GBK213-07煤矿井巷工程施工规范.doc
中华人民共和国国家标准 GBJ 21307 煤矿井巷工程施工规范 200 发布 200 实施 中华人民共和国建设部发布 中华人民共和国国家标准 煤矿井巷工程施工规范 GBJ 21307 主编部门 中国煤炭建设协会 批准单位 中华人民共和国建设部 施行日期 2007 北 京 前 言 本规范是根据中华人民共和国建设部 的要求编制的。 近年来,我国煤炭基本建设快速发展,随着煤矿设计理念的变化、矿井规模的增大及建设标准的提高,建井技术工艺不断更新与进步。本规范是结合煤矿井巷工程施工特点,在原矿山井巷工程施工及验收规范(GBJ 21390)基础上修订而成的。 在修订过程中,修编人员进行了广泛的调查研究,认真总结了矿山井巷工程施工及验收规范(GBJ 21390)实施以来的经验和不足,补充了近年来经实践证明有效和成熟的科技成果和技术工艺,对一些不完善的条款进行了修改,对章节及内容进行了调整和充实,在广泛征求意见的基础上,形成了本规范。 本规范共分十一章,包括总则、术语、施工准备、立井井筒普通法施工、立井特殊法施工、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。 本规范执行过程中,如发现需要修改或补充之处,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。 本规范主编部门、主编单位、参编单位和主要起草人 主编部门中国煤炭建设协会 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 主要起草人 目 录 1 总则- 6 - 2 术语- 7 - 3 施工准备- 10 - 3.1 一般规定- 10 - 3.2井筒检查孔及巷道地质预测- 11 - 3.3施工准备的技术原则- 13 - 4 立井井筒普通法施工- 15 - 4.1 一般规定- 15 - 4.2冲积层施工- 15 - 4.3 基岩掘进- 16 - 4.4 永久支护- 18 - 4.5 井筒穿过特殊地层的施工- 20 - 5 立井井筒特殊法施工- 23 - 5.1 一般规定- 23 - 5.2 冻结法施工- 23 - 5.3 钻井法施工- 29 - 5.4 井筒注浆- 34 - 5.5 沉井法施工- 40 - 5.6 混凝土帷幕法施工- 42 - 6 立井井筒的延深和恢复- 45 - 6.1 一般规定- 45 - 6.2 保护措施- 45 - 6.3 自上向下延伸井筒- 47 - 6.4 自下向上延伸井筒- 48 - 6.5 井筒的恢复- 50 - 7 斜井与平硐施工- 52 - 7.1 一般规定- 52 - 7.2 冲积层施工- 54 - 7.3 基岩施工- 55 - 8 巷道施工- 57 - 8.1 一般规定- 57 - 8.2 巷道掘进- 59 - 8.3 巷道支护- 60 - 8.4 探、放水- 64 - 8.5 轨道工程- 65 - 8.6 安全构筑物及附属工程- 67 - 9 暗井和硐室的施工- 69 - 9.1 一般规定- 69 - 9.2 暗井施工- 69 - 9.3 硐室施工- 70 - 10 辅助工作- 74 - 10.1 凿井井架及悬吊设施- 74 - 10.2 立井临时提升及设备- 78 - 10.3 水平巷道及倾斜井巷的运输和提升- 79 - 10.4 通风- 81 - 10.5 排水- 82 - 10.6 压 风- 83 - 10.7 信号与通信- 85 - 10.8 供电- 86 - 10.9 井下照明- 87 - 11 作业环境及职业危害控制- 89 - 11.1 一般规定- 89 - 11.2 井下热害的防治- 89 - 11.3 井下粉尘的防治- 90 - 11.4 井下噪声的防治- 91 - 附录1 水文地质条件分类- 92 - 附录2 围岩分类- 93 - 附录3 本规范用词说明- 94 - 1 总 则 1.0.1 为使煤矿井巷工程的施工在确保安全和质量的前提下,不断提高劳动效率,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施工。 1.0.3 煤矿井巷工程的施工必须遵守基本建设程序中的有关规定,按照设计文件、施工组织设计和作业规程进行施工。 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 井巷工程的施工应推广应用经过实践检验后成熟的科研成果,积极采用行之有效的新工艺、新技术、新设备、新材料。 1.0.6 安全技术、劳动保护及工业废弃物的排放和处理等,应符合国家现行的有关规定。 1.0.7 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。 1.0.8 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。工程竣工时应按规定做好施工总结,竣工资料应准确、齐全和完整。 1.0.9 工程竣工后应按煤炭行业和国家有关部门制定的管理办法及时组织验收。 1.0.10 煤矿井巷工程的施工,除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行的标准、规范的有关规定。 2 术 语 施工组织设计 是指导一期(立井、斜井、平硐)或二、三期工程项目如何组织施工的系统技术文件,其直接依据是施工合同及项目业主提供的各类施工条件。其内容主要包括所涵盖的单个或多个单位工程施工的顺序、主要方法,设备选型及验算,生产及辅助系统的安排,各工种及管理人员的投入和劳动组织,进度、质量、安全、环境控制目标、控制方法及措施。 施工作业规程 施工作业规程是针对一个具体的单位工程,在施工组织设计所规定的施工条件(方案、设备及系统)下,结合单位工程具体的地质及水文资料制定的指导该单位工程施工的技术文件。包括施工方案、施工工艺、循环劳动组织,作业方式,岗位安排,进度指标,工艺操作规程、安全技术措施、工序质量检验标准及保证措施等。 安全技术措施 安全技术措施是施工作业规程的必要组成部分,是单位工程施工所涵盖的各分项、各工序环节如何安全实施的具体措施,是对人、设备、材料、工艺、环境的最具体的要求。如爆破安全措施、凿眼安全措施、装岩安全措施等等。一般情况下该技术文件形成时不独立存在。 机械化作业线 井巷单位工程的掘进、装岩、运输、支护、提升等主要工序中,均采用先进、高效的机械化施工设备,且各设备之间性能相互匹配。单位工程主要工艺设备的总合就构成机械化作业线。立井、斜井、平硐、岩(煤)巷道均可组建独立的机械化作业线。 井 筒 泛指立井和斜井(含暗井)。立井井筒由井颈、井身、壁座和井窝组成,斜井由井口、井身和连接处组成。 暗 井 两个开采水平之间用作提升、通风、溜放矸(煤)人员上下、运送材料及敷设管线的立井或斜井称为暗井。 单行作业 井巷工程施工中,掘进与永久支护两大工序分别顺序施工的作业方式。 平行作业 井巷工程施工中,掘进与永久支护两大工序在不同的空间内同时进行的作业方式。 短段掘砌混合作业 同平行作业方式相似,但掘进与永久支护两大工序频繁交替,即短段掘进与支护,而不用临时支护的作业方式。 井 颈 立井井口以下井壁加厚、加强的一段井筒。 井 身 立井井颈以下到井底车场或箕斗装载硐室底板水平的一段井筒。 井 窝 立井井身以下的一段井筒。 明 槽 斜井井筒由地面转入地下,为克服覆盖层薄、土质松软、顶板不易维护的困难,沿斜井底板坡面开挖的露天坑槽,永久支护完成后予以回填。 冲积层 覆盖于基岩之上的土层。 杂散电流 指存在于预设的电源网路之外的电流,其主要来源一般为1.电气牵引网路流经金属物(指铺轨以外的金属物)或大地返回直流变电所的电流;2.动力和照明交流电路的漏电;3.大地自然电流;4.雷电和电磁辐射的感应电流等。 光面爆破 井巷施工通过合理选择爆破参数、科学布置各类炮眼,并按一定顺序起爆,使爆破后岩体轮廓面成型规整,围岩稳定,无明显的炮震裂缝的控制爆破。 不支护段 井筒或巷道工作面距支护端面之间没有支护的高度或长度。 井壁漂浮下沉 用钻井法凿井时,钻进结束后,在充满泥浆的井筒中,将预制的锅底形井壁底和井壁筒连接克服泥浆的浮力,使其缓慢地下坑,并相应地接长井壁筒,沉入井底的作业。 锅 底 地面预制的井壁,为悬浮下沉需要,第一节井壁底部是全封闭的,呈锅状。 造 孔 帷幕法施工,在井筒外围需按设计施工帷幕槽孔,采用冲击钻机分段造成槽孔的工艺称为造孔。 槽 孔 把要施工的帷幕分为若干段,在段内又划分为主孔和副孔,主孔为圆孔,副孔就是两相邻主孔之间的鼓形土体,造孔时先钻主孔后打副孔,使主孔与主孔连续贯通,该段全部主孔贯通后所形成的深槽成为槽孔。 护 井 又称导向槽或导墙,是在要施工的帷幕两侧修筑的钢筋混凝土环形短壁,内环短壁称内护井,外环短壁称外护井,内外壁构成环形沟槽,在造孔时起导向、贮存泥浆和维护孔口稳定的作用。 残留小墙 帷幕法施工,在劈打副孔时,对两主孔之间的鼓形土墙打偏后留下近似三角形的小土墙。 接头孔 两槽孔的连接孔。 固 井 钻井法凿井和沉井法凿井施工中,井壁筒到达井底后,通过管路向井壁筒外侧与井帮之间的环形空间注入比重大于泥浆的胶凝状浆液,将泥浆自下而上地置换出来,并固结井壁筒的作业。 预应力锚杆(锚索) 由锚头、预应力筋、锚固体组成,利用预应力筋自由段(张拉段)的弹性伸长,对锚杆施加预应力,以提供所需的主动支护拉力的长锚杆。GB50086-2001规范中所指的预应力锚杆系指预应力值大于200Kn、长度大于8.0m的锚杆。 泥浆护壁 采用钻井法、沉井法、帷幕法(槽孔)、冻结法(钻孔)施工立井井筒时,利用井(孔)内泥浆的静压力(强)平衡地压与水压,并使泥浆渗入围岩,形成泥皮,以维护井(孔)帮的方法。 暗 井 两个水平之间用于提升、溜放矸石、通风、上下人员、运送材料、或敷设管线的垂直或倾斜巷道。 马头门 立井井筒与井底车场巷道连接部变断面的一段巷道。由于推车机、阻车器等设施安装在这一段巷道中,因而,应属于硐室。 基 槽 基槽指在安装防水门等部位的围岩中开凿的垂直于巷道方向的齿状壁槽,以增强硐室的承载能力 3 施工准备 3.1 一般规定 3.1.1 井巷工程开工前必须做好准备工作,并应符合下列规定 1 审查矿井地质资料和检查孔资料,并绘制井巷工程地质剖面预测图; 2 完成设计图纸会审,并进行设计交底; 3编制施工组织设计、施工作业规程或安全技术措施,建立质量和安全保障体系; 4 完成施工设施及设备的安装; 5 立井、斜井和平峒开工前,尚应完成下列工作 1)场地测量、基桩埋设、场地平整及障碍物拆迁;在多家施工情况下,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活、辅助设施; 3)立井锁口、斜井和平峒的明槽及井口掘砌; 6 有能确保连续施工的物资储备和供应渠道,合理做好资源配置。 3.1.2 施工场地平整,除应执行国家现行的建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002外,还应符合下列规定 1 有滑坡的山坡地段,应先进行滑坡处理; 2 井(峒)口开工前,应完成峒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,应先做好建(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、生活和消防用水量比较确定,采用工程、生活用水量之和与消防用水量相比,取其最大量,并应再增加百分之十的备用量。 工程与生活用水要合理分配,做到节约用水,加强水质管理,确保生活用水安全 3.1.4 井巷工程施工,应采用双回路供电。特殊情况下拟采用一回路供电时,必须在施工组织设计中加以明确并经批准,但必须设有临时备用电源,其容量必须满足通风和撤出人员的需要。 高瓦斯、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出及水患严重的矿井进入二期工程、其它矿井进入三期工程必须形成双回路供电。 3.1.5 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,并增加百分之十的备用量。工作面气压压力不得低于0.5MPa。 3.1.6 采用特殊方法施工的井巷工程,对于准备工作的特殊规定和要求,应在施工组织设计中加以明确。 3.1.7 在冬、雨期等特殊气侯条件下施工,应编制专门的技术安全措施。 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,并具有完整的检查孔资料。当井筒不穿过含水冲积层,并无煤层瓦斯及其它有害气体突出危险,且具备下列条件之一时,可不打检查孔 1 已有勘探资料表明工程地质和水文地质条件简单; 2 距设计井筒中心25m范围内已打过钻孔,其提供的地质、水文资料符合检查孔要求; 3 井田内或相邻井田已有生产矿井,掌握了工程地质、水文地质及其它有害气体情况及其变化规律; 4 已有的地层露头和勘探资料可提供符合斜井或平峒施工要求的地质预想剖面图。 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 水文条件复杂,有煤层瓦斯及其它有害气体突出危险时,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。 注水文地质条件分类,应符合本规范附录一的规定。 3.2.3 斜井、平峒检查孔的数量、深度和布置方式,应根据具体条件确定。 3.2.4 检查孔钻进与取样应符合下列规定 1 检查孔钻进过程中,每钻进30~50m,其倾角和方位角应测定一次,全孔偏斜率应控制在1.0 以内; 2 所穿过各主要含水层(组),应分层进行抽水试验。试验中水位降低不宜少于3次,每次降距应相等,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,测定水温和气温并进行水质化验分析; 3 洗井先采用机械方法对抽水层段反复抽洗,再用亚酸或二氧化碳洗井,将岩粉和泥浆全部清除,直至孔内流出清水为止。 4 检查孔应全孔取芯。取芯率在土层与稳定岩层中,不宜小于75;破碎带、软弱夹层、砂层中,不宜小于60。并应采用物探测井法核定土(岩)芯层位,土(岩)芯必须编号装箱保存; 5 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。当岩性变化较大且层厚超过5m时,应适当增加采样数量。对于可采煤层,其顶、底板应单独采样; 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,必须用水泥砂浆封堵严实,封口后应对封口质量进行检查,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; 2 井筒的水文地质条件,包括含水层(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用水量等; 3 井筒通过的土(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 钻孔通过的各类岩层,根据施工需要进行的物理力学性能试验项目,应符合下列规定 1 砂层 颗粒成分、湿度、密度、容重、孔隙率、渗透系数、内摩擦角。 2 土层 密度、湿度、容重、孔隙率、可塑性、内摩擦角、内聚力、抗压强度、膨胀性。 3 冻结状态下的厚粘土层 1)温度在-8~-15℃状态下的冻土三向受力; 2)温度在-8~-10℃状态下的冻土蠕变; 3)温度在-5~-15℃状态下的冻土膨胀性及膨胀量; 4)温度在-5~-15℃状态下的冻土无侧限抗压强度; 5)冻土应力与应变关系曲线、弹性模量、泊松比; 6)比热容、导热系数; 7 冻土物理力学性能试验应有专题报告。 4 接近细砂、粉砂层的亚粘土和轻亚粘土的颗粒分析、不均匀系数。 5 其它岩层及可采煤层测定项目可根据需要确定。 3.2.7 巷道地质预测,应包括以下内容 1 巷道施工前,应提供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; 2 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、安全技术措施应符合下列要求 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、使用年限长的重要单位工程或单位工程组合,如井筒、马头门、大型峒室、大型井底车场等,必须编制施工组织设计; 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,应编制安全技术措施。 3.3.2 主要井巷工程的施工顺序,宜符合下列原则 1 井筒宜按总工期和施工组织设计要求的顺序开工; 2 井筒必须在完成封口盘安设和吊盘吊挂后正式掘进; 3 立井井筒应利用凿井设施一次施工完成,箕斗装载峒室宜与井筒同时施工;其它硐室、巷道与井筒相交部位也宜一并施工; 4 工业广场有多个井筒时,应安排两个井筒到底后先行贯通; 5 2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 井巷工程应兼顾安装工程,统筹安排合理的施工顺序。 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。办公与生活区应分开布置,并避开噪音和污染; 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;条件允许可采用立交方式; 3 宜利用永久矸石场和低洼地排矸,掘进煤与矸石应分别单独堆放; 4 临时炸药库、油脂库、加油站的设置必须符合国家现行有关规定; 5 临时设施应避开永久建筑,有条件的地方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 井筒施工应优先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 对于立井转平巷施工前进行临时改绞的井筒,运输水平以下,必须预留符合安全规程的过放距离井窝。 4.1.2 井筒掘砌指向方式应符合下列要求 1 井筒掘砌深度在300m以内时,可采用激光指向; 2 当井筒深度大于300m时,掘进仍可采用激光指向,但砌筑井壁应采用中垂线指向; 3 对于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,应定期对激光仪进行校验,其允许偏差值不得超过掘进15mm;砌壁5mm.。 4.1.3 与井筒关连峒室的施工安排,应符合下列要求 1 做好与井筒关连峒室的测量定位定向工作; 2 与井筒相连的峒室或巷道,在井筒施工时,应同时掘出3~5m,并与井筒一齐砌筑。 4.1.4 原始资料的收集 1 井筒施工期间,应详细填写施工日记; 2 井筒施工期间,应做好隐蔽工程验收记录,测绘井筒地质柱状图、井筒掘砌纵横剖面图; 3 定期测定与记录井筒涌水量。 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要求 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,井筒锁口可一次按永久设计做成,也可采用临时锁口过渡; 3 冲积层坚硬稳定,允许承载力大于2.5MPa时,可直接安装凿井井架;表土松软,允许承载力小于2.5MPa时,应先利用简易提升设备完成井颈掘砌后,再安装凿井井架,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,并挂设工作吊盘。当井深大于40m时,应安设提升导向稳绳。 4.2.2 冲积层段支护应符合下列要求 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,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土层的稳定性确定,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要求 1 表土层段井筒施工过程中,应通过事先设立的观测点,定期观测地表沉陷和地面设施变形情况; 2 对于变形较大且有危害施工安全的设施,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,可用手持气动凿岩机钻眼; 2 钻眼前应清除完工作面余渣,露出实底; 3 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,防止掉渣堵眼,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要求 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3.5~5.0m;单行作业或平行作业的眼深可为3.5~4.5m或更深;浅眼多循环作业的眼深应为1.2~2.0m; 2 宜采用高威力、防水性能好的水胶炸药、乳化炸药,实行光面爆破; 3 应编制施工作业规程和爆破图表,并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,药卷直径宜为20~25mm; 3)周边眼单位长度的装药量应为(以硝铵炸药为例) 1软岩Rb<30MPa,110~165g/m; 2中硬岩Rb30~60MPa,165220g/m; 3硬岩Rb>60MPa,220~330g/m。 注Rb岩石单轴饱和抗压强度,MPa。 4采用其它炸药时,装药量应乘以换算系数K。K可按下式计祘 K1/2(Ma/NaMb/Nb) 式中 Ma2#硝铵炸药猛度mm; Mb2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 装岩设备可参照表4.3.3-1选择 表4.3.3-1 装岩设备选型 抓岩机型号 抓斗容积 适应井径 吊桶容积 使用条件 备注 NZQH 0.11 <5.0 1.0~1.5 浅眼多循环 大断面井筒宜装备2台庄严设备 H长绳悬吊 0.4~0.6 5.0~7.0 2.0~3.0 井深<300m HZ中心回转 0.4~0.6 4.0~7.0 3.0~5.0 短段掘砌 HH环形轨道 0.62 6.0~8.0 3.0~5.0 单行作业 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。锚喷临时支护的段高、厚度及其结构可按表4.3.4-1采用; 表4.3.4-1 锚喷临时支护的段高、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 不须支护 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 井筒掘进时,不支护段高的高度,应符合下列规定 1)在Ⅰ类岩层中,可由施工单位自定; 2)在Ⅱ、Ⅲ类岩层中,不得超过4m,当高度超过2m并有危岩时,应采取局部挂网或安设锚杆等防片帮措施; 3)Ⅳ、Ⅴ类型岩层,不得超过2m。 3 井筒穿过煤层和构造破碎带时,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 当井筒采用锚喷作永久支护时,应按国家现行锚杆喷射混凝土支护技术规范的有关规定执行; 2 喷射前应用井筒中垂线检查掘进断面尺寸,并埋设喷浆厚度标志点。 4.4.2 现浇混凝土支护应符合下列规定 1 现浇混凝土施工模板类型及要求 1)木模板 1高度不应大于1.2m,厚度不应小于30mm,宽度不应大于150mm; 2应正面刨光,两侧平整。 2)组合钢模板 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有足够的刚度。 3)整体活动钢模板 1高度宜为2~5m,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 1高度宜为1.2~1.4m,钢板厚度不应小于3.5mm; 2上下锥度应为0.6~1.0; 3有足够的刚度。 2 模板组装尺寸应符合下列要求 1)模板组装后,其外沿半径应大于井筒设计净半径的10~20mm; 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。 3 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混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204的要求。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。对于干硬性高强混凝土,不宜采用溜灰管输送; 3)使用溜灰管输送混凝土,应符合下列要求 1石子粒径不得大于40mm,混凝土塌落度不应小于150mm; 2灰管直径宜为150mm,末端应安设缓冲装置。直径大于6.0m的井筒,应安设分灰器; 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,并及时予以处理。 4 混凝土质量控制要求 1 混凝土施工应执行国家现行混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204; 2 严格按施工设计控制水灰比和添加剂的掺量; 3 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0.3~0.4m; 4 脱模时的混凝土强度应控制为整体组合钢模0.7~1.0MPa;普通钢木模板1.0Mpa;滑升模板0.05~0.25Mpa。 5 按设计要求做好混凝土强度配合比设计及强度试验,并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,应进行对瓦斯、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钢筋网喷混凝土支护或短段掘砌、吊挂井壁等施工方法通过。 4.5.2 井筒穿过煤与瓦斯突出地层前,应做好下列工作 1 井筒掘进工作面距煤层10m时,应停止掘进,并应布置检测钻孔进行检测; 2 按下列指标对照检测所得数据,综合分析确定该煤层是否具有突出危险 1)煤层结构的破坏程度 裂隙密度 L>0.7mm/ mm2; 煤的筛分指数C>7; 瓦斯放散系数ΔP≥10; 弹性波通过煤层的速度V≤900mm/s。 2)煤的坚固系数f≤0.5; 3)软煤比R>0.2; 4)瓦斯压力P≥0.74 MPa; 5)瓦斯涌出变化值放炮后15min所测瓦斯浓度为平时2.5倍以上。 6)瓦斯含量>10m3/t煤; 7)煤层透气性系数λ<10m2/ MPa2d; 8 每米钻孔的岩粉量增至正常的2倍。 4.5.3 对有瓦斯与煤突出危险的煤层,应在煤层卸压后方可进行掘进作业。按下列指标确定所要穿过煤层已消除突出危险 1 瓦斯压力降至0.74MPa以下; 2 煤层相对变形>2‰; 3 煤层透气性明显增大; 4 瓦斯排放量超过卸压范围瓦斯含量的30; 5 综合指标B<10 BΔP-(152/ P1. 5 )f 3 式中ΔP瓦斯放散系数; P瓦斯压力(MPa); f煤层坚固系数。 6 综合指标K<1.3 KK1K2K3K4 式中 K1 lnP1.32 P瓦斯压力(MPa); lnPP的对数; K2煤层瓦斯含量系数(见表4.5.3-1) K3钻孔动力现象系数(见表4.5.3-2) K4煤层厚度变化影响系数(见表4.5.3-3) 表4.5.3-1 K2系数 瓦斯含量(m3/t煤) 5 10 15 20 25 30 35 40 K2 0.3 0.7 1.0 1.3 1.7 2.0 2.3 2.7 表4.5.3-2 K3系数 钻孔穿煤层情况 正常 堵水、顶钻、下钻 喷煤、喷瓦斯 K3 1 2 3 表4.5.3-3 K4系数 井筒附近最大与最小煤层厚度比 11.5 2 ≥3 K4 1 1.3 2 4.5.4 井筒穿过有煤与瓦斯突出危险的煤层,施工前应完成下列准备工作 1 井口棚及井下各种机电设备必须防爆,并应安设漏电保护装置; 2 必须设置瓦斯监测系统; 3 井下采用不延燃橡胶电缆和抗静电、阻燃风筒。 4.5.5 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 根据实际情况,可采用爆破、气镐或抓岩机直接抓岩的掘进方法; 2 当采用爆破作业时,必须采用安全炸药和瞬发雷管,若采用毫秒延期雷管,最后一段的延期的时间不得超过130ms; 3 爆破时,人员必须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; 4 过煤层必须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,根据需要注黄泥浆封闭。 4.5.6 井筒穿过煤层期间,工作面必须定时监测。当发现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。 4.5.7 井筒施工过程中,通风机必须连续运转。在无水的井筒中,掘进有煤尘爆炸危险煤层时,必须采取喷雾洒水措施。在干燥的情况下,不得使用气镐掘进。 4.5.8 瓦斯监测,应将监测时间、地点、瓦斯含量、存在问题及所采取的治理措施等,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 立井井筒穿过流砂、淤泥、卵石、砂砾等含水不稳定冲积层及含水裂隙岩层时,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,其漏水量应符合下列规定 1 冻结法、钻井法施工的井筒段,成井后漏水量不大于0.5m3/h; 2 帷幕法,沉井法施工的井筒段,成井后漏水量不大于1.0m3/h; 3 井筒注浆后的井筒段,漏水量不大于6