楊村煤礦風(fēng)井井筒套壁快速施工技術(shù)

居憲博 金希武 江開堯 王 樺

(1.國投新集能源股份有限公司，安徽 淮南 232000； 2.天地科技建井研究院，北京 100013)

?

楊村煤礦風(fēng)井井筒套壁快速施工技術(shù)

居憲博1金希武1江開堯1王 樺2*

(1.國投新集能源股份有限公司，安徽 淮南 232000； 2.天地科技建井研究院，北京 100013)

介紹了楊村煤礦風(fēng)井井壁設(shè)計結(jié)構(gòu)參數(shù)及特點，并結(jié)合風(fēng)井實際情況，在確保工程安全、工程質(zhì)量的前提下，從吊盤作業(yè)、下料方式、施工準備、勞動力組織等方面，提出了一系列井筒套壁快速施工的方法和措施。

風(fēng)井，套壁，快速施工，吊盤

1 礦井概況

國投新集楊村煤礦位于安徽省淮南市鳳臺縣楊村鄉(xiāng)境內(nèi)、淮南煤田的西北部，屬淮南復(fù)向斜中的次一級褶曲陳橋背斜的北翼，地層總體為一傾向NW的單斜構(gòu)造，同時伴有次一級褶曲，地層傾角一般為10°～30°。煤系地層為石炭-二疊系，含煤10層，開采主煤層為13-1，11-2和8煤。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為5.0 Mt/年，立井開拓，主、副、風(fēng)井三個井筒均在同一工業(yè)廣場內(nèi)(工業(yè)場地位于井田中東部)，井筒凈直徑分別為7.5 m，7.5 m，7.8 m，井筒深度分別為986.9 m，1 001.9 m，986.9 m。三井井筒井口標高均為+26.7 m，落底水平-945 m。根據(jù)三井地質(zhì)柱狀圖，楊村煤礦礦區(qū)主要由第四系(Q)、早第三系(E)、二疊系(P)地層組成。其中第四系沖積層厚度：主井為538.25 m，副井為536.60 m，風(fēng)井為538.90 m。早第三系紅層起止深度：主井為538.25 m～608.10 m，厚度為69.85 m；副井起止深度為536.60 m～670.55 m，厚度為133.90 m；風(fēng)井起止深度為538.90 m～656.80 m，厚度為117.90 m。二疊系風(fēng)化破碎帶起止深度：主井為608.10 m～680.00 m，厚度為71.90 m；副井起止深度為670.55 m～703.55 m，厚度為33.00 m；風(fēng)井起止深度為656.80 m～752.50 m，厚度為95.70 m。三個井筒均采用凍結(jié)+普通鑿井法施工，凍結(jié)深度分別為723 m，725 m，800 m[1-4]。

楊村煤礦井田內(nèi)含水層(組)由新生界松散層砂層孔隙水、煤系地層砂巖裂隙水和石炭系太原組石灰?guī)r巖溶裂隙水三部分組成。煤系地層砂巖裂隙水是礦井直接水源，區(qū)內(nèi)砂巖裂隙發(fā)育，富水性較強。

2 風(fēng)井井筒內(nèi)層井壁設(shè)計(+11.15 m～-543.1 m段)

楊村煤風(fēng)井井筒內(nèi)壁設(shè)計參數(shù)如表1所示。

表1 風(fēng)井井筒內(nèi)壁設(shè)計參數(shù)一覽表

3 風(fēng)井井筒套壁施工方法

3.1 合理安排吊盤作業(yè)工序

吊盤是套壁作業(yè)中最為重要的設(shè)施之一[5-7]，為確保施工安全，結(jié)合風(fēng)井施工實際情況，風(fēng)井井筒套內(nèi)壁施工設(shè)五層吊盤。第一層吊盤作為施工人員清除外層井壁表面雜物、鋪設(shè)聚乙烯塑料板、施工、固定外層豎筋工作盤；第二層吊盤作為施工人員緊固外層豎筋，綁扎外層圈筋，下放混凝土工作盤；第三層吊盤作為施工人員綁扎內(nèi)層鋼筋及連接筋，提模板，穩(wěn)模板，找線，澆筑及振搗混凝土工作盤；第四層吊盤作為第五層吊盤上施工人員的保護盤；第五層吊盤作為施工人員拆除模板，清理模板，對井壁灑水養(yǎng)護工作盤。

3.2 使用風(fēng)動扳手提高模板的螺栓緊固進度

風(fēng)井套內(nèi)壁期間，緊固模板螺栓工作繁瑣且至關(guān)重要，螺栓緊固不牢固可能會導(dǎo)致跑模事故的發(fā)生，且影響井壁成形尺寸。傳統(tǒng)的方法就是使用扳手把一顆一顆螺栓緊固到位。為保證施工安全及井壁尺寸，風(fēng)井采用風(fēng)動扳手緊固螺栓。整個鋼筋工序驗收合格后方可進行立板工序，風(fēng)井的模板連接使用風(fēng)動扳手擰緊，確保了模板緊固牢固，提高了工作效率，又減輕了工人勞動強度。平均每模緊固螺栓時間由原來的30 min縮短為12 min。

3.3 創(chuàng)新下料方式

傳統(tǒng)下料方式是在二層盤的位置設(shè)置分灰器，混凝土在地面通過底卸式吊桶下放至分灰器，通過分灰器的溜灰管流入模板。風(fēng)井目前在二層吊盤2個喇叭口處各焊接一個下料溜槽(溜槽可以折疊)，每個溜槽末端設(shè)兩個溜灰管，通過溜灰管至穩(wěn)好的模板內(nèi)。混凝土在地面通過底卸式吊桶下放至二層吊盤下料溜槽上部，工作人員將底卸式吊桶對準下料溜槽，然后打開吊桶出料口，混凝土先通過下料溜槽，再經(jīng)溜灰管流入下層吊盤已穩(wěn)好的模板中。風(fēng)井改良下料方式后不再使用分灰器，故節(jié)約了提升分灰器的時間，且給施工帶來方便和安全。

3.4 做好施工準備，加強施工過程質(zhì)量控制

1)嚴把材料送檢關(guān)。對原材料質(zhì)量嚴格把關(guān)，對鋼筋、直螺紋絲套、塑料夾層按照規(guī)定進行抽樣送檢，不合格材料嚴禁使用。

2)提前對鋼筋進行標記。地面加工鋼筋時，按照鋼筋型號對環(huán)筋的搭接長度用紅漆做好標記，便于井下施工。

3)嚴格控制內(nèi)外層鋼筋的間距及保護層厚度。外層豎筋必須使用鋼筋橛子固定在外壁上，有效保證了外層鋼筋保護層及鋼筋橫平豎直。豎筋連接套上齊后由施工單位驗收員自檢合格后，由礦和監(jiān)理利用扭矩扳手進行抽檢，合格后方可進行外層水平筋的綁扎，水平筋綁扎時須控制好間距，搭接不得小于設(shè)計要求，每模鋼筋綁扎必須達到橫平豎直的效果，按照設(shè)計間距安放拉筋。

4)嚴把模板尺寸。每模模板必須找好水平，對于尺寸有偏差的模板必須采取打木撐或墊模板方式校核，木撐的位置必須設(shè)在模板與模板之間，找線時每塊模板都要校核，所有尺寸達到設(shè)計要求后方可進行澆筑混凝土。

5)保證混凝土澆筑質(zhì)量。澆筑混凝土前提前檢查振搗泵的完好性及備用情況，4臺使用，2臺備用。為保證井壁驗收尺寸，風(fēng)井嚴格要求對稱下料，以防模板跑偏。混凝土入模前必須按照混凝土標號等級進行坍落度及入模溫度檢測，達到設(shè)計標準才能進行澆筑，小班跟班人員在井下再次對實際入模溫度進行檢測，實際入模溫度均大于15 ℃。

3.5 “QC”小組服務(wù)于工程質(zhì)量

為加強質(zhì)量控制，風(fēng)井成立質(zhì)量控制(Quality Control，簡稱“QC”)小組，積極解決施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，更好地服務(wù)于工程質(zhì)量。如在使用高標號混凝土?xí)r，井壁表面出現(xiàn)少量氣泡，“QC”小組成員認真分析原因，從施工人員、施工機械、材料、工法和環(huán)境等方面逐一分析(見圖1)，有效解決了井壁氣泡問題。

3.6 優(yōu)化勞動組織

為加快施工進度，風(fēng)井在班前會上安排施工任務(wù)，并進行定崗、定人、定位分工。通過明確分工和獎懲制度，充分調(diào)動了整個施工隊伍的積極性，年齡較大人員主要安排從事地面輔助、拆除井下模板、二層盤放灰等工作量較輕的任務(wù)，而年齡較輕人員主要從事鋼筋下放、鋼筋綁扎緊固、混凝土振搗等工作量較重的任務(wù)，所有人員有的放矢，職責(zé)分工明確，利于進度控制，實現(xiàn)了精心組織、快速施工。為加強組織管理，每班安排項目副經(jīng)理以上人員1名井下帶班，有效提高了施工速度。

4 結(jié)語

井筒套壁作業(yè)施工勞動強度大、井下作業(yè)空間小、平行交叉作業(yè)多、工序轉(zhuǎn)換頻繁，給工程進度的提高帶來很大難度。風(fēng)井井筒套內(nèi)壁施工期間，工程管理人員超前、全面考慮施工技術(shù)方案，施工過程中本著“監(jiān)督、檢查、協(xié)調(diào)、服務(wù)”的原則監(jiān)管，僅用時59 d，就高標準、高質(zhì)量完成了井筒套壁作業(yè)，井壁觀感優(yōu)良，所有尺寸均在設(shè)計范圍內(nèi)，對類似條件的井筒建設(shè)具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。

[1] 許光泉，梁修雨，趙宏海.楊村礦新生界底部松散沉積物特征及其演化分析[J].中國煤炭地質(zhì)，2008，20(9)：11-13.

[2] 梁作江.新集集團楊村礦風(fēng)井地面預(yù)注漿工程地層異常情況分析[J].煤礦現(xiàn)代化，2009(6)：15-16.

[3] 沈華軍.楊村礦主、風(fēng)井深厚沖積層凍結(jié)施工技術(shù)[J].西部探礦工程，2015(10)：109-114.

[4] 趙久良.楊村礦主副風(fēng)井井筒地面預(yù)注漿設(shè)計施工優(yōu)化研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2010(24)：387-388.

[5] 馬世同.通過松軟巖層開鑿立井[J].建井技術(shù)，1987(4)：35-36.

[6] 李秀林.同步增力脫模金屬模板[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，1997,25(10)：31-33.

[7] 章 俊，劉凱華，張林華.立井滑模工藝套壁快速施工的應(yīng)用[J].煤礦現(xiàn)代化，2010(5)：23-24.

Rapid construction technology on casing-wall of the ventilating shaft in Yangcun Coal Mine

Ju Xianbo1Jin Xiwu1Jiang Kaiyao1Wang Hua2*

(1.SDICXinjiEnergyCo.,Ltd,Huainan232000,China;2.InstituteofMineConstruction,TiandiScience&TechnologyCo.,Ltd,Beijing100013,China)

In the paper, introduced the structure parameters and characteristics of the ventilating shaft wall in Yangcun Coal Mine, and combined with the actual situation of the ventilating shaft, from the stage work, blanking method, construction preparation, labour organization, put forward a series of methods and measures for rapid casing-wall construction under the precondition of ensuring engineering safety and quality.

ventilating shaft, casing-wall, rapid construction, sinking platform

1009-6825(2016)18-0095-02

2016-04-13

居憲博(1964- )，男，工程碩士，高級工程師

王 樺(1970- )，男，博士，副教授

TD262

A