竖井开挖作业指导书

竖井开挖作业指导书
文件编号：GSG－QP－
版本号：
分发号：
控制要求：
1 施工准备
竖井开挖施工前，包括进行测量放线、场地平整、安装钻机等准备工作。

1.1根据设计要求，按《水利水电工程施工技术规范》进行施工测量放样，建立平面和高程控制网，并确定施工平台开挖范围。

1.2 场地平整应满足钻机及其附件的布置和施工操作要求。

1.3进行风、水、电等附属设施的安装，
1.4 开挖机械、钻机就位、调试。

2 开挖方案选择
竖井工程开挖方法有全断面开挖和先开挖导洞再进行扩大开挖两种
2.1 全断面开挖
全断面开挖一般采用自上而下进行，全断面一次爆破成型。

该法适用于井底无出渣条件或从井底出渣工期不能满足要求的情况。

可选用专用的成套施工设备施工.
2.2 先开挖导井再扩大开挖成型
开挖施工工艺：钻机就位导井开挖扩挖成型。

2.2.1 导井开挖
2.2.1.1导井开挖主要有一次钻孔分段爆破法、吊罐法、爬罐法和反井钻机法等。

2.2.1.2导井开挖方法的选定应在保证安全和质量的前提下，根据围岩的类别、断面尺寸、支护方式、工期要求、施工机械化程度、施工技术水平和技术经济指标等因素选定：
a）一次钻孔分段爆破法采用自上而下一次钻孔然后分段爆破的方法开挖导井。

此法钻孔偏斜率大，作业条件差，钻孔困难，只能适用较浅、断面较大的井。

b）吊罐法：先用钻机在竖井中心从上至下掘进导向孔，导向孔作提升吊罐用，导向孔与竖井底部平洞连通时，从竖井底部自下而上反向掘进，进行导井施工，每茬炮进尺不小于1.2m，导井全断面一次爆破成型。

导向孔施工时，定期对钻孔垂直度进行校准，保证钻孔偏斜率不超过设计要求。

导孔和导井的孔径应根据钻孔设备选定，导孔一般在200～300mm，导井在1400～2000mm之间。

该施工方法简单，设备投入较少，适应性强，但作业条件、施工安全差，劳动强度高。

c）爬罐法：采用专门的爬罐从底部自下而上开挖导井。

此法劳动力少，适应性强，开挖速度快，目前此法已成为导井开挖的主要方法。

d)反井钻机开挖导井，适用于中等硬度岩石，使用专门的反井钻机，先自上而下钻导孔，再自下而上扩孔成井。

该法具有纯钻进速度快、工效高、施工安全、劳动强度低、施工精度高、质量好等优点。

但设备投入高。

2.2.2 扩挖成型
导井贯通以后，自上而下进行扩大开挖。

扩大开挖一般采用手风钻或履带钻机钻孔，每个循环钻孔2.5～4.0m。

爆破后用人工或小反铲将渣扒入导井，从井底再用机械装运。

2.3 竖井采用自上而下全断面开挖时，应遵守下列规定：
a）必须锁好井口，确保井口稳定，防止井台上杂物坠入井内。

b）井口处设置安全隔栅，以确保井下施工安全。

c）井深超过15m时，人员上下宜采用提升设备。

d）提升设备应有专门设计。

e）漏水和滴水地段，应有防水、排水措施。

f）Ⅳ、Ⅴ类围岩地段，应及时支护。

2.4 竖井采用先打导井再扩挖成型时，应除遵守规范规定外，还应满足下列要求：
a）由井周边至导井口，应有适当的坡度，便于扒渣。

b) 采取有效措施，防止石渣打坏井底棚架，堵塞导井和发生人员坠落事故。

c)Ⅳ、Ⅴ类围岩地段和井壁有不利的节理裂隙组合时，应及时支护。

d)扒渣人员必须系好安全带，自井壁边缘顶部逐步下降扒渣。

e）导井被堵时，严禁到导井口位置或井内进行处理，以防石渣坠落。

3 钻孔爆破
3.1 钻爆设计
3.3.1 竖井开挖应采用光面爆破或预裂爆破技术。

3.1.2 爆破设计应根据设计图纸、地质情况、爆破器材性能及钻孔机械等条件，设计爆破参数，并在施工中不断总结经验，调整参数，设计内容包括：
a）掏槽方式。

b）炮孔布置，深度及角度。

c）装药量及装药结构、堵塞方式。

d）起爆方法和顺序。

e）爆破设计图。

3.1.3 光面爆破和预裂爆破的主要参数，应通过试验确定，试验参数可用工程类比法或参照下表：
a）光面爆破参数
注：孔深小于4m，炮孔直径40～50mm，药卷直径20～25mm。

b）预裂爆破参数
注：孔深小于4m，炮孔直径40～50mm，药卷直径20～25mm。

c）深孔预裂爆破参数
炮孔直径不宜大于75mm，孔距为孔径的7～10倍，硬岩及炮孔直径较小时取较大值，反之取较小值；不偶合系数一般取2～4。

线装药密度，可用工程类比法试选或下式估算：
Q x＝0.188aR0.5（g/m）
式中：a－预裂孔孔距，cm；R－岩石极限抗压强度，Pa(kgf/cm2)
3.1.4 光面爆破及预裂爆破的效果，应达到下列要求：
a）残留炮孔痕迹，应在开挖轮廓面上均匀分布。

炮孔痕迹保存率，一般硬岩不少于80％，中硬岩不少于70％，软岩不少于50％。

b）相邻两孔间的岩石平整，孔壁不应有明显得爆破裂隙。

c）相邻两轮炮之间的台阶或预裂爆破孔的最大处斜值，不应大于20cm。

d）预裂爆破的预裂缝宽度，一般不宜小于0.5cm。

3.2 钻爆作业
3.2.1钻孔质量应符合下列要求：
a）钻孔孔位应根据测量定出的中线、腰线及开挖轮廓线确定。

b）周边孔应在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线调整的范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm，其它炮孔的孔位偏差不得大于10cm。

c)炮孔的孔底，应落在爆破图所规定的平面上。

d）炮孔经检查合格后，方可装药爆破。

3.2.2 炮孔的装药、堵塞和引爆线路的联接，应由经过训练的炮工，按爆破图的规定进行。

3.2.3 引爆方法;
a)竖井爆破宜采用塑料导爆管引爆。

在杂散电流较大或用吊罐法施工时，则必须采用。

b）预裂爆破宜采用导爆索引爆。

c）导井或零星爆破，可用导火索引爆。

3.3 爆破安全规定
3.3.1 爆破材料的运输、储存、加工、现场装药、联线、起爆及瞎炮处理，必须遵守《爆破安全规程》的有关规定。

爆破材料应符合施工使用条件和国家规定的技术标准。

每批爆破材料使用前，应进行有关的性能检验。

3.3.2 进行爆破时，人员应撤离至受飞石、有害气体和冲击波影响的范围之外，且无落石威胁的安全地点。

3.3.3 爆破作业应有专人统一指挥，确保点炮人员全部及时撤离。

3.3.4 爆破前应将施工机具撤离至安全地点。

对难以撤离的施工机具、设备，应加以妥善防护。

3.3.5 导井自下而上开挖，距贯通面5m时，应自上而下贯通。

3.3.6 爆破后，应对井壁松动的危石进行处理。

对地质条件较差的地段，应采取喷砼等临时支护措施。

4 出渣运输方式
4.1竖井全断面开挖，宜采用卷扬机和吊罐出渣运输方式。

4.2先挖导井再扩挖，石碴落入平洞内，宜采用在平洞内安装集料斗或用装载机装渣，自卸车运输的方式出渣。

5 辅助设施
5.1电气系统
5.1.2电气系统布置应以安全、可靠，便于上下联络为原则，必须有专门设计。

5.1.3 系统控制等级应为：主电源系统=AC380V；控制系统、信号灯电铃：AC～220V；井内照明：AC～36V.井内控制柜可切断控制室的控制电路以防误操作，转入现场操作。

5.1.3 信号联络装置宜采用电铃、电话（对讲机）、信号灯复式系统，控制室、竖井内各装一套信号灯及电铃，提示运行人员设备的运行状态。

5.1.4 保护方式
a）选用设备具有缺相、过流、失压综合保护，液压、机械双重刹车系统、可在停电、系统故障、紧急情况下有效地抱闸刹车。

b）控制室总电源、设备电源、接触器、控制室及竖井内安装急停按钮，紧急情况下均可切断系统总电源。

5.2 提升设备
应根据实际情况专门设计制作或选用定型设备。

5.3 风、水、电的设置。

施工用风、给排水、供电等临时设施应满足施工需要。

6 规程、规范及相关文件
SL47-94《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》DL/T5099－1999《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》SDJ57－85《水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范》
SL52－93《水利水电工程施工测量规范》
GB6722-86《爆破安全规程》
DL/T5135-2001《水利水电工程爆破施工技术规范》。