GB煤矿井巷工程施工规范.doc
GB UDC 中华人民共和国国家标准 P GB 50511-2010 煤矿井巷工程施工规范 Code for construction of shaft and road of coal mine 2010-07-15发布 2011-02-01实施 中华人民共和国住房和城乡建设部 联合发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国国家标准 煤矿井巷工程施工规范 Code for construction of shaft and road of coal mine GB 50511-2010 主编部门 中国煤炭建设协会 批准单位 中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期 2011年2月1日 中国计划出版社 2011 北 京 中华人民共和国国家标准 煤矿井巷工程施工规范 GB 50511-2010 中国煤炭建设协会 主编 中国计划出版社出版 (地址北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座4层) (邮箱编码100038 电话63906433 63906381) 新华书店北京发行所发行 世界知识印刷厂印刷 8501168毫米 1/32 4.125印张 104千字 2011年1月第1版 2011年1月第1版印刷 印数1-10100册 统一书店1580177536 定价25.00元 中华人民共和国住房和城乡建设部公告 第667号 关于发布国家标准 煤矿井巷工程施工规范的公告 现批准煤矿井巷工程施工规范为国家标准,编号为GB50511-2010,自2011年2月1日起实施。其中,第1.0.6、4.5.2、5.1.4、5.2.6、8.4.7、10.7.6、11.3.2条为强制性条文,必须严格执行。 本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国住房和城乡建设部 二Ο一Ο年七月十五日 前 言 本规范是根据原建设部关于印发〈二00四年工程建设国家标准规范制订、修改计划〉的通知(建标[2004]67号)的要求,由中煤第一建设公司会同有关单位共同编制的。 本规范在制订过程中,编制组进行了广泛的调查研究,认真总结了近年来经实践证明有效和成熟的科技成果和技术工艺,以多种形式征求了全国煤炭系统有关方面专家和单位的意见,经反复研究,多次修改,最后经审查定稿。 本规范共分11章和2个附录,包括总则、术语、施工准备、立井井筒普通法施工、立井井筒特殊法施工、立井井筒的延伸和恢复、斜井与平硐施工、巷道施工、暗井和硐室的施工、辅助工作、作业环境及职业危害控制等内容。 本规范中以黑体字标志的条文为强制条文,必须严格执行。 本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国煤炭建设协会负责日常管理,由中煤第一建设公司负责具体技术内容的解释,本规范执行过程中,如有新的经验或意见,请将意见和有关资料寄送中煤第一建设公司(地址河北省邯郸市丛台东路52号,邮编056022),以供今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位、参加单位、主要起草人和主要审查人 主编单位中煤第一建设公司 参编单位中煤第五建设公司 中煤第三建设(集团)有限责任公司 平煤建工集团有限公司 参加单位中国中煤能源集团公司 淮南矿业集团有限责任公司 淄博矿业(集团)有限责任公司 肥城矿业集团有限责任公司 枣庄矿业(集团)有限责任公司 兖矿集团济三煤矿 唐山开滦建设集团公司 主要起草人浦耀年 马贵纯 李新勇 赵庭煜 孙启凯 张永城 陈文豹 刘玉峰 李功洲 吕广同 陈耀文 范聚朝 吕志江 郭永富 代东生 王玉沛 赵志富 李志清 耿瑞生 杨伟光 周玖功 孙银河 主要审查人张胜利 邓维国 李理化 沈慰安 田乃和 许宜坤 孟凡良 张 文 杨维好 王 来 顿志林 刘志强 张保连 2 目 录 1 总 则1 2 术 语1 3 施工准备2 3.1 一般规定2 3.2 井筒检查孔及巷道地质预测3 3.3 施工准备的技术原则6 4 立井井筒普通法施工7 4.1 一般规定7 4.2 冲积层施工8 4.3 基岩掘进8 4.4 永久支护10 4.5 井筒穿过特殊地层的施工12 5 立井井筒特殊法施工12 5.1 一般规定13 5.2 冻结法施工13 5.3 钻井法施工18 5.4 井筒注浆22 6 立井井筒的延深和恢复28 6.1 一般规定28 6.2 保护措施29 6.3 自上向下延伸井筒29 6.4 自下向上延伸井筒31 6.5 井筒的恢复32 7 斜井与平硐施工32 7.1 一般规定32 7.2 冲积层施工34 7.3 基岩施工35 8 巷道施工36 8.1 一般规定36 8.2 巷道掘进38 8.3 巷道支护39 8.4 探、放水43 8.5 铺轨工程43 8.6 安全构筑物及附属工程45 9 暗井和硐室的施工46 9.1 一般规定46 9.2 暗井施工46 9.3 硐室施工48 10 辅助工作50 10.1 凿井井架及悬吊设施50 10.2 立井临时提升及设备55 10.3 水平巷道及倾斜井巷的运输和提升56 10.4 通风57 10.5 排水58 10.6 压气59 10.7 信号与通信60 10.8 供电61 10.9 井下照明62 11 作业环境及职业危害控制63 11.1 一般规定63 11.2 井下热害的防治63 11.3 井下粉尘的防治64 11.4 井下噪声的防治64 11.5 健康监护64 附录A 水文地质条件分类66 附录B 岩层稳定性分类66 本规范用词说明67 修订说明68 1 总 则 1.0.1 为确保施工安全和质量,提高劳动效率,加快施工速度,降低工程成本,缩短矿井建设周期,促进煤矿建设的发展,特制定本规范。 1.0.2 本规范适用于煤矿井巷工程的施工。 1.0.3 煤矿井巷工程承包合同和工程技术文件对施工质量的要求应符合本规范的规定。 1.0.4 井巷工程的施工应实行现代化科学管理,实施绿色施工,不断提高管理水平。 1.0.5 井巷工程的施工应积极推广应用成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料。 1.0.6 施工所用的材料、设备和构件,必须符合设计规定及有关规范和产品质量标准,并具有合格证明。 1.0.7 工程施工中必须建立技术档案,做好各种测试记录、隐蔽工程记录、质量检查记录和竣工工程图纸等文件资料的收集、整理工作。工程竣工时应按规定做好施工总结,竣工资料应真实、齐全和完整。 1.0.8 煤矿井巷工程的施工,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术 语 2.0.1 施工组织设计 construction organization design 指导煤矿井巷工程施工的系统性技术文件。工程施工所必需的各类施工条件和技术资料。 2.0.2 施工作业规程 constructional operation rules 依据施工组织设计,结合具体的工程地质及水文地质等条件进行编制并用于指导工程施工的技术文件。 2.0.3 施工技术措施 technical measurees of construction 用于辅助生产系统的零星工程施工或在施工条件发生变化时对施工作业规程进行补充而编制的技术文件。 2.0.4 单行作业 single operation 井巷工程中的掘进与永久支护两大工序分别顺序施工的作业方式。 2.0.5 平行作业 parallel operation 井巷工程中的掘进与永久支护两大工序在不同的空间内同时进行施工的作业方式。 2.0.6 短段掘砌作业 operation by shot section excavation and lining 井巷工程施工在同一掘支循环内,短段掘进与永久支护两大工序交替进行施工,可不用临时支护的作业方式。 2.0.7 冲积层 alluvium 覆盖于稳定基岩之上的松散地层。 2.0.8 基槽 base groove 在安全构筑物等特殊工程部位的围岩中开凿的垂直于巷道轴线的沟槽。 3 施工准备 3.1 一般规定 3.1.1 井巷工程开工前应按下列规定做好准备工作, 1 建设单位组织审查矿井地质资料和检查孔资料,并绘制井巷工程地质平、剖面预测图; 2 建设单位组织完成设计交底,并进行图纸会审; 3 编制施工组织设计、施工作业规程、施工技术措施; 4 完成施工设施及设备的安装; 5 立井、斜井和平硐开工前,尚应完成下列工作 1)测量基点移交,工程定向,场地测量、基桩埋设、场地平整及障碍物拆迁。在多家单位施工的情况下,应统一协调、核实测量成果; 2)施工期间的交通运输、给排水、输变电、通信、防雷电、防火、防洪涝等工程及必要的生产、生活、辅助设施; 3)立井锁口、斜井和平硐的明槽及井口掘砌; 6 有能够确保连续施工的物资储备和供应渠道,合理做好资源配置。 7 办理开工手续。 3.1.2 施工场地平整,除应符合现行国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范GB 50202的有关规定外,尚应符合下列规定 1 有滑坡隐患的地段,应先进行边坡处理; 2 井(或硐)口开工前,应完成井(或硐)口上部截排水沟槽的施工; 3 不得采用自燃或有害性矸石进行场地回填; 4 当填方高度超过1米时,宜先做好建(构)筑物基础、管网沟槽的施工; 5 平整场地时,应对测量基桩采取保护措施;场地平整结束后,应及时对基桩进行检查与校核。 3.1.3 施工期间的总用水量,应按工程、生活用水量之和与消防用水量中的较大值选取,并应增加10%的备用量。工程与生活用水应加强水质管理和合理分配,并应做到节约用水、确保生活用水安全。 3.1.4 井巷工程施工期间的压气供应量,应根据井上下气动设备的最大压气用量计算,并应增加10%的备用量。工作面气压压力不得低于0.5MPa。 3.1.5 采用特殊方法施工的井巷工程,在施工组织设计中应明确准备工作的特殊规定和要求。 3.1.7 在冬季、雨期等特殊气侯条件下施工,应编制专门的安全技术措施。 3.2 井筒检查孔及巷道地质预测 3.2.1 井筒开工前,应完成检查孔施工,并应有完整的、真实的检查孔资料。 3.2.2 立井井筒检查孔布置应符合下列规定 1 具备下列情况之一者,检查孔可布置在井筒范围内 1)地质构造、水文地质条件中等以下,且无煤层瓦斯及其它有害气体突出危险; 2)专为探测溶洞或施工特殊需要的检查孔; 2 井底距离特大含水层较近,以及采用冻结法施工的井筒,检查孔不应布置在井筒范围内; 3 井筒检查孔距井筒中心不应超过25m; 4 当地质构造复杂时,检查孔的数目和布置,应根据具体条件确定; 5 检查孔终深宜大于井筒设计深度10m。 3.2.3 斜井、平硐检查孔的数量、深度和布置方式,应根据具体条件确定。 3.2.4 检查孔的施工,应符合下列规定 1 检查孔钻进过程中,每钻进30~50m,应进行一次测斜,钻孔偏斜率应控制在1.0%以内; 2 检查孔应按下列规定全孔取芯 1)孔径不小于75mm时,黏土层与稳定岩层中取芯率不宜小于75%;破碎带、软弱夹层、砂层中取芯率不宜小于60%。 2)应采用物探测井法核定土(或岩)芯层位,土(或岩)芯应编号装箱保存; 3 检查孔在岩层钻进中,每一层应采取一个样品进行物理力学试验。当层厚超过5m时,应适当增加采样数量。可采煤层的顶、底板应单独采样; 4 洗井应采用机械方法对抽水层段反复抽洗,并应将岩粉和泥浆全部清除,直至孔内流出清水为止。 5 所穿过各主要含水层(或组),应分层进行抽水试验。试验中水位降低不宜少于3次,每次降深应相等,其稳定时间不少于8h;困难条件下,水位降低不应小于1m。每层抽水的最后一次降水,应采取水样,测定水温和气温,并应进行水质化验分析; 6 检查孔钻完后,除施工尚需利用的孔外,其他检查孔在清除孔壁和孔底的岩粉后,应用水泥砂浆封堵严实,其抗压强度不应低于10MPa,并设立永久性标志。 3.2.5 由检查孔提供的地质报告应包括下列主要内容 1 井筒检查孔柱状图(含测井曲线)及沿井筒中心线的预测地质剖面图及两个井检孔连线剖面图; 2 井筒的水文地质条件,包括含水层(或组)数量、埋藏条件、静水位与水头压力、涌水量、渗透系数、水质、水温,含水层之间及与地表水的水力联系,地下水的流向与流速,抽水试验图、含水层特别是主要含水层的裂隙特征、裂隙率,结合勘探所做的水文工作预计井筒涌水量等; 3 井筒通过的土(或岩)层的物理力学性质、埋藏条件和断层破碎带、溶洞、裂隙、老空区等的特征判断; 4 井筒测温资料及温度预报曲线; 5 对膨胀性粘土、流砂、基岩风氧化带、软岩情况进行预报分析; 6 瓦斯及其它有害气体涌出资料; 7 检查孔测斜资料(含测斜图); 8 含水层段抽水试验成果图; 9 测井综合成果图; 10 检查孔实测图和封孔资料(包括封孔设计、封孔报告含封孔检查情况、试验资料等)。 3.2.6 钻孔通过的各类地层,应包括下列内容 1 砂土层颗粒级配、天然含水量、天然密度、比重、孔隙率、渗透系数、内摩擦角; 2 粉土层颗粒级配、液限、塑限、天然含水量、天然密度、比重、孔隙率、渗透系数、内聚力、内摩擦角; 3 黏土层矿物成分分析、液限、塑限、天然含水量、天然密度、比重、孔隙率、内摩擦角、内聚力、单抗压强度、膨胀力、膨胀量、自由膨胀率; 4 岩层真密度、视密度、孔隙率、吸水率、含水率、天然状态抗压强度、饱和状态抗压强度、抗拉强度、内摩擦角、凝聚力、弹性模量、泊桑比; 5 当采用冻结法凿井时,尚应选择冻结范围内有代表性的地层进行下列试验项目,并应提交专项试验报告 1)土层与岩层的冻结温度; 2)土层与岩层在10℃~25℃和-10℃状态下的比热容和导热系数;冻土三向受力; 3)黏土层在-5℃、-10℃、-15℃状态下的冻胀力及膨胀量; 4)冻土单轴压缩应力-应变曲线、单轴抗压强度、弹性模量和泊桑比; 5)冻土三轴压缩应力-应变曲线、三轴抗压强度、内摩擦角和内聚; 6)冻土单轴压缩蠕变性能; 7)冻土三轴压缩蠕变性能。 6 其它岩层及可采煤层测定项目可根据需要确定。 3.2.7 不同条件下的冻土力学性能试验应符合本规范表3.2.7的规定。 试验温度 试验项目 取样深度 (m) 试验温度 (℃) 单轴压 缩试验 三轴剪 切试验 单轴蠕 变试验 三轴蠕 变试验 0~200 -5 √ √ √ - -10 √ √ √ √ -15 √ √ √ √ 200~400 -5 √ √ √ - -10 √ √ √ √ -15 √ √ √ √ -20 √ √ √ - 400~600 -10 √ √ √ - -15 √ √ √ √ -20 √ √ √ √ -25 √ √ √ √ 600~800 -10 √ √ √ - -15 √ √ √ - -20 √ √ √ √ -25 √ √ √ √ -30 √ √ √ √ 注“√”表示进行该项试验。 3.2.8 巷道施工前,应提供下列地质预测和综合分析资料 1 地质预测剖面图及与勘探阶段地质资料的对比; 2 穿过不稳定岩层与地质构造变化较大处的情况预分析; 3 可能出现的涌水点、涌水量及对施工影响的预计; 4 瓦斯、煤层及其它有害气体突出危险的预测; 5 对膨账性粘土、流砂、基岩风化带、软岩情况预测; 6 对废弃巷、采空区、老窑、溶洞、塌陷区等特殊情况预测。 3.2.9 在风化带附近施工的巷道,当地层露头资料不足时,应补充勘探。 3.3 施工准备的技术原则 3.3.1 编制施工组织设计、施工作业规程、施工技术措施,应符合下列规定 1 矿井单项工程必须编制施工组织设计; 2 工程量大且结构复杂、施工难度大的重要单位工程或单位工程组合,应编制施工组织设计; 3 采用特殊工艺或新工艺施工的单位工程,应编制施工组织设计; 4 单位工程和重要分部工程,应编制施工作业规程; 5 一般分部工程或重要分项工程以及特定的工艺工序,应编制施工技术措施。 3.3.2 主要井巷工程的施工顺序,应符合下列原则 1 井筒宜按总工期和施工组织设计规定的顺序开工; 2 井筒应在完成封口盘安设和吊盘吊挂后,再正式掘进; 3 立井井筒应利用凿井设施一次施工完成,箕斗装载硐室宜与井筒同时施工;其它硐室、巷道与井筒相交部位宜一并施工; 4 工业广场有多个井筒时,应安排两个井筒先行贯通; 5 两个井筒永久设施的施工,应交替进行,宜先副井后主井,需要临时改装提升系统时,宜改装箕斗提升的主井; 6 井底车场及硐室的施工,应先安排施工通风、排水、供电、运输需要的巷道或硐室; 7 采区巷道施工宜根据开采时间确定; 8 井巷工程应兼顾土建工程、安装工程,并应统筹安排施工顺序。 3.3.3 地面建筑和设施的布置,应符合下列规定 1 工艺流程应合理,施工作业应能做到快捷、顺畅,动力设施应靠近负荷中心,机修及加工设施宜邻近料场与仓库。办公、生活区应与生产区分开布置,并应避开噪音和污染; 2 场区出口不应少于两个,场内道路与轻轨铁路不宜平面交叉; 3 宜利用永久矸石场和低洼地排矸,掘进煤与矸石应分别堆放; 4 临时炸药库、油脂库、加油站的设置应符合国家有关安全的规定; 5 临时设施应避开永久建筑位置,有条件的宜利用永久建筑设施和设备施工; 6 寒冷地区冬季施工,应设置供热、防冻设施。 4 立井井筒普通法施工 4.1 一般规定 4.1.1 井筒施工作业方式应符合下列规定 1 井筒施工作业方式,应根据井筒直径、深度、地质水文条件等因素,经过技术经济方案比较后确定; 2 井筒施工宜采用短段掘砌混合作业方式,也可采用单行或平行作业方式; 3 立井转平巷施工前进行临时改绞的井筒,运输水平以下,应预留满足过放距离要求的井窝,过放距离要求应符合煤矿安全规程的有关规定。 4.1.2 井筒掘砌指向方式应符合下列规定 1 井筒掘砌深度小于或等于300m时,可采用激光指向; 2 井筒掘砌深度大于300m时,掘进可采用激光指向,砌筑井壁应采用中垂线指向; 3 有特殊精度要求的井筒,掘砌均应采用中垂线指向; 4 采用激光指向时,应定期对激光指向仪进行校验,掘进允许偏差值为+15mm,砌壁允许偏差值为+5mm。 4.1.3 与井筒相连硐室的施工安排,应符合下列规定 1 应做好与井筒相连硐室的测量定位定向工作; 2 与井筒相连的硐室或巷道,在井筒施工时,宜同时掘出3m~5m,并应与井筒一起砌筑。 4.1.4 原始资料的收集应符合下列规定 1 井筒施工期间,应详细填写施工记录; 2 井筒施工期间,应做好隐蔽工程验收记录; 3 应定期测定与记录井筒涌水量。 4 各种材料合格证与试验记录应齐全; 5 应有工程掘砌质量原始资料; 6 应测绘井筒地质柱状图、井筒掘砌纵横剖面图; 4.1.5 立井井筒施工,当通过涌水量大于10m3/h的含水层时,应采取注浆堵水等措施 4.2 冲积层施工 4.2.1 冲积层施工的井口设施布置,应符合下列规定 1 冲积层施工前,应先做好井筒锁口,并安设临时封口盘,封口盘的强度应满足施工安全的要求; 2 在条件允许的情况下,井筒锁口可按永久设计做成,也可采用临时锁口过渡; 3 冲积层坚硬稳定,可直接安装凿井井架;冲积层松软,宜先利用简易提升设备完成井颈掘砌后,再安装凿井井架,利用简易提升设备掘砌深度不应大于20m; 4 冲积层施工初期,在提升系统形成前,井内应设临时爬梯供人员上下;当井深大于20m后,应利用提升设施上下人员,并应挂设工作吊盘。当井深大于40m时,应安设提升导向罐道绳。 4.2.2 冲积层段支护应符合下列规定 1 井颈可按掘砌段高逐段砌筑而成,在条件受限时,也可扩大井径,应先砌筑小型砌块作临时支护; 2 冲积层段井筒的临时支护方式应根据地层的稳定性确定,其临时支护段高不应大于2m。 4.2.3 沉降变形观测应符合下列规定 1 冲积层段井筒施工过程中,应通过事先设立的观测点,定期观测地表沉陷,井筒、地面设施位移、变形情况; 2 当位移、变形危及施工安全时,应及时采取加固措施。 4.3 基岩掘进 4.3.1 炮眼钻进,应符合下列规定 1 基岩掘进,除过于松散破碎的岩层外,应采用钻眼爆破法施工;井径大于5m时,宜采用伞型钻架钻眼;井径小于5m时,可采用手持气动凿岩机钻眼; 2 钻眼前应清除工作面余渣; 3 应用量具确定炮眼圈径和每圈炮眼眼位; 4 每圈炮眼应钻至同一水平位置,掏槽眼应按要求增加深度; 5 钻眼时应避开残眼和岩层裂隙。每个炮眼钻完后应及时封住眼口,装药前应用压气清除炮眼内的岩粉和污水。 4.3.2 爆破作业应符合下列规定 1 炮眼的深度与布置应根据岩性、作业方式等加以确定,通常情况下,短段掘砌混合作业的眼深应为3.5m~5.0m;单行作业或平行作业的眼深可为2.0m~4.5m或更深;浅眼多循环作业的眼深应为1.2m~2.0m; 2 宜采用高威力、防水性能好的煤矿许用水胶炸药、乳化炸药实行光面爆破; 3 应编制施工作业规程,爆破图表应根据岩性变化适时调整; 4 光面爆破参数的选择应符合下列规定 1)周边眼的眼距应控制在0.4~0.6m; 2)有条件的井筒,周边眼应采用小炮眼、小药卷,药卷直径宜小于35mm; 3)周边眼单位长度的装药量,岩石单轴饱和抗压强度小于30MPa时,2#岩石硝铵炸药装药量宜为110g/m~165g/m;岩石单轴饱和抗压强度为30MPa~60MP时,2#岩石硝铵炸药装药量宜为165g/m~220g/m;岩石单轴饱和抗压强度大于60MPa时,2#岩石硝铵炸药装药量宜为220g/m~330g/m; 4)采用其它炸药时,周边眼单位长度的装药量应用2#岩石硝铵炸药乘以换算系数。换算系数可按下式计算 K=2(Ma/NaMb/Nb)/2 (4.3.2) 式中Ma2#岩石硝铵炸药猛度(mm); Mb2岩石硝铵炸药爆力(mL); Na换算炸药猛度(mm); Nb换算炸药爆力(mL)。 5 井筒掘进时,应监测井筒内的杂散电流。当电流超过30mA时,应采取以下措施 1)检查电器设备的接地质量; 2)爆破导线不得有破损、裸露接头; 3)采用抗杂散电流的雷管。 4.3.3 装岩作业宜符合下列要求 1 装岩设备选型应符合表4.3.3的规定 表4.3.3 装岩设备选型 抓岩机型号 抓斗容积 (m3) 适应井径 (m) 吊桶容积 (m3) 备 注 NZQ1H 0.11 <5.0 1.0~1.5 井径大于8.0m的井筒宜装备两台装岩设备 长绳悬吊式HS 0.4~0.6 5.0~7.0 2.0~3.0 中心回转式HZ 0.4~0.6 4.0~7.0 3.0~5.0 环形轨道式HH 0.62 6.0~8.0 3.0~5.0 2 抓岩机的悬吊应符合下列规定; 1)采用中心回转与环型轨道式抓岩机,其吊盘的固定装置与井壁之间应支撑牢固; 2)采用长绳悬吊式抓岩机,宜靠近井筒中心布置,悬吊绞车应设闭锁装置。 4.3.4 临时支护应符合下列规定 1 井筒临时支护,可采用锚喷支护。其段高、厚度及结构可按表4.3.4采用; 表4.3.4 锚喷支护的段高、厚度及其结构 岩层分类 掘砌段高m 锚喷结构与喷层厚度mm Ⅰ 不限 可不支护 Ⅱ 80~100 喷水泥沙浆或混凝土,厚20~50 Ⅲ 50~80 喷混凝土,厚50~80 Ⅳ 30~50 锚杆钢筋网喷射混凝土,厚80~100 Ⅴ <30 锚杆钢筋网喷射混凝土,厚80~150 2 井筒在各类岩层中掘进时,不支护段的高度应符合下列规定 1)对Ⅰ类岩层,可由施工单位自定; 2)对Ⅱ、Ⅲ类岩层,不宜超过4m,当高度超过2m并有危岩时,应采取安设锚杆或锚网等防片帮措施; 3)Ⅳ、Ⅴ类型岩层,不得超过2m。 3 井筒穿过煤层或构造破碎带时,可用井圈背板临时支护。 4.4 永久支护 4.4.1 锚喷支护应符合下列规定 1 应按现行国家标准锚杆喷射混凝土支护技术规范GB 50086的有关规定执行; 2 喷射混凝土前应用井筒中垂线检查掘进断面尺寸,并应埋设喷射厚度标志。 4.4.2 现浇混凝土支护应符合下列规定 1 木模板应符合下列规定 1)高度不宜大于1.2m,厚度不宜小于50mm,宽度不宜大于150mm; 2)应正面刨光,两侧及两端应平整。 2 组合钢模板应符合下列规定 1)高度不宜大于1.2m,钢板厚度不应小于3.5mm; 2)组装方便、快捷、牢固; 3)应有足够的刚度。 3 整体活动钢模板应符合下列规定 1)高度宜为2m~5m,钢板厚度应根据模板刚度计算结果确定; 2)通过地面稳车或吊盘悬吊时,其悬吊点不应少于3个。 4 整体滑升钢模板应符合下列规定 1)高度宜为1.2m~1.4m,钢板厚度不应小于3.5mm; 2)上下锥度应为0.6%~1.0%; 3)应有足够的刚度。 5 模板组装尺寸应符合下列规定 1)模板组装后,其外沿半径应大于井筒设计净半径的10mm~40mm; 2)模板上下面应保持水平,其允许偏差值不超10mm; 3)能重复使用的模板,在使用前必须修整和清理。 6 混凝土配制与输送,应符合下列规定 1)混凝土的配制应符合设计和现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204的有关规定。有条件的地方应使用商品混凝土; 2)输送混凝土可使用底卸式吊桶,也可使用溜灰管。 7 使用溜灰管输送混凝土,应符合下列规定 1)石子粒径不得大于40mm,混凝土坍落度不宜小于150mm; 2)灰溜管内径不宜小于150mm,末端应安设缓冲装置并采用分灰器入模; 3)溜灰管送料前,应先输送少量水泥沙浆。井壁浇筑完后,应及时用水清洗; 4)使用溜灰管送料时,应加强井上下的信号联系,一旦发生堵管现象,应立即停止送料,并应及时进行处理。 8 混凝土质量控制应符合下列规定 1)混凝土施工应符合现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204的有关规定; 2)应严格按控制混凝土的水灰比、坍落度和外加剂的掺量; 3)钢筋混凝土井壁,钢筋宜在地面绑扎或焊接成片;井下竖向钢筋的绑扎,在每一段高的底部,其接头位置可在同一平面上,宜采用钢筋直螺纹连接,连接强度不应小于等体钢筋强度; 4)混凝土应对称入模、分层浇筑,并及时进行机械振捣。当采用滑升模板时,每层浇筑高度宜为0.3m~0.4m; 5)脱模时的混凝土强度应控制为整体组合钢模0.7MPa~1.0MPa;普通钢木模板1.0MPa;滑升模板0.05MPa~0.25MPa。 9 应按设计规定进行混凝土强度配合比设计及强度试验,并应做好井壁隐蔽工程记录。 4.5 井筒穿过特殊地层的施工 4.5.1 井筒穿过断层破碎带应符合下列规定 1 井筒掘进工作面距断层破碎带垂直距离10m时,应进行瓦斯、煤及其它有害气体和涌水的探测,并应采取防治措施; 2 井筒穿过断层破碎带时,应根据实际情况采用锚网喷临时支护或短段掘砌、吊挂井圈等施工方法,并应自下而上砌筑永久井壁;也可短段掘砌通过。 4.5.2 井筒穿过煤与瓦斯突出地层时,必须进行突出危险性预测,应采取防治突出措施,并应进行防治突出措施效果检验,同时应采取安全防护措施。 4.5.3 井筒穿过有煤与瓦斯突出危险的煤层前,施工应完成下列准备工作 1 井口附近20m范围内及井下各种机电设备应采取防爆措施,并应安设漏电保护装置; 2 应设置瓦斯监测系统; 3 井下应采用不延燃橡胶电缆和抗静电、阻燃风筒。 4.5.4 井筒揭露有煤与瓦斯突出危险的煤层时,应符合下列规定 1 当采用爆破作业时,应采用正向装药,应采用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药和煤矿许用瞬发雷管,使用煤矿许用毫秒延期雷管时,其最后一段的延期的时间不得超过130ms; 2 爆破时,人员应撤离至井外安全地带。井口附近不得有明火及带电电源,其安全距离应根据具体情况确定。爆破后应检查井口附近瓦斯含量; 3 过煤层应及时做好井帮支护封闭工作,当穿过中厚煤层进入底板岩层后,应立即砌筑永久井壁,并应根据需要注黄泥浆封闭。 4.5.5 井筒穿过煤层期间,工作面必须定时监测。当发现井帮、井壁压力增大等异常现象时,应撤出人员,并应采取治理措施。 4.5.6 井筒施工过程中,通风机应连续运转。在无水的井筒中,掘进有煤尘爆炸危险煤层时,应采取喷雾洒水措施。在干燥的情况下,不得使用气镐掘进。 4.5.7 对瓦斯监测的时间、地点、瓦斯含量、存在问题及所采取的治理措施等等内容,应填写监测记录。 5 立井井筒特殊法施工 5.1 一般规定 5.1.1 立井井筒穿.过不稳定冲积层及含水岩层时,应采用特殊法施工。 5.1.2 特殊施工方法的选择,应根据地质、水文地质、井筒特征、施工技术装备等综合因素,经技术经济分析比较后确定。 5.1.3 采用特殊法施工的井筒段,应符合下列规定 1 冻结法施工的井筒段,冻结段小于或等于400m时,漏水量不应大于0.5m3/h,冻结段大于400m时,每百米漏水增加量不应超过0.5m3/h; 2 钻井法施工的井筒段,漏水量不应大于0.5m3/h; 3 地面预注浆后,井筒掘进时,注浆段小于600m时漏水量不应大于6.0m3/h,注浆段大于600m时每百米漏水增加量不超过1m3/h; 4 井壁不应有集中漏水孔和含砂的水孔。 5.1.4 采用特殊法施工的井筒,在冲积层中严禁预留或后凿梁窝。井梁的安装应采用锚杆固定或其它不破坏井壁的方法。单层井壁的锚杆深度不应超过井壁厚度的3/5,双层井壁的锚杆深度不应超过内层井壁厚度的4/5。 5.2 冻结法施工 5.2.1 冻结法凿井可用于不稳定冲积层、松软岩层、基岩含水层等复杂地层。 5.2.2 立井井筒的冻结深度,应根据地层埋藏条件及井筒掘砌深度确定,并应深入稳定的不透水基岩10m以上。基岩段涌水量较大时,应延长冻结深度。冻结孔深度应符合下列规定 1 单圈冻结孔、多圈孔的主冻结孔的深度不应小于井筒冻结深度,深入不透水基岩深度宜按表5.2.2选取; 表5.2.2 单圈冻结孔、多圈孔的主冻结孔深入不透水基岩深度 冻结深度m ≤300 300~400 400~500 >500 单圈冻结孔或多圈孔的主冻结 孔深入不透水基岩的深度m 10 10~12 12~14 14~18 2 辅助冻结孔深度,应穿过冲积层深入基岩风化带5m以上; 3 防片帮冻结孔深度,宜满足井筒连续施工的要求。 5.2.3 冻结壁设计应符合下列规定 1 应满足强度和变形的要求; 2 井筒按设计段高和井帮裸露时间施工时,冻结壁的径向位移值每段高不宜大于50mm; 3 冻土允许抗压强度应采用Ф61.8mm150mm圆柱体试件按每分钟1/100恒应变速率轴向加载获得的冻土单轴抗压强度,除以安全系数1.2(砂性土层)1.4(粘性土层)后确定。 5.2.4 冻结孔的偏斜率应符合下列规定 1 位于冲积层的钻孔不宜大于0.3%; 2 位于风化带及含水基岩的钻孔,不宜大于0.5%; 3 单圈冻结孔、多圈孔的主冻结孔在冲积层中相邻两个钻孔终孔间距不应大于3.0m; 4 在风化带及含水基岩中相邻两个钻孔终孔间距不应大于5.0m; 5 当相邻两个钻孔的孔间距不符合本条第1~4款的规定时,应进行补孔。 5.2.5 冻结孔、测温孔、水文孔宜采取钻、测、纠相结合的钻进工艺,并应符合下列规定 1 在钻进中,宜每隔30m~50m测斜一次,发现偏值超过设计值时,应进行纠偏; 2 钻孔成孔后,宜每隔50m进行成孔测斜,并应绘制成孔偏斜平面投影图。 5.2.6 穿过马头门、硐室、巷道的冻结管与地层之间的环形空间必须封堵充填,充填长度自马头门、硐室、巷道顶板向上不应小于100m。 5.2.7 冻结孔按设计深度施工到底后,下管前应用泥浆冲孔,冻结孔的下管深度不应小于设计深度。 5.2.8 冻结管、供液管的材质与连接应符合下列规定 1 冻结管应采用无缝钢管,每批新钢管应抽样进行压力试验,在压力为冻结深度静水压力的1.3倍时应无渗漏现象为合格;复用旧钢管时,应逐根除锈,压力试验要求应与新钢管相同; 2 冻结管的壁厚应符合表5.2.8-1的规定; 表5.2.8-1 冻结管的壁厚 冻结地层深度m 冻结管壁厚mm 冲积层风化带中 ≤200 ≥5.0 200~400 ≥6.0 400~600 ≥7.0 >600 ≥8.0 基岩中 ≤300 ≥5.0 >300 ≥6.0 3 冻结管可采用螺纹管箍或焊接管箍连接,深井冻结时宜采用管箍连接。采用螺纹管箍连接时,下管应采用电动扭矩板手上紧并达到密封要求;采用焊接管箍连接时,管箍焊条的材质应与管体材质相适应,坡口加工和焊缝质量应符合设计规定,每个接头焊好后宜冷却5min~10min再下入钻孔内; 4 冻结管下到孔底后,应立即进行动压试漏,试验压力应为全冻结管内盐水柱与管外清水柱的压力差及盐水泵工作压力之和的2倍,经试压30min压力下降不超过0.05MPa,再持续时间15min压力不下降应为合格。发现渗漏时,应根据渗漏情况采取补救措施,并应符合质量验收标准后再移钻机施工下一个钻孔; 5 供液管的外径、壁厚应符合表5.2.8-2的规定。 表5.2.8-2 供液管的外