杨村煤矿风井井筒套壁快速施工技术

居宪博 金希武 江开尧 王 桦

(1.国投新集能源股份有限公司，安徽 淮南 232000； 2.天地科技建井研究院，北京 100013)



杨村煤矿风井井筒套壁快速施工技术

居宪博1金希武1江开尧1王 桦2*

(1.国投新集能源股份有限公司，安徽 淮南 232000； 2.天地科技建井研究院，北京 100013)

介绍了杨村煤矿风井井壁设计结构参数及特点，并结合风井实际情况，在确保工程安全、工程质量的前提下，从吊盘作业、下料方式、施工准备、劳动力组织等方面，提出了一系列井筒套壁快速施工的方法和措施。

风井，套壁，快速施工，吊盘

1 矿井概况

国投新集杨村煤矿位于安徽省淮南市凤台县杨村乡境内、淮南煤田的西北部，属淮南复向斜中的次一级褶曲陈桥背斜的北翼，地层总体为一倾向NW的单斜构造，同时伴有次一级褶曲，地层倾角一般为10°～30°。煤系地层为石炭-二叠系，含煤10层，开采主煤层为13-1，11-2和8煤。矿井设计生产能力为5.0 Mt/年，立井开拓，主、副、风井三个井筒均在同一工业广场内(工业场地位于井田中东部)，井筒净直径分别为7.5 m，7.5 m，7.8 m，井筒深度分别为986.9 m，1 001.9 m，986.9 m。三井井筒井口标高均为+26.7 m，落底水平-945 m。根据三井地质柱状图，杨村煤矿矿区主要由第四系(Q)、早第三系(E)、二叠系(P)地层组成。其中第四系冲积层厚度：主井为538.25 m，副井为536.60 m，风井为538.90 m。早第三系红层起止深度：主井为538.25 m～608.10 m，厚度为69.85 m；副井起止深度为536.60 m～670.55 m，厚度为133.90 m；风井起止深度为538.90 m～656.80 m，厚度为117.90 m。二叠系风化破碎带起止深度：主井为608.10 m～680.00 m，厚度为71.90 m；副井起止深度为670.55 m～703.55 m，厚度为33.00 m；风井起止深度为656.80 m～752.50 m，厚度为95.70 m。三个井筒均采用冻结+普通凿井法施工，冻结深度分别为723 m，725 m，800 m[1-4]。

杨村煤矿井田内含水层(组)由新生界松散层砂层孔隙水、煤系地层砂岩裂隙水和石炭系太原组石灰岩岩溶裂隙水三部分组成。煤系地层砂岩裂隙水是矿井直接水源，区内砂岩裂隙发育，富水性较强。

2 风井井筒内层井壁设计(+11.15 m～-543.1 m段)

杨村煤风井井筒内壁设计参数如表1所示。

表1 风井井筒内壁设计参数一览表

3 风井井筒套壁施工方法

3.1 合理安排吊盘作业工序

吊盘是套壁作业中最为重要的设施之一[5-7]，为确保施工安全，结合风井施工实际情况，风井井筒套内壁施工设五层吊盘。第一层吊盘作为施工人员清除外层井壁表面杂物、铺设聚乙烯塑料板、施工、固定外层竖筋工作盘；第二层吊盘作为施工人员紧固外层竖筋，绑扎外层圈筋，下放混凝土工作盘；第三层吊盘作为施工人员绑扎内层钢筋及连接筋，提模板，稳模板，找线，浇筑及振捣混凝土工作盘；第四层吊盘作为第五层吊盘上施工人员的保护盘；第五层吊盘作为施工人员拆除模板，清理模板，对井壁洒水养护工作盘。

3.2 使用风动扳手提高模板的螺栓紧固进度

风井套内壁期间，紧固模板螺栓工作繁琐且至关重要，螺栓紧固不牢固可能会导致跑模事故的发生，且影响井壁成形尺寸。传统的方法就是使用扳手把一颗一颗螺栓紧固到位。为保证施工安全及井壁尺寸，风井采用风动扳手紧固螺栓。整个钢筋工序验收合格后方可进行立板工序，风井的模板连接使用风动扳手拧紧，确保了模板紧固牢固，提高了工作效率，又减轻了工人劳动强度。平均每模紧固螺栓时间由原来的30 min缩短为12 min。

3.3 创新下料方式

传统下料方式是在二层盘的位置设置分灰器，混凝土在地面通过底卸式吊桶下放至分灰器，通过分灰器的溜灰管流入模板。风井目前在二层吊盘2个喇叭口处各焊接一个下料溜槽(溜槽可以折叠)，每个溜槽末端设两个溜灰管，通过溜灰管至稳好的模板内。混凝土在地面通过底卸式吊桶下放至二层吊盘下料溜槽上部，工作人员将底卸式吊桶对准下料溜槽，然后打开吊桶出料口，混凝土先通过下料溜槽，再经溜灰管流入下层吊盘已稳好的模板中。风井改良下料方式后不再使用分灰器，故节约了提升分灰器的时间，且给施工带来方便和安全。

3.4 做好施工准备，加强施工过程质量控制

1)严把材料送检关。对原材料质量严格把关，对钢筋、直螺纹丝套、塑料夹层按照规定进行抽样送检，不合格材料严禁使用。

2)提前对钢筋进行标记。地面加工钢筋时，按照钢筋型号对环筋的搭接长度用红漆做好标记，便于井下施工。

3)严格控制内外层钢筋的间距及保护层厚度。外层竖筋必须使用钢筋橛子固定在外壁上，有效保证了外层钢筋保护层及钢筋横平竖直。竖筋连接套上齐后由施工单位验收员自检合格后，由矿和监理利用扭矩扳手进行抽检，合格后方可进行外层水平筋的绑扎，水平筋绑扎时须控制好间距，搭接不得小于设计要求，每模钢筋绑扎必须达到横平竖直的效果，按照设计间距安放拉筋。

4)严把模板尺寸。每模模板必须找好水平，对于尺寸有偏差的模板必须采取打木撑或垫模板方式校核，木撑的位置必须设在模板与模板之间，找线时每块模板都要校核，所有尺寸达到设计要求后方可进行浇筑混凝土。

5)保证混凝土浇筑质量。浇筑混凝土前提前检查振捣泵的完好性及备用情况，4台使用，2台备用。为保证井壁验收尺寸，风井严格要求对称下料，以防模板跑偏。混凝土入模前必须按照混凝土标号等级进行坍落度及入模温度检测，达到设计标准才能进行浇筑，小班跟班人员在井下再次对实际入模温度进行检测，实际入模温度均大于15 ℃。

3.5 “QC”小组服务于工程质量

为加强质量控制，风井成立质量控制(Quality Control，简称“QC”)小组，积极解决施工过程中出现的质量问题，更好地服务于工程质量。如在使用高标号混凝土时，井壁表面出现少量气泡，“QC”小组成员认真分析原因，从施工人员、施工机械、材料、工法和环境等方面逐一分析(见图1)，有效解决了井壁气泡问题。

3.6 优化劳动组织

为加快施工进度，风井在班前会上安排施工任务，并进行定岗、定人、定位分工。通过明确分工和奖惩制度，充分调动了整个施工队伍的积极性，年龄较大人员主要安排从事地面辅助、拆除井下模板、二层盘放灰等工作量较轻的任务，而年龄较轻人员主要从事钢筋下放、钢筋绑扎紧固、混凝土振捣等工作量较重的任务，所有人员有的放矢，职责分工明确，利于进度控制，实现了精心组织、快速施工。为加强组织管理，每班安排项目副经理以上人员1名井下带班，有效提高了施工速度。

4 结语

井筒套壁作业施工劳动强度大、井下作业空间小、平行交叉作业多、工序转换频繁，给工程进度的提高带来很大难度。风井井筒套内壁施工期间，工程管理人员超前、全面考虑施工技术方案，施工过程中本着“监督、检查、协调、服务”的原则监管，仅用时59 d，就高标准、高质量完成了井筒套壁作业，井壁观感优良，所有尺寸均在设计范围内，对类似条件的井筒建设具有一定的借鉴和指导意义。

[1] 许光泉，梁修雨，赵宏海.杨村矿新生界底部松散沉积物特征及其演化分析[J].中国煤炭地质，2008，20(9)：11-13.

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[7] 章 俊，刘凯华，张林华.立井滑模工艺套壁快速施工的应用[J].煤矿现代化，2010(5)：23-24.

Rapid construction technology on casing-wall of the ventilating shaft in Yangcun Coal Mine

Ju Xianbo1Jin Xiwu1Jiang Kaiyao1Wang Hua2*

(1.SDICXinjiEnergyCo.,Ltd,Huainan232000,China;2.InstituteofMineConstruction,TiandiScience&TechnologyCo.,Ltd,Beijing100013,China)

In the paper, introduced the structure parameters and characteristics of the ventilating shaft wall in Yangcun Coal Mine, and combined with the actual situation of the ventilating shaft, from the stage work, blanking method, construction preparation, labour organization, put forward a series of methods and measures for rapid casing-wall construction under the precondition of ensuring engineering safety and quality.

ventilating shaft, casing-wall, rapid construction, sinking platform

1009-6825(2016)18-0095-02

2016-04-13

居宪博(1964- )，男，工程硕士，高级工程师

王 桦(1970- )，男，博士，副教授

TD262

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