涼水井煤礦二號(hào)回風(fēng)立井施工技術(shù)研究

柯發(fā)宏

（神木匯森涼水井礦業(yè)有限責(zé)任公司，陜西 神木719319）

0 概述

涼水井井田位于陜西省榆林市神木縣境內(nèi)， 地處榆神礦區(qū)東部，井田面積68.9km2，地質(zhì)儲(chǔ)量6.65 億噸，可采儲(chǔ)量4.07 億噸，配套建設(shè)相應(yīng)規(guī)模的選煤廠， 井田范圍內(nèi)可采煤層為3-1、4-2、4-3、4-4、5-2煤共五層，開(kāi)采深度由標(biāo)高＋1178.23m 至＋1071.84m。 設(shè)計(jì)采用斜井開(kāi)拓方式，分煤層設(shè)計(jì)開(kāi)采水平，長(zhǎng)臂綜采機(jī)械化采煤法，目前井下裝備一個(gè)綜采工作面。 新開(kāi)鑿的二號(hào)回風(fēng)立井井底相對(duì)標(biāo)高為-227.35m，井筒施工采用普通法施工。

1 工程地質(zhì)概況

表土層：井筒穿越土層厚度為96.2m 左右，上部巖性為灰黃色沙土，厚度50.2m，在深度0～4.50m 和5.40～15.30 之間為細(xì)砂，干燥松散；在深度23.50～34.20m 和44.80～50.20m 之間為粉沙，松散；在深度15.30～23.50m 和34.20～43.80m 之間為黃土，結(jié)構(gòu)疏松。 沙土層易被水流沖蝕而引起坍塌，浸水易失穩(wěn)，屬于中等壓縮性沙土，不易濕陷性，屬不穩(wěn)定圍巖。 下部巖性為紅土， 深度為50.20～96.20m， 厚度為46.00m，成分以次粘土、亞粘土為主，具可塑性。

基巖段：立井井筒穿過(guò)風(fēng)化巖段的厚度20.30m，其中強(qiáng)風(fēng)化巖厚度9.30m，弱風(fēng)化層厚度11.00m，巖石屬易軟化巖類，圍巖屬不穩(wěn)定巖層，井筒施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)安全措施。 井筒穿越下部延安組地層主要由層狀結(jié)構(gòu)及塊狀結(jié)構(gòu)的巖體組成。 粉砂巖組軟化系數(shù)0.40，砂巖組軟化系數(shù)平均0.58。 巖石屬易軟化較硬巖類，總體屬中等穩(wěn)定圍巖。

煤層： 本井筒共穿過(guò)5 個(gè)主要含煤地層，3-1、4-2、4-3、4-4、5-2煤煤層總厚為12.05m。

涼水井煤礦屬瓦斯礦井，揭煤施工時(shí)編制專項(xiàng)技術(shù)安全措施。

井筒涌水量按＜50m3/h 考慮。

2 施工方案與施工工藝

2.1 施工方案

采用“四新”加快施工速度。

新工藝：回風(fēng)立井施工，表土段采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的YC35-8 挖掘機(jī)挖掘； 基巖段采用SJZ6.9 型傘鉆配YGZ-70 型導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)鉆眼，實(shí)施中深孔光面爆破；HZ-6 抓巖機(jī)裝罐，一掘一砌；采用電磁雷管起爆等爆破新技術(shù)，以提高炮眼利用率和循環(huán)進(jìn)尺。 使用整體活動(dòng)式金屬模板砌壁，液壓自動(dòng)脫模。 大型絞車提升大吊桶提矸、自卸汽車排矸、高效隔爆軸流對(duì)旋風(fēng)機(jī)通風(fēng)、工業(yè)電視、計(jì)算機(jī)輔助管理等配套的機(jī)械化施工新工藝。

新技術(shù)：采用鋼筋剝肋滾壓直螺紋等強(qiáng)連接安裝鋼筋；基巖段中深孔光爆；潛孔鉆機(jī)施工探煤孔、探水孔；新型煤礦通訊與信號(hào)裝置；計(jì)算機(jī)輔助管理、工業(yè)電視監(jiān)控等新技術(shù)。

新材料、新設(shè)備：采用YC35-8 挖掘機(jī)、SJZ6.9 型傘鉆、FBDN.o5.6/2×15 高效隔爆軸流對(duì)旋風(fēng)機(jī)、Φ800mm 抗靜電阻燃膠質(zhì)風(fēng)筒、高照度DGS175/127（B）A 礦用隔爆型投光燈、新型煤礦通訊、信號(hào)裝置、商品混凝土等新材料、新設(shè)備。

2.2 施工工藝

涼水井煤礦二號(hào)回風(fēng)立井井筒凈徑7.0m，全深227.35m，井筒表土層深96.20m，基巖段深131.15m。井筒采用普通法施工。井筒0～59m采用鋼筋砼支護(hù)， 井筒59～150.17m 采用素砼支護(hù)， 井筒150.17～169.47m 采用采用鋼筋砼支護(hù)， 井筒169.47～181.47m 采用素砼支護(hù)，井筒181.47～191.17m 采用鋼筋砼支護(hù)，井筒191.47～212.3m 采用素砼支護(hù)，井筒212.3～225.6m 采用鋼筋砼支護(hù)，井壁厚度為550mm。

永久鎖口施工：回風(fēng)立井采用永久鎖口方式施工，井口設(shè)計(jì)標(biāo)高＋1297.10m，凈直徑7.0m。 實(shí)際施工時(shí)，按此標(biāo)高控制永久鎖口上口位置。 永久鎖口上部預(yù)留好防爆門(mén)基礎(chǔ)鋼筋接茬并進(jìn)行防銹處理。 鎖口施工采取YC35-8 挖掘機(jī)配合風(fēng)鎬、風(fēng)鏟人工挖掘，金屬裝配式模板澆筑砼。為保證施工順利及安全施工，砼與井壁之間加設(shè)油氈隔水，采用分片短段對(duì)稱掘進(jìn)，段高控制在1m 以內(nèi)。 井筒表土整體性差時(shí)，采用井圈＋背板作為臨時(shí)支護(hù)。 風(fēng)硐口及安全出口在井筒鎖口施工時(shí)一并穩(wěn)模施工出來(lái)，預(yù)留鋼筋接茬并進(jìn)行防銹處理。 鎖口以下的永久井壁在施工其上部時(shí)，按設(shè)計(jì)要求做好與鎖口下方的鋼筋接茬。

表土段施工：表土段使用YC35-8 小型挖掘機(jī)挖掘，輔以風(fēng)鎬和高效風(fēng)鏟修邊，掘進(jìn)時(shí)，直接按設(shè)計(jì)將荒徑以內(nèi)的土層挖出。當(dāng)井筒掘夠段高后，即操平工作面，同時(shí)脫模，下放刃角并找正，然后綁扎鋼筋，井壁豎筋采用鋼筋剝肋滾壓直螺紋等強(qiáng)連接、 環(huán)筋均采用綁扎連接，鋼筋的搭接長(zhǎng)度為35d（d 為鋼筋直徑）。再整體下放模板至工作面，找正后澆筑砼，固定段高1.8～3.6m。 由輸料管經(jīng)分灰器將砼直接送至井筒模板內(nèi)。

基巖段施工：井筒基巖段垂深96.20～227.35m，厚度為131.15m，主要由中粒砂巖、粉砂巖、細(xì)粒砂巖和煤組成。 作業(yè)方式：采用短段掘砌混合作業(yè)方式。中深孔光面爆破，一掘一砌，掘砌段高3.6m。掘進(jìn)方法：采用SJZ6.9 型傘鉆，YGZ-70 型導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)鉆眼，眼深4.0m。 選用T100 水膠炸藥，掏槽眼、輔助眼使用Φ45×500mm 藥卷連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，周邊眼使用Φ35×400mm 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，實(shí)現(xiàn)中深孔光面爆破。 采用電磁雷管，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，一掘一砌。

壁座施工：按設(shè)計(jì)掘出其荒徑，綁扎好鋼筋，與上段井壁一并澆筑。

煤門(mén)施工：煤門(mén)與井筒連接處兩翼各5m 與井筒同時(shí)施工。 在下掘井筒的同時(shí)把井筒連接處兩翼掘出，并作好錨網(wǎng)噴臨時(shí)支護(hù)，井筒連接處和井筒整體澆筑砼。 當(dāng)井筒施工至煤門(mén)位置時(shí)，做好上部井筒的永久支護(hù)工作，在向下掘進(jìn)井筒的同時(shí)把煤門(mén)掘出，采用下行分層平行交叉作業(yè)的施工方法， 井筒工作面超前煤門(mén)工作面一個(gè)分層，將兩翼煤門(mén)的拱基線以上部分各掘夠5m，并做好錨網(wǎng)噴臨時(shí)支護(hù)后，再掘進(jìn)煤門(mén)的墻體部分直至煤門(mén)的底板，及時(shí)做好墻體部分的錨網(wǎng)噴臨時(shí)支護(hù)，然后完成井筒掘進(jìn)施工，將工作面操平，下放整體式金屬模板與兩翼煤門(mén)模板接茬后整體澆筑砼。 兩翼煤門(mén)內(nèi)的穩(wěn)模、扎鋼筋工作與井筒下放大模板、澆筑砼工作平行交叉作業(yè)，商品混凝土砼由輸料管經(jīng)分灰器將砼直接送至煤門(mén)及井筒模板內(nèi)進(jìn)行澆筑，這就保證了澆筑砼工作的連續(xù)性。

3 勞動(dòng)組織及質(zhì)量控制

工期安排：進(jìn)點(diǎn)準(zhǔn)備5 天；從開(kāi)始試挖到完成20m，并完成鎖口和風(fēng)硐、安全出口施工、三盤(pán)二臺(tái)掛裝完畢，具備正式開(kāi)挖條件，準(zhǔn)備期40 天；表土段垂深20m～96.2m（76.2m）掘砌75.6m／月，工期31 天；井筒基巖段96.2m～227.4m（131.2m）掘砌86.4m/月，工期46 天；井筒壁座施工2 天；煤門(mén)施工20 天，工程總工期144 天（總工期不包括煤門(mén)施工、工作面預(yù)注漿、特殊法施工軟巖及探揭煤工期），純井筒掘砌工期77 天。

質(zhì)量控制：①建立健全質(zhì)量保證體系：建立以項(xiàng)目經(jīng)理任組長(zhǎng)，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人為副組長(zhǎng)，工程技術(shù)部、質(zhì)量安全監(jiān)察部等部門(mén)為領(lǐng)導(dǎo)小組。 ②強(qiáng)化全員質(zhì)量意識(shí)：制定從項(xiàng)目經(jīng)理到操作人員的質(zhì)量崗位責(zé)任制，明確職責(zé)，嚴(yán)格追究，形成全方位、全過(guò)程的質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò)。③加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)：定期或不定期的組織職工開(kāi)展崗位技能培訓(xùn)，學(xué)習(xí)有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程，進(jìn)行“四新”（新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備）成果培訓(xùn)和技術(shù)推廣。 加強(qiáng)質(zhì)量培訓(xùn)工作，組織全體施工人員（包括工程技術(shù)人員和管理干部）認(rèn)真學(xué)習(xí)，全面掌握施工技術(shù)規(guī)范、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和我處質(zhì)量管理體系文件，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。 ④工序質(zhì)量控制為核心：加強(qiáng)過(guò)程控制和原材料的檢驗(yàn)試驗(yàn)工作，確保采購(gòu)質(zhì)量符合要求，做到不合格的原材料不進(jìn)場(chǎng)，試驗(yàn)不合格不使用，施工過(guò)程中凡上一道工序不合格，下一道工序不施工。重要工序完成后，由技術(shù)負(fù)責(zé)人組織并邀請(qǐng)建設(shè)、監(jiān)理單位驗(yàn)收。⑤根據(jù)工程特點(diǎn)，認(rèn)真編制項(xiàng)目質(zhì)量計(jì)劃，明確質(zhì)量控制的各項(xiàng)要求，規(guī)定工程質(zhì)量檢驗(yàn)、試驗(yàn)方法和途徑。 對(duì)砼支護(hù)、破碎帶施工等重點(diǎn)工程制定作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，對(duì)井筒掘進(jìn)、中深孔光爆、等關(guān)鍵工序制定工藝標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按作業(yè)指導(dǎo)書(shū)和工藝標(biāo)準(zhǔn)施工。 ⑥建立質(zhì)量情報(bào)信息網(wǎng)絡(luò)，質(zhì)量情報(bào)信息主要是反應(yīng)工程施工過(guò)程中各環(huán)節(jié)的工程質(zhì)量和工作情況， 這其中還包括了新技術(shù)、新材料、新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)等。 為了搞好工程質(zhì)量目標(biāo)管理，保證和有效控制質(zhì)量，工程施工管理人員、技術(shù)人員、質(zhì)量檢查人員要經(jīng)常深入施工現(xiàn)場(chǎng)，及時(shí)、正確掌握第一手有關(guān)質(zhì)量情況資料，做到及時(shí)收集、及時(shí)反饋、及時(shí)分析、及時(shí)應(yīng)用，以便更好的保證工程質(zhì)量。

4 結(jié)論

涼水井煤礦二號(hào)回風(fēng)立井普通法施工工藝的研究，為榆神礦區(qū)同類型井筒施工積累經(jīng)驗(yàn)和提供參考。

［1］袁亮,祝經(jīng)康.張集煤礦立井施工技術(shù)研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù),1999,27(11):10-12.

［2］張超暉,陳弦,王明智,等.西部煤礦一些特殊地質(zhì)條件下的建井技術(shù)[J].建井技術(shù),2013,3:011.

［3］張峰飛.回風(fēng)立井快速施工工藝研究[J].陜西煤炭,2012,31(6):38-39.