李梁店主、副井造孔施工组织设计.doc

郑州华辕煤业有限公司李粮店煤矿主、副井井筒冻结造孔工程施工组织设计中煤第五建设公司第三工程处二九年五月编 审 签 章工程名称：郑州华辕煤业有限公司李粮店煤矿主、副井井筒冻结造孔工程项目姓 名职 务专业职称日 期编制审查前 言李粮店煤矿设计生产能力240万吨/年，采用主、副、风井三个立井开拓。主、副立井布置在同一个工业广场内，井筒净直径分别为5.0m、6.5m，井筒深度分别为755.5m、780.5m。施工用电由业主在工业广场内提供1万伏电源接口，施工用水由业主提供。主、副井井筒冻结造孔工程均由我处承担施工，为了优质、高效、安全、快速地完成本工程的施工任务，特编制郑州华辕煤业有限公司李粮店煤矿主、副井井筒冻结造孔工程施工组织设计。编制设计的主要依据为：1、郑州华辕煤业有限公司李粮店煤矿主、副井井筒掘砌（含冻结）工程合同；2、李粮店煤矿主井检查钻孔柱状图；3、李粮店煤矿副井检查钻孔柱状图；4、李粮店煤矿主井井壁结构图；5、李粮店煤矿副井井壁结构图；4、李粮店煤矿主井井筒检查孔报告（2009年4月）；5、李粮店煤矿副井井筒检查孔报告（2009年4月）；6、煤矿安全规程（2006年版本）； 7、简明建井手册；8、矿山井巷工程施工及验收规范（GBJ213-90）9、煤矿井巷工程施工质量检验评定标准（MT5009-94）。目 录第一章 概况第一节 矿井概况4第二节 井筒地质、水文地质概况4第三节 工程地质评价12第四节 造孔主要参数14 第五节 水文孔设计16 第二章 造孔施工准备第一节 设备机具选型17第二节 施工供电、供水17第三章 钻场施工及泥浆系统第一节 钻场施工19第二节 泥浆系统20第四章 劳动组织及工期安排第一节 劳动组织22第二节 工期安排23第五章 钻孔施工第一节 钻孔要求24第二节 钻孔施工过程控制25第三节 冻结管下放、焊接、验收27第四节 保证钻孔施工质量的有效测试手段28第六章 保证措施及施工管理第一节 保证措施29第二节 施工管理32第七章 环境保护与职业健康安全第一节 环境保护措施33第二节 职业健康安全运行控制34第八章 质量保证体系第一节 控制系统35第二节 主要管理人员职责35第三节 材料供应控制及设备管理39第四节 施工保证措施40附施工图纸第一章 概 况第一节 矿井概况李粮店煤矿设计生产能力240万吨/年，采用主、副、风井三个立井开拓。主、副立井布置在同一个工业广场内，井筒净直径分别为5.0m、6.5m，井筒深度分别为755.5m、780.5m。施工用电由业主在工业广场内提供1万伏电源接口，施工用水由业主提供。主、副井井筒主要技术特征见表 1.1。表 1.1 主、副井井筒主要技术特征表序号项 目单 位主 井副 井备注1井口标高m+100.5+100.52井检孔标高m+102.05+101.013井筒中心坐标mX=3801324.0 Y=38481575.0X=3801299.0 Y=38481655.04井检孔坐标m X=3801343.99 Y=38481575.01X=3801319.0 Y=38481655.05表土段深度m 479.2481.496风化带厚度m39.1237.097井筒设计深度m755.5780.58井筒净直径m5.06.5第二节 井筒地质、水文地质概况一、地质概况(一)主井地质主井井检孔揭露的地层自下而上有：石炭系上统太原组（C2t）、二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、第四系+新近系（Q+N）。从井检孔柱状来看，主井仅取芯至764.92m，其下部地层主要根据副井地层对比而得到的。地层结构见表1.2。1、石炭系上统太原组（C2t）孔深730.81764.92m，揭露厚度34.11m，未揭穿。岩性主要由石灰岩、砂质泥岩组成。顶部发育一层深灰色菱铁质泥岩，厚0.21m，特征明显，层位稳定，为石炭系与二叠系的分界标志层。2、二叠系下统山西组（P1s）孔深647.49730.81m，厚83.32m，俗称二煤组。岩性主要以砂岩、砂质泥岩和煤层组成，含可采煤层一层（二1煤层）。与下伏石炭系地层整合接触。3、二叠系下统下石盒子组（P1x）孔深479.20647.49m，厚168.29m，本组包括三、四煤组，岩性主要以砂岩、砂质泥岩组成。4、第四系和新近系（Q+N）孔深0479.20m，厚479.20m，主要岩性为粘土、砂质粘土、细砂及砾石组成，顶部为第四系黄土。与下伏地层呈角度不整合接触。(二)副井地质副井井检孔揭露的地层自下而上有：奥陶系中统马家沟组（O2m），石炭系上统本溪组（C2b）、太原组（C2t）、二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、第四系+新近系（Q+N）。地层结构见表1.3。1、奥陶系中统马家沟组（O2m）孔深811.90821.10m，揭露厚度9.20m，未揭穿。岩性为石灰岩，顶部岩芯较破碎，中、下部完整。2、石炭系上统本溪组（C2b）孔深810.75811.90m，厚1.15m。岩性为铝土质泥岩，岩芯较破碎。与下伏奥陶系中统马家沟组呈平行不整合接触。3、石炭系上统太原组（C2t）孔深742.23810.75m，厚度68.52m，岩性主要由石灰岩、砂质泥岩及薄煤层组成。顶部发育一层深灰色菱铁质泥岩，厚0.40m，特征明显，层位稳定，为石炭系与二叠系的分界标志层。4、二叠系下统山西组（P1s）孔深667.05742.23m，厚75.18m，也称二煤段。岩性主要以砂岩、砂质泥岩和煤层组成，含可采煤层一层（二1煤层）。与下伏石炭系地层整合接触。5、二叠系下统下石盒子组（P1x）孔深481.49667.05m，厚185.56m，本组包括三、四煤组，岩性主要以砂岩、砂质泥岩组成。与下伏山西组呈整合接触。6、第四系和新近系（Q+N）孔深0481.49m，厚481.49m，主要岩性为粘土、砂质粘土、细砂及砾石组成，顶部为第四系黄土。与下伏地层呈角度不整合接触。表1.2 主井井筒地层性质一览表（以主检孔孔口绝对标高+102.05m为0）序号名称深度（m）层厚(m)序号名称深度(m)层厚(m)1黄土7.987.9839细粒砂岩520.902.582砂质粘土43.6535.6740砂质泥岩526.775.873砾石46.402.7541泥岩528.741.974砂质粘土55.459.0542砂质泥岩548.6119.875砾石57.452.0043细粒砂岩557.318.706砂质粘土70.1512.7044砂质泥岩568.8911.587细砂74.804.6545细粒砂岩573.975.088砂质粘土75.700.9046中粒砂岩576.472.509细砂80.705.0047砂质泥岩590.3013.8310砂质粘土82.601.9048细粒砂岩592.912.6111细砂84.401.8049砂质泥岩634.2741.3612砂质粘土1255541.1550细粒砂岩645.1710.9013细砂139.3013.7551中粒砂岩647.492.3214砂质粘土171.8532.5552砂质泥岩658.5611.0715细砂177.405.5553细粒砂岩660.531.9716砂质粘土178.701.3054砂质泥岩666.696.1617细砂192.3513.6555中粒砂岩670.183.4918砂质粘土200.608.2556砂质泥岩674.694.5119细砂207.857.2557粉砂岩679.094.4020砂质粘土212.304.4558砂质泥岩688.239.1421细砂218.806.5059煤层688.590.3622砂质粘土227.158.3560砂质泥岩690.952.3623细砂228.951.8061细粒砂岩725.3634.4124砂质粘土235.957.0062煤层727.291.9325细砂259.4023.4563砂质泥岩730.813.5226砂质粘土263.504.1064菱铁质泥岩731.020.2127细砂270.106.6065砂质泥岩736.285.2628砂质粘土331.7061.6066石灰岩738.402.1229砾石334.652.9567炭质泥岩738.700.3030砂质粘土367.5532.9068砂质泥岩740.521.8231细砂375.457.9069石灰岩742.522.0032砂质粘土379.654.2070砂质泥岩746.423.9033细砂394.8015.1571石灰岩756.009.2034砂质粘土479.2084.4072砂质泥岩764.928.9235粗粒砂岩489.3710.1773煤层765.230.3136砂质泥岩510.7221.3574砂质泥岩767.952.7237细粒砂岩514.623.9075石灰岩771.473.5238砂质泥岩518.323.7076砂质泥岩775.173.70表1.3 副井井筒地层性质一览表 （以副检孔孔口绝对标高+101.01m为0）序号名称深度（m）层厚(m)序号名称深度(m)层厚(m)1黄土10.9510.9541粉砂301.401.102砂质粘土28.4017.4542粘土305.003.603粘土42.8014.4043粉砂306.601.604砾石44.751.9544粘土329.4522.855砂质粘土54.709.9545砂质粘土330.951.56砾石56.301.6046细砂333.802.857粘土67.4511.1547粘土335.852.058粉砂69.602.1548砂质粘土348.1012.259砂质粘土71.301.7049粘土349.801.7010粉砂74.903.6050砂质粘土353.753.9511砂质粘土77.702.8051粉砂354.801.0512细砂81.303.6052粘土366.8012.0013砂质粘土101.6020.3053砂质粘土370.303.5014粘土104.603.0054细砂373.903.6015粉砂106.001.4055粘土383.159.2516粘土125.7519.7556细砂391.258.1017细砂136.7511.0057粘土392.651.4018砂质粘土145.158.4058砂质粘土394.001.3519粉砂151.206.0559粘土396.152.1520粘土155.604.4060砂质粘土397.701.5521砂质粘土166.5510.9561粘土401.553.8522粘土174.307.7562砂质粘土405.433.8823粉砂177.453.1563粘土407.331.9024粘土180.152.7064砂质粘土413.996.6625细砂192.6512.5065粘土445.7331.7426粘土199.506.8566砂质粘土449.463.7327细砂207.708.2067粘土460.3410.8828砂质粘土209.661.9568砂质粘土473.5213.1829粉砂211.601.9569粘土质砾石481.497.9730粘土214.202.6070细粒砂岩485.874.3831细砂218.604.4071中粒砂岩493.837.9632砂质粘土225.857.2572泥岩498.184.3533细砂228.002.1573粉砂岩500.682.5034砂质粘土236.858.8574砂质泥岩505.394.7135细砂256.6519.8075泥岩513.177.7836砂质粘土269.2012.5576粉砂岩514.661.4937砾石271.151.9577细粒砂岩518.583.9238砂质粘土280.209.0578砂质泥岩534.5315.9539粘土284.804.6079细粒砂岩538.534.0040砂质粘土300.3015.5080砂质泥岩547.018.48续表1.3 副井井筒地层性质一览表 （以副检孔孔口绝对标高+101.01m为0）序号名称深度（m）层厚(m)序号名称深度(m)层厚(m)81细粒砂岩548.171.16111石灰岩749.641.4982砂质泥岩551.173.00112煤层750.010.3783泥岩555.654.48113砂质泥岩752.242.2384细粒砂岩566.2510.60114石灰岩754.302.0685泥岩571.655.40115砂质泥岩755.651.3586砂质泥岩579.948.29116石灰岩764.508.8587细粒砂岩588.768.82117砂质泥岩772.958.4588泥岩601.5312.77118煤层773.260.3189砂质泥岩603.411.88119砂质泥岩775.982.7290细粒砂岩604.310.90120石灰岩779.503.5291泥岩612.498.18121砂质泥岩783.203.7092细粒砂岩613.390.90122石灰岩784.971.7793砂质泥岩642.4229.03123煤层785.320.3594细粒砂岩649.316.89124泥岩785.520.2095中粒砂岩653.514.20125煤层785.820.3096粗粒砂岩663.9510.44126石灰岩786.700.8897中粒砂岩667.053.10127砂质泥岩787.991.2998砂质泥岩677.6310.58128石灰岩788.410.4299中粒砂岩680.232.60129煤层788.720.31100砂质泥岩687.297.06130砂质泥岩793.284.56101细粒砂岩688.140.85131炭质泥岩793.580.30102砂质泥岩701.9513.81132粉砂岩796.973.39103粉砂岩705.373.42133砂质泥岩799.442.47104细粒砂岩736.7731.40134石灰岩802.453.01105煤层739.132.36135煤层802.790.34106泥岩740.231.10136砂质泥岩802.890.10107粉砂岩742.232.00137石灰岩810.427.53108菱铁质泥岩742.630.40138炭质泥岩810.750.33109粉砂岩743.330.70139铝土质泥岩811.901.15110砂质泥岩748.154.82140石灰岩821.109.20二、水文地质概况（一）主井水文地质根据主井钻孔含水层组的岩性特征、埋藏条件、含水性等水文地质特征，结合隔水层的分布规律自下而上划分为3个含水层。1、石炭系太原组石灰岩岩溶裂隙承压含水层该含水层主要由太原组上段L7-8灰岩组成，局部含少量裂隙，为了解该含水层的富水性，对该含水层进行了抽水试验，试验成果见表1.4。表1.4 抽水试验成果表层位（m）含水层厚 度（m）降 深（m）涌水量（l/s）单位涌水量（l/sm）渗 透系 数（m/d）影响半径（m）太原组上段灰岩13.70138.970.2210.00160.01272156.73通过对该含水层抽水试验成果分析，该含水层为二1煤层底板直接充水含水层，水头压力大，据主井井检孔资料，富水性较差，水文地质条件分类为简单类型，但因岩溶裂隙发育及富水性具有不均匀性，所以在开凿井筒时还应注意防水。水位标高+75.68m，水化学类型为HCO3 SO4（K+Na）型，矿化度0.56g/l，对该含水层做了流速、流向测定，在745m处流速为0.37m/h，流向为东南，即135。水温29。详细说明见李粮店煤矿主井井检孔流速、流向测井报告。2、二1煤层顶板砂岩裂隙承压含水层该含水层主要由山西组大占砂岩和香炭砂岩组成，厚度37.90m，岩性主要为细粒砂岩和中粒砂岩，具裂隙，对该含水层进行了抽水试验，试验成果见表1.5。表1.5 抽水试验成果表层位（m）含水层厚 度（m）降 深（m）涌水量（l/s）单位涌水量（l/sm）渗 透系 数（m/d）影响半径（m）二1煤层顶板砂岩37.9099.7573.8247.541.00.8690.7170.010.0120.0150.029230.032990.04081170.54134.0896.04通过抽水试验成果分析，该含水层为二1煤层顶板直接充水含水层，水头压力大，对井筒的开凿影响较大，要注意防水。水位标高+103.03m，水化学类型为HCO3SO4（K+Na）型，矿化度0.58g/l，水温35。对该含水层做流速、流向测定，其中在710m处流速为1.33m/h，流向为东南，即135。3、基岩风化带裂隙承压含水层该含水层主要由二叠系下统下石盒子组地层组成，为了解该含水层的富水性，对该含水层进行了抽水试验，试验成果见表1.6。表1.6 抽水试验成果表层位水位标高埋深（m）含水层厚 度（m）降 深（m）涌水量（l/s）单位涌水量（l/sm）渗 透系 数（m/d）影 响半 径（m）基岩风化带+69.6132.4414.07106.100.1140.001070.007893.70通过抽水试验成果分析，该含水层水文地质条件简单，对井筒的开凿影响不大，富水性较差。水位标高+69.61m，水化学类型为HCO3SO4（K+Na）型，矿化度0.61g/l，水温31。对该含水层做流速、流向测定，其中500m处流速为0.19m/h，流向为东南，即135。（二）副井水文地质根据副井钻孔含水层组的岩性特征、埋藏条件、含水性等水文地质特征，结合隔水层的分布规律自下而上划分为4个含水层组，现分述如下：1、 石炭系太原组下段石灰岩岩溶裂隙承压含水层该含水层主要由太原组下段L1-4灰岩组成，局部含少量裂隙，为了解该含水层的富水性，对该含水层进行了抽水试验，试验成果见表1.7。表1.7 抽水试验成果表层位（m）含水层厚 度（m）降 深（m）涌水量（l/s）单位涌水量（l/sm）渗 透系 数（m/d）影响半径（m）太原组下段灰岩13.6199.570.0110.000110.00068826.12通过对该含水层抽水试验成果分析，该含水层富水性较差，水文地质条件分类为简单类型，但因岩溶裂隙发育及富水性具有不均匀性，所以在开凿井筒时还应注意防水。水位标高+38.19m，对该含水层做了流速、流向测定，在805m处流速为0.092m/h，流向为东南，即135。水温19。2、石炭系太原组上段石灰岩岩溶裂隙承压含水层该含水层主要由太原组上段L7-8灰岩组成，局部见裂隙，据邻孔主井井检孔抽水试验分析，该含水层富水性较差，但因岩溶裂隙发育及富水性具有不均匀性，所以在开凿井筒时应注意防水。3、二1煤层顶板砂岩裂隙承压含水层该含水层主要由山西组大占砂岩和香炭砂岩组成，岩性主要为细粒砂岩和中粒砂岩，具裂隙。通过对主井井检孔抽水试验成果分析，该含水层为二1煤层顶板直接充水含水层，水头压力大，对井筒的开凿影响较大，要注意防水。4、基岩风化带裂隙承压含水层该含水层主要由二叠系下统下石盒子组地层组成，为了解该含水层的富水性，对该含水层进行了抽水试验，试验成果见表1.8。表1.8 抽水试验成果表层位水位标高埋深（m）含水层厚 度（m）降 深（m）涌水量（l/s）单位涌水量（l/sm）渗 透系 数（m/d）影 响半 径（m）基岩风化带+45.5155.5037.0986.070.0710.0008250.001990638.40通过抽水试验成果分析，该含水层水文地质条件简单，对井筒的开凿影响不大，富水性较差。水位标高+45.51m，水化学类型为SO4HCO3（K+Na）型，矿化度0.61g/l，水温26。（三）第四系、第三系水文地质由于本次井筒检查孔报告中未提供第四系、第三系含水层水文地质情况，现参考2006年9月提供的井筒检查孔勘查地质报告内容，现分述如下：1、第四系含水层及隔水层第四系主要含水层是粉砂，浅棕黄色-棕黄色，湿，松散，饱和，级配不良，含水较强；次为粉土，含水一般；第四系底部的含砾粉质粘土和砾石层厚度0.98m5.32m，局部被粘土胶结减小了其含水和透水性，含水一般；中上部粉质粘土透水性较差，含水较弱。第四系含水层为潜水含水层，其水质类型为HCO3Ca型，矿化度为0.48g/L，PH值为7.50。根据主、副井检孔之间第四系抽水井抽水试验，单位涌水量为0.6050.427L/sm，渗透系数平均为1.55m/d，静水位标高+95.46m，水位变化幅度与大气降水有关，地表水季节性渗透补给该含水层，是目前民用及农业用水水源。第四系隔水层主要是粘土，灰黄、灰褐色偶尔夹灰绿色，软塑-硬塑，在单孔中或局部能起到一定的隔水作用，但从区域地层来看，可能为透镜体状，起不到隔水作用。粉质粘土透水性差，在泥质含量高的局部地段为相对隔水层。第四系地下水总体流向为东向，第四系静水位埋深2.54m。2、第三系含水层和隔水层第三系含水层主要是粉细砂及中粗砂、砾砂，浅灰-灰黄色，密实，湿饱和，级配不良良好，局部弱胶结，中砂、粗砂均含少量砾石，主要富水段在中上部，下部含水性变差，富水性弱。第三系隔水层主要是粘土和粉质粘土，灰黄色-暗紫色，局部灰白色，可塑-坚硬，稍湿-湿，弱胶结。随着埋深的增加，压实作用及固结作用使岩层逐渐密实，垂向上含水层的含水性逐渐减弱，隔水层的隔水性逐渐增强。三、井筒涌水量预算井筒检查孔对主要含水层做了抽水试验，根据抽水试验结果，采用“大井法”对井筒涌水量进行预算。其结果见表1.9、表1.10。表1.9 主井井筒含水层涌水量预算表层位r(m)M(m)K(m/d)S（m）R（m）涌 水 量m3/dm3/h基岩风化带3.514.070.0078485.88432.6269.582.90二1煤层顶板砂岩3.537.900.03434726.341349.49997.9641.58二1煤层底板灰岩3.513.700.01272729.17825.88146.196.09表1.10 副井井筒含水层涌水量预算表层位r(m)M(m)K(m/d)S（m）R（m）涌 水 量m3/dm3/h基岩风化带3.537.090.0019906463.08210.1152.502.19太原组下段L1-4灰岩3.513.610.000688747.60199.6910.880.45第三节 工程地质评价一、第四系、新近系松散沉积岩组主井第四系、新近系松散沉积岩组主要由粘土、砂质粘土和细砂、砾石组成，厚度479.20m，顶部为第四系黄土，新近系粘土、砂质粘土中含少量石英岩小砾石和钙质结核，见砾石层，砂层多且层厚，力学强度低，在井筒开凿时容易软化膨胀引起井壁凸裂，井筒围岩压力大，使井壁失稳坍塌，围岩分类属类不稳定岩层，在施工中应采用快速短段掘砌的方式迅速通过，避免开挖段暴露太久。副井第四系、新近系松散沉积岩组主要由粘土、砂质粘土和细、中、粗砂组成，厚度481.49m，上部粘土、砂质粘土中含少量石英岩小砾石和钙质结核，砂层多且层厚；下部砂层较薄且石英岩砾石少，粘土中钙质结核数量减少，力学强度低，在井筒开凿时容易软化膨胀引起井壁凸裂，井筒围岩压力大，使井壁失稳坍塌，根据矿山井巷工程施工及验收规范围岩分类属类不稳定岩层，在施工中应采用快速短段掘砌的方式迅速通过，避免开挖段暴露太久。本次施工共取冻土样1组进行冻土试验，试验结论如下：1、冻土单轴抗压强度与温度关系线性规律好，回归相关系数大于0.98。因此在井筒冻结施工时，有效降低地层温度有利于提高冻结壁的稳定性。2、冻土弹性模量随冻结温度的下降而增大，在76.29355.54Mpa，平均增大722 Mpa/。降低冻结壁的平均温度有利于控制其变形，保护冻结管的安全。3、冻土泊松比总体上随冻结温度的降低而减小，约在0.170.29之间,温度的变化对冻土泊松比值的影响较少，温度每下降一度，其值平均减少0.0080.012。4、从冻土单轴应力试验表明：在应力水平较低时（0.3和0.5），冻土蠕变为稳定性蠕变；当应力水平较高（0.7）时，则为非稳定性蠕变。在井筒冻结施工时应尽量缩短冻结壁的暴露时间，控制冻结壁的总变形量，保证冻结壁的安全。5、冻土的冻胀力在0.981.28Mpa之间，冻胀率在0.941.23%之间。在开挖井筒过程中注意冻结壁内部冻胀压力的释放对冻结管的影响。6、从冻土三轴试验结果表明，冻土抗剪强度随冻结温度的降低而明显增大。二、基岩风化带沉积岩组1、主井主井风化带地层为二叠系下统下石盒子组，起止孔深479.20518.32m，起止标高-377.15-416.27m，其中孔深479.20489.37m，厚度10.17m，为强风化带：岩石破碎，颜色变浅，多呈灰黄色，轻击即碎，透水性增强，为类碎裂状结构，围岩分类为类不稳定岩层。孔深489.37518.32m，厚度28.95m，为中等-弱风化带，风化带岩石仍具有原岩的一般特征，但风化裂隙发育，透水且含水，物理力学性质变弱，为类散块状结构。围岩分类属类弱稳定岩层。井筒开凿至此时，要注意防水和掉块，必须进行加固处理。2、副井副井风化带地层为二叠系下统下石盒子组，起止孔深481.49518.58m，起止标高-380.44-417.57m，其中孔深481.49493.83m，厚度12.34m，为强风化带：岩石破碎，颜色变浅，多呈灰黄色，轻击即碎，透水性增强，为类碎裂状结构，围岩分类为类不稳定岩层。孔深493.83518.58m，厚度24.75m，为中等-弱风化带，风化带岩石仍具有原岩的一般特征，但风化裂隙发育，透水且含水，物理力学性质变弱，为类散块状结构。围岩分类属类弱稳定岩层。井筒开凿至此时，要注意防水和掉块，必须进行加固处理。第四节造孔主要参数主、副井井筒造孔主要技术参数见表1.11、表1.12。表1.11主井井筒主要技术参数表序号参数名称单位主井备注1井 筒 净 直 径m5.02井 壁 最 大 厚 度m1.53井 筒 最 大 荒 径m8.14第三、四系表土层深度m479.25冻结盐水温度-28-326砂层冻结壁平均温度-157冻 结 深 度m7728需要冻结壁厚度m7.09外圈冻结孔深 度m772/52610布 置 直 径m18.011孔 数个21/2112开 孔 间 距m1.34613冻结管规格（300m上/300m下）mm1596/159714中圈冻结孔深 度m51815布 置 直 径m13.016孔 数个1417开 孔 间 距m2.91718冻结管规格（300m上/300m下）mm1336/159719内圈冻结孔深 度m225/40520布 置 直 径m9.8/11.521孔 数个7/722开 孔 间 距m4.398/5.16123冻结管规格mm127624测 温 孔孔 数个1/1/1/125深 度m763/763/500/22426规 格mm108527水 文 孔孔 数个1/1/128深 度m140/270/39529规 格mm108530钻孔工程量m41975注：1、钻孔深度均以井口标高+100.5m为0起计算。 2、1085 mm管材共计3055m，重量为38.8吨；1276mm管材共计4410m，重量为79.0吨；1336mm管材共计4200m，重量为79.0吨；1596mm管材共计12600m，重量为285.2吨；1597mm管材共计17710m，重量为464.7吨；表1.12副井井筒造孔主要技术参数表序号参数名称单位副井备注1井 筒 净 直 径m6.52井 壁 最 大 厚 度m1.853井 筒 最 大 荒 径m10.34第三、四系表土层深度m481.495冻结盐水温度-28-326砂层冻结壁平均温度-157冻 结 深 度m8008需要冻结壁厚度m9.09外圈冻结孔深 度m800/52510布 置 直 径m24.211孔 数个28/2812开 孔 间 距m1.35813冻结管规格（300m上/300m下）mm1596/159714中圈冻结孔深 度m52015布 置 直 径m17.816孔 数个1617开 孔 间 距m3.49518冻结管规格（300m上/300m下）mm1336/159719内圈冻结孔深 度m49520布 置 直 径m15.321孔 数个1622开 孔 间 距m3.00423冻结管规格mm133624防片帮孔深 度m215/39525布 置 直 径m11.5/13.526孔 数个8/827开 孔 间 距m4.516/5.30128冻结管规格mm127629测温孔孔 数个1/1/1/130深 度m793/793/492/20231规 格mm108532水文孔孔 数个1/1/133深 度m138/258/39334规 格mm108535冻结钻孔工程量m61289注：1、钻孔深度均以井口标高+100.5m为0起计算。 2、1085mm管材共计3069m，重量为40.0吨；1276mm管材共计4880m，重量为87.4吨；1336mm管材共计12720m，重量为239.0吨；1596mm管材共计16800m，重量为380.4吨；1597mm管材共计23820m，重量为625吨；第五节水文孔设计一、水文孔花管布置主井设置3个水文孔，深度分别为140m、270m、395m。1#水文孔花管位置：124138m；2#水文孔花管位置：235258m、262268m；3#水文孔花管位置：366374m、378393m；副井设置3个水文孔，深度分别为138m、258m、393m。1#水文孔花管位置：125136m；2#水文孔花管位置：236256m；3#水文孔花管位置：370374m、383391m；二、封止水位置主井1#水文孔在118124m部位进行封止水；2#水文孔在229235m部位进行封止水；3#水文孔在360366m部位进行封止水；副井1#水文孔在119125m部位进行封止水；2#水文孔在230236m部位进行封止水；3#水文孔在364370m部位进行封止水。封止水材料均采用海带缠绕，封止水材料下置后必须进行效果检查，不合格应重新下置，直至合格为止。第二章 造孔施工准备 第一节 设备机具选型一、造孔主要设备配备1、主井井盘上布置TSJ-2000E型水源钻机5台；TBW850/50型泥浆泵6台（1台备用）；副井井盘上布置TSJ-2000E型水源钻机7台；TBW850/50型泥浆泵8台（1台备用）造孔主要设备见表2.1。表2.1 打 钻 主 要 设 备 表序号设备名称型号规格数量电机功率(kw)备 注主井副井1钻机TSJ-2000E5台7台1102泥浆泵TBW850/506台8台903电焊机DX-33010台14台244陀螺测斜仪JDT-VA2台2台5陀螺定向仪JDT-VA2台2台6螺杆钻具5LZ1467.0BH2套2套7光学对点器2台2台100m以内用2、测斜设备：冻结孔上部0100m段采用光学对点器进行灯光测斜；100m以下段选择JDT-VA型陀螺测斜仪测斜。3、纠偏设备：选用5LZ1467.0BH型螺杆钻具做定向纠偏。二、钻具选择为保证钻孔垂直度，防止孔斜，主钻具采用89mm钻杆，159mm钻铤(每台钻机配备：9m用7根， 3m、6m各一根),同时能保证JDT-VA型陀螺测斜仪在钻具内跟管测斜。钻具采用以下组合：三牙轮钻头159mm钻铤（7根）89mm钻杆钻机立轴。第二节 施工供电、供水一、供电冻结孔造孔期间，在主副井井盘附近分别安装 ZXB-1000/10-6/0.4、ZXB-1250/10-6/0.4型移动变电站各一台，移动变电站内置S9型电力变压器、低压侧有计量专用互感器一组、PGL-1型自动静电电容器补偿器一台（容量为360Kvar，根据负荷情况自动调整）。自业主10KV架空线路敷设一路YJV-350/10KV电缆至主井移动变电站，副井移动变电站从主井变电站内接线。工程总装机容量为3400KW，同时运行最大负荷为1731KW。见负荷统计表2.2、表2.3。二、供水主副井井盘分别采用5趟、7趟塑料管（2）从水源井取水送至钻场。表2.2 主井 负 荷 统 计 表编 号设备名称设备型号电动机型式 电动机额定容量 （KW）设备数量设备容量（KW）需用系数costg计 算 容 量安装使用安装使用有功（KW）无功（Kvar）视在（KVA）造孔0.4kV负荷1 钻机TSJ2000E鼠笼110 5 5 550 550 0.50 0.80 0.75 275 206 344 2 泥浆泵TBW-850/50鼠笼90 6 5 540 450 0.65 0.80 0.75 293 219 366 3 电焊机DX-33030 10 10 300 300 0.40 0.60 1.33 120 160 200 4 其它50 50 50 0.80 0.80 0.75 40 30 50 5 小计1440 1350 0.758 0.86 728 616 959 6 电容器补偿-300 7 合计1440 1350 0.917 0.43 728 316 793.0 表2.3 副井 负 荷 统 计 表编 号设备名称设备型号电动机型式 电动机额定容量 （KW）设备数量设备容量（KW）需用系数costg计 算 容 量安装使用安装使用有功（KW）无功（Kvar）视在（KVA）造孔0.4kV负荷1 钻机TSJ-2000E鼠笼110 7 7 770 770 0.50 0.80 0.75 385 289 481 2 泥浆泵TBW-850/50鼠笼90 8 7 720 630 0.65 0.80 0.75 410 307 512 3 电焊机30 14 14 420 420 0.40 0.60 1.33 168 224 280 4 其它50 1 1 50 50 0.80 0.80 0.75 40 30 50 5 小计1960 1870 0.758 0.86 1003 850 1323 6 电容器补偿-400 7 合计1960 1870 0.912 0.45 1003 450 1098.8 第三章 钻场施工及泥浆系统第一节 钻场施工一、钻场布置原则钻场布置原则以建设单位要求为准。具体布置时，钻场边缘应距离泥浆池50m以上，以便留有足够长的回浆槽。根据施工需要，按照建设单位指定位置排放废浆，严禁乱排废浆，达到环保要求，保护施工现场整洁。二、钻场施工准备1、现场办公用房、机修房、泵房、测斜房、仓库用房、配电房等均在现场搭建临时用房。2、根据施工组织设计及设计图纸要求，现场施工用石灰、红砖、水泥、黄沙、石子等土产材料应准备齐全。3、为使钻机整体移动方便，在砼盘外10m均匀施工12个5T地锚。三、钻场施工1、施工顺序：三七灰土基础施工操平、预留孔位及泥浆循环沟槽砼基础浇灌并找平安装2、施工要求及注意事项：1）为保证钻塔整体稳定性，扩大承截面积，设计采用C30砼结构基础，整个钻场水平误差不超过5mm。砼下方的基础必须用三七灰土夯实压平，砼厚度为400mm。 2）在三七灰土基底上预留钻孔孔口及泥浆循环沟槽。孔位用木桩打牢，桩上钉一圆钉为标志。孔间距允许误差2