一、工程概况:
巴彦高勒矿井回风立井井筒设计净直径Φ7m,设计净断面38.48m2,井筒全深624m。表土段深度130.02m,冻结深度635m。井口设计标高为+1271.4m(实际),回风立井井口连接处设计深度13.4m,井口连接处底口标高+1258m;内壁净直径7m,荒经8m,外壁净直径8m,荒经9060mm,混凝土强度等级内壁C30、外壁C35;壁厚1m(其中内、外壁厚度均为500mm)。井壁结构:内、外壁均为双层钢筋混凝土支护。井壁预留风道口、安全出口,技术特征如下表:
名称 规格尺寸净(m)
宽×高 开口方位
(自北起算) 底口标高
(m)
风道口 5.4×5.5 a=101°方向线为中线 +1261.4
安全出口 1.8×2.2 a=30°方向线为中线 +1267.4
井口连接处及预留风道口、安全出口硐口加强筋钢筋配置如下:外壁内、外层钢筋:竖筋Ф20@250、环筋Ф20@250,内、外层钢筋连接筋为Φ10@500。预留硐口加强钢筋:风道口:Ф20@250钢筋,连接筋Φ10@500mm。安全出口:Ф20@300钢筋,连接筋Φ10@600mm。具体祥见S1811—118(2)—1《巴彦高勒矿井回风立井井口连接处井壁结构示意图》。
二、地质概况
根据检查孔地质报告及地质柱状图,巴彦高勒矿井回风立井井口连接处穿过的地层自上而下为:表土段130.02,该系地层在井田内主要发育上更新统的萨拉乌素组(Q3S)、全新统的风积沙(Q4eo1),岩性以风积粉细砂为主。
三、施工方案:
根据巴彦高勒矿井回风立井井口连接处施工图,内、外壁分两次施工永久锁口(先从上向下施工外壁至井筒设计深度,然后从下向上套壁施工内壁至井口)。考虑下部冻结段外壁施工接茬处防水及下坠,上部临时锁口外壁施工1030mm厚度,井筒外壁净经为8644mm,向下掘进施工时将按照井口连接处外壁施工,净径8000mm,壁厚500mm,使用Φ20mmⅡ级螺纹钢间排距250mm,竖筋采用丝口连接,环筋用Φ16mm铁丝绑扎,搭接长度为700mm,内外层钢筋用Φ10mm钢筋间排距500mm连接,内层钢筋保护层厚度为50mm,外层钢筋保护层厚度70mm。
回风立井井口连接处施工采用人工挖掘,将土装入3m3吊桶内,用回风立井主提布置一台2JKZ-4/15,副提布置一台JKZ-2.8/15.5型绞车,经翻矸溜槽落地、铲车、汽车排土至指定排矸地点。
为了防止地沟槽干管下沉,保证井口连接处施工安全,掘进时采取背网、喷浆临时支护,每段支护段高以1.5m为宜(暂定),确保风井井口连接处施工安全顺利进行。
四、施工方法及顺序:
1、测量放线
依据建设单位提供的回风立井地面十字基点,采用J2型经纬仪将井筒十字线标定在临时锁口井壁上,并用水泥钉做好标记,施工时用十字交会法交出井筒中心以指导施工。同时依据井筒十字线标定出各预留洞口中心线。
2、掘进
(1)首先以R=4.0m进行小断面台阶法掘进,当段高掘到0.6m时,进行刷帮,刷帮厚度580mm,找平工作面。然后背网,喷浆进行临时支护,网片由φ6mm盘圆焊接而成,网片规格:900×1700mm,网格100×100mm,喷浆厚度50 mm,用同样方法掘够1.5m段高,找平工作面。
(2)当第一段高按设计荒径掘进、临时支护好后,绑扎钢筋进行砼浇注,方可进行下个段高掘进,掘进段高1.5 m(暂定),随之进行临时支护,直至掘进到+1258m。在掘进过程中,沿水文孔挖超前小井作为降水、排水之用。
3、钢筋绑扎、立摸
(1)当工作面掘进到要求段高,临时支护完毕后,用水准仪找平工作面,然后按钢筋设计半径:外壁外层R=4420 m m、外壁内层R=4060 m m画圆,进行钢筋绑扎工作。竖筋采用直螺纹钢丝套连接,环筋采用扎丝绑扎搭接方式(搭接长度700mm),每道接头扎丝不少于三道,预埋井筒冻结段外壁竖筋连接丝头。技术特征如下:φ20Ⅱ级螺纹钢,间排距250mm,用Φ10mm钢筋连接内外钢筋,间排距500mm,保护层厚度外层70mm,内层50mm,绑扎外层钢筋前铺设30mm厚聚苯乙烯泡沫板。此项工作完成后经监理验收合格方可组装滑模。
(2)以R=4530m为半径掘够段高,并用水准仪找平。按井筒中心线,将加工的滑模下井进行组装,(第一、二段高可不用刃脚,可用砂土做假刃脚,根据井帮情况,待需安装刃脚时段高加深500mm),用4根滑模绳沿井筒外壁吊挂滑模;测量工下中心线找正模板,经监理验收合格,可进行砼浇注工作。
4、混凝土浇灌
井口连接处设计混凝土强度等级为内壁C30、外壁C35,混凝土配合比经山东润鲁建筑材料检测技术服务有限公司进行试配。C35混凝土配合比为水泥:中砂:碎石:水:BR-3=1:1.63:3.17:0.44:0.03。水泥选用P.O42.5R普通硅酸盐水泥、中砂、粒径20~40mm碎石、混凝土中加入适量的BR-3增强防水剂。
(1)工作平台
施工前,先按设计组装固定盘、两层吊盘,井口连接处施工时吊盘(施工第一段高用固定盘)作为施工浇灌工作平台。
(2)混凝土浇灌
混凝土浇灌利用井口东侧地面地面搅拌站配备2台HZS-50型出料容积1000L搅拌机。2台PLD-1600型电脑自动配料系统,将按配比计量的砂子、石子输送到料斗内,砂石料经爬轨翻料入砼搅拌机中。散装水泥通过水泥罐下螺旋输送机将水泥输送到水泥计量斗中,经计量后进入搅拌机。该系统的最大特点是使用微机控制自动计量装置,自动输配料系统,计量误差小于2%,水和外加剂采用容积法计量。搅拌站配制好熟料装入灰罐,通过分灰器、经活接管入模。模板自带操作脚手架和翻转挤压式窗口,保证接茬严密平整,入模砼采用插入式风动震动棒振捣密实。
(3)风道口、安全出口预留
风道口、安全出口采用背金属网(Φ6mm钢筋制作900mm×1700mm,网格100mm×100mm,搭接长度100mm,用16#铁丝300mm间隔连接),砼喷浆100mm封闭,预留硐口位置竖筋间距500mm连接,环筋按照预留口位置留有硐室连接钢筋长度,硐室需要掘进部分用机砖砌筑500mm厚度,以利于以后开口施工。
五、井口连接处防下沉防水措施:
1、在施工井口连接处时,先施工外壁0.5m,将内外壁施工缝错开,在套内壁时将第一模外壁接茬缝封死,有利于内壁封水。
2、井口连接处采用背网、喷浆的临时支护,而混凝土浇灌自上向下绑扎钢筋、立模,浇灌砼先施工外壁,然后从下向上套壁施工内壁。无论是井口连接处的整体性、防水性和井壁之外围抱力,都能满足设计要求。
3、为了进一步防止井口连接处灰体下沉,在井口连接处施工时,预埋冻结段外壁、内壁搭接钢筋,使井口连接处与冻结段外壁连接成一整体。同时在外壁施工第一段高时,分别在东、西、南、北、东南、西南、东北、西北八个方向沿井帮根据段高需要撑8根顶住(用6寸钢管加工,两端焊接托盘)可以有效地防止井壁下沉。
4、试挖段可取消铺设泡沫塑料板,井壁围抱力大于井壁吊挂力,也可以防止永久锁口下沉。
六、质量要求
1、严格控制开挖荒径,不得欠挖。
2、依据井筒中心线,严格控制好立模半径。外壁净半径不得小于4000mm,不得大于4040mm,内壁净半径不得小于3500mm,不得大于3540mm。
3、井壁厚度不小于设计1000 mm(内、外壁)。
4、砼表面无蜂窝、麻面、漏筋、孔洞。
5、井壁接茬不大于30mm,无错台。
6、壁厚充填饱满、密实,无空帮现象。
7、钢筋连接紧固,环筋绑扎牢固,不得出现缺扣、松绑现象,搭接长度符合规范要求。
8、井壁砼强度应符合设计要求。
9、严格把握好材质关,不合格的原材料不得使用。
10、砼搅拌严格按砼配合比执行,严格控制水灰比。
11、由于采用下行模板施工,连接螺丝必须紧固。立模时多打支撑点并且牢固。
12、砼浇灌时必须对称浇灌,分层入模,及时加强震捣。震捣人员必须定人、定岗,防止出现蜂窝麻面。
13、按规范要求制作砼试压试块、实测砼塌落度,并及时做好施工签证。
七、安全措施
1、施工前应将本措施贯彻到每一个施工人员,做到人人心中有数。
2、严禁酒后上岗。
3、井口连接处施工期间非工作人员严禁进入井口棚内。
4、施工人员挖土时,必须注意保护好井筒内水文管,任何人不得用铁锹等器具撞击水文管。
5、掘进时每小班安排一名安全员,负责观察井帮的变化,发现将出现片帮时,应及时处理,防止片帮伤人。
6、施工人员必须配戴安全帽和劳动保护用品。
7、施工前应将天轮平台、二平台的杂物清理干净,二平台的孔洞裂缝应封严,防止坠物伤人。
8、吊桶装土时不得装得太满,当吊桶提升距工作面1.5米时应及时打停点进行稳罐,清理吊桶底部附着的泥土。
9、井上、下应设有专职把钩工、信号工,各负其责。
10、吊盘起落时,必须由当班队长统一指挥。
11、溜灰漏斗,溜灰管必须用钢丝绳固定牢固,连接可靠。
12、其它未尽事项,按《煤矿安全规程》和《巴彦高勒矿风井作业规程》规定执行。
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