山東雙合煤礦有限公司

副井井筒及相關碉室掘砌工程

施

X

組

織

設

計

中煤第七十一工程處

二O—年一月三十日

處長:

總工:

生產管理部:

安全監察部:

機電部門：

編制人:

編號：ZM/7LSGZS-SHFJ-01

版次:A/0

生效日期:

發放號碼:

受控狀態:

施工組織設計目錄

第一章概況

一、工程概況

二、工程內容及工程特點

三、井筒地質及水文地質資料

第二章施工準備

一、技術準備

二、施工隊伍準備

三、施工現場準備及總平面布置圖

四、施工技術裝備與材料供應安排

第三章施工方案的選擇

一、凍結表土及風化基巖段施工方案

二、井筒基巖段施工方案

三、與井筒相連接的相關工程施工方案

第四章施工工藝

一、采用“四新”加快施工速度

二、井筒試挖及臨時鎖口施工

三、井筒凍結段施工

（一）凍結表土段掘進及外壁砌筑

（二）采取綜合措施施工較厚粘土層

（三）過凍結風化基巖段施工

（四）內壁澆筑

（五）內外井壁夾層注漿

四、井筒基巖段施工

五、與井筒連接處相關工程施工

六、井下貫通巷道施工

七、關鍵部位施工技術及處理特殊地質變化技術措施

（一）井筒通過凍結段較厚膨脹粘土層的預防措施

（二）基巖段防治水措施

（三）井筒通過不穩定巖層及斷層破碎帶的施工

八、高強高性能混凝土施工技術保證措施

九、檢測、監控手段及突發事件應急措施

第五章施工輔助系統

一、提升系統

二、井筒懸吊設施

三、井口及地面輔助設施

第六章井筒施工鑿井設施選型計算

一、提升設備的選型

二、懸吊設備的選型

第七章施工組織與管理

一、施工組織管理機構

二、勞動力安排及組織計劃

三、施工管理

四、施工合理化建議和降低造價施工措施

第八章施工進度計劃與進度控制

一、工期安排

二、工期保證措施

第九章施工技術安全措施、災害預防和安全保證體系

一、安全工作目標

二、安全管理體系

三、安全管理措施

四、施工安全技術措施

五、災害預防

六、本工程需編制的分項和專項措施

第十章工程質量檢測管理措施和質量保證體系

一、施工質量保證措施

二、質量保證體系

三、工程質量通病的防治措施

四、成品保護的保證措施

五、竣工驗收后保修工作的措施和承諾

第十一章文明施工及環境、職業健康保證措施

一、文明施工及環境保護措施

二、文物保護措施

三、職業健康保護措施

第十二章冬雨季施工措施及地下管線等保護加固措施

一、冬雨季施工措施

二、地下管線及其它地上地下設施保護加固措施

前言

編制本施工組織設計大綱的指導思想是：貫徹執行國家及本行業

部門有關建設方針和技術政策，采用先進的科學技術，充分利用本處

的施工能力和技術經驗，提高礦井建設的綜合效益，在確保安全和工

程質量的前提下，合理安排施工順序及工程進度。本著工期短、效率

高、質量優、效益好的原則，建設本礦井。

嚴格貫徹我處質量、環境、職業健康安全三體系即IS09001.

ISO1400kGB/T28001標準《管理手冊》、《程序文件》中的相關規定，

確保工程施工的每一個階段、每一個環節、每道工序處于受控狀態，

從而確保工程質量。

本施工組織設計的編制依據是：

1、《山東雙合煤礦有限公司副井井筒及相關碉室掘砌工程施工合

同》，招標文件及答疑、施工設計圖紙；

2、礦山井巷施工：

(1)《煤礦井巷工程質量驗收規范》(GB50213-2010)；

(2)《煤礦井巷工程施工規范》(GB50511-2010)；

(3)《煤礦安全規程》(2010年版)

(4)《防治煤與瓦斯突出規定》(2009年版)

(5)《煤礦防治水規定》(2009年版)

(6)《建設工程監理規范》(GB50319-2000)

(7)國家、省市和行業相關法律、法規、規范要求。

3、混凝土結構工程：

(1)《鋼筋混凝土工程施工質量驗收規范》(GB50204-2002)；

(2)《混凝土質量控制標準》(GB50164-1992)

(3)《錨桿噴射混凝土支護技術規范》(GB50086-2001)

(4)《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》(JGJ52—2006)

(5)《混凝土外加劑》(GB8076-2008)

(6)《混凝土外加劑應用技術規范》(GB50119-2003)

4、工程焊接

(1)《鋼筋焊接與驗收規范》(JGJ18-2003)

(2)《鋼筋焊接接頭試驗方法》(JGJ/T27-2001)

(3)《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499-2007)

第一章概況

一、工程概況：

山東雙合煤礦隸屬山東雙合煤礦有限公司，由中油燃氣集團（控

股）有限公司和魚臺縣鑫達經濟開發投資有限公司共同出資組建，注

冊資本金1.26億元人民幣。

建設地點位于山東省魚臺縣老碧鄉東首300m,建設規模90萬噸

/年，由煤炭工業濟南設計研究院有限公司設計。

二、工程內容及工程特點

1、工程內容：

山東雙合煤礦副井井筒掘砌工程；馬頭門與相關碉室（自井壁向

外5米）、主、副井最近貫通巷道掘砌工程（暫按80米）、井口永久

鎖口工程。

2、井筒特點：

副井井筒設計凈直徑為66.0m,井筒全深1118.997m,設計表土

及風化基巖段為凍結法鑿井，凍結深度275m,凍結段支護至壁座深

度267m。X=39478700.000,Y=3868065.000,Z=+37.8mo

井壁結構為：

凍結段設計為內、外雙層鋼筋硅井壁，+37.8m?+31.8m段為鎖

口段；+31.8m?-112.2m段內、外層井壁支護厚度分別為500mm,碎

標號C30-C40；-112.2m--221.2m段內、外層井壁支護厚度分別為

650mm、550mm,杜標號C40-C50；-221.2m?-229.2m為整體澆筑

段段，井壁支護厚度為1200mm,硅標號C50；-229.2m?-249.2m為

井壁支撐圈，井壁支護厚度為800mm,舲標號C50；+31.8m?-221.2m

段內、外層井壁間鋪設兩層高密度塑料薄板，單層厚度為1.5mm；

-62.2m~-177.2m段外層井壁外鋪設聚苯乙烯泡沫塑料，厚度為50mm。

基巖段設計為單層鋼筋或素混凝土井壁，-249.2m?-665m段井

壁為單層鋼筋混凝土，支護厚度550mm,混凝土等級為C40；-665m?

-1032m段井壁為單層素混凝土，支護厚度650mm,混凝土等級為

C50；-1032m?-1055m段井壁為單層鋼筋混凝土，支護厚度750mm,

混凝土等級為C50；-1055m--1073m段井壁為單層素混凝土，支護

厚度650mm,混凝土等級為C50；-1073m?-1081.197m段井壁為單

層鋼筋混凝土，支護厚度650mm,混凝土等級為C50。

-1050m水平為副井井筒與井底車場連接處，寬度5m,高度

7.5?4m,西側長度25.405m,東側長度34.074m,總掘進體積2173.2n?；

外層錨網噴厚度100mm,混凝土砌筑550mm,鋪底厚度300mm；減

壓碉室3.6X3.17m,混凝土支護450mm；等候室通道寬2.6m,混凝

土支護350mm；錨桿為620mm,長度1900/2300mm,間排距800X

800mm；碉室砌植混凝土強度等級C40,噴射混凝土及鋪底混凝土強

度等級C20。

-1040m水平副井管子道開口3m,凈寬3.2m,凈高3.2m,外層

錨網噴厚度100mm,混凝土砌筑400mm,鋪底厚度100mm,掘進體

積42m3；行人通道開口3m,凈寬2m,凈高2m,外層錨網噴厚度

100mm,混凝土砌筑300mm,鋪底厚度100mm,掘進體積18.3m)

碉室砌殖混凝土強度等級C30,噴射混凝土及鋪底混凝土強度等級

C20o

-1080m水平副井井底清理碉室開口5m,凈寬2.4m,凈高2.5m,

外層錨網噴厚度100mm,混凝土砌筑400mm,鋪底厚度100mm,掘

進體積46.5m3；錨桿為620mm,長度2100mm,間排距800X800mm；

碉室砌植混凝土強度等級C40,噴射混凝土及鋪底混凝土強度等級

C20o

為提高混凝土早期強度，外層井壁混凝土施工時應加入NC-3T

型高效防凍早強劑，其用量為水泥用量的2%,施工時根據試驗結果

調整；為增加凍結段內層井壁的防水性能，凍結段內壁摻加NC-P7

型混凝土防裂密實劑，其用量為水泥用量的10%,施工時根據試驗結

果調整。

三、井筒地質及水文地質資料

（一）、項目名稱、所在位置

項目名稱：山東雙合煤礦有限公司山東雙合煤礦。

項目所在位置：雙合井田位于蘇魯交界地帶，行政區劃歸山東省

魚臺縣老碧鎮管轄，在魚臺縣東南約10km。地理坐標為：東經116°

41'30〃?116°47'19〃，北緯34°55'00〃?34°58700〃。

（二）、井田概況

1、井田范圍及面積

南以三河尖煤礦礦界或江蘇省與山東省界為界，北到探礦權登記

范圍；東起孫氏店斷層或龍固煤礦礦界，西到探礦權登記范圍。走向

長8.38km,傾向寬1.36?5.54km,勘探面積約28.36km2。（用劃定礦

區范圍）

2、交通

本地交通以公路為主，東南18km有徐沛鐵路楊官屯站，東部距

三河尖煤礦一一龍東煤礦的運煤鐵路專用線2.3km。東北側有京杭大

運河、柑河，東有姚樓河，南有蘇魯河，西有新河、東河與京杭運河

貫通，北上、南下通航無阻，亦可航運。

3、地形、地貌

井田內地形平坦，為一自西南向東北緩慢下降的濱湖沖積平原，

地面標高+32.88?+35.00m,地形自然坡度約0.6%。，北部與昭陽湖接

壤，靠近湖堤一帶地勢低洼，局部常年積水，為蘆葦湖沼區。

4、地表水系

井田北部瀕臨昭陽湖，往西北有南陽湖、獨山湖，往東南有微山

湖，統稱南四湖，是一個狹長的湖泊群，總長110km,湖泊面積為

1265km2（水位在+35m時）。1957年連續降雨形成了八十年一遇的特大

洪水，據南陽站觀測，最高洪水位達+36.48m,區內幾乎全部被淹。

此后，興建了很多水利工程。湖西區治理了復新河、紅衛河、萬福河、

趙新河、梁濟運河等，初步建成了排水系統，并加固加高湖堤至

+40.30m,可防上級湖水位+36.50m的洪水。

姚樓河：縱貫井田東部，為一引湖灌溉和排洪的人工河道，連通

昭陽湖。1965年建成，長12km,寬32?60m。1976年河底加深到

+31.0m,河堤加高到+39.50m,流域面積50km2,可行駛木舟。

新河：縱貫井田西部，井田內長7km,寬30m,河底+30.70m,

為一人工排灌河道。

5、氣象

本區氣候屬華北型黃河南區，具有長江和黃河流域的過渡性。一

年四季分明，春季雨水較少，夏季炎熱多雨，秋季多晴日麗，冬季干

燥寒冷。

歷年平均氣溫為13.9℃,歷年最高氣溫為38.9℃（1988年7月7

日），最低氣溫為零下15.2℃（1990年2月1日）。

歷年平均降水量為737.2mm,年最高降水量為959.7mm（1979

年），年最低降水量為492.4mm（1981年）。歷年最大日降水量為

340.7mm（1971年8月9日），歷年雨季平均在6月下旬開始到9月中

旬結束。暴雨日數全年平均為3.4天，暴雨平均降水量為79.1mm（1959

年?1979年），最多是8天（I960年）。最大積雪深度為140mm（1979

年1月12日），歷年平均降雪日為10天，最多為16天（1974年?1975

年），最早降雪日為11月8日（1981年），最晚降雪日為1月20日（1974

年），最早終雪日為1月22日（1977年），最晚終雪日為3月240（1982

年）。

全年主導風向為東南偏東風，春、夏、秋三季仍以東南偏東風為

主，冬季以西北風較多。歷年平均風速為2.4m/s,最大風速20m/

s。歷年平均大風（N8級）日數為6天，全年大風日最多的為18天（1973

年）。

歷年平均日照為2397.7小時，以6月份最多，平均為254.7小時。

歷年平均大霧日22天，最多年份為34天（1980年、1982年），最少年

份為9天（1975年）。

歷年平均相對濕度為72.8%,最小相對濕度為4%（1978年1月

20日）。歷年平均蒸發量為1511.8mm。

歷年平均地表溫度為16.5℃,最高溫度為31.30C,最低溫度為

6.3℃o歷年最大凍土深度為120mm,最小凍土深度為100mm；最早

凍結日期12月290,最晚凍結日期為2月11日，平均凍結日期1

月13日，最早解凍日期1月6日，最晚解凍日期2月110o歷年平

均初霜在10月27日，終霜4月9日。歷年平均初結冰期11月28日，

終結冰期3月1日。

6、地震

根據《中國地震動參數區劃圖》（中華人民共和國國家標準

GB18306-2001）,本區地震動峰值加速度0.05g（相當于地震基本烈度

6度）。（最新規定應為7度）

（三）、井田開拓

礦井設計生產能力90萬噸/年。

礦井采用立井開拓方式，工業場地內設主、副2個井筒。主井：

井筒凈直徑5.5m,裝備一對8t多繩箕斗，垂深1087.8m。副井：井

筒凈直徑6.0m,裝備一寬一窄It礦車雙層四車罐籠，垂深1117.8m。

詳見井筒特征一覽表。

（四）、井筒地質

副井井筒井檢孔穿過的地層，自上而下為第四系、第三系、侏羅

系、二迭系。井筒檢查孔的詳細地質資料見附圖資料。井田為一個半

封閉的水文地質單元，基巖地下水與大氣降水、地表水、第四系含水

層無水力聯系。水文地質條件屬于裂隙水礦床簡單類型。估算貫通時

礦井總涌水量V100m3/h。

第二章施工準備

一、技術準備

1、組織技術與管理人員認真審閱圖紙，學習技術規范，組織圖

紙會審，并在此基礎上編制實施性施工組織設計、施工技術措施、項

目質量計劃、填報項目開工報告，準備好各種技術資料和表格，開工

前對技術人員、管理人員及施工人員做好技術交底。

2、組織測量人員做好接點復測工作，按業主提供的導線、水準

點進行全面復核校驗，進行井口十字基樁的布設。

3、試驗人員盡早進行試驗、檢驗和各種強度蹌配合比的試驗。

二、施工隊伍準備

1、為確保本工程施工速度和工程質量，特在本處內精選素質好、

經驗豐富、從事過三次以上類似工程施工的施工隊伍進場施工。

2、根據施工進度情況，按總體施工計劃，陸續組織各作業隊、

各崗位、各工種人員進場，所有人員在上崗前10天到崗，以便了解

現場情況，按本處質量、環境、職業健康安全三體系即IS09001.

IS01400LGB/T28001標準。以及ZM71/QEO-CX-2008《培訓控制

程序》要求組織學習培訓。

三、施工現場準備及總平面布置圖

第一批人員進場后，要及時開展進場四通一平的準備工作，施工

必需的生活、辦公、衛生、生產等臨時設施。

工廣臨時設施布置，遵循“方便實用、文明施工、節約用地、安

全可靠、兼顧環保、CI達標、盡可能避開永久建筑物”的原則，各臨

時建筑的相互位置要符合施工工藝要求，動力設施要靠近負荷中心，

盡量避免人流、物流的交叉、倒流，避免器材的長距離搬運。

生產性臨時建筑圍繞井口布置，絞車房、攪拌站、料場通風機均

布置在井口附近，以縮短運輸距離，提高工作效率。鋼筋棚、加工車

間等也設在井口附近。生活福利建筑物布置在業主指定的工廣內。

各臨時建筑的布置，均依據地形而建，不設統一的室內標高，但

室內標高均應比室外標高高200mm。

井筒施工大臨平面布置圖見表2-1,臨時設施用地表見表2-2。

四、施工技術裝備與材料供應安排

我處施工技術力量雄厚，裝備精良，有充足的大型礦井施工成套

機械化設備，主要機械設備表見表2-3,試驗和檢測儀器設備表2-4。

由處機電、試驗、材料供應部門組織設備、儀器、周轉材料等調

運工作，確保施工設備、試驗、檢驗設備、測量設備等迅速進場。其

余設備和周轉材料根據工作進度工程進展情況，按計劃陸續進場。

組織物資供應人員進行市場調查，按本處質量、環境、職業健康

安全三體系即IS09001、ISO14001,GB/T28001標準，以及

ZM71/QEO-CX-2008《物質采購控制程序》，選擇合適的供應商，落

實貨源，安排訂貨計劃，設立堆放場地，搭設庫房等。

項目部成立以項目經理為組長，項目副經理及各施工隊隊長為副

組長，各相關部門負責人為組員的材料設備供應管理機構，負責本工

程的材料設備供應工作。

工程物資的采購、供應和管理將嚴格執行我處規定的物資管理辦

法，工程所需材料均嚴格按程序采購、供應和管理。接到中標通知書

后，我處將盡快組織物資采購人員進行市場調查，確定各種材料的供

貨地點和運輸方式，并保證采購的所有材料質量合格、價格合理、供

應及時。同時在施工過種中做好季節性材料儲備，避免停工待料現象

發生。

施工中應根據進度計劃編制各種材料、設備、工器具供應計劃，

并落實設備、材料、工器具的進場與保管。提前落實各種材料的貨源

及采購，特別是鋼材、木材、水泥以及砂、石等大宗材料，并做好材

料復試驗工作。對于進點后立即開展的施工項目，其設備、工器具各

種施工材料均應提前充分準備。

在設備配置時，應選調性能良好、低污染、高效率的配套設備，

入場前均進行檢校，確保投入施工現場的每臺機械狀態良好。對于控

制工期的項目和施工中需要連續運轉使用的設備考慮一定的備用量，

避免因設備故障而影響工期或造成損失。

為充分發揮機械設備的性能，在進行機械選型配備時，將若干在

主要參數方面彼此協調一致的機械設備組成專門機組，配套使用，充

分發揮機械的群體效能，使機械化施工達到理想效果。

表2-2井筒施工大臨工程一覽表

面積

結構

序號用途位置備注

形式單位數量

1主提絞車房輕鋼結構m2252井口一側

2

2副提絞車房輕鋼結構m168井口一側

2

3絞車、穩車設備基礎混凝土m520井口兩側

2

4機電修車間輕鋼結構m84井口附近

2

5材料庫輕鋼結構m147工廣內一隅

2

6井口配電輕鋼結構m42井口附近

2

7井口值班輕鋼結構m126井口附近

2

8鋼筋棚鋼筋防雨棚m96工廣內一隅

2

9壓風機房鋼筋防雨棚m120工廣內一隅

2

10砂、石料場混凝土鋪地m500井口附近

9

11職工宿舍輕鋼結構m780工廣內一隅

2

12食堂輕鋼結構m126工廣內一隅

2

13浴室輕鋼結構m80工廣內一隅

2

14更衣室輕鋼結構m20工廣內一隅

2

15辦公室輕鋼結構m260工廣內一隅

2

16衛生間輕鋼結構m43工廣內一隅

2

17臨時變電所輕鋼結構m136工廣內一隅

表2-3主要施工機械設備表

序國別制造額定生產

號設備名稱型號規格數量備注

產地年份功率能力

1鑿井井架利用永久井架1

2主提升機JKZ-3.2/181洛陽20081250

3副提升機JKZ-2.8/15.51洛陽20071000

4提升天輪TXG-3.02宿州2009

5吊桶5.0/4.0/3.00?9宿州2010

6底卸式吊桶DX-3.0/2.04宿州2010

7鉤頭lit2沈陽2008

8穩車JZ-10/600A3濟南200422

9穩車JZ-25/130012濟南200555

10穩車2JZ-25/13001濟南200575

11懸吊天輪1.0m重型單槽16宿州2009

12懸吊天輪1.0m重型雙槽6宿州2010

13懸吊天輪0.6m單槽3宿州2008

14裝載機ZL-501徐州2008

15自卸汽車10t4長春2009

16噴漿機ZP-VII4江西20103

17硅震動器ZNQ-5016方園2010

18硅分料器QFH2自制2009

19整體模板MJY3.6m1自制2010

20注漿機XPB-90E2天津200990

21壓風機SA-250A2宣化2009250

22壓風機SA-120A2宣化2009130

23變壓器S］「800/6/0.42合肥2007

24變壓器KS9-315/6/0.69/0.41合肥2009

25高壓柜XGN12合肥2010

（續上表）

序：國別制造額定生產

號設備名稱型號規格數量備注

產地年份功率能力

26低壓柜GGD23合肥2007

27電容補償柜GR-1-012合肥2008

28低防開關QJZ-804合肥2008

29低防開關KBZ-4004合肥2010

30地質鉆機MK-51西安200915

31調度絞車JD-11.44徐州200811.4

合肥

32電焊機BX5-40022010

33單級泵3BA-9/7.52長沙20107.5

34排水泵DG85-80X94博山2010355

35吊盤1自制2010

36激光儀1江西2009

37輪鋸機HKw1合肥200911

38車床17Kw1合肥200717

39鉆床5.5Kw1合肥20105.5

40砂輪機S3SL-3OO1合肥20103

41空氣錘C4r651徐州200930

42傘鉆SJZ-6.71宣化2009

43抓巖機HZ-101徐州2008

44局扇FBD-II-NO7.54侯馬20102x37

45風鉆YT-2815沈陽2010

46風泵BQF-50/255常州2010

47挖掘機PC562小松2009

48攪拌機JS-10002山東2009

表2-4試驗和檢測儀器設備表

序數國別制造已使用

號設備名稱型號規格用途備注

量產地年份臺時數

1錨桿拉力計ZY-201北京2008

2鋼尺LGS1001北京2009

3收斂儀JSS30A1北京2010

4經緯儀J2-21蘇州2010

5水準儀NAL2241蘇州2008

6靠尺JZC2浙江2008

7自動稱量上料機PLD-12001山東2009

8塌落筒TLY-I2北京2009

9分析天平SJ1天津2008

10激光指向儀YBT2北京2008

11磅秤500kg1徐州2010

12回彈儀HT225A1山東2009

13碎強度檢測儀SHJ-301北京2008

14舲取樣鉆機HZ-151杭州2008

15錨噴質量檢測儀MPJ-81山東2010

16錨桿探測儀MT-21山東2008

17便攜式瓦檢儀JCB4(A)4北京2009

第三章施工方案的選擇

工程施工優選最佳施工方案，實現安全、快速、質優為目的。最

大限度地推廣采用新技術、新工藝、新材料、新設備，嚴格按照

IS09001國際質量管理體系、IS014001環境管理體系及GB/T28001

職業健康安全管理體系運行，確保工程施工的每一個階段、每一個環

節、每一道工序都處于受控狀態，確保工程質量。

根據井筒的技術特征及工程、水文地質，為加快井筒施工速度，

井筒施工采用短段掘砌，四班制滾班作業。采用“四大一深”工藝進行

施工，即“大絞車”、“大吊桶”、“大抓巖機”、"大模板''和"中深孔爆破

詳見表3-1立井施工機械化配套方案。

一、凍結表土及風化基巖段施工方案

凍結段采用在井筒中布置PC56挖掘機、HZ-10型中心回轉抓巖

機挖土裝罐，配以人工用鐵鍬、高效風鏟、B87型氣動破碎機掘進刷

幫、兩套單鉤提升、金屬整體模板砌筑外壁。內壁施工采用液壓滑模

砌筑，底卸式吊桶下放混凝土。

二、井筒基巖段施工方案

采用鉆爆法掘進，傘鉆鉆眼、中深孔爆破，中心回轉式抓巖機裝

巖出阡，采用液壓挖掘機（防爆電機型）輔助清底，兩套單鉤提升，

整體金屬模板砌壁，底卸式吊桶下放於。

三、與井筒相連接的相關工程施工方案

與井筒相連接的相關工程包括馬頭門及相關碉室等。這些工程均

采用普通鉆爆法掘進，隨井筒掘砌一并施工，井筒與井底車場連接處

的施工，可利用耙稈機耙稈，將破碎阡石先耙入井筒內，再由抓巖機

配合吊桶出稈；利用鋼木組合模板砌筑。

表3-1副井施工機械化配套方案

序

a項目施工設備配套方案

1井筒直徑、深度井徑6.0m,副井深度1118.997m

2作業方式混合作業

3鑿巖機鉆架SJZ-6.7型傘鉆（配YGZ-70風鉆6部）

HZ-10型中心回轉抓巖機1臺；PC56挖掘機1臺輔助出汗、

4抓巖機

清底

5主提升機JKZ-3.2/18—臺

6副提升機JKZ-2.8/15.5一臺

主提升前期使用5m3吊桶，施工到800m深度后更換為4m3

吊桶，施工到1000m深度后更換為3m③吊桶；副提升前期

7提升吊桶使用5m3吊桶，施工到500m深度后更換為4m3吊桶，施

工到800m深度后更換為3m3吊桶；采用DX-3/2n?底卸式

吊桶下放混凝土（800m深度后更換為2m3吊桶）。

8鑿井井架利用永久井架改造后鑿井

JZ-25/1300十二臺（吊盤六臺、抓巖機一臺、模板三臺、

壓風兩臺）；JZ-10/600A三臺（放炮電纜、臥泵電纜、安全

9鑿井穩車

梯各一臺，安全梯配單用發電機）；2JZ-25/1300一臺（排

水管一臺）

外壁模板MJY-6.0/3.6型整體液壓金屬模板

10砌壁內壁模板傘形結構液壓滑模

攪拌機JS-1000型攪拌機兩臺，PLD-1600A配料系統兩套

前期吊盤上布置DG85-80X9臥泵排水，后期施工時在井筒

11排水泵中下部巖層較穩定處設置中間轉水站，安設2臺

DG85-80X9型臥泵接力排水。

采用FBD-II-NO7.5型2x37kw對旋式風機，①1000mm膠

12通風

質風筒。風筒采用井壁吊掛的方式固定。

13壓風機SA-250A型壓風機兩臺；SA-120A型壓風機兩臺

14通信、信號控制臺KJTX-SX-1型1套

15照明設備Dd250/127型2臺

16測量全站儀、經緯儀、水準儀

17翻稈方式自動卸砰

18防水排水當基巖段涌水量大于10m3/h時，采取注漿、封水治水措施

第四章施工工藝

施工中以人為本，發揮人才優勢，推動技術進步，組織科研攻關

小組，積極配合支持院校和科研單位搞好科技攻關，克服施工技術難

題。加強管理，采取激勵機制，提高勞動者的積極性，提高職工操縱

機械設備的熟練程度，確保正規循環，縮短循環時間，提高勞動效率，

加快施工速度。加強機電設備維護管理，實行包機定人定崗維修，使

設備處于100%完好狀態。嚴把材料進貨驗收關，杜絕不合格產品進

入工程實體。采用新工藝、新技術、新設備、新材料，嚴格按照IS09001

國際質量管理體系、IS014001環境管理體系及GB/T28001職業健康

安全管理體系運行，確保工程施工的每一個階段、每一個環節、每一

道工序都處于受控狀態，確保工程質量。

一、采用“四新”加快施工速度

1、新工藝

凍結段使用PC56挖掘機挖土裝罐，基巖段輔助清底，井筒施工

采用SJZ-6.7型傘鉆，HZ-10抓巖機出外；MJY型整體金屬大模板、

大吊桶、大絞車、座鉤式自動翻外、自卸汽車排汗等配套的機械化作

業新工藝。

2、新技術

采用深孔光面、光底、減震弱沖爆破。MK-5型液壓鉆機鉆眼探水,

注漿封水；中深孔爆破技術；新型鑿井專用風機通風排煙，新型煤礦通

訊與信號裝置通訊指揮聯絡調度；工業電視監控確保安全快速施工等新

技術。

3、新材料、新設備

采用JKZ-3.2/18、JKZ-2.8/15.5新型鑿井專用絞車、5/4m3大吊桶、

整體金屬模板、電磁雷管，新型抗凍早強劑，高照度DGC175/127型

隔爆投光燈、鑿井專用風機、傘鉆、大抓、中心回轉式抓巖機、大模板

等新材料新設備。

二、井筒試挖及臨時鎖口的施工

1、井筒試挖

把井筒施工所必要的臨時工程和鑿井設備設施安裝等工作全部

完成后，再根據凍結實際情況，適當選擇井筒開挖時機，一般認為在

水文觀測孔的各層水位均已有規律的上升并冒水，最后一層水位持續

溢出水7天后，測溫孔溫度降至設計要求值，證實凍結壁已全部交圈，

且淺部的凍結壁厚度和強度足以抵抗預挖深度的地壓以及能保證施

工的連續性，即可進行試挖。通過試挖核實凍結壁已具有一定的厚度

和強度，能適應井筒正式施工要求，且鑿井設施及地面輔助系統均已

準備完畢，方可進行開挖。

井筒試挖階段，掘砌段高不得大于2.5m,以不片幫為原則。土

層掘進時，人工挖掘由井中向周邊擴展，利用在井中挖超前小井，集

控靜積水，臺階式挖掘以防井幫塌落。凍結表土段施工30m結束后，

下放已安裝的鑿井吊盤、吊掛各種管線電纜、安裝封口盤。完成上述

系統安裝和吊掛后，井筒開始正常掘砌施工。

2、臨時鎖口施工

副井暫定臨時鎖口深度為6m,臨時鎖口采用CAT320型長臂挖

掘機挖掘，自卸汽車排研。井壁結構為內圈砌筑370mm厚紅磚，外

圍澆注230mm厚素杜，標號為C30。為防止臨時鎖口滲漏水流入井

下，把臨時鎖口下部與永久井壁重合交接500mm高。并視土層性質

在臨時鎖口底部設置圈梁式壁爪。臨時鎖口砌筑時，采用組合拼塊模

板輔以木托底板及刃角支模，搭設平臺人工翻灰砌壁。安裝臨時鎖口

封口盤時，嚴格按照封口盤設計圖施工，臨時鎖口標高可由現場定。

三、井筒凍結段施工

（一）凍結表土段掘進及外壁砌筑

根據井筒穿過的地層地質及井筒技術特征，采取綜合措施通過

凍脹粘土層，在保證施工安全、質量的前提下，把握有利時機，組織

快速施工。

掘進：凍結土層采用人工用鐵鍬、高效風鏟、B87型氣動破碎機

掘進刷幫，PC56挖掘機裝土。若挖掘時圍巖穩定性較差，可先在井

中挖掘超前小井，再由井中向周邊擴展，臺階式挖掘，立模前井壁欠

挖部分必需用風鎬刷至設計的井幫荒徑，并將井壁底部浮阡清理干

凈，為了防止井幫塌落，掘砌段高不宜過大。

提升：副井井筒施工主提升采用JKZ-3.2/18絞車，副提升采用

JKZ-2.8/15.5絞車，各配一套單鉤S.On?吊桶提升訐石、下放物料。

吊桶將汗石提升至翻阡平臺，通過翻砰臺主、副溜槽將汗石倒至地面,

然后用ZL-50裝載機將土石裝載至自卸汽車轉運至指定堆放場地。

砌壁：按照設計半徑綁扎鋼筋，每綁扎1米段高找線一次，每循

環幫扎完后，整體找線并固定牢固，綁扎時必須保證鋼筋與井壁之間

的混凝土保護層達到設計值，鋼筋綁扎應保證橫平豎直且不得出現缺

扣松扣，鋼筋上有泥土時必須用鋼刷清理干凈。

井壁采用2.5?3.6m高MJY整體金屬模板砌筑（根據地層情況調

整模板段高），配以0.3m高環形斜面接茬模板澆筑混凝土，采用底卸

式吊桶下放混凝土，經放置在吊盤上的分灰器澆進模板，分層振搗，

實行短段掘砌平行混合作業。施工過程中，要嚴格按照設計、規范要

求，選擇合理配合比和外加劑品種及摻量，分別配制出符合設計要求

的硅，具體見硅質量保證措施。碎澆筑時要按規定留取硅試塊，同樣

條件下養護28天做抗壓強度試驗，并保存好資料。冬季施工時校入

模溫度不能小于15C,以保證井壁的施工質量。

（二）采取綜合措施施工較厚粘土層

對于較厚粘土層，采取綜合治理措施，應加強粘土層的凍結；要

縮短段高，快速掘砌，使用高性能於砌壁，并在腔中摻入抗凍型高效

減水早強劑。

在粘土層施工時，先挖超前小井，釋放壓力，然后沿周邊均勻對

稱開幫。對較厚粘土層應及時測定井幫的位移量。當變形過快或膨脹

量較大時，在外壁與井幫間增鋪聚苯乙烯泡塑板，或架設U型鋼支

架、背板作臨時支護。同時將砌壁模板高度調整，加快掘砌施工進度,

把每段高施工循環時間控制在20h以內，以縮短粘土暴露時間，減少

粘土膨脹量確保凍結管的安全。為增強井壁早期強度，澆筑蹌時摻入

抗凍型高效減水早強劑，增強校的早期強度，以抵抗凍脹壓力。根據

我們在華東地區山東、安徽兩省施工的含較厚粘土層的多對井筒的觀

察，粘土凍脹力一般在三天后開始明顯顯現，模板刃角處井壁與粘土

層中的泡沫塑料板厚度才明顯被擠壓減少。這樣粘土的凍脹力在施工

的前三天由泡沫塑料板的被壓縮部分“釋放”和減速緩，三天后井壁杜

強度達到設計強度，能夠抵抗粘土層凍脹力。

（三）過凍結風化基巖段施工

當井筒掘進進入凍結基巖風化帶后，風鎬風鏟挖掘困難時，需采

取鉆爆法施工。

采用SJZ-6.7型傘型鉆架打眼，配6臺YGZ-70型獨立回轉鑿巖

機。為防止爆破震動損壞凍結管，可采取控制裝藥量、減少裝藥時間

等措施，爆破采用T-220-KD型抗凍水膠炸藥，炮眼深度不得大于

4.0m。選用B25x4700mm中空六角鉆桿，（p55mm十字型合金鋼鉆頭。

雷管選用6m長腳線毫秒延期雷管，380V動力電源起爆。打眼時要

嚴格按照爆破圖表認真找線，分片包干，定認定鉆，做到“準、直、

齊“，堅持光面光底弱沖減震爆破技術。打周邊眼時要根據各段凍結

管的偏斜圖合理布置炮孔，確保炮孔與凍結管有一定安全距離。

放炮前要通知凍結站，注意觀察鹽水循環。放炮后應先檢查鹽水

箱水位及井幫有無泄漏鹽水現象，特別要檢查靠近井幫的凍結管情

況。采取鉆爆法過凍結基巖風化帶施工時，必須專門編制施工安全技

術措施、報批后再實施。

（四）內壁澆筑

凍結段內層井壁采用液壓滑模套砌，粒采用底卸式吊桶、經分灰

器直接澆筑入模，分層澆筑、振搗，由下向上連續澆筑。為增加凍結

段內層井壁的防水性能，凍結段內壁根據設計要求摻加防水劑。

在內層井澆筑前，要把外層井的霜凍雜物清理干凈，按要求鋪設

兩層1.5mm厚的塑料薄板，兩層塑料薄板采取錯茬鋪設塑料，薄板

搭接采用自動爬焊機熱焊接。由外壁間塑料板的鋪設工藝，在施工外

層井壁時，就提前在井壁上按800x800mm排間距釘上專用的塑料盤,

將要鋪設的塑料板，通過熱焊連接吊掛在固定于外層井壁上的塑料盤

上，塑料板采取錯茬鋪設，搭接采用熱融焊接。搭接鋼筋和澆筑舲、

模板滑升平行作業，鋼筋綁扎與杜澆筑相適應，當井壁豎筋采用鋼套

筒直螺紋連接，環筋采取搭接時，要嚴格按規程操作。鋼筋搭接時按

工作量進行合理地分片操作，相互配合方便施工做到每片基本同時扎

完，不致影響澆筑。鋼筋接頭部位相互錯開，豎筋不宜過長，以免產

生向一側傾斜。模板內表面固結硅要及時清除。在模板滑升過程中，

要及時校中找正。隨澆筑隨鋪設防水塑料板，直至內壁套砌結束。

為防止偏斜而卡模，施工中要保持滑模平穩運行，合理掌握滑升

時間，把握好砌筑速度和杜凝固時間的關系，分層澆筑厚度應控制在

0.3-0.4m,脫模時柱強度應在0.05?0.25Mpa。理論數據一般不易掌

握，根據施工實踐，滑升速度是否合適按以下幾點判斷：滑升過程中

能聽到“沙、沙'’聲，出模的校不流淌、無拉裂現象，柱表面濕潤、不

變形，手按有硬的感覺、并能留下1毫米左右深的指印，能用抹子抹

平等等。

柱澆筑時要按規定留取舲試塊，外壁每澆筑30m、內壁每澆筑

20m,都要做一組常溫下的試塊，養護28天做抗壓強度試驗，并保

存好資料。套砌內層井壁時，需將外層井壁內表面冰、霜清除干凈，

舲入模溫度不能小于15℃,并對井壁進行灑水養護，以保證內層井

壁的壁厚和質量。

（五）內外井壁夾層注漿

為了保證凍結段復合井壁質量，提高井壁防水性能，在內層井壁

套砌后，必須適時進行井壁夾層注漿。根據以往施工經驗，一般在凍

結壁解凍時進行壁內注漿較為適宜，即完成內壁套砌施工，冷凍站停

機4?6個月后實施注漿為好。

夾層注漿先在內層井壁上鉆孔或予埋注漿管，注漿孔深等于或稍

大于內層井壁厚度。

注漿材料采用單液水泥漿或化學漿，注漿壓力取該注漿點靜水壓

力的1.2?L5倍，以不大于2.5MPa為宜。內外壁夾層注漿必須專門編

制施工安全技術措施，審批后再實施。

四、井筒基巖段施工

根據井筒的技術特征及地質條件，井筒采用立井機械化配套短段

掘砌混合作業方式施工，選用傘鉆、鑿井專用提升機、大吊桶、大抓

巖機、整體金屬大模板、自卸式汽車、防爆挖掘機為主的提升、鉆眼、

抓巖排殲、砌壁、清底機械化作業線。井筒施工平面布置圖見表4-1,

井筒施工地面穩絞布置圖見表4-2o

1、鉆眼爆破

采用SJZ-6.7型傘型鉆架打眼，配6臺YGZ-70型獨立回轉鑿巖

機。爆破采用T-220型水膠炸藥，炮眼深度4.0m。選用B25x4700mm

中空六角鉆桿，（p55mm十字型合金鋼鉆頭。雷管選用6m長腳線毫秒

延期雷管，380V動力電源起爆。采用光面、光底、減震緩沖深孔爆

破新技術，施工過程中根據工作面巖性變化，及時調整爆破參數，提

高爆破效率。打眼采取分區定人、定鉆、定眼位、及定時間、定數量

和崗位責任制，嚴格按爆破圖表進行操作，要求盡量減少鉆孔誤差，

提高打眼精度，將打眼質量和速度同經濟效益及工資分配直接掛鉤，

裝藥工分區定人，各自負責本區的裝藥、聯線工作，最后由放炮員集

中聯線。基巖段炮眼布置圖見表4-3,基巖段爆破參數見表4-4,基巖

段爆破效果見表4-5。

2、抓巖排研

出殲采用布置在吊盤下方的一臺HZ-10型中心回轉抓巖機，以及

防爆挖掘機輔助出阡，井筒主提升采用JKZ-3.2/18絞車，副提升采用

JKZ-2.8/15.5絞車，各配一套單鉤5.0m3吊桶提升（主提升施工到800m

深度后更換為4m3吊桶，施工到1000m深度后更換為3m3吊桶；副

提升施工到500m深度后更換為4m3吊桶，施工到800m深度后更換

為3m3吊桶）。采用自動座鉤式翻開，石干石通過溜槽溜入10噸自卸汽

車，運至排汗場地。ZL-50型裝載機輔助平整場地。

中心回轉抓巖機工作一般分三個階段進行，1、首先將工作面找

平，并抓出罐窩水窩，為正常出阡做準備。2、由井筒周邊向井筒中

心推進裝巖。3、采用抓巖機出阡，風鎬修飾井幫、找底，人工清底

相結合，工作面應清到實底，為下道工序打眼作準備。

中心回轉抓巖機裝殲時由地面穩車懸吊作為保險繩，井下有專業

抓巖機司機操作。抓巖結束，應將抓巖機停放在規定高度，不得防礙

吊桶正常運行。每當一個施工段高掘夠深度后，應平整好迎頭，留一

茬座底炮砰石不出，以便于下個段高掘砌平行作業。

采用改裝過的防爆液壓挖掘機輔助清底，人工及抓巖機配合，挖

掘機清底時，通過主提升機下放至工作面，清理完畢后提升上井。為

了下放挖掘機，吊盤上預留通過孔洞，設置蓋門，同時應制定專門的

下放挖掘機措施。

3、砌壁

(1)錨網噴臨時支護：可視地質情況采用錨網噴臨時支護，錨

桿施工采用YT28風鉆鉆眼，風動攪拌器安裝；噴舲采用ZP-VD混凝

土噴射機，安裝在下層吊盤，混凝土在地面拌制后，由底卸式吊桶下

(2)混凝土永久支護：采用MJY型整體金屬刃角下行模板砌壁,

為方便脫立模，縮短立模時間，在模板上口設8根工字鋼導向，在澆

港口上設環形斜面板，保證接茬嚴密，砌壁模板由多節組成，有效高

度為3.6m,可根據地質條件變化調整段高。砌壁混凝土由設置在井

口的兩臺JS-1000型混凝土攪拌機拌制，采用DX-3/2m3底卸式吊桶

下放混凝土(施工到800m深度后更換為2m3吊桶)，液壓支撐臂傘

形結構、雙分料管可360。轉動的QFH型混凝土分料器，實現對稱澆

筑，提高井壁澆筑質量，加快澆筑速度，ZNQ-50型插入式高頻混凝

土振搗器，振搗混凝土。冬季施工，用熱水拌制混凝土，確保入模溫

度不低于15ro在過基巖段含水層時按設計要求添加防滲密實劑，

提高井壁防水能力。

4、勞動組織

井筒基巖段掘砌分四個專業班滾班作業，鑿巖班負責打眼放炮；

出殲班負責接管子、接風筒、出阡、找平；砌壁班負責脫模、立模、

澆筑於；清底班負責出石干、清底。凍結段施工循環圖見表4-6,基巖

段施工循環圖見表4-7o

五、與井筒連接工程的施工

為確保井筒與相關碉室工程的砌壁強度和連接完整，采取與井筒

同時施工的方法，即在井筒掘進過程中，按照施工圖紙適當選擇施工

段高一并掘出相關工程全斷面，并把井筒超前掘出一茬炮的距離，對

斷面較大的碉室，施工前先將其上的井簡全部砌筑好，然后隨井筒下

掘，采取下行分層，兩側交替掘進，掘進殲石用耙汗機先耙入超前井

筒內，再由抓巖機裝入吊桶提升上井。碉室工程的永久砌筑，采用鋼

木組合模板，搭支架，撐棍固定，借助吊盤自下