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xx_煤矿风井井施工组织设计.doc

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XX_ 煤矿 风井井 施工组织设计
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xx 矿区开发建设有限责任公司xx 矿井回风立井井筒冻结工程施工组织设计中煤第五建设公司特殊凿井处二○一一年八月十三日施工组织设计编写人员表工程名称 xx 矿区开发建设有限责任公司小庄矿井回风立井井筒冻结工程编制日期 2011 年 08 月编写人打 字 校对 审核印制份数:40 份施工组织设计会审人员表工程技术科机电科机电处长安监处长生产处长总工程师处 长前 言陕西彬长矿区开发建设有限责任公司小庄矿井回风立井采用立井开拓方式,因其地质及水文地质条件复杂,采用普通法施工难以通过,为加快矿井建设速度,确定采用冻结法施工。我处承担了回风立井井筒冻结工程的施工,并依据投标书所确定的技术方案,进一步优化,编制了回风立井井筒冻结工程施工组织设计。编制设计的主要依据是:(1) 陕西省彬长矿区开发建设有限责任公司小庄矿井副立井井筒检查勘察地质报告;(2) 陕西彬长矿业集团有限公司小庄矿井回风立井井壁结构;(3) 陕西彬长矿业集团有限公司小庄矿井回风立井井筒检查钻孔柱状图;(4)《矿山井巷工程施工及验收规范》(GBJ213-90);(5)《煤矿井巷工程施工质量评定标准》(MT5009-94);(6)《煤矿安全规程》 。 目 录第一章 工程概况 .........................................................................................................................11 矿井概况 ..............................................................................................................................12 井筒地质特征(甲方未提供地质资料,要求参考主、副井资料) ..............................12.1 地层 .............................................................................................................................12.2 构造概述 ....................................................................................................................32.3 各含水地层水文地质特征 ........................................................................................42.4 地下水化学类型 ........................................................................................................53 岩石工程地质特征 ..............................................................................................................53.1 井筒岩石物理学性质 ................................................................................................53.2 岩土工程地质评述 ....................................................................................................5第二章 工程施工技术方案 .........................................................................................................81 设计要点 ..............................................................................................................................82 冻结方式 ..............................................................................................................................83 冻结深度的确定 ..................................................................................................................84 冻结技术参数的确定 ..........................................................................................................85 钻孔布置设计 ......................................................................................................................96 冻结管结构设计 ................................................................................................................127 测温孔设计 ........................................................................................................................128 水文孔设计 ........................................................................................................................128.1 水文孔滤水管位置 ..................................................................................................128.2 封止水位置 ..............................................................................................................129 冻结壁形成预测 ................................................................................................................129.1 主要含水层冻结壁交圈时间 ..................................................................................129.2 井筒开挖标准 ..........................................................................................................139.3 井筒开挖时间 ..........................................................................................................139.4 冻结壁形成预测 ......................................................................................................13第三章 冻结制冷系统设计 .......................................................................................................141 氨系统设计 ........................................................................................................................142 盐水系统设计 ....................................................................................................................153 冷却水系统设计 ................................................................................................................15第四章 供配电设计 ...................................................................................................................171 供电要求及供电方式 ........................................................................................................172 供电设计 ............................................................................................................................172.1 用电负荷统计 ..........................................................................................................172.2 变压器的选择 ..........................................................................................................183 所需电气设备及主要电气材料 ........................................................................................194 启动方式的选择 ................................................................................................................195 照明 ....................................................................................................................................19第五章 施工工期及劳动力组织 ...............................................................................................261 施工工期 ............................................................................................................................262 施工工期保证措施 ............................................................................................................263 劳动组织 ............................................................................................................................28第六章 施工管理 .......................................................................................................................291 施工管理制度 ....................................................................................................................292 施工计划管理 ....................................................................................................................292.1 工程施工计划的贯彻 ..............................................................................................292.2 工程施工计划的实施 ..............................................................................................302.3 工程施工计划的检查 ..............................................................................................312.4 工程施工计划的调整 ..............................................................................................313 施工技术管理 ....................................................................................................................31第七章 施工工艺及主要技术要求 ...........................................................................................321 施工工艺 ............................................................................................................................321.1 施工准备 ..................................................................................................................321.2 钻孔施工工艺 ..........................................................................................................321.3 冻结施工工艺 ..........................................................................................................331.4 施工工艺顺序 ..........................................................................................................342 施工主要技术要求 ............................................................................................................372.1 钻孔施工主要技术要求 ..........................................................................................372.2 冻结施工主要技术要求 ..........................................................................................40第八章 主要施工措施 ...............................................................................................................421 质量保证措施 ....................................................................................................................421.1 质量目标:工程质量优良。 ..................................................................................421.2 质量管理措施 ..........................................................................................................421.3 质量标准与质量体系 ..............................................................................................442 施工安全保证措施 ............................................................................................................472.1 安全目标:安全施工无事故。 ..............................................................................472.2 安全保证体系 ..........................................................................................................473 井筒冻结与掘砌配合措施 ................................................................................................494 防断管措施 ........................................................................................................................495 冬雨季施工措施 ................................................................................................................505.1 冬季施工措施 ..........................................................................................................505.2 雨季施工措施 ..........................................................................................................506 防雷与接地措施 ................................................................................................................507 文明施工措施 ....................................................................................................................518 环境及职业安全健康管理措施 ........................................................................................548.1 环境指标和措施 ......................................................................................................548.2《职业安全健康管理体系— 规范》的贯彻实施目标及措施 ................................55第九章 保证冻结工程质量的有效测试手段和方法 ...............................................................561 钻孔施工质量检测 ............................................................................................................562 冻结施工质量监测 ............................................................................................................56附表 1 用于本工程的主要施工装备 ........................................................................................60附表 2 临时设施用地表 ............................................................................................................60附表 3 主要材料用量表 ............................................................................................................61附图 冻结站布置图 .................................................................................................................63冻结站设备安装图……………………….……………………………………………64环形沟槽施工图……………………………………………………………………….65第一章 工程概况1 矿井概况小庄矿井是 xx 矿业集团有限公司的建设项目之一,由北京华宇工程有限公司设计,设主、副、风三个井筒。表 1-1 回风立井井筒特征表序号 项 目 参 数1 井筒中心坐标(m) X=3885992.000m Y=36498205.000m2 井口设计标高(m) Z=+1106.500m3 井筒净直径(m) 7.54 最大掘进荒径(m) 10.75 表土段深度(m) 245.986 支护结构 钢筋砼7 冻结深度(m) 4722 井筒地质特征(甲方未提供地质资料,要求参考主、副井资料)2.1 地层依据风井井检孔揭露地层由老至新依次有:三叠系中统铜川组(T 2t),侏罗系下统富县组(J 1f)、中统延安组(J 2y)、直罗组(J 2z)、安定组(J 2a),白垩系下统宜君组(K 1y)、洛河组 (K11)及第三系(N),第四系(Q 4)地层岩性情况见表 1-2地层结构表。表 1-2 地层结构表地层单位层序号层厚(m)深度(m) 岩石名称地层单位层序号层厚(m)深度(m) 岩石名称1 37.00 37.00 黄土第三系16 11.91 245.98 卵石层2 9.20 46.20 粉质粘土 17 106.38 352.36 中粒砂岩3 13.10 59.30 粘土 18 17.19 369.55 含砾砂岩4 11.90 71.20 粉质粘土 19 10.46 380.01 中粒砂岩5 22.10 93.30 粉质粘土 20 7.54 387.55 含砾砂岩6 24.43 117.73 粘土 21 71.55 459.10 中粒砂岩7 37.67 155.40 粉质粘土白垩系22 42.02 501.12 粗砾岩8 9.70 165.10 粘土 23 3.85 504.97 中粒砂岩第四系9 17.55 182.65 粉质粘土 24 4.17 509.14 泥岩10 11.29 193.94 粘土 25 8.66 517.80 细粒砂岩11 10.94 204.88 粉质粘土 26 2.88 520.68 泥岩12 3.40 208.28 粘土 27 12.56 533.24 粗粒砂岩13 3.56 211.84 粉质粘土 28 3.26 536.50 泥岩14 8.54 220.38 粘土 29 13.50 550.00 泥质粉砂岩第三系15 13.69 234.07 粉质粘土侏罗系现由老至新分述如下:(1) 三叠系中统铜川组(T 2t)岩性为一套灰黑色,质均,质纯,水平层理发育,岩石成熟度较高。(2) 侏罗系中统侏罗系安定组(J 2a)为棕红色、紫红色砂质泥岩,夹薄层紫灰色、灰绿色中~粗粒砂岩,底部为含砾粗砂岩。本组地层以干旱气候平原洪积相沉积为主。与中侏罗统直罗组假整合接触。(3) 白垩系① 下白垩统宜君组(K 1Y)岩性以杂色巨厚层状粗砾岩。砾石成分主要为花岗岩、变质岩块次为石英岩块。砾径一般 5~15cm,最大 25cm 以上,次棱角—次圆状,分选差,基底式或空隙式胶结,质密坚硬。与下侏罗统安定组假整合接触。② 下白垩统洛河组(K 11)岩性为紫红色、棕红色细~粗粒长石砂岩,中夹 2 层中厚层状杂色粗粒岩层及薄层棕色砂质泥岩。孔隙式胶结,质密坚硬,为河流相沉积。(4) 第三系主要以棕红色粘土为主,在下部有一层厚为 11.91m 的卵石层,成分以石英为主,可见灰岩粒,粒径一般 25~80mm,最大 200mm。该层底部为粘土层,与下部地层成冲刷接触。(5) 第四系 (Q4)覆盖于第三系地层之上,为冲积破积层及河床堆积形成的粉质粘土、粘土层等。2.2 构造概述彬长矿区位于鄂尔多斯盆底南部渭北北缘的彬县—皇陵褶皱带。总体构造形态为中生界构成的 NW 缓倾的大型单斜构造。在此单斜上产生一些宽缓而不连续的褶皱。施工井筒位于路家—小灵台背斜的南翼,安化相斜的北翼。路家—小灵台背斜的东端深入井田的南部,轴向 N78°E,南翼倾角 1~3°,北翼倾向4~8°,两翼跨度 7~8 公里,起伏幅度南翼 80m,北翼 150m,在井田内轴向延长约 4 公里。井田内断层罕见,但在东南部的水帘矿、火石咀矿、下沟矿的生产矿井见少量断距在 1.2~1.6m 的小断层。副井检孔附近没有发现断层,属岩层平缓、简单构造类型。2.3 各含水地层水文地质特征(1) 第四系含水层抽水试验涌水量 Q:0.062(l/s),单位涌水量 q:0.045255(l/s·m),渗透系数 K:0.101(m/d) ,富水性弱,矿化度 1.425(g/l),水质类型 SO4·Cl—Na型。(2) 洛河组砂砾岩含水层抽水试验涌水量 Q:4.767(l/s),单位涌水量 q:0.128873(l/s·m),渗透系数 K:0.07915(m/d) ,富水性中等—较强,水质类型 SO4·Cl—Na 型。(3) 宜君组砾岩弱含水层据邻区井田钻孔抽水试验:单位涌水量 q:0.0088~0.2206(l/s·m) ,渗透系数 K:0.020~0.861(m/d),属富水性不均一的弱含水层,矿化度2.59~5.39(g/l) ,水质类型 Cl·SO4—Na 型、SO 4—Na 型。(4) 安定组砂泥岩极弱含水层据井田外围钻孔抽水试验:单位涌水量 q:0~0.000076(l/s·m) ,富水性极弱,可视为煤系与上覆白垩系含水层之间的稳定隔水层。(5) 直罗组砂泥岩微弱含水层据井田内钻孔抽水试验:单位涌水量 q:0.0026(l/s·m) ,渗透系数K:0.0164(m/d),富水性微弱含水层,水质类型 SO4—Na 型。(6) 延安组砂岩含水层抽水试验涌水量 Q:0.054(l/s),单位涌水量 q:0.0003551(l/s·m),渗透系数 K:0.00042474(m/d) ,富水性弱,水质类型 Cl·SO4—Na 型。(7) 富县组、三叠系胡家河组泥岩隔水层以泥岩、砂质泥岩等隔水性岩石为主,埋藏深为相对隔水层。
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