付增戰(zhàn)：甘肅大柳井田井筒應用普通法施工穿過深厚志丹群礫石層工藝實踐

引言

目前，隨著煤炭建設單位在工藝上不斷革新，充分利用機械化配套施工的優(yōu)勢開拓井田已經(jīng)逐步走上正軌。在甘肅省崇信縣大柳井田井筒建設過程中，利用普通法施工成功穿過深厚志丹群組。

1、工程概況

大柳井田井筒穿越的地層中，主要是下白堊統(tǒng)志丹群第二、三組裂隙及第一組孔隙承壓含水層：由27個含水巖段組成，為一復合含水層，為井筒充水的主要含水層。含水層巖性為砂巖和砂礫巖。承壓水柱高度35.18m。第一組屬富水性弱的含水層，第二組屬富水性極弱的含水層，地下水對混凝土、鋼筋混凝土結構中鋼筋無腐蝕性，對鋼結構具弱腐蝕性。井筒最大涌水量48.43m3/d，正常涌水量29.34m3/h。下白堊統(tǒng)志丹群第一組礫巖為半膠結巖層，巖體屬于耐風化、耐水浸能力差的巖石，大部分巖層為碎裂狀結構，屬穩(wěn)定性較差的V類巖體。

2、支護方式

三條井筒均為雙層鋼筋單層混凝土支護，混凝土強度為C40。

3、施工方法

大柳煤礦副井在施工過程中采用機械化配套短段掘砌、滾班混合作業(yè)的施工方法。在井筒掘砌過程中，井頸段穿過了古河床沖積層，處于礫巖層，即古河床中下部，但是涌水量較大，經(jīng)過實際測量，出水量約29m3/h，最大時達到約42m3/h，且該層礫石遇水易片幫。為了保證井筒工程質(zhì)量，防止片幫和井壁滑落，快速通過該含水層，我們采取了如下施工方案：

①、人員組織 作業(yè)方式為“三八”制作業(yè)。從新組織人員，每班組織至少25人以上的施工人員。
②、加強排水 跟班隊長在現(xiàn)場監(jiān)督，施工過程中，根據(jù)出水情況及時排水，保證井筒涌水不會浸泡井壁。
③、先探后掘 參考地質(zhì)報告，直到古河床礫巖層還剩余3m左右。為了確定礫巖層實際位置，掘進前在井筒中心先掘出一個1500×1500mm，深度1500mm的探坑，查看礫巖層的實際厚度。
④、打頂柱，防止片幫和井壁滑落 第一步，在井壁涌水量小的一側靠近井壁掏一個3800（長）×1500（寬）×500（深）mm的坑，保留壁厚部分的巖石。第二步，在坑內(nèi)向井壁緊貼砼底部楔入2000mm長的角鐵，角鐵間距500mm，并把角鐵與井筒豎筋焊接牢固，角鐵與角鐵間用鋼筋焊接牢固。第三步，在掏好的坑范圍內(nèi)開幫，到設計尺寸后，打頂柱，并在頂柱下墊δ50×500×500mm的木板。第四步，在井壁周圍背鐵板，然后立即連接豎筋和環(huán)筋。
⑤、防止片幫 主要采取如下措施:
⑤.1、嚴格執(zhí)行敲幫制度，每班接班后，班組長和安全檢查員必須對工作面安全情況進行全面檢查，找掉浮土，確定無危險后，方可施工。
⑤.2、每個交接班或施工過程中，班組長要隨時注意觀察圍巖變化情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
⑤.3、出碴班、清底班在進行擴幫處理浮矸后，檢查荒斷面尺寸是否符合規(guī)定。如果圍巖不穩(wěn)定，就打錨桿掛網(wǎng)支護。
⑤.4、在井壁上安裝接水槽，把含水層以上的水引到吊盤水箱里，通過井筒內(nèi)布置的排水管路排出。
⑤.5、對工作面的正常涌水，及時用潛水泵排入吊桶排出。工作面涌水量加大時，用潛水泵先排入吊盤水箱，然后通過排水管路排出井筒。
⑤.6、一旦發(fā)生片幫事故，積極制定相應處理措施，在片幫的處理過程中，采用背板和錨網(wǎng)加強支護，防止二次片幫。
⑤.7、工作面?zhèn)溆?a href=http://myworldofnumbers.com target=_blank class=infotextkey>安全梯，發(fā)生突然涌水時，人員及時撤到吊盤。
⑤.8、嚴格控制周邊眼的裝藥量，減少對井幫的震動。觀察井壁及幫部的動向，確認無位移后向兩側進行施工。

在井筒穿過白堊統(tǒng)志丹群一組過程中，主要組織精干人員進行快速施工。正常掘進時采用傘鉆打眼乳膠炸藥放炮掘進，雙掛、雙提升出矸。治水采用探水、引水、排水和堵水注漿的原則。掘進前，用潛孔鉆機打3個探眼，探眼深度為50m，掘進時保證有5m的探孔深度。如果涌水量大，就用吊桶排水，對于井壁的水，在井壁上安裝接水槽，通過接水槽把水引到吊盤的水箱里，不定時的用吊桶排水。防止?jié)沧r水順井壁流入模板，影響混凝土的強度。最后，在吊盤上進行壁后注漿。

4、通過項目部的精心組織快速施工，從2008年元月至5月17日，白堊統(tǒng)志丹群第一組全部穿過，平均月進尺48m。

5、如果采用凍結法施工，大柳礦井筒造價在2.5億左右，目前井筒施工造價為1億元。采用凍結法施工，除去凍結工期，掘砌工期預計比目前提前2～3個月。