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都江堰拉法基水泥有限公司三期扩建工程二号竖井施工方案单位：二00九年二月三日2第一章、工程概况1.1工程概况都江堰拉法基水泥有限公司(4600t/d)三期扩建工程矿山竖井包括竖井1、竖井2，两竖井坐标、两竖井坐标分别为：X=3439663.056m，Y=35366992.79m，H=1450.00m和X=3439565.00m，Y=35367303.00m,H=1254.5m。2#竖井直径φ3.6m，上口标高1254.5m，下口标高960m，井深294.5m。该区属龙门山前山中～低山区，海拔标高海拔标高1060～1606.9m，相对高差546.9m，山势陡峻。白沙河流经矿区东南侧，最终汇入岷江。该区属亚热带气候，平均气温15.1℃，以7、8月份最热，最高温度达34℃，1月份最冷，最低气温-7.1℃；年最大降雨量1605.4mm，年最小降雨量713.5mm，年平均降雨量1218.4mm，日最大降雨量233.8mm；主导风向NW，最大风速20.7m/s；年平均相对湿度81%，年雷暴日数34.7天，年无霜期日数268.8天；地震基本烈度Ⅶ度。2.2区域地质构造勘查区位于扬子准地台龙门山～大巴山台缘坳陷之龙门山陷褶断束。区内构造复杂，断层、褶皱发育，褶皱有懒板凳向斜、思文场背斜、赵公山向斜；断层主要有映秀断层、二王庙断层；飞来峰有懒板凳～白石飞来峰。2.2.1褶皱懒板凳向斜：分布在懒板凳～白石飞来峰北东段，轴向35°～60°，核部地层为二叠系上统，翼部主要为二叠系下统、泥盆系下统，3地层产状：北西翼105°～177°∠23°～83°，南东翼320°～325°∠20°～25°，为一不对称向斜。思文场背斜：分布在彭县思文场一带，发育于三叠系须家河组中。轴向30°～80°，地层产状：北翼303°～336°∠35°～64°，南翼140°～195°∠20°～67°，两翼基本对称。赵公山向斜：分布在都江堰赵公山一带，轴向35°～45°，地层产状：北翼120°∠40°～70°，南翼340°∠30°～60°，为一不对称向斜，由上三叠统须家河组～侏罗系组成。2.2.2断层映秀断层：贯穿整个图幅，断层面产状300°～350°∠50°～85°，上盘为三叠系～震旦系地层，下盘为震旦系～三叠系地层。断层分枝、挤压破碎带明显。二王庙断层：贯穿整个图幅，断层面产状310°～330°∠40°～53°，上盘为须家河组，下盘为须家河组～沙溪庙组。断层发育有分枝断层。2.2.3飞来峰懒板凳～白石飞来峰：呈不规则的长条形，北东段较窄，宽0.8～5.6Km，南西段较宽，最宽达11.51Km，长约80Km，飞来峰由泥盆系～下三叠统地层组成。飞来峰基座为三叠系上统须家河组地层，其接触面为逆掩断层，断层面起伏较大。3场地工程地质条件3.1地层构成区内出露地层有震旦系、泥盆系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系及少量第四系,本次竖井勘探范围内揭露的地层从新到老依次为：第四系全新统残坡积粉质粘土、崩坡积物，三叠系上统长石石英4砂岩、粉砂岩夹页岩、薄煤层、碳质页岩，三叠系下统石灰岩，二叠系上统石灰岩，二叠系下统石灰岩，其岩性特征详见竖井柱状图。（1）粉质粘土（Q4dl+el）灰褐色~黄褐色，稍湿，硬塑，含少量碎块石，在竖井1中分布。（2）崩坡积物（Q4c+dl）杂色，稍湿~湿，松散~稍密，主要由可塑粘性土，石灰岩、砂岩、页岩碎块石及角砾等组成，在竖井2中分布。（3）长石石英砂岩、粉砂岩（T3x2）灰色、灰白色，细粒结构，裂隙块状~薄层状构造，夹页岩、薄煤层，节理裂隙发育，岩质较硬，岩芯破碎~较破碎，岩芯多呈碎块状及少量短柱状，在竖井2中分布。（4）碳质页岩（T3x1）黑色、深灰色，致密结构，散体状构造，夹薄层岩屑砂岩、薄煤层，结合很差，岩体极破碎，手捏即碎，岩芯多呈团状及粉状，在竖井2中分布，本次未揭穿该层。（5）石灰岩a.石灰岩（T1j）灰色、灰白色，细～中晶结构，裂隙块状、薄~中厚层及块状构造，节理裂隙较发育~发育，岩质较硬，岩体破碎~较完整，岩芯呈碎块状及短柱状，在竖井1中分布。b.石灰岩（P2c）灰色、灰黑色，细～中晶结构，薄~中厚层状构造，节理裂隙发5育，局部裂隙间充填有泥碳质土等，岩体较完整，岩芯多呈短柱状及碎块状，在竖井1中分布。c.石灰岩（P1m）灰色、灰白色，细晶结构，薄~中厚层、块状构造，节理裂隙较发育，岩质较硬，岩芯多呈短柱状及少量长柱状，在竖井1中分布。区内多发育四组裂隙，产状为：330°∠85°,85°∠55°,163°∠37°，188°∠51°；本次勘探在竖井1内石灰岩（P1m），竖井2碳质页岩（T3x1）内未揭穿。3.2水文地质条件场地内地形陡峻，有利于大气降水、地表水体和地下水的排泄。第四系厚度较薄且分布不广，含少量的孔隙潜水，场地地下水主要为基岩裂隙水。拟建场地地下水贫乏，土层中主要赋存的少量上层滞水主要来源是大气降水渗入补给；其裂隙水主要赋存于三叠系岩层风化产生的裂隙，通过地下径流补给和排泄。本次在竖井1勘探范围内未发现地下水。场地内在南北侧沟谷中均有常年流水，流量一般小于0.1升/秒，北部灰岩及南部砂岩中有泉水排出。围岩稳定性整体上较好，主要为Ⅲ级围岩，少部分Ⅳ级围岩，局部为Ⅴ级围岩。6第一节施工方案选择一、施工方案选择根据２＃井筒的工程地质、水文地质资料，井筒的技术特征及招标文件要求，结合我公司施工经验、队伍状况和装备水平，通过科学的方案论证和比较，风井施工采取如下施工方案：措施工程施工：在施工准备期内，凿井井架组装、提升设备和提升设施安装期间，利用挖掘机，YT－２８风钻配合人工开挖完成井筒临时锁口施工，锁口下开挖25米，采用短段掘砌，安装三盘一台，吊挂管线，再进行井筒的正式掘砌施工。基岩段施工：采用手风钻钻孔，中深孔光面爆破掘进；出渣方式２＃竖井采用抓岩机配合人工装吊桶提升；井筒施工采用短段掘砌混合作业施工方式,锚喷有效段高4.0M；喷锚支护、出渣交叉进行。在每次掘够一个段高后，即可进行喷锚支护，此种方法简化了施工工艺、缩短了围岩暴露时间，有利于工种专业化，有利于提高机械化程度和快速施工，且安全性好。该施工方法的工艺流程如下：钻爆、出渣清底钻爆出渣、找平喷锚支护出渣、清底与井筒相关硐室采用和井筒同步施工的施工方案。具体施工方案单独编制。对于基岩段含水层采取先探后掘施工方案，对涌水岩层采取工作面预注浆施工措施。二、凿井机械化配套设备7井筒基岩段采用立井短段掘砌混合作业机械化快速施工。应用该方法施工，井帮围岩暴露时间短，施工安全，不需要临时支护，简化了施工工序，辅助时间少，并能实现工种专业化，有利于提高工人的操作技术水平，实现正规循环，保证施工质量和进度。井筒内设置单层凿井吊盘（二次衬砌以前改为双层吊盘层间距4.0m），抓岩机出矸；在井口设置砼集中搅拌站，站内安设强制式搅拌机和混凝土配料机，底卸式吊桶下料；工作面水量小时用污水泵-吊桶排水；井内布置安全吊笼作副提升，备用发电机组在紧急情况下人员安全出井及排水；工作面采用YT-28凿岩机钻孔，中深孔光面爆破。井内采用压风管、供水管、排水管、风筒沿井壁吊挂，以加大井内提升空间。风井施工机械化配备如下：凿岩：２＃竖井６台YT-28凿岩机。装岩：。２＃竖井0.4m3抓岩机配合人工出渣。提升：采用Ⅰ型钢管凿井井架，选用一套单钩提升，主提选用一台JTK—1.2提升机悬吊1m3翻转式吊桶提升翻矸，负责装碴提升。排矸：矸石装吊桶提升，地面汽车运输排矸，直接装自卸式汽车排矸。支护：基岩段每4米段高进行一次喷砼支护，锚杆、挂网随工作面进行。排水：根据提供的地质水文资料，井筒施工时采用二级排水方式，污8水泵抽吊桶提升到地面排出。通风：根据井筒断面和作业特点，为保证施工时有足够的新鲜风量，采用压入式通风方式。按通风要求计算风量选择风机，选择一台（2×11KW）对旋式风机、一趟Ф600㎜高强度胶质风筒。具体凿井设备配备情况详见下表：2＃竖井主要凿井施工机械配备计划表序号名称单位数量规格及型号一提升及悬吊设备1凿井井架座1Ⅰ型钢管2主提升机台1JTK—1.23吊盘吊物凿井绞车台4JZ2-10/600４吊桶只2１m3翻转式５主提升天轮个11.6m６抓岩机天伦个11.2米７悬吊天轮个40.65m单槽二开挖、排矸设备1凿岩机台8YT-28２开门绞车台1JTM-1三通风、排水、压风系统1风机台12×11KW２空压机台220m3四砼搅拌及计量系统91搅拌机台2JS5002装载机台1ZL30C3计量装置套1四注浆、喷浆设备1地质钻机台12注浆泵台2YSB-210/60３喷浆机台２Z-5五其它设备1客货车台21.5t第二节施工方案一、掘进采用YT-28风钻打眼，中深孔光面爆破，电雷管起爆，炸药选用2#岩石抗水炸药，起爆电源为380V交流电，炮眼深度2.5m，炮眼利用率85%。有效进尺2.1m。过不稳定岩层时可采用先锚、网支护的方法防止片帮。二、装岩0.4m3抓岩机人工装岩，可满足排矸要求。三、提升、排矸提升采用一套单钩提升系统，JTK—1.2型绞车配１.0m3翻转10吊桶，自动翻矸，地面用自卸汽车将矸石运到指定弃渣场。提升能力估算表吊桶容积(m3)提升机型号绳速(m/s)提升深度(m)200300400提升能力(m3/h)1JTK—1.24.7221916开挖断面17.34m2，按2.1米进尺计算，每循环爆破松散岩石体积55m3，出渣时间6-8小时。四、支护采用随工作面锚杆支护，喷锚支护每4m段高进行，过不稳定岩层时可先锚、网支护，然后再喷混凝土，防止片帮。井口设一套混凝土集中搅拌系统，混凝土输送采用TDX-1.0m3型底卸式吊桶运送到工作面。第三节施工方法一、掘进采用钻爆法施工，爆破采用光面、光底、减震、弱冲、深孔爆破技术，凿岩采用6-8台YT-28风动凿岩机，定人、定机、定位进行凿岩。掏槽眼深度2.7m，其它炮眼2.5m，炮孔直径￠42mm，选用2#岩石抗水炸药，药卷采用￠35mm×200mm×150g，雷管选用4m脚线、毫秒延期电雷管起爆，380V动力电源地面放炮。附：炮眼布置及爆破参数、爆破预期效果11井筒爆破参数、爆破预期效果1、爆破图表：（1）炮眼深度：炮眼深度2.5m，炮眼利用率按85%计，循环进尺2.1m。（2）炮眼布置及数量：井筒荒径4.7m，中心眼采用二阶直眼掏槽方式。一阶掏槽眼：中心眼深，中心眼不装药。掏槽眼深2.7m，圈径取1m，眼数6个，眼距525mm，每眼装药6卷。二阶掏槽眼：眼深2.5m，圈径取2.1m，眼数11个，眼距600mm，每眼装药10卷。辅助眼：眼深2.5m，圈径取3.6m，眼数18个，眼距630mm，每眼装药8卷。周边眼：眼深2.5m，圈径取4.6m，眼数24个，眼距600mm，每眼装药4卷。（3）装药、联线：取岩石硬度系数f=4-6，单位原岩炸药消耗量小于1.87kg/m3控制。选用2#岩石抗水炸药，规格￠35mm×200mm×150g，以此确定各炮眼装药量。装药结构为连续偶合装药，反向起爆，联线方式为大并联（附爆破图表）基岩段原始爆破条件瓦斯等级低瓦斯掘进断面17.35m2普氏系数f=4-6钻眼机具YT-28炸药类型2#岩石抗水炸药雷管类别毫秒延期电雷管12基岩段爆破参数图表序号炮眼名称眼深米圈径米眼数个眼距mm装药量(kg)起爆顺序联线方式备注卷/孔小计1中心眼2.71大并联岩性变化适当调整爆破参数2-7一阶掏槽2.71.0652563618-17二阶掏槽2.52.11160010110218-32辅助眼2.53.6186308144333-62周边眼2.54.6246004964合计60386卷/57.9kg预期爆破效果表(f=4-6)序号名称单位数量备注1炮眼深度m2.52炮眼利用率%853循环进尺m2.14每循环爆破实体岩石m336.45每循环炸药消耗量kg57.96每循环雷管消耗量发597单位原岩炸药消耗量kg/m31.598每米井筒炸药消耗量kg/m27.579每循环炮眼长度m150.410爆破正规循环率%85二、装岩、排矸装岩采用抓岩机配合人工方式，提升容器为1m3翻转