隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，那么，作為煤礦工程施工單位，要想持續(xù)良好的發(fā)展下去，就必須始終堅(jiān)持?安全生產(chǎn)，質(zhì)量第一的原則，只有質(zhì)量得到了保證，施工企業(yè)才會(huì)發(fā)展的發(fā)展的更好，所以，質(zhì)量是至關(guān)重要。

　　【摘 要】 本文是作者結(jié)合自己所做實(shí)際工程，對(duì)煤礦施工中關(guān)于立風(fēng)井施工的方法、優(yōu)化、立風(fēng)井位置調(diào)整方案的主要幾個(gè)問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題做了具體分析與介紹，可供同行參考。

　　【關(guān)鍵詞】職稱論文,立風(fēng)井,施工方案,設(shè)計(jì),優(yōu)化

　　1 關(guān)于立風(fēng)井位置

　　1.1 初步設(shè)計(jì)立風(fēng)井位置

　　鑒于礦井為高瓦斯礦井，水文地質(zhì)條件中等，在淺部設(shè)回風(fēng)立井既可縮短通風(fēng)距離，避免下行風(fēng)，又便于萬(wàn)一發(fā)生災(zāi)害時(shí)井下人員能安全快速撤離;礦井首采區(qū)上山長(zhǎng)度大，設(shè)淺部回風(fēng)井可縮短貫通距離，有便于建井多頭施工，縮短建井工期;淺部設(shè)總回風(fēng)巷，立風(fēng)井可服務(wù)幾個(gè)采區(qū)，以減少采區(qū)風(fēng)井?dāng)?shù)，延長(zhǎng)立風(fēng)井服務(wù)年限，同時(shí)為避免壓煤，故初設(shè)確定立風(fēng)井位于煤層露頭以外，高溝村西北約定300m處，井口坐標(biāo)為：X=3827822.000;Y=38373323.000;Z=+2235.500m。風(fēng)井落底±0.000m水，經(jīng)回風(fēng)石門與首采區(qū)回風(fēng)上山相接。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告資料，立風(fēng)井井筒全部位于新生界及基巖風(fēng)化帶地層中，水文地質(zhì)條件不很好。

　　1.2 風(fēng)井檢查孔地質(zhì)報(bào)告結(jié)論

　　據(jù)129勘探隊(duì)提交了《風(fēng)井檢查孔地質(zhì)報(bào)告》，報(bào)告審查意見(jiàn)書(shū)認(rèn)為：常村煤礦立風(fēng)井井筒檢查孔工程地質(zhì)條件不良，新生界地層全部為松散軟巖類，并賦存松散砂礫石含水層，井筒需要采用特殊鑿井法施工。就立風(fēng)井位置及施工方法論述如下。

　　2 風(fēng)井位置調(diào)整方案

　　(1)立風(fēng)井位置調(diào)整方案1：在初設(shè)風(fēng)井廣場(chǎng)內(nèi)將風(fēng)井井口位置向采區(qū)上山方向(北東490)平移53m，風(fēng)井落底±0m，位于L4灰?guī)r以上11m的細(xì)粒砂巖中，風(fēng)井距井檢孔67m。風(fēng)井廣場(chǎng)煤柱線與初設(shè)有少許出入，但不影響首采工作面位置，井底回風(fēng)石門減少53m，按概算指標(biāo)可節(jié)省投資29.56萬(wàn)元。缺點(diǎn)是距井檢孔67m，影響到井檢孔資料的準(zhǔn)確性。

　　(2)立風(fēng)井位置調(diào)整方案2：在初設(shè)風(fēng)井廣場(chǎng)內(nèi)，將風(fēng)井進(jìn)口位置向采區(qū)上山方向平移山 35m，風(fēng)井落底標(biāo)高+5.0m，仍位于L4灰?guī)r以上11m的細(xì)粒砂巖中，風(fēng)井距井檢孔49m，風(fēng)井廣場(chǎng)煤柱線不影響首面開(kāi)采，風(fēng)井井筒工程量減少5m，但采區(qū)回風(fēng)上山斜長(zhǎng)增加7.7m。風(fēng)井落底位置距新生界松散地層由方案1的19.23m減少到14.23米。該方案的缺點(diǎn)是改變了礦井及首采區(qū)回風(fēng)水平的標(biāo)高，增加了采區(qū)回風(fēng)上山的斜長(zhǎng)，首采區(qū)上山斜長(zhǎng)原本就長(zhǎng)，這對(duì)施工不利，還將影響接替采區(qū)總回風(fēng)水平。根據(jù)井檢孔地層柱狀圖和井檢孔地層部面圖，初設(shè)立風(fēng)井落底+0m標(biāo)高，正位于石巖系太原組L4灰?guī)r中，圍巖屬于Ⅰ類強(qiáng)穩(wěn)定巖層，工程地質(zhì)條件良好，但L4灰?guī)r為巖溶裂隙承壓含水層，富水性強(qiáng)，水位標(biāo)高+171.51m，涌水量預(yù)計(jì)達(dá)186m3/h，占井筒全部涌水量218m3/h的85.3%，這顯然不利于井筒和井底石門施工。因此，設(shè)計(jì)認(rèn)為立風(fēng)井位置應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整，調(diào)整后立風(fēng)井落底位置需要足距L4灰?guī)r強(qiáng)含水層的防水巖柱要求。

　　立風(fēng)井井底防水巖柱厚度計(jì)算如下：ha≥h1+h2，式中：ha――防水安全巖柱厚度，m;H1――導(dǎo)水破壞帶厚度; H1――阻水帶厚度;由于風(fēng)井井筒位置不在所采煤層上下，因此本次計(jì)算過(guò)程中不考慮導(dǎo)水破壞帶厚度，則ha=h2。

　　阻水帶厚度計(jì)算：H2=P/Z，式中：h2――阻水帶厚度，m; P――作用在底板上的水壓，MPa(P=ρgh) ; Z―――阻水系數(shù)，泥巖為0.1-0.3Mpa/m，取0.2Mpa，則h2=(1000×10×171.51×10-6)/0.2=8.6m。(式中ρ 為1000kg/m3，g為10m/s2，水位標(biāo)高+171.51m，h為1717.51m，Z取0.2Mpa)

　　因此，計(jì)算防水安全巖柱厚度為8.6m，考慮一定的安全系數(shù)取10m。

　　立風(fēng)井井口位置及風(fēng)井施工方法的優(yōu)化，風(fēng)井井口位置平移方案和井筒施工方法各有優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算和論證，最終確定立風(fēng)井的井口位置和施工方案，使立風(fēng)井井口位置合理，井筒鑿井施工技術(shù)先進(jìn)可行，又安全可靠，節(jié)省施工工期，還經(jīng)濟(jì)合理，得到建設(shè)方和有關(guān)專家的高度好評(píng)。綜合上所述，設(shè)計(jì)推薦方案1。調(diào)整后，風(fēng)井井口坐標(biāo)為：X=3827856.771;Y=383873363.000;Z=+223.500m。同時(shí)，風(fēng)井廣場(chǎng)布置進(jìn)行合理調(diào)整，將風(fēng)硐和風(fēng)機(jī)房移至井筒南側(cè)，可避免風(fēng)井廣場(chǎng)壓煤。

　　3 凍結(jié)法施工的優(yōu)缺點(diǎn)

　　3.1 初設(shè)對(duì)立風(fēng)井施工方法的初步考慮

　　在礦井初步設(shè)計(jì)中，根據(jù)井田地質(zhì)勘探報(bào)告，立風(fēng)井全部處于新生界松散層及基巖風(fēng)化帶中，水文地質(zhì)條件不清，根據(jù)鄰近礦井施工預(yù)測(cè)，可能有流砂層等不良地質(zhì)情況出現(xiàn)，考慮采用全段凍結(jié)法施工，其優(yōu)點(diǎn)是：(1)凍結(jié)法技術(shù)成熟，施工可靠性高，能有效解決新生界松散地層中復(fù)雜水文地質(zhì)條件問(wèn)題。(2)凍結(jié)法施工受不可預(yù)測(cè)干擾因素少，井筒施工工期有保證。當(dāng)然，凍結(jié)施工也有自身固有的缺點(diǎn)：(1)雙層井壁，風(fēng)井井筒凈直徑4m，凈斷面12.6m2，D擺=5.5m，S 擺=23.8m2，井筒工程量較大。(2)凍結(jié)費(fèi)用高，雙層井壁，材料消耗多，投資較大。初設(shè)概算風(fēng)井凍結(jié)費(fèi)584.7萬(wàn)元，鑿井工程費(fèi)537.3萬(wàn)元，合計(jì)1122萬(wàn)元。以考慮采用普通鑿井法。井筒掘進(jìn)斷面較小，僅17.3m2，工程量及投資較省。

　　3.2 立風(fēng)井可供選擇的施工方法

　　普通鑿井法：根據(jù)井檢孔地質(zhì)報(bào)告，將立風(fēng)井井口位置移位，如前述風(fēng)井位置方案1、則井筒落底于L4灰?guī)r以上11m的細(xì)粒砂巖中，避開(kāi)了太原組中的強(qiáng)含水層，井筒涌水量?jī)H來(lái)自新生界地層中的6個(gè)含水層，而新生界水層井筒涌水量小，僅32m3/h，同時(shí)，立風(fēng)井落底標(biāo)高±0m，井筒較淺，井深223.5m，采用強(qiáng)排措施是有可能的，則井筒施工可用特殊鑿井法施工;基巖風(fēng)化帶巖芯破碎，推定圍巖分類屬于Ⅳ類弱穩(wěn)定巖層;井筒落底±0m水平為L(zhǎng)4灰?guī)r，工程地質(zhì)條件屬于Ⅰ類強(qiáng)穩(wěn)定巖層，但涌水量很大，井筒施工需預(yù)先采取注漿堵水等治水措施。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述可知;煤礦工程的地質(zhì)條件極為復(fù)雜，會(huì)經(jīng)常受到各種因素的影響，所以要加強(qiáng)質(zhì)量控制，要始終堅(jiān)持“安全生產(chǎn)，質(zhì)量第一”的原則，做好煤礦立風(fēng)井位置的安排尤為重要，只有這樣煤礦工程的質(zhì)量才會(huì)提高，才能安全生產(chǎn)。

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