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1、1前前 言言在通过认真分析板集煤矿井筒治水及井筒修复相关设计资料的基础上,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,确保排水、清淤、修复工程施工安全、经济、高效地完成。一、设计特点一、设计特点1、井筒排水施工装备以大绞车、大吊桶、高扬程排水泵为主体的施工机械化作业线,施工机械化程度高。2、淤面以上段排水使用 BQS50-2040-260-S 隔爆潜水排沙泵结合 1084(4.5)无缝钢管进行作业;淤面以下使用 MD50-8011 离心卧泵结合 1084(4.5)无缝钢管进行作业;淤沙清理使用新型抽沙泵直接抽采,辅以高效风铲、风镐人工清理。 3、对损坏或变形较轻的井筒装备,在确保
2、安全的前提下采取保护性拆除;对损坏或变形严重的井筒装备采取破坏性拆除的措施。4、施工吊盘下方设置工作吊篮、便于观察并及时清理障碍,确保施工吊盘安全下放。5、建立健全目标管理责任制,实行项目法管理,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。二、编制原则二、编制原则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。2、积极合理地采用和推广国内先进的技术装备和施工经验,
3、优选施工方案,组织平行交叉作业,坚持正规循环,加快施工进度。3、选用成熟配套的机械化作业线,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。 6、坚持安全生产和文明施工,实现标准化管理,实现安全“两无”-无重伤、无死亡的管理目标。 三、编制依据三、编制依据21、工程施工合同、施工设计图纸、井筒装备图
4、纸等其他相关资料等;2、 板集煤矿排水试验方案及井筒正式排水初步方案3、 板集煤矿副井井筒套壁预案和连接处修复方案4、 煤矿安全规程 (2011 年) ;5、与本工程有关的现行国家法律和行政法规;6、 煤矿井巷工程施工规范 (GB50511-2010) ;7、 煤矿井巷工程质量验收规范 (GB50213-2010) ;8、 煤矿井巷工程质量检验评定标准 (MT5009-94) ;9、 煤炭建设工程质量技术资料管理规定与评级办法(煤规字第 34 号);10、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。四、安全管理目标:四、安全管理目标:无重伤、无
5、死亡,实现文明施工。3第一章第一章 工程概况工程概况1.11.1 概述概述国投新集能源股份有限公司板集煤矿,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7.0m,井口临时出车轨面标高27.50m,井底出车轨面标高为73
6、5.00m,全深796.5m,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。副井井壁、井下巷道及施工设备损毁情况不明。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
7、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、风三井筒的治水建设工程进展顺利,第一阶段的三井探注工程已施工完毕,第二阶段三井井筒冻结施工的各项工作正在进行当中,预计 2011 年 11月上旬可进入井筒排水、清淤修复施工阶段。1.21.2 井筒技术特征井筒技术特征副井井筒技术特征见下表 1-1。4副井井筒技术特征 表 1-1第二章第二章 施工准备及场地布置施工准备及场地布置2.12.1 施工条件准备施工条件准备1、供电:施工单位安设 6KV 临时变电所及变配电设施。2、通讯:采用程控电话和移动电话
8、。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,施工单位按指定地点建造措施工程及施工用房。6、排水:淤面以上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;淤面以下排水施工单位自行在吊盘上安设离心卧泵,辅以新型抽沙泵、吊桶排水。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。2.22.2 永久设施的利用及排水施工措施工程安排永久设施的利
9、用及排水施工措施工程安排2.2.12.2.1 永久设施的利用永久设施的利用排水施工期间可以利用的永久设施主要有:矿方压风机房、永久井架、6KV 电源及矿井建设用水源等。2.2.22.2.2 凿井措施工程凿井措施工程为确保本工程施工的顺利按期进行,根据合理实用的原则,排水期间,除利用建设单位提供的永久设施外,尚需施工部分措施工程,共安排 2450(1000)m2详见表 2-1副井工广大临工程一览表 。2.32.3 场地布置场地布置序号项 目单 位数 量1井口标高m+27.5002井底标高m-768.0003井筒直径m8.1/7.7/7.3/7.9/7.04井筒深度m795.55预制井壁段m608
10、.16现浇井壁段m159.952.3.12.3.1 布置原则布置原则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,做到合理布置。临时工业建筑、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。2.3.22.3.2 场地布置场地布置场地布置详见附图一副、风井工业场地平面布置图 。2.42.4 施工准备期安排施工准备期安排 2.4.12.4.1 施工准备的原则施工准备的原则1
11、、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。2.4.22.4.2 准备工作内容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、井筒排水、清淤修复施工前,应取得下列资料:1)副井井筒突水的原因及位置;2)副井筒中心坐标、井口标高、井壁结构、井筒装备等有关图纸资料;3)副井区现有地面设施及其可供利用设施的情况;4)副井筒穿过层位的地质、水文
12、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原井筒装备。3、完成实测定位工作。4、落实施工设备和物资供应,按劳动力需用计划,组织施工人员进场,并进行必要的培训工作。5、破除套架基础、稳绞基础灰土盘;拆除原封口盘。 6、安装施工所需的套架、三盘二台、稳绞及供电等系统,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。2.4.32.4.3 施工准备期安排施工准备期安排人员进点后,进行生产辅助系统、地面大临工程施工。施工准备期共计 60 天,详见6表 2-2副井排水、清淤修复施工准备期进度安排表 。副井工广大临工程一览表副井工
13、广大临工程一览表 表 2-1序号名 称面积(m2)结构类型位 置备 注1提升机房260+240彩板房2临时变电所180彩板房与风井共用3稳车群(300)砼浇筑基础井口附近4井口房200砖混、彩钢结构井 口5砂石(材料)场地(700)片石垫层 200mm 砼井口附近与风井共用6水泥库60砖墙、钢屋架、彩钢瓦井口附近与风井共用7机修间80砖墙、钢屋架、彩钢瓦井口附近与风井共用8材料库60砖墙、钢屋架、彩钢瓦井口附近与风井共用9材料棚40钢屋架、彩钢瓦井口附近与风井共用10木工房40钢屋架、彩钢瓦井口附近与风井共用11办公室280彩板房与风井共用12职工宿舍700彩板房与风井共用13更衣室60彩板房
14、与风井共用14食 堂120彩板房与风井共用15锅炉房30砖墙、钢屋架、彩钢瓦与风井共用16浴 室60彩板房与风井共用17厕 所40彩板房与风井共用合 计2450(1000)7表 2-2副井排水、清淤修复施工准备期进度安排表 。8第三章第三章 施工方案与施工方法施工方案与施工方法3.13.1 副井井筒排水、清淤修复施工副井井筒排水、清淤修复施工副井井筒排水、清淤修复工程主要包括:1、试排水及观测试验;2、井筒正式排水、井筒装备拆除;3、井筒内淤渣清理、井筒装备及坠落罐笼的拆除清理;4、井筒内损毁井壁破除修复;5、井下连接处清淤修复。期间需要拆除的井筒装备主要有:井口封口盘,4m 层间距玻璃钢复合
15、材料梯子间 1 套、325 降温管 2 路、325 压风管 1 路、管道间 1 套、325 排水管 4 路、罐道间 2 套、17217210 冷轧玻璃钢罐道 4 路、通讯(信号)电缆支架 2 路、通讯(信号)电缆 5根、动力电缆支架 1 路、井下进出车平台、操车及托罐系统、套架、稳罐导向、防过放装置、防撞梁及拉紧装置梁等设施。井下另有坠落的罐笼一对及罐笼配重尾绳等。3.23.2 试排水试验方案及方法试排水试验方案及方法3.2.13.2.1 排水试验方案设计的依据排水试验方案设计的依据1、前期治水过程中观察到以下现象:1)副井抛入的渣石使原始淤面显著下降:副井在抛渣充填之前井筒中淤面的深度为59
16、2m,抛入 3924m3石渣后测得抛渣结束时的渣面埋深为 476m,经 20d 固结后渣面埋深为519m,根据抛渣体积和井筒断面面积计算,固结后石渣的高度约 94m,由此推算,在石渣压力作用下井筒中原始淤面下沉了 20m 左右。与此同时,主井和风井的淤面出现明显上升。2)在对井筒周围松散层注浆过程中,三个井筒均出现水泥浆进入井筒并导致淤面上升的现象,由注浆造成主、副、风井中淤面上升的幅度分别为 47m、89m 和 28m 。3) 2010 年 6 月进行的三井筒试排水结果表明,注浆结束后,主井和风井与周围含水层之间的水力联系已不明显,但副井与含水层之间的水力联系仍然显著,详见表 3-194)注浆工程结束后,主、副井井筒中的淤面高程和水位长时间基本保持稳定,井筒中水位的偶然小幅度变化可以用天气、气压的变化或人工干扰解释