铜陵有色金属集团铜冠矿山建设股份有限公司 安徽铜陵 244000
摘要:井筒井颈段处在第四系砂砾中,支撑力较低,且与井壁的摩擦力极低,当井筒深度达40m时,砂砾岩与井壁的摩擦力可支撑井筒的重力。为确保砂砾岩段井筒施工过程中不因砼自重而下沉,导致井筒“脱裤”现象发生,采用井字框架梁悬吊井壁施工技术,顺利通过砂砾岩,保证施工人员及设备安全。
关键词:第四系砂砾岩;井壁的摩擦力;井字框架梁;主动土
1 前言
青海省格尔木尕林格矿区II、V 矿群位于柴达木盆地西南边缘,矿区及其以东均为戈壁荒漠,地势平坦,海拔3230~3240m。其中II矿群主井井筒净直径Φ5.0m,锁口段4m,砌1200厚红砖,砂砾岩段180m,主要成分为角砾:灰褐色,稍湿,中密,颗粒不均,最大粒径80mm,一般粒径5~10mm,其中大于2mm的颗粒约占60%,粉细砂及泥质混合充填,轻微泥质胶结。
2 技术特点
2.1根据现场提供的勘探资料,主井砂砾层段达180m, 与井壁的摩擦力极低。
2.2采用框架梁悬吊井壁方法施工,使井壁与框架梁形成一个整体,确保此段井筒施工安全。
3 适用范围
适用于砂砾层段超过100m井筒;
4 工艺原理
4.1根据现场的地质条件和井筒技术参数,理论计算井口框架梁的截面尺寸、长度以及钢筋的选型。
以青海格尔木尕林格Ⅱ矿群主井为例,井筒净直径5.0m,设H m以下摩擦力可承受井颈自重:
5.2操作要点
5.2.1开挖
井口框架梁与井颈段以及井架基础一并采用挖掘机开挖,视砂土层的稳定性来决定开挖的大小,若稳定则可采用小面积开挖,以减少开挖量、混凝土支护量以及碴石回填量,以提高施工进度,若砂土层不稳定则可采用大面积开挖,控制边坡。井颈段6m以及框架梁基础采用挖掘机开挖时,基坑放坡系数选择1:0.8。砂砾岩段井筒不需爆破,直接采用中心回转抓岩机装岩,风镐修理成形,吊桶提升。
5.2.2梁基础加固
框架梁开挖后首先将挠动的砂层人工清除,其次用高强度的碎石回填基础,并分层夯实,作为地基的持力层,以提高地基的承载力,减少沉降。
5.2.3钢筋绑扎
按计算结果选择受力筋、圈筋、连接筋。钢筋绑扎两根主梁采钢筋笼形式,在井口附近绑扎,绑扎结束吊装至井口井颈上再绑扎另外两根副梁,框架梁钢筋要与井颈段钢筋连成一个整体。框架梁钢筋骨架吊装过程中要防止变形。
5.2.4立模浇筑
井颈段井筒采用小钢模,段高为1.25m,框架梁采用0.03m厚木模,段高选用1.35m,立外模;混凝土按设计配合比配制,采用分段浇筑,先浇至框架梁梁底面,待钢筋绑扎好,模板立好后,再浇筑框架梁和与其相交的井筒部分形成一个有机整体。框架梁的混凝土强度选择应与井筒井颈段相同。井身段砂砾岩采用整体金属模板,用3台16T凿井稳车悬吊,完成井筒180m砂砾层的浇筑。
5.2.5回填养护
拆除模板,当框架梁混凝土的强度达到1.2MPa时,方可拆除框架梁的外模板,回填夯实,达到设计要求。
6 材料与设备
6.1主要材料
从上表可以看出,框架梁施工与传统的施工艺相比,可以大大节省措施工程费用以及工作时间。从施工至结束全过程可节约12天,节约费用约26万元。
10.2社会效益
使用框架梁施工,可以安全快速地完成对井筒壁座的施工,从而保证了工作面的施工安全,有效地提高井壁的承载力;
11 应用实例
铜冠矿山建设股份有限公司承建的青海格尔木铁多金属矿Ⅱ矿群主井井建工程井深579m,其中第四系砂土层180m,井颈段6m,计划开工日期2013年9月14日,竣工日期2014年3月13日,计划工期180天,实际160天,比计划提前20天完成砂砾层及壁座的施工。
铜陵中都矿山建设有限责任公司(铜陵有色金属集团铜冠矿山建设股份有限公司前称)承建的谦比西铜矿东南矿体主井工程,井筒直径6.5m,井深1193.8m,其中井颈段139m,第四系土层25m,通过采用框加梁壁座施工井筒,比计划提前12天完成井颈段施工
论文作者:陈忠庆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/19
标签:井筒论文; 砂砾论文; 框架论文; 井壁论文; 摩擦力论文; 铜陵论文; 格尔木论文; 《基层建设》2017年第26期论文;