施工组织设计设计Word格式文档下载.docx
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地面设置200m3静压洒水池,按标准安设静压洒水装置,进行防尘灭尘。
我矿委托山西源通煤矿设计有限公司编制了90万吨级矿井的《初步设计》、《安全专篇》,并已经通过了行业部门的批复,从法定程序已具备开工条件,现编制主斜井施工组织设计方案如下:
1.2、自然地理:
1.2.1、地形地貌及地表水流:
矿区属中、低山区,区内地形复杂,侵蚀冲刷强烈,沟谷发育,梁峁绵延,总的地势为西高东低,地形最高点位于井田西部山梁处,标高为1263.4m,最低点位于东界沟谷,标高为970.0m,相对高差为293.4m。
井田内无常年性河流,但沟谷发育,南沟横穿井田中部,属季节性河流,仅有雨季汇水流过。
1.2.2、气象:
矿区位于晋西黄土高原,属暖温带半干旱地区,其特点为四季分明,昼夜温差较大,冬季少雪,春季雨水集中,秋季阴雨天较多。
全年无霜期平均为186天,每年11月份结冰,次年三月解冻,最大风速平均值为3.1m/s。
地区地震基本烈度为六度区。
1.3、工程基本情况:
1.3.1、井筒技术特征:
形状
井口坐标
井口标高(m)
方位角
(°
′″)
坡度(°
)
斜长(m)
净宽(m)
净高(m)
净断面积(m2)
x
y
半园拱
4163406.848
19509469.05
1050
255°
5′43″
23
570
5.00
3.89
16.3
见:
副斜井井筒断面图
1.3.2、工程概况
垂直深度至10#煤层223m,至4#煤层144m,斜井掘砌长度到10#煤层570m,到4#煤层370m,其中:
表土层掘砌160m,基岩层掘喷410m。
1.3.3、永久支护方式:
一、表土层为粗料石砌碹,砌筑厚度0.55m,掘进断面23.64m2,每米井筒掘进工程量23.64m3,每米砌筑工程量6.06m3,预计斜长160m。
二、基岩层为锚喷支护,喷射厚度0.10m,锚杆间距0.8m,三花布置,锚杆规格:
16mm×
1.6m,掘进断面18.35㎡,每米井筒掘进工程量18.35m3,每米喷射砼工程量2.21m3,斜长410m。
三、斜井全长570m,掘进总工程量15047m3,粗料石砌碹支护长度160m,其中:
粗料石1096m3,水泥砂浆219.2m3,水泥88吨,青砂219.2m3;
锚喷支护长度410m,喷射砼工程量为906m3,其中:
水泥181m3,石子362m3,青砂362m3,树脂锚杆10000套,金属网6400㎡
2、工程地质与:
水文地质情况
2.1地质情况:
2.1..1地层:
一、奥陶系中统峰峰组(O2f)
为含煤地层之基地,上部为灰色、蓝灰色,厚层状石灰岩夹浅灰或灰黄色泥灰岩,厚约50m左右,中部、下部不再叙述范围。
二、石炭系中统本溪组(C2b)
地层岩性为灰色粉砂岩、灰黑色泥岩、灰色粘土岩、青灰色石灰岩及灰白色、深灰色碎屑状铝土矿。
其底部铝土矿及粘土岩中含黄铁矿集合体,含植物化石。
厚度24.05—48.71m,平均35.33m,与下伏地层呈平行不整合接触。
三、石炭系上统太原组(C3t)
地层岩性由灰白色各粒级砂岩、灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩、黑色炭质泥岩、青灰色石灰岩及煤层组成。
含植物化石。
含煤地层,厚度76.86—98.52m,平均86.25m.与下伏本溪组地层为整合接触。
四、二迭系下统石盒组(P1S)
岩性为灰白色各粒级砂岩,灰色—灰黑色沙质泥岩、泥岩及煤层。
厚度66.48—79.97m,平均72.82m,含植物化石。
主要含煤地层之一,与下伏地层程来连续沉积。
井田西北部被剥蚀。
五、二迭系下统石盒子组(P!
X)
岩石为灰绿色、黄绿色、灰白色岩石,灰色、紫色、灰黑色砂质泥岩、泥岩等,底部偶见炭质泥岩及煤线。
厚度61.08—97.60m,平均79.71m。
井田內上部地层部分被剥蚀。
最大残留厚度约80m左右。
与下伏山西组连续沉积。
六、第三、第四系(N+Q)
上部淡黄色黄土、沙土、亚砂土至软疏松,垂直节理发育,局部含砾石层。
厚度一般约10m左右。
中部为棕黄色砂土、粘土、棕红色粘土,含条带状钙质结核层,厚度较大一般约会20m左右。
下部为棕红色砂质粘土,砾石层夹有钙质结核层,底部见半胶结砾石层,砾石为石灰岩及少量片麻岩。
与下伏地层呈角度不整合接触。
厚度一般约会20m左右。
2.1.2、含煤地层
井田内含煤地层为石炭系上统太原组(C3t)及二迭系下统山西组(P1S)。
2.1.3、构造
一、区域构造
本井田处于华北台之山西隆起之西缘,鄂尔多斯台坳的河东断凹部,发育有近南北向褶皱及高角度的正断层。
区域构造主要有离石大断裂和中阳--离石向斜。
本井田位于中阳—离石向斜中段东翼。
二、井田构造
本井田为一轴向NW的向斜构造,轴部位于井田西部缩缩岭村附近,西翼地层稍陡,倾角10—16度,东翼较缓,倾角9—12度,井田东、西两端翘起,均有煤层露头出露。
采区巷道揭露,北一、北二、北三、北四均有NS小断层,落差1—5m左右,北二至北三有WE断层,方向100度,落差10m左右,对生产影响很大。
2.2、水文地质情况
2.2.1、含水层
本工程主要含水岩组包括碎屑岩类裂隙含水岩组和松散岩类孔隙含水岩组。
一、碎屑岩类裂隙含水岩组
(一)石灰系太原组碎屑岩类及碳酸盐岩类裂隙含水层:
岩性为石灰岩(L5、K2、L1)组成,彼此之间隔以泥岩及少量砂岩。
单井出水量为10—500吨/日,渗透系数在0.00275—8.53米∕日之间,水位标高874—1044米。
(二)二迭系山西组砂岩裂隙含水层:
岩性为砂岩、泥岩、砂质泥岩,富水性弱,单井出水量一般小于10吨/日,渗透系数0.000413—0.012米/日,水位标高881—1053米之间。
(三)二迭系上、下石盒子组砂岩裂隙含水层:
岩性主要由砂岩组成,易风化,裂隙发育,富水性强,在沟谷中泉水出露较多,流量一般为0.01—0.5升/秒,单井出水量为10—500吨/日,水位标高882—1078米。
二、松散岩类孔隙含水岩组:
(一)第四系冲洪积砂砾岩层,一般厚度3—5米,局部稍厚,泉流量达18.7升/秒,富水地段单井出水量500—1500吨/日。
(二)第三系上新统底砾岩,呈半胶结状态,厚度5—8m,主要分布于沟谷中,富水性较差,全流量一般为0.2—0.4升/秒,民井水量一般小于10吨/日。
2.2.2、隔水层
各个含水层之间的泥岩及砂质泥岩等均是良好的隔水层。
2.2.3、矿井水文地质类型
山西组4#煤层水文地质类型为简单型;
太原组10#煤层水文地质条件亦较简单。
2.2.4、矿井涌水量
副斜井施工穿越4号煤层,井筒涌水量为5m3/h,当掘进到10号煤层时,经过了L5、K2、L1三层石灰岩,井筒涌水量可达25m3/h,当主斜井掘进到10#每层后,也要经过L5、K2、L1三层石灰岩,其涌水量估计最大可达25m3/h。
3、施工前准备工作:
3.1、进场道路、场区平整:
目前,西(属巴)茂(塔坪)公路横穿矿区,与209国道相通,本工程所需材料、设备以及生产煤炭外运全靠汽车运输,场内设置供汽车装、卸、运的道路及调车场地,路面宽6m,结构为天然砂砾石垫层。
进入主斜井施工现场,为一条沟壑,已经被修整成农田,平缓而面积狭窄,加上此处修建了职工临时住宿活动板房,使本来狭窄的施工场区更为狭小,不便布置工业广场。
为此,在尽可能不影响施工的前提下,场区应进行实地规划,以满足施工材料、设备堆放,施工设备的安装,保证排矸场地及运矸道路的畅通。
3.2、测量放线
主斜井施工前,必须按计划要求标定井口坐标位置及井筒方向,并埋设永久标桩。
在主斜井施工中,依据井筒中心线将中心点固定在井口摆杆上的激光仪器上,并依照中心点按设激光仪。
为保证井筒中心和坡度的准确性,一要固定好摆杆的摆动幅度,二要在激光仪前进方向5m处拱顶上砌筑两块木板,凭据井筒中心线设置两条中心垂线,标定好井筒腰线,施工人员要做好中线及腰线日常检查工作。
钻眼前,应先打开激光仪,放下井筒中心线,标定好井筒腰线位置,检查井筒规格,尚若不符合设计要求,应刷帮处理,以保证井壁厚度不小于设计要求,挑顶或起底处理,以掌握好井底坡度。
3.3、供电:
供电方式为10kv双回路,一路引自下安35KV变电站5236#农电母线,距离1Km,另一条引自离石城西35KV变电站5274#母线,距离8Km,两线均选用JGL-3*50mm2钢芯铝铰线架空引入地面配电室,使用LK—LBS12KV型高压双投隔离开关切换,另外,自备1台发电机组(800kw)作为自备电源;
S9-630KVA/10/0.4KV;
从地面配电室用35mm2橡套电缆引至井口总开关,送入井下(和前面的重复)。
3.4、供水:
主斜井施工用水引自工业广场永久性静压消防洒水300m3蓄水池,蓄水池接的水管接井筒施工供水∮25钢管至工作面15--20m,转接分水器接胶管至工作面供打眼、喷浆之用。
3.5、供压风
在地面安装一台DSR-150A型空气压缩机,额定压力0.8Mpa,额定排量20m3/min,电机功率110kw,从压风机接出的∮75无缝压风管至工作面15--20m,转接分风器接胶管至工作面供打眼、喷浆之用。
3.6、通风
山西楼俊集团担炭沟煤业有限公司为低瓦斯矿井,为确保施工过程中爆破炮烟及时排出和井下工作人员的所需风量,验算、选择通风机。
3.6.1、按掘进井筒内最多人数计算所需风量
Q=4N=4×
12=48m3/min
式中:
N—掘进工作面最多人数
4—每分钟每人所需风量不少于4m3
3.6.2、按最低风速计算所需风量
Q=SV=23.64×
0.15=213m3/min
S—掘进断面
V—规程允许最低风速
3.6.3、局扇实际吸入风量计算
Q=Q扇*I=370×
1=370m3/min
Q扇—局扇实际吸入风量m3/min
I——同时工作的局扇台数
主斜井施工时选用FBD№6.2×
15KW(风量范围为210—370m3/min)的对旋局扇,可满足施工要求。
3.7、临时绞车房位置的确定
提升方位255°
5′43″,提升水平距离:
50m
3.8、井筒内及工业广场照明与信号:
井筒内使用KBG—125型防爆投光灯照明,每班工作人员均需佩带矿灯和自救器。
井口及地面采用1KW碘钨照明。
井下工作面与井口之间采用防爆连击打点器联络,由井口转至绞车房。
绞车房信号采用声光信号。
井口设一台ZXZ—4型照明、信号综保,用于照明和信号用。
工作人员上下井:
在主斜井施工中,人员依靠步行自行上下,任何人不得登钩爬车上下。
4、施工方案:
结合现场实际施工条件,采用短掘短砌,掘砌四·
六制单行作业,计划日成井3米,月成井80米,月循环率88%,计划工期到4#煤层5.5个月(165天),到10#煤层8.1个月(245天)。
循环作业从永久支护开始,以放炮、通风、安全检查而告终。
5、施工工艺:
5.1表土层掘进施工:
5.1.1表土层掘进:
待斜井方位确定后,井口平台、地面车场、临时绞车房砌筑完成,安装好提升绞车及其它设施,斜井即可开挖。
表土层及风化基岩采用人工铁锹,配合手镐挖掘,挖掘的土岩人工装入矿车,绞车提升至地面,人工翻矿车卸矸。
为保持岩土的稳定性,减少土层暴露时间,控顶距不得大于3m.
5.1.2表土永久支护
一、临时支护:
为了防止在表土层施工顶、帮的垮落,确保作业安全,本设计选用金属拱形临时支架或木支架。
(见附图)
二、金属碹胎与金属模板:
(一)、金属碹胎:
可用20#槽钢根据巷道断面拱形制作,碹胎底脚焊接两块200×
130×
20mm的钢板作为稳定碹胎之用。
(二)、金属模板:
可用12#槽钢拼制,长度1.5m。
(三)、架设碹胎的方法:
应先立好柱腿,在柱腿上放置方木或槽钢制作衡梁;
将碹胎立在横梁上,再放线测量,调整碹胎的方向和高低使符合设计要求,最后用拉钩拉紧,即可铺放模板开始砌碹。
三、料石:
规格:
不小于300×
200×
200mm,标号不低于200#,料石之间的砌缝一般约为15mm,水泥砂浆标号不小于75#,水泥砂浆的配比:
水泥425#:
380kgm3,青砂:
1514kgm3,水:
300kgm3,重量比:
1:
4,水灰比:
0.8。
四、砌筑厚度:
0.50m,壁后充填厚度:
0.05m,井壁厚度:
0.55m。
五、砌碹顺序:
(一)、拆除临时支架:
当巷道压力不大,岩层比较稳定时,可先御去两帮背板,处理两帮浮石,而后拆下金属临时支架的架腿,其架顶、架肩部分则仍承托在钢轨橛子上,待砌拱时再拆除;
当两帮围岩破碎或顶部压力较大,则应先在架肩的顶托下面打上根顶柱,而后处理两帮,再拆除架腿。
(二)、掘砌基础:
掘砌基础工作是在金属拱形临时支架的掩护下进行的,先将两帮底浮石清理干净,再用手镐或风镐将基础坑按计划挖好。
砌筑基础时应将基础沟槽内的积水排净,在硬底上先铺上50mm左右厚的水泥砂浆,当基础坑的深度大于设计要求,也可在硬底上铺一混凝土,其强度为200#,然后在其上砌筑料石基础。
为了保证规格质量,砌筑基础前应先挂中线和边线,经测量后再进行施工。
(三)、砌筑墙体:
砌筑料石墙垂直缝要错开,横缝要与斜井坡度相符,灰缝要均匀、饱满。
砌缝间的凹凸不平,应用石片垫平或咬紧,使砌块与灰浆紧密结合。
在砌墙的同时,应用水泥砂浆和片石将壁后空隙充填密实。
(四)、砌拱工作:
工作内容包括拆除临时支架的架肩、架顶,过顶、立碹胎、搭工作台和砌碹等。
拆除临时支架一定要保证安全作业,先用长钎子找掉顶、帮浮石,必要时局部打上顶柱或架过梁管理顶板,确认安全后,便可利用中、腰线稳立碹胎、模板;
料石碹的碹胎顶端位置可比设计高度略高出一点,当灰缝压紧、碹胎少量下沉,仍能达到设计要求;
碹胎立好后,用拉钩拉紧、稳固,再测量校正一次位置,便可开始砌拱了;
砌拱必须从两侧拱基向拱顶对称进行,使碹胎两侧均匀受力,以防碹胎向一侧歪斜变形;
料石砌拱时,砌块应垂直于拱的辐射线,楔形砌块的大头必须向上,各行砌块必须错缝,在拱背上用片石楔紧,以求牢固;
模板则随砌随铺;
砌拱的同时,应做好壁后充填工作,拱基处附近更应充填密实;
封顶时,最后的砌块必须位于正中,并由内向外进行。
每段拱、墙砌筑告一段落,都应留有台阶式咬合茬,以便下次砌筑接茬。
(五)、拆拱清理:
砌碹完毕后,要待拱、墙达到一定强度后,才能拆除碹胎。
拆模时切忌用大锤敲打,以免碹胎、模板损坏变形;
拆下的模板应洗刷、整理,并堆放起来,损坏变形的要及时修理,以便复用;
砌碹表面质量不足之处,如灰缝不饱满、局部有蜂窝麻面等,应用砂浆勾缝、抹面。
六、砌碹巷道的质量标准:
(一)、料石应有试验报告或出厂合格证并符合设计要求,砂浆砌筑井筒每30--50m取试块不少于一组,一组为三块,进行试块强度试验,并取得试块强度试验报告。
同强度等级、同配比的砂浆各组试块平均强度均应达到设计要求,每一组中任一试块的强度不得低于设计强度的85%.
(二)、粗料石砌碹规格偏差净宽(中线至任一帮距离)合格:
0--+50mm,优良:
0--+30mm;
净高(腰线至顶、顶板距离)合格:
-30--+50mm,优良:
0--+50mm。
(三)、砌体厚度应符合以下规定:
合格:
局部连续高、宽长度均大于1m不小于设计值30mm,优良:
局部连续高,宽长度均不大于1m不小于设计值15mm。
(四)、砌体壁后充填应符合下列规定:
壁后充填基本饱满密实,无明显空顶、空帮现象;
优良:
壁后充填饱满密实,无空顶、空帮现象。
(五)、砌体灰缝质量应符合下列规定:
在砌体表面1m2范围内,重缝、瞎缝、干缝的总数量不超过两处;
在砌体表面1m2范围内,重缝、瞎缝、干缝的总数量不超过一处。
(六)、砌体墙基础应符合下列规定:
基础做到实底,其深度(连续长度1m内)不小于设计50mm;
基础做到实底,其深度不小于设计。
(七)、砌体表面质量应符合下列要求:
表面平整度(限值)≤40mm,砌层水平度(限值)≤50mm,灰缝宽度(限值)≤20mm,接茬(限值)≤10mm。
(八)、压茬及接茬:
压茬不得小于砌块宽度的1/4,必须接茬严密。
5.2、基岩施工
5.2.1、掘进
主斜井基岩段垂直深度约160m,斜长410m,揭露岩层多为砂质泥岩、泥岩、砂岩、石灰岩,硬度系数多为f=4~6,局部岩石硬度系数f=8~10。
掘进采用光面爆破。
5.2.2、钻眼爆破法破碎岩石
一、钻爆机具及材料选择
钻眼采用YT28型气腿式风钻、直径25mm中空六角钎杆,采用YG11一字型合金钻头,秒延期电雷管,二级煤矿许用乳化炸药浅孔爆破,全断面分两次起爆,采用MFB-100行发爆器放炮,发爆器放置于地面井口棚外,爆破材料必须做专用箱并加锁,钥匙由放炮员管理专人管理。
二、爆破设计
(一)、掏槽方式:
楔形掏槽
(二)、装药结构:
反向集中连续装药
(三)、封堵材料:
粘土:
砂:
水=4:
5:
1
(四)、联系方式:
串联方式
(五)、炸药类型:
二级煤矿许用乳化炸药
(六)、雷管类型:
秒延期电雷管
三、爆破图表的编制
(一)、爆破参数
A、炸药消耗量:
岩巷掘进炸药消耗量为1.36kg∕m3,一次爆破所需要的总炸药量为:
Q=q·
s·
l·
k=1.78×
18.35×
2.2×
0.85=61kg
q——炸药消耗量kg∕m3。
S——掘进断面积m2。
l——炮眼深度m。
k——炮眼利用率。
B﹑炮眼直径:
36mm
C﹑炮眼深度:
2.2m
D﹑炮眼数目:
N=1.67×
0.85×
0.2÷
0.4÷
0.2=65(个)
二、爆破图表:
爆破原始条件
序号
名称
单位
数量
单位
数量
掘进断面
m2
18.35
5
工作面瓦斯情况
低
2
炮眼深度
m
2.2
6
四段电雷管
个
3
炮眼数量
65
7
二级煤矿炸药
4
岩石坚固性系数
f
4~6
8
总装药量
kg
61
炮眼排列及装药量
眼号
炮眼名称
泡眼深度(m)
炮眼长
度(m)
装药量
倾角
爆破顺序
联线方式
个∕眼
总计(个)
水平
垂直
1~8
掏槽眼
2.5
64
78°
Ⅰ
串
联
9~10
扩槽眼
10
11~20
辅助眼
50
21~34
抵抗眼
70
Ⅱ
串联
34~55
周边眼
66
Ⅲ
56~64
底眼
45
108°
Ⅳ
共计
305
预期爆破效果
炮眼利用率
0.85
每米巷道炸药消耗量
Kg/m
33.89
每循环工作面进尺
1.8
每循环炮眼总长度
m/循环
145.4
每循环爆破实体岩石
m3
33
每立方米岩体雷管消耗
个/m3
1.97
炸药消耗量
Kg/m3
1.85
每米巷道雷管消耗
个/m
36
炮眼排列图附后。
三、钻眼爆破
(一)、钻眼工作:
钻具下井前要在地面维修检查并试运转。
打眼前,工作面矸石要清