安徽某矿井矿建、土建及安装工程项目策划方案.doc

*（集团）有限责任公司*矿井矿建、土建、安装工程项目方案策划*（集团）有限责任公司二00三年十一月第一章、矿井概况*矿井位于安徽省涡阳矿区东部，是国家“十五”规划建设项目。井田勘探程度为精查，煤种为我国稀缺的优质焦煤。矿井具备铁路、公路、通航河流三种运输条件，区域电源充沛，供水水源丰富，矿井建设的外部条件优越。矿井初步设计生产能力为120万吨/年，基本建设静态投资为69246.88万元，矿井建设工期36个月。第二章、工程概况1、工程名称：*（集团）有限责任公司*矿井矿建、土建、安装工程。2、工程类别：公共建筑工程；工业、交通、水利工程。3、工程主要使用功能: 办公、会议室、调度、通信自动化计算机中心、餐饮、客房、图书馆、多媒体会议中心；采煤、储煤、运输等生产系统；主、副井的提升系统。4、建筑规模：4.1、土建工程包括行政、采区办公楼联合建筑、生活接待中心、井口房、35KV变电所、锅炉房、绞车房等工程。其中行政、采区联合建筑及生活接待中心为矿井标志性建筑物，建筑面积 19410 M2, 结构类型为钢筋砼框架结构，基础采用钢筋砼独立基础，基础埋深2.5M，抗震设防烈度为7度。4.2、矿建工程为主井及其井下相关工程，本工程是集合了煤矿采煤系统、储煤系统、运输系统为一体的综合性工程。4.3、安装工程为主、副井的安装工程，本工程的功能主要是煤矿的提升系统，工程合同造价：6100万元。第三章、矿井建设准备矿井建设前期准备工作是矿井建设的重要内容，是矿井施工准备和矿井建设的基础性工作。根据本矿井实际情况，施工准备期从2003年4月1日开始，至2004年1月31日结束，共计10个月。在施工准备期内要完成如下工作：工业场地的“五通一平”；井筒措施工程和辅助生产设施；井筒的特殊凿井工程；职工生活必需的设施和基本条件；必要的物资和器材准备；凿井期利用的永久建筑和设施等。第四章、 施工方案及施工方法 第一节、主要矿建工程施工方法一、井筒施工方案1、井筒穿过的地质条件根据井筒检查孔提供的有关资料，主井穿过的冲积层厚度为413.9m，基岩风化带深度为3060m，以下为二叠第地层。第四系冲积层与下伏二迭系地层呈不整合接触。第四系地层主要由粘土、钙质粘土、砂质粘土、砂及砂砾层等组成，富水性强；180m以下主要为粘土、钙质粘土膨胀性强，二叠系地层主要由泥岩、砂岩等组成。2、表土段施工方案表土段施工，开挖采用人工挖掘和风镐相配合的方式进行施工。待深度达到安装抓岩机时，将井口封闭，采用吊桶提升。表土段全部采用人工挖掘，必要时可放炮进行震动挖掘。3、基岩段治水方案基岩段治水采取工作面注浆方法。二、冻结段井壁结构设计冻结段井筒井壁为双层钢筋砼支护，外层井壁外侧铺设2575mm厚的泡沫塑料板，内外层井壁间铺设3mm厚的聚乙烯塑料板，内层井壁最大砼强度为C55，外层井壁最大砼强度为C50。三、井筒冻结段施工1、开挖条件水文观测孔的水位有规律上升并冒水；测温孔的温度降至设计要求，证实含水层的冻结壁已全部交圈；浅部的冻结壁厚度和强度能够抵抗预挖深度的地压，并能保证连续施工；地面井筒提升系统、运输系统及混凝土搅拌系统等准备工作已全部就绪。2、井颈及锁口施工主井井筒采用永久井架凿井，其锁口为临时锁口。临时锁口、井架及井架基础在井筒试挖前均已施工完毕。在冻结壁维护下，利用凿井设备、设施，采用吊挂式短段掘砌的方法施工井颈及锁口。挖土采用人工铁锹取土，吊桶提升，汽车排土。在挖掘过程中，如果工作面出现积水，可在井中先挖一超前小井，集中地层内的积水，以防止井邦塌陷。为满足井筒吊盘组装的需要，井颈及锁口的施工深度暂按20m考虑，即井颈施工20m后，开始组装并吊挂吊盘及其井筒内的凿井设施，工期安排一个月。其中20天为20m井颈的掘砌，10天为井内吊盘的其它设施的组装及吊挂，然后正式开始向下掘砌井筒。3、冻结段外壁施工冻结段穿过地层稳定性差，富水性强变形大，易于片帮，掘进段高受到井帮土层性质、井帮位移量的大小等因素制约而随时变化。因此，外层井壁施工设计选用活动模板短段掘砌混合作业方式施工。掘进段高应根据冻结地层的性质、地压的在小、冻结壁的强度、冻结管的偏斜情况及施工速度等因素综合考虑确定，并严格按矿井井巷工程施工及验收规范第4.2.23条等有关规定执行。同时还要严格控制冻结壁的暴露时间，井帮最大变形位移量不应超过50mm，以防冻结管断裂。冻结段冻土挖掘以采用多台风镐和风铲破土，人工铁锹挖掘为主，并配合抓岩机抓岩，吊桶提升方式排土。在冻土进入荒径前或掘砂层时，要采用超前小井短段台阶式挖掘，以提高井帮的稳定性。冻土掘进原则不采用钻爆法施工，当荒断面全部冻实或过砂盘，人工挖掘有困难时，才考虑采用放炮破土，其措施参见下面冻结基岩施工。进入冻结基岩段采用钻爆法施工，但必须制定专门的安全技术措施，并报上级主管部门批准，原则上以浅打眼、少装药、全断面一次松动性放炮通过。宜选用低温抗冻水胶炸药，秒延期段发电雷管。放炮胶要弄清冻结管的偏斜情况，并关闭盐水管总阀。当掘进到一个段高后，支刃脚模板，铺设外壁外侧的泡沫塑料板（泡沫塑料板可采用钉子固定在冻结壁上，当冻结壁片帮不易固定时，可采用外壁钢筋固定）绑扎钢筋，支直模，浇注砼井壁。由于砌壁混凝土设计强度等级较高，施工时应严格控制其混凝土配合比及入模时间，采用底卸式混凝土专用吊桶下料，经吊盘上的分灰器入模，插入式风动振捣棒分层对称振捣，以保证井壁质量。4、冻结段内壁施工根据井壁结构的设计情况，冻结段井壁分三次套壁，即冻结段外壁施工到-206m、-330m时对上部井筒进行套内壁。在套内壁前，为防止下部井筒工作面底鼓变形，威胁井筒冻结管的安全，需在套内壁前，对井筒工作面进行封闭处理，其做法可采用混凝土临时锅底封闭。锅底砌筑完成后，即可套上段钢筋砼内壁，内壁砌筑采用金属组合模板自下而上进行施工。金属组合模板需在地面进行预组装，经检查合格后进行各部件编号，送至井下进行工作面组装。混凝土应严格按分层分片对称浇灌，做到每片都在同一层混凝土上，每层厚300mm，采用风动振捣器振捣，振捣棒插入深度不得超过前层混凝土50mm。当内壁连续套砌至固定盘以下约10m处时，由于吊盘高度的限制，则其上部分的内壁砌筑需要借助吊盘设立脚手架，使用组合模板一次套砌至设计标高。5、冻结段施工注意事项（1）井筒在粘土层内施工时，应严格控制井帮暴露时间和掘砌段高，及时观测井帮位移情况，使位移不要超过50mm。（2）由于井壁设计采用高强度混凝土，应严格控制其配比，特别是水灰比和外加剂掺量，以保证井壁施工质量。（3）在内层井壁砌筑过程中，如遇故障中断浇灌混凝土后，凡中断浇灌混凝土超过2小时，应按施工缝处理方可再浇灌。（4）内层井壁砌筑前，应对外层井壁的凝结霜进行处理，以免影响混凝土的水灰比和强度。五、井筒基岩段施工1、施工方法和选择该矿井主井基岩段施工长度为206.8m，占井筒总长度的30.5%、,选择合理的施工方法对加快井筒施工速度，提高井筒施工质量，降低工程造价具有重要作用。目前井筒基岩段施工常用的方法有单行作业，混合作业和平行作业。（1）单行作业：采用锚杆喷网作为临时支护，达到一定段高后即停止掘进，然后利用滑模或拼装式金属模板砌壁。这种作业方式工序单一，组织管理方便，成井质量易于保证，缺点是增加了掘砌转换工期，辅助时间长，当段高较大时，施工安全性差。（2）混合作业；不需临时支护，在一个正规循环中完成掘、砌工序，辅助时间短，施工安全性好，机械化程度相对较高，成井速度较快，不需临时支护，缺点是井壁接茬多。（3）平行作业：采用锚喷网作为临时支护，砌壁和掘进同时进行，成井速度快。但施工安全性差，各工序交叉多，容易相互影响，不易管理。根据井筒的地层情况，考虑到基岩段采用工作面注浆治水要影响井筒工期，为提高成井速度，本设计采用混合作业方式。2、掘砌关系在工作面直接进行掘进和砌壁工作，把装岩分成两个阶段，砌壁工作放在其中进行，放炮后开始第一次装岩，出矸够一个段高（3m），下放模板，在矸石堆上立模，浇灌混凝土，砌完后，再继续出矸、清底。3、掘进基岩掘进段高为3.0m，伞钻打眼，眼深4.0m。选用T300#高威力岩石水胶炸药，长腿线（5m）段发毫秒电雷管、串并联方式联线，380V动力电引爆。4、出矸主井选用HZ-6型中心回转式抓岩机，主井配备一套2.0m3吊桶。装岩前首先将吊盘高度起吊合适，一般抓岩机操作室距工作面保持1318m，以保证抓岩机司机的能见度。抓岩工作一般分三个阶段，第一阶段：抓岩机将工作面抓出水窝能桶窝，为正常出矸作好准备；第二阶段：由井筒周围向井筒中心推进，抓够一个段高后转入砌壁；第三阶段：继续抓岩并与人工扒边找底相结合，清到实底，为下一循环打眼作好准备。5、砌壁采用整体移动式防崩金属模板，模板高度为3.5m，下口为刃脚形式，采用液压脱模装置由地面稳车通过钢丝绳悬吊。混凝土浇注时，有关注意事项与冻结段相同，在有淋水情况下浇灌混凝土时，必须先采取堵截，导水措施，并适当减小混凝土的水灰比。主井井筒施工设备见表3-1-1.主井井筒施工设备一览表 表3-1-1序号名 称主 井1井架永久钢井架2主提升机2JK-3.5/15.53副提升机JK-2.5/11.54吊桶2m3 3m35凿岩机具FJD-66抓岩机HZ-67吊泵80DG-50158潜水泵DQF-50/259搅拌机JW-375型2台10冻结段模板拼装式金属模板11基岩段模板金属整体刃角模板12冻结段下料TDX-1.6吊桶13基岩段下料TDX-1.6吊桶14抽出风机G4-73N01115压入风机BKY60-4X16测量16#钢丝垂放六、井筒关联硐室的施工井筒施工期间，必须兼顾其关联硐室的施工，对于清理撒煤硐室、装载硐室应在井筒施工的同时掘35m。井筒与井底车场连接处的施工难度较大，设计拟两种施工方案施工时，视其围岩岩性选择。方案一：岩性较稳定时，可采用随井筒的下掘将连接处全断面一次掘出，再行整体砌筑。具体做法是当井筒掘至马头门（约15m）,井筒超前马头门一茬炮的距离，马头门开口及拱顶部分采用锚喷临时支护。掘至马头门底板水平以下约2.0m处时，停止掘进，然后自下而上整体砌筑。方案二：当岩性较为破碎时，可采导硐施工方法，即在马头门底板与拱基线间两侧分别开掘小导硐，掘够马头门长度及井筒深度（马头门底板下约2m处）后，再在井筒搭设脚手架，刷大拱部直至转入砌壁。施工中宜优先考虑采用第一种方案。七、基岩段涌水、过断层破碎带、揭煤措施井筒基岩段施工时，要采用综合防治水。对于冻结段解冻后井壁有明显的出水点应及时实施壁后注浆堵水。同时还要辅以截、导等方式，特别是在砌壁时，不得将水淋入模板内。对于工作面涌水，如掘至含水层时，必须坚持“有疑必探、先探后掘”的原则。具体做法是：接近含水层约5.0m时，进行超前钻探，当测定涌水量大于6m3/h时，可采用掘注交替进行，边超前注浆边掘进，或根据其含水情况，采用预留岩性工作面预注浆的方式通过；涌水量小于6m3/h时，用吊泵强排水通过。过断层破碎带要采用预留岩性分级工作面预注浆，段高一般在3040m，水泥浆做为主要注浆材料。每一段高注浆完毕后均应检查注浆效果后方能掘砌。八、井底煤仓施工方法矿井设计井底煤仓一个，直径8m，高36m为素砼支护。设计根据施工条件拟采用反井钻机施工方法，用金属组合模板施工煤仓壁。具体工艺如下：（1）首先通过安装在煤仓上部配煤皮带巷内的钻机，用导孔钻头沿煤仓中心线装载皮带巷钻出导孔，然后换扩孔钻头自下向上扩孔，扩孔岩屑垂直下落汇集于巷底，再集中通过箕斗装载硐室检修斜巷运出。（2）扩孔完成后则可按设计要求采用光面爆破，自上而下全断面一次刷大成形。施工利用煤仓上部胶带输送机硐室作锁口，在其上安装封口盘，封口盘设提升、风筒、人行梯、压风管、供水管、喷浆管及下料管等孔口；利用井底煤仓上部的起吊工字钢安设提升天轮，用一台JTYI.28绞车、1m3吊桶供上、下机具和下放材料，人员沿钢丝绳软梯上、下；工作面用一台5.5KW局部扇风机压入式通风，手持式凿岩机湿式钻眼；矸石溜入煤仓下部平巷后，用一台0.6m3耙斗装岩机，将矸石装入1T矿车外运。（3）煤仓施工采用锚喷临时支护，如遇煤层或围岩松软破碎带，则加挂金属网。（4）煤仓刷大至设计要求后，自下而上砌筑仓壁。九、箕斗装载硐室箕斗装载硐室是与主井井筒相联的一组硐室，其体积大，结构复杂，施工要求高。本设计根据其设计特点，经调查有关矿区的施工经验和进行方案比较后确定采用下行全断面一次掘进，锚喷网临时支护，钢模板为支撑，全断面连续浇灌砼作永久支护的施工方法。具体施工工艺如下：（1）机头硐室掘进采用光面爆破，要求严格遵守光爆操作规程，保证成型质量，为保证硐室与井筒之间免遭爆破震动，在靠近井筒侧应留1m保护岩柱，最后放震动炮刷齐。胶带输送机头部巷道的刷大按顺序进行，每茬炮的进度不超过2m，完成一段刷大并进行一次临时支护后，方可进行下段刷大工作。定量仓和下部各部各室的掘进，均采用自上而下分层掘进的方法。每分层掘进高度不超过2m。（2）排矸采用人工与机械相结合的方式。矸石由人工铲入主井，在井底箕斗清理撒煤巷道内汇集，经一侧0.6m3耙斗装岩机耙入1T矿车运出。（3）锚喷网第一次支护分为初喷和复喷两次进行。放炮后喷射50mm厚砼，接着安装锚杆，然后挂金属网，最后复喷一层150mm厚砼层。由于锚喷临时支护作为永久支护的一部分，必须严格施工，保证质量。（4）硐室全部施工完成后，进行双排钢筋砼砌筑工作。根据硐室高度用钢结构框架支模，32号工字钢作立柱，立柱用槽钢连接。支柱、底盘与槽钢构成整体框架，按设计尺寸一次焊成。框架经锚杆、撑柱固定，立好模板后即可灌注砼。第二节 主要土建工程施工方法一、行政、采区办公楼联合建筑该建筑物设计为钢筋砼框架结构。施工采用钢管脚手架，提升机运送材料，楼板采用现浇。二、井口房、35KV变电所、锅炉房、绞车房上述建筑物设计分别为钢筋砼框架结构，砖墙或砖混围护，钢筋砼盖板。这些建筑物均采用现灌砼框架，钢制模板支护，单排钢管脚手架，提升机运送材料。钢筋砼楼板采用预制，汽车吊装就位。三、机修厂、坑木加工房上述建筑物设计分别为钢筋砼排架结构，钢筋砼薄腹梁屋架和钢筋砼屋盖，砖墙围护。该建筑物的立柱、屋面梁、屋板等均可在现场预制和组装，用吊车吊装就位。围护砖墙采用单排钢管脚手架提升机运料施工。四、建筑物基础工业场地内建筑物基础构造设计除副井绞车房为片筏外，其余多为毛石，基础底部一般在自然地坪标高以下约0.5至2m，为防止基础底部土层挠动，减少地基承载力，重要建筑物基础均为人工挖掘，其余可根据情况采用机械挖掘，基础施工粗选择在旱季施工，以避免地下水影响，必要时需采取降水措施。第三节、主要机电设备安装工程施工方法一、井架安装设计主、副井架均为钢井架。主井井架高42.0m，重280t；副井井架高28.15m，重230t。为加快安装进度，井架采用场内组装，往井口平移，然后分片安装方法，具体步骤如下：（1）在井口外组装，同时施工井架基础，平整井口场地和施工井口房基础；（2）利用位于井筒提升中心线位置上的两座起重桅杆和滑车组，首先将主斜架起吊，主斜架以井架基础上的焊接铰链为转轴，旋转起吊至设计位置；（3）主斜架稳固后，再通过起重吊立架将副斜架起吊至设计位置；（4）吊装连接支撑架，高空拼装焊接；（5）最后起吊上架，与井架连接。二、井筒装备安装主井井筒净直径5.0m，装备一对12t底卸式多绳箕斗，冷弯方管罐道及罐道梁，树脂锚杆固定支痤。副井井筒净直径6.5m，装备一对一宽一窄1.0t矿车双层四车罐笼，冷弯罐道及罐道梁，支痤采用树脂锚杆固定。井筒设有梯子间、通讯、信号和动力电缆，三趟排水管，一趟压风管，一趟洒水管及一趟供水管路。主、副井罐道梁层间距均为5m。井筒设备安装采用五层吊盘进行立体平行作业，由下而上一次全施工。利用凿井时的部分稳绞设备，悬吊五层安装吊盘，吊盘层间距为5.0m，按井筒装备尺寸需要，其平面作成可伸缩的异型盘，层间有行人梯，四周设安全栏。第一层盘用于模具找正、固定、打锚杆孔和测孔。第二层盘安装支座锚杆，并进行拉力试验、装托架、电缆支架、充填树脂胶泥。第三层吊盘安装梯子间。第三、四、五层同时用来安装管路与罐道，在第五层焊接管子接头。为保证安装质量，吊盘组装好后，先安装好锁口大梁，然后把吊盘下放到第一道基准梁以下，安装基准梁，把四根基准线固定在基准梁上，随后下放基准线，固定于井底基准梁上。大线定位经复测合格后，开始由下而上一次安装。井筒装备采用这种多层吊盘的施工方法，能够实现多工种立体交叉作业，工序紧凑，效率高，速度快，工作条件好，安全，有利于缩短安装工期。第四节 矿井主要环节施工顺序一、井筒装备主井到底后就进行临时改绞。待副井井筒到底应尽快与副井快速贯通。以便贯通后，副井即进行永久装备，争取在较短时间内形成永久提升系统，增大提升能力。主井井筒到底后掘开两边井底车场连接处，首先进行临时改绞，装备临时罐笼担负临时提升任务，之后抓紧与副井短路贯通，同时适时展开井下其它掘进工作面施工。二、箕斗装载硐室施工顺序箕斗装载硐室是与主井井筒相联的一组硐室，其设计采用全抬高方式。该硐室施工顺序有二种方案可供选择。方案一与主井井筒连续施工；方案二为井架施工时平行施工，井筒施工时，在硐室位置预留硐口，锚喷临时支护。二个方案具体比较见表3-4-1。方案比较：方案一具有与主井连续施工、环节少、费用省等优点，但占用井筒工期四个月，井筒晚到底并晚与副井贯通三个月，相应增加建井工期三个月，缺点明显。箕斗装载硐室施工顺序方案比较表 表3-4-1序号项 目方案一方案二1总井筒工期增加三个月不增加2掘进出矸、运输、装卸与井筒施工相同矸石溜入井底，硐室施工完成后，由耙斗装入矿车通过副井将矿车提至地面3支护材料运输由井筒内吊桶运输，运输能力小，不方便通过副井由矿车运输，运送能力大，运输方便。4施工设备与井筒施工设备相同采用平巷掘进设备另需设固定盘和设一临时耙斗装岩机5安全性一般较好6管理方便方便7人员上下由吊桶提升，受到限制，活动空间小由副井罐笼提升，通过箕斗装载检修巷上下，不受限制，上下方便，活动空间大。方案二不占用井筒工期，有利于缩短建井工期。与箕斗装载硐室相连的检修斜巷施工完成后，硐室施工时的人员上下、材料运输、临时设备布置等均可利用检修斜巷。硐室爆破出矸溜入井底-640m水平，用矿车运至地面，运输环节简单、方便。综合比较后，推荐采用方案二。第五章、建井辅助系统第一节 提升运输一、井筒提升1、施工提升机选择根据所选用的施工方案和主井永久装备方案，主井到底后需进行临时改绞，装备一对1.0t双层四车临时罐笼。主井到底后，待副井永久装备完成后，主井再拆除临时提升进行永久井筒装备。2、井筒掘进期间的提升能力井筒掘进期间采用吊桶提升，提升能力计算的主要参数确定如下：（1）按九段速度图计算提升时间；（2）吊桶通过吊盘和封口盘的提升速度为V2=V8=1m/s；（3）无稳绳段加速度a1=a3=a9=0.3m/s2；（4）有稳绳段加速度a5=a7 =0.5m/s2；（5）吊桶通过吊盘的长度取12m，装岩时吊盘距工作面15m，倒矸平台高度取10m；（6）提升休止时间取90s。提升能力按下式计算：AT=36000.9VTB/（KT1）式中：VTB -吊桶容积，m3； K-提升不均匀系数,1.25； T1-一次提升循环时间,s。主井井筒掘进期间的提升能力见表4-1-1。井筒掘进期间的提升能力 表4-1-1主井（687.5）主提（m3/h）21副提（m3/h）21合计（m3/h）42经计算,井筒提升能力均满足掘进出矸提升要求。3、井下巷道施工期间临时罐笼提升能力井下巷道施工期间，主井改装临时罐笼担负掘进出矸提升任务。装备一对1.0t双层双车临时罐笼。提升能力计算的基本参数：矿车容积1.1m3；矿车装满系数为0.9；一次提升两个矿车；提升休止时间,取60s；提升加速度0.6m/s2；不均匀系数取1.2；提升能力计算公式为:AT=3600Z0.9Vch/（KT1）式中:Vch 矿车容积, m3；Z-一次提升矿车数，2个；K-提升不均匀系数；T1-提升一次循环时间，s；0.9-矿车装满系数。经计算：主井临时罐笼提升能力AT =46 m3/h。临时罐笼按每天三班作业，每天提升14h计算，主井提升矸量分别为644 m3/h。能够适应8个掘进头日进度。满足掘进出矸提升要求。二、矿井施工期间井上排矸根据矿井工业场地竖向布置方案，矿井施工期间的排放矸石部分用于工业场地回填和铁路路基填筑。为减少运输环节，增加填方的灵活性，设计采用自卸汽车运输排矸，配备推土机平整，装载机装矸。井筒到底转入平巷施工后，改由临时罐笼提升，此时，地面窄轨系统已形成。矿车运输在地内设一高位矿车翻车机，将矿车运送的矸石转载到自卸汽车上，由汽车运往工业场地内各填方地点回填。 三、矿井施工期间的井下运输矿井初步设计辅助运输拟采用蓄电池机车。轨距600mm。为减少后期铺轨工程量，施工期间拟一次完成永久运输系统。巷道施工期间各阶段运输系统如下：井底车场施工时，最大运距约300m，运量为600t/d，车场各掘进头的矸石用2.5t蓄电池机车牵引至主井底，经主井提升至地面。车场施工期共有四个岩石掘进头，按电机车启动牵引力确定列车组成，并经制动能力、电机过热能力校核，对运输设备初选如下：经下车场施工期选用XKT-2.5型特殊防爆蓄电池电机车2台,每次牵引1t矿车20辆。在装载胶带输送机检修巷及水仓清理斜巷采用永久调度绞车。第二节 建井期通风建井通风是影响建井速度与工人健康的重要环节，在某些情况甚至可能成为影响建井期的关键。因此，建井期通风必须周密安排，合理设计各阶段的掘进通风，加强管理，确保建井工程顺利进行，又要使各阶段间衔接方便，尽量减少通风设备和设施的变动。现就不同建井时期的通风方式、风量、风压计算、风机选型等方面的设计进行论述。一、井筒开凿时期1、通风方式主井开凿在30m以内一般可利用自然通风，必要时可利用局扇向工作面供风。当开凿深度超过30m时，应采用机械通风。因本矿井井筒较深，设计冻结段施工采用抽出式通风，在地面各设置一台凿井风机，通过井筒内一趟玻璃钢风筒抽风，新鲜风流由井筒进入。主井设一趟7003mm玻璃钢风筒。随着开凿深度的增加，采用抽出式通风井筒工作面通风效果不良时，可采用混合式通风。即在吊盘上安一局扇，接上一段风筒，向工作面吹风，污风通过抽出式风筒抽出。基岩段施工采用混合式通风。1、风量计算（1）冻结段施工（抽出式通风）冻结段施工无瓦斯、无炮烟，仅按同时工作的最多人数计算掘进工作面实际需风量：Qhe=4N式中：Qhe 抽出式通风工作面所需风量； 主井： Qhe=4N=445=180 m3/min取Qhe=4m3/s（2）基岩段施工（混合式通风）因井筒施工时无瓦斯涌出、淋水较大、矿尘不大，故只按排烟计算工作面所需风量：Qpc=7.8式中：Qpc 压入式通风时工作面所需风量，m3/min或m3/s； A-同时爆破炸药量，取A=200Kg； K-淋水系数，取K=0.3； S-井筒掘进断面，m2； L-通风长度，m，因压风式风机安装在吊盘上，取L=30m；t-排烟通风时间，min或s，取t=15min；经计算后，取主井：Qpc =5m3/s3、风筒风阻计算：风筒选用玻璃钢风筒，风筒接头风阻较小，可忽略，其风阻主要是由摩擦风阻和井口弯头风阻组成。摩擦风阻：Rf=6.48L/（D5）式中：-风筒的摩擦阻力系数，NS2/m8，玻璃钢风筒，取=2.210-3； L-风筒长度，m； D-风筒直径，m；主井选用7003mm玻璃钢风筒，经计算，Rf =63.2 NS2/m8。弯头风阻：RC=PP/（2S2）式中：P 转弯阻力系数，取P =0.3； P-空气密度，Kg/m3，取P=1.2； S-风筒断面，m2。经计算，主井弯头风阻RC =1.22 NS2/m8。主井井筒总风阻：R= RfRC=63.621.22=64.84 NS2/m84、风量计算：抽出式风筒入口风量：Qec=1.25 Qpc扇风机风量：Qac=PQec式中：D-风筒直径，m；L-风筒长度，m； R-风筒风阻，NS2/m8；K-风筒单位接头漏风系数，取K= 0.001。经计算，主井井筒P=1.32。式中：hv-风机扩散器出口动压，Pa根据以上计算方法，计算主井选用抽出式扇风机风量Qac =8.3 m3/s。二、主副井贯通前1、通风方式根据施工进度安排，主井到底后即进行临时改绞，在临时改绞过程中，主井在井筒内安装两趟8003mm玻璃钢风筒，同时在地面各设两台建井风机从风筒中抽出乏风。井筒进风，利用局扇向各工作面供风，形成混合式通风系统。2、风量计算主、副井贯通前，主井区有4个掘进工作面，其中一趟风筒各为一个工作面服务，每个掘进工作面按4 m3/s供风，则每趟风筒供风量为4 m3/s。三、主井装备期1、通风方式主井开始装备时，拆除主井内风筒，此时主井井筒内不能安装风筒，故在风井井底设2台矿用建井风机，形成主井进风，风井出风的通风系统，各工作面均采用局扇供应新鲜风流。2、风量计算主井开始装备时，矿井同时工作的掘进头最多为7个，其中5个岩石掘进头，2个煤巷掘进头，根据现行煤矿安全规程有关规定，确定各掘进工作面总风量，其中岩石掘进头风量为5 m3/s，煤层下山为5 m3/s，煤巷综掘为7 m3/s，五、建井通风技术管理 通风方案确定后，健全通风业务组织，加强通风技术管理是搞好通风的关键。在实际中，往往由于通风无专人负责或管理不善而导致重大事故。有些基建矿井因通风管理不善而延长了建井期。建井通风技术管理的内容：1、按照通风施工组织设计和施工进度，及时形成或调整通风系统，防止出现循环风或通风系统混乱等情况。2、加强局扇通风管理，保证各工作面有足够的风量。3、加强瓦斯管理。建立瓦斯检查制度，预防瓦斯积聚，消灭瓦斯事故。4、坚持综合防尘和严格执行防尘管理制度，预防尘肺病和杜绝煤尘爆炸。5、搞好井上下防灭火。6、进行日常大气和空气成份检查：（1）瓦斯及矿井空气成份检查；（2）各工作面风量检查；（3）气温测定；（4）风筒、局扇检查及主扇检查；（5）通风构筑物质量检查等；（6）矿尘检查。7、定期进行通风技术测定，为通风管理提供依据。例如风筒漏风、风筒风阻测定，局扇鉴定，岩温测定，CH4压力测定和CH4鉴定等。8、编制通风安全技术措施和事故预防及救灾计划。9、绘制并修改通风系统图，填报通风表报。10、普及通风安全知识，加强安全教育。建井时期要为矿井投产后矿井通风创造有利条件。除了保证各工程的施工质量，建成完善的通风系统外，还应提供建井积累的各种通风安全技术资料，如各个地点的岩温、气温、瓦斯以及灾害事故资料等。第三节 建井期排水一、凿井期排水主井井筒施工需穿过约210m深基岩段，为减少井筒涌水量，实现打干井，基岩段施工期间，采用炮眼探水注浆方式。井筒涌水量大于10m3/h时，即注浆堵水；井筒涌水量大于8m3/h时，采用吊泵排水,在井底安装2台风动潜水泵,吊盘上设一水箱,由风动潜水泵将工作面涌水排入水箱,再由吊泵排至地面.工作面涌水小于8m3/h时，由风动潜水泵将涌水排入矸石吊桶,随矸石提升排至地面。另外，为防止井内突然大量涌水，在井口备用1台吊泵，一旦发生事故即利用井筒内的压风管做排水管与另1台吊泵共同向地面排水。二、平巷开拓期排水井筒施工到底转入平巷后，随着掘进工作面逐渐增多，涌水量逐渐增大，井筒施工期间的排水系统已不能满足要求，必须重新改造排水系统。设计在主井井底设一临时水仓、临时泵房、临时变电所，担负副井永久排水系统形成前的临时排水任务。根据矿井预计涌水量大小计算临时水仓长度主井为120m。井下平巷施工期间，估计正常涌水量为主井区120m3/h，最大涌水量220m3/h，排水高度673m，据此经过计算，井下临时排水泵房主井区选用PJ15011离心泵3台，其中1台工作，1台备用，1台检修，最大涌水量时2台工作。该临时水泵型号与永久水泵型号一致，以便将来临时水泵装备于永久泵房，节约设备投资。主井井筒内设2趟D24514（-320m以上为D2458）排水管路，以作临时排水用。为尽快形成临时排水系统，增大临时排水能力，主井井筒到底改绞完成后，应抓紧临时排水系统的施工。临时排水系统形成前，暂利用井筒内的排水管，利用井底水窝作临时水仓，在井底连接处两侧安设卧泵排水。三、各施工阶段估计的涌水量和排水设备选型见表4-3-2。各施工阶段估计的涌水量和选用的排水设备表 表4-3-2施工阶段排水地点估计涌水量(m3/h)排水能力选用排水设备正常最大水量(m3/h)排高(m)型号流量(m3/h)扬程(m)井筒基岩段主井15465077080DGL75N=250KW60846主井临时改绞后主、副井区临时泵房160260260673PJ15011N=1000KW250704第四节 建井期压风一、各施工阶段风动机具的配备1、基岩段井筒有一个队施工，施工队装备的风动机具配备见表4-4-1。主井施工风动机具配备表 表4-4-1序号名称数量单台耗量(m3/min)同时系数备注1伞钻(FJD-6)3500.852风动锻钎机(GK-50)340.83风动潜水泵(BQF-50/25)34.512、平巷掘进平巷施工时，井下同时工作的掘进头最多为7个,普通岩石掘进头(每个岩石掘进头配备5台气凿岩机、2台风镐、1台砼喷浆机、1台潜水泵)。井巷掘进高峰期7个掘进头同时施工，用风设备耗风量见表4-4-2。平巷掘进高峰期风动工具配备表 表4-4-2序号名称型号数量单台耗量(m3/min)同时系数备注1凿岩机YTP353.50.852砼喷射机ZPG-78.00.63风动潜水泵BQF-50/674.50.74风镐G10141.20.4二、耗风量计算计算公式：Q=式中：-管网漏风系数，管路长2Km时取1.2；机械摩损系数，取1.15；高原修正系数，取1.002；n同型号风动机具同时使用数量，台；k同型号风动机具同时使用数量；q风动工具耗风量。1、主井基岩段用气量Q=.n.k.q=1.21.151.002（3500.85340.834.51）=208.2m3/min2、平巷掘进高峰期用气量有Q=.n.k.q=1.21.151.002（353.50.85780.674.50.7141.20.4）=230 m3/min三、压风机选择根据以上计算的耗风量以及充分利用永久设施、设备的原则，建井期间先用3台SA250W型压风机，其中2台工作，1台备用。第五节 建井期供电一、矿井供电电源本矿井位于安徽省，涡阳县境内。涡阳县东北约80千米处建有淮北发电厂，目前的装机容量为750兆瓦。县城南约220千米处建有淮南发电厂。 涡阳县的城南已经建有220/110/35kv区域变电所，二台主变压器的容量为1120MVA190MVA，该变电所的二回220kv电源均引自淮北发电厂。根据已批准的本矿井初步设计变更版在本矿井工艺场地内设一座35/6KV变电所。现该变电所已投入运行。满足矿井的供电要求。二、矿井基建用电1、电源由于矿井已在工艺场地内建成35/6KV的变电所，所以矿井的基建用电电源均可引自本变电所。2、负荷矿井凿井期间用电负荷见表4-5-1矿井平巷掘进期间的用电负荷见表4-5-23、电气设备及其选择本矿35/6KV的变电所6KV母线上的最大短路容量Sd=68.3MVA，次暂态短路电流IK=6.25KA。选择下一级断路器设备时，应以此数据校验动、热稳定性。6KV电力电缆截面：铝芯电力电缆Smin=70mm2 铜芯电力电缆Smin=50mm2 35/6KV变电所在地6KV无功补偿6000kvar,功率因数COS=0.946，建井施工中可增减静电电容器来改变功率因数。三、井下供电负荷及供电电源根据施工期间矿井电源情况，井下施工期临时主排水泵电压为6KV，其余负荷为660V.施工最大有功计算负荷2620KV,370mm2电力电缆，当一回故障时另一回信号井下全部负荷用电。第六章、矿井建设工期第一节、矿井移交标准1、矿建工程移交标准根据矿井开拓开采布置，矿井移交应完成主井井筒及其相关硐室、主井井下相关工程、主井煤仓等工程2、土建工程移交标准根据土建工程设计安排，矿井移交时应完成生活接待中心、采区综合办公楼等工程。3、机电安装工程移交标准矿井移交时应完成矿井的主、副井的提升系统及相关工程等。第二节、三类工程综合排队及矿井建设工期一、三类工程综合排队由于本矿井永久土建安装工程一部分在井筒开工之前完成，一部分在井巷工程工期内完成，因此进行三类工程综合排队时，在矿、土、安专业排队横道图的基础上，编制了三类工程施工工期安排表。（附表一）二、矿井建设工期1、经