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时间:2018-08-02
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1、浅谈潘一东矿风井“四同时”施工经验 摘要:通过对潘一东矿回风井的施工,重点是总结了井筒施工“四同时”,即注浆、冻结、临时凿井井架安装、凿井四项工程交叉施工的新工艺,为以后新井项目部的快速建井提供借鉴经验。 关键词:注浆;冻结;临时凿井井架安装:凿井:“四同时”施工 引言 淮南潘一东矿风井井筒设计净直径为φ8m,井筒全深为872.2m。井筒采用“四同时”施工工艺,即注浆、冻结、临时井架竖立、凿井四项工程交叉施工的新工艺,缩短建井工期,进而达到了投资省、工期短、效率高、经济效益好的目的
2、。 一井筒地面预注浆工程 (一)注浆地质条件 据井筒揭露的地质表明,风井含可采煤层和不可采煤层共23—25层,其中厚度0.50m及其以上的煤层19—21层,煤层间距不够稳定。 (二)注浆设计 根据注浆施工组织设计,注浆孔采用直孔+“S”型孔,与冻结孔同步施工,平行作业的优点就是实现注浆、冻结、凿井“三同时”,s型孔注浆不影响冻结开机制冷,缩短工期。 (三)注浆施工 s孔定向孔注浆,钻机的选位是关键。因其要与临时井架安装、冻结、凿井平行作业,所以既要考虑井架的组对及起吊,又
3、要考虑冻结盐水干管的布置路线,尤其是烤炉凿井设备布置及排矸路线。这就要求施工时既要考虑空间的概念,还有考虑时间问题。钻孔的施工顺利及布置要综合考虑,尽力做到立体交叉施工,穿插平行作业,只有这样,才不会影响后续工作。 (四)注浆结果 风井井筒实际总注入量为38706m3。,比原施工组织设计中的设计总注浆量增加49043,比调整后的设计总注浆量增加10217m3,经注浆竣工压水试验验证,井筒剩余涌水量约1.168m3/h,计算堵水率达99.71%。井筒落底后,井筒涌水量在9m3/h。 二
4、 井筒冻结施工 (一)冻结壁设计 冻结壁厚度及强度的大小,直接影响井筒掘砌的安全,同时也是其他冻结参数设计的基础。针对潘一矿东区工程特点,冻结壁的设计采用国内成熟的冻结设计经验,并采用解析计算与工程类比相结合的办法综合确定。采用维亚洛夫——扎列茨基公式计算,最终确定冻结壁厚度为4.3m。3 (二)冻结钻孔施工 根据冻结施工组织设计,冻结孔质量要求:新生界冲积层钻孔偏斜率≤2.0‰:基岩段钻孔偏斜率≤3.0‰;相邻主冻结孔表土段最大孔间距41.70m,基岩段相邻两孔最大孔间距≤3.5
5、0m;主冻结接孔径向内偏值不大于300mm,防偏孔径向内偏值不大于200mm。 (三)开机供冷 风井自2008年5月14日开机供冷后,盐水流量控制在600m3/h,实际弹孔流量为11.1m3/h,盐水干管去路盐水温度变化趋势明显。开机期间,保持高压机3台,低压机5大运转,经过38天的积极冻结,风井水文孔于2008年6月19日冒水,保证了井筒6月27日动土试挖。 三 临时凿井井架安装 开机送冷、S型孔注浆进行的同时,进行临时井架安装。风井井架高26.3m,重达80t。设计为“F”
6、型井架。其施工包括井架构件组装、天轮平台、翻矸平台及吊盘的安装工作。临时井架实际施工时间为2008年5月22日—6月15日,总计25天,比原计划工期提前了10时间,为井筒的正常开挖坚定了坚实的基础,缩短了建井的节点工期。 四 井筒掘砌工程 (一)冻结段外壁施工 采用在井筒中布置两台凯斯无尾挖掘机CX55B挖土装罐,HZ-6型抓岩机,以及人工用铁锹、B87型气动破碎机和高效风铲配合。井筒主提升采用2JKZ-4.0/15凿井专用绞车,副提升采用lIKZ-2.8/15.5绞车,各配一套单钩
7、5.0m3吊桶提升,井筒平均提升能力为78.78m3/h。井壁采用1.5—2.2m高MJY整体金属模板,配以0.3m高环形斜面接茬模板浇筑混凝土,采用DX-3m3底卸式吊桶下放混凝土,经分灰器浇进模板,分层振捣,实行短段掘砌平行混合作业。同时尽量减少岩石暴露时间,每个段高的循环时间控制在20h以内,实现了井筒快速掘砌的目的。 (二)过冻胀粘土层施工 在粘土层施工时,先挖超前小井,释放压力,然后沿周边均匀对称开帮。对较厚粘土层应及时测定井帮的位移量。当变形过快或膨胀量较大时,在外壁与井帮间增
8、铺设聚苯乙烯泡塑板。同时将砌壁模板高度调整(2.5m改为1.2m),加快掘砌施工进度,把每段高循环时间控制在20h以内,以缩短粘土暴露时间,减少粘土膨胀量确保冻结管的安全。另外,现场采取使用高性能砼砌壁,并在砼中掺入抗冻高效减水早强剂。 (三)内壁滑模施工3 根据施工图纸,为了加快内壁施工速度,保证井壁整体性防水,采用液压滑模砌壁由下而上一次连续进行筑壁的施工工艺。混凝土用DX-3m3底卸式吊桶经分灰器直接浇筑入模,分层浇筑、振捣,由下向上连续浇筑。合理掌握滑模时间,把握好
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