1、1矿 山 建 设 工 程 课 程 设 计姓名： 班级： 指导教师： 学号： 中国矿业大学2011 年 11 月1前 言立井井筒课程设计是我们矿建专业的基础课，是在经过立井生产学习和立井设计与施工课程之后进行的一次课程设计。这次设计是针对矿山建设工程来实行的，是我对矿山建设工程所学知识的一次系统性的整理与检查，同时也是对学校和老师的一次汇报。这次设计主要包括五沟井田矿井副井基本概况；井筒基岩施工方法和组织设计。初次设计立井井筒基岩段施工，学生带着认真勤奋的态度来设计，希望尽可能的能把从本书中所学的知识发挥出来，并查阅多本资料，尽量采用新工艺、新思想、新技术，选择正确而且经济合理、技术可行、安全可
2、靠的施工方案和方法。创造安全可行的施工条件、提高机械效率、减轻施工作业人员的劳动强度、提高机械施工效率、保证安全施工，从而获得最佳的经济效益。这次设计在编写过程中得到盛平、陈坤福老师的热情指导和帮助，许多难题和疑点得到了解决，在此表示衷心的感谢。因为学生在学习过程中对有关安全规范、施工手册及现场实际施工情况不够了解，缺乏现场施工经验，因此在编写过程中难免会出现错误，请各位老师给予批评指正。编写：2011 年 11 月2目 录1. 矿井概括.22. 井筒基岩段施工.33. 钻研爆破工作.43.1 钻眼机具的选择.43.2 爆破器材的选择.53.3 爆破参数的选择.53.4 编制爆破图标.73.5
3、 钻研爆破安全技术措施.94.装岩提升工作.114.1 装岩.114.2 提升.114.3 排矸.235.支护.245.1 永久支护.246.井筒施工辅助作业.276.1 供风与供水工作.276.2 通风工工作.276.3 排水工作.2736.4 其他.287.井筒施工组织及施工进度.307.1 掘砌循环图标编制.307.2 井筒施工劳动组织.317.3 井筒施工速度.318.凿井设备布置.328.1 井筒施工悬吊设备总汇.338.2 井内凿井设备布置.338.3 天轮平台布置.339.井筒施工安全技术措施.3710.质量保证和环境保护.43- 1 -1 矿井概况五沟井田位于淮北平原中部，地势
4、平坦，自然地面标高26.3727.67m。所在地属季风暖温带半湿润气候，最高气温为 40.3，年平均气温为 14.1；年平均降雨 834mm，雨量多集中在 7、8 月份。矿井设计生产能力 0.60Mt/a， （主要生产环节留有 0.90Mt/a） 。矿井计算服务年限为 52.0a。矿井采用立井、主要大巷及石门开拓方式。根据矿井生产的要求，初期布置主井、副井、回风井 3 个井筒。根据井筒检查孔资料，主井、副井和回风井井筒处新生界松散层厚度分别为 273.850m、272.200m 和 272.400m，基岩风化带厚分别为 17.1m、18.7m 和 18.3m。基岩段主要由泥岩、砂岩、粉砂岩、煤
5、层、石灰岩组成。本井田含煤地层为石炭系和二叠系，其中二叠系的山西组和上、下石盒子组为主要含煤层段，矿井为高瓦斯矿井。主井井筒净直径 5.0m，井口绝对标高为+28.7m，井筒深度为473.7m。井筒内布置 1 套 7t 箕斗，专用于提煤。副井井筒净直径6.0m，井口绝对标高为+28.7m，井筒深度为 503.7m。井筒内布置一对 1.0t 矿车双层四车罐笼（一宽一窄） ，为矿井的进风井，并兼作矿井的一个安全出口，井筒装备采用方钢管罐道，设有玻璃钢梯子间，井筒内还敷设排水管（250）三趟，压风管（205） 、动力电缆架、通讯信号电缆架各一趟。回风井井筒净直径 5.0m，井口绝对标高为+28.7m
6、 ，井筒深度为 473.7m，井筒内还敷设灌浆管和洒水管各一趟，井筒内装备密闭玻璃钢梯子间，作为矿井另一安全出口。根据井筒穿过的地质资料，主井、副井和回风井井筒的冻结深度分别为 314.0m、309.0m 和 316.0m。主井、副井和回风井井筒冻结段井壁总厚度分别为 10001150mm、11501300mm 和10001150mm，混凝土强度等级均为 C30C50。主井、副井和回风井井筒基岩段井壁采用素混凝土井壁结构，主井、副井和回风井井筒基岩段井壁厚度分别为 350mm、400mm 和 350mm，混- 2 -凝土强度等级均为 C30。在基岩破碎段采用钢筋混凝土井壁结构形式。主井、副井和
7、回风井井筒基岩段井壁厚度分别为500mm、550mm 和 500mm，混凝土强度等级均为 C40。根据确定的井筒数目和位置，矿井通风系统为中央并列式；副井、主井进风，中央风井回风；通风方式采用全负压抽出式机械通风。通风容易时，最大负压为 1563Pa，最小负压为1320Pa，通风困难时期最大负压值为 2816Pa。- 3 -2 井筒基岩段施工方案2.1 施工方案的选择砌掘单行作业的最大优点是供需单一，设备简单，管理方便，当井筒涌水量小于 30 /h 时，任何工程地质条件均可使用；它3m消除了临时支护，简化了施工工序，节省了临时支护材料，围岩能及时封闭，可改善作业条件，保证了施工操作的安全；省略
8、去了长段单行作业中掘、砌转换时间，减去了集中排水，清理井底落灰以及吊盘、管路反复起落、接拆所消耗的工作时间。砌、掘平行作业，主要用于直径较大的深井工程，上下立体交叉同时进行掘、砌作业，空间、时间利用率高，成井速度快。但是上下人员多，安全工作要求高，施工管理较复杂，凿井设备布置难度大；当井筒穿过的基岩深度大于 400m，井筒净直径大于4m，围岩稳定，井筒涌水量小于 40 /h，还要求施工装备和施3m工技术力量较强，有大型的机械化配套设备，采用注浆堵水，凿井管线井内吊挂等先进技术，为平行作业创造更好的施工条件。混合作业是从短段掘、砌单行作业的基础上发展而来，施工特点和短段单行作业基本相同，但混合作
9、业加大了模板高度，采用金属整体伸缩式模板，使得进行混凝土浇注时可以进行出矸工作。这样在施工作业时，装岩出矸与浇灌混凝土部分平行作业，两个工序要配合好。只有这样，才能实现混合作业的目的，达到利用部分支护的时间进行装渣出矸，节省做事而提高成井速度。依据上述施工方案优点和五沟田矿井条件，选用混合作业方案。- 4 -3 钻眼爆破工作3.1 钻眼机具的选择由于井筒直径是 6.0m，故选用适合本井筒直径的凿岩机具。（1）凿岩机：FJD-6A 型伞钻，钻臂上配有 YGZ-70 型高频凿岩机，采用回转和冲击各自独立的结构，这样可以根据岩石条件分别调节冲击力和钻杆转速，适应性强，钎杆事故少。（2）抓岩机：HH-
10、6 环型轨道式抓岩机（3）钎杆：伞形钻架的凿岩机必须配用高强度合金钎杆，我国 YGZ-70 型凿岩机所配制得中空硅锰钼钎杆（ZK55SiMuMO）,使用效果好。（4）钎头：直径 50mm，十字形钎头（5）伞型钻架技术特征表（表 3-1） 名称 FJD-6A适用井筒直径/m 5.58.0支撑臂数量/个 3支撑范围/m 5.19.6动臂数量/个 6钻眼范围/m 1.346.8推进行程/m 4.2凿岩机车型号 YGZ-70使用风压/MPa 0.50.6使用水压/MPa 0.40.5- 5 -总耗风量/ 1min40收拢后外形尺寸/mm 1.657.2总质量/t 7.53.2 爆破材料的选择3.21
11、炸药的选择由于是基岩段施工，所以工作面为岩石工作面，选用乳化炸药，规格 45*300*600。3.22 雷管选用国产八号毫秒延期电雷管。3.3 爆破参数的选定3.31 炮眼深度的确定炮眼深度不仅对炮眼爆破本身，而且对其他施工工序也有知道作用，同时又是个重要的组织因素(3-1)1nNLlL井筒施工计划月进度 ，取 80mN每月实际作业天数 ，取 30 天N每日完成循环数， 取 1月完成循环数，取 0.91炮眼利用率， 取 0.9故，计算得 l=3.29（m）3.32 炮眼直径及药卷直径的确定选用了炮眼直径 50mm，因为钎子直径 50mm，因为炮眼直径同城大于药卷直径 3-5mm，故 选用直径
12、45mm 水胶炸药。3.33 炮眼掏槽方式及炮眼的布置1. 掏槽眼确定确定为中深孔中眼掏槽，布置 8 个炮眼，装- 6 -药系数：0.6，炮眼深度：3.8m，圈径：1.6m，眼距：630mm2. 周边眼（采用光面爆破） ，炮眼圈径：6.8m，炮眼距：500mm，角度：87，装药系数：0.53（3-2）EDN3周边眼数目，个E周边眼距，取 0.5mD井筒掘进直径，取 6.8m计算得周边眼数：43 个3. 辅助眼数目，装药系数：0.5， 各圈炮眼直径分别为 2.2m， 4.0m，5.8m（3-3）iiEN圈径为 的辅助眼数目，i iD布置辅助眼的圈直径，i圈直径为 的辅助眼眼距，iEi计算得辅助眼数：7+12+18=37 个3.34. 炮眼数的确定掏槽眼数：8 个，周边眼数：43 个，辅助眼数：37 个炮眼总数：8+43+37=88 个3.35. 炸药消耗量计算由于掏槽眼、周边眼、辅助眼的爆破条件和作用机理各不相同，因此应分别计算各类炮眼的装药量，然后计算总装药量和单位掩体炸药消耗量。(3-)(032221 LgNLahGNLahGNQ 4)Q一循环的总装药量，KG
