淮浙煤电公司顾北煤矿风井井筒掘砌工程探讨

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【摘 要】淮浙煤电公司顾北煤矿是淮南矿业集团与浙江能源集团合资成立的淮浙煤电公司下属的煤电一体化项目的重要组成部分。该文就该矿井风井井筒掘砌工程进行了具体探讨，具有一定借鉴意义。

【关键词】顾北煤矿；风井；掘砌工程

前言

淮浙煤电公司顾北煤矿矿井设计年产量4.0MT，建井工期28个月，要求2007年7月1日投产，静态投资12亿元。中央回风井是矿井建设主要矛盾线上的关键工程，又是临时改绞工程，顾北建设项目部要求井筒务必于2005年3月1日前正式开工，在中煤五建三处、安徽煤田地质三队、中煤河北四处、华夏监理公司、中煤合肥设计研究院、顾北矿井建设项目部的共同努力下，顾北风井井筒掘砌工程于2005年2月5日正式开工（提前23天），经过项目部和施工单位河北四处265天（比合同工期提前23天）的艰苦奋斗，风井井筒于2005年10月27日到底，实现了当年开工当年到底的目标。

1 风井井筒工程施工概况

1.1 地质水文情况

1.1.1 地层及其特点

风井井筒位于顾桥勘探区八线、九线之间，井口标高25.6m，井筒实际施工深度为682.95m，岩性以松散的砂、粘土及砂质粘土为主，在井深300m以下岩性主要以粘土为主，粘土含量85.3%，在井深373.6～419.2m见厚为45.60m粘土层，粘土具有吸水膨胀。在新生界底部见一层2.65m厚的细砂，该层含有大量成窝状的砾石。新生界地层与下伏二叠系地层呈不整合接触关系。

1.1.2 构造

总体来讲，井筒附近地层平缓，倾角3～7°，地层走向趋势稳定，为南北向，煤岩层发育正常，13-1煤底板花斑泥岩标志层明显，未见断层，地质构造简单，在井深620.70～642.60m处，岩体受力明显，高角度裂隙及滑面极发育，但未造成层位错动。

1.1.3 煤层

风井见煤6层次，主要为13-1煤、11-2煤及9-2煤三层，煤层的厚度、结构、层位正常。

1.1.4 风化带特征

风井井筒风化带起止深度465.95～490.56m，发育厚度为24.61m，接触面为风化泥岩，接下来为风化细粉砂岩、花斑泥岩及风化粉砂岩，以风化花斑泥岩为主，占65%。虽然岩体的完整性较好，但其强度整体性较低。

1.1.5 瓦斯

井筒过13-1煤、13-1下煤、11-2煤和9-2煤时，均采取“四位一体”综合防治突措施，经测压及对所取的瓦斯吸附与突出指标样分析，13-1煤、13-1下煤及9-2煤层无突出危险性，11-2煤具有突出危险性。

1.1.6 涌水情况

由于井筒施工前对各含水层及风化带进行地面预注浆，因此在井筒施工过程中，仅在井筒过11-2煤顶板砂岩时，出现少量淋水及累深580m处井壁有一出水点，水量为1.1m3/h。

1.2 井筒设计情况

1.2.1 风井冻结情况

风井冻结采用三圈冻结孔，设计总工程量55676米，设计钻孔119个，其中冻结孔112个，水文孔3个，测温孔4个。内圈孔：18个，钻孔深度465米，孔间距2.374米，布孔直径13.6米。中圈孔：48个，采用深浅孔间隔布置，钻孔深度：深孔502米；浅孔470米，孔间距1.23米，布孔直径18.8米。外圈孔：46个，钻孔深度465米，孔间距1.707米，布孔直径25.0米。水文孔：3个，深度分别为：85米、225米、350米。测温孔：4个，2个深度464米，2个深度500米。冻结壁预计交圈时间82天，达到试挖条件冻结时间90天。

1.2.2 风井井筒主要设计概况

风井井筒设计净直径Φ7.0m，设计深度为682.6m。表土段497m采用冻结法施工；表土段井壁采用双层现浇钢筋混凝土支护，外壁随井筒深度壁厚分别为450mm、600mm、800mm、950mm，内壁分别为500mm、750mm、1000mm。钢筋型号随深度增加由Φ16mm至Φ28mm，壁基为整体浇筑壁厚1950mm，三层钢筋。支撑圈壁厚800mm，双层钢筋。基岩段185.6m采用钻爆法施工。壁厚450mm标号C30素混凝土支护，在与硐室连接部进行井筒加固壁厚为500mm。井壁最大厚度为1950mm。设计标高在-44.4m、-144.4m、-254.4m、-349.4m、-459.4m处内壁周围均匀布置4根注浆管，在内壁成井后，完全解冻前进行壁间注浆。

1.2.3 风井井筒质量按《煤矿井巷工程质量评定标准》中优良等级要求进行施工。

2 风井井筒工程进展和完成情况

风井掘砌工程于2005年2月5日正式开工，表土段施工于6月22日结束；6月23日开始套内壁，并于8月8日结束；经过工序转换8月12日正式进入基岩段施工至2005年10月28日到底，从正式开挖至井筒到底历时265天，完成表土段外壁掘砌485m；壁基及支撑圈12m；套内壁480.8m；基岩段掘砌185.6m。表土段最高月进尺120m，综合月进尺83m/月。

井筒于2005年1月试挖16m风道口，至2005年10月完成基岩段76m，上风道口2m，合计井筒工作量3576.0984万元，相关硐室工作量80万元。

3 井筒施工期间安全情况

风井井筒掘砌工程从施工队伍进场开始至井筒到底，仅在2005年3月由于井壁片帮发生了一起轻伤事故外，在整个井筒施工期间未发生其他轻伤以上安全事故，实现安全生产。

4 风井井筒工程质量情况

中央回风井井筒自正式开挖到竣工，承建单位中煤河北四处严守招标承诺、严格按照优质工程标准组织施工，施工中严把工序质量，做到上道工序不合格下道工序不施工，把不合格工程隐患消灭在施工过程中，同时认真做好自测自检工作。井筒工程量682.6m经项目部相关部室联合月度验收评定结果38.8m合格，643.8m优良，工程优良品率94.3%。表土段497m竖直程度测量，整体验收已完成，井筒整体验收质量评定为优良。

5 工作经验与不足

5.1 经验

（1）利用冻结水文孔冒水后，施工大断面风道口为正式开挖后实现快速掘砌创造了条件，赢得了宝贵时间，是一次思想上的解放，技术上创新的范例。

（2）采用冻结温度场信息化指导施工，利用冻结壁发展信息，充分了解冻结壁发展情况。使掘进尽量挖塘心，为加快施工进度提供了技术保证。

（3）冻结单位、凿井单位密切配合，监理单位严格把关，建设方充分履行服务职能，及时平衡施工中的问题，是顾北矿井风井井筒掘砌工程取得好成绩的基本保障。

（4）建立行之有效的激励机制，实行了劳动竞赛办法，有奖有罚，充分调动了作业人员的积极性和工作主动性。

（5）施工单位施工严密组织，质量严格要求，在监理单位严格把关，建设方服务监督下，紧紧抓住每一个分项的施工，保证了工程的进度和质量。

5.2不足

中煤河北四处辗转全国各地，建设不少矿井，但从没施工过表土层如此深厚、井筒直径如此大的矿井井筒，来顾北后得到了一次锻炼实战机会，通过实战显示能力不错，水平得到尽情发挥。目前具备一流施工队伍条件，但在技术水平、安全生产管理水平仍须提高。达到真正的技术一流、管理一流的施工队伍。他们在相关硐室的施工中速度、技术掌握尚欠缺，待提高。

作者简介：

王锋（1967-），男，1990年毕业于淮南矿院矿建专业，长期从事矿井建设工程技术管理工作，时任淮浙煤电公司顾北煤矿工程技术部部长。