回风立井作业规程.docx

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回风立井作业规程

【2013】山西煤销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司

单位工程名称：

蒲县昊锦塬兼并重组整合项目建设回风立井井筒掘进施工作业规程

作业地点：

回风立井

掘第号

作业规程

施工单位：

辽宁东煤昊锦塬施工项目部

编制人：

编制时间：

2013年10月10日

目录

第一章编制概况...................................................................

（1）

第一节概况...........................................................................

（1）

第二节编制依据..................................................................

（1）

第二章井巷工程相对位置及水文、地质情况....................

（2）

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况......................

（2）

第二节煤（岩）层赋存情况及特征......................................

（2）

第三节地层地质..................................................................（4）

第四节水文地质..................................................................（5）

第三章：

井筒设计布置与支护说明.........................................（8）

第一节井筒布置.......................................................................（8）

第二节井筒支护设计.........................................................（12）

第三节支护设计.....................................................................（13）

第四章：

施工方案与施工工法...............................................（14）

第一节施工方案.................................................................（14）

第二节施工方法.................................................................（15）

第三节凿岩方式.................................................................（17）

第四节装岩与提升排矸.....................................................（28）

第五节管线吊挂................................................................（30）

第六节设备及工具配备.....................................................（32）

第七节关键工序.................................................................（33）

第五章辅助生产系统........................................................（38）

第一节通风.........................................................................（38）

第二节压风.........................................................................（40）

第三节供水和综合防尘.....................................................（40）

第四节防灭火.....................................................................（41）

第五节安全监控................................................................（41）

第六节供电........................................................................（42）

第七节排水.......................................................................（43）

第八节照明、通信和信号...................................................（43）第六章劳动组织.................................................................（44）

第七章井筒质量标准及质量保证措施.............................（48）

第一节质量保证体系.........................................................（48）

第二节井巷质量标准.........................................................（49）

第八章安全技术措施.........................................................（56）

第一节工期保证措施.........................................................（56）

第二节工程质量保证措施.................................................（57）

第三节安全保证措施.........................................................（59）

第四节主要安全技术措施.................................................（61）

第五节防治水.....................................................................（69）

第六节立井施工停电措施.................................................（70）

第七节供电事故的预防和处理措施.................................（71）

第八节井筒过煤层措施.....................................................（73）

第九节冬、雨季施工措施..................................................（74）

第十节爆破施工措施.........................................................（76）

第九章灾害应急措施及避灾路线.....................................（78）

第一章编制概况

第一节概况

一、巷道名称：

本作业规程巷道名称为昊锦塬回风立井。

二、巷道用途：

井底石门和绕道与东翼回风大巷贯通后，通过地面安装的主要通风机，形成矿井全负压通风系统，担负矿井回风任务，井筒内布置排水，注浆等管路，同时装备梯子间作为矿井一个安全出口。

三、设计长度：

185m（垂深）。

四、服务年限：

服务年限同矿井设计服务年限，为56a。

五、预计开竣工时间：

本井筒施工自2013年月份开工，预计2014年月份完工。

第二节编制依据

一、施工设计由北京天地科技股份有限公司院编制并经市煤炭局批复的《昊锦塬矿井兼并重组整合项目初步设计》及施工图，初步设计批复时间为:

2011年12月22日。

二、依据山西省煤炭地质114勘察院编制，晋煤规发【2011】666号文批复的昊锦塬地质报告，批复时间：

2011年4月26日。

三、依据中国煤炭地质总局华盛水文地质勘查工程公司山西分公司编制的《昊锦塬回风立井井筒检查孔地质资料》。

四、依据《煤矿安全规程》、《煤矿建设安全规范》、《煤矿作业规程编制指南》、《煤矿井巷工程施工规范》等有关矿山工程建设现行的施工及验收规范、标准编制。

第二章井巷工程相对位置及水文、地质情况

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况

一、地面相对位置：

根据初步设计现场实际地形勘查，井筒位置选择位于原崔家沟煤矿工业广场范围内，井口坐标为x=4021802.000y=19527502.000，倾角900，井口设计标高为+1312.5m井筒落底标高+1127.5m，井筒设计深度约为185m。

井筒净直径5.5m，净断面23.8㎡，落底于9+10号煤层底板。

二、邻近采区开采情况：

相对于本立井方位，距离m，布置有原崔家沟斜井，井口坐标，井筒方位角，井筒落底于煤层，现井口已封闭。

根据原矿井巷道布置及开采资料显示，本井筒与封闭斜井保留有m煤柱，对井筒施工无影响。

第二节煤（岩）层赋存情况及特征

本井筒施工过程中的煤（岩）层赋存特征主要根据煤炭地质114勘察院编制地质报告，中国煤炭地质总局华盛水文地质勘查工程公司山西分公司编制的《昊锦塬回风立井井筒检查孔地质资料》，临汾市煤炭安全检测检验中心出具的《昊锦塬煤尘爆炸性鉴定报告》和《煤自燃倾向性鉴定报告》综合分析和预测。

一、煤层地质：

按照设计井筒垂深，井筒施工过程中共揭露山西组2号煤层和太原组7号下、9+10号煤层，其中2号煤层厚度1.15m；7号下和9+10号煤层厚度分别为0.85m、和2.6m.2号、9+10号各煤层特征详见表1、表2、表3、表4、。

表1、9+10号煤层特征情况表

指标

参数

备注

煤层厚度/m

2.6

根据井检孔资料

煤层埋深/m

187

根据井检孔资料

煤层硬度/f

1-2

根据地质报告

煤层层理

发育

根据地质报告

煤层节理

较发育

根据地质报告

煤自燃倾向性

Ⅱ级

根据鉴定报告

相对瓦斯量（m³/t）

0.04

根据井检孔资料

煤尘爆炸指数

36.48%

根据鉴定报告

表2、9+10号煤层顶底板情况表

顶底板名称

岩石类别

厚度/m

岩性

直接顶

K2石灰岩

12.14

质纯、致密坚硬

直接底

泥岩

0.85

黑色松软平行层理

表3、2号煤层特征情况表

指标

参数

备注

煤层厚度/m

1.15

根据井检孔资料

煤层埋深/m

94

根据井检孔资料

煤层硬度/f

1-2

根据地质报告

煤层层理

发育

根据地质报告

煤层节理

不发育

根据地质报告

自燃倾向性

Ⅱ级

根据鉴定报告

相对瓦斯量（m³/t）

0.49

根据井检孔资料

煤尘爆炸指数

38%

根据鉴定报告

表4、2号煤层顶底板情况表

顶底板名称

岩石类别

厚度/m

岩性

顶板

直接顶

泥岩

7.52

灰黑色半坚硬

底板

直接底

泥岩

6.7

灰黑色底部含少量云母

第三节地层地质

根据井检孔资料，本立井井筒施工共穿过第四系冲积层、下石盒子组下段、山西组、太原组中段和太原组下段等含煤地层。

1、第四系冲积层，主要为回填土，灰黑色以煤矸石为主，混杂有坡积物、碎石及黄土，该段层厚5m左右。

2、下石盒子组下段（P1X1）深度5.10—47.15m,厚度42.05m，上部以灰色泥岩粉砂岩为主夹铝质泥岩；下部以灰—灰黑色泥岩粉砂岩为主。

间夹薄层中细粒砂岩，含植物经石碎片；底部K8砂岩为浅灰色细粒砂岩。

石英为主，含长石及暗色矿物。

分选中等，层面富含碳屑及白云母碎片，具交错层理。

3、山西组（P1S）

K7砂岩底及K8砂岩底，深度47.15—108.75m,厚度61.60m，为主要含煤地层之一。

岩性以灰色、灰白色细粒砂岩、深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩为主，含煤层1层，2号煤层厚度为1.15m，顶底板均为灰黑色泥岩。

底部K7为中粒砂岩灰色石英为主，含长石及暗色矿物，次棱角状，分选中等、钙质胶结。

4、太原组（P1S）

K5细粒砂岩底及K1细粒石英砂岩底，深度108.75—219.13m,厚度110.38m，为主要含煤地层之一。

岩性以灰色、灰白色细粒砂岩、深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩为主，含煤层5层，其中可采煤层主要有9+10号、10号、11号。

煤层厚度分别为2.6m、2.43m、2.47m。

第四节水文地质

根据中国煤炭地质总局华盛水文地质勘察工程公司山西分公司提供的回风立井水文地质资料井田含水层：

一、井田的含水层自上而下有：

1、第四系砂砾层孔隙潜水含水层

第四系全系统Q4及上更新统Q3，分布在井田河谷地带，岩性为灰白色粉土、粉质粘土上砂砾及砾石层，厚度变化大，层位不稳，依地形而异。

该层渗水性含水性均好，由于受大气降水和地表水补给条件好，但埋藏厚度薄，不易形成强含水层，因此，属弱富水性孔隙潜水含水层。

2、基岩风化带裂隙含水层

砂岩含水层较稳定，多呈透镜体，岩性为黄绿色，浅灰绿色中—细粒厚层状石英长砂岩，埋藏浅时，风化裂隙及节理发育，局部含小沙粒。

风化裂隙深度在60-80m，该层为弱富水性砂岩裂隙含水层。

3、下石盒子组底部k8砂岩裂隙含水层

砂岩含水层稳定，深度为44.68-47.15m厚度为2.00m，岩性为细粒砂岩、浅灰、灰色、石英为主、长石次之，分选中等，钙质胶结，具有薄层较裂隙发育，钻进消耗量达0.2—0.3m3/h与基岩风化带混合抽水试验，单位涌水量0.0331-0.0602，水位标高1265.14m，渗透系数0.63，水质型，该层为属于弱富水性砂岩裂隙含水层。

4、太原组（C3t）石灰岩裂隙含水层

含水层位于太原组中部，钻孔揭露K3石灰岩厚度为6.01m，裂隙发育，钻进到此地层，钻孔出现了15m3/h的冲洗液漏失，K2石灰岩厚度12.14m，裂隙发育，岩芯鉴定具有明显的水蚀现象，抽水试验，单位涌水量0.362-0.49L/s.m，水位标高1144.43m，渗透系数3.96m/d，水质Hco3-Ca.Na型，该层位属中等富水性砂岩裂隙含水层。

5、奥灰石灰岩裂隙含水层

含水层位于煤系地层下伏，是本地区的主要含水层，岩性以石灰岩为主，夹有薄层泥质灰岩。

峰峰组上段以石灰岩为主，厚度在50-70m，本井田以透水层为主，峰峰组下段以泥灰岩为主，厚度在70-110m，泥灰岩长具有纤维装石膏呈脉装、网络状、薄层装，与泥质灰岩交织在一起，马家沟组地层以石灰岩间夹泥质灰岩、白云质灰岩，裂隙发育，本井田范围内奥灰地下水水位在852-857米，形成透水层为主，局部地段可形成峰峰组地层滞水层。

二、主要隔水层：

11号煤至O2含水层之间隔水层，由铝土泥岩、粉砂岩、泥岩、石英砂岩等致密岩层组成。

一般厚42.73m，其间的石英砂岩、致密、坚硬，裂隙不发育，具有良好的隔水性能，在无断裂贯通情况下，垂直方向上11号煤以上含水层与O2含水层不发生水力联系。

2号煤至K4石灰岩之间隔水层，由致密的粉砂岩、泥岩组成，一般厚度76.40m，具有良好的隔水性能，在无断裂及陷落柱贯通情况下，垂直方向2号煤层以上含水层与K2含水层不发生水力联系。

2号煤以上各砂岩含水层，由于其间存在厚度较大的粉砂岩、泥岩，且各砂岩含水层富水性弱，因此，垂直方向2号煤以上各砂岩含水层不发生水力联系。

三、井筒涌水量预测

根据井筒检查抽水试验成果，选用地下水动力学计算公式中承压转无压稳定流公式，预计井筒涌水量：

基岩风化带及K8砂岩涌水量192m³/d；太原组石灰岩涌水量144m³/d。

由于石灰岩裂隙发育具有不均匀性，将可能影响到钻孔涌水量，预计实际涌水量可能会发生变化。

在井筒掘进过程中，应加强水文地质工作，根据实际涌水量的变化情况采用井筒地面预注浆或壁后注浆防治水，注浆工程设计和措施另行编制。

第三章井筒设计布置与支护说明

第一节井筒布置

回风立井布置于原龙祥煤矿工业场地储煤场处，该处地表标高为+1312m左右，10（9+10）煤层底板标高为+1165m左右；井筒设计长度185m，井颈段30m其中黄土层6m，井身段155m，井底段11m（贯通后予以矸石充填，并于上部浇筑强度C30，厚度500mm的混凝土）,井筒倾角90°。

井筒净直径5.0米，净断面23.8㎡，井筒垂深185米。

（附井筒平、剖、断面图）

第二节井筒支护设计

回风立井设计断面为圆形断面，表土段40米为双层钢筋混凝土砌碹支护。

净直径5.0m，净断面积23.8㎡，混凝土厚度0.5m，井筒内布置排水，灌浆等管路，同时装备梯子间，担负全矿井回风任务，兼做安全出口。

回风立井以普通法施工为主；根据井筒检查钻资料，基岩段局部有涌水，根据涌水量变化加强施工时的探放水工作，必要时采取工作面预注浆方法或壁后注浆堵水。

回风立井表土段采用钢筋混凝土，表土段支护形式设计为双层钢筋混凝，支护厚度内外层混为600mm。

外壁与围岩之间铺设一层25mm的泡沫塑料板，外壁与内壁之间铺设双层1.5mm厚的聚乙烯塑料板。

钢筋内外壁均为单层钢筋，竖筋均为Φ18mm的螺纹钢，外壁间距为300mm，内壁间距为240mm；环筋均为Φ20mm的螺纹钢，间距均为300mm。

混凝土强度C30，添加BR-3增强防水剂。

基岩段支护形式设计为素混凝土，支护厚度400mm，混凝土强度C30；m至井底支护形式设计为钢筋混凝土，钢筋为单层钢筋，竖筋为Φ16mm的螺纹钢，间距为300mm，环筋为Φ18mm的螺纹钢，间距均为300mm。

混凝土强度C30，支护厚度400mm。

1号、2号壁座均采用钢筋混凝土支护。

钢筋搭接方式采用绑扎方式，钢筋搭接长度按35d（d为纵向受力钢筋的较大直径）计划，钢筋搭接位置应错开面置，搭接接头面积百分率不大于50%。

第三节支护设计

一、临时支护：

由于出岩段高度为2.0m—4.0m，为了确保安全，对裸露的围岩要进行临时支护，支护方式为喷射混凝土或锚网临时支护，混凝土标号为C20，配合比按配合比试验执行。

混凝土的喷射厚度为30-50mm。

若围岩破碎，可打锚杆、挂金属网、喷射混凝土以护井帮。

2、永久支护

1、混凝土浇筑，在井口设置一座混凝土搅拌站，一台配料机和一台搅拌机，用铲车上料。

每次先向搅拌机内按配合比投入水泥和河砂，电子计量控制水灰比，当搅拌机内形成砂浆时，再投入碎石。

使混合料得以充分搅拌。

钢筋绑扎完毕后，在井内组立模板。

每节按设计对模板进行操平、找正、加固。

搭设牢固的工作台，人员站在工作台上作业，直至浇筑混凝土结束。

2、6-20m段，使用混凝土溜灰管放下，经过高压耐磨胶管使混凝土入模。

平整工作面，按设计绑扎钢筋，组立4.0m高整体下移液压伸缩式模板，找正加固后浇筑混凝土。

3、浇筑混凝土：

当出岩工作快结束时操平工作面。

段高符合模板安装要求后，进行模板下移和固定，下放液压脱模机，链接各种管路，用液压脱模机带动油缸，使大模板达到设计尺寸。

下放并稳定井筒中心线，然后按设计调整模板的规格尺寸，直至达到设计的标准。

此时，打开模板上部的行走梯，用斜支撑支牢。

并打开上部的下料口，关闭模板的观察口。

把油缸的保护装置上全，使其作用于模板的伸缩部位，以防因为混凝土的作用使模板发生收缩损伤油缸及活塞。

4、混凝土的配制，严格按配合比进行操作，由搅拌机流出的混凝土在经过溜槽时按比例掺入早强剂，地面操作人员要及时把大于Φ50mm的石块或砂块选出，以防堵管。

5、混凝土的输送：

搅拌机内的混凝土放经溜槽进入溜灰管、缓冲器、胶杠，最后入模。

（混凝土入模温度不准小于15℃，必须按设计比例即4%掺入防冻早强剂，当地面温度在15℃以上时可改防冻早强剂为普通早强剂），浇筑混凝土时要对称浇注，并且及时振捣，在行走梯上的作业人员，必须佩带安全带。

6、脱模：

当混凝土浇注结束待其达到初凝强度后（一般应不小于4h），则下放液压泵脱模机，连接各种管路，进行脱模。

脱模后把液压脱模机提升到地面检修备用。

砌碹支护，支护厚度为500mm；基岩段采用混凝土砌碹支护，支护厚度为400mm。

第四章施工方案与施工工法

第一节施工方案

根据井检钻孔资料显示，立井表土层至风化岩层厚度5米左右，主要为回填土，灰黑色以煤矸石为主，混杂有坡积物、碎石及黄土。

基岩段掘进由上向下要穿过的岩层主要有：

粉砂岩、中-粗粒砂岩、泥灰岩、泥岩、细砂岩、中粒砂岩、泥岩。

根据井筒设计技术特征和施工工期安排，结合我公司多年来立井施工经验及配套凿井装备能力，

1、表土（井颈）段确定采用：

井圈背板普通施工法。

2、基岩（井身）段确定采用：

短掘短砌混合作业，一次成巷的施工方案。

3、井底段施工方案同井身段。

4、井底连接处施工方案另行补充专项施工技术措施。

第2节施工方法

1、表土（井颈）段施工方法。

采用井圈背板普通施工法。

根据《煤矿安全规程》等有关规定，表土（井颈）段按照确定的支护方案，施工深度确定为30m。

具体施工方法：

1、标定井筒中心及永久锁口位置和标高，先用挖掘机挖6.0m深，再用风镐开帮，平整工作面，根据现场实际情况采用放设边坡后可不设临时支护，按设计绑扎钢筋，组立分节小模板（每节一米），找正加固后浇筑混凝土。

风硐、安全出口及保护盘、井盖门、锁口梁预留窝在施工中预留，其余梁窝浇注混凝土初凝拆模后采用风镐施工凿出梁窝位置。

待全部6米永久锁口井壁、和井口临时封口框架（锁口框）施工结束以后，封闭井口，安设封口盘，井盖门两侧设置护栏。

安装凿井井架,JZ-16/800型凿井绞车提升出岩。

2、进入基岩风化段（6m以下至30m段高）后，根据岩性硬度，以风镐人工挖掘为主，岩性逐渐变硬后可采用风钻打眼，爆破破岩，段高控制在4m内，人工装岩，风钻型号为Y-28，每掘进1.2m使用井圈、背板进行临时支护（或者视情况采用树脂锚杆配钢丝网进行临时支护）。

掘够4.0m段高后，按设计绑扎钢筋和留好钢筋接茬，平整工作面后，组装金属模板浇筑砌壁。

以此类推，掘进至设计30m处后，下落吊盘，安装大抓，采用抓岩机出岩。

3、混凝土浇筑，在井口设置一座混凝土搅拌站，使用JS750型搅拌机拌制，一台配料机和一台搅拌机，用铲车上料。

每次先向搅拌机内按配合比投入水泥和河沙，电子计量控制水灰比，当搅拌机内形成砂浆时，再投入碎石。

使混合料得以充分搅拌。

钢筋绑扎完毕后，在井内组立模板。

每节按设计对模板进行操平、找正、加固。

搭设牢固的工作台，人员站在工作台上作业，直至浇注混凝土结束。

4、支护用混凝土经溜灰管输送到井下，经混凝土分灰器、高压耐磨胶管入模。

二、基岩（井身）段施工方法。

基岩（井身）段根据井筒净径、深度、支