1、施 工 方 案1 设计编制原则(1) 、认真贯彻执行国家各项建设方针、技术规范、经济政策,在确保安全施工和工程质量的前提下合理安排工程进度,加快斜井工程掘砌及安装工程施工,尽早移交建设单位,发挥经济效益。(2) 、科学合理安排施工顺序、优化施工方案和施工方法。(3) 、科学合理安排劳动组织,尽量保持劳动力平衡,确保工程连续均衡施工。(4) 、组织一支技术强硬的施工队伍,特别是斜井施工技术过硬的管理人员、技术人员和施工技术工人,自上而下形成施工技术严密的现场施工队伍。保证人力、物力充分得到发挥作用。(5) 、改善劳动条件,减轻劳动强度,提高劳动生产率,贯彻建筑工业化生产方针,尽量采用先进的施工技
2、术,努力提高标准化、机械化、工厂化施工水平。(6) 、贯彻施工技术规范,操作规程,实行全面质量管理,安全管理标准化、体系化,保证工程质量和安全生产。(7) 、讲究经济效益,尽量减少大型临时设施工程的工程量以及尽可利用原有建筑物、设施;充分利用当地资源、减少物资运输、节约能源、降低工程成本;合理编制工程施工组织设计,促进早日竣工,尽早发挥其经济效益。2 工程施工方案、主要施工技术措施及选用的施工机械2.1 工程施工方案2.1.1 施工前准备工作大型临时设施:按照斜井工程施工的要求,大型临时设施的安装必须在斜井施工前布置完毕。具体临时施工设施一览表附后。2.1.2 坑口工业场地布置坑口工业场地布置
3、原则:尽最大可能地利用附近现有房屋以及电力供应网等永久设施,以降低临时工程费用和简化工业场地布置。临时建筑尽量不占永久建筑物的位置。根据总施工计划周密地考虑临时建筑的使用时间及性质,避免影响永久建筑物的施工。仓库及材料堆场间的运输线路应尽量避免多段倒运和运输混乱现象,采用统筹学原理,工业化布局、施工协作化等,以降低场内运输费用。一切建筑设施应符合技术、施工、保安、消防要求。竖井掘砌施工大型临时设施布置见附图 1(施工总平面布置图)临时施工设施一览表表 1序号 临时设施工程名称 单位 数量 备注1 卷扬机房的临时基础 m3 40 基础混凝土2 压风机房 m2 2 基础混凝土3 压风机冷却水水池
4、m3 304 提升机安装 台 35 压风机安装 台 1 一台备用6 天轮安装 个 17 水泥棚 m2 1008 宿舍 m2 4809 材料仓库 m2 25010 办公室 m2 1003 施工方案及施工组织3.1 施工方案斜井系统,作为单一的施工系统,其工程量主要包括斜井井筒、错车道、斜井井口。斜井井筒采用掘、砌单行施工,有利于施工的工程质量和施工安全工作。喷射混凝土支护时,斜井井筒每掘进二个循环进尺进行一次喷射混凝土支护,混凝土衬砌支护时,采用每掘进 20m 井深,再进行混凝土衬砌支护。斜井自上面向下正掘进普通法施工。3.2 斜井井筒掘进、支护施工方案斜井表土段掘进施工作业方式的选择斜井所处在
5、水文地质相对比较简单,涌水量较小,表土段主要为第四系覆盖层,总厚度较薄,表土段施工工作相应比较方便,结合本单位长期施工技术经验,确定采用斜井明挖,然后采取混凝土衬砌。斜井基岩掘进施工作业方式的选择斜井基岩施工依据工期以及招标书的有关要求,结合现有设备高效率使用的目的, 选用掘、砌单行作业,且成井速度一般为每月80m。该施工方法的特点是:布置简单,掘进、砌筑工序单一施工组织简单,施工比较安全。由于该斜井工程所处地段水文地质简单,涌水量较小,岩石硬度在 8 左右,围岩节理发育,掘、砌单行作业,掘进施工超前为 1015m。凿眼采用 7655 气腿式风动凿岩机,每班3 台作业,出矸石采用 2.5m3
6、的斜井箕斗提升,由于井筒涌水量不大,因此,排水采用高扬程的潜水泵,流量为 10m3/h,扬程为 80100m。如果遇井筒的承压水有突发性涌水现象,可采用多台污水泵排水,流量为 30m3/h,另外,井筒每掘进至错车道位置时,相应完成错车道的掘进、混凝土支护等工程,再利用错车道作为施工的临时水仓,并安装多级泵进行集中排水。水泵选用型号 80D308 的多级泵,扬程 240m,每一个集中排水仓,均安装一台多级泵,如果有突发性涌水出现,再进行增加同型号多级泵;井口必需有备用同型号多级泵。4 主要施工技术措施4.1 凿岩爆破由于斜井断面不大,S=8.584m 2,并且岩石坚硬系数 f=8-10 左右;所
7、以,凿岩设备选用气腿式凿岩机(7655) ,同时工作凿岩机台数为 3-4 台,循环进尺为 2.1 米。掏槽眼的布置方式 ,本斜井大部分围岩的普氏系数在 f=8-10左右,为了更好地达到掏槽效果和施工质量,故采用桶形掏槽形式,掏槽眼与水平面夹角一般为 90。这种掏槽眼的布置应使第二、三圈炮眼亦相应有一定掏槽能力,而且第一圈掏槽眼深度要比其它炮眼一般超深 40cm,炮眼规格易掌握,施工技术容易掌握。炮孔直径:炮孔直径大小直接影响凿岩机的凿岩生产效率、炮孔数目、炸药单耗、爆破块度和斜井周壁平整性,经过综合分析可采用直径 38-42mm 的炮孔直径,爆破作业的炸药直径为 32mm 药卷,品质是 2#岩
8、石炸药(或防水炸药) 。炮孔深度:为了有效地组织施工,提高劳动生产率、降低消耗,早日完成斜井施工等精神来确定炮孔深度,为此,我们拟定有效循环进尺为 2.1m,炮孔深度总平均为 2.4m,这样既可满足现有的生产能力,了也可务实完成斜井施工。单位炸药量:根据定额单位炸药消耗量为 1.77kg/m3,每次爆破(一次循环)所需装药量 Q = qsl = 1.7714.652.40.88 = 54.76kg。炮眼数量:根据开挖断面设计要求,采用光面爆破,周边眼采用合理的各项爆破参数,爆破后断面开挖能按设计要求成型,尽量保持表面规则圆滑,减轻围岩被周边炮眼爆破破裂,产生新裂隙,减少围岩的扰动。详见爆破循环
9、图表。4.2 装岩工作装岩工作是直接关系到施工进度的快慢和劳动生产率的高低、劳动强度的大小。因此我们根据围岩硬度及井筒断面的要求,选用耙斗式装岩机,配合 2.5m3 斜井箕斗提升。为了更好地发挥提升效果,加强耙斗式装岩机生产效率的提高,应做到以下几点工作:(1) 、本井筒涌水量不大,但也不能忽视排水工作,做好有利于发挥装岩机工作能力。(2) 、爆破效果的好坏直接影响装岩机的装岩工作能力,所以应使爆破后的岩石块度均匀 ,爆堆集中,爆破后工作面平整度好。(3) 、认真执行操作规程,严密的劳动组织纪律,提高工人操作熟练程度,提高劳动效率 。(4) 、注意提升及地面矸石转运输的设备能力相匹配。4.3
10、地面运输地面运输也是斜井施工的关键工序之一,由于循环矸石量不多,地面运输设备可选用稍小的运输设备及储矸仓,根据本工程的特点,因此运输由 24 辆自卸汽车,转运至废石场排弃。4.4 斜井井筒、错车道支护斜井所在围岩坚固性中等,整个井筒施工过程应时刻注意围岩状况,根据掘、砌单行作业方式,施工斜长不大,基岩段采用普通法施工,一般也不需要临时支护;表土段以明挖法施工,也就是每循环施工(包括掘进和砌砼)全部完成。喷射前的检查工作:第一,风、水管路检查,包括主要内容有:有无漏、跑风现象,送给水管、风管,如有异常及时修理或更换。第二,输送料管、线路检查,包括主要内容有:料罐中有无杂物余料;操纵手把、开关按扭
11、是否灵活可靠;各密封部位是否严密;各阀门是否漏风、可靠;压力表是否灵活;减速箱,各轴承是否有油;电动机及各传动部件运转是否正常;出料弯头有无堵塞。第三,喷枪检查,包括主要内容有:拢料管、水环及其连接部件磨损情况,水孔有无堵塞。第四,联络信号检查,包括主要内容有:是否清晰、准确。第五,作业地点检查,包括主要内容有:围岩有无浮石,险石;断面尺寸、中线是否合格;通过作业区的电缆、管线、风筒及各种器材设备要妥加保护,遮盖;材料是否备齐,规格数量是否合乎需要。喷射混凝土作业:喷射混凝土作业区划分,喷射作业宜选宽度 2 米左右,长度控制在 11.5m 范围。喷射机操作,应严格按说明书规定的操作方法进行操作
12、,操作人员首先要掌握好喷射机的开、停顺序、否则容易发生堵管、反风等现象。喷射机的开、停顺序为:开动时,先开风后给水,最后送电给料;停机时,先停止给料,待料罐中的存料喷完后,再停电,最后关水停风。喷枪操作,喷射前,先用水冲洗岩面;喷射开始时,先给水再送料,结束时先停风、后停水;单罐湿喷机,每罐喷完后,应将喷枪保持在原受喷部位不动,在下一罐出料的开始应先喷射已喷部位,待石子出完后,再移向新的受喷面;其他按有关参数进行操作。喷射枪运动几何尺寸,喷枪与受喷面的距离和夹角随着风压的波动,距离应不断地调整;喷枪与受喷面的垂线成 1015夹角喷射效果较好。喷枪旋转直径以 300mm ,旋转轨迹,以一圈压半圈
13、的水平横向运动为宜。喷射混凝土的回弹管理:材料方面,采取合理配比,严格按设计配比配料,粒径大于 15mm 的骨料应控制在 20%以下;工艺方面:根据风压调整水压,水压应比风压高 0.5-1kgN/cm2,控制好水量,保持水灰比在 0.43-0.5 范围内,一次喷射厚度一般应不大于最大骨料粒径的二倍。操作方面:拌合料搅拌后,停放的时间一般应不超过 30 分钟;速凝剂掺和量不准不匀。4.5 混凝土支护及钢筋混凝土支护本斜井的错车道采用混凝土支护,制作成型钢模要求精度较高,因此采用通用金属模板为本工程施工的主要形式。(1) 、钢模板高度为 1 米,厚度 30mm,宽度按断面周长设计为若干块,一般宽度
14、为 0.50.6 米。(2) 、钢模板靠混凝土的一面上油。(3) 、钢模板的总宽度略大于井筒断面周长的 510mm。立模时,必须立在托梁上,水平接头板连接,用螺栓固牢,并用撑杆加固。浇灌与捣固是混凝土支护施工的关键所在,方法得当与否直接影响施工质量,所以施工中要掌握和注意以下事项:(1) 、浇灌工作应连续进行,间歇时间不得超过混凝土初凝时间若超过时,要先用镐钎凿成毛面,用水冲净,铺上一层水泥浆,然后再进行浇灌。(2) 、浇灌混凝土应分层进行。人工捣固,每层厚度不得超过250mm;用机械捣固,不得超过 400mm。(3) 、浇灌时应对称作业,以防模板受力不均匀而产生位移。溜灰管下端口距浇灌面的距
15、离不宜超过 2 米,并且要垂直于浇灌面防止离析。(4) 、混凝土坍落度,采用机械振动捣固,应为 46cm,采用人工浇灌时,应为 810 cm。(5) 、每浇灌 100m3 混凝土,按规定进行试块强度试验。(6) 、每循环及时放出模板中的积水,以保证井壁质量。(7) 、用插入式振动器捣固,振动棒要插入下层混凝土 50100mm,每次移动 400mm 左右,振动时间一般为 2030 秒,下插快,上拨慢,防止留有插孔痕迹。(8) 、用插入式振动器或人工捣固,都不能触及模板和预埋件。接碴本斜井的错车道施工采用金属组合式模板浇灌混凝土的工艺,为了适用于接碴方便,我们选用三角形窗口接碴法。拆(脱)模工作。
16、拆脱模要求:(1) 、拆模对混凝土强度要求:不得小于 15kg/cm2 力。(2) 、拆模时间一般为 48 小时,但需根据井下温度及所加速凝剂材料而定。(3) 、拆脱模方法:拆脱模方法比较简单,顺序为:拆去接头,先拆除一块,其余依次拆除。4.5 通风防尘工作通风防尘工作是本井筒掘进工程的重要组成部分,为了更有效达到通风目的,满足掘进工作面所需新鲜空气要求,经过验算可选用一台 BKJ56 局扇串联通风,完全可以符合规程要求,但井筒施工段的风筒必须采用胶质材料制作,风筒直径为 500mm,应用压入式通风。4.6 施工劳动组织(1) 、劳动力配备斜井凿眼班劳动力配备表岗位名称 工 种 单班人 数 在
17、册系 数 循环次 数 在册人 数 备 注凿眼工 6 1.3 2 16放炮工 2 1.3 2 6井下直接工班长 1 1.2 2 3井下辅助工 井底信号工 1 1 2 2绞车工 提升机司机 2 1.1 3 7合 计 12 34斜井装岩班劳动力配备表岗位名称 工 种 单班人数 在册系 数 循环次数 在册人数 备 注司机 1 1.3 2 3 抓岩机装岩助理司机 1 1.3 2 3其他辅助工 1 1.2 2 3井下直接工班长 1 1 2 2井下辅助工 井底信号工 1 1 2 2绞车工 提升机司机 2 1.1 3 7合 计 7 20斜井喷射混凝土班劳动力配备表岗位名称 工 种 单班人数 在册系数 循环次数
18、 在册人数 备 注喷射砼工 3 1.3 3 12搅拌、运料工 6 1.3 3 15井下直接工班长 2 1.2 3 8井下辅助工 井底信号工 2 1 3 6绞车工 提升机司机 2 1.1 3 7合 计 15 48斜井错车道混凝土支护班劳动力配备表岗位名称 工 种 单班人 数 在册系 数 循环次 数 在册人 数 备注浇灌工 3 1.3 3 12搅拌、运料工 6 1.3 3 24立模、绑扎筋 4 1.3 3 16井下直接工班长 2 1.2 3 8井下辅助工 井底信号工 2 1 3 6绞车工 提升机司机 2 1.1 3 7合 计 79(2) 、斜井循环作业时间及循环图表循环作业时间及循环图表(详见附表
19、)(3) 、劳动作业工作制劳动作业采用施工连续工作制,每天以“三八”工作制,每位职工劳动时间每星期不超过 40 小时,每天不得以任何借口加班加点,确保每位职工都有充沛精力,促进施工顺利竣工。(4) 、主要选用的施工机械主要施工机械一览表序号 设备名称 规格型号 单位 数量 备注1 提升绞车 JT16001200 台 14 空压机 4L-20/8 台 16 凿眼机 7655 或 YT23 台 207 潜水泵 30m3/h 台 69 耙斗装岩机 0.35 台 110 汽车 3m3 辆 112 搅拌机 0.25 台 313 局扇 BKJ56 台 114 箕斗 2.5m3 个 115 砼喷射机 JP
20、台 116 多级卧泵 80D308 台 4(6) 、斜井(平巷)井筒掘进及支护工艺流程掘进及支护工艺流程框架图4.7 爆破循环图表、循环作业时间及循环图表4.7.1 爆破循环图表测量放线 钻孔 装药爆破 通风排烟 排除危石钻机维修 爆破器材准备抓岩机维修支护质检 井筒支护支护机具修理出碴掘进质检支护材料准备斜 井 爆 破 循 环 进 尺 参 数 表炮眼深度(m)炮眼间距(m) 装药量圈别 炮眼名称 炮眼数(个/圈) 炮眼角 度每个 每圈 眼距 圈距 个/眼 Kg/眼 Kg/圈起爆顺序 联线方式0 掏槽眼 1 90 2.70 2.701 掏槽眼 2 90 2.70 5.40 12 1.80 3.
21、60 1 并联2 掏槽眼 2 90 2.70 5.40 12 1.80 3.60 2 并联3 掏槽眼 4 90 2.70 10.80 11 1.65 6.60 3 并联4 辅助眼 14 90 2.40 33.60 7 1.05 14.70 4 并联5 周边眼 21 85 2.40 50.40 6 0.90 18.90 5 并联6 底眼 7 85 2.40 16.80 8 1.20 8.40 6 并联合 计 51 125.10 55.80斜 井 爆 破 预 期 效 果 表序号 名 称 单位 数 量 备 注 序号 名 称 单位 数 量 备 注1 炮眼利用率 % 88 6 每米井筒炸药消耗量 kg
22、26.572 掘进断面 m2 14.65 7 单位岩石炸药消耗量 kg/m3 1.813 每循环进尺 m 2.10 8 每循环炮孔长度 m 125.104 每循环爆破实体岩石量 m3 30.77 9 每米井筒雷管消耗量 个 255 每循环炸药消耗量 kg 55.80 10 单位岩石雷管消耗量 个/m 3 1.70斜 井 炮 眼 布 置 图300368324004.7.2 斜井掘进、支护作业循环图表甲 班 乙 班 丙 班序号 作业工序作业时间(分) 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8一 掘进1 测量、准备 302 凿眼 2703 装药爆
23、破 504 通风 455 安全处理 256 出碴 480二 砼支护1 测量、准备 602 钢筋绑扎 2403 立模 1204 浇灌 480564.8 斜井掘进支护施工的辅助作业4.8.1 提升工作4.8.1.1 提升方式因为斜井井筒深度相对较浅,斜井施工斜长为 213.557m,净断面 8.584m2,为了便于组织管理,并且安装和经营费用低的原则,采用较适用于本斜井施工的特点,采用单钩提升斜井箕斗,充分利用提升时间进行装岩,减少总体出渣时间,加快施工进度。5.8.1.2 箕斗选择依据井筒断面及目前本公司已有设备情况,选择 2.5m3 斜井箕斗作为提升容器。岩石松散系数:1.5,岩石体重为 2.
24、8t,岩石松散体重:1.87t/m 3,提升荷载重:1.544+1.872.50.85=5.53t。4.8.1.3 提升物料荷重:Q= Km Vj gQ=0.852.51.87=3.98t式中:K m装满系数;Vj标准吊桶容积,m 3;g岩石松散容重,t/m 3;4.8.1.4 提升钢丝绳:按现行规定选用 619 型结构钢丝绳,选用 619-15.5;钢丝绳最大斜长度:L=500m。钢丝绳单位长度重量:PS=Q0(sin+f 1cos)/(110 B/ma-L(sin+f 2cos) )=5530( sin28+0.01cos28) /( 110170/7.5-500( sin28+0.2co
25、s28) )=1.218kg/m1.52kg/m 。满足要求。4.8.1.5 提升机及天轮卷筒直径D60d S=6015.5=930mm,根据已有设备情况,选定提升机卷筒直径 D2=1600D。选定提升机型号选用 JT16001200-24 矿井提升机,提升机的技术参数见下:a、绳速:2.6 米/秒;b、提升斜长:500 米时的提升能力为 5.68m3/h。c、天轮选用:TXG1600/16.50。d、检验卷筒宽度B=(L 0+30)/(D r)+ )(d S+)/ =(500+30)/(3.141600)+2)(15.5+2)/2=941mmB r=1200mm。满足技术条件。e、最大静张力
26、验算Fi=Q (sin+f 1cos) +PsbL0 (sin+f 2cos)=5530(sin28+0.01cos28)+1.52470(sin28+0.2cos28 )=3106kg4960kg 。满足技术条件。5.8.1.6 电动机功率估算P=KBFjVmB/(102c)=1.231062.6/(102 0.92)=103 千瓦 110 千瓦满足技术条件。4.8.1.7 其他参数本工程的临时设施施工和提升机的安装必须在斜井的工队周围附近。所以,参数均满足各项指标。4.8.2 通风工作由于本工程为斜井施工,那么只须做斜井井筒掘进的通风设计。通风方式:采用压入式通风;风量计算及风机选择:QH
27、=7.8/t( AS2L2)1/3=7.8/45(54.7614.6524702)1/3=239m3/分式中:Q H通风风量t通风时间A一次爆破炸药消耗量S掘进断面L斜长扇风机实际的通风能力Qn=QP=2391.2=268m3/min=4.8m3/s式中:P 漏风系数负压计算R=6.5L/d 5=6.50.00025360/0.55=18.72 千缪h=RPQ2=18.721.23.92=341.67mmH2O式中:R风阻,千缪;阻力系数;L通风机工作长度;d风筒直径。扇风机功率:N=Qnh/(102)=3.9341.67/(1020.85)=13.80 千瓦因此,选用 BKJ56(14Kw)
28、局扇,直径为 500mm 胶皮风筒压入式通风,风筒沿井筒一台稳车悬吊,风筒距工作面保持 10m 以上距离,风机要远离井口 10m 以上。目前就施工组织而言,通风口至井口距离已超过去 10m,但必须在安装时也同样加以注意。4.8.3 排水工作根据现有资料,井筒正常涌水量较小,但是,为了加强防水害的精神,所以拟采用潜水泵排工作面水。前面方案中已经具体说明,在此不再加以述明。4.8.4 压气工作压气供应:Q=X vnkq=1.11.11.0743.20.9=17m 3/min式中:X管网漏风系数机械磨损使耗同增加的系数v高原修正系数n同型号风动工具使用数量,台k同型号风动工具同时使用系数q风动工具耗
29、风量,m 3/min凿 眼 设 备 耗 风 量 表设备耗风名称 台数 耗风量 同时工作影响系数凿眼机 4 3.2 0.9选用 2 台 4L-20/8 空气压缩机,每台排气量为 20m3/min,满足施工要求,其中一套作为备用。4.8.5 照明采用 VH36H4 电缆送电,工作面采用高压水银灯和防水白炽灯照明,每平方米应具备 20-30W 的灯具容量。4.8.6 信号使用电、声、光并用的电气信号(铃、灯) ,电源电压 127V,操作电压 36V。以井口为中心建立可靠的信号联网,使掘进、支护工作面、箕斗均能向井口独立发送信号,井口除了能与井内发出信号联系外,还可向提升机房、卸矸台发送信号。电铃的统
30、一信号为:一响停;二响提升;三响下放;四响上人;五响下人;六响要风;七响停风;长响紧急处理或有故障发生等、4.8.7 测量斜井井筒中心线采用激光对中仪测量方法、加以全站仪、水准仪进行测量工作。4.9 其它工作4.9.1 斜井口排矸斜井掘进的矸石,经箕斗提至卸矸台后,井口用矿车(0.7m 3)或汽车转运至卸矸渣场排弃。4.9.2 施工用水距井口附近的工业场地安装供水管,供水管线与畜水池相接,畜水池的水来源于发包方提供的井水,作为施工用水水源,供水管采用直径 573.5 钢管,随井筒延伸,配备减压阀门为工作面供水。4.9.3 施工用电施工用电,可以就近的工业场地(或到井口变压器进行接电)总体上发包方在招标文件中已说明。4.9.4 施工管理机构的设置本施工组织遵循国家有关法规,在作业制度上以满足一线的需要为前提,实行项目部机关“三八”制,施工队作业掘进和出碴岩、支护施工作业实行“三八”制,根据各工序的需要定岗定位,采用综合建井工作队形式。因此,我公司拟派项目经理驻工程项目部。并组建项目部,下设办公室、政工科、技术科、工程科、质量监督科、安全科、后勤部。