摘 要 梁北矿主井井筒是由鸡西矿务局建设工程公司承建的中原煤炭市场第一项工程,施工过程中采用了先进的技术措施,科学、严格的施工管理,1997-07-03~1997-12-31期间平均月成井破百米,最高月成井达148m。文中介绍了施工取得的经验。
关键词 立井 快速施工 技术措施 经验
梁北矿主井井筒是由武汉煤炭设计研究院设计,许昌新龙矿业有限责任公司建设,鸡西矿务局建设工程公司施工,北京众智科威建设监理咨询所监理。
梁北矿主井位于河南省禹州市城南3.0km处,设计生产能力为0.9Mt/a,设计深度为686m,井筒净直径5.0m。锁口25m段已于1994年10月施工完毕,1997年7月重新开工。
该井筒穿过第四系地层,厚40.18m,主要是砂质粘土;二叠系上统平顶山砂岩,厚57.54m,岩性坚硬,裂隙发育,含水量较大;上石盒子组,厚567.2m,岩性以泥岩为主;下石盒子组,厚21.08m。其中基岩裂隙风化带厚度为74.39m。地层呈单斜构造,走向107°,倾向197°,倾角12°。
井筒施工共穿过8个含水层组,主要含水层为平顶山砂岩段,前期进行了地面预注浆,注浆终深为124.68m,注浆材料为粘土水泥浆,注浆堵水效果明显;上下石盒子组7个含水段,各段含水层层数较多,但层厚较小,各层间互无水力联系,施工实测井筒累计涌水量达112.38m3/h。
立井井筒于1997-07-03正式开工,至12月底月成井分别为41m,112m,102m,148m,95m和106m,平均月成井101.8m,取得较好成绩,受到有关单位的一致好评。
1 短段掘砌混合作业
短段掘砌混合作业的特点是掘砌段高较小(一般不超过6m),正常情况下无需进行临时支护,工序单一,管理方便,便于操作,施工安全,尤其是减少了许多辅助时间。
梁北矿主井施工段高为5.0m,中深孔爆破,大抓岩机装岩,大绞车提升,电动潜水泵排水,6个月成井604m,平均月成井约为101.8m,最高的10月份成井148m,充分体现了短段掘砌混合作业的优越性。
2 中深孔爆破
炮眼深为3.3~4.0m,一次爆破段高在3m以上。在施工过程中,根据立井多年施工经验及地质条件,将基岩分成三大类:①平顶山坚硬砂岩段,硬度系数f=8~10,裂隙较多,岩石稳定性好;②稳定岩层段,硬度系数f=4~6;③软弱岩层段,硬度系数f<4。分别确定了爆破参数(附表)。采用不同的炮眼布置和装药量,使爆破效率都在90%以上。
附表 爆破参数
| 圈 别 | 眼数 | 圈径 /m |
眼深/m | 炮眼间 距/m |
装药量/kg | 起爆 顺序 |
联线 方式 |
岩石硬 度系数f | |||
| 每眼 | 每圈眼 | 每个炮眼 | 每圈 炮眼 | ||||||||
| 药卷数/个 | 药量/kg | ||||||||||
| 1 | 8 | 1.4 | 2 | 16 | 0.55 | 3 | 1.5 | 12.0 | Ⅰ | 并联 | |
| 2 | 10 | 1.8 | 3.5 | 35 | 0.56 | 5 | 2.5 | 25.0 | Ⅱ | 并联 | |
| 3 | 14 | 3.0 | 3.3 | 46.2 | 0.67 | 4 | 2.0 | 28.0 | Ⅲ | 并联 | 8~10 |
| 4 | 19 | 4.3 | 3.3 | 62.7 | 0.71 | 4 | 2.0 | 38.0 | Ⅳ | 并联 | |
| 5 | 28 | 5.7 | 3.3 | 92.4 | 0.64 | 3 | 1.5 | 42.0 | Ⅴ | 并联 | |
| 累计 | 79 | 252.3 | 145 | ||||||||
| 1 | 7 | 1.4 | 2.5 | 17.5 | 0.63 | 3 | 1.5 | 10.5 | Ⅰ | 并联 | |
| 2 | 9 | 1.8 | 3.7 | 33.3 | 0.63 | 5 | 2.5 | 22.5 | Ⅱ | 并联 | |
| 3 | 13 | 3.0 | 3.5 | 45.5 | 0.73 | 4 | 2.0 | 26.0 | Ⅲ | 并联 | |
| 4 | 18 | 4.3 | 3.5 | 63.0 | 0.75 | 4 | 2.0 | 36.0 | Ⅳ | 并联 | 4~6 |
| 5 | 26 | 5.7 | 3.5 | 91.0 | 0.69 | 3 | 1.5 | 39 | Ⅴ | 并联 | |
| 累计 | 73 | 250.3 | 134 | ||||||||
| 1 | 6 | 1.4 | 2.5 | 15.0 | 0.73 | 3 | 1.5 | 9.0 | Ⅰ | 并联 | |
| 2 | 8 | 1.8 | 4.0 | 32.0 | 0.71 | 5 | 2.5 | 20.0 | Ⅱ | 并联 | |
| 3 | 12 | 3.0 | 3.7 | 44.4 | 0.78 | 4 | 2.0 | 24.0 | Ⅲ | 并联 | <4 |
| 4 | 18 | 4.3 | 3.7 | 66.6 | 0.75 | 4 | 2.0 | 36.0 | Ⅳ | 并联 | |
| 5 | 27 | 5.7 | 3.7 | 99.9 | 0.72 | 3 | 1.5 | 39.0 | Ⅴ | 并联 | |
| 累计 | 71 | 257.9 | 128 | ||||||||
打眼采用多台YT-28新型手持式风钻,φ22mm中空六角钢钎,踏梯子一次钻到设计深度;爆破采用高威力岩石水胶炸药,1~5段5m长脚线毫秒电雷管,反向闭合全并联的方式联线,380V动力电地面起爆。采用这种方式实现了中深孔爆破,保证了5.0m段高大模板五掘三砌的正常循环。 3 机械化配套 为适应快速施工的要求,必须科学、合理配备施工设备,采用先进的设备,最大限度地发挥机械设备的潜力。 4 综合防治水〔1〕,实现“干打井” 为实现“干打井”,提高成井速度,改善工作面作业环境,施工中对漏淋水采取“堵、截、导、排、封”的综合治水措施。经过综合治理,井筒淋涌水由原112.38m3/h减少到4.5m3/h,封水率为96%。 5 优化劳动组织,确保正规循环 梁北主井共设4个段队:掘进队70人,机电段35人,运输段23人,调度通讯段5人。 |
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