城郊矿主井井筒施工经验及教训

城郊矿主井井筒施工经验及教训

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20年第 5期 03

中州煤炭

总第 15期 2

城郊矿主井井筒施工经验及教{I} l l林结祥’郭健卿，( .河南工程咨询监理公司，南郑州 1河 4 0 0; .焦作工学院，南焦作 50 7 2河 44 o ) 5oo

摘要：对城郊矿主井井筒钻孔、结、砌施工的经验和教训进行了系统的总结。冻掘 关键词：筒施工；结法；工工艺井冻施 中图分类号： D 6 . T 253文献标识码： B文章编号：0 3— 56 2 0 5—0 2 o 10 0 0 I 0 3 0 J 0 2一 2

1工程概况城郊矿主井井筒设计净直径 5 m, 5 9 m, 深 3 其中表土冲积层段 2 3 m,岩段 2 6 m。第三、系 9基 4四冲积层由粘土、质粘土、砂及中砂组成，岩段砂细基由泥岩、砂岩及煤层组成。基岩段有 5个含水层组， 总涌水量为 5 0 m/,中单层含水量较大的层位 9 h其有砂岩 (深 3 5—3 0 m,水量为 4 0 m/ ) 井 5 7涌 0 h、

混凝土井壁，厚 4 0 m混凝土标号 C 5 壁 5 m, 3。 19 9 7年 8月 2 8日主井筒开机冻结，O月 2日 l 3 冻结孔交圈试挖，组装、吊挂三盘，2月 6日正式开 l挖。冻结表土段及基岩风化带 ( 0一一3 1m)层 3外

井壁自上而下分段掘砌，用整体液压金属模板，采段高 3 m;结基岩段 (…3 1 冻 3 3 6 m)用一掘一 8采锚网一次支护， 9 8年 7月 3日冻结段掘进完毕 19 (一3 6 m)在井下组装液压滑模，9 8年 7月 5至 8, 19

三。层底板砂岩 (深 4 7~4 2 m,水量为 10煤井 3 4涌 5m h。/ )

日开始自下而上 (…3 6 8

5 m)筑冻结基岩段 浇

井壁、座、土段内层井壁，9 8年 7月 2日主壁表 19 2井冻结孔全部关闭，9 8年 8月 l日套壁完成， 19 6成井 3 6m;9 8年 8月 l日转入一 8 以下基岩 8 19 7 3 6m

鉴于城郊矿主井井筒较深、质及水文条件较地

复杂、含水量较大，了确保井筒施工安全、善凿为改

井条件、证工程质量，研究，定冲积层段及含保经确

水量较大的 K砂岩段采用冻结法施工， 剩余基岩段

段施工，用中深孔光面爆破，段高整体液压金采 5m属模板，段掘砌单行作业方式。1 9短 9 9年 2月 2 8日井筒竣工。

采用工作面预注浆封水。冻结深度 3 3 m,中冻 9其结表土段 2 3 m、 9冻结基岩段 10 m。 0 相对标高 0~一 5 m为临时锁口， 5一3 1m一 3

2主要经验2 1改变冻结段传统施工工序 .

为复合井壁，壁为现浇钢筋混凝土，厚 6 0 m 外壁 5 m,混凝土标号为 C 0~C 0外壁与围岩问铺设 2 3 5, 5~

传统的施工工序为主井冻结表土段外壁掘砌到一

7 m厚聚苯乙稀泡沫板作为保温卸压层； 5m内壁为现浇钢筋混凝土，厚 7 0 mm,凝土标号为 C 0壁 0混 3~

36m桶型壁座后，止掘进，装滑模， 5停组自下而

上套内壁，工序约需 5 此 0 d工期，冻结段未麓工因

C 5内外壁问铺设 1层 2mm厚的塑料板以利于 5,

结束，结站仍需开机维持冻结，冻剩余的冻结基岩段待套内壁结束后，取短掘短砌的方法麓工。采 采用传统的方法有 4点不足：冻结段麓工不①连续，中间插入套内壁工序，即需要冻结站增加 2个

隔水和滑动； 3…3 1

3 6 m为桶形壁座，浇双 4现

层钢筋混凝土，厚 13 0 mm,凝土标号为 C 0壁 5混 5;一

3 6~一 8 为单层钢筋混凝土，厚 3 0 m 4 36m壁 5 m,3 6 m混凝土标号 C 0…3 6 5 5, 5

其中： 36… 4

站月的维护冻结运行，不经济；剩下的冻结基岩段②有 2个大的含水层，水量分别为 4 0 m。 h和 7 含 0/ 0

3 6 m混凝土标号 C 0…3 6 8 3; 8

5 9 m为单层素 3

m/,用短段掘砌，茬多、壁封水性差、合 h采接井不枝囊日期： 0 3— 5— 5 20 0 0作者麓介：林结祥 (9 8一)男，徽安庆人，程师，9 1年毕业 16,安工 19于淮南矿业学院，从事工程监理工作。现·

理；转换工序多，工速度慢，费时间；冻结期③施浪④长，冻胀力对已砌的井壁破

坏的可能性大，响质影

量。分析后与建设单位、工单位研究决定：变原施改

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林结祥等：郊矿主井井筒施工经验及教训城

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施工程序，冻结表土段外壁施工结束后，用锚网在采临时支护一次掘完冻结基岩段，然后利用滑模一次

加快了钻进速度。通过采取以上综合措施，得了取很好的效果，期比合同提前 4 d平均月进 69 0工， 4

施工冻结基岩段井壁和冻结表土段内壁，壁期间套可关闭冻结站。实施后取得了成功，滑模套壁比短段掘砌施工速度快，井壁混凝土无接茬，且混凝土质

I, n钻机台月效率 17 9 I创造了该施工单位历史 5 n,最好记录。

量好，面光滑，水性强，年来，表封几冻结段井壁未见渗水。冻结站早停机，可节省 2个站月冻结费，节计省冻结站的固定费用、工费用、费约 3 0 5人电 0 . 9万元。由于冻结期短，为业主节约大量的电差价。也2 2采取措施缩短停工待冻时间 .

3教训3 1冻结速度与掘翻速度不匹配 .

冻结速度设计是 3 0~3 /,囊砌设计是 5m月而按 5 6 月，际月进度比设计高， 2 0 I 0~ 0m/实在 2 n以上双排冻结管段最高月进 1 3 I。但过了 2 0 I 2 n 2 n的内防片帮孔的双排管冻结段之后，捧管冻结的速单

由于主井比施工组织设计提前 2 3d开挖，之加掘砌速度比冻结速度快，过防片孔后，土未发展掘冻

度远远落后于掘砌的要求。由于冻结的天数不够， 冻结壁厚度和强度都达不到设计的要求，以至发生片帮，危及工程和人身安全，迫停工待冻 4 ,被 2 d造成掘砌施工单位的窝工损失 3 . 3万元。在今后的 18

到荒径，生井筒片帮，时冻结壁厚度、度均达发当强不到要求，计算冻结滞后 9 ,防止片帮断管，经 4d为保证井筒安全，迫在一2 8 I被 3 n处停工待冻。为减

少停工时间，在待冻期间我们要求冻结站加大开机量，大盐水流量加速冻结，常下井观

察冻土实际增经发展情况，多次组织有关单位、家、术人员研并专技

冻结设计中应充分考虑目前凿井单位的建井速度，适当延伸防片帮孔的深度，时开挖，免中途停工适避待冻现象的发生。 3 2普通基岩段工作面预注浆效果差 .

讨，既要考虑施工安全又要兼顾施工速度，合理确定复工日期和过粘土层的施工方案。经过观测和讨

按施工组织设计要求，普通基岩段含水层实对

论，定提前 5决 0 d于 4月 1 1日复工，立以建设、成 监理、工为一体的“粘土层领导小组”一指施过统挥，天下井实测实量冻结壁位移、每底鼓量、帮温井度、环进度等数据，循以指导施工，取调整段高，采减少围岩暴露时间，采用二一一作业方式，二班掘、即一

行工作面预注浆，而实现“打井，干井”目从干打的 标。但由于注浆方案选择不当等原因，浆效果差、注工期长，普通基岩段预注浆时间超过纯撼砌时间使 (浆 1 2d掘砌 9 )预注浆效果差的主要原注 0, 4d。因为：对三.和三。底板砂岩 2个含水层一起①煤煤注的方案不妥，因为所购置的钻机不宜打深孔，深孔

班砌、班停等待混凝土强度，4 h一循环。通一 2 2C之间，￣比设计高 4~6t ' 2的情况

过采取这些措施，井冻结天数比设计少 4 ,帮主 2d井

超过 3后洗孔困难，矩小，卡钻， 5m扭易导致钻进效

温度在…1

率低，期长，工大部分钻孔未达到终孔深度；布置②的注浆孔偏少， 8个孔，距大，为城郊矿地层仅间因特点是纵向裂隙发育，以浆液扩散范围小，所达不到

下，经过 4 0 d完成掘砌 5 ,断管、片帮，全 6I无 n无安顺利通过深厚粘土层，永城矿区通过深厚粘土层为积累了宝贵经验。

很好的封水效果；止浆垫施工不符合要求，③多次返工，误工期，响了注浆效果。延影

2 3综合运用技术措施 .主井筒冻结造孔量为 1 8 n粘土层占总厚 6 8 8 I,度 6%, l由于深孔、大、期紧，成打钻困难，量工造为

(任辑：责

闫

茜)

快速完成打钻工作，采取了如下综合措施：改进钻①塔基础，不使用灰土盘加道木和环轨方法，是采用而6 0 mm厚混凝土铺设。基础平滑，机稳固、动 0钻移

方便；使用直径 8 m的新钻杆和双钻铤，大② 9m加孔底重量，使钻具重心下移，岩多使用牙轮钻头，基

优化钻具组合；③根据地层特点及时调整泥浆参数，扩大沉淀池，改善钻进条件；④快速测斜，部采浅用灯光，深部使用Ⅲ型陀螺测斜仪与维纳钻具纠偏； ⑤精心编排钻孔顺序，效组织多台钻机同时施工，有·

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