马头门工程施工设计方案

河北钢铁集团矿业有限公司

大贾庄铁矿采选工程进风井-450m水平马头门施工安全技术措施

措【2014】5号

工程名称：大贾庄铁矿采选进风井工程

项目负责人：

施工队长：

编制人：

编制日期：2014年5月

执行日期：

中国华冶北票分公司大贾庄项目部

施工安全技术（措施）报审表工程名称：大贾庄铁矿进风井工程

大贾庄铁矿采选工程进风井掘砌

-450m水平马头门施工安全技术措施

一、工程概况

河钢集团大贾庄铁矿进风井-450m马头门设计为双向马头门，位于井深468.07m处，两个马头门采用弧形连接通道连接，马头门设计方位：00°00′00″，净高4.335m~3.7m，净宽4.5m，马头门截止位置距井筒中心为14m，采取钢筋混凝土支护，厚度400mm，混凝土强度等级为C30。马头门设计为直墙三心拱，三心拱拱高1500mm，三心拱拱顶半径3110mm，小拱半径1170mm，墙高2200mm，从马头门底板到其墙基础底面350mm；弧形连接通道断面形状为直墙半圆拱形，净宽800mm，墙高1900mm，拱高400，基础300mm，支护形式为钢筋混凝土结构，支护厚度分别为450/300mm，井筒混凝土支护厚度450 mm，砼强度等级为C30。

二、地质概况

马头门穿过的基岩段地层主要以混合花岗片麻岩、黑云变粒岩组成。

井筒冻结段开化后，井壁有淋水，涌水量估计在5m3/h左右。三、施工方案

针对马头门的设计特点，具体方案和步骤如下：

1、井深463.735m以上井筒浇筑混凝土结束后按荒半径掘进井筒，直到井筒深度在469.07m位置，先施工马头门墙部，后施工马头门拱部，由下而上施工。详细施工顺序如图1。

2、当岩石条件较差时，采用锚网临时支护，锚网要紧跟工作面。

3、井筒内采用整体金属组装模板，马头门采用木模板及钢模板，先组立墙、后组立拱，模板固定加固采用钢脚手架，脚手架搭起工作平台后，利用金属组立模板从下至上马头门进行浇注混凝土。

4、浇灌下灰，在上井口东侧设有料场和搅拌站。按C30配比配料：水泥：砂子：石子：水：早强碱水剂=1：2：2.76：0.44：0.04，采用JS-1000型搅拌机和PLD-1600D型电子计量配料机输送沙和石，用散装水泥通过水泥输送泵加入配料斗，在封口盘固定Ф159mm无缝钢管，钢丝绳连接钢管卡子螺丝固定，管子下端安装缓冲器，并接活节溜灰管下到模板，再分层振捣密实。

5、吊盘上设蓄水水箱，井筒淋水通过截水槽导入吊盘水箱内，再通过吊桶排出。工作面积水，利用风泵，直接把井筒积水抽到吊桶，提到地面。

6、马头门掘进深度达到2.0m开始探水工作，使用炮孔探水，钻孔深度5m，每次掘进循环进尺不超过2.0m。做到施工中“预测预报、有掘必探、先探后掘”原则。

四、施工方法

（一）放线

马头门施工前测量放线，确定马头门方位和底板标高，采用比长钢尺定出马头门标高点，利用地面已知水准基点，测出封口盘下尺口标高，对井筒设计标高进行测量定出标高位置。从地面定好马头门方向线，并在封口盘上打眼投放钢丝线两根，用线绳靠近钢丝线，把开

口中线定在井壁上，确定马头门中线，然后用画出马头门开口轮廓线，定出中线和腰线指导施工。

（二）、掘进

井筒部分采用正常掘进。马头门采用钻爆法施工，爆破器材的选择：打眼采用YT-29型风钻，配合中空六角钢钻杆及一字型钻头，水胶炸药，半秒延期电雷管。

1、凿岩：风钻下井前要检查钻具各部位能否正常工作，当确认钻具能正常工作时，方可下钻进行工作。打眼前按设计要求画出井巷轮廓线进行光面爆破作业，点出炮眼位置，采取定人、定位、定眼、定机分区作业。

2、装药、联线、放炮：首先将炮眼内残渣用压风吹净，测量杂散电流是否符合规定要求，并检查炮孔深度是否符合设计要求，然后按爆破设计要求填装药卷，经检查装药无误后，即可进行联线工作，联好线检查无误后，将吊盘及其它设备提至安全高度，人员安全撤离升到地面，打开井盖门，进行爆破。

钻眼爆破时应注意事项：

1、钻眼前应检查工作面围岩，处理掉危岩、活石后方可打眼，处理顺序先顶后帮。

2、打眼前应根据井筒中心垂线，马头门的中心线和拱基线，分别量测出井筒轮廓线和马头门的轮廓线，进行光面爆破作业，点出炮眼位置，使每个钻工心中有数。

3、打眼时，炮孔要直，孔位要准。

4、钻工要严格按规程操作，保证风钻正常运转。

5、装药前必须扫孔，把孔内岩粉清除干净，并逐圈装填，填够炮泥。

6、雷管使用前必须做导通试验，并检查雷管段数及型号，过期或不同型号、不同厂家生产的雷管严禁混合使用。

7、放炮前检查工作面所有设备是否提到安全高度，并开启井盖门。

（三）、装岩、排矸

马头门放炮后，使用洋马Vio55-5BC（CH）型履带式挖掘机将矸石抓至井筒内，当马头门掘进深度较深时，利用挖掘机将矸石耙入井筒，再装入吊桶，提升至地面。

（四）、临时支护

马头门围岩如有破碎需要采用锚网临时支护。

（五）永久支护

钢筋混凝土支护，双层钢筋横筋采用Φ22@200，竖筋采用Φ20@250。双层筋间距为300mm，壁厚400mm，井筒支护按原设计厚度450mm，浇灌混凝土。（六）探水钻孔布置及应急预案

（1）探水钻孔

马头门进行探水，探水钻孔施工采用YT-29型风钻，配合长5m 中空六角钢钻杆及一字型钻头，设计整个断面打5个钻孔，钻孔深5m，允许掘2m，超前3m。钻孔距底板1.5米水平布置3个探眼，1#、2#、3#钻孔开孔均位于掘进工作面正前方。1#孔位于巷道中心线上，

距巷道底板1500mm，方位角00°，钻孔倾角与巷道走向相同，沿掘进方向钻探，施工目的是为了探明掘进前方有无含水层和复杂地质构造， 2#、3#孔与1#孔水平布置，水平距2m，距井壁650，方位分别为15°、345°，倾角与巷道走向相同。另外2个钻孔，设计孔深为5米，方位角00°，倾角15°，分别探马头门顶板及底板，探完后的钻孔挂牌编号管理。

为防止在施工钻孔的过程中出水造成淹井，施工钻孔的孔径一定与注浆孔口管的直径相匹配，保证在出水情况下人工安设注浆孔口管并采用阀门可控制钻孔出水。

探水钻孔出水后测定钻孔涌水量，每个钻孔出水量超过1.0m3/h 则采用注浆封孔方法将钻孔封堵，其他钻孔停止施工，根据钻孔出水位置，及时调整钻孔角度，并对出水处采用水泥、水玻璃双浆液注浆封水。钻孔施工结束后，立即进行注浆工作。出水钻孔注浆工作结束后，才允许施工下一钻孔。

（2）注浆材料及注浆设备

①注浆材料：

本着源多价廉，经济合理的原则选取注浆材料，由于在花岗岩裂隙含水层中注浆，需要浆量大，且要开凿井筒，要求浆液固结后有较高的强度，因此采用水泥、水玻璃双液注浆材料。水泥浆的水灰比控制在1.5～0.6之间，水泥与水玻璃的体积比控制在1：0.4 ～ 1：1之间。

②注浆设备