伊犁四矿主斜井施工设计完整版Word文档下载推荐.docx
《伊犁四矿主斜井施工设计完整版Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《伊犁四矿主斜井施工设计完整版Word文档下载推荐.docx（50页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
5
掘进断面
24.25m2
6
净断面
17.51m2
7
净宽
4.6m
8
荒宽
5.4m
9
净高
4.3
10
荒高
5.0
11
井壁厚度
400mm
12
铺底厚度
300mm
13
墙高
2.550m
含基础
14
墙基础（铺底以下）
250mm
15
水沟距右帮距离
1565mm
16
水沟规格
300*200
盖板尺寸550*450*50
17
躲硐规格：
宽*宽*高
2m*2m*1.5m
每60m一个，合计4个
18
第四系长度支护方式
临时
锚网喷+U型棚
厚度50mm，强度C20，25#U型钢
永久
钢筋混凝土
强度C30
19
基岩段支护方式
锚网喷
特殊地段加25#U型棚
三、井筒相关硐室：
主斜井相关硐室有：
风硐、安全出口、躲避硐兼作水仓每60m一个，车场等。
第二节 地质和水文地质资料
一、地质
㈠地层
根据钻孔资料，参考《新疆伊北煤田霍城县界梁子矿区勘探报告》对地层地层的划分，本次所施工钻孔揭露的地层自上而下依次为：
第四系、侏罗系地层。
根据钻孔资料，对地层分述如下：
1.第四系
揭露厚度为57.15～97.75m，平均67.83m。
顶部为现代风积的粉土，厚度一般12m左右，风积物岩性为灰黄粉砂质粘土，其下为冲洪积物，由土黄色、黄褐色粉砂质粘土或粘土质粉砂岩组成，底部以未胶结的砾岩层与下伏地层接触，砾石主要成分为石英、长石，砾径2～100mm不等。
2.侏罗系上统八道湾组（J1）
为本井田主要含煤地层，厚度58.03～506.86m，平均256.37m，施工时未穿透，岩性以粘土岩、粉砂岩、细砂岩及砂岩砾岩组成，泥质胶结，局部裂隙发育，松散，易碎。
主要含煤5层，为煤21、煤23-1、煤23-2、煤27、煤28等。
㈡构造
本检查孔所揭露的地层的倾角一般在5～120，未发现断层和褶曲。
二、水文地质
㈠简要水文观测
检查孔在松散层钻进中采取泥浆护壁钻进，最大限度的的保护了井壁防止了塌孔。
回次水位观测率达到了100％。
㈡抽水试验及获得的水文地质参数
1、抽水试验的次数及层段
孔号
检1
检2
检3
检4
抽水次数
抽水层段
第四系及基岩风化带
1、第四系及基岩风化带；
2、煤系地层
2、基岩风化带底界至煤26顶板；
3、煤26顶板至终孔。
2、抽水试验获得的水文地质参数
⑴检1孔，对第四系及基岩风化带抽水试验表明，孔内无水，测得孔内恢复水位为41.85m。
⑵检2孔第一次对第四系及基岩风化带抽水试验表明，孔内无水，测得孔内恢复水位为42.1m。
第二次对煤系地层抽水试验表明，孔内无水，测得孔内恢复水位为73.53m。
⑶检3孔第一次对114.0m以下煤系地层抽水试验表明，孔内无水，测得孔内恢复水位为61.03m。
第二次对114.0m以下煤系地层抽水试验，获得的水文地质参数如下表：
孔深（m）
钻孔半径（m）
含水层厚度（m）
静止水位（m）
恢复水位（m）
降深（m）
涌水量（ls）
单位涌水量（ls.m）
114
0.095
11.16
10.1
64.14
14.8
0.113
0.00764
根据抽水试验获得的水文地质参数，利用承压水公式计算渗透系数和影响半径：
K=（Q2ЛMS0）ln（Rr0）；
R＝10S0√K
式中M为含水层厚度，根据钻探取芯及测井曲线对钻孔岩性资料分析，确定孔深91.24～96.34m,100.14～106.20m,岩性分别为含砾粗砂岩及细砂岩为含水层，合计厚度M=11.16m，为本孔煤系地层的主要含水层；
r0=0.095m。
经计算，K=0.05554md,R=34.88m。
⑷检4孔第一次对第四系及基岩风化带抽水试验，孔内无水，获得的水文地质参数如下表：
94.45
0.225
17.00
5.5
69.55
8.13
0.091
0.0112
利用潜水公式计算渗透系数和影响半径：
K=〔Qл（2H0-S0）S0〕ln（Rr0）;
R=2S0√H0K
式中K为渗透系数，R为影响半径；
H0＝97.75-69.55＝28.2m为恢复水位至潜水含水层底板的高度，M为含水层厚度，抽水时第四系的恢复水位为69.55m，由于第四系为潜水，因此只能从69.55m以下确定含水层段，根据钻探取芯资料测井曲线对钻孔岩性的分析，在以下三段存在较多孔隙，孔深69.55～77.75m,80.30～86.60m,90.25～92.75m,三段合计厚度M＝17.0m，为检4孔第四系及基岩风化带的主要含水层；
r0为抽水钻孔半径，取r0＝0.225m。
经计算，K=0.03858md,R=15.97m。
第二次对煤系地层抽水试验表明，孔内无水，测得孔内恢复水位为99.20m。
第三次对煤系地层上段抽水试验，获得的水文地质参数如下表：
256.0
20.44
11.30
69.48
30.05
0.483
0.0161
式中M为含水层厚度，根据钻探取芯及测井曲线分析，孔深140.78～143.5m,144.60～146.97m,164.81～174.60m,187.16～192.72m，四段合计厚度M=20.44m,为煤系地层中煤21至煤26之间的砂岩、含砾粗砂岩、细砂岩，为主要含水层；
r0为抽水钻孔半径，取r0=0.095m。
经计算，K=0.07299md,R=81.19m。
㈢主斜井涌水量预计
由于两条斜井井筒倾角均为140且小于450，距离为65m，抽水试验确定的影响半径为81.19m,因此采用双井筒各一侧进水的水平集水建筑物涌水量计算公式预计井筒涌水量：
Q=LK〔（2S-M）M2R〕
式中Q为主斜井的预计涌水量，S为设计降深，R主斜井的引用影响半径，M为含水层厚度。
1、主斜井井筒第四系及基岩风化带涌水量预计：
L=L主*cosα=75*cos14=72.77m
S=L主*sinα=75*sin14=18.14m
R=14.01+2.45=16.46m;
M=18.14m;
K=0.02634md
Q=72.77*0.02634〔（2*18.14-18.14）18.142*16.46〕
=19.16m3d=0.798m3—每天掘进循环数3个
η1—正规循环率70%
η2—炮眼利用率75%
所以：
L=7030×
3×
0.8×
0.8=1.2米
选择炮眼深度为1.2米，掏槽眼深度为1.4米，辅助眼，周边眼和底眼深度均为1.2米，循环进尺0.96米。
⑷炮眼布置
根据围岩情况采用全断面掘进或正台阶方式掘进，炮眼布置分拱部、墙部两部分。
采用全断面掘进，施工顺序为：
放炮后→临时支护→人站在矸石上打拱部眼→出矸→打底部眼→放炮。
采用正台阶方式掘进，施工顺序为：
打拱部眼放炮后→临时支护→出矸→打拱部眼。
拱部超前底部控制在6～10m内。
①拱部布置，合计布置39个炮眼。
a.掏槽方式:
根据设计的炮眼深度及岩石性质,采用楔形掏槽方式.掏槽眼圈径1.2m，布置5个掏槽眼，眼底间距400mm，眼口间距600mm。
b.辅助眼布置：
辅助眼抵抗线w＝603mm，共布置2圈炮眼，眼距628mm；
外圈布置10个，内圈布置7个。
c.周边眼及底眼布置：
圈径4500mm（进荒径50mm），周边眼距为440mm，布置17个炮眼。
②墙部布置，合计布置27个炮眼。
a.上部眼:
共布置9个，眼间距562mm。
b.中部眼：
共布置9个，与上部眼距750mm。
c.底部眼：
共布置9个，与中部眼距600mm。
底眼口高出底板150mm。
具体做法详见附图。
主斜井基岩段爆破图表
炮眼名称
角度º
炮眼个数
圈径m
炮眼深度
炮眼布置
装药量
起爆顺序
联线方式
炮泥长度mm
单孔
全圈
眼距mm
圈距
mm
每眼
kg
全圈kg
拱部
掏槽眼
80
1.2
1.4
600
0.6
Ⅰ
并联
410
辅助眼
90
2.4
8.4
628
0.5
3.5
Ⅱ
375
3.6
0.4
Ⅲ
540
周边眼
88
4.5
20.4
440
450
0.3
5.1
Ⅳ
750
小计
39
15.6
墙部
上部眼
10.8
562
中部眼
底部眼
27
12.6
合计
66
28.2
预期爆破效果
单位
M2
17.51
1m3实体岩石雷管消耗量
个m3
3.9
掘进进度
m
0.96
1.5
每循环爆破实体岩石
m3
16.8
炮眼利用率
%
每循环炸药消耗量
Kg
每循环炮眼消耗量
100
1m3实体岩石炸药消耗量
Kgm3
1.68
1m3实体岩石炮眼消耗量
mm3
4.78
每循环雷管消耗量
个
⑸爆破网络校核
根据斜井爆破的特点，我们选择MFB－200型普通晶体管电容式发爆器，该发爆器，设计串联发爆能力为200发电雷管，而我们实际最大同时起爆雷管数为66发，所以起爆能力完全满足要求．
2、巷道支护
⑴过煤层段：
采用初喷作临时支护，初喷厚度不小于50mm，采用锚网喷+U型棚复合支护作为永久支护。
⑵基岩（煤系地层）段：
采用锚网喷或二次锚网喷作为永久支护，初喷作为临时支护，初喷厚度不小于50mm，遇有顶板破碎等特殊条件支护困难时，采用锚网喷+U型棚复合支护。
⑶锚网喷支护方式：
锚杆的间排距为800mm,内侧安装25#U钢棚，棚间距800mm，支护要求如下：
a.锚杆及锚固剂：
锚杆采用A5钢制成的全螺纹钢等强锚杆，直径为18mm长度为1800mm，每根锚杆均用2块树脂锚固剂，树脂锚固剂直径为28mm,每块长度为350mm，锚固段长度不少于700mm。
托盘为球形钢盘，规格为Φ150mm，锚杆外露长度为30～50mm,锚杆均使用配套标准螺母紧固，每根锚杆锚固力不小于130KN。
b.金属网采用8#铁丝制作的压花经纬网，网的规格为长×
宽＝6500×
1000mm，网格为长×
宽＝80×
80mm，网间对接，用10#铁丝纽结，撘接不小于100mm。
c.喷射混凝土材料规格：
喷射混凝土必须用规格不低于42.5R水泥；
采用干净河砂作配料，河砂下井前要过筛，颗粒粗细要均匀，含泥量按重量计算不大于3％；
石子采用机制瓜子石作骨料，颗粒直径为5～10mm；
混凝土强度C20，配比为水泥：
砂：
石子＝1：
2：
2；
速凝剂型号为红星Ⅱ号，掺入量一般为水泥重量的4％。
d.喷浆机采用PC5B型砼喷射机，喷层厚度为150mm，砼标号C20；
下料及供料方式：
在地面将干料搅拌好，用单轨吊送至迎头。
⑷U型棚的支护要求：
①材料为25#U型钢，按按巷道断面图加工；
②每两节撘接长度为400mm，节与节之间用2副配套限位卡缆固定，棚腿底部加焊铁鞋，铁鞋采用250*250*10mm的钢板制作；
③棚间距为800mm,每两架棚之间采用拉钩连接，拉钩可采用直径18mm螺纹钢筋加工，每两架棚之间使用4根。
棚间距800mm，棚间拉钩4根用18螺纹钢筋。
④现场准备圆木、板枇、木楔，U型棚与顶板及两帮之间要进行穿帮接顶。
三、管线、单轨吊吊梁、皮带等敷设
1、管线敷设
在掘进施工中所敷设的电缆、风水管路等均应按“三条线”建设要求及断面图中规定的位置要求吊挂牢固整齐。
风水管路：
在巷道一侧布置。
挂在巷道南帮，采用挂钩吊挂，最下方管路距底板0.2米。
风管（黄色，采用4吋钢管）在上方，防尘管（蓝色，采用2吋钢管）在中间，排水管（绿色，采用4吋钢管）在次下方，下料管（铁红色，采用6吋钢管）。
水管要接口严密，不得出现漏水现象，水管距迎头30m范围内使用一吋胶管，30m外使用2吋钢管，要随工作面前进及时延长，以备迎头正常用水。
管路间距15～20cm；
每趟管路管接头对接，误差+-5cm；
每50m一个防尘三通并悬挂防尘三通牌，注明责任单位、管理人、编号；
100m一个风截门，手把齐全，方便操作；
吊挂钩杜绝铁丝捆绑现象。
电缆：
吊挂在人行道侧，最下方电缆距底板1.80米。
电缆钩每隔1.5m一个，电缆垂度不超过50mm。
吊挂钩为三个大钩、四个小钩。
2、单轨吊吊梁敷设
单轨吊敷设由生产厂家安排专业队伍负责安装，安装要满足安全使用的要求。
⑴直轨线路
①接头平整度，水平、垂直偏差均不得大于2mm。
②方向接头摆角允许偏差：
水平3º
垂直7º
。
③下轨面接头轨缝不得大于6mm。
轨道悬吊链铅垂偏角不得大于60º
④连接螺栓必须采用专用高强度螺栓，插入式横梁与工字钢梁应密贴，卡具齐全，横拉式小横梁两边应有止滑块。
方向应符合要求，目视直顺，轨道无明显变形。
⑤吊梁及两侧运行范围内不得有障碍物，打设的锚索不得妨碍单轨吊运输。
⑵弯轨线路
①接头平整度，水平、垂直偏差均不得大于2mm。
接头摆角允许偏差：
水平、垂直均为0º
下轨面接头轨缝，不得大于3mm。
②轨道悬吊链铅垂偏角，不得大于60º
连接螺栓必须采用专用高强度螺栓，插入式横梁与工字钢梁应密贴，卡具齐全，横拉式小横梁两边应有止滑块。
③运行单轨吊线路各拐弯处巷道曲率半径符合规定，不低于6m。
巷道坡度不大于16°
④方向应符合要求，目视直顺，轨道无明显变形。
⑶单轨吊道岔质量标准
①每组道岔悬吊点应不少于7个，悬吊链铅垂偏角不得大于60º
②轨道接头处转角，不大于3º
下轨面接头轨缝，不大于3mm。
③联接螺栓采用专用高强度螺栓，各部联接必须紧固。
④道岔轨道无明显变形，活动轨动作灵敏，准确到位，锁定可靠。
3、胶带输送机质量要求
⑴皮带运行平稳、无异响；
各转动部分、防护罩齐全；
⑵坡度不超过14°
；
⑶上托辊间隔1.5m，底托辊间隔3.0m，分绳架间隔6.0m，上、下防跑偏间隔25m；
⑷皮带接头垂直皮带中心线，接头牢固、平整；
⑸机尾安设挡矸板齐全合格；
⑹固定皮带机头、机尾采用地锚固定，机头地锚为8根，固定皮带机尾采用地锚2根并用压板固定或两根摩擦点柱固定机尾；
跟机皮带机尾使用跟机皮带架子不少于5组，并使用缓冲托辊，机尾不再打设地锚固定；
⑺皮带安装严格按中线施工，皮带机必须做到机头固定可靠，运行平稳；
⑻皮带距帮间隙不小于300mm，人行道侧间隙不小于800mm；
机头设备距帮间隙不小于800mm；
⑼跨皮带行人或运料时必须安设过桥。
4、风筒敷设标准：
⑴风筒无破口，有破口要及时胶补。
接头严密不漏风（手距接头0.1m处感到不漏风），风筒不得反接，软质风筒接头要反压边，风筒吊挂平直，逢环必挂。
风筒要逐节编号。
⑵风筒不得挤压，拐弯处设置弯头，不准拐死弯，分岔处设三通，风筒末端到迎头最大距离不得超过10m，迎头风筒不准落地。
第四节防灭火
一、防灭火措施
1、巷道采用挖掘机、扒装机掘进，皮带输送机运输，防火的重点是防设备、机械摩擦生热、缆线和人为火灾。
巷道内有备用的沙子、岩粉直接灭火。
2、每个掘进工作面配备干粉灭火器2～4个。
二、防火系统
防火水源来自地面水池→-供水管路→工作面。
第五节灾害预防及避灾路线
一、灾害预防
防止自燃发火的措施
1、煤系地层施工时，掘进巷道严禁堆积浮煤，积尘要及时清除。
2、凡发生冒高超过2m或空洞体积超过6m3的情况要及时填实或设导风板，防止积聚热量发火，并将处理结果记录查。
3、健全完善防火管路系统（与防尘共用），管好用好本工作面防火管路，装备及设施。
4、完善检测措施，做到一氧化碳超限不作业。
二、避灾路线
若迎头发生水、火、瓦斯、煤尘等灾害时，施工人员应按如下路线进行撤离并熟悉各避灾路线：
1、如果掘进迎头发生危及人员安全的水灾，应在班组长或经验丰富的工人带领下并清点好人数，迅速升井。
2、若掘进迎头发生火灾，现场负责人应迅速组织人员进行扑救，如确实无法扑灭，威胁人员安全，应在班组长或经验丰富的工人的带领下并清点好人数，迅速组织撤离。
3、避有害气体时与避火路线相一致。
第四章凿井辅助系统
第一节 运输系统
一、主运输系统
新疆伊犁四矿主斜井施工主运输选用刮板输送机+带式输送机。
1、刮板输送机技术参数
⑴输送量 ＜150T,〕（dS+ε）=1040＜BT＝1200
满足要求
式中：
H0—最大提升高度，取750m
30—钢丝绳试验长度m
DT—提升机卷筒名义直径m
ε—提升钢丝绳绳圈间隙mm
3—摩擦圈数
BT—提升机卷筒宽度mm
n—缠绕圈数，n=4
n′—错绳圈
③提升机强度计算
最大张力:
Fmax=Q0（sinβ+f1cosβ）+PS×
L0（sinβ+f2cosβ）
=1170kgf＜Fj=3061kgf 满足要求。
⑶电机功率计算：
P=KBFjVMb102qc=1.1×
1170×
3.14102×
0.85=46kw
-电动机功率备用系数取
＝1.1
-最大提升荷载
-提升机最大速度2×
3.14×
72060×
24=3.14ms
qc-二级减速传动效率取qc=0.85
2、单轨吊技术参数
最大载荷：
16吨
爬坡：
160
牵引力：
80KN
最大车速：
1.6ms
运输一次的时间（单趟）：
主斜井：
t主=7491.660＝7.8分钟
从单趟运输时间上看，辅助运输系统能满足要求。
第二节压风与供水
一、压风机的选择计算：
根据井筒断面尺寸，凿岩时考虑工作面使用按6台YT-24气腿风钻，最大耗风量为：
Q＝2αβγ∑nkq=1.1×
1.125×
1.02×
6×
0.9×
3.5=21.2m3min
α-管路漏风系数，取α=1.1
β-风动机械磨损系数，取β＝1.125
γ-高原修正缕，取γ=1.02
n-风钻使用台数，取n=6
k-风动工具同时使用系数K=0.9
q-每台风钻耗风量，取q=3.5m3min
由计算结果得出，主斜井工作时最大用风量为21.2m3，可选用1台40m3min螺杆压风机，作为动力风源。
压风管路的选择计算：
压风管路内径：
D＝20√Q＝92.08mm
由计算结果压风主管路管径选择：
Ø
108*5mm
二、根据建设单位提供的水源情况，井筒内安装一趟Φ50×
4mm无缝钢管由地面往井下供水，满足工作面防尘等生产施工用水。
第三节通风系统
根据主斜井净断面17.51㎡，供风最大距离为750m；
拟采用压入式通风方式，风机选用DKJ63-NO6.3型2×
15kw局扇2台，1台备用。
600mm阻燃胶质风筒向工作面供风，风筒沿井壁吊挂敷设。
风机安装在各自的井口10m以外，局扇距底板高度在500mm以上。
⒈风量计算
根据井筒开凿的通风特点，需考虑人员多，一次爆破炸药用量大等特点，为及时冲淡和排除工作面炮烟，在确定供风量时，必须遵循井筒中平均风速不得小于0.15ms原则，以满足工作面排烟所需风量。
选择计算如下：
⑴按工作面最多作业人数计算：
Q1=4N=4×
25=100m3min
式中:
N—工作面最多人数；
取25人
⑵按一次爆破所需炸药量计算风量：
Q2=（0.13t）×
[A（SL）2k]13
=（0.1330）×
[90×
（18.82×
150）2×
0.3]13=3.9m3s
式中t—爆破后通风时间：
取20分钟
s—井筒净断面：
S=18.82m2
L—炮烟吹出高度：
取L=100m
A-工作面一次爆破炸药量：
90kg
k---淋水系数：
取k=0.3；
⑶按规定的最低风速计算风量
Q3=0.15S=0.15×
18.82=2.82m3s
⑷通过计算:
所需风量取Q掘=3.9m3s
局扇工作风量
升级会员 