一、 概況
山東省生建煤礦主井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力0.45mt/a,采用主井開(kāi)拓方式,凍結(jié)法施工,凍結(jié)深度488m,現(xiàn)主井筒外壁已掘砌施工至-430.3m,距下段深厚粘土層7.6m,為保證安全順利地通過(guò)該段深厚粘土層,特編制本補(bǔ)充措施。
二、 技術(shù)特征
1、 粘土層位置及特性
據(jù)主井檢查孔柱狀圖資料,粘土層位置在-437.9~-457.78m,層厚19.88m。
該層粘土特性:上部棕黃、灰綠、灰白色,中部以灰綠色為主,夾紫紅色,下部以灰白色為主,夾綠色,呈半固狀,有滑感,含少量姜結(jié)石及石英小礫石。
2、 技術(shù)特征
該段設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面49.61m2,壁厚800mm,鋪設(shè)泡沫板厚度75mm,砼標(biāo)號(hào)C55,外井壁結(jié)構(gòu)為雙層鋼筋砼結(jié)構(gòu),內(nèi)排豎筋、環(huán)筋 Φ25 mm,@ 300×300 mm,外排豎筋、環(huán)筋Φ25 mm,@ 300×300 mm,聯(lián)系筋φ8 mm,間距600mm。
注:技術(shù)參數(shù)如有變動(dòng)以設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)更改為準(zhǔn)。
3、 凍結(jié)情況
據(jù)特殊工程公司濟(jì)西制冷凍結(jié)工程日?qǐng)?bào)表,目前井幫溫度(測(cè)點(diǎn)深度-430m),N:-12.2?C, S: -10.8?C, E: -7.8?C, W:-11.5?C。測(cè)溫孔溫度-25.7?C/-410m。現(xiàn)工作面已全斷面凍實(shí)。
三、 施工方案
1、 方案比較
方案1 2.2m段高 整體金屬模板
優(yōu)點(diǎn): 主井隊(duì)大模板施工經(jīng)驗(yàn)較成熟,脫模、立模時(shí)間較短,接茬少,合茬質(zhì)量好,井壁成形質(zhì)量規(guī)整,整體性好,能保證連續(xù)作業(yè)。
缺點(diǎn):2.2 m段高掘砌時(shí)間較長(zhǎng)。
方案2 1.2m段高 井圈繩捆金屬模板
優(yōu)點(diǎn): 1.2m段高掘砌時(shí)間較短、支護(hù)及時(shí)。
缺點(diǎn):①不能連續(xù)施工,刃角處井幫暴露時(shí)間較長(zhǎng); ②接茬多,井壁整體性差,成井質(zhì)量差;③工序多,安全因素差,支模、拆模時(shí)間長(zhǎng);④鋼筋搭接增多,鋼筋消耗量增大;⑤整體模板需拆除升井,以后還需下井安裝影響時(shí)間較長(zhǎng)。
通過(guò)方案比較:雖然方案2掘砌時(shí)間較短,由于不能連續(xù)施工,造成段高總施工時(shí)間與方案1基本一樣,且小段高井壁接茬多,整體性差,安全因素差,鋼筋消耗增大,過(guò)深厚粘土層優(yōu)選方案1進(jìn)行施工,只有在井幫位移量大且方案1掘砌時(shí)間較長(zhǎng)的情況下,方考慮采用方案2施工。
2、停止掘進(jìn)、套壁
當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí),如大面積片幫、凍結(jié)壁嚴(yán)重變形,已施工的外壁突發(fā)性變形破壞,危及施工安全等現(xiàn)象時(shí),應(yīng)立即停止掘進(jìn),封閉迎頭,進(jìn)行套壁工作。
四、 過(guò)深厚粘土層綜合治理措施
1、 加強(qiáng)施工組織管理,加快施工速度,減少井幫暴露時(shí)間
由于粘土具有突變性和流變性,且隨暴露時(shí)間的增加其變形位移速度加快,因此需加強(qiáng)施工組織管理,配足小班施工人員,增加風(fēng)鎬數(shù)量,采取激勵(lì)機(jī)制,開(kāi)展勞動(dòng)競(jìng)賽,實(shí)行小班加獎(jiǎng),加強(qiáng)崗位責(zé)任制,組織多工序平行交叉作業(yè),采用定工作量不定時(shí)間的滾班作業(yè)制等各項(xiàng)措施,加快施工速度,減少井幫暴露時(shí)間。
2、 加強(qiáng)砼攪拌制質(zhì)量,提高砼早期強(qiáng)度
加強(qiáng)砼拌制質(zhì)量,攪拌站設(shè)專職工程師負(fù)責(zé)。在粘土段施工前,應(yīng)對(duì)計(jì)量器具進(jìn)行校核,以保證準(zhǔn)確計(jì)量。
提高砼早期強(qiáng)度,在砼拌制時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求摻加高效減水劑、硅粉等添加劑。在氣溫較低時(shí)應(yīng)使用熱水拌制砼,保證砼入模溫度不低于20?C。
3、 粘土段施工過(guò)程中,若井幫位移量較大時(shí),可考慮加大泡沫板鋪設(shè)厚度,即由75mm增加至100mm (需經(jīng)設(shè)計(jì)院同意),以緩解粘土膨脹對(duì)井壁的壓力。
4、 當(dāng)井幫位移量較大且片幫現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí),可采用金屬井圈配木背板花背臨時(shí)支護(hù)措施,接實(shí)井幫。
5、 強(qiáng)化全員質(zhì)量意識(shí),嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),確保施工質(zhì)量。
6、 提升、運(yùn)輸、壓風(fēng)管路及攪拌系統(tǒng)等輔助設(shè)施,機(jī)運(yùn)隊(duì)?wèi)?yīng)提前維護(hù)、檢修,保證施工時(shí)能正常運(yùn)轉(zhuǎn),確保施工的連續(xù)性。
五、 施工技術(shù)安全措施
1、 深厚粘土段施工前項(xiàng)目部成立過(guò)粘土段領(lǐng)導(dǎo)小組,以便組織、指導(dǎo)施工,落實(shí)各項(xiàng)措施。
粘土段施工領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng):
成員:
在粘土段掘進(jìn)期間每天設(shè)專人對(duì)井壁-366m~-404m(即138段高~155段高)段進(jìn)行觀察,并對(duì)觀察結(jié)果做記錄(重點(diǎn)觀察-387m段即148段高)出現(xiàn)異常情況時(shí),應(yīng)及時(shí)匯報(bào)領(lǐng)導(dǎo)小組。
2、 粘土段施工時(shí)每段高設(shè)4個(gè)點(diǎn),測(cè)量井幫位移,測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)匯報(bào)領(lǐng)導(dǎo)小組,以指導(dǎo)下段高施工,并能及時(shí)制訂應(yīng)變措施。
3、 粘土段施工時(shí)應(yīng)備齊水泥、黃沙、石子等支護(hù)材料,并有一定儲(chǔ)量。
4、 特殊情況下采用小段高施工,所用金屬井圈、模板、合茬板、插銷、臨時(shí)支護(hù)用金屬井圈及套壁用滑模等準(zhǔn)備齊全,以作應(yīng)急之用。
六、 其它
1、 粘土段施工提升,運(yùn)輸、掘進(jìn)、砌壁等系統(tǒng)及本措施未盡事項(xiàng)按《主井外壁掘砌施工技術(shù)安全措施》及《主井及井底車場(chǎng)、相關(guān)硐室掘砌工程施工組織設(shè)計(jì)》執(zhí)行。
2、 本措施未盡事項(xiàng)按《煤礦安全規(guī)程》(2001版)執(zhí)行。