖時間要求下，可按選取。4.1.2抓巖機類型和斗容的確定根據(jù)井筒直徑、必需生產(chǎn)率及大型機

33、械化配套要求，并考慮占用井筒面積，選用煤炭礦山普遍使用的中心回轉(zhuǎn)抓巖機。 斗容： （4.3）式中 t1第一階段裝巖時抓巖機抓取一次循環(huán)時間，2535s；kg工時利用率，0.60.9；km抓斗抓滿系數(shù)，第一階段抓巖時1.01.1；因此，選用中心回轉(zhuǎn)抓巖機hz-4兩臺，技術(shù)參數(shù)見下表。表4.1 hz-4主要技術(shù)特征名稱hz-4抓斗容積/m30.4抓巖能力/m3h30使用風壓/mpa0.50.7壓風消耗量/m3min-117抓斗質(zhì)量/kg1850片數(shù)8閉合直徑/mm1296張開直徑/mm1965進氣管直徑/mm38.1提升機構(gòu)提升能力/kg2750提升速度/ms-10.350.5卷筒容繩量/m60鋼

34、絲繩直徑/mm14提升風馬達功率/kw18.39回轉(zhuǎn)機構(gòu)回轉(zhuǎn)速度/ rmin-134回轉(zhuǎn)角度/360風馬達功率/kw6.25進氣管直徑25.4變幅機構(gòu) 平均速度/ms-10.4吊盤固定裝置手動千斤頂/個2液壓千斤頂/個2工作油壓/mpa1516外形尺寸長/mm1170寬/mm1400高在吊盤上方/mm1675在吊盤下方/mm4860機器質(zhì)量/kg7577適用井筒直徑 /m46考慮到兩臺中心回轉(zhuǎn)抓巖機對于井筒邊的矸石裝轉(zhuǎn)不夠，因此再配置一臺小型挖掘機，裝 載 機型號為zl-50，配合hz-6型中心回轉(zhuǎn)抓巖機裝巖。4.2 提升4.2.1 提升方式的確定立井開鑿時采用的提升方式有單鉤提升和雙鉤提升兩

35、種。提升方式的確定應(yīng)根據(jù)井筒的直徑、深度和作業(yè)方式選定。先將各個提升方式做如下比較：一套單鉤：用于單行作業(yè)、混合作業(yè)，適用于直徑不大于5m（含5m）、深度不大于300m的井筒；兩套單鉤：用于單行作業(yè)、混合作業(yè)、平行作業(yè)，適用直徑5.56m，深度600m左右的井筒；一套雙鉤：用于單行作業(yè)、混合作業(yè)，適用直徑大于5.5m（含5.5m）深度400m左右的井筒；一套單鉤和一套雙鉤：用于單行作業(yè)、混合作業(yè)、平行作業(yè)，適用于直徑6.58.0m，井筒深度6001000m的井筒；本井筒凈直徑10m，井筒深度755.5m，單行作業(yè)，采用三套單鉤提升。4.2.2 提升設(shè)備的選擇(1)吊桶容積的選擇；單鉤提升，提升

36、循環(huán)時間估算: (4.4)式中 t1提升一次循環(huán)時間，sh提升高度，m，取吊桶超過卸矸臺高度1.8m，型井架的卸矸平臺高度為10.5m =755.5+10.5+1.8=767.8m。取768m；hws無穩(wěn)段提升高度，40m， 取40md吊桶摘掛鉤及卸矸時間，6090s，取90s；因此，矸石吊桶容積 （4.5）式中 為提升不均勻系數(shù)，=1.151.25，取為1.25抓巖機最大生產(chǎn)能力，多臺抓巖機時為總生產(chǎn)能力（松散體積），0.9吊桶裝滿系數(shù)提升一次循環(huán)時間，s考慮該井筒之前的凍結(jié)段荒斷面更大，因此選取的吊桶容積稍微大一些。選用5m3吊桶三個，其中一個備用。提升鋼絲繩的選擇；提升機的選型；提升天輪

37、的選擇；提升機電機功率；實際提升能力計算。4.2.2提升絞車井筒布置jkz-3.2/18提升絞車3臺。絞車技術(shù)參數(shù)見表4.2。表4.2 絞車主要技術(shù)參數(shù)表 型 號最大靜張力(kg)最大靜張力差(kg)提升速度(m/s)最大繩徑(mm)實際繩徑(mm)鋼絲繩最大破斷力(kg)電機功率(kw)提升高度（m）jkz-3.2/1818000180005.49(590轉(zhuǎn))47421413921250兩層1300jkz-3.2/1818000180005.4(585轉(zhuǎn)）45421413921250兩層1180 4.2.3 提升能力提升能力見表4.3表4.3 井筒不同深度的提升能力表 提升方式提升機型號絞車

38、數(shù)量(臺)吊桶容積(m3)井筒深度（m）100200300400500600700800提升能力（m3/h）三套單鉤jkz-3.2/181569.057.7849.6943.5938.8335.031.8629.24jkz-3.2/181569.057.7849.6943.5938.8335.031.8629.24jkz-3.2/181569.057.7849.6943.5938.8335.031.8629.24說明：提升能力滿足井筒不同時期的施工要求。4.2.4 提升系統(tǒng)選型計算（jkz-3.2/18型提升絞車）（1）計算提升高度ho=755.5+27.178+0.75+1.5+0.4=78

39、5.328m。取786m；（2）設(shè)計選用187-42-1870型不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩作為提升繩，繩重ps=6.88kg/m，鋼絲繩最小破斷拉力為133536kg，配11t鉤頭。（3）提升容器自重：5m3吊桶：qz=1690+215+240+16.45=2161kg（11t鉤頭）3m3底卸式吊桶：qz=1650+215+240+16.45=2121kg（11t鉤頭）（4）提升載荷：5m3吊桶：q=0.951600=7200kg3m3底卸式吊桶（砼）：q=0.932450=6615kg hz-4型中心回轉(zhuǎn)抓巖機整機重7577kg，解體重量小于5000kg傘鉆自重11100kg提升繩重：傘鉆、5m3吊桶及3

40、m3砼吊桶提升755.5m時，繩長786m，重5408kg；（5）提升鋼絲繩靜張力：5m3吊桶（提升755.5m時）：q=2161+7200+5408=14769kg；3m3底卸式吊桶（提升755.5m時）：q=2121+6615+5408=14144kg；傘鉆（提升755.5m時）：q=471+11100+5408=16979 kg5m3吊桶（提人755.5m）：q=2161+7511+5408=8394 kg該載荷小于絞車鋼絲繩最大靜張力18000kg，滿足使用。（6）以最大靜張力驗算提升繩安全系數(shù)ma： 提矸：ma=133536/16979=7.867.5，提人：ma=133536/83

41、94 =15.99.0，滿足規(guī)程要求。（7）電機功率驗算po=qov=qowd/（10260） （4.6） =169795903.2/（1020.856018）=1075.5kw1250kw（絞車電機功率），滿足使用。結(jié)論：提升絞車掛5m3矸石吊桶、3m3砼吊桶及傘鉆施工到底。實際施工時，應(yīng)根據(jù)實際情況更換提升吊桶，確保提升安全。（8）提升偏角驗算主副提升絞車滾筒中心與天輪中心距離分別為58.1m、58.96m和53.85m，鋼絲繩距提升中心線的最大偏移量為1.5m和1.3m。提升鋼絲繩最大偏角：故提升鋼絲繩最大偏角滿足要求。（9）提升過卷高度驗算（5m3吊桶為例）絞車最大繩速為5.49m/s

42、。 h4=h-(h1+h2+h3+0.5r) （4.7） =27.178-（10.5+1.8+7.48+0.75）=6.648m式中 h為井架高度即井口水平到天輪平臺的距離，27.178mh1翻矸臺高度，取10.5mh2吊桶卸矸所需高度，1.8mh3吊桶、鉤頭、連接裝置和滑架的總高度，h3=3.48+1.5+2.5=7.48mh4提升過卷高度，m。r提升天輪公稱半徑，1.5m。大于煤礦安全規(guī)程規(guī)定的3.03m，滿足施工要求。（10）提升天輪的選擇選用提升天輪應(yīng)滿足以下條件：dtl60ds （4.8）qtlqd （4.9）式中 dtl天輪直徑，mm；ds鋼絲繩直徑，mm；qtl天輪允許的最大鋼絲

43、繩鋼絲總破斷力，kg；qd鋼絲繩的實際最大鋼絲總破斷力,kg。因此提升天輪的選擇dtl60ds=6042=2520mm因此，提升天輪選擇三個直徑為3.0m的鑄鋼提升天輪。4.2.3 穩(wěn)繩、懸吊天輪及鑿井絞車的選擇（1）主副提穩(wěn)繩主副提穩(wěn)繩終端荷載，估算為14000kg。鋼絲繩終端荷載： (4.10)鋼絲繩單位長度重： （4.11）取m=6，b=1870mpa，=786m,計算得可選187鋼絲繩4根,直徑，標準單位長度重破斷力總和=59437kg驗算安全系數(shù)： （4.12）所選鋼絲繩187281870滿足要求（2）懸吊天輪天輪直徑直徑，所以選擇4個直徑為650m的單槽輕型懸吊天輪。 （3）穩(wěn)車需

44、要穩(wěn)車能力 (4.13)式中 wz懸吊荷載，kg；前面計算得7000kg；n鋼絲繩根數(shù)；wb鑿井絞車允許最大靜拉力，kg；代入得，根據(jù)容繩量，可選-10/600兩臺，因為主副提一樣所以，選用四臺-10/600。 4.3 排矸在井架10.5m處設(shè)翻矸平臺，安裝兩套矸石溜槽,采用座鉤式自動翻矸，矸石由吊桶倒入溜槽后落地,再由鏟車配合排矸汽車就近回填廣場或排到指定地點。座鉤式翻矸裝置由鉤子、托架、支架和底部帶有中心圓孔的吊桶組成。其工作原理是：矸石吊桶提過泄矸臺后，關(guān)上泄矸門，這時，由于鉤子和托梁系統(tǒng)的重力作用，鉤尖保持鉛垂狀態(tài)，并在提升中心線上，鉤身向上翹起與水平呈20度角。吊桶下落時，首先碰到尾

45、架并將尾架下壓，使鉤尖進入桶底中心孔內(nèi)。由于托梁的轉(zhuǎn)軸中心偏離提升中心線200mm，放松提升鋼絲繩時，吊桶借偏心作用開始傾倒并稍微向前滑動，直到鉤頭鉤住桶底中心孔邊緣鋼圈為止，繼續(xù)松繩，吊桶翻轉(zhuǎn)泄矸。提起吊桶，鉤子借自重復(fù)位。5 支護5.1 臨時支護在特殊地層（破碎帶）片幫時采取錨、網(wǎng)、噴或錨、網(wǎng)臨時支護，嚴重時縮短模板段高由4.0m金屬大模板縮短到2.5m控制循環(huán)時間、組織快速施工、采取掛圈掛網(wǎng)等措施，防止抽幫或片幫事故。臨時支護采用管縫式錨桿，錨桿規(guī)格：45mm1600mm，錨桿間排距900mm900mm。網(wǎng)片規(guī)格長寬=20001000mm，6mm鋼筋焊接，搭接長度100mm，采用42mm

46、鉆頭鉆錨桿眼固定網(wǎng)片。錨桿、網(wǎng)片要備有2個段高的使用量，存放在雜品倉庫內(nèi)。噴射混凝土強度c20，噴厚70mm。（1）錨桿施工1. 鉆孔直徑為42mm； 2鉆孔深度1650mm（錨桿長度1600mm）； 3鉆孔角度75，盡量與巖面垂直4安裝前測量錨孔深度，要求不小于桿體有效長度；5錨桿安裝時，要保持鑿巖機與錨桿、鉆孔的中心線在同一軸線上；（2）噴射混凝土噴射混凝土，利用底卸式吊桶下放至井筒工作面，吊桶上用彩條布進行遮蓋，以防噴漿料受潮，同時將噴漿機也放至井筒工作面上，采用人工上料至噴漿機。噴漿時，作業(yè)人員必須抱緊噴槍，噴槍口嚴禁對人，噴漿由上而下進行，圍巖不好時，先初噴，后再掛網(wǎng)打錨桿進行噴漿，

47、噴槍與巖面盡量保持垂直，噴射質(zhì)量以不流淌為宜。速凝劑摻量為水泥重量的0.50.8。（3） 噴漿順序：風水電料。（4）停機順序：料電水風。(5) 堵管問題處理：噴射作業(yè)時，發(fā)現(xiàn)噴頭不出料，要立即停料、停機，再停風、水，自噴頭至機體用大錘敲擊，特別是接頭處；敲擊后，用壓風吹出。噴漿作業(yè)時，注意出料管不可有死彎，以防堵管。5.2 永久支護5.2.1模板形式及規(guī)格選用mjy型開口式整體金屬下行刃腳模板砌壁，砌壁段高為4.0m，與深孔光面爆破相結(jié)合，實現(xiàn)了一掘一砌正規(guī)循環(huán)作業(yè)。刃腳模板由地面穩(wěn)車懸吊，實行集中控制，該模板整體強度大，不易變形，接茬嚴密無錯臺。表5.1 mjy系列模板的主要特征參數(shù)特征參數(shù)

48、單位數(shù)值模板直徑m12模板塊數(shù)個12收縮口數(shù)個1模板高度m4.0模板質(zhì)量t52.005.2.3模板懸吊方式與鑿井絞車的選擇模板重52000kg，選用四臺鑿井絞車懸吊。每根鋼絲繩承受的荷載為：則鋼絲繩單位長度重量為： (5.1)式中 m安全系數(shù)，根據(jù)煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，取6；b鋼絲繩的極限抗拉強度，取1770mpa；鋼絲繩計算長度，取785m則計算可知可選187401770鋼絲繩，直徑，標準單位長度重，破斷力總和=114946kg驗算安全系數(shù)： （5.2）所選鋼絲繩187401770滿足要求需要穩(wěn)車能力 （5.3）式中 wz懸吊荷載，kg；前面計算得16000kg；n鋼絲繩根數(shù)；這里四繩懸吊，為

49、4wb鑿井絞車允許鋼絲繩最大靜拉力，kg；代入得 ，根據(jù)容繩量，可選4臺型鑿井絞車，滿足要求。5.2.4懸吊天輪的選擇天輪直徑直徑，所以選擇四個直徑為1050mm單槽懸吊天輪。5.2.5砌壁吊盤的結(jié)構(gòu)形式與規(guī)格井筒內(nèi)設(shè)置三層鑿井吊盤，下層吊盤安設(shè)2臺中心回轉(zhuǎn)抓巖機出矸，吊盤由地面穩(wěn)車懸吊，兩盤面間距4m，直徑9.7m。上層盤為保護盤，兼設(shè)分灰器；中層盤進行立模、澆搗混凝土；下層盤用于拆除模板及檢修井壁，拆下的模板可提至中層盤做循環(huán)使用，上下層之間要有充分的操作空間。5.2.6懸吊方式及鑿井絞車（1）懸吊鋼絲繩鋼絲終端荷載有三層吊盤自重（含大抓、水泵重量）、工作人員及工具自重，按均布荷載處理，估算為616000kg。鋼絲繩終端荷載： (5.4)鋼絲繩單位長度重： (5.5)取m