付增战：甘肃大柳井田井筒应用普通法施工穿过深厚志丹群砾石层工艺实践 |
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| 煤炭资讯网 | 2009-3-20 16:25:16论文、言论 | ||
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引言 目前，随着煤炭建设单位在工艺上不断革新，充分利用机械化配套施工的优势开拓井田已经逐步走上正轨。在甘肃省崇信县大柳井田井筒建设过程中，利用普通法施工成功穿过深厚志丹群组。 1、工程概况 大柳井田井筒穿越的地层中，主要是下白垩统志丹群第二、三组裂隙及第一组孔隙承压含水层：由27个含水岩段组成，为一复合含水层，为井筒充水的主要含水层。含水层岩性为砂岩和砂砾岩。承压水柱高度35.18m。第一组属富水性弱的含水层，第二组属富水性极弱的含水层，地下水对混凝土、钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。井筒最大涌水量48.43m3/d，正常涌水量29.34m3/h。下白垩统志丹群第一组砾岩为半胶结岩层，岩体属于耐风化、耐水浸能力差的岩石，大部分岩层为碎裂状结构，属稳定性较差的V类岩体。 2、支护方式 三条井筒均为双层钢筋单层混凝土支护，混凝土强度为C40。 3、施工方法 大柳煤矿副井在施工过程中采用机械化配套短段掘砌、滚班混合作业的施工方法。在井筒掘砌过程中，井颈段穿过了古河床冲积层，处于砾岩层，即古河床中下部，但是涌水量较大，经过实际测量，出水量约29m3/h，最大时达到约42m3/h，且该层砾石遇水易片帮。为了保证井筒工程质量，防止片帮和井壁滑落，快速通过该含水层，我们采取了如下施工方案： ①、人员组织 作业方式为“三八”制作业。从新组织人员，每班组织至少25人以上的施工人员。 ②、加强排水 跟班队长在现场监督，施工过程中，根据出水情况及时排水，保证井筒涌水不会浸泡井壁。 ③、先探后掘 参考地质报告，直到古河床砾岩层还剩余3m左右。为了确定砾岩层实际位置，掘进前在井筒中心先掘出一个1500×1500mm，深度1500mm的探坑，查看砾岩层的实际厚度。 ④、打顶柱，防止片帮和井壁滑落 第一步，在井壁涌水量小的一侧靠近井壁掏一个3800（长）×1500（宽）×500（深）mm的坑，保留壁厚部分的岩石。第二步，在坑内向井壁紧贴砼底部楔入2000mm长的角铁，角铁间距500mm，并把角铁与井筒竖筋焊接牢固，角铁与角铁间用钢筋焊接牢固。第三步，在掏好的坑范围内开帮，到设计尺寸后，打顶柱，并在顶柱下垫δ50×500×500mm的木板。第四步，在井壁周围背铁板，然后立即连接竖筋和环筋。 ⑤、防止片帮 主要采取如下措施: ⑤.1、严格执行敲帮制度，每班接班后，班组长和安全检查员必须对工作面安全情况进行全面检查，找掉浮土，确定无危险后，方可施工。 ⑤.2、每个交接班或施工过程中，班组长要随时注意观察围岩变化情况，发现问题及时处理。 ⑤.3、出碴班、清底班在进行扩帮处理浮矸后，检查荒断面尺寸是否符合规定。如果围岩不稳定，就打锚杆挂网支护。 ⑤.4、在井壁上安装接水槽，把含水层以上的水引到吊盘水箱里，通过井筒内布置的排水管路排出。 ⑤.5、对工作面的正常涌水，及时用潜水泵排入吊桶排出。工作面涌水量加大时，用潜水泵先排入吊盘水箱，然后通过排水管路排出井筒。 ⑤.6、一旦发生片帮事故，积极制定相应处理措施，在片帮的处理过程中，采用背板和锚网加强支护，防止二次片帮。 ⑤.7、工作面备用安全梯，发生突然涌水时，人员及时撤到吊盘。 ⑤.8、严格控制周边眼的装药量，减少对井帮的震动。观察井壁及帮部的动向，确认无位移后向两侧进行施工。 在井筒穿过白垩统志丹群一组过程中，主要组织精干人员进行快速施工。正常掘进时采用伞钻打眼乳胶炸药放炮掘进，双挂、双提升出矸。治水采用探水、引水、排水和堵水注浆的原则。掘进前，用潜孔钻机打3个探眼，探眼深度为50m，掘进时保证有5m的探孔深度。如果涌水量大，就用吊桶排水，对于井壁的水，在井壁上安装接水槽，通过接水槽把水引到吊盘的水箱里，不定时的用吊桶排水。防止浇注时水顺井壁流入模板，影响混凝土的强度。最后，在吊盘上进行壁后注浆。 4、通过项目部的精心组织快速施工，从2008年元月至5月17日，白垩统志丹群第一组全部穿过，平均月进尺48m。 5、如果采用冻结法施工，大柳矿井筒造价在2.5亿左右，目前井筒施工造价为1亿元。采用冻结法施工，除去冻结工期，掘砌工期预计比目前提前2～3个月。
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