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吸水井施工技术

吸水井施工技术

徐礼先1,邵国华2,陈素贞2

(1.淮南矿业集团矿业工程分公司,安徽淮南 232038;2.济宁矿业集团鹿洼煤矿,山东济宁 272350)

摘 要 该文介绍了排水泵房吸水井分段掘进及临时支护施工方法,分层立模、浇筑混凝土永久支护施工工艺、技术要求和

安全质量管理注意事项,经过实施取得了良好的技术经济效益。关键词 吸水井 分段 施工工艺

1 工程概况

鹿洼煤矿-580m 水平排水泵房担负着二、四采区疏排

水任务,吸水井是排水泵房的附属工程,由三个方形井组成,井深6m ,三个吸水井之间以配水巷相连通(如图1)。配水巷高于吸水井底2m ,两侧吸水井分别与内、外环水仓相连通。该工程断面小、相贯连接处多,且吸水井为立井深6m ,如按常规自上而下掘进,必须形成立井提升装置(如绞车、天轮、吊桶、卸矸平台等),所需设备多、工艺复杂,且吸水井上方壁龛高度不能满足安设立井提升系统。根据现场实际,采取分段施工法,按时优质地完成了这项工程

图1 吸水井剖面图

2 支护方式及参数的选择

(1)该工程永久支护为浇筑C30混凝土支护,水泥为425#

普通硅酸盐水泥。水泥:黄砂:石碴为1:1.6:3.4(重量

比),水灰比0.52,碎石粒径15~40mm 。

(2)掘进过程中,为确保施工安全、防止井壁片帮采用锚

网临时支护。锚杆:选用D43×1800mm 金属管缝式锚杆,间排距800×800mm 。金属网:选用Φ6.5mm 钢筋编焊,长×宽

=1600×900mm ,网格100×100mm ,钢筋所有节点点焊连接。3 施工顺序

在施工劳动组织上,由一个综合工作队负责施工。泵房和水仓采用交替作业的方式,平行掘进。施工顺序:泵房主体掘出以后,从泵房内开始掘进吸水井壁龛及三个吸水井上部2m ,矸石由耙装机扒至泵房装入1t 矿车。锚网临时支护完毕后,停止上部施工,再分别从内、外环水仓掘进到达两侧

吸水井位置,首先反掘至两侧吸水井贯通,然后向一侧掘进

配水巷与中间吸水井贯通,此时,三个吸水井中、上部及配水巷已经相连贯通,形成通风系统。再掘配水巷底板以下部分吸水井。中、下部掘进的矸石由耙装机扒至水仓装入矿车。最后自下而上进行混凝土浇筑永久支护。

4 施工方法

(1)钻爆法掘进:采用2部Y T -27型风钻、Φ22×1500mm

中空六角钢钻杆、Φ32mm “一”字形钻头,湿式打眼。爆破原

始条件:岩石性质为f =4~6砂岩,工作面无瓦斯,掘进断面

11m 2

。使用煤矿许用水胶炸药(0.3kg Π块),1~5段毫秒延期电雷管,正向连续装药结构。炮眼布置:掏槽方式采用直眼菱形掏槽,掏槽眼由6个组成,布置在井中位置,中间两个空眼间距100mm 。距离小的一对炮眼间距260mm ,距离大的一对炮眼间距550mm 。掏槽眼深度1400mm ,其它炮眼深度1200mm 。辅助眼4个,二圈眼18个,周边眼30个,为保证光爆成型,周边眼间距400mm 。要求先打中间两个空眼,打好以后插棍导向打其它炮眼,各炮眼之间相互平行,炮眼方向垂直工作面。装药量:掏槽眼0.6kg Π孔,周边眼0.15kg Π孔,其它炮眼0.3kg Π孔,炮眼剩余部分用粘土炮泥封满,使用MF B -100型起爆器,全断面一次起爆。爆破预期效果:炮眼利用率0.85,循环进尺1020mm 。

(2)使用一台P -30B 型耙装机装岩,1t 标准矿车运输,斜巷采用JD -2型(25kW )小绞车提升。

(3)临时支护:放炮后矸石出净及时对井壁进行锚、网临时支护,锚杆垂直井壁呈矩形布置,钢筋网之间搭接长度100mm ,网片之间用16#铁丝绑扎,绑扎间距300mm 。特别是要用钢筋网包住各相贯连接处。

(4)永久支护:掘进施工结束,从吸水井底板开始自下而上分层立模、浇筑混凝土。在地面预制好木质模板有利于相贯连接处施工,模板层高为1m 。第一层模板支设前,要用坡度规将底板找平,确保模板上口在同一平面,有利于上层模板支设。同时,从吸水井底板向上搭设牢固的脚手架支撑模板,防止浇混凝土时模板变形,脚手架选用Φ40mm 钢管架,各接点用专用管卡卡牢,钢管架上下层间距1m ,站管间距1.5m 。脚手架上铺设50mm 厚木板,作为施工平台。

溜灰系统:从泵房向吸水井铺设溜灰竹节管,竹节管筒体选用δ3钢板加工而成,每节长度700mm ,上端直径230mm ,两边焊有挂链,下端直径155mm ,两边焊有挂(下转第46页)

杆升起,上部的阀芯封住阀座,气路切断,下部的阀芯脱离阀座形成气流开路的状态;在发生炉处于制气阶段时,阀杆在气缸作用下落下,下部的阀芯封住阀座,关闭气路,上部的阀芯脱离阀座,仍形成开路状态,使鼓风机直接放空,这样无论是制气阶段还是鼓风阶段,鼓风机出口始终不受阻,彻底消除了鼓风机发生“喘振”的可能,降低了噪音,改善了工作环境。

在因故出现煤气冲开吹风阀的密封机构的情况下,煤气有两条路可走:一是逆流向鼓风机,二是从上部的出口放空,由于上部的出口直接对外放空,没有任何阻力,煤气会直接从上部出口放空,而不再逆流冲向鼓风机,确保了鼓风机的安全,彻底消除鼓风机发生爆炸的可能。

通过改造后的实际使用,在两次类似事故中,煤气都从吹风阀的放空管道泻出,在鼓风机中检测不到煤气,效果非常好。

3 结束语

吹风阀的改造对降低煤气厂区噪音和确保安全生产起到了很好的作用,但也要注意对吹风阀的检修力度,确保正常运转,才能使安全生产更有保障。

作者简介 王晶(1975-),女,毕业于山东科技大学机械电子工程专业,现任兖矿集团杨村煤矿水电暖工区技术主管,助理工程师。

(上接第44页)钩,竹节管之间通过挂链和挂钩连接,从泵房延伸到吸水井底。用钢丝绳将溜灰管牢固地卡在吸水井上口的工字钢上。混凝土在泵房内搅拌,经溜灰竹节管溜至吸水井内施工平台上,再人工入模,随着立模的增高相应减少竹节管的数量。立模前,在井底挖一集水坑,安装一台电潜泵,及时将井内积水排出。

5 安全质量管理

(1)吸水井施工前测量人员给出壁龛“十”字线,施工队严格按线施工。掘进施工时,锚网支护要紧跟迎头,严禁空帮作业。

(2)爆破管理:①装药前,每个炮眼必须用压风吹净;②严格按规定装药,做到药卷装到底、压紧,不擦破药卷,不弄错雷管段号,不拉断雷管脚线,不错联、漏联;③雷管脚线的接头必须刮净、拧紧,保证接触良好;④建立装药、联线岗位责任制,做到定人、定眼,包装、包联,并设专人检查。

(3)施工时,在吸水井上口用钢管架设护栏,防止人员坠落;并用钢管和木板搭设护头板,防止坠物伤人。每次接班时,必须清扫护头板。

(4)每班由班长指派专人检查脚手架牢固情况。钢管架生根要牢接实地,接头要使用标准扣件固定,要求螺丝上紧。工作平台大板厚50mm,铺设严密并用扒钉钉牢连成整体,两端悬空不超过200mm。

(5)脚手架上施工时,下方严禁行人穿越,或人员滞留,以防坠物伤人。

(6)吸水井施工人员都必须佩带保险带,保险带用卡在壁龛钢梁上的钢丝绳作生根点,随着施工平台的升高或降低,调节钢丝绳的长度,钢丝绳用绳卡牢固地固定在钢梁上,且绳卡数量不得少于3个。

(7)支模板,固定后必须用中线校正。

(8)混凝土浇筑前,应检查模板的标高、位置、尺寸、强度和刚度等是否符合要求,接缝是否严密;浇水湿润木模板,但不得留有积水。

(9)严格混凝土配比,配料时应严格计量,拌料要均匀,混凝土塌落度宜为100~150mm。

(10)每次下料前先下沙浆以保证初始含灰量,混凝土浇注时,应分层对称进行,每层浇筑厚度不超过400mm,随浇随捣,选用插入式振动器,振动器的插入深度不得超过振动棒的1.25倍,并应插入下层尚未初凝的混凝土中5~10cm,并及时对模板进行加固。

(11)混凝土浇筑时,应先在底部浇筑一层50~100mm的水泥砂浆(配合比与混凝土中的砂浆相同),以避免产生蜂窝麻面现象。

(12)混凝土浇筑采用连续浇筑法,在一层混凝土初凝之前,将上一层混凝土浇下并捣实完毕,使上下层混凝土紧密结合。因此,浇筑间歇时间不应超过2小时。如间隔2小时以上时,必须将上一次混凝土表面处理成麻面,清洗后再铺一层10~20mm的灰浆。

(13)拆模时间:侧模≥48h,碹骨≥72h,混凝土洒水养护时间≥7d。拆模时下方严禁站人,警戒距离≥5m。

(14)拆除模板和架管的顺序应由上向下进行,拆除上一层之前必须在下一层脚手架上铺设牢固的施工平台,拆除人员要协调一致稳拿稳放。

(15)混凝土质量标准:

混凝土净尺寸误差0~30mm

混凝土表面无裂缝、无蜂窝、无孔洞、壁后充填密实,接茬圆滑,表面平整度≤10mm。

浇筑混凝土过程中应同时预留3组试块,试块规格: 150mm×150mm×150mm,养护至28天进行强度检测。

6 经验体会

采用分段法施工吸水井及其附属工程,使用设备简单,优化了出矸系统,增加锚网临时支护,确保了施工安全,同时加强了支护强度,泵房、水仓交替平行作业加快了施工进度,工期提前了一个月,工程质量经完全符合设计要求。

作者简介 徐礼先(1967-) 男,1991年毕业于淮南矿业学院地质系,本科,助工,现任淮南矿业工程分公司鹿洼项目部技术负责人。

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