1、铁路重点工程隧道5个斜井排水、提升工程专项施工方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目录第一章 斜井优化设计6第二章 施工平面、立体布置13一、2斜井141、2斜井洞口场地布置14二、4斜井192、 4斜井洞口纵断面图20三、3斜井井底轨道布置图23第三章 有轨斜井提升能力计算分析24一、比较原则25二、目前设备选型的总体评价25三、有轨提升设备配置及生产能力汇总252有轨斜井提升能力计算25一、2JK31.520型提升机配合10m3矿车25一）双筒提升机已知使用条件25二）初步选型：25提升机最大静张力验2、算26二、2JK31.520型提升机配合12m3矿车26提升机选择272有轨斜井进料提升能力计算27一、JK2.52.031.5型提升机配合4m3混凝土罐车27提升容器的选择27提升机选择27钢丝绳选择28天轮直径（d）选择284#有轨斜井提升能力计算28一、2JK2.51.520型提升机配合8m3矿车28二、2JK31.520型提升机配合10m3矿车297.5最大7.511250=84735kg294有轨斜井进料提升能力计算30一、JK2.01.530型提升机配合4m3混凝土罐车30提升容器的选择30提升机选择30二、JK2.52.020型提升机配合4m3混凝土罐车30提升容器的选择31提升3、机选择31钢丝绳选择31天轮直径（d）选择31第四章 斜井施工主要设备配备322、3斜井设备配备33第五章 施工排水35一、斜井施工期间的排水36(1) 1号斜井36(2) 2号、3号、4号斜井36(3) 5号斜井36二、正洞施工期间斜井排水36（1）1号斜井36（2）2号斜井37（3）3号斜井37（4）4号斜井38（5）五号斜井38三、应急排水措施38第六章 斜井正洞有轨和无轨运输的比较44一、井底车场的比较45二、运输设备的比较45三、固定成本的比较45四、设备修理费用、修理时间的比较45五、能源消耗的比较46六、人员配备及费用的比较46七、施工循环时间的比较46八、洞内空气质量的比较464、第七章 竖直投料孔方案48一、投料孔选址49二、投料孔设计50三、投料孔施工工艺流程50四、投料孔技术配套51五、投料孔注浆技术51第八章 斜井提升安全措施541、双筒不摘钩提升措施552、防溜、防过卷安全保证措施553、提升全过程的摄像监控系统554、井底阻车安全装置555、其它安全措施56第一章 斜井优化设计前言2006年12月25日xx铁路重点工程开工典礼举行后，项目部及各工区人员即火速进场。根据招标用施工图，项目部组织各工区相关技术人员对现场进行认真踏勘，结合工期要求、各斜井施工提升运输方案、提升设备的配置等因素对xx隧道5个斜井的洞口位置、井身设置、断面尺寸等设计方案进行了优化。截止5、目前，斜井方面的优化工作已基本完成。现将各斜井的优化变更情况分述如下。一、1#斜井1、斜井位置xx隧道原设计1#斜井井身长945.31米，综合坡度9.13%，井底与正洞右线单联斜交，交点里程为YDK22+555。井口位于滑坡体处，暗洞口进入山体坡脚40多米，仰坡开挖高度达 60多米，暗洞口底板标高高出既有便道约4米。由于山体地形较陡，造成开挖边坡较高、土石方量较大、边仰坡防护量大，且不利于边仰坡稳定，无法实现早进洞施工。将暗洞口位置向设计左侧移动41米（避开滑坡体），标高下降2.6米（比既有便道高1.4米）。在保持原设计坡度总体不变的情况下，井底联接处位置相应发生改变，交点里程为YDK22+46、52.5。此方案可避免洞口段的高边坡开挖，实现早进洞。此外井身长度缩短46.2米，在降低工程造价的同时，可提前进入正洞施工。附：xx隧道1#斜井井身位置调整平面图 xx隧道1#斜井井身位置调整纵断面图（此方案已进入施工图）2、断面尺寸xx隧道1#井身断面原设计为单车道加错车道，错车道每200米设一个，共3个。1#斜井作为对应正洞开挖与衬砌的运输和四个作业面的施工通风通道，承担对应正洞的出碴、混凝土及其他材料的运输任务，施工机械设备和通风设备也要从斜井进入正洞作业。为了满足工期要求，充分发挥无轨运输“速度快、效率高”的优势，1#斜井承担正洞4个作业面的出碴和衬砌混凝土运输任务，由于正洞采用无轨运7、输，断面要满足3根180cm通风管的布置，在隧道开挖期间才能满足施工通风要求。计划在正洞右线1、2#斜井间贯通后，利用1#斜井承担2#斜井对应正洞剩余的部分施工运输和通风任务，为保证工期，最多要开辟5个作业面进行开挖和衬砌，施工运输更加繁忙。鉴于以上原因，建议将1#斜井井身断面改为双车道，拱部考虑悬挂通风管的位置，在一侧留出人行道位置。具体尺寸见附图。附：xx隧道1#斜井井身断面尺寸调整图（此方案由于和铁道部鉴定中心对初步设计的意见有冲突，未被采纳，目前设计断面仍为单车道加错车道断面）二、2#斜井1、斜井位置xx隧道原设计2#斜井井身长791.79米，倾角14.75，与正洞右线双联斜交，交点里8、程为YDK25+320，与正洞小里程方向夹角为182444。斜井围岩以级为主，地下水较发育。由于地下水较发育，斜井建井开挖难度较大，斜井尽可能缩短长度后，可减少开挖困难；为满足正洞提升运输任务，所配3米绞车提升机功率较大，按原设计倾角14.75开挖斜井时，不能完全发挥提升机的功效。洞口位置偏移，井身位置整体向小里程方向旋转，井身倾角由14.75变为22，井身长度缩短283.62米，井底联接处为单联斜交，井身与右线小里程方向夹角为392611，交点里程为YDK25+006。变更后3米绞车完全能满足倾角22斜井提升能力的要求；此外井身长度缩短283米，在降低工程造价的同时，可提前近3个月进入正洞施9、工，对缩短工期意义重大。附：xx隧道2#斜井井身位置调整平面图 xx隧道2#斜井井身位置调整纵断面图（此方案已得到业主、设计、监理三方认可，待正式施工图到位后再进行相应的变更）2、断面尺寸原设计斜井采用有轨运输三车道设计，净空宽度为6.3米，高度为4.34米，有轨车道的宽度为1.4米，轨距0.9米，矿车斗容为4立方米。本工程的施工工期异常紧张，为满足右线28个月达到铺架条件的合同工期要求，现场施工时，要加快斜井井身施工的速度，以便尽快进行正洞的开挖；在斜井开挖至井底后，要同时开辟4个正洞施工作业面，斜井井身要承担正洞施工的运输和通风任务。、提高井身施工进度按原设计断面尺寸，井身开挖采用耙斗装岩10、机进行装碴作业，装碴速度慢，施工效率较低，如对现有断面尺寸适当加大，以满足PC60小型挖掘机装碴，将明显提高装碴效率，可提前3个多月完成井身开挖任务，开辟正洞施工作业面。、提高正洞施工进度正洞开挖时，通过斜井将洞碴的运出洞外。如采用斗容为4立方米的矿车，一般实际每天的出碴量约为600立方米，只能保证正洞日开挖进尺6米多，无法保证施工总工期的按时完成。如采用10m3矿车进行出碴运输，每天的出碴量可达1600立方米，能保证正洞日开挖进尺16米多。一般10m3矿车的设计宽度达1.65米。、改善施工通风斜井开挖至井底后，计划开辟4个正洞作业面，洞内存在瓦斯等有害气体，为加强通风，井身断面要满足4趟（每11、个正洞作业面一趟）直径1.7米的通风管的布置位置。附：2#斜井井身断面尺寸调整图。（我方建议净空断面尺寸为宽6.9m,高6.21m,施工图设计净空断面尺寸为宽6.7m,高5.96m）三、3#斜井xx隧道原设计3#斜井与线路交点里程为DK28+400，与线路大里程方向夹角为68，井口里程为X3DK0+820，倾角21.77，斜长879.92米，采用有轨运输三车道断面。在进行施工准备期间，据当地老乡反映洞口所在坡体存在滑移现象，之后铁四院对该位置进行补充钻探，钻探资料表明洞口坡体为滑坡体。为确保施工安全，需对3#斜井位置进行改移。经过我方和铁四院的共同努力，目前新3#斜井位置已基本确定，其位于线路12、前进方向右侧，与右线线路交点里程为YDK28+230，与线路大里程方向夹角约17，采用斜交单联方式，有轨运输三车道断面，斜井倾角23.10，斜长900.37m，井口里程X3DK0+831。四、4#斜井1、斜井位置xx隧道原设计4#斜井位于线路前进方向的左侧，与线路交点里程为DK29+700，与线路小里程方向夹角为43，井口里程为X4DK0+828，倾角22.86，斜长893.18米，采用有轨运输三车道断面。根据对4#斜井位置实际地形的勘察，原设计洞口位置前有大量的民房，且井口场地十分狭窄，不能满足提升设施的布置，在现有位置进行斜井的施工，将有大量的民房需要拆迁，并对周围居民带来很大的施工干挠。13、拟将井口位置往大里程方向平移49m，斜井与正洞的交点里程为DK29771.848,斜井与正洞的夹角及长度不变，仍为与小里程方向的夹角为43，斜长为890.5m。附：xx隧道4#斜井井身位置调整平面图xx隧道4#斜井井身位置调整纵断面图（此方案已直接进入施工图）2、断面尺寸原设计同2#斜井,采用有轨运输三车道设计，净空宽度为6.3米，高度为4.34米，有轨车道的宽度为1.4米，轨距0.9米，矿车斗容为4立方米。施工图设计净空断面尺寸调整为宽6.7m,高5.96m(和2#斜井相同)。五、5#斜井1、斜井位置xx隧道5#井位于线路前进方向右侧，与右线线路中线交点里程YDK35+200，与线路大里程方14、向夹角50，斜井综合坡度7.97%，斜长200.8m，井口里程X5DK0+200。限于地形地貌之情况，4#井、5#井之间的正洞开挖是xx隧道工期关键线路，4#井、5#井之间正洞长度为5500m，出口与5#井之间正洞长度只有388m，从实施性组织设计角度考虑，进度任务分配极不均衡。通过现场踏勘，自村间便道经过原5#井上行约300m处，地面高程约在320左右，具备斜井井口布置场地。建议将5#斜井位置进行改移，改移后5#井井位位于线路前进方向右侧，与右线线路中线交于YDK34+800，与线路大里程方向夹角423835”；投影长度320m，斜长321.41m。此方案将4#、5#之间正洞距离较原设计减少15、400米，将5#与出口之间距离较原设计增加400米，有利于正洞施工任务的均衡划分。（此方案已得到业主、设计、监理三方认可，待正式施工图到位后再进行相应的变更）附：xx隧道5#斜井井身位置调整平面图 xx隧道5#斜井井身位置调整纵断面图2、断面尺寸xx隧道5#井身断面原设计为单车道加错车道，共设错车道一处。5#斜井作为对应正洞开挖与衬砌的运输和四个作业面的施工通风通道，承担对应正洞的出碴、混凝土及其他材料的运输任务，施工机械设备和通风设备也要从斜井进入正洞作业。为了满足工期要求，充分发挥无轨运输“速度快、效率高”的优势，5#斜井承担正洞4个作业面的出碴和衬砌混凝土运输任务，且正洞向小里程的2个作16、业面为控制总工期的主控作业面；由于正洞采用无轨运输，断面要满足2趟180cm直径通风管的布置，在隧道开挖期间才能满足施工通风要求。鉴于以上原因，建议将5#斜井井身断面改为双车道，拱部考虑悬挂通风管的位置，在一侧留出人行道位置。具体尺寸见附图。附：xx隧道5#斜井井身断面尺寸调整图第二章 施工平面、立体布置一、2斜井1、2斜井洞口场地布置2、 2斜井井底车场布置4、 2斜井井底转载布置图一5、 2斜井井底转载布置图二5、 2斜井井身断面图二、4斜井1、 4斜井洞口场地布置2、 4斜井洞口纵断面图3、 4斜井井底车场布置4、 4斜井井身断面图5、 4斜井井底转载布置图三、3斜井井底轨道布置图 第三17、章 有轨斜井提升能力计算分析不同容量提升矿车计算比较一、比较原则1、提升速度：斜井提升设备受斜井轨道铺设质量影响，结合行车安全性综合考虑，选择钢丝绳最大绳速在5.0m/s左右为宜。2、提升能力：提升设备的提升能力是由发动机的功率决定的。在最大绳速一定的情况下，发动机的功率越大，提升能力越大。3、矿车容量：矿车装碴量越大，需要的提升力越大，对提升系统的要求越高。二、目前设备选型的总体评价有轨斜井设备配置充分考虑了斜井运行速度的影响，结合施工生产的要求，采用大功率、大容量的提升设备，能够满足施组对工期的总体要求。三、有轨提升设备配置及生产能力汇总有轨斜井生产能力汇总表型号电动机（kw）最大净拉力（18、kg）最大净拉力差（kg）钢丝绳绳速（m/s）矿车容量（m3）运行时间（s）月生产能力（m）备注2斜井2JK31.520480135009000(6*19)364.610125480双滚筒JK2.52.031.532090009000313.2单滚筒3斜井2JK31.520517130008000(6*19)345.610.5160500双滚筒4#斜井2JK31.520480135009000(6*19)374.610210420双滚筒2JK2.51.52038090006500(6*19)344.78210380 双滚筒JK2.52.02032090009000313.2单滚筒（备选）2有轨19、斜井提升能力计算根据优化方案：2斜井坡度变为220，距离缩短为283米，提升能力分析如下。一、2JK31.520型提升机配合10m3矿车一）双筒提升机已知使用条件矿车能力，10 m3 (9.8*1.6*1.6),自重8.7T；矿碴1.7t/m3；提升机绳速4.6m/s；斜井长度500 m ；斜井倾角22。各主要参数：f1: 矿车(采用滚动轴承)运动时的阻力系数 f1=0.015；f2:钢丝绳运动阻力系数f2=0.35；T：提升一次循环时间s；L：提升斜长m；Vm：提升机绳速m/s；Q：提升一次重量kg；Qm：矿车的总重kg； ：井筒倾角=22;：提升机传动效率=0.90； p：钢丝绳每米重量k20、g/m;N: 提升机电动机功率KW; F：计算最大静张力kg;F差：计算最大静张力差kg;二）初步选型：按2JK31.5双筒提升机，电动机功率480KW，滚筒直径3 m，滚筒宽度1.5 m，绳速为4.6m/s，容绳量1000m，最大静张力135kN，最大静张力差90 kN，钢丝绳为619-36，钢丝绳每米为4.8kg提升机最大静张力验算F=（Q+Qm）（sin+f1cos）+PL(sin+f2cos)F=(17000+8700)(sin220+0.015cos220)+4.8500(sin220+0.35cos220)F=25700（0.3746+0.0150.9271）+2400(0.37421、6+0.350.9271)F=11662.29kg 135 kN ( 符合最大静张力条件 )提升机最大静张力差验算F差=F- Qm（sina-f1cosa）F差=11662.29-8700(sin2200.015cos220)F差0.9271)F差=8524.2 kg 90 kN ( 符合最大静张力差条件 )。提升机电动机功率验算N= F差Vm102= 8524.24.61020.9=427KW500KW (符合电机功率要求 )。提升钢丝绳验算Pk=（Q1+Q2）（sin+f1 cos）（110m）-L（sin+f2cos）=257000.38852707.69-349.54=4.23(kg/22、m) 4.8(kg/m)（满足已选钢丝绳要求）Q1提升容器及连接装置的自重，取8700kg；Q2提升容器的有效载重，17000kg；L钢丝绳提升长度；取500米；钢丝绳公称抗拉强度，取160kg/mm21；f1提升容器的阻力系数，取0.015；f2钢丝绳移动的阻力系数，取0.35；斜井倾角22；m安全系数，取6.5。提升机提升能力验算计算提升一次循环时间（双钩斜井侧卸式矿车）：T =井底装碴时间线路运行时间（按500米计算）；T =300s500m4m/s(平均速度)425s，即：8.47车/h；每小时提升量：Q =10m3/车8.47车/h84.47m3/h；一天按照工作20小时计，可提升123、689.4m3。隧道开挖平均为105m3/延米(松方)，斜井提升能力控制通过斜井运输工作面总的开挖进度为16m/d，考虑一定的系数，2#斜井正洞所有工作面最大生产能力为480m/月。结论：经计算分析，本项目选2JK31.5双筒提升机，滚筒直径3 m，滚筒宽度1.5 m，绳速为4.6m/s，容绳量1000m，最大静张力135kN，最大静张力差90 kN，钢丝绳619-36，矿车10m3/车，满足项目施工需要。二、2JK31.520型提升机配合12m3矿车A.提升机选择选用12m3矿车，每次提升1辆。最大静张力（最大）最大n（Q1Q2）（Sinf1COS）PkL（Sinf2COS）n一次提升车数；24、Q1提升容器及连接装置的自重，为9000kg；Q2提升容器的有效载重，为19200kg；斜井倾角，22；f1提升容器的阻力系数，用0.015；f2钢丝绳移动的阻力系数，用0.35；Pk提升钢丝绳的单位长度重量，计算暂选用37钢丝绳，取4.871kg/m；L钢丝绳提升长度，为500m；经计算：最大1（900019200）（Sin220.015COS22）4.871500（Sin220.25COS22）12427.2kg最大静拉力差（差）差最大nQ1（Sinf1COS）12427.219000(Sin220.015COS22）9182.5kg提升机选择按2JK31.520型双筒提升机，电动机功率525、00KW，滚筒直径3 m，滚筒宽度1.5 m，绳速为4.6m/s，容绳量1000m，最大静张力135kN，最大静张力差90 kN，钢丝绳为619-36，钢丝绳每米为4.871kg综述：选用2JK31.520型提升机，配（619）37钢丝绳、12m3矿车，不能满足提升要求。2有轨斜井进料提升能力计算一、JK2.52.031.5型提升机配合4m3混凝土罐车按一般较长斜井的施工经验，斜井施工进料采用单钩提升。提升容器的选择根据斜井设计断面和井底设备，采用4m3砼运输车和中小型矿车，每次提升1辆。人员上下井也乘单钩提升的22座人车。提升机选择最大静张力（最大）最大n（Q1Q2）（Sinf1COS）Pk26、L（Sinf2COS）n一次提升车数；Q1提升容器及连接装置的自重，为4000kg；Q2提升容器的有效载重，为9000kg；斜井倾角，22.86；f1提升容器的阻力系数，用0.01；f2钢丝绳移动的阻力系数，用0.25；Pk提升钢丝绳的单位长度重量，计算暂选用31钢丝绳，取2.887kg/m；L钢丝绳提升长度，为600m；经计算：最大1（90004000）（Sin22.860.01COS22.86）2.887600（Sin22.860.25COS22.86）6241.3kg提升机选择:选用KJ2.5231.5型提升机，绳速3.2m/s,配320Kw电动机，最大静拉力为9000kg，完全可以满足27、提升计算。钢丝绳选择钢丝绳安全系数按煤矿安全规程提升物料时用7.5，升降人员时用9.0，要求钢丝绳破断拉力总和。当提升物料时：7.5最大47850kg当升降人员时:经计算：最大1（15404000）（Sin22.860.01COS22.86）2.887900（Sin22.860.25COS22.86）3811kg9.0最大34299kg选用31钢丝绳，抗拉强度1900Mpa，钢丝绳破断拉力总和为57200kg ，提升物料、升降人员均满足要求。天轮直径（d）选择采用游动天轮，要求d（4060）绳，采用直径2000mm天轮完全可以满足要求。4#有轨斜井提升能力计算一、2JK2.51.520型提升机28、配合8m3矿车选用8m3矿车，每次提升1辆。最大静张力（最大）最大n（Q1Q2）（Sinf1COS）PkL（Sinf2COS）n一次提升车数；Q1提升容器及连接装置的自重，为6000kg；Q2提升容器的有效载重，为12000kg；斜井倾角，22；f1提升容器的阻力系数，用0.015；f2钢丝绳移动的阻力系数，用0.25；Pk提升钢丝绳的单位长度重量，计算暂选用34钢丝绳，取3.423kg/m；L钢丝绳提升长度，为950m；经计算：最大1（600012000）（Sin220.015COS22）3.423950（Sin220.25COS22）8973kg最大静拉力差（差）差最大nQ1（Sinf1C29、OS）897316000(Sin220.015COS22）6807kg提升机选择选用2JK2.51.520型提升机，配380Kw电动机，最大静拉力为9000kg，最大静拉力差6500kg，不能满足提升计算。二、2JK31.520型提升机配合10m3矿车A.提升机选择选用10m3矿车，每次提升1辆。最大静张力（最大）最大n（Q1Q2）（Sinf1COS）PkL（Sinf2COS）n一次提升车数；Q1提升容器及连接装置的自重，为8000kg；Q2提升容器的有效载重，为15000kg；斜井倾角，22；f1提升容器的阻力系数，用0.015；f2钢丝绳移动的阻力系数，用0.25；Pk提升钢丝绳的单位长度30、重量，计算暂选用37钢丝绳，取3.8kg/m；L钢丝绳提升长度，为1000m；经计算：最大1（800015000）（Sin220.015COS22）3.81000（Sin220.25COS22）11250kg最大静拉力差（差）差最大nQ1（Sinf1COS）1125018000(Sin220.015COS22）8313kg提升机选择选用2JK31.520型提升机，配480Kw电动机，钢丝绳额定速度为4.6m/s，最大静拉力为13500kg，最大静拉力差9000kg，可以满足提升计算。B.钢丝绳选择钢丝绳安全系数按煤矿安全规程用7.5，要求钢丝绳破断拉力总和7.5最大7.511250=8473531、kg选用（619）37钢丝绳，钢丝绳破断拉力总和为87600kg ，大于84735Kg，37钢丝绳满足要求。C.天轮直径（d）选择采用游动天轮，要求d（4060）绳。综述：选用2JK31.520型提升机，配（619）37钢丝绳、10m3矿车，能满足提升要求。斜井主提升为3.0m卷扬机提升10.0m3矿车，最大提升速度4.6m/s，井底至卸碴栈桥总长考虑900m，考虑起止加减速时间，提升时间为210s，装车时间考虑为90s，合计为300s，每小时可提升12车。实际按照提升能力为每车提升9.2m3，每小时提升8车，提升能力为73.6m3/h，一天按照工作20小时计，可提升1472m3。隧道开挖平均32、为105m3/延米(松方)，斜井提升能力控制通过斜井运输工作面总的开挖进度为14m/d，考虑一定的系数，4#斜井正洞所有工作面最大生产能力为420m/月。4有轨斜井进料提升能力计算一、JK2.01.530型提升机配合4m3混凝土罐车按一般较长斜井的施工经验，斜井施工进料采用单钩提升。人员上下井也乘单钩提升的22座人车。提升容器的选择根据斜井设计断面和井底设备，采用4砼运输车和中小型矿车，每次提升1辆。提升机选择最大静张力（最大）最大n（Q1Q2）（Sinf1COS）PkL（Sinf2COS）n一次提升车数；Q1提升容器及连接装置的自重，为4000kg；Q2提升容器的有效载重，为9000kg；斜33、井倾角，22.86；f1提升容器的阻力系数，用0.01；f2钢丝绳移动的阻力系数，用0.25；Pk提升钢丝绳的单位长度重量，计算暂选用31钢丝绳，取2.887kg/m；L钢丝绳提升长度，为1000m；经计算：最大1（90004000）（Sin22.860.01COS22.86）2.8871000（Sin22.860.25COS22.86）6955.4kg提升机选择:选用KJ2.01.530型提升机，绳速3.3m/s,配215Kw电动机，最大静拉力为6200kg，不能满足提升计算。二、JK2.52.020型提升机配合4m3混凝土罐车按一般较长斜井的施工经验，斜井施工进料采用单钩提升。人员上下井也34、乘单钩提升的22座人车。提升容器的选择根据斜井设计断面和井底设备，采用4砼运输车和中小型矿车，每次提升1辆。提升机选择最大静张力（最大）最大n（Q1Q2）（Sinf1COS）PkL（Sinf2COS）n一次提升车数；Q1提升容器及连接装置的自重，为4000kg；Q2提升容器的有效载重，为9000kg；斜井倾角，22.86；f1提升容器的阻力系数，用0.01；f2钢丝绳移动的阻力系数，用0.25；Pk提升钢丝绳的单位长度重量，计算暂选用31钢丝绳，取2.887kg/m；L钢丝绳提升长度，为1000m；经计算：最大1（90004000）（Sin22.860.01COS22.86）2.887100035、（Sin22.860.25COS22.86）6955.4kg提升机选择:选用KJ2.5220型提升机，绳速4.8m/s,配475Kw电动机，最大静拉力为9000kg，完全可以满足提升计算。考虑提升起动、停车前后加减速和卸车影响，经计算提升循环时间为580s。钢丝绳选择钢丝绳安全系数按煤矿安全规程提升物料时用7.5，升降人员时用9.0，要求钢丝绳破断拉力总和。当提升物料时：7.5最大47850kg当升降人员时:经计算：最大1（15404000）（Sin22.860.01COS22.86）2.887900（Sin22.860.25COS22.86）3811kg9.0最大34299kg选用31钢丝绳36、，抗拉强度1900Mpa，钢丝绳破断拉力总和为57200kg ，提升物料、升降人员均满足要求。天轮直径（d）选择采用游动天轮，要求d（4060）绳，采用直径2000mm天轮完全可以满足要求。第四章 斜井施工主要设备配备1、2斜井设备配备2、3斜井设备配备 同2#斜井设备配备3、4斜井设备配备第五章 施工排水斜井施工排水的组织思想是：正常施工时分级排水，应急情况利用高扬程水泵直接排到井外，排水能力宁大不小。一、斜井施工期间的排水斜井井身施工过程中，开挖作业面的积水采用风泵或潜水泵抽到临时积水坑，再用大功率的抽水机将积水坑中的水抽排到斜井的固定水仓或井外。固定水仓设置在在斜井中部，是斜井施工排水的37、中转站，根据斜井的深度不同，设置一级或二级。斜井在井底处设立中心集水仓。斜井内两侧均设置截水沟。5号斜井垂直深度仅31米，井中部不设移动水仓，作业面前积水采用潜水泵直接排至井外。建井期间各斜井的排水方案如下：(1) 1号斜井在建井期间，在距离开挖作业面40米处设置容积量为10立方的临时积水坑。作业面的积水采用风泵吸到移动式集水仓，临时积水坑中的水利用扬程不小于50m的水泵转排到井外(斜井前450米施工时)或固定水仓(斜井450米以后施工时)。斜井的两侧设置排水沟，侧沟中的水截至积水坑后排出。井腰处的水仓加设沉淀隔板及油水分离处理后，可以考虑作于作业面的风钻、喷浆等施工水源。(2) 2号、3号、38、4号斜井因2号、3号、4号斜井井深大，在建井期间的施工排水组织方式与1号斜井类似。2号斜井采用二级接力排水方式，3号、4号斜井采用三级接力排水方式。斜井的施工排水组织见表5-1。(3) 5号斜井在建井期间，施工排水可直接用潜水泵将洞内积水排至井外。二、正洞施工期间斜井排水（1）1号斜井由1号斜井施工的正洞任务是：隧道左线 2558米、右线2897米，施工里程段中共有2200米隧道穿越岩溶段。粗略估计从斜井正洞最大施工排水量5000立方/日，正常施工期间的排水量在2000立方/日。左右线隧道内纵坡均为进口-出口单面下坡10.8，属紧坡地段。正洞正常开挖施工时，隧道小里方向为顺坡排水，开挖作业面的39、积水可直接引导到井底的中心集水仓。而隧道大里方向均为反坡排水，开挖作业面后40米设置的临时积水仓紧跟，与建井施工排水相似，作业面的积水仍然采用风泵机械转排到井底的中心积水仓。井底集水坑斜井井外线路的排水采用二级接力式，即分别在井底、井腰标高-45m高度处(设井口为零地面标高)设置中心集水仓和二级转排水仓。水仓容积设计为20立方。离心泵采用大功率电机，其扬程不小于55米（扬程富余系数1.17），额定排水量不小于200立方/时（按正常施工排水计算，排水量富余系数1.17）。斜井布置1159的钢管，高压风管2159可以作为应急排水用。正洞施工期间斜井施工排水组织见表5-2。（2）2号斜井根据施组计划40、，由2号斜井施工的正洞任务是：左线2481米、右线2261米，其中共有21200米隧道穿越xx公祠的煤层段。在雨季时，粗略估计正洞的最大施工排水量可达11000立方/日，正常施工期间的排水量在6000立方/日。正洞排水采用三级排水，水仓位置与容积、排水管道、水泵技术参数等具体情况见表-2。根据隧道水文地质条件，2号斜井xx隧道施工排水关注的重点。（3）3号斜井根据施组计划，由4#斜井施工的正洞任务：左线2237米、右线2261米，其中共有21080米隧道穿越岩溶段。粗略估计最大的施工排水量可达9000立方/日，正常施工期间的排水量在5000立方/日。正洞排水采用三级排水，水仓位置与容积、排水管41、道、水泵技术参数等具体情况下表。3号斜井也是施工排水的关注重点。（4）4号斜井由4号斜井施工的正洞任务是：左线2121米、右线2255米，其中共有270米隧道穿越岩溶段。粗略估计最大的施工排水量可达9000立方/日，正常施工期间的排水量在5000立方/日。正洞排水采用三级排水，水仓位置与容积、排水管道、水泵技术参数等具体情况表。（5）五号斜井由5号斜井施工的正洞任务是：右线3482米，左线3616米。正洞隧道穿越地段主要是级围岩。粗略估计，最大的施工排水量可2000立方/日，正常施工期间的排水量在1500立方/日。隧道出口为顺坡排水，利用潜水泵将开挖面水抽至衬砌段仰拱填充面边沟排水至洞外。五号42、斜井与隧道出口贯通后，五号斜井及正洞内的积水全部从出口端自然引排。洞内所有的污水抽排至斜井井口的污水处理池，经净化达标后排放。斜井井底集水仓容积设计原则：涌水量Q10000立方/日，水仓容积V等于1小时的涌水量；涌水量Q10000立方/日，水仓容积V等于0.5小时的涌水量。井腰泵站水仓容积按井底泵站1015min的排水能力设计。因设计资料不详，难以较准确地估计隧道的涌水量，表5-1、2中水仓容积设置值均为粗估。井底水仓容积设计在隧道进、出口及斜井施工时，将根据实际情况进一步调整。三、应急排水措施所有斜井的应急排水，利用高扬程的矿井水泵将洞内涌水通过高压风管直接排到洞外。正洞应急情况下斜井排水组43、织见表5-3。斜井排水水泵选型见表5-4。表5-1 建井期间斜井反坡施工排水组织名称设计参数斜井排水方式斜井临时水坑固定水仓排水管道规格高扬程水泵技术参数（单台）一级(井底)二级三级1#斜井无轨运输单车道，坡度9.1%，斜长895m，井高81.3m开挖面采用风泵或潜水泵排水至移动水仓；斜井两侧设置截水沟，以便引至固定水仓；水仓的容积为10立方；距开挖面约40米；坑内水通过高扬程水泵排往井外或固定水仓；位于井底；容积85立方；位于高程-45米处；容积25立方；无1150钢管扬程50m,流量100m3/h2#斜井有轨运输三车道，坡度40.4%，斜长508. 2m，井高190.4m位于井底；容积2544、0立方；位于井腰标高-90m；容积65立方；无2150钢管扬程105m,流量300m3/h3#斜井有轨运输三车道，坡度39.8%，斜长879.9m，井高326.3m位于井底；容积200立方位于井腰标高-220m；容积50立方；位于井腰标高-120m；容积50立方；2150钢管扬程140m,流量245m3/h4#斜井有轨运输三车道，坡度43.2%，斜长894. 2m，井高349.9m位于井底；容积200立方位于井腰标高-240m；容积50立方；位于井腰标高-120m；容积50立方；2150钢管扬程140m,流量245m3/h5#斜井无轨运输单车道，坡度9.8%，斜长321.8m，井高31.3m采45、用离心泵将水直接排到井外；斜井两侧设置截水沟和集水井；无无无无1108钢管扬程35m,流量70m3/h备注：1、表内水仓为相对高程，设井口位置为零地面标高；2、高压风管可以作为涌水、突水时应急的排水管道；3、建井期间排水管道的布置，应综合考虑正洞施工时的需要而一次布设，以免后序增加时影响施工；3、设备用电采用双线双回路，以保证抽水的连续性。表5-2 正洞施工期间斜井反坡施工排水组织名称正洞作业面排水方式正洞临时水坑固定水仓排水管道规格高扬程水泵技术参数（单台）一级二级三级1#斜井正洞大里程方向为顺坡，积水采用自然引排到井底集水仓；正洞大里程方向为反坡，开挖面采用风泵或潜水泵排水至积水坑；5#斜46、井与隧道出口贯通后，可自然排水；临时水坑的容积为10立方；距开挖面约40米；坑内水通过高扬程水泵排往井外或固定水仓；位于井底；容积85立方；位于高程-45米处；容积25立方；无1150钢管扬程50m,流量100m3/h2#斜井位于井底；容积250立方；位于井腰标高-90m；容积65立方；无2150钢管扬程105m,流量300m3/h3#斜井位于井底；容积200立方位于井腰标高-220m；容积50立方；位于井腰标高-120m；容积50立方；2150钢管扬程140m,流量245m3/h4#斜井位于井底；容积200立方位于井腰标高-240m；容积50立方；位于井腰标高-120m；容积50立方；21547、0钢管扬程140m,流量245m3/h5#斜井无无无无1108钢管扬程40m,流量70m3/h备注：1、表内水仓为相对高程，设井口位置为零地面标高；2、高压风管可以作为涌水、突水时应急的排水管道；3、建井期间排水管道的布置，应综合考虑正洞施工时的需要而一次布设，以免后序增加时影响施工；3、排水设备用电采用双线双回路，以保证抽水的连续性；4、150钢管的最大过水量按200m3/h计算；5、表中水泵扬程、流量均已按0.17富余量考虑。表5-3 正洞应急情况下斜井排水组织名称正洞作业面排水方式固定水仓增设排水管道规格（利用高压风管）高扬程水泵技术参数（单台）一级二级三级1#斜井开挖面采用大功率潜水泵48、排水至井底集水坑；5#斜井与隧道出口贯通后，可自然排水；同表-2，不另外增设同表-2，不另外增设同表-2，不另外增设1159钢管扬程95m,流量110m3/h2#斜井1159钢管扬程225m,流量250m3/h3#斜井1159钢管扬程385m,流量200m3/h4#斜井1159钢管扬程385m,流量200m3/h5#斜井1159钢管扬程40m,流量25m3/h备注：1、表内水仓为相对高程，设井口位置为零地面标高；2、高压风管可以作为涌水、突水时应急的排水管道；3、建井期间排水管道的布置，应综合考虑正洞施工时的需要而一次布设，以免后序增加时影响施工；3、设备用电采用双线双回路，以保证抽水的连续性49、。表5-4 斜井施工排水水泵选型序号泵型号级数流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)电机功率(kw)必需汽蚀余量(m)电机型号所需要台数安设位置1HDM1003801031480552.7Y250M-431#斜井井底及井腰水仓、1#斜井应急排水2HDM1003100991480553.2Y250M-462#斜井及井腰水仓3HDM1004801381480752.7Y280S-463#、4#斜井及井腰水仓4HDM100812024014801324.6Y315M1-432#斜井应急排水水泵5HDM100A1210039614801603.2Y315M-4(IP23)43#、4#斜井应急排水50、6125TSWA290441450223.4-25#斜井井底及井腰水仓及5#斜井应急排水备注：本表排水泵选型依照xx公司的产品，水泵数量未考虑备用。第六章 斜井正洞有轨和无轨运输的比较一、井底车场的比较有轨运输井底车场布置相对简单。无轨运输井底车场布置相对复杂，井底需要设置多功能立体转载系统。二、运输设备的比较针对单工作面，有轨运输和有无轨运输运输机械设备投入进行比较如下：运输机械设备对比表序号有轨运输无轨运输设备名称型号规格数量（台）设备名称型号规格数量（台）1电瓶车12T6载重汽车15T62梭 矿10立方6砼输送罐车6立方33砼输送罐车6立方34充电机200A65行 吊5T1合计229由上51、表可以看出：有轨运输设备种类和数量多，无轨运输设备种类和数量相对较少。三、固定成本的比较设备固定成本包括设备折旧费、设备管理费，汽车还包括养路费、保险费、运管费、牌证费车、辆年检费等费用。有轨设备费用项目较少但设备数量多，而且有轨设备原值高，月折旧费大；而无轨设备各种费用种类繁多，但配置的设备少，费用也都不高，所以整体费用相对较低。四、设备修理费用、修理时间的比较 有轨设备的修理主要是更换配件，因为有轨是特种设备，其配件只能在厂家购买，且运费贵，配件通用性差，所以配件费用昂贵。无轨设备配件相对而言存在着通用性强、购买方便、价格便宜。有轨设备的损坏率较高，要不定期的进行特修，修理时间也较长；载重52、汽车的修理主要在于更换轮胎、修理变速箱及保养发动机等，修理时间相对较短。五、能源消耗的比较 在能源消耗方面有轨设备前期需投入大量资金，如购置电瓶、电解液等，一次性投入大，但后期只需要低廉的电费投入；无轨设备的能源主要是柴油。六、人员配备及费用的比较有轨设备人员配备多，每套有轨设备需要配置1名司机及1名调车员，充电房要配备2名充电工，还要配备专职轨道人员和修理人员等；而无轨设备只需配备司机和修理人员。七、施工循环时间的比较无轨运输车辆洞内成洞地段限速20km/h，非成洞地段限速5km/h。有轨运输车辆洞内均限速5km/h。无轨运输正洞运输时间相对较短。有轨设备在正常情况下出碴的时间是有优势的，但53、也存在着跳道和矿车在路上损坏而耽误工序时间的情况；而无轨设备因机械原因耽误工序时间相对较少。八、洞内空气质量的比较无轨运输出碴时洞内空气污染大，有轨运输污染小。无轨运输需要加强施工通风。结束语 在有轨运输和无轨运输的比较后，两种运输方式的优缺点具体可归纳成以下几点：1）、无轨设备种类少，便于管理。 2）、无轨设备在固定费用上每月要比有轨设备少，节约了成本。3）、无轨设备人员配备少，管理方便，而且人工费用大大降低。4）、无轨设备便于修理，而且配件费用大大降低。5）、出碴时间上，在设备正常的情况下有轨设备的出碴时间相对较少。6）、无轨运输污染大，需要提高通风费用。有轨运输出碴碴时污染小。7）有轨设54、备需要轨道投入，费用相对较高。经过以上的比较分析可以得出以下结论：无轨运输在很多方面都优于有轨运输，采用无轨运输可以节约成本，而且也便于管理；但有轨运输污染性小的特点是有轨运输无法达到的，在长大单线隧道中有不可替代的地位。具体选择何种运输方式还要结合工程规模、工期要求、施工经验、既有资源等因素来综合考虑。第七章 竖直投料孔方案 一、投料孔选址12斜井之间投料孔：位于隧道里程DK24300处，距离2斜井井底700m。地面标高为560，孔深约160m。孔口位于319国道适中收费站三岔路口附近，地面交通便利。具有良好的施工用水电条件。同时可以考虑利用2斜井混凝土拌和站，通过混凝土输送罐车送至投料孔口55、。主要用于2斜井施工段衬砌混凝土供应，也可做为洞内湿喷混凝土的输送通道。23斜井之间投料孔：位于隧道里程DK25200处，距离2斜井井底200m。地面标高为600，孔深约220m。孔口位于通往3、4斜井乡村公路旁，距离319国道约200m。交通条件较好。混凝土拌和用水需要通过供水管路接入。同时可以考虑利用2斜井混凝土拌和站，通过混凝土输送罐车送至投料孔口。主要用于2斜井施工段衬砌混凝土供应，也可做为洞内湿喷混凝土的输送通道。34斜井之间投料孔：位于隧道里程DK29200处，距离4斜井井底500m。地面标高为665，孔深约220m。孔口位于3、4斜井共用弃碴场处，交通运输可以利用弃碴场施工便道。56、地表为一冲沟，常年有水。施工用电需要架设临时供电线路从4斜井接入。主要用于4斜井施工段衬砌混凝土供应，也可兼做3斜井混凝土的输送通道。45斜井之间投料孔：位于隧道里程DK30300处，距离4斜井井底300m。地面标高为638，孔深约190m。该处地表垂直线路走向方向为一河流，常年有水，水质清澈，水量较大。孔口位于河漫滩处，交通运输不便，需要修建施工便道与4斜井施工便道连通。施工用电需要架设临时供电线路从4斜井接入。主要用于4斜井施工段衬砌混凝土供应，也可兼做3斜井混凝土的输送通道。二、投料孔设计投料孔全长160220m，钻孔孔径采用600360mm，有效使用截面为325mm，采用无缝钢管结构。57、三、投料孔施工工艺流程测量放线钻机机架就位、泥浆循环系统施工孔口土质围岩段埋设钢护筒钻进一石质围岩段钻进到位后清孔、测斜一下放投料管注浆施工拨出钢护筒孔口加固处理清场四、投料孔技术配套1)钻进采用 HGY300D型钻机正循环旋转钻孔技术； 2)为确保孔口砂粘土、卵石土地质段不坍孔，孔口5m采用 d=3mm厚薄钢板加工成的钢护筒 3)泥浆浓度采用 1.4； 4)根据单根钢管长和起吊高度，下放投料管利用25T起重机进行； 5) 孔径倾斜度应用测斜仪测斜技术进行倾斜度控制。五、投料孔注浆技术孔内防水可采用注水泥浆防水技术，防止围岩裂隙水沿管壁下渗，对井下混凝土施工造成不利影响。施工中可采用注浆泵 (58、型号：YZB26013，额定功率为22KW)注浆新技术，关键施工如下：将无缝钢管底端用预留 32圆孔的钢板封底，下投料管的同时将32注浆小钢管与封底钢板进行接口，边下投料管边接长32注浆管，保证对接严密并采用钢筋加强接头焊接，投料孔钢管下到位后即注水泥净浆，净浆水灰比采用 1.2：1 0.8：1，注浆开始时采用较大水灰比，而后逐渐变小。充分利用水泥净浆与孔壁内泥浆压力差及注浆泵较大的压力将投料孔内积水由下向上挤出，同时将周边围岩的裂隙节理压满水泥净浆。图71 竖直投料孔剖面示意图表71 投料孔位置一览表序号项目12斜井23斜井34斜井45斜井1位置DK24300DK25200DK29200DK59、300002地面标高5606006656383埋深（m）1602202201904孔径（mm）4004004004005施工便道既有既有新建新建6施工用水便利需接入便利便利7施工用电便利需接入需接入需接入8服务对象2斜井2斜井3、4斜井4斜井第八章 斜井提升安全措施1、双筒不摘钩提升措施双滚筒绞车主要承担正线的出碴任务，在整个运输过程中，采用不摘钩运输，并在施工过程中定期检查钢丝绳与矿车插销的连接，确保不脱销。2、防溜、防过卷安全保证措施1）仰拱栈桥处设置地钩，钢丝绳不摘钩。2）在井口上方安设防溜阻车器，并设专人管理，阻车器必须经常处于正位关闭状态，放车时方可打开。同时设专职信号员加强井口、井60、底联系。3）在提升房对提升机安设限位器4）设专人对钢丝绳进行检测及打油养护，并作好检测记录。3、提升全过程的摄像监控系统在斜井的井口、井身及井底安设四个监控摄像头，提升司机可以在提升房清晰的监控提升的整个过程，消除了运行过程中的盲点，可以及时发现提升各个环节中问题，给提升人员安上了眼睛。4、井底阻车安全装置 1）、双道运输：由于提升采用双筒提升，一上一下，在矿车到达井底和井口的速度均可以有效控制，在井底安设电控阻车器，出现问题及时电控下放。 2）、单道运输：在井底平坡段上方采取对称岔道进行过渡，到达井底后单侧提升，在端头设钢筋砼阻车墙，并安设橡胶轮胎作为缓冲装置。5、其它安全措施1）、井身每隔15m设120mm地滚，井口变坡点设直径320mm大地滚。2）、井身底板间隔预埋工字钢作为阻车装置。3）、车身设断绳脱钩保险器，以备发生断绳脱钩时，抓钩自动落下，钩住轨枕不使车辆下滑。4）、井身间隔10m在轨枕下部两端各打眼，插入22钢钎，长度为50cm。轨枕之间用撑木撑好，以防止轨枕下滑。5）、井身间隔30m需设置躲避洞。