范家村二水平运输大巷施工组织设计.docx

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范家村二水平运输大巷施工组织设计

范家村煤矿井巷工程

二水平北翼运输大巷

施工组织设计

第一章设计依据

第二章工程概况

第三章井田概况及地质特征

第四章巷道断面及支护参数

第五章施工工艺

第六章施工辅助生产系统

第七章灾害预防及避灾路线

第八章劳动组织及工期保证措施

第九章工程质量和质量保证体系

第一十章安全施工措施

第一十一章冬、雨季施工措施

第一十二章文明施工措施

第一十三章环境保护措施

第一十四章工期保证措施及工期安排

第一章设计依据

1、施工组织设计编制的依据

1.1《煤矿安全规程》（现行最新版本）。

1.2《井巷工程施工及验收规范》（2011年版本）。

1.3《煤矿井巷工程质量验收规范》GB。

1.4《煤矿井巷工程质量检验评定标准》MT。

1.5范家村煤矿井巷工程招标文件及施工设计图纸。

1.6其他有关工程建设的规程、规范及法律、法规。

2、本设计编写的时间仓促，有些资料不全，加之编者水平有限，不妥之处在所难免，敬请审查指正。

在施工分部工程时另编写施工作业规程。

第二章工程概况

范家村煤业矿井于2009年10月通过验收正式投产，矿井采用斜井-立井开拓方式，设带式输送机主斜井和1号、2号小角度斜井、回风立井共四条井筒。

其中，1号斜井、2号斜井作为辅助运输斜井，回风立井作为回风井筒。

矿井投产之后又另增加配采工作面，增加配采工作面的目的，其一是为解决煤层压茬关系以缓解工作面接续紧张问题，其二是回收投产工作面设备不适宜开采的厚度稍薄煤层或局部发育煤层，以增加资源回收率

矿井采用中央并列抽出式通风，带式输送机主斜井和1号斜井、2号斜井入风，回风立井回风。

矿井通风量93ｍ３s，选用FBCZ55-8-№25型防爆轴流式通风机两台。

井田内按主要可采煤层共划分为三个生产水平，生产水平分别沿2-2中、4-1和6-2中煤层设置。

矿井现在一水平南部厚煤层除1203工作面外全部回采完毕，二水平开拓工程已近尾声，一水平中厚煤层东翼预计2013年4月全部回采完毕，接续北采区。

以辅助运输斜井及反向穿层辅助运输斜巷，见2-2中、4-1和6-2中煤层点的底板高程定义为水平高程，一水平为+1324.3m,二水平为+1257.6m，三水平为+1164.7ｍ。

井下按设置的生产水平，分别沿2-2中、4-1和6-2中煤层设置南部、北部大巷，实行条带式双翼开采。

各水平大巷均并列布置带式输送机大巷、辅助运输大巷和回风大巷共三条大巷。

井下一、二水平煤炭运输采用带式输送机搭接式转载，系统简单。

辅助运输采用无轨胶轮车，井上至井下工作地点可实现连续运输。

第三章井田概况及地质特征

范家村井田位于鄂尔多斯市东胜区东北部约3km，井田与万利矿区、碾盘梁煤矿相邻。

井田距包（头）—神（木）铁路东胜火车站约6km，工业场地向南沿哈什拉川到包—神公路约2km，向西沿宋家渠到包（头）—东（胜）公路约4.5km，行政区划隶属于东胜区铜川镇管辖。

其地理坐标为：

东经109°58′07″～110°01′31″，北纬39°50′39″～39°52′23″。

井田及周边属侵蚀性丘陵地貌，半荒漠地区。

井田上部沟谷较发育，西碾盘渠沟、宋家渠、点拉圪沟等均为季节性河流。

井田属半干旱大陆性气候，多风、少雨、蒸发强，昼夜温差大。

冻结期大于6个月，最大冻土深1.5m。

井田地震动峰加速度（g）为0.10，地震烈度为7度。

井田为向南西倾斜的单斜构造，地层倾角3°～5°，无大的褶曲，未见断裂构造和岩浆岩侵入体，地质条件属简单的I类。

含煤地层为侏罗系延安组，含2、3、4、5、6煤组共13个可采煤层，除2-2中、4-1、5-1、6-2为较稳定或稳定煤层，且厚度为中厚或厚煤层外，其余均为局部发育的较稳定、不稳定和极不稳定煤层，且厚度普遍为薄～中厚煤层。

煤层结构简单～中等，煤层稳定性程度属I类一～二型，即属稳定～较稳定型。

煤层顶底板以砂岩和砂质泥岩为主，抗压强度f值均小于2，大部分为1以下，属强度低、易软化、稳定性差的软弱或极软弱岩层。

井田水文地质条件简单，但地表沟谷地带煤层埋藏浅，冲洪积层、砂砾石层孔隙发育、透水性强。

煤层瓦斯含量甚微，属CO2-N2带，低瓦斯矿井。

煤层属容易自燃～自燃，自然发火期为40～60d。

煤尘有爆炸危险性。

井田工程地质为层状岩类中等偏复杂矿床，即Ⅲ类二型偏三型。

井田环境地质特征为第二类，即地质环境质量中等。

煤种为长焰及不粘煤。

各煤层均属低—中灰，特低—高硫、特低—低磷、高热—特高热值煤。

井田煤炭产品适用于火力发电，以及各种工业锅炉等。

二水平煤层厚度4.8-7.5米，普氏系数f=2.0，煤层为近水平，倾角为1-3○。

顶底板均为砂质泥岩、粉砂岩、泥岩为主，为软岩，易泥化，普氏系数f=0.8-1.85；矿井涌水量＜5ｍ3ｈ

第四章巷道断面及支护参数

第一节巷道布置

二水平北翼运输大巷位于矿井二水平北部，设计沿煤布置，总工程量1650米。

第二节支护设计

一、巷道断面

二水平北翼运输大巷采用半圆拱形断面，锚网、锚索支护，巷道宽3.8米，高3.35米，掘进断面积10.77㎡，成巷断面积9.41㎡。

详见巷道断面图

二、支护方式

（一）临时金属前探支护

1、锚网时临时支护

临时支护采用金属前探梁。

前探梁采用3寸的钢管4根，长度均不少于4m，用锚杆和吊环固定，前探梁间距为0.7～0.9m，吊环用直径18mm的等强螺纹钢焊制其强度不小于等强锚杆的强度，每根前探梁用不少于两个吊环固定，吊环螺丝拧入锚杆长度不小于30mm。

安装吊环的锚杆锚固力不小于100KN根。

机掘巷道割煤（岩）前临时支护到工作面的最大距离为0.3m，割煤（岩）后最大距离为三排锚杆的排距距离，割煤（岩）后，及时将前探支架移至迎头，在前探支架上先放好网，并用板梁和小板配合木楔接顶背实。

2、架棚时临时支护

当顶板破碎及过断层时，锚网索支护或锚网索+钢带达不到支护要求时，必须采取锚网及架棚双重支护。

架棚巷道均采用前探支架做临时支护。

前探梁采用不小于15Kgm钢轨四根，长度均不少于4m，临时支护的最大距离不大于两架钢棚的间距。

使用时轨底朝上，并用木楔打紧，严禁重楔，两根前探梁之间的距离为0.6m～1.0m。

割煤（岩）后，及时将前探支架移至迎头并加固好，在前探支架上先放好棚梁，并用板梁配合木楔接顶背实。

（二）永久支护

二水平北翼运输大巷采用锚网索喷支护。

顶板锚杆规格￠18*2.0ｍ，间排距800*900，配120*120*8钢托盘，金属网￠6钢筋网，网孔100*100；每根锚杆均用2块型号为K2350树脂锚固剂固定，锚固剂直径为23mm，每块长度为500mm，锚固长度不少于1000mm。

锚索规格：

￠15.24*6.5ｍ，配300*300*10钢托盘，排间距为3*2.0m，每3米两根；护帮锚杆采用￠16*2000金属锚杆，端头锚固，间排距为800*900，配120*120*8钢托盘；金属网￠6钢筋网，网孔100*100；喷浆厚度100mm，C25。

底板硬化0.1ｍ厚混凝土。

第三节支护工艺

一、锚杆安装工艺

1、打锚杆眼

打眼前，首先用长把工具找掉顶帮上的活矸危岩，然后严格按照中线检查巷道断面规格，拉三角线找正钢带，固定好钢带，铺好网，并用小板、木楔将网和钢带加紧加牢，使之严密接顶；根据钢带上的眼孔布置锚杆眼位，眼向误差不得大于15度。

打眼时应在钎子上做好标志，严格按锚杆长度打眼。

打眼前，必须在前探支架的掩护下由外向里先顶后帮的顺序进行，严禁空顶作业。

2、准备工作

检查锚杆是否合格，锚固剂要用专用箱运至施工地点，同时检查锚固剂的质量，对不合格的锚固剂一律不准使用。

3、安装锚杆

1）打孔安装锚杆使用液压锚杆钻机。

2）把树脂药卷和锚杆推入规定的孔位。

3）完成第二步后，迅速旋转锚杆15～20秒，然后顺势上推锚杆使锚杆托盘贴近顶板。

4）完成搅拌后停止60～120秒钟左右让树脂充分凝固。

5）上紧螺母：

旋转搅拌器上紧螺母。

在紧螺母时应给最大扭矩而不要施加上推力以最大限度的上紧螺母。

锚杆安装可以总结为：

一推（推树脂入孔到规定位置），二转（旋转搅拌树脂），三等（等树脂充分凝固）四紧（紧固螺母）。

在安装过程中要严格按安装步骤安装。

否则会大大影响锚杆支护效果甚至失效。

二、锚索安装工艺

1）钻孔深度大于锚索长度（从托盘到锚索前端的距离）30～50㎜。

2）钻孔打好后，轻轻将选定的锚固剂推入钻孔，要确保不使锚固剂外壳破裂。

3）用安装好垫圈和托盘的锚索将锚固剂缓缓推入钻孔，直至推不动为止。

4）将预先安装在钻机上锚索搅拌器跟锚索的尾部连接，快速搅拌锚固剂，搅拌锚固剂的同时钻机的推力要大。

锚固剂搅拌时间为25～30秒，搅拌锚固剂停止时要确保锚索托盘靠近岩面。

5）锚固剂搅拌完毕后10～15分钟后，用锚索涨拉器拉紧锚索，锚索预应力要达到设计要求。

三、锚杆钻机打眼工艺：

（1）作业前检查：

1、操作者手持操作壁上的手把，接装进气、进水接头，锚杆机转柄必须处于关闭位置。

2、每次接装进气、进水接头时，都应冲洗管内的沙石异物（包括压气管内的聚留气）。

3、操作者应在机子摇臂端的外侧站立。

4、按顶板高度选用合适的初始钻杆。

5、钻孔前，检查马达旋转、水路启闭全部正常，再正式投入生产。

（2）作业时：

1、首先应按支护设计要求确定好钻眼位置，将钻机搬到一眼位的正下方。

2、开眼位时，钻杆不可过快，气腿推力要调小一些，当钻进孔眼30mm时，方可逐步加快转速，加大推力，进入正常钻孔作业。

3、钻孔到位后，关闭气腿进气，调小出水量，减慢钻机转速，使钻机靠重力平衡的带着钻杆回落。

（3）作业完以后：

1、先关水并用水冲洗钻机外表，然后空车运转一下，达到去水防锈的目的。

2、检查钻机是否损伤，螺丝是否松动，并及时处理好。

3、将钻机以竖直方式置于安全场所免受炮崩、机轧、车辗等意外损伤。

四、锚杆施工质量与要求

锚杆的锚固力必须符合设计要求，巷道净宽不能小于设计，但最大宽度不能大于设计要求150mm；高度不能低于设计，但最大高度不能大于设计要求200mm；锚杆间距不能超过设计±100mm;锚杆排距不能超过设计的±100mm，外露长度不能大于50mm；并保持做到巷道无淤泥积水，无杂物，材料工具码放整齐。

五、喷射混凝土施工工艺

喷射混凝土根据巷道围岩稳定和初期支护情况决定，一般滞后50米左右与迎头掘进平行进行。

喷浆机用转Ⅴ型，压风来自地面压风机。

（一）准备工作

1、首先要敲帮问顶，去掉浮矸、活石。

2、全面检查巷道断面尺寸、中腰线是否符合设计要求。

尺寸达不到设计要求的严禁喷浆。

3、对喷浆地点的电缆、管线、风筒及各种设备器材要妥善保护、遮盖。

用高压风、水将受喷面吹洗干净。

4、喷射前应有验收员设置好五道喷浆边线。

5、喷射前，由电钳工接好风水管路并进行送风、给水试验，检查是否有漏风漏水现象；检查输料管路磨损情况，看有无漏风跑料现象。

卸开检查拢料管、水环及其连接部件磨损情况、水孔有无堵塞。

检查料缸中有无杂物余料，出料弯头有无堵塞；活塞缸、压力表、电动机及各传动部件是否正常；检查操作手把、开关按钮是否灵活可靠、各阀门有无漏风现象、各密封部位是否密封、减速箱和各轴承是否有油，照明、防尘设施是否齐全、可靠。

6、搅拌的混合料必须均匀，配比正确。

混合料应随拌随用，不掺速凝剂时存放时间不应超过2h，掺速凝剂时存放时间不应超过20min。

7、喷浆前，人员必须带好口罩，着装整齐。

（二）喷射混凝土

1、喷射机操作：

开机后先调整好风压和喷头配水量，最后送电给料。

停止时，先停料，待料缸中的存料喷完后，再停电。

2、喷头操作：

先开水、后开风，及时调整水灰比，适宜的水灰比介于0.4～0.45，尽量使喷头与受喷面保持垂直，并与受喷面保持1m左右