冻结表土段施工安全技术措施
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1、唐口煤业有限公司矿井南部通风系统安全改造进风井井筒及相关硐室掘砌工程施工组织设计及会审意见
2、山东唐口煤业有限公司矿井南部通风系统安全改造进风井井筒井壁结构图平、剖、断面图S137(F)-116.2-1
3、《煤矿建设安全规范》（AQ）
4、《煤矿安全规程》（2011版）
5、《简明建井工程手册》
6、《煤矿测量规程》
7、《煤矿井巷工程施工规范》（GB）
8、《煤矿井巷工程质量验收规范》（GB）
唐口南部进风井井筒设计净直径Φ7.0m，井筒净断面积为38.5m2，设计深度m，，井口设计标高为+39.0m（±0.0相当于绝对标高+39.0m）。该井筒上部采用冻结法施工，冻结深度478.0m，其中冻结表土段深度220.0m；冻结基岩段深度258.0mm。
冻结表土段外壁为单层钢筋砼支护，钢筋配置如下：竖筋（HRB400）Ф20@250mm、环筋（HRB400）Ф20@250mm、Ф25@250mm，钢筋保护层80mm，钢筋绑扎半径为：4420mm、4620mm，搭接长度为700mm、875mm，井壁厚度：500mm，砼强度等级C40、C50。其技术特证如下：
唐口进风井冻结表土段外壁技术特证
部位垂深（m）
钢筋型号HRB400
泡沫板厚度（mm）
6.0～-100.0
100.0～-160.0
160.0～220.0
（1）第四系（Q）
上段：土黄色为主，夹灰绿色、浅褐色、砖红色；由砂质粘土、粘土与砂层相间组成,以土层为主。总厚65.60m。其中土层4层，单层厚度1.35～32.95m，累厚53.90m, 占地层总厚82﹪； 砂层4层，单层厚度1.20～6.35 m，累厚11.70m, 占地层总厚18﹪。
中段：浅灰绿色为主，夹土黄色、浅褐色、锈红色；岩性主要为砂质粘土、粘土、中砂、粗砂及细砂。总厚58.30m。其中土层4层，单层厚度1.80～21.35m，累厚47.85m, 占地层总厚82﹪； 砂层4层，单层厚度1.50～3.55 m，累厚10.45m, 占地层总厚18﹪。
下段：浅灰绿色为主，夹土黄色、灰白色、锈红色；岩性以主要为砂质粘土、粘土、粉砂、细砂，见中砂及粗砂，下部弱固结。总厚94.50m。其中土层8层，单层厚度1.55～30.00m，累厚60.95m, 占地层总厚64﹪； 砂层7层，单层厚度2.05～8.40 m，累厚33.55m, 占地层总厚36﹪。
2、水文地质概况
由于该井筒采用冻结法施工，故冻结段水文地质在此不再阐述。
冻结表土段施工采用短段掘砌施工方案，整体金属下行钢模板砌壁，掘砌段高为4.0m。出矸（土）采用一台58型柴油挖掘机配合2台HZ-6型中心回转式抓岩机挖土装罐，布置两套单钩挂7m3吊桶提升，主提采用一台JKZ-3.6/15.5型绞车；副提采用一台JKZ-3.2/15.5型绞车提升，将吊桶内的矸石（土）提至翻矸平台，采用人工挂钩翻土，经翻矸溜槽至地面，再由铲车装入自卸式汽车排入矿方指定地点。井壁砼由地面砼搅拌站配制好的混凝土装入DX-3.0型底卸式吊桶采用不摘钩下料。
冻结表土段掘进采用一台58型柴油挖掘机配合2台HZ-6型中心回转式抓岩机挖土装罐，掘进时先挖井筒净径以内部分，然后进行逐段刷帮。人工利用风镐、铁锹配合刷帮、修边，抓岩机在提升中心位置掘出超前罐窝，并用抓岩机装矸。矸石（土）分别装入两套单钩挂7m3吊桶提升（承载人数最多为12人），矸石（土）经二平台溜槽翻矸落地、铲车装土至自卸车。自卸式汽车将土拉至指定排矸地点。冻结表土段掘进段高4.0m时，共三个掘进班循环滚动制作业，第一个班小断面掘进高度2.0m；第二个班刷帮至设计荒径高度2.0m，再向下全断面掘进0.8m；第三个班全断面掘进1.2m找平满足一个砌壁段高4.0m。过较厚粘土层掘进段高由4.0m改为2.5m时（视现场情况而定），共两个掘进班循环滚动制作业，第一个班小断面高度2.0m；第二个班刷帮至设计荒径，高度2.0m，再向下全断面掘进0.5m并找平；至满足一个砌壁段高2.5m。正常掘进分为三个班、砌壁一个班，铺设泡沫板、扎钢筋由掘进三班及砌壁班完成然后由砌壁班立模、验收、浇筑混凝土，下个段高进行相同段高滚动式作业。外壁掘砌到垂深160.0m时开始变径，井筒外壁净半径由原R=4.0m变为R=4.2m，荒半径由原来的R=4.55m变为4.75m，井壁厚度均为500mm。
2、泡沫板铺设
根据图纸设计，泡沫板铺设位置垂深为：100.0～220.0m，泡沫板厚度：50mm。掘进至设计荒径找平段高后铺设泡沫板，铺设泡沫板采用150mm钢钉直接将泡沫板固定在进帮上，必要时采用锚杆固定。泡沫板必须与井帮贴实密切、紧密相连。
3、钢筋绑扎
泡沫板铺设完成后，进行钢筋绑扎工作，每层均是先上紧竖筋，再绑扎环筋，环筋每道接头要错开搭接。利用井筒中心线按设计标定出钢筋位置砸入工作面（每圈8～10根，定位筋规格为Φ20mm钢筋，长度为800mm，一头削尖），用钢卷尺在定位筋上量出外层钢筋半径，在定位筋位置各绑扎一圈环筋。竖筋采用等强度直螺纹套筒机械连接，直螺纹接头用牙钳紧固，并将接头保护好；环筋绑扎选用18＃铁丝，每个搭接头不少于三道扎丝，每道为双股铁丝，钢筋绑扎要做到横平、竖直，间排距按设计均布，螺纹连接接头要在同一水平，钢筋保护层为80mm。钢筋搭接长度（根据事先在地面加工好的环筋上用红漆标定出两头钢筋的搭接长度）不小于设计长度。钢筋间排距、保护层厚度控制采用木制定尺或钢尺量测；钢筋绑扎完毕回填黄砂保护钢筋接头，并由当班技术员先自检合格，再通知矿方、监理现场验收合格后，方可进行下一道工序施工。
4、立模砌壁
钢筋绑扎好后用工作面泥土将竖筋预留搭接丝头埋住，然后再在泥土上覆盖一层黄砂，经监理验收合格后方可进行立模工作。模板分直模和刃脚两个部分采用螺栓连接成一整体，模板由地面集控的4台16T稳车悬吊，首先找平工作面再用风动脱模机将模板、刃脚收缩进行脱模、落模。依据井筒中心线严格按照井筒设计半径进行立模找正。
冻结表土段外壁砼标号分别为C40、C50。混凝土配合比严格按照山东润鲁建筑材料检测技术服务有限公司试配制作。砌壁混凝土由地面井口西侧搅拌站配制，地面搅拌站配备2台JW-1000型搅拌机；一套PLD1600型电脑自动上料系统，将按配比计量的砂子、石子输送到料内，砂石料经爬轨翻料入砼搅拌机中。水泥采用LSY200-9型螺旋输送机将水泥输送到水泥计量计中，经计量后直接进入搅拌机。
井壁砼由地面砼搅拌站配制好的混凝土装入DX-3.0型底卸式吊桶采用不摘钩下料，由两套单钩提升系统提升。经搅拌好的混凝土通过井口溜槽下放至皮带输送机输送至井口底卸式吊桶内，提升机提升至井下吊盘，在吊盘上通过分灰器对称入模。将底卸式吊桶下放至设置在下层吊盘喇叭口上的分灰器上方，人工操纵底卸式吊桶卸料柄将砼均速卸入分灰器内，分灰器安设8寸弹簧胶软管，模板自带操作脚手架和翻转挤压式受灰合茬窗口，保证合茬严密平整，砼入模要对称、均匀、分层浇注分层振捣。
井筒冻结表土段外壁掘砌施工采用“滚班”叫班制度，掘砌段高4.0/2.5m为滚班循环作业，地面辅助及机电人员采用“三八制”作业；项目部管理人员和技术人员实行24小时值班制度。人员配备及循环图表如下：
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3秒自动关闭窗口三元煤业南翼风井井筒冻结表土段外壁掘砌施工安全技；一、工程概况；三元煤业南翼风井井筒设计总深度为370.0m，净；用冻结法施工，冻结段施工深度为250m，其中冻结；191.6m；其中0~-10m段为临时锁口段，采；段外壁净直径为5.9m，采用单层钢筋砼支护，井壁；400mm，其中砼厚度为350mm，双层聚苯乙烯；50mm；砼标号：锁口段砼标号为C40，-10
三元煤业南翼风井井筒冻结表土段外壁掘砌施工安全技术措施
一、 工程概况
三元煤业南翼风井井筒设计总深度为370.0m，净直径为5m，采
用冻结法施工，冻结段施工深度为250m，其中冻结表土段深为
191.6m；其中0~-10m段为临时锁口段，采用素砼支护； -10m~-191.6m
段外壁净直径为5.9m，采用单层钢筋砼支护，井壁设计厚度为
400mm，其中砼厚度为350mm，双层聚苯乙烯泡沫塑料板厚度为
砼标号：锁口段砼标号为C40，-10m~-191.6m段砼标号为C40。
钢筋：-10m~-191.6m段，竖筋Φ18@300，环筋Φ20@300。泡沫
塑料板：-10m~-191.6m厚度为50mm（双层）。
附：风井井筒表土段平、剖面图及钢筋绑扎规格图。
二、 冻结段工程地质及水文地质
1、冻结段工程地质
根据《风井检查孔柱状图》显示，冻结段所穿过地层主要为第四
系（Q），其中第四系表土层总厚度为191.6米。岩性主要为粘土、砂
质粘土、粉土、粉砂及细砂。上部以褐色及灰黄色粉土为主，具孔隙，
含植物根茎及少量钙质结核等。下部以褐色、灰绿色及棕红色粘土、
粉土互层为主，中间夹薄层粉、细砂岩。粘土中多含动物碎片，局部
含钙质结核及少量砾石；细砂分选较好，局部夹薄层中砂。
2、冻结段的水文地质
依据《风井检查孔柱状图》提供，上部第四系松散层及风化带存
在弱含水层段，岩性主要为粉、细砂。在冻结段的施工中要通表土含
水层和基岩风氧化带，但因采用冻结法施工，出水量不是很大，在此
不作重要考虑。
三、 施工方案
风井井筒穿过191.6m表土层，58.4 m基岩风氧化带，对该段采
取冻结法施工，施工方案如下:
1、对于风井井筒冻结段表土段外层井壁施工主要采用人工挖掘
未冻土，风镐、风铲挖掘冻土，NZQD―0.6型长绳悬吊抓岩机装矸，
利用变径液压下行整体金属模板短段掘砌混合作业的施工方案。砂土
层掘砌段高为4m，粘土层掘砌段高控制在1.2 ~4m，如遇铝质粘土根
据实测位移量的大小，为减少井帮暴露时间，掘砌段高可控制在
1.2~2.0m，根据现场施工情况，优化掘砌段高。
2、根据风井井筒的冻结方案，预想深层表土层段可能被全断面
冻结，施工中拟采用全断面控制松动爆破，风镐刷帮整形的施工方案，
掘砌段高控制在1.2~4m。
3、冻结基岩段主要采用控制光面爆破，配合风镐刷帮，短段掘
砌混合作业的施工方案，掘砌段高为4.0m。
4、基岩风化带由于岩石破碎，施工中拟采用打浅眼放小炮配合
风镐刷帮整形，锚、网作为临时支护，短段掘砌混合作业的施工方案，
段高为4.0m。
四、 冻结段施工方法
1、冻结表土段掘进
冻结表土段的施工方法：
①冻土未进入荒径，采用中心超前分层分区台阶式挖掘法，工
作面的水引入小井中，用吊桶排出。
②冻土进入荒径200mm~500mm时，可全断面一次挖掘，风镐
刷帮，人工装土。
③冻土进入荒径mm时，可用多台风镐、风铲挖土，
人工装土。对风动机具挖掘困难的岩土层、砾石层可采取少装药的松
动爆破进行破土。
2、钢筋和泡沫板施工
风井井筒上部10m为临时锁口，垂深-10~-191.6m段外壁为单层
钢筋混凝土井壁，外壁设计净直径为5900mm，壁厚350mm，砼设计
标号为C40。
在垂深-10.0~-240m段铺设两层总厚度为50mm泡沫板；掘够施
工段高后，首先下放模板刃脚部分，并操平找正。
根据冻结段设计要求铺设泡沫板，并将泡沫板固定于井壁上，然
后绑扎钢筋，钢筋的搭接长度,竖向钢筋不小于30d,环向钢筋不小于
钢筋布置间距详见风井井壁配筋图。
3、模板施工
风井井筒外壁为现浇钢筋砼结构，采用下行带刃脚整体金属模
板砌筑。砌壁前，用手动葫芦将刃脚放至掘进工作面上方，调整并找
平后，铺设外部泡沫板和施工钢筋，然后启动地面4台稳车将直筒模
板下放并座落到刃脚上，当直筒模板按测量所井筒中心线找正后即可
进行砼浇筑。
4、外壁砌筑及工艺流程
（1）、砼浇筑
当外壁模板找正后，即可进行外壁砼浇筑工作。砼浇筑采用1.6m3
底卸式吊桶运送，吊盘上设分灰器分灰，砼经活节管入模。浇筑砼采
取分区对称分层浇筑。每次浇筑高度不大于300mm，用震动棒振捣，
并在连续时间内完成一个段高。砼接茬部分要用砼充填饱满密实，接
茬窗口小门要固定牢靠并用楔子楔紧，保证砼接茬质量。
工艺流程:冻土挖掘→测量规格→稳牢找平刃脚模板→铺泡沫板
→施工钢筋→退稳直筒模板并找正→退吊盘至浇筑口上→下分灰器
活接管→浇筑直模砼→封口→提分灰器活接管→提吊盘→清理。
（2）、砼的配合比
冻结段外壁砼在施工中砼设计标号为C40；砼配制采用42.5普
通硅酸盐水泥。
水灰比（W/C）
配合比（水泥∶砂子∶石子）
1∶1.51∶2.8
由于前期施工准备使用商砼，所以上述砼设计标号C40配合比
为初步设计配合比（在此仅做为参考），待三盘吊挂以后，实验室作
出配合比实验以后，再对上述数据进行调整，根据调整后的配合比，
进行井壁砼的搅拌。
（3）、对支护材料的要求
1）石子：选用粒经20~40mm石灰岩碎石，级配合格，不宜采用风化石，针状结构颗粒含量不大于1%，泥土和杂质含量不大于碎石重量的1%；硫化物和硫酸盐含量不大于碎石重量的1%。
2）砂：中粒河沙，砂子中泥土和杂质含量不超过3%，硫化物和硫酸盐含量不超过1%；云母含量不超过2%。
3）水泥：选用标号为42.5R的普通硅酸盐水泥，每进一批水泥必须有厂家出厂合格证及水泥化验报告单，变质及过期的水泥（超过三个月）不得使用。
4）钢筋：钢筋采用Ⅲ级钢筋，每进一批钢筋，必须有出厂合格证和化验单，每批次钢筋按要求做材质检验，不合格的钢筋严禁使用。
5）水:使用饮用水
（4）、砌壁技术要求
1）拌合物的运送时间不得超过45分钟，超过时必须重新拌合，砼入模温度应控制在150C以上。
2）制砼配合比时，允许偏差不得超过下列规定：水泥&1%，骨料&5%，水&2%，称量要准确，并经常检查核对。
3）石子、砂要符合要求，砂的含泥量不大于3%，石子的含泥量不大于1%。
4）砂、石子的含水率要经常测定，含水量在配制砼水灰
比中要扣除。
5）浇筑砼过程中，临时停工不得超过2小时，超过时按
包含各类专业文献、行业资料、文学作品欣赏、高等教育、外语学习资料、中学教育、幼儿教育、小学教育、各类资格考试、专业论文、三元煤业南翼风井井筒冻结表土段外壁掘砌施工安全技术措施45等内容。　
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