兴裕矿施工组织设计Word格式文档下载.docx
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2、在确保安全、质量和效益的前提下，合理安排矿井建设工期及各专业相互间的配套衔接，井下与地面、生产与生活系统的建设顺序，三类工程之间的转换与衔接，充分利用好空间与时间组织平行交叉作业。
在具体施工安排中，要进行系统分析，统筹安排，抓关键，攻关键，抢贯通，使之尽快形成提升运输、通风、排水及供电等系统，形成综合生产能力，提高施工进度，缩短建井工期。
3、按市场经济要求，以经济效益为中心，强化施工管理，实现工期、质量、造价三大控制目标，合理利用永久建筑设施，减少大临工程，降低工程造价。
4、根据目前现有施工队伍能力合理安排，实现总的进度计划。
第二节矿井设计概论
严格贯彻执行煤矿“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针，加强安全设施建设，加大安全投入力度，严格遵守《煤炭法》和《煤矿安全规程》及国家有关煤炭生产的法规、政策。
以市场经济为导向，以科技创新为动力，加大矿井设计改革的力度，积极采用新工艺、新技术、新设备。
在保证矿井规模和安全生产的前提下，设计结合矿井现有条件，尽量简化生产环节，减少行政福利设施，对矿井现有设施充分利用。
结合煤层赋存特点，利用成熟的综采放顶煤工艺。
系统设计简单实用，在通风、压风、排水等主要设备选型上考虑了设备的使用寿命与矿井服务年限关系，使设备的选型更加经济合理，切合实际，最大限度地降低矿井建设投资和缩短建设工期，满足业主的需要，力争通过精心设计和科学管理，把该矿井建设成工程量少、投资少、工期短、工艺新、安全可靠、生产效率高、经济效益好、符合市场经济发展的新型煤矿。
一、矿井设计方案
（一）井筒数目
主斜井利用原兴裕矿混合提升斜井，装备胶带输送机担负全矿井煤炭提升任务；
运人斜井利用原兴裕矿回风斜井，装备猴车，用于人员运输并兼进风井；
副斜井刷大（由原4.61㎡刷大到12.68㎡）并延深原泰鑫矿8号煤混合提升斜井，装备单滚筒绞车，担负材料、长材料、重型装备提升下放和排矸任务；
回风斜井刷大原永兴回风斜井（净断面由原4.61㎡刷大到12.88㎡）、并通过改造风硐与原混合提升斜井合并，装备两台相同能力的通风机，一用一备。
三个进风斜井、合并的一对回风斜井。
（二）水平划分与标高确定
井田范围内15号煤层距上部的12号煤层间距为63m，15号煤层开采时设置一个开采水平，水平标高为+635m。
矿井后期在6、12号煤层建立辅助水平。
（三）采区划分
全井田15号煤层可采区域划分为一个采区。
矿井后期在6、12号煤层各划分一个采区。
（四）煤层开采顺序
根据开拓部署，井田内煤层采用上行开采，即先开采15号煤层，再开采12号煤层。
（五）采区划分与接替
全井田共划分为3个采区，其中6号煤层1个采区，12号煤层1个采区，15号煤层1个采区。
井田内采区接续总的原则为：
15号煤采区→12号煤采区→6号煤采区
二、矿井设计的主要技术经济指标
序号
指标名称
单位
指标
备注
1
井田面积
km²
7.9132
2
可采煤层总厚度
m
8.95
3
原煤生产人员效率
t/工
8.52
4
建设投资
万元
33745.84
5
建设项目总资金
34522.81
6
吨煤投资
元/t
374.95
7
原煤成本费用
230.44
8
建设工期
月
19
9
总投资收益率
%
15.14
10
投资回收期
a
7.01
第三节矿井建设技术条件
一、井田位置范围与交通
兴裕煤矿位于阳泉市平定县城西南约13.0km处，距G207国道约13.0km，G207国道从井田东部外通过，由G207国道至平定县城可与G307国道、太旧高速公路和石太线相接，阳（泉）—涉（县）铁路在平定县东关设的发煤站距本矿约13.0km，交通条件较为便利。
二、地形地貌
本井田位于太行山山脉中段西麓，为太行山向华北平原过渡的倾斜地带，属侵蚀性基岩、黄土丘陵地貌，区内山梁、峁比较发育，沟谷多呈“V”字形，总的地势为南高北低，地形最高点位于南部山梁上，标高1104.1m，最低点位于北部南川河河床，标高754.1m，最大相对高差350.0m。
三、河流水系
本区属海河流域滹沱河水系桃河支流。
井田北部南川河的西南方向支流由西向东流过，在贵石沟村汇入南川河，南川河在井田东侧向南流入阳胜河，阳胜河为桃河一大支流。
四、气象特征
本区属暖温带大陆性气候，年平均降雨量为537.2mm；
年平均蒸发量为2138.4mm；
全年主导风向为东南风和西北风，冬春季多为西北风，夏秋季多为东南风，最大瞬时风速为24m/s；
年平均气温为10.5℃；
最大冻土深度为0.7m。
1、气温
年平均为10.5℃。
一月份最冷，平均-9.2℃，极端最低气温为-26.2℃。
七月份最热，平均气温为28.8℃，极端最热气温为39.1℃。
2、降水量：
平均年降水量537.2mm，但年际变化较大，丰水年（1977年）达866.4mm，贫水年仅217.4mm（1972年），降水量多集中在6-9月，尤以7、8两月最多，且多为暴雨，常夹有冰雹。
3、蒸发量
平均年蒸发量2138.4mm，年最高达2542.3mm（1972年），年最低为1309.1mm（1964年）。
4、风向
风向夏为东南，冬为西或西北，年平均风速2.8m/s，最大月平均3.9m/s，（1979年1月），最小月平均1.0m/s（1988年9月），最大瞬时风速24m/s。
5、霜期及冻土深
初霜期为10月中旬，终霜期为来年的4月上旬，全年无霜期平均195天，最大冻土深度为0.7m；
最大积雪厚度可达50cm（2009年12月）。
6、地震情况
据中华人民共和国《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年版），本区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，建筑抗震设计分组第一组。
六、煤层与煤质
1、含煤地层
井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，共含煤12层，自上而下编号为1、2、3、5、6、8、10、11、12、13、14、15号煤层。
含煤地层总厚177.61m，煤层总厚11.27m，含煤系数为6.35％。
稳定可采煤层有6、8、15号三层，较稳定大部可采煤层有12号一层，其余煤层属不稳定不可采煤层，可采煤层总厚9.41m，可采含煤系数3.48%。
2、可采煤层
井田批采煤层为6、8、12、15号煤层，其中15号煤层为井田稳定可采煤层。
七、地质构造
井田总体为一马鞍状向背斜构造，鞍部背斜走向北西—南东向，两翼为开阔向斜，地层平缓，倾角一般为3°
—7°
，局部达13°
；
断层不甚发育，仅在井田西北部发育一条落差0--38m的逆断层；
陷落柱特别发育，地表及井下共发现29个陷落柱。
井田内构造复杂程度属简单类型（偏中等）。
井田内现已发现的29个陷落柱，其中地表出露20个，采掘工程新揭露9个，井田内均有分布。
陷落柱规模大小不一，大者长轴可达460ｍ，小的长轴不足30ｍ，一般为圆形、椭圆形，陷壁角一般在80°
-85°
之间，对煤层的破坏影响范围一般不超过10m。
陷落柱对煤层开采影响较大。
八、水文地质
1、顶板和井筒渗水
由于煤层上覆含水层富水性不强，补给条件也不好，底板和井筒渗水量均不大，据该矿开采情况，井下涌水量为18-48m3/h，一般不会影响矿井正常生产。
2、采空区积水
井田内6、8、15号煤层均有采空区，井田及周边采空区范围，查明了采空区积水范围，并估算了积水量（积水量详细情况见表）。
随着时间的延续，采空区的积水情况会发生变化，采掘活动应坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先掘后采”。
6号煤层采空区积水量统计表
积水区
积水面积（m2）
积水量（m3）
Ⅰ
36459
1094
采空区积水估算
公式：
Q=SMKη
式中：
S-积水面积（m2）
M-煤层厚度（m）
K-积水系数（0.1）
η-回采率（40%）
Ⅱ
18265
548
Ⅲ
11894
464
Ⅳ
15756
614
Ⅴ
15306
597
Ⅵ
8838
345
Ⅶ
16522
644
Ⅷ
7528
294
Ⅸ
8542
333
合计
139110
4933
8号煤层采空区积水量统计表
68441
2669
16313
636
18727
730
82368
3212
40068
1563
18877
736
9169
358
10094
515
11817
603
Ⅹ
7806
398
ⅩⅠ
6568
335
ⅩⅡ
10044
512
ⅩⅢ
15855
809
ⅩⅣ
28792
1468
ⅩⅤ
6687
341
ⅩⅥ
17505
893
ⅩⅦ
5029
257
ⅩⅧ
9531
486
ⅩⅨ
13608
694
ⅩⅩ
48717
2485
ⅩⅩⅠ
18251
931
464267
20631
15号煤层采空区积水量统计表
33790
7100
12460
2620
5090
1070
3830
8000
22169
4656
1680
3660
770
23469
4829
11751
2468
124219
33193
3、矿井水文地质类型
矿井水文地质类型为中等类型。
4、矿井涌水量
随着开采规模的增大，本设计预测矿井正常涌水量为48m3/h，最大涌水量为120m3/h。
九、矿井建设技术条件总评
本矿井交通与生活条件便利，电源条件、通讯条件及建筑材料供应具备，水源条件较为方便，适合建设大中型矿井，矿井建设外部条件较为优越。
井田内煤层赋存平缓，储量丰富，煤质优良，地质构造与水文简单，开采技术条件较好。
第四节矿井生产及建成标准
一、矿井设计生产能力
（一）矿井工作制度
根据《煤炭工业矿井设计规范》，结合本矿井实际情况，确定矿井年工作日为330d，每天净提升时间为16h，采用“四六制”作业形式。
（二）矿井设计生产能力
矿井设计生产能力确定为900kt/a。
二、矿井服务年限
矿井服务年限T=1333.5/90/1.4=10.7（a）。
15号煤层服务年限T=1133.6/90/1.4=9（a）。
第五节建设前期准备
一、水源
国营平定县农作物原种场自备水源，水质符合国家《生活饮用水卫生标准》，日可供水量860m3/d。
作为本矿井工业场地地面生产、生活及地面消防用水水源。
二、供电
兴裕煤矿现有10KV电源，主供电源引自910苏煤线，备用电源引自905南川农电线。
矿井变压器为10/6KV,井下电源采用6KV配电系统，生产能力提升后，现电源线路截面不能满足矿井生产用电要求。
需要进行改造。
矿井升级改造后，电源电压等级确定为35KV。
经与当地供电部门协商确定，一回电源引自蚕石110KV变电站35KV母线，架空导线截面LGJ-95，架空线路长度12.5km。
蚕石110KV变电站现有4MVA主变2台，一用一备。
变电站无出线间隔，需增设两个出线间隔。
另一回电源引自南阳胜110/35KV变电站35KV母线，架空导线截面LGJ-95，架空线路长度11.3km。
三、交通运输
兴裕煤矿位于阳泉市平定县城西南约13.0km处，距G207国道约13.0km，G207国道从井田东部外通过，由G207国道至平定县城可与G307国道、太旧高速公路和石太线相接，阳（泉）--涉（县）铁路在平定县东关设的发煤站距本矿约13.0km，交通条件较为便利。
四、通讯
矿井对外设置的10对中继线引自平定县冶西镇通信交接箱，与市通信公网连接。
利用当地移动通信公网，为矿井地面生产调度、管理、消防、安全、电力、救护、运销、基建等岗位人员配备手机，实现矿区与公网间用户的移动通信。
第2章矿建工程施工方案及安排
第一节 井巷工程安排分析
一、井巷工程设计工程量
矿井移交生产时井巷工程10630m，其中岩巷为1999m，占19%，煤巷为8631m，占81%，硐室掘进体积1674m3。
井巷工程量汇总表
序
号
工程名称
井巷长度（m）
硐室体积
（m3）
备注
煤
岩
半煤岩
计
井筒
819
井底车场及硐室
1674
主要运输巷及回风巷
6153
回采巷道
2550
800
8703
1619
10322
轨道巷、胶带巷、南北回风巷均为煤巷，巷道沿煤层顶板布置，均采用矩形断面，支护方式均为锚杆、锚索、网、喷浆联合支护。
回采工作面运输顺槽、回风顺槽、内错尾巷均为煤巷，均采用矩形断面，支护方式均为锚杆、锚索、钢带联合支护。
采区（盘区）主要巷道断面特征表
巷道名称
煤岩别
支护
方式
巷道
净宽
（mm）
断面积（m2）
铺设
设备
净
掘进
胶带巷
锚喷
4200
10.92
11.88
胶带
轨道巷
4400
14.08
15.18
轨道
南、北回风巷
4600
二、巷道掘进进度指标
斜井：
100m/月岩巷：
100m/月半煤岩巷：
150m/月
煤巷综掘：
300m/月煤巷普掘：
150m/月硐室及交岔点：
600m3/月
三、掘进工作面和掘进设备配置
根据回采工作面推进度及各类巷道掘进进度，本着以保证矿井正常生产时合理的采掘关系为原则，矿井达到设计生产能力900kt/a时，布置2个煤巷普掘工作面和1个综掘面，普掘工作面为大巷掘进工作面，综掘工作面均为顺槽掘进工作面。
普掘工作面主要配备MZS-12湿式煤电钻、局部扇风机、刮板输送机、胶带输送机、调度绞车、小水泵等设备；
机掘面主要配备S—132掘进机、局部扇风机、刮板输送机、胶带输送机、调度绞车、小水泵等设备。
四、逐年井巷工程掘进进尺安排
2011年（米）
2012年（米）
总进尺
煤巷
岩巷
8230
6831
1399
2400
1800
600
五、井巷工程施工的主要线路
回风斜井（刷大）--15号煤回风大巷--联络巷--15101回风顺槽，15101工作面具备试生产条件时间为2011年7月底。
主皮带投入运行时间为：
2011年7月。
第二节矿建工程量及平均月进度
一、矿建工程量
根据山西国辰勘察设计有限公司编制的《矿井初步设计说明书》，矿井移交生产及达到设计生产能力时，矿井移交生产时井巷工程10630m，其中岩巷为1999m，占19%，煤巷为8631m，占81%，硐室掘进体积1674m3。
二、矿建工程平均指标
根据兴裕矿井初设方案，结合近年国内矿井建设经验，参加建设的施工队伍近年的业绩和煤炭井巷工程预算定额，本施工组织设计选用了可实现，具有一定先进水平且具有一定潜力可控的进尺标准。
（见第一节井巷工程施工进度指标）。
三、逐年矿建工程量安排：
依上述平均月进度和工程衔按顺序，确保关键线路工程，不间断施工和提高施工速度，控制矿井建设总工期，对矿井工程作了全面排队，逐年工程进度安排如下：
第三节 巷道与硐室施工
一、矿井各类巷道多采用金属网，W钢带配合锚喷支护，距地面标高200m以下巷道均加设锚索。
顺槽和联络巷采用矩形断面，加金属网、锚索和钢带锚杆支护。
矿井井底设计有1个煤仓，支护形成为砼碹。
二、主要运输、辅助大巷施工
本矿井主要大巷是15号煤胶带运输巷、轨道大巷和回风大巷。
施工方案：
普掘工作面主要配备MZS-12湿式煤电钻、局部扇风机、刮板输送机、胶带输送机、调度绞车、小水泵等设备。
为保证施工进度，掘进应采用中深孔光爆一次成巷，循环进度提高至2.8m以上。
三、煤仓施工
本矿井井底煤仓设计为立式，深度30m，净直径6m，净断面28.3m2,永久支护为砼碹，设计位置岩性主要是沙岩、粉沙岩、砂质页岩等。
为保证施工安全方便，先将煤仓上、下口的相关巷道成巷，然后采用TYZ－100型反井钻机施工一个直径1.2m的垂直钻孔，自上而下采用钻爆法一次刷大至设计断面，临时支护采用锚喷，然后自下而上同下部硐室一起进行永久支护（对其它采区溜煤眼均用此法施工）。
第四节主要施工辅助系统
一、通风系统
根据建井工期排队要求，随着矿井建设掘进工作的展开，井下施工队伍、施工工作面的逐渐增加，巷道通风距离不断加大，井下通风成为制约施工进程的关键因素，为保证井下施工快速安全，在建井期间通风按如下两个阶段进行设计：
第一阶段为临时主扇通风阶段；
第二阶段为永久主扇投运阶段。
1、临时主扇通风阶段
我矿为技改矿井，技改期间利用原通风系统进行掘进，利用兴裕矿和永兴矿的主扇作为临时主扇进行供风，临时主扇通风期间计划按6个掘进工作面组织：
兴裕矿主扇为BDK54-№16型轴流式主要通风机，配套电机为YBFe280M-6，N=55KW×
2，一台工作，一台备用。
现工作负压为1200Pa，风叶角度为49°
/41°
，矿井总排风量38.7m3/s，计划布置3个掘进工作面。
永兴矿主扇为BK54-4-№13型轴流式主要通风机，电机功率为55KW，一台工作，一台备用。
现工作负压为1200Pa，风叶角度为43°
/37°
，矿井总排风量22.5m3/s，计划布置2个掘进工作面。
副斜井刷大、延伸施工时，从地面安装局扇进行通风。
单个掘进工作面风量计算：
①按瓦斯绝对涌出量计算风量
Qi=100qCH4/60×
KCH4=（100×
1.53/60）×
1.4=3.57m3/s
其中：
Qi——掘进工作面所需风量m3/s
qCH4——掘进绝对瓦斯涌出量1.53m3/min。
（依据河南理工大学编制的《阳泉煤业（集团）平定东升兴裕煤业有限公司15号煤瓦斯基础参数测试及涌出量预测》掘进工作面瓦斯涌出量为1.53m3/min）
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