xx煤矿风井井施工组织设计

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1、xx矿区开发建设有限责任公司xx矿井回风立井井筒冻结工程施工组织设计中煤第五建设公司特殊凿井处二一一年八月十三日施工组织设计编写人员表工程名称xx矿区开发建设有限责任公司小庄矿井回风立井井筒冻结工程编制日期2011年08月编写人打 字校对审核印制份数：40份施工组织设计会审人员表工程技术科机电科机电处长安监处长生产处长总工程师处 长前 言陕西彬长矿区开发建设有限责任公司小庄矿井回风立井采用立井开拓方式，因其地质及水文地质条件复杂，采用普通法施工难以通过，为加快矿井建设速度，确定采用冻结法施工。我处承担了回风立井井筒冻结工程的施工，并依据投标书所确定的技术方案，进一步优化，编制了回风立井井筒冻结

2、工程施工组织设计。编制设计的主要依据是：(1) 陕西省彬长矿区开发建设有限责任公司小庄矿井副立井井筒检查勘察地质报告；(2) 陕西彬长矿业集团有限公司小庄矿井回风立井井壁结构； (3) 陕西彬长矿业集团有限公司小庄矿井回风立井井筒检查钻孔柱状图；(4)矿山井巷工程施工及验收规范(GBJ213-90)；(5)煤矿井巷工程施工质量评定标准(MT5009-94)；(6)煤矿安全规程。 目 录 冻结站设备安装图.64 环形沟槽施工图.65第一章 工程概况1 矿井概况小庄矿井是xx矿业集团有限公司的建设项目之一，由北京华宇工程有限公司设计，设主、副、风三个井筒。表1-1 回风立井井筒特征表序号项 目参

3、数1井筒中心坐标（m）X=3885992.000m Y=36498205.000m2井口设计标高（m）Z=+1106.500m3井筒净直径（m）7.54最大掘进荒径（m）10.75表土段深度（m）245.986支护结构钢筋砼7冻结深度(m)4722 井筒地质特征（甲方未提供地质资料，要求参考主、副井资料）2.1地层依据风井井检孔揭露地层由老至新依次有：三叠系中统铜川组(T2t)，侏罗系下统富县组(J1f)、中统延安组(J2y)、直罗组(J2z)、安定组(J2a)，白垩系下统宜君组(K1y)、洛河组(K11)及第三系(N)，第四系(Q4)地层岩性情况见表1-2地层结构表。表1-2 地层结构表地层

4、单位层序号层厚(m)深度(m)岩石名称地层单位层序号层厚(m)深度(m)岩石名称第四系137.0037.00黄土第三系1611.91245.98卵石层29.2046.20粉质粘土白垩系17106.38352.36中粒砂岩313.1059.30粘土1817.19369.55含砾砂岩411.9071.20粉质粘土1910.46380.01中粒砂岩522.1093.30粉质粘土207.54387.55含砾砂岩624.43117.73粘土2171.55459.10中粒砂岩737.67155.40粉质粘土2242.02501.12粗砾岩89.70165.10粘土侏罗系233.85504.97中粒砂岩91

5、7.55182.65粉质粘土244.17509.14泥岩第三系1011.29193.94粘土258.66517.80细粒砂岩1110.94204.88粉质粘土262.88520.68泥岩123.40208.28粘土2712.56533.24粗粒砂岩133.56211.84粉质粘土283.26536.50泥岩148.54220.38粘土2913.50550.00泥质粉砂岩1513.69234.07粉质粘土现由老至新分述如下：(1) 三叠系中统铜川组(T2t)岩性为一套灰黑色，质均，质纯，水平层理发育，岩石成熟度较高。(2) 侏罗系中统侏罗系安定组(J2a)为棕红色、紫红色砂质泥岩，夹薄层紫灰色、

6、灰绿色中粗粒砂岩，底部为含砾粗砂岩。本组地层以干旱气候平原洪积相沉积为主。与中侏罗统直罗组假整合接触。(3) 白垩系 下白垩统宜君组(K1Y)岩性以杂色巨厚层状粗砾岩。砾石成分主要为花岗岩、变质岩块次为石英岩块。砾径一般515cm，最大25cm以上，次棱角次圆状，分选差，基底式或空隙式胶结，质密坚硬。与下侏罗统安定组假整合接触。 下白垩统洛河组(K11)岩性为紫红色、棕红色细粗粒长石砂岩，中夹2层中厚层状杂色粗粒岩层及薄层棕色砂质泥岩。孔隙式胶结，质密坚硬，为河流相沉积。(4) 第三系主要以棕红色粘土为主，在下部有一层厚为11.91m的卵石层，成分以石英为主，可见灰岩粒，粒径一般2580mm，

7、最大200mm。该层底部为粘土层，与下部地层成冲刷接触。(5) 第四系 (Q4)覆盖于第三系地层之上，为冲积破积层及河床堆积形成的粉质粘土、粘土层等。2.2 构造概述彬长矿区位于鄂尔多斯盆底南部渭北北缘的彬县皇陵褶皱带。总体构造形态为中生界构成的NW缓倾的大型单斜构造。在此单斜上产生一些宽缓而不连续的褶皱。施工井筒位于路家小灵台背斜的南翼，安化相斜的北翼。路家小灵台背斜的东端深入井田的南部，轴向N78E，南翼倾角13，北翼倾向48，两翼跨度78公里，起伏幅度南翼80m，北翼150m，在井田内轴向延长约4公里。井田内断层罕见，但在东南部的水帘矿、火石咀矿、下沟矿的生产矿井见少量断距在1.21.6

8、m的小断层。副井检孔附近没有发现断层，属岩层平缓、简单构造类型。2.3 各含水地层水文地质特征(1) 第四系含水层抽水试验涌水量Q：0.062(l/s)，单位涌水量q：0.045255(l/sm)，渗透系数K：0.101(m/d)，富水性弱，矿化度1.425(g/l)，水质类型SO4ClNa型。(2) 洛河组砂砾岩含水层抽水试验涌水量Q：4.767(l/s)，单位涌水量q：0.128873(l/sm)，渗透系数K：0.07915(m/d)，富水性中等较强，水质类型SO4ClNa型。(3) 宜君组砾岩弱含水层据邻区井田钻孔抽水试验：单位涌水量q：0.00880.2206(l/sm)，渗透系数K：

9、0.0200.861(m/d)，属富水性不均一的弱含水层，矿化度2.595.39(g/l)，水质类型ClSO4Na型、SO4Na型。(4) 安定组砂泥岩极弱含水层据井田外围钻孔抽水试验：单位涌水量q：00.000076(l/sm)，富水性极弱，可视为煤系与上覆白垩系含水层之间的稳定隔水层。(5) 直罗组砂泥岩微弱含水层据井田内钻孔抽水试验：单位涌水量q：0.0026(l/sm)，渗透系数K：0.0164(m/d)，富水性微弱含水层，水质类型SO4Na型。(6) 延安组砂岩含水层抽水试验涌水量Q：0.054(l/s)，单位涌水量q：0.0003551(l/sm)，渗透系数K：0.00042474

10、(m/d)，富水性弱，水质类型ClSO4Na型。(7) 富县组、三叠系胡家河组泥岩隔水层以泥岩、砂质泥岩等隔水性岩石为主，埋藏深为相对隔水层。表1-3 抽水试验参数成果表 项目孔号层位试段深度(m)水位降低次数单位涌水量q(l/sm)水位降低S(m)稳定时间(小时)水位误差(%)流量误差(%)QS曲线质量评价渗透系数K(m/d)影响半径R(m)副立井井检孔Q013.4010.0452551.37330.40正常合格0.1013.19K1L13.60189.2030.12887336.9914.50.90.9正常合格0.07915275.800.12746726.1480.500.0673617

11、9.800.12787712.3490.600.0463570.41J2y313.47384.8610.0003551152.08330.40正常合格0.0004247431.342.4 地下水化学类型本次化验结果：第四系含水层水质类型SO4ClNa型，矿化度1424.78mg/L；洛河组含水层水质类型SO4ClNa型，矿化度3948.98mg/L；延安组含水层水质类型ClSO4Na型，矿化度4330.51mg/L。3 岩石工程地质特征3.1 井筒岩石物理学性质副井检孔各组段均采取了岩石物理学实验样，对土样测试内容为：容重、密度、湿度、孔隙度、可塑性、内摩擦角、内聚力、抗压强度、膨胀性。采取的

12、基岩样测试项目为：容重、密度、湿度、孔隙度、内摩擦角、抗压强度、泊松比、含水率、软化系数等。3.2 岩土工程地质评述(1) 层组根据钻孔揭露及采样测试，土类层组可分为粉质粘土、细沙土及碎石土三个层组。 粉质粘土：08.20m，厚8.20m。浅黄褐色，上部0.6m为灰褐色耕土，含植物根系，偶见小砾石，较均匀；下部为黄褐色粉质粘土，稍湿、中密、坚硬。 砂砾石砂砾石：8.208.70m厚0.50m。松散，未固结，黄褐色，稍湿、密实，易坍塌。 碎石土碎石土：8.7013.60m，厚4.90m。褐色，粒度大于1cm，易坍塌，位于潜水位之下。(2) 岩组 岩石质量及完整性根据钻孔工程地质编录所确定的岩石R

13、QD值，按GB12719-91中规定的评价方法。 岩组工程地质分述1) 洛河砂岩岩组：浅棕红色中粒砂岩夹浅灰绿色中粗粒砂岩和杂色砾岩薄层，分选较好，磨圆中等，泥质基质孔隙式胶结，具斜层理。裂隙较发育。富水性中等。该岩组的工程地质特征为：天然容重2.28(g/cm3)，干容重2.22(g/cm3)，孔隙率9.71%，饱和单轴抗压强度12.34MPa，含水率1.24%，粘聚力1.47MPa，内摩擦角37.48，泊松比0.20，软化系数0.70。本岩组上部风化程度较剧烈，富水性强，岩石松软，易破碎、节理、裂隙较发育，地下水对岩层的软化作用较明显，按围岩稳定性划分标准为弱中等稳定岩层。2) 宜君砾岩组

14、：为蓝灰色块状巨砾岩，钙质胶结，砂质充填，较坚硬，富水性微弱。该岩组工程地质特征为：天然容重2.40(g/cm3)，干容重2.32(g/cm3)，孔隙率10.40%，饱和单轴抗压强度31.08MPa，含水率1.01%，粘聚力3.00MPa，内摩擦角39.80，泊松比0.18，软化系数0.75.按围岩稳定性划分标准为弱中等稳定岩层。3) 安定砂岩泥岩岩组：为灰绿色中粒砂岩泥岩，砂岩成分以石英、长石为主，泥质胶结，疏松，富水性弱。天然容重2.292.31g/cm3，粘聚力1.421.60MPa，内摩擦角37.3737.97，孔隙率9.379.49%，饱和单轴抗压强度13.5714.68MPa，含水

15、率1.171.19%。按围岩稳定性划分标准为弱稳定岩层。4) 直罗砂岩岩组：上部砂质泥岩，夹中细粒砂岩；下部以粗粒砂岩为主，夹薄层粉砂岩。天然容重2.302.38g/cm3，孔隙率9.289.74%，饱和单轴抗压强度小于8.9013.67MPa，粘聚力1.680.95MPa，含水率0.861.23%，内摩擦角36.4537.44，软化系数0.690.72。按围岩稳定性划分标准为弱不稳定岩层。5) 延安组砂质泥岩岩组：由泥岩、砂质泥岩与厚层状中、粗粒砂岩组成，天然容重2.302.37 g/cm3，饱和抗压强度18.8319.83MPa，内摩擦角38.4138.5，泊松比0.19，含水率1.101

16、.18%，软化系数0.720.73。各岩组为层状结构，层里面明显，砂岩强度及水稳定性较好，泥岩及砂质泥岩易软化。由于岩石组合不同，岩组工程地质变化较大，按围岩稳定性划分标准为属不稳定中等稳定岩层。6) 煤岩组：据本次煤层的物理力学实验资料，煤层饱和抗压强度6.5011.20MPa，平均7.93MPa；孔隙率10.12%，含水率3.60%，软化系数0.68，内聚力0.97MPa，内摩擦角36.05，泊松比0.21，按围岩稳定性划分标准为属若稳定岩组。7) 富县泥岩岩组：主要由泥岩组成，块状、易碎。天然容重2.30 g/cm3，孔隙率8.78%，含水率1.05%，饱和抗压强度21.75MPa，内聚

17、力2.23MPa，内摩擦角39.05，泊松比0.19，按围岩稳定性划分标准为属弱中等稳定岩层。第二章 工程施工技术方案1 设计要点针对井筒特征，冻结方案以“安全第一、防断管、少挖冻土、确保按期完成”为原则，确保井筒施工安全为目的，方案设计要点如下： (1) 采取主冻结孔加辅助冻结孔的冻结方式，其中主冻结孔采用一次冻全深的冻结施工方案。(2) 采用信息化施工，实时监测冻结壁的发展情况，确保施工安全。 (3) 为了掌握冻结壁温度场及其变化规律，应用OC-1010型计算机测温系统。(4) 根据温度应力场对基岩含水层进行验算，以保证掘进施工的安全。2 冻结方式根据回风立井井筒掘砌速度100m/月的施工

18、要求，为了保证冻结壁的有效厚度，实现井筒尽快开挖。经过对冻结壁形成及井筒掘进速度情况进行动态分析，以井筒掘至各水平时，冻结壁能够保证连续安全掘砌施工为原则，采取主冻结孔加辅助冻结孔的冻结方案。3 冻结深度的确定依据招标文件中确定回风立井冻结深度为472m，终止在粗砾岩中。冻结孔深度确定如下：主冻结孔采取一次冻全深的冻结方式，冻结深度为472m；辅助孔冻结深度为250m。4 冻结技术参数的确定根据井筒工程地质条件，冻结参数确定如下：(1) 积极冻结期盐水温度为-30-32，维护冻结期盐水温度为-24-26，盐水比重取1.27。(2) 冻结壁厚度根据小庄矿井基岩段地层的水文工程地质条件，设计中搜集

19、了我单位在陕西胡家河煤矿风井、内蒙虎豹湾主井等类似地质条件下的冻结施工经验，冻结壁计算采用有限段高公式计算，计算参数及结果见表2-1。表2-1 冻结壁计算参数表序号参数名称单 位参 数1控制层底板埋深m245.982地压值Mpa3.193冻结壁平均温度-104冻土极限抗压强度Mpa5.45冻土允许抗压强度Mpa2.756安全系数27安全掘进段高m2.28冻结壁计算厚度m4.51由于回风立井冻结的主要地层为第四系和第三系粘土层及下部白垩系地层，根据计算结果和类似地质条件井筒冻结施工经验，确定冻结壁厚度为4.6m。5 钻孔布置设计钻孔布置参数见表2-2及钻孔平面布置图及剖面图。表2-2 钻孔布置参

20、数表序号项 目单 位参 数1冻结孔布孔圈径主 孔m16.3辅助孔m12.42冻结孔数主 孔个38辅助孔个163冻结孔开孔间距主 孔m1.346(弦长)辅助孔m2.419(弦长)4冻结孔深度主 孔m472辅助孔m2505冻结孔工程量m219366测 温 孔个/m2/472 1/2507水 文 孔个/m1/2508钻孔工程量233806 冻结管结构设计冻结孔均下置1405mm无缝钢管（200m以上），1406mm无缝钢管（200300m），1407mm无缝钢管（300m以下）各类冻结管在250m以上采用内接箍连接方式，250m以下采用外接箍连接。7 测温孔设计为了准确掌握冻结温度场变化情况，设计3

21、个测温孔。测1#孔布置在地下水流上方主孔圈径外侧主面上，距布孔圈径1.2m，孔深为472m；测2#孔布置在主孔终孔孔间距最大处圈径外侧界面上，距布孔圈径1.2m,孔深为472m；测3#孔布置在辅孔终孔孔间距最大处圈径内侧界面上，距布孔圈径0.5m，孔深为250m；测温管采用1085mm无缝钢管，外接箍连接。8 水文孔设计为了准确报导冻结壁交圈情况，根据井检孔资料，设计水文孔1个, 采用1085mm无缝钢管，外接箍连接方式。8.1 水文孔滤水管位置表2-3 水文孔滤水管层位表孔号孔深(m)滤水层位(m)水文孔250238243m、246249m8.2 封止水位置水文孔在215220m段进行封止水

22、，封止水材料为海带粘土。封止水材料下置后要进行效果检查，不合格应重新下置，直至合格为止。9 冻结壁形成预测9.1 主要含水层冻结壁交圈时间控制层最大孔间距按2.2m计算，参考胡家河风井冻土发展速度，主要含水层冻结壁交圈时间约为48天。9.2 井筒开挖标准 水文孔冒水后证实主要含水层冻结壁已交圈； 根据测温资料分析，井筒掘砌至各水平时，冻结壁能够满足井筒安全掘进施工需要。9.3 井筒开挖时间依据招标文件提供的井筒综合成井速度，考虑冻结段冻结壁所需要的厚度和强度，开冻至开挖时间为55天。9.4 冻结壁形成预测表2-4 冻结壁形成预测表冻结时间(d)预计掘进深度(m)地 层掘进直径(m)冻结壁有效厚

23、度(m)6120黄土8.83.86945粉质粘土8.84.28495粘土8.84.499145粉质粘土8.84.5113192粘土9.34.6118210粉质粘土9.34.7129245.98卵石层10.74.7第三章 冻结制冷系统设计1 氨系统设计1) 参数选取 冻结管散热能力：250kcal/ m2h 冷量损失系数：1.152) 井筒需冷量见表3-1。表3-1 井筒冷量计算表项 目单 位参 数冻结管散热能力万kcal/h241.20井筒冻结需冷量万kcal/h277.383) 冷冻机选型及数量设计积极冻结期盐水温度为-30-32，维护冻结期盐水温度为-24-26。冻结站采用新型螺杆压缩机双

24、级压缩制冷，盐水比重取1.27。根据计算，井筒配备机型及数量见表3-2。表3-2 井筒冷冻机配备表项 目单位台 数备注高压机 HLG20DA185台6低压机 HJLG25TA250台6总装机容量万kcal/h1038表3-3 不同冻结时期开机台数冷冻机1140天141234天HLG20DA1854613HJLG25TA25046134) 辅属设备选型经计算辅属设备选型及数量见表3-4。表3-4 辅属设备选型及数量表序号名称型号单位台 数1汽化器LZL-200台112冷凝器EXV-340台73中冷器ZL-8.0台54储液器ZA-5.0台25集油器JY-300台16热虹吸器HZA-3.5台22 盐

25、水系统设计 盐水总循环量：724m3/h（其中主孔冻结器盐水流量为14 m3/h，辅孔冻结器盐水流量为12m3/h）。 供液管选择：选用756mm聚乙烯塑料供液管。 盐水干管及配集液圈：根据盐水总流量，选用3779mm无缝钢管(一配一集)。 盐水泵选择：选用10Sh-6型盐水泵3台(使用2台，备用1台) (Q=486m3/h H=65.1m N=135KW)3 冷却水系统设计 冷却水总循环量：30m3/h。 新水补充量：15 m3/h。 水泵选型：选用200QJ32-26/2型水泵2台（其中备用1台）(Q=32m3/h H=26m N=4KW)冻结设计参数见表3-5。表3-5 冻结设计技术参数

26、表序号项 目单位参 数1井筒净直径m7.52冻结段最大掘进直径m10.73冲积层厚度m245.984冻结深度m4725冻结壁厚度m4.66最大孔间距主孔245.98m水平m2.2终孔m3.6(向内偏斜0.4m)辅助孔终孔m3.27冻结孔布置主孔圈 径m16.3孔 数个38开孔间距m1.346(弦长)深 度m472辅助孔圈 径m12.4孔 数个16开孔间距m2.419(弦长)深 度m2508冻结孔工程量m219369水文孔个/m1/25010测温孔个/m2/472 1/25011钻孔工程量m2338012积极冻结期盐水温度-30-3213维护冻结期盐水温度-24-2614开冻至开挖d5515冻结

27、最大需冷量万kcal/h277.3816新水补充量m3/h15第四章 供配电设计1 供电要求及供电方式冻结孔施工和冻结站供电均被列为矿山企业二类负荷，应具有一定的可靠性，只有在特殊情况下才能短时间停电，并且在停电前应通知打钻及冻结站负责人，以便提前做好停电准备工作。供电电压应相对稳定，电压波动值一般不宜超过+5%-10%。根据施工现场情况，冻结孔施工和冻结站临时变电所供电电源采用10KV供电线路。低压设备均采用380伏电压供电。2 供电设计2.1 用电负荷统计冻结孔施工设备总装机容量为1380KW，临时变电所低压0.4KV母线上的计算负荷为804.30KVA 无功补偿后，低压0.4KV母线上的

28、总负荷700.56KVA (打钻设备负荷统计见表4-1)。冻结站设备总装机容量为3149KW，临时变电所低压0.4KV母线上的计算负荷为3238.39KVA(冻结设备负荷统计见表4-2)，无功补偿后，低压0.4KV母线上的总负荷2892.51KVA。表4-1 打钻设备负荷统计表设备名称规格型号数量设备容量(Kw)功率因数需用系数计算负荷总台数工作数总计工作容量有功(Kw)无功(Kvar)视在(KVA)冻注钻机TSJ-2000E555505500.80.45247.5185.63 309.38 泥浆泵TBW-850/50554504500.80.5225168.75 281.25 砂浆泵3PNL

29、551101100.80.44433.00 55.00 电焊机BX-500882402400.60.3584112.00 140.00 照明及其它30303030.00 合计232313801380630.5499.38 804.30 表4-2 冻结站设备负荷统计表设备名称规格型号台数设备容量（Kw）功率因数需用系数计算负荷总台数工作数总计工作容量有功（Kw）无功（Kvar）视在（KVA）螺杆式冷冻机HJLG25TA25066151815180.80.821244.76933.571555.95螺杆式冷冻机HLG20DA18566112811280.80.85958.8719.11198.5冷

30、凝器EXV-340771471470.80.9132.399.225165.375汽化器LZL-200111188880.80.979.259.499盐水泵10SH-6322251500.81150112.5187.5清水泵200QJ32-26/221840.80.83.22.44照明及其它35353535合计3533314930702603.261926.1953238.392.2 变压器的选择根据补偿后的低压母线总负荷, 冻结孔施工选用ZXB-10-800型箱式变电站1台，另选用GFW-150型柴油发电机组1台作为冻结孔施工时的临时备用电源；冻结施工根据补偿后的低压母线总负荷, 冻结站供电

31、选用ZXB-10-1250KVA型箱式变电站2台和ZXB-10-1000KVA箱式变电站1台共3台变压器。冻结造孔施工低压侧电容补偿量经计算需194.01Kvar；冻结站低压侧电容补偿量经计算需665.379Kvar，所选箱式变电所中电容补偿柜均能满足无功功率补偿的需要。高低压配电设备及配电方式详见冻结供电系统图。3 所需电气设备及主要电气材料表4-3 打钻和冻结电器及主要材料表项目名 称规 格 型 号单位数量备注打钻箱式变电所ZXB-10-800台1高压电缆进线YJV-325/10KV米待定根据现场施工情况定电缆YC-335+116米1000电缆YC-316+110米900冻结站箱式变电所Z

32、XB-10-1250台2箱式变电所ZXB-10-1000台1高压电缆YJV-395/10KV米待定根据现场施工情况定高压电缆YJV-395/10KV米50低压电缆YC-370+125米500接高、低压机 两根低压电缆YC-395+135米100接盐水泵低压电缆YC-335+116米300接冷凝器进线开关低压电缆YC-316+110米200接推水器进线开关低压电缆YC -316+110米500照明及其他避雷针28.5m根24 启动方式的选择 冻结造孔施工所用的TSJ-2000E型钻机和TBW-850/50型泥浆泵启动设备与其电机配套使用，采用自耦降压起动。其它附属用电设备均使用与其配套的启动器并

33、和200A空气开关装成配电板。 螺杆式冷冻机电机配套起动柜采用星三角变换起动，盐水泵电机配套起动柜采用自耦降压起动。5 照明室内照明及工业广场照明据现场需要设置，应能保证夜间值班人员进行正常的检查巡视。附：钻孔施工供电系统图冻结站供电系统图冻结站避雷针平面布置图冻结站避雷针剖面图第五章 施工工期及劳动力组织1 施工工期工期进度安排见表5-1。表5-1 施工工期安排表项 目工期（日历天数）备 注钻孔施工945台TSJ-2000E冻结沟槽施工8积极冻结140维护冻结94开冻至开挖55总工期336不包括施工准备时间附：小庄矿井回风立井井筒冻结施工工期排队图2 施工工期保证措施(1) 认真优化施工方案

34、，精心编制施工组织设计，确保技术方案可靠，工期设计合理，为顺利施工打下良好基础。(2) 实行项目法施工，优化项目部管理机构，选派业务技术强、有丰富冻结施工经验的队伍。(3) 加强工程动态管理，采用网络技术管理全工程。严格按计划控制各工序的时间，及时消除影响工期的不利因素，确保工期的计划进度。(4) 落实承包责任制，积极开展劳动竞赛，充分调动职工的积极性，确保施工工期按期或提前完成。(5) 保证冻结站安装质量。在冻结制冷期间，项目部要对班组实行盐水温度、制冷效率等指标即时考核制，以提高制冷效率，保证设备正常运转，缩短盐水降温期。(6) 真诚与甲方、监理、质量监督等单位密切配合，自觉接受监督、检查

35、，及时研究解决工程中的问题，保证按期、优质完成该井井筒冻结工程。3 劳动组织投入本工程劳动力共计150人，各类人员详见表5-2。表5-2 冻结施工劳动力计划表工 种按工程施工阶段投入劳动力情况造 孔冻 结合 计项目经理11安全副经理112生产副经理112技术副经理112安全员112技术人员224机长55冻结站长11钻工7575冻安工1818电工336电焊工527电测工66测温工11机修工325车工22材料保管员112劳资、会计22炊管人员325生活车司机112合计150第六章 施工管理1 施工管理制度(1) 建立了以项目经理为组长、项目生产、技术副经理为副组长、项目部技术经理、各班组组长为主要

36、成员的质量管理领导小组，建立健全岗位责任制，完善质量监督控制网络，实行全面质量管理，积级开展群众性的QC小组活动，使工程的每个环节都得到控制。(2) 严格执行开工验收制度，项目部认真编制安全技术措施，严格按施工组织设计和规范施工。(3) 严格执行质量管理制度，实行科学管理，召开多种形式的评比会、现场会、分析会、宣传会，使“质量是公司的生命”，“质量第一、业主至上”的指导思想牢记在每个施工人员心中。(4) 严格执行工程开工验收、中间验收、竣工验收和隐蔽工程验收制度，实行项目部自检、自查和接受处监理单位、质量监督部门的监督制度，杜绝质量问题出现，确保工程质量优良。(5) 严格执行安全教育制度，在项

37、目施工中做到“三工教育”（工前教育、工中指导、工后讲评）；“三不交接”（无自检记录不交接、无施工记录不交接、无专职质检员签字不交接）；“五不施工”（施工图纸未复核不施工、测量放样未复核不施工、材料未试验或无合格证不施工、技术未交底不施工、隐蔽工程未检查签证不施工）。在施工中引入ISO9001质量体系，在工程施工过程中运行，对质量的控制和管理有了新的认识。2 施工计划管理2.1 工程施工计划的贯彻(1) 检查各层次的计划，形成严密的计划保证体系工程项目的所有施工计划：（包括：施工总进度计划、单位工程施工进度计划、分部分项施工计划），都是围绕一个总任务而编制的，它们之间的关系是高层次的计划是低层次

38、计划的依据，低层次计划是高层次计划的具体化。在贯彻执行时应当首先检查计划是否协调一致，计划目标是否层层分解、互相衔接和组成一个计划实施的保证系统，并以施工任务书的方式下达施工队以保证实施。(2) 下达施工任务书施工项目经理采用下达施工任务书，将作业下达到班组，明确具体施工任务，技术措施，质量要求等内容，使施工班组必须保证按作业计划完成规定的任务。(3) 计划全面交底，发动全体工作人员实施计划 施工计划的实施是全体工作人员的共同行为，要使有关人员都明确各项计划的目标、任务、实施方案的措施，使管理层和作业层协调一致，将完成计划变成全体工作人员的自觉行动，充分发挥职工的干劲和创造精神。在计划实施前要

39、进行计划交底工作，可以根据计划的范围召开全体职工会议或各级生产会议进行交底落实。2.2 工程施工计划的实施(1) 编制月（旬）作业计划 为了实现施工进度计划，将规定的任务结合施工现场条件，如施工场地情况、劳动力机械等资源条件和施工的实际进度，在施工开始前和过程中具体地编制本月（旬）作业计划。在月（旬）计划中要明确：本月（旬）应完成的任务；所需要的各种资源量；提高劳动生产率和厉行节约的措施。(2) 签发施工任务书编制好月（旬）作业计划后，每项具体任务通过签发施工任务书的方式使其进一步落实。施工任务书是向班组下达任务实行责任承包、全面管理和原始记录的综合性文件，是计划实施和实施的纽带，作业班组必须

40、保证指令任务的完成。(3) 做好施工进度记录，填好施工进度记录表在计划任务的完成过程中，施工进度计划的各级执行者都要跟踪做好施工记录，记载计划中的每项工作开始日期，工作进度和完成日期。为工程项目进度检查分析提供信息，因此必须实事求是记载，并填好有关图表。(4) 做好施工中的调度工作2.3 工程施工计划的检查 在工程项目的实施过程中，要经常地、定期地对计划的执行情况进行跟踪检查，发现问题，及时采取措施加以解决。(1) 在计划执行过程中的跟踪检查具体工作是定期收集反应实际工程进度的有关数据，收集的方式为：一是报表的形式；二是进行现场实地检查。收集的数据质量要高，完整、准确。(2) 对收集的数据进行

41、整理、统计和分析收集有关的数据资料后，要进行必要的整理、统计和分析，形成与计划具有可比性的数据资料。例如，根据现场本期实际完成挡土墙工作量确定累计完成的工作量，本期实际完成工作量的百分比，累计完成工作量的百分比，进展状况等。2.4 工程施工计划的调整在工程施工进度检查过程中，一旦发现实际进度与计划进度不符，即出现进度偏差时，计划人员必须认真寻找产生偏差的原因，分析进度偏差对后续工作产生的影响，并采取必要的进度调整措施，以确保总体计划的实现。3 施工技术管理 （1）认真编写施工组织设计，严格施工组织设计编写和审批手续，是施工组织设计更好地指导施工； （2）严格图纸会审和技术交底工作，是施工人员明

42、确工作任务、范围和质量要求，确保工程质量优良； （3）严格技术质量例会制度，项目部应每周召开一次技术分析会，总结上一周的技术问题，提出整改措施并明确下一周的工作任务和技术要求；（4）对关键工序和隐蔽工程要严格检查，如冻结孔孔深、下管记录、钻孔测斜、供液管下放，动压试漏要加强监督检查并认真做好记录；（5）做好单项工程和单位工程的技术资料管理制度，严格开工前验收、中间验收和竣工验收工作。第七章 施工工艺及主要技术要求1 施工工艺在施工工艺上，冻结单位与凿井单位密切配合，保证冻结和凿井施工安全顺利，冻结工程施工技术措施如下：冻结工程作业内容包括：施工准备、钻孔施工工艺、冻结施工工艺、施工工艺顺序。1

43、.1 施工准备施工筹备人员进驻现场后，在计划准备期内完成组织准备、物资准备、技术准备。按照施工平面布置完成冻结施工的钻场基础、泥浆泵房、测斜室、供、排浆系统施工、冻结施工的冻结站、配电室等生产大临工程和生活临建工程，以及供水、供电等，为冻结工程施工创造条件，满足施工要求。1.2 钻孔施工工艺(1) 采用TSJ-2000E型钻机施工，配备TBW-850/50型泥浆泵。钻孔测斜采用JDT-5型陀螺仪，实现不提钻测斜。采用JDT-3K型陀螺仪定向，随钻可提式导向器和YL-127型螺杆钻纠斜。(2) 钻场施工：首先要以井筒中心位置量出场地范围平整场地，铺设夯实素土（厚150mm）及三七灰土（厚350m

44、m），三七灰土上部浇注混凝土厚300mm，并预留钻孔位置和砌筑泥浆循环沟槽。(3) 确定孔位：以井筒中心为基准，测定孔位。钻孔孔位采用钉桩法设立明显标志。(4) 钻机安装：按设备的安装要求进行，并配套好泥浆设施。接通水、电、安装夜间照明，检查钻具，做好各项准备工作。(5) 钻孔：采用89mm钻杆，159mm加重杆，171.4mm、190mm牙轮钻头组成的加重钻具，回转式钻进泥浆护壁的方法，分班连续作业方式。(6) 泥浆配制（见泥浆性能参数表7-1）表7-1 泥浆性能参数表地层名称粘度（S）比重（g/cm3）含砂量（%）胶体率（%）砂 土20-271.10-1.15497粘 土16-181.05

45、497风化带18-201.10497基 岩17-191.05497(7) 钻进参数(见钻进参数表7-2)表7-2 钻进参数表地层名称钻压(kg)泵量(L/min)转速(转/min)砂 土500-600500-60055,77粘 土600-800400-60077,124风化带800-100050077,124基 岩1000500124,1251.3 冻结施工工艺根据冻结站的总体设计，按照先设备后管路的安装程序和施工图的技术要求，将三大循环系统分别进行安装，并按矿山井巷工程施工及验收规范（GBJ213-90）要求试压、检查验收。冻结站采用HJLG25TA250型和HLG20DA185型螺杆机，串

46、联双级压缩制冷。EXV-II-340型蒸发式冷凝器作为冷凝设备。以氯化钙盐水溶液为冷媒剂。采用OC-1010型计算机自动温度监测系统，监测冻结壁温度场变化情况和验算冻结壁的厚度。(1) 冻结站安装冻结站安装包括氨系统、盐水系统及冷却水系统安装，要求根据冻结站的总体设计，按照先设备后管路的安装程序和施工图的技术要求，将三大循环系统分别进行安装，并按矿山井巷工程施工及验收规范要求试压、检查验收。冻结站设备、压力容器及阀门在安装前必须进行清洗和压力试验，安全阀、液面指示器、放空气阀安装前必须做灵敏度试验，氨、盐水系统管路采用低碳无缝钢管，盐水箱安设液面自动报警装置。冻结站管路试压合格后，对氨低温管路

47、和站内盐水管路进行保温包扎。(2) 冻结沟槽施工及冻结器安装冻结钻孔竣工后，进行冻结沟槽施工和冻结器安装，冻结器安装完毕要对沟槽进行清理，做到沟槽内清洁整齐。沟槽内要安装盐水流量检测和控制装置，以便按时检测和调整各冻结器的盐水流量。盐水系统试压合格后要按设计要求对盐水管路进行保温包扎。(3) 化盐水按照设计的比重配制盐水，配制盐水时，要防止异物混入，以免使冻结器堵塞影响井筒的正常冻结施工。以上各工序进行完毕，即可进行充氨试运转。试运转期间，要认真调试各系统的运转参数，并进行对各冻结器盐水流量的检测和调整工作，各冻结器的盐水流量必须达到设计要求。(4) 正常运转、设备检修和检测监控冻结期间，要按

48、设计的开机台数和降温计划控制各项运转参数，并进行水文孔水位、参考井水位、测温孔温度的检测，井筒掘进期间的井帮温度、冻结壁位移的观测等要进行严格的检测监控，为井筒的掘进施工提供可靠的依据。1.4 施工工艺顺序(1) 冻结钻孔施工顺序施工准备（钻场基础施工、临建施工）钻机安装及定位调制泥浆正常钻进测斜、纠斜、测深下管试压钻孔验收。(2) 制冷冻结施工顺序施工准备基础施工设备就位及管路和地沟槽安装试压保温包扎配制盐水清水、盐水系统试运行充氨、试运转冻结正常运转监测、监控试挖正式掘砌维护冻结停机冻结验收。附：冻结钻孔施工工艺流程图 冻结工程施工工艺流程图冻结钻孔施工工艺流程图正 常钻场施工测量定孔位孔

49、设备安装制备泥浆正常钻进测 斜配管试压纠斜下 管试压搬迁另一孔位施工偏 斜单孔完成冻结工程施工工艺流程图正常试运转基础施工安 装试压包扎冻结沟槽施工冻结器安装化盐水充氨试运转试 挖正式掘砌冻结站拆除检修监测监控2 施工主要技术要求为使井筒冻结壁按时达到设计厚度，确保井筒按时开挖和连续掘砌施工，冻结施工过程必须严格按照矿山井巷工程施工及验收规范（GBJ213-90）和煤矿井巷工程质量检验评定标准(MT5009-94)和本工程设计要求进行施工，主要施工技术要求分钻孔施工和冻结施工两个分项工程，要求如下。2.1 钻孔施工主要技术要求(1) 孔位：严格按设计孔位开孔施工，开孔孔位与设计孔位偏差不得超过

50、30mm。(2) 孔径：使用89mm钻杆，150mm加重杆，171.4mm、190mm牙轮钻头钻进为主，以下置140、108的无缝钢管。(3) 孔深：各类孔必须确保设计下管深度，不得有负值，不大于设计深度0.5m(以自然地平算起)。(4) 钻机安装：必须保证天轮中心、转盘中心、孔位中心三点一线，并垫实钻机底盘，保证钻机稳固。(5) 泥浆制备：选取优质粘土，并经试验确定其各项指标，正常钻进时，泥浆性能为：比重1.10-1.15，含砂量不超过4%，失水量不超过25毫升，胶体率不小于97%。施工中加强对泥浆性能的监测，经常测定泥浆指标，根据冲积层和基岩的地层特点调整泥浆指标以保证钻孔护壁效果。(6)

51、 钻孔：钻进时，立轴平稳旋转不能晃动，按钻孔深度及地层情况合理选择钻进参数、钻速、钻压及冲洗量。钻进中严格控制钻机转速，以防止钻孔偏斜。严格控制钻孔偏斜率及钻孔间距，使其符合“规范”和“设计”要求。(7) 钻孔测斜：为检查钻孔偏斜情况，按规范和设计要求每钻进20m测斜一次，并每隔3050m绘制钻孔实际偏斜方位图以指导施工。(8) 钻孔偏斜要求： 冻结孔：冻结钻孔偏斜率必须严格控制，偏斜率按不大于2.5控制，并结合各水平最大孔间距控制。 钻孔相邻孔间距要求：主孔相临孔终孔最大孔间距不得大于3.6m。严格控制各冻结孔向井心内偏斜，其偏斜最大值不得超过0.4m。 测温孔：偏斜率按不大于3控制。 水文

52、孔：各水平落点不超出井筒净断面。(9) 下管： 所有管材均选用(GB/T8163-1999)20#低碳钢无缝钢管，下管前要重新丈量钻具全长和校验孔深，确保下管深度符合设计要求。 配管：根据每个孔的深度进行配管，并对管子逐根进行准确丈量、编号、配组，并做好原始记录。 底锥：冻结管、测温管、水文管设密封底锥和加强隔板，冻结管的底锥焊接必须是双层，焊接后必须在地面打压合格后，方可使用。要求底锥钢板和加强隔板厚度不小于各类管壁厚，材质与各类管相同。焊接采用与管材材质相符合的J422焊条，焊接厚度不得小于各类管壁厚，焊接必须严密。 焊接：冻结管250m以上采用内衬管连接方式，250m以下采用外接箍连接方

53、式，测温管和水文管采用外接箍连接方式，接箍长度均为150mm。焊接时要求管材、管箍、焊条的材质必须一致，焊接厚度不低于冻结管壁厚，无砂眼，无裂纹，并且要求管端必须对正，保证同心度，焊接要严格按焊接工艺进行焊接。 下管结束经打压合格后，管口加盖封牢固定，才能转入下一个孔施工。 (10) 冻结管耐压试验：冻结管下置完成后，必须按“规范”要求进行水压耐压试漏，主孔试验压力均为4.5Mpa；辅孔试验压力均为2.3Mpa。试压时间为30min内压力不降，或压力下降值小于0.05MPa，再延续15min，其压力保持不变为合格。打压必须设专人，并做好原始记录。打压合格后加盖密封管口，以防杂物掉入或泥浆灌入管

54、内。(11) 水文孔施工：水文孔布置须躲开井筒主提升线，各水平落点不得超出井筒净断面， 水文管规格(见水文孔设计部分)。 滤水孔孔径为20mm，孔距横向100mm，纵向100mm，梅花形排列，管外焊6mm垫筋，焊4根，外缠22目铁砂网2层，并用14#铅丝按56mm间距均匀扎紧，并用8#铅丝固定。 水文孔底部必须加焊底锥。 水文管连接处必须焊牢，不渗漏并保证同心度。 水文管下置后必须进行认真洗孔，以出清水为准。(12) 冻检孔施工：为进一步检验两个井筒所穿过的地层地质情况，首先施工主冻结孔，对基岩段进行取芯，以便校核地层结构，确保冻结深度合理，取芯起止深度为460472m。(13) 各类钻孔施工，均要认真做好原始记录，要求全面、详细、准确。严格按ISO9001：2000标准，做好各环节、各过程控制，确保施工质量。(14) 冻结钻孔施工竣工后均提交如下资料 钻孔施工数据总表； 钻孔偏斜总平面图； 冻结检查孔柱状图； 水文孔施工结构图； 冻结孔施工竣工报告； 各水平冻结壁交圈平面图(见表7-3)。表7-3 冻结壁交圈水平表序号水平（m）岩性序号水平（m）岩性135黄 土7290中粒砂岩2