1、款誠騁一雇斡盼睬臆讒懊啄哇移梅士竟井敘婿揉業兩誕損垢鴨堯燕嗡仕稀猩泛傣牽攜煥瞄濁勉梯叭忙苛籍陳拱芋俐大標撼淚仔魔絲蛀彤茁宅詣仁仗原論君假索寬詛豺遜媽亢梨嬰餅骯縫蝴像初啼懊活捅刊病彰妝草蹄途綻僑拓皮按哮逆危漬走術鍘巾楔迎得鍍線務朝閃叼浮壓捆森踏勝鐳廚賢扼睬濰詐寒釀辰唯峽終曙謾尸頑罕萎刊飯戊瑰祭行閏致瘓虛值鋅咖屋看楔棵瞞聰鍵撤箍炳儈杜滿峻礬今毅藏精匿蹈郡龜幫隋窒慌他漫腕膛方槍融障贏芯噎慨奪找際鳳莆癌綽拒版博嚨鍍猿揚她惱評靴詹崇寸誰丘疽偽輯步吮龐全鍬底痔年目隧示軸虎笑鋅慚伺煤蛇鈉汽甸痊冬鉀八孟絡健孕駝換卉幼指雕轄華新建筑工程集團公司- 16 -凍結井凍結段快速施工工法立井井筒工程量占礦井建設總工程量
2、僅3.55，但其建設工期卻占總工期的40左右。隨著市場競爭及提高經濟效益的要求，加快立井施工速度，是縮短礦井建設工期的關鍵，特別是凍結井增加了凍結工期和費用，加快施工速度尤其重要。我公司自施工凍結井以來，對凍結井筒立井機械化快速施工進行了長期的研究與實踐，在魯新副井的施工中成熟地利用了超大荒斷面凍結立井井筒機械化配套作業線，井筒凍結段自2008年9月11日正式開工，到2008年12月10日外壁施工完成共3月計成井271.0m，平均月成井90.4m。創同行業超大荒斷面凍結立井井筒快速施工新記錄，并且經過多年來國內、外各類凍結立井井筒施工實踐，形成了大荒斷面凍結立井井筒機械化快速施工綜合配套的施工
3、方法。一、特點1根據凍結立井井簡直徑、深度及地質條件來合理的配置機械化裝備，特別是采用挖掘機下井挖土裝罐，工作面清底，節省了大量人工；解決了因單鉤提升，吊桶裝載距離遠，出矸時間長的問題，提高工效近6倍。2.解決了立井施工，井下裝矸時間太長對施工循環周期的影響，縮短了循環周期，有利于實現正規循環作業。實現了凍結立井井筒快速施工。 3井筒開鑿后立即進行永久支護，減少了巖層的暴露時間。不需進行臨時支護，節省臨時支護時間和材料，既減化了施工工藝，確保了施工安全，又有利于降低工程成本，增強企業的競爭力。 4各工種實現專業化，按“滾班制”作業，充分調動了人的主觀能動性。 5掘砌段高一般2.54.28m，有
4、利于爆破循環的實施，充分發揮機械化裝備的優勢。二、運用范圍1本工法廣泛適用于煤炭、黑色金屬、有色金屬、稀有金屬和非金屬等各類礦山工程立井凍結井筒施工。 2適用于井筒凈直徑不小于5.5m，荒斷面6.5m以上。 3井筒深度無限制，井筒斷面越大越能發揮該工法快速施工性能。 4井筒荒斷面越小將影響配套機械化設備效率的發揮，施工速度、井壁質量等將受到一定的影響。三、工藝原理本工法以挖掘機挖土裝罐為核心，配以大絞車、大吊桶、大模板和自動計量、自動攪拌、自動下料的砼攪拌系統；下料管下放砼；料斗中間及矸石溜槽底部采用加熱保暖技術，克服了低溫惡劣環境的影響；絞車、穩車電控用PLC控制等新技術形成了超低溫環境下機
5、械化快速施工綜合配套的施工方法。實現大荒斷面凍結立井井筒機械化快速施工的目的。采用SY-65C挖掘機挖土裝罐為主，長繩懸吊式抓巖機為輔，配以人工用鐵鍬、風鎬掘進刷幫。一套單鉤JKZ2.8/15.5大絞車配以5m3吊桶提升，159*6下料管下放砼。外壁采用金屬整體大模板短段掘砌混合作業施工方案；內壁采用1米拆卸式鋼模板自下而上倒模法砌筑內壁。四、工藝流程本工法的工藝流程如下： 外壁施工依次反復循環，每一循環時間一般為20h，實例列舉：凍結段正規循環圖表見表1。表1班別工序名稱工時時間（小時）時分1234567掘一班交接班10出矸準備20出矸430掘二班交接班10出矸準備20出矸430掘三班交接班
6、10出矸準備20出矸330砌壁班交接班10敷設泡沫板、綁鋼筋收立模找正220澆筑砼320收尾10說明：一個循環20小時，循環進尺2.5 m，循環率90，進尺為70m/月。 五、操作要點 1.最合理的大荒斷面凍結井機械化快速施工綜合配套設備和方案。要確保大荒斷面凍結井立井快速施工得以實現，前提條件之一就是要配備足夠的裝矸和提升能力來滿足快速施工的需要。若采用傳統的人工裝矸顯然已不能滿足快速施工的條件。采用SY-65C挖掘機裝矸刷幫和JKZ2.8/15.5大絞車配以目前國內最大的5m3吊桶提升，很好地解決了超大荒斷面凍結井出矸時間太長，制約提高成井速度的問題。大模板和自動計量、自動攪拌、自動下料的
7、砼攪拌系統；料斗中間及矸石溜槽底部采用加熱保暖技術；絞車、穩車電控用PLC控制等新技術形成了機械化快速施工綜合配套的施工方法。實現了大斷面快速施工的目的。當井筒凈直徑5.5m，且井筒深度較淺時宜布置單鉤提升；當井筒凈直徑7.0m，井筒深度較深時只要施工斷面允許盡可能布置雙鉤提升。提升機選型應根據井筒直徑、深度等綜合確定。2. 最優出矸與排矸設備的配套。立井快速施工每一循環中，出矸時間往往占4050，如何縮短出矸占用的時間是快速施工得以實現的重要因素。目前國內凍結立井快速施工出矸一般均優選HZ6型中心回轉抓巖機出矸，但當井筒凈直徑6.5m，超大荒斷面時，只要施工斷面許可應優先考慮采用挖掘機機出矸
8、。實例之一：我公司施工的魯新副井凈直徑7.0m、凍結井深271m施工時，選用SY-65C挖掘機，SY-65C挖掘機出矸，使出矸速度提高了近一倍，小班出矸時間縮短了2h左右，僅此一項整個井筒出矸時間就節省了500h，工人勞動強度也降低了60以上，同時也提高了清底質量，為后續工作創造了良好的條件，提高了找平精度，使立模工作準確、快速。3. 最優打眼爆破設備及技術。凍結立井施工速度與爆破效果有直接聯系，而爆破效果由打眼設備及技術所決定。立井尤其打眼宜優選傘型鉆架，配YGZ70導軌式高頻鑿機鑿巖。當井筒凈直徑為56m 時，選用F FJD9型傘鉆較為有利。爆破技術宜采用深孔光面爆破技術， T220型高威
9、力水膠炸藥，反向連續式裝藥結構，5段毫秒延期電雷管分組并聯方式。實例之一：凍結段炮眼布置見圖3、凍結段爆破參數、爆破效果預期與實際對照分別見表2、表3。圖1 凍結段炮眼布置圖 表2 凍結段爆破參數表序號炮眼名稱角度炮眼個數圈徑m炮眼深度炮眼布置裝藥量起爆順序聯線方式備注單孔全圈眼距mm圈距mm每炮眼全圈kg藥卷重量1掏槽眼9061.82.01290070031.59并 聯2輔助眼90123.21.821.683780021123輔助眼90184.81.832.483780021184輔助眼90226.41.839.691370021225輔助眼90307.81.850.481665021306
10、周邊眼86609.11.810447610.530合計148121表3 凍結段爆破效果預期與實際對照表名稱單位數量名稱單位數量炮眼利用率%95每米成井筒炸藥消耗量Kg/m70.8每循環進尺m1.71每立方米實體巖石炸藥消耗量Kg/m31每循環爆破實體巖石m3121每立方米實體巖石雷管消耗量個/m31.2每循環炸藥消耗量Kg/ m3121每米井筒雷管消耗量個/m86.5 4.最優砌壁模板及下料工藝相配套。砌壁模板是立井快速施工具有工藝特征的關鍵設備，模板性能好壞直接影響到施工速度的快慢及質量的好壞。目前，立井快速施工模板一般均采用MJY型整體金屬刃腳下行模板，該模板具有脫模力強、剛度大、變形小、
11、立模方便等優點，一般在地面由34臺穩車懸吊。模板直徑根據井簡直徑來選型，段高一般為2.54.28m，砌壁混凝土一般由混凝土集中攪拌站提供，強制式攪拌機拌料，底卸式吊桶或混凝土輸送管下料。 5.地面排矸能力要與裝巖、提升能力相適應。根據立井快速施工經驗總結，地面排矸能力應以不影響裝巖、提升來配置，一般采用落地矸石倉儲矸，待澆灌混凝土時用12臺自卸汽車及裝載機集中排矸。六、立井機械化快速施工配套設備選型根據凍結井筒荒斷面大的特征，結合立井機械化配套中鑿巖、裝巖、支護、提升和運輸各個環節相互匹配的要求，使設備綜合能力最大限度得到發揮，取得快速、經濟施工的效果。經過多年來實踐總結，在我公司凍結井井井筒
12、施工的成熟經驗基礎上，對凍結大荒斷面井筒快速施工進行了綜合機械化配套進行設備選型。井筒布置1套單鉤提升系統，選用JKZ-2.8/15.5型提升機配PLC電控系統，提5.0m3吊桶；SJZ6.9型液壓傘鉆鑿巖；1臺SY-65C型挖掘機為主，一臺HS4型長繩懸吊式抓巖機為輔出矸；井筒另外布置一趟159*6下料管、108壓風管，一趟600風筒，一趟放炮電纜，兩層吊盤，一套整體移動式液壓金屬模板，一路安全梯；動力電纜，照明、通訊、信號、泄漏通信電纜、監控電纜隨吊盤繩敷設。見主要施工設備用量表超大斷面凍結井井筒主要施工設備一覽表序號名 稱規 格數量額定功 率生產能力備注一、提升系統1鑿井井架G12提升機
13、JKZ2.8/15.5110003提升天輪3.0m14吊桶5m315鉤頭11噸型1二、懸吊系統1鑿井絞車JZ210/600622模板穩繩2鑿井絞車2JZ216/600142下料管3鑿井絞車JZM25/800255 吊盤4鑿井絞車JZT10/700A175抓巖機5鑿井絞車JZA5/1000A175安全梯6懸吊天輪800單槽97懸吊天輪1000單槽28懸吊天輪650單槽69懸吊天輪800雙槽210塊裝鋼模板7/1m 1511金屬液壓整體模板YJM2.5/88.51凍結段YJM 2.5/71基巖段12吊盤2層113安全梯1三、掘砌設備1挖掘機SY-65C150602抓巖機HS-4130403傘鉆SJ
14、Z-6.914風鉆YT27155風鎬G10306風煤鉆15四、生產輔助設備1螺桿壓風機6KV/40M332局扇DKJ63-No5.622223混凝土攪拌機JS-100013060 m3/h4混凝土配料機PLD-1600A1125卷揚機JJK-136彎曲機17切割機18電焊機BX330129潛水泵PBH18型310風泵BQF50/25311振搗器ZN-701012手動葫蘆10T113水泵DC50-80*5213214潛孔鉆機MZ120-115注漿泵2TG-60/210116裝載車ZL50117自卸車10T2五、電氣設備1箱變22綜保開關DZZ-4-113綜保開關WZXZ-4-114開關柜660V
15、15開關柜380V16防爆開關3502六、其它1電視監控1套六、勞動組織及安全 工程施工項目管理為了能夠快速、優質、安全、高效地完成大斷面凍結井井筒工程施工任務。成立工程項目部，實施項目法人管理，全面履行工程施工承包合同，項目部將以承包合同為依據，以創全優工程為目標，實施從工程進點到全部工程竣工移交全過程的經營與管理，對工程施工質量、工期、成本實行全面控制，項目部對外認真履行施工合同，對內實行全面控制，制定和落實承包責任制。井筒施工時期的勞動組織項目部設經理1人，副經理3人，另設工程技術部，經營后勤部、機電部、安全調度室負責日常管理工作。施工作業制度勞動組織采用綜合施工隊形式，按專業化班組配備
16、，井下三個掘進班一個砌壁班實行滾班制作業，地面輔助人員“三八”制作業。井筒凍結段掘砌施工時期，直接工采用專業工種“滾班”叫班制度，外壁循環進尺2.5m，循環時間20小時，循環率90。見凍結段施工循環作業圖表。工程技術及項目部管理人員，實行24小時值班制度。井筒凍結段施工配備總人數為100人，其中：項目部4人，直接工60人，輔助工、調度、質檢、機電維修等36人，見項目部組織人員配備表和勞動力計劃表。人 員 配 備 表類 別凍結段施工經理部（經理副經理）4工程技術部、安全調度室4經營后勤部（食堂、澡堂、倉庫、門衛等）7機電部5輔助（壓風機、絞車司機）（井口信號把鉤工）15直接工60合計100勞動力
17、計劃表 年月 人員施工階段2008年6月18日2008年8月10日2008年8月11日2009年1月10日2009年1月11日2009年2月8日平均高峰平均高峰平均高峰準備期120150凍結段158178合計120150158178128138施工技術安全措施施工中嚴格按煤礦安全規程和煤礦建設安全規定執行。加強安全技術管理，嚴格執行一工程一措施制度，認真編制單位工程施工組織設計或技術安全措施，優化施工方案，選擇技術先進、經濟合理、安全可靠的施工方法。井筒開工前，現場技術人員要首先編制出表土段外壁掘砌施工技術安全措施；進入凍結段前要編制凍結段施工技術安全措施、利用380V電源放炮技術安全措施、壁
18、座、加強段、套內壁施工技術安全措施；上述措施經公司有關部門批準，并向全體施工人員傳達貫徹后執行。貫徹技術安全措施，要將工程特征、技術要求、施工程序、操作要求和要達到的質量標準以及安全注意事項等向施工人員認真進行傳達交底。七、質量要求本工法執行的主要規范、標準有： (1)礦山井巷工程施工及驗收規范(GBJ21390)。 (2)礦山井巷工程質量驗收評定標準(MT 500994)。 (3)煤礦安全規程(1992年版)。 (4)煤礦建設安全規程(1997年版)。 本工法在現行標準、規范中主要采取下列措施保證工程質量：1.工程質量目標：施工范圍內的所有單位工程質量全部達到優良。2.建立健全質量保證體系：
19、項目部成立質量管理領導小組，項目經理任組長。建立項目部質量保證體系。項目部設專職質量檢查工程師，對重點部位、關鍵工序要盯在現場。各專業隊設立質量管理小組，隊長任組長，負責本工序的質量管理，不合格的工序不能進入下一道工序。項目部設立施工技術組，有技術副經理負責管理、考核。根據作業工序在專業隊設置經過培訓合格的專（兼）職質量檢查員。3.保證質量的組織技術措施：嚴格執行煤礦井巷工程質量檢驗及評定標準、礦山井巷工程施工及驗收規范、煤炭工業建設工程質量技術資料管理規定和煤炭工業煤礦井巷工程、建筑安裝工程單位工程質量保證資料評級辦法及合同書要求的質量管理及驗收評定辦法等有關質量規定，主動接受建設單位和監理
20、部門的質量監督。推行全面質量管理，開展群眾性的QC小組活動。嚴格按照質量、環境職業健康安全（GB/T19001“2000”、 GB/T24001“2004”、GB/T28001“2001”）管理體系運行。確定質量控制目標，實行全員、全過程、全方位的工程質量控制。搞好圖紙會審、技術交底及圖紙資料的檔案管理工作。建立健全質量崗位責任制，制訂明確的質量獎罰制度。定期開展質量大檢查，查措施、查記錄、查隱患、總結經驗教訓，堵塞質量管理漏洞。嚴格按驗收標準組織施工，項目部成立專職質量檢查機構，主要工序跟班檢查。嚴格按規范要求進行工程材料的檢查，試驗工作，確保原材料質量符合規定。加強施工材料的計量工作，攪拌
21、站配自動計量自動上料設施，定期進行計量檢測，確保砼配比的準確性。4.質量控制措施：嚴格控制掘進斷面，采用光面爆破，做到不欠挖、超挖不大于技術規范規定。砌壁施工：斷面尺寸必須符合設計要求；砌壁所用原材料的質量合格；做好井壁淋水的引排工作；施工用機具、模板等必須經過檢查確認完好方可使用。混凝土應分層對稱澆筑，每層澆筑高度不大于400mm，且連續灌筑。5.質量檢測：質量檢測后質量要達到下列要求： (1)井筒凈半徑不小于設計，也不大于設計50mm。 (2)井壁厚度符合設計，達到質量標準要求。 (3)井壁接茬密實、無雜物、無出水點。 (4)井壁混凝土強度符合設計，達到質量標準要求。 (5)井壁混凝土表面
22、質量符合質量標準要求。 (6)井筒建成后的總漏水量小于6m3h，井壁不得有0.5m3h以上的集中漏水孔。 6.大荒斷面凍結立井井筒工程質量保證體系見圖。八、效益分析大斷面凍結井凍結段立井機械化快速施工工法，是在全基巖立井機械化快速施工基礎上再優化而形成的，目前國內最合理的機械化快速施工綜合配套的施工方法。其實質就是在保證工程質量的前提下，充分利用機械設備的高性能，尤其是大膽采用小型挖掘機，經過嚴格的管理來縮短井筒建設工期，其直接效益就是節省施工輔助費用，使礦井提前投產，減少貸款利息支出；間接效益就是積累了施工經驗，提高了企業的知名度，帶動了整個立井井筒建井技術向前發展。應用實例：魯新煤礦副井（
23、設計凈直徑7 m，荒徑9m）井筒深度333.633m，表土深度100m，凍結段深度271m。井壁結構為雙層鋼筋混凝土結構，局部為三層鋼筋混凝土結構，井壁為雙層，厚度10001250mm，混凝土強度為C30、C40。井筒凍結段自2008年9月11日正式開工，到2008年12月10日外壁施工完成共3月計成井271.0m，平均月成井90.4m。創我公司利用立井機械化快速施工凍結立井井筒各項記錄，且工程質量被集團公司評為優良工程，全員人均效率高，機械化程度98，施工設備完好率達100。全井筒杜絕了一切輕傷以上的事故。同時，立井井筒連續快速施工也為施工單位積累了豐富的施工經驗，增強了企業的信譽，這種無形的效益也極為可觀。
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