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板集煤矿副井井筒套壁施工组织设计

通过认真分析板集煤矿副井井筒修复施工图纸设计和有关会议纪要、相关资料的基础上，针对该工程施工的难点与特点，编制了本项工程的施工组织设计，确保修复施工阶段的安全、高效地完成。

1、井筒套壁施工期间采用四层吊盘作业，从下向上连续不间断作业，确保井壁接茬良好，封水性较强。

5、建立健全目标管理责任制，实行项目法管理基坑工程设计与施工方案，实现质量、进度、安全和成本四大控制。

6、坚持安全生产和文明施工，实行标准化管理，不断改善作业环境和劳动条件，提高劳动生产率。

7、做好环境保护工作，污水排放、噪音、粉尘与废气排放等均符合国家标准，做到文明施工。

1、认真贯彻现行国家、行业标准、规范，在确保安全施工和工程质量以及合同文件所规定其它指标的前提下，科学合理地组织施工。

3、选用成熟施工经验，合理组织和综合平衡各种资源，优化劳动组织，有计划、有重点地组织人力、物力和财力，确保各项经济技术指标的全面实现。

4、施工方案安全可靠、工期科学合理。积极改善工作环境和劳动条件，提高劳动生产率，做到安全、文明施工，确保修复施工快捷高效的完成。

5、针对本工程的特殊性，做到技术可靠、经济合理、可控性好、可操作性强、关键点清晰、预防及应急措施齐全可靠。

3、《煤矿安全规程》（2012年版）；

7、《煤炭建设工程质量技术资料管理规定与评级办法》(煤规字<1999>第34号)；

8、与本工程有关的国家及部颁现行国家标准、规范，行业或地方标准、规范；各种技术规范、规程、规定等。

无重伤、无死亡，实现文明施工。

符合《煤矿井巷工程质量验收规范》及验收评定合格标准。

国投新集能源股份有限公司板集矿井，位于淮南煤田西部的利辛、颖上和阜阳三地交界处，行政区划隶属利辛县胡集镇境内。井田北距利辛县约25Km，南距颖上县约30Km左右，交通十分便利。该矿井由煤炭工业部合肥设计研究院设计，设计生产能力为300万t/a。主、副、风三个井筒设在同一工业广场内，工业广场内地势平坦。采用立井开拓方式，井筒表土段及风化基岩段采用钻井法施工，基岩段采用钻爆法施工。

其副井井筒基岩段及相关硐室工程由中煤一建第四十九工程处承建，井筒直径Φ7.0m，井口临时出车轨面标高＋27.50m，井底出车轨面标高为－735.00m，全深795.5m，井底为双侧马头门出车；根据板集煤矿建井综合规划，副井井筒落底后，由中煤三建机电安装工程处对其进行永久井筒装备，且已基本施工完毕。

2009年4月18日，该煤矿副井发生突水事故，大量突水携带大量泥沙在淹没井下大巷后并将副井及风、主井井筒基本淹没。突水事故造成副井井筒内的永久装备损毁严重，受大量突水冲击后，副井装备的主、副罐笼因提升绳破断相继坠落，导致井筒内永久改绞装备及井壁损毁程度进一步加大。

突水事故发生后，矿方积极应对，迅速组织国内外有关专家对副井突水的原因以及采取的应急措施进行讨论，并及时成立专家组负责专门研究治水复矿措施。专家组在充分分析研究突水原因、突水过程和工业广场地面变形的基础上提出了“抛填—注浆—冻结—排水—清淤—修复”的治水技术路线。

目前板集煤矿主、副、风三井筒的治水、清淤、修复工程进展顺利，风井、主井正在进行修复工作，根据2012年9月22日和2013年5月9日的会议精神，决定对副井进行修复工作。

8.1/7.7/7.3/7.9/7.0

第二章施工准备及场地布置

1、供电：排水、清淤期间安设的6KV临时变电所及变配电设施。

3、供水：利用原凿井期间生活及施工水源。

4、场内道路：矿区内主要道路及便道已由矿方施工完毕。

5、施工场地布置：本着合理布置的要求综合考虑场地布置。

6、排水：由矿方提供井筒排水设备、管路及地面泄水通道，管路加工、安装由施工单位负责。

7、施工压风：矿方提供压风管路及压风，管路加工、安装由施工单位负责。

8、工广内设简易机修室一座，配备电焊机、车床、钻床，加工简易的非标加工件。大型成套的非标加工件由处机厂加工后运至施工现场。

修复施工期间可以利用的永久设施主要有：矿方压风机房、6KV电源及矿井建设用水源等。

1、在工广内布置的临时建筑尽量避开拟建的永久建筑位置或在使用时间上与拟建永久建筑的施工时间错开。

2、临时建筑的布置要符合施工工艺流程的要求，为井口服务的设施布置在井口周围。动力设施靠近负荷中心，木材、钢筋、机修加工厂房，靠近器材仓库和堆放场地。建筑施工器材要便于运输。

3、符合环境保护、劳动保护、防洪涝、防冰雪及防火要求。

2.4.1施工准备的原则

1、施工准备期间，各工种、各工序之间交叉频繁，采用统筹方法，运用网络技术，紧紧抓住关键工程平行交叉作业。

2、技术准备是工程准备和其它各项准备的前提，应在施工准备前期完成。

3、建筑安装工程要采取平行交叉作业，在安排工程进度时，考虑劳动力和物资的平衡。

2.4.2准备工作内容

施工准备工作主要包括技术准备、工程准备、器材设备准备、劳动力准备和对外协作工作，具体内容为：

1、井筒修复施工前，应取得下列资料。

1）副井井筒中心坐标、井口标高、修复井壁结构、井筒装备等有关图纸资料。

2）副井区现有地面设施及其可供利用设施的情况。

3）副井井筒穿过层位的地质、水文资料、积水和有害气体情况。

2、用于施工的设备及各类辅助管线的下放必须适应井筒修复装备。

3、完成副井井筒设计坐标及标高实测定位工作。

4、按照设计要求，及时进行模板进场后进行校验。

5、落实施工设备和物资供应，按劳动力需用计划，组织施工人员，并进行必要的培训工作。

6、安装施工所需的四层吊盘，具备修复施工条件。

7、安装通讯、视频监控及安全监控系统。

8、完成必要的生活福利设施和工业设施。

第三章修复方案及施工方法

3.1副井井筒修复施工

副井井筒修复工程主要包括：井底水窝修复、井底连接处修复、壁座的开挖及浇筑、原钢板井壁修复、浇筑段井壁修复。

3.2.1修复方案设计的依据

副井井筒已完成清理工作，经检查发现井壁出现以下8种破坏形式：

第一种：钢筋混凝土井壁接头法兰盘上、下200mm左右范围内出现裂纹、裂缝或井壁表面剥皮。

第二种：钢板井壁接头法兰盘局部拉开或全部拉开，拉开最大缝隙小于50mm，有的拉开后还产生水平错动，错动最大位移60mm，缝内充填固结水泥。

第三种：钢板井壁接头法兰盘出现整体拉开一定距离，拉开缝隙为50～230mm，缝内充填固结水泥。有的拉开后还产生水平错动，水平错动最大位移70mm。

第四种：钢板井壁接头上法兰盘向下100mm处（个别井壁在中部），出现一环向隆起现象，高100～150mm。

第五种：井筒在东～西和南～北方向都有纵向弯曲，其中井筒向南偏斜最严重，最大水平偏斜1154mm。

第六种：钢板井壁的钢板与接头法兰盘焊接局部被拉开出现涌砂，形成1.03m“鱼嘴状”开口。

第七种：第47节和29节两节钢板井壁纵向出现局部被压缩变形，节高由4.0m压缩到约3.7m，压缩量为300mm，在内层钢板出现一条凸起的褶皱带，最大凸起高度约为210mm，长度约为内径周长的一半，未褶皱处井壁上法兰被拉开。

第八种：第46节井壁下法兰西、北连接3个螺栓盒受到损坏，螺栓盒开口处的内层钢板被刷大，破口处钢板厚度变薄，C60混凝土部分缺失，其中北侧螺栓盒孔内有淤泥。

3.2.2设计方案的修复方法

井壁的修复包括对破坏井壁的修复和在井筒内套壁两项工作，井筒套壁前必须对破坏的井壁进行修复，井壁修复如下：

1、对第一种破坏行形式，应首先检测有裂纹、剥皮、裂缝和破坏带处的井壁混凝剩余强度高低决定井壁修复方案。若井壁混凝土的剩余强度较高，则破坏井壁维持现状；混凝土剩余强度低，暂时对破坏的井壁进行局部破除，重新浇筑与设计井壁等强度的钢筋混凝土井壁。

2、对第二种破坏形式修复方案：对井壁法兰盘接头拉开缝隙小于50mm破坏处，尽可能在清除淤物后塞入铁楔、圆钢加焊后，注入微膨胀水泥浆充填密实、封焊、然后在加焊防水钢带。

3、对第三种井壁破坏形式，尽可能清理干净井壁接头缝隙内的充填物，使用钢板或铁楔衬垫，内侧焊接钢带（厚度16mm），并预留若干个注浆孔，利用注浆管注入C50细石混凝土。注入时需留出气孔，确保混凝土浇筑密实。

4、对第四种破坏形式，暂维持现状，待现场仔细检查钢板与混凝土分离状况再提出方案。

5、对第五种破坏形式，对偏斜的井壁暂不进行破除修复，维持现状。但须逐节检查每节井壁接头法兰盘焊缝，若拉开或损伤应及时补焊，如为钢板井壁应补焊钢带。

6、对第六种鱼嘴状开口修复步骤如下：

1）、将“鱼嘴状”开口处破坏的井壁全部清除，并清理干净。

2）、在“鱼嘴状”开口处外侧设置一层钢筋，然后在内侧焊上钢板，钢板混凝土浇筑口、出气孔和焊有锚筋。

3）、向井壁内浇筑C80高强、高性能混凝土。

8、第八种出现螺栓盒破坏井壁内部可能存在出水通道，故具体修复方案需要割除井壁内层钢板后，组织相关专家现场探查，根据实际破损情况研究决定。

9、部井壁接头法兰盘的焊接应进行逐节检查，发现拉开应及时清理，补焊。

10、现上述8以外的破坏形式，应立即反馈，整定有效的修复方案，对井壁进行修复。

3.2.3套壁金属模板及组合钢板

井筒支护采用的钢板和连接件采用重防腐涂层体系，表明采用喷砂处理达到SQ2.5级，底层涂料采用环氧富锌底漆，涂层厚度为60μм，中间层涂料采用环氧云铁中间漆，涂层厚度为60μм，面层涂料采用环氧面漆，涂层厚度为80μм。焊缝及涂层损坏处应及时进行防腐处理，采取涂刷一道干湿两用防锈底漆和两道干湿两用防锈面漆，涂层总厚度不应小于200μм。井筒支护钢板的防腐维护，每年至少检查一次，如出现图层脱落、局部破损等情况。应制定防腐蚀维修方案，并符合下列规定：

1、施工前应编制施工措施，制定安全应急预案，做好安全防护工作。

2、采用高压水或动力工具，清除图层表面的煤尘、重锈和松动的旧涂层，并用水清洗干净。

3、通常涂刷一道两用防锈底漆，两道干湿两用防锈面漆。

3.3修复施工方案方法

在排水、清淤施工结束后，根据专家组分析结论及指导方案，确定井筒修复方案及施工。

1、井筒内所有施工人员必需佩带保险带，保险带高挂低用并确保生根可靠。

2、井筒修复前，必须测定井筒内的空气中有害气体，修复过程中，瓦检员每班检查井下气体不得小于3次，发现有害气体，及时采取措施进行处理。

3、在修复过程中安排专人观察原井壁破坏情况，发现问题及时汇报矿集控中心；破坏严重时，及时撤处井下施工人员并汇报矿集控中心。并做详细记录。

4、修复施工以吊盘为主，遇到障碍吊盘无法升起时，及时检查原因并处理，施工设备、工具、模板等要有留绳，做好防坠措施。

5、稳模、找线、操平、浇筑混凝土、拆除模板等施工，严格按照规程规范执行。并做好记录。

6、混凝土浇筑完毕后，要进行洒水养护，每班不少于二次。

7、组合钢板井壁加工、防腐、施工严格图纸设计要求执行。

3.3.2修复施工方案

1、钢筋混凝土套壁利用四层吊盘施工作业，一层吊盘用作除冰霜、打眼、安装塑料板、绑扎外层钢筋；二层吊盘作为发送信号和下放混凝土之用；三层吊盘用于绑扎内层钢筋、稳模、找线、振捣混凝土，组合钢板安装和焊接；四层临时吊盘作为拆模板，洒水养护之用。

3、钢筋混凝土组合钢板井壁施工以三层吊盘为主，三层吊盘用于组合钢板井壁安装、焊接；组合钢板安装完后进行找线工作，然后对其进行焊接。

3.3.3井筒修复施工方法

套砌内壁使用组合式大块金属模板，其优点是施工工艺简单，可连续作业，井壁封水性能好，砼表面质量好。缺点是需多套模板，拆模、立模劳动强度大。

钢筋混凝土钢板复合井壁，其优点不需要立模，井壁承压、封水性能好。缺点劳动强度大，井筒组合钢板打运、组装难度大，焊接量大，施工工序复杂，不能连续浇筑砼。

根据设计图纸和板集煤矿2012年9月22日会议精神，板集煤矿副井井筒在原井壁基础上套壁，其厚度500mm、650mm，从下向上套至井口，修复期间保持正常通风。

井筒中心坐标X=3641795.132，Y=39427698.935。根据设计坐标及时对井中进行定位。

套壁施工副井井筒与井底车场连接处时，将井壁混凝土上平面浇筑到底板相平位置，停止浇筑施工，根据井筒与井底车场连接处图纸设计结构，加工相应的槽钢碹股，槽钢碹股采用20#槽钢制作，共21架，连接处西侧11架，东侧10架碹股，架碹股之间使用Φ22mm的钢筋加工的拉杆结合12#矿用工字钢加工的水平支撑，将碹股形成一个整体，以防浇筑时变形，偏移。工字钢支撑上敷设不小于50mm厚大板做为巷道内施工的临时作业平台。连接处内模板使用50mm厚木模板及12#槽钢加工成的模板，前端搭在井筒内模板上并刹紧绑牢，堵塞严密，先墙后顶，自下而上，连续浇筑混凝土，完成砌筑施工。碹股之间、模板之间采用M18×45mm的螺栓连接，模板之间螺栓要上紧，拆除模板时，螺栓要放到指定工具箱中，发现损坏的螺栓要及时更换。

壁座段施工前及时与冻结单位和矿地测部门取得联系，认真分析该段的水文、地质情况及原井壁变化情况，确保该段施工的安全。

组合钢板井壁内绑扎单层钢筋并浇筑混凝土。根据图纸设计组合钢板井壁内侧分别焊接16mm、20mm、30mm、35mm厚的钢板。组合钢板井壁施工1.24m高浇筑一次混凝土。在累深615.620m～累深635.620m原钢板井壁上焊接3道止水钢板，间距为5000mm。焊接方式为周圈焊接。止水钢板选用10mm厚、100mm宽的钢板加工。原井壁破除修复时，每次修复段高不大于1.5m，原钢板井壁钢板割除后，及时使用风镐对不能达到设计要求的混凝土进行破除，并按照设计要求进行施工。

组合钢板井壁段钢筋绑扎、混凝土浇筑由29处板集项目部负责。组合钢板井壁加工，吊运、下放、组装及焊接由安装处负责。根据单块钢板的高度确定砼浇筑高度。安装处进行组合钢板井壁焊接工作时，29处板集项目部停止钢筋绑扎工作，待焊接完后，再进行钢筋绑扎。两家施工单位相互配合协调认真完成工序转换确保施工安全。

对原井壁进行破除及修复时，及时与冻结单位和矿地测部门取得联系，认真分析该段的水文、地质情况及原井壁变化情况，冻结公司应增加机组，保证冻结壁能满足施工要求，确保施工的安全。

浇筑段井壁修复时，按照设计先绑扎钢筋、稳座底圈、再下大块金属模板进行组装(模板设计（Φ6050mm、Φ6650mm)。利用井筒十字中心线校对模板规格尺寸，用支撑棒（由千斤顶改制而成）将每块模板固定牢固后，即可升吊盘浇注混凝土。套壁期间6模内操平找正一次。

先绑扎井壁内、外钢筋，套壁绑扎钢筋的顺序是：外竖筋→外环筋→内竖筋→内环筋。其中整体浇注段里的钢筋和井筒套壁的钢筋连接一起，钢筋使用18#铁丝绑扎。内外层竖筋连接采用“滚压型等强直螺纹接头连接”。一层吊盘作为绑扎外层钢筋平台，内层钢筋在三层吊盘绑扎，稳模板前确保内层钢筋绑扎完毕。钢筋绑扎质量严格按措施施工。

3.3.5模板拆卸及组装

套壁模板共计12模，井下使用8模，地面留4模备用。首先第一套模板组装、找线在井底工作面操作，直至混凝土浇注结束。第二套至第七套模板入井至吊盘后，利用三层吊盘进行组装模板。先稳好模板，利用井筒十字中心线校对模板规格尺寸，用支撑棒（由千斤顶改制而成）将每块模板固定牢固后，进行浇注混凝土。待8套施工完后，开始拆除第一套模板及坐底圈，再将加工好的临时吊盘分块下放至井底组装。组装好后用6根Ф32mm钢丝绳悬吊于三层吊盘下方，三层吊盘至四层吊盘距离9.6m,临时吊盘用作施工人员拆除模板和井壁洒水养护之用。

1、原钢板砼井壁塑料板铺设

在上层吊盘进行塑料板铺设施工，在钢板井壁上自下而上均匀地焊接铆钉，利用铆钉固定塑料板。

铺设方法采用自下而上铺设，将订制的塑料板成捆放置在吊盘上展开铺设。塑料板铺设采用鱼鳞式搭接，上段压下段，上下压茬高度1000mm，水平压茬宽度100mm，上下两层塑料板接头错开半幅铺设，上下均需用铆钉固定，为防浇筑过程中塑料板脱落。

陕西涌鑫矿业安山煤矿进场桥梁架设施工方案2、原预制砼井壁塑料夹层板铺设

在上层吊盘进行塑料板铺设施工，用射钉加钢垫片固定塑料板，塑料板采用鱼鳞式搭接，上段压下段，上下压茬高度1000mm，水平压茬宽度100mm，上下两层塑料板接头错开半幅铺设。

套壁使用的商砼由瑞达公司提供，将搅拌好商砼运送到副井井口卸料台，通过溜槽流入底卸式吊桶中。在二层吊盘上安装分灰器，信号工在二层吊盘上操作发送各种信号。当底卸式吊桶下放至分灰器上口时，由二层吊盘上的工作人员打开吊桶出料口，混凝土由分灰器溜灰管流入已稳好的模板中，混凝土入模后及时进行分层振捣，做到边浇注边振捣。

每模浇满混凝土后（混凝土最少离模板上口100mm），才能剔除模板支撑。每模和每模之间工序转换时间过长情况下，必须在混凝土表面进行凿毛处理。振捣采用风动高频振动棒，浇注混凝土时振捣器不得少于4台（其中2台备用）。振点分布每500mm位置插入振动棒一次，振捣每层浇筑的混凝土不大于350mm，快插慢拔，振捣均匀，振捣要适度，以见砼表面出现浮浆即可。振捣必须安排专人执行。

每班的工作人员都必须对拆模后井壁进行洒水养护，次数不得少于二次。如此循环作业直至套壁结束。

临时吊盘（Φ5.8m）三根主梁均是32#工字钢作为托梁，6根Φ32mm钢丝绳生根在主梁上，临时吊盘边梁、副梁利用20#槽钢焊接而成，共分为三块，利用螺栓现场拼装分离式立交桥系梁墩柱施工方案，上覆盖着δ5.5mm的花纹钢板，临时吊盘预留1.5m3吊桶通过孔、风筒孔、吊泵孔，中间摆放一个用钢管和钢板制成的供工作人员躲避小屋。临时吊盘作为拆模板，洒水养护之用。

本段高施工根据副井井筒与井底车场连接处图纸另行编写组织设计和规程。

3.4.3钢筋混凝土组合钢板井壁