煤矿回风立井施工组织设计docdocWord文件下载.docx
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混凝土强度等级均为Ｃ30。
附：
回风立井井筒纵向剖面图
回风立井井壁结构图
三、水文地质情况
一、区域概况
1、本区位于华北陆台沁水盆地的西部边缘，西临霍山隆起，区域底层走向北东、北北东向，倾向南东，底层由北西向南东，从老到新依次出露太古界变质岩系、寒武系、奥陶系碳酸盐岩类，到含煤地层的海陆交互相沉积，最后接受了第三、第四系沉积，大面积的碳酸盐类地层成为区域地下水的补给区。
本区属于霍泉泉域（广胜寺泉域）。
泉水位于洪洞县城东北15km，霍山山麓与平原交接处的坡积物中，标高518.6m，出水点较为集中。
泉水出露在南北长57m，东西宽16m的长方形池内，由池周围坡积物中涌出。
1958年4月17日扩泉以后，挖了长155m、宽5m、深6-7m的截流槽，槽中发现大小泉眼108个，均从东侧山边的奥陶系碳酸盐岩溶蚀裂隙中渗出。
该泉水1956-1993年多年平均流量为3.91m³
/s，1994-2000年平均流量为3.22m³
/s，2001-2003年平均流量为2.92m³
/s。
总的来看尽管该泉目前还保持较大的流量，但实际也是在逐年减少。
泉水属HCO3·
SO4—Ca·
Mg型水，总硬度354.6mg/L，矿化度536mg/L，水质良好，水温为14℃。
2、泉域边界
西部边界:
由南向北分为三段。
有胡家沟至圪同一段，由于受霍山断裂影响，灰岩含水层与下盘的石炭～二叠系阻水岩层接触，构成阻水边界；
圪同至耙子里一段，岩溶含水层与第四系砾石、亚砂土夹砾石层接触，为半阻水边界；
由耙子里至灵石后悔沟一段，溶岩含水层与前震旦系变质岩接触，构成相对隔水边界。
北部边界;
自西向东由后悔沟到沁源县花坡一段，河底向斜仰起端以构造隆起形式将区域隔水底板抬起，构成与洪山泉为界的阻水边界；
花坡至马背一段，花坡断层使断层两盘溶岩段含水层断开，大部分含水层与隔水层接触，视为阻水边界。
东部边界：
以奥陶系灰岩顶板深埋600m等深线为界，可视为阻水边界。
由北而南为马背—李元—古县城东—苏堡。
南部边界：
由苏堡至胡家沟一段，东西向展布的断层落差大于500m，两侧含水层与非含水层对接，断层两侧岩层无水力联系，为阻水边界。
本矿井为高瓦斯矿井，矿井涌水量按小于10m3/h。
第三章施工准备
一、临时工业广场布置
根据施工需要，绞车、压风机房、发电机房、配电房等根据建设单位划定的施工占地范围进行布置，尽量不占用永久建筑位置；
人员住宿、食堂、办公室等生活设施根据建设单位现在的划定区域我单位自建。
附:
工业广场平面布置图
二、供电
自10KV变电所引一趟35mm2铠装电缆长约150米，引至回风立井S11-500/10/0.4移变，经低压配电装置引至各用电地点。
井筒施工期间施工设备总负荷为420kW，可能同时起动的最大负荷为320kW（备用机组240kW），对主提升绞车采用双电源供电。
三、通讯
凿井期间由施工单位负责安装内部电话5门分别安装在机房、值班室、井口、办公室以及施工工作面，井口信号房与绞车房之间设独立的信号和一趟直通电话，在提升绞车深度指示器上设行程开关，当吊桶提升到距井口60m位置时，信号灯在井口信号房显示，提醒井口信号工及时把井盖门打开，井口信号房到吊盘，吊盘到井底分别设独立信号系统，单独设打点器将信号互相传送，同时以声光显示。
四、供水
由我单位从火药库供水管路分接一条直径Φ50mm水管直接通到一建好的100m³
高位蓄水池直接用于施工用水，分接处距回风立井施工点约150米。
预计施工用水量为20m³
/天，可以满足施工、生活和消防使用。
五、供热与洗浴
利用建设单位现有的洗浴和更衣室，里面安装电淋浴器供职工洗浴，冬季取暖采用煤火和暖气。
六、排水及防洪
根据实际情况及建设单位意见在场地内挖砌防洪水沟，将井筒内排出的废水和雨水等排到建设单位指定的位置。
第四章施工方案
第一节表土段施工方法
一、0～20m段施工
1、锁口段施工
锁口段采用威斯特320型挖掘机挖掘，人工风镐、铁锹刷帮，土层稳定性较差时，可采用井圈背板进行临时支护，土层稳定性较好时，可不用临时支护。
2、表土段可采用威斯特320型挖掘机挖掘，人工风镐、铁锹刷帮，
挖掘机挖不动时采用YT-28型风动凿岩机打眼放振动炮，人工风镐、铁锹刷帮，人工绑扎钢筋，绑扎钢筋时，先竖筋后环筋，先外层后内层，采用大绞车提升，组合式模板砌筑井壁，掘砌段高控制在3m左右。
在井口设搅拌站，临时封口盘上悬吊钢丝溜灰管，混凝土通过钢丝溜灰管进入模板。
3、混凝土搅拌及运输系统
井口设混凝土搅拌站，搅拌站内布置2台JZC-350型搅拌机，拌好的砼通过溜灰管输入模板内。
4、砼浇筑
浇筑砼时，要保证垂直入模，下料要均匀，而且要对称分层连续浇筑，层厚度为300㎜，要随浇随捣，消灭蜂窝、麻面和狗洞。
振捣采用风动振捣器。
5、接茬施工
采用标准接茬模板施工，施工时应采用5～15㎜小石子拌料，控制下料速度，边下料边振捣，保证接茬密实。
6、施工要求：
①井筒施工时，严格控制掘砌段高、荒井壁的暴露时间，确保井筒施工的安全和井壁质量。
②钢筋在地面加工，运至井下按设计要求连接，钢筋直径见设计，圈筋接头搭接长度为30d，接头宜错开，在同一断面钢筋接头的数量不大于总数的25%，接头错开的距离不小于35d，纵筋采用直螺纹连接。
③施工时要根据现场实际情况采取临时支护措施，并根据现场实际情况编制临时支护措施。
第二节基岩段施工方法
一、掘砌施工
1）钻眼机具和爆破器材
采用YT－28型风动凿岩机，φ42㎜钻头，B22型钻杆打眼，乳化炸药，药卷规格：
Φ32×
140mm×
150g，为满足起爆需要，选用段别分别为1、3、5、7、9段毫秒延期电磁雷管起爆，高频起爆器井上放炮，深孔光面光底爆破，放炮母线选用U3×
16+1×
6电缆，吊盘至工作面选用两根4mm2单股铜芯电缆作放炮母线。
2）爆破参数：
基岩段围岩的硬度按中硬岩考虑编制了一套爆破图表，施工中可根据实际情况进行调整，以达到最优爆破效果。
①炮眼深度
根据风钻的技术特征，并考虑尽量减少井壁接茬数量，每次混凝土浇筑高度定为3.0m，确定炮眼深度1.8m。
②炮眼布置
采用双阶直眼掏槽法，根据以往施工经验及计算炮眼布置如下：
掏槽眼：
10个；
辅助眼：
28个；
周边眼：
33个；
共计：
71个
有关炮眼布置参数见爆破图表。
井筒基岩段炮眼布置图
回风立井基岩段爆破参数表
预期爆破效果表
③装药结构及起爆顺序
装药结构：
采用反向连续装药结构。
起爆顺序：
从掏槽眼到辅助眼依次起爆，周边眼最末起爆，雷管从内向外逐次为1、3、5、7、9段起爆。
④连线方式
为降低爆破网路电阻，放炮母线四芯电缆并成两芯用；
工作面采用大并联的连线方式。
3、凿岩爆破作业
①打眼
打眼前按设计要求划出井筒轮廓线，点出炮眼位置，采取定人、定位、定眼、定机分区作业。
②装药联线、放炮
装药：
首先将炮眼内残渣用压风吹净，并检查炮孔深度是否符合设计要求，然后按爆破设计要求装填药卷。
装药结构及起爆顺序：
采用反向连续装药结构，起爆顺序自掏槽眼向外逐圈起爆。
（穿煤前改为正向装药）
为保证爆破的可靠性，降低爆破网路电阻，四芯电缆并做两芯用，吊盘以下至工作面选用4mm2铜芯母线电缆。
联线、放炮：
经检查装药无误后，即可进行联线工作，联好线检查无误后，将吊盘及其它设备提至安全高度，人员全部撤到地面，打开井盖门，采用专用高频起爆器起爆。
二、装岩、提升
采用人工装岩
提升采用JTP1.6型绞车配合1.0m3吊桶提升。
采用溜灰管下放混凝土。
三、翻排矸
采用落地式翻矸，用装载机就地排矸。
四、永久支护
1）支护形式
基岩段永久支护设计为现浇素混凝土，井壁厚度350mm。
2）支护方式
井壁采用两掘一砌，组合式金属模板砌壁（每次三节）。
3）砼配合比设计
水泥采用P·
S·
B32.5，砂子选用细度模数大于2.6的中、粗砂，含泥量不大于1.0％。
石子选用粒径为13～25㎜连续级配的石灰岩碎石，含泥量不大于0.5％。
C30混凝土重量配合比为：
水：
水泥：
砂子：
石子=0.38:
1:
1.11:
2.72（kg）
砼应分层对称浇筑，使用插入式风动振动器随浇随捣。
施工时，配合比必须经过有资质的实验部门做试配实验，并以该部门提供的配比单为准。
4）立模板
当段高达到设计要求时，下放模板，并操平找正，将刃角与与井帮、工作面之间的间隙用砂子填实，既防止漏浆，又有利于拆模。
5）浇筑砼支护施工
模板立好经检查符合设计要求后，即可进行砼浇筑工作，砼应分段浇筑；
随浇筑随振捣。
6）混凝土施工注意事项：
搅拌：
采用混凝土搅拌机拌制混凝土，严格按照配合比设计搅拌混凝土。
五、与井筒连接的硐室和巷道施工
施工时应根据马头门断面大小及所处围岩稳定性决定采用导硐或分层施工法施工马头门：
当井筒掘进到马头门上方8m处时，井筒停止掘进，先将上段井壁支护好，井筒继续下掘，采用喷射混凝土进行临时支护，向下施工到马头门顶板位置，采用分层施工法将马头门一同掘出2m，掘进到马头门底板后，再施工马头门及井壁一起进行喷射混凝土支护。
使马头门与井筒连接处的井壁砌成一个整体。
六、揭煤施工
当井筒掘至煤层顶板上方10m时，应严格执行《煤矿安全规程》，重点做好探揭煤工作，确保施工安全。
1、瓦斯探放与揭煤
井筒揭煤采取先探放、后揭露的方案。
施工到距煤层顶板上方10m时，利用潜孔钻机施工探测孔（孔数3个，孔深超过煤层底面0.2m），根据探测孔探明煤层产状、厚度、瓦斯压力。
当预测无突出危险或突出煤层厚度小于0.3m时，放震动放炮全断面一次揭穿煤层；
当预测为有突出危险且厚度大于0.3m煤层时，采用钻孔排放措施施工：
井筒施工到距煤层顶面3m时，利用潜孔钻机施工排放钻孔，钻孔穿透煤层全厚并超过煤层底面0.5m，外圈钻孔孔底超过井筒轮廓线外的距离不小于2m，孔间距2m左右，在工作面内均匀布置。
通过钻孔释放瓦斯，当瓦斯浓度及压力达到允许开挖的条件后方可正常施工。
2、支护
视煤层稳定情况，采取必要的临时支护措施。
可采用挂井圈、背板、网喷等措施对煤层井帮进行封闭加固，防止片帮。
若煤层较软，则采用人工挖掘，掘进时先掘周圈的煤体，掘够一个段高（采用短段掘砌，段高2m左右）后立即进行临时支护，然后再掘井心煤体。
过煤层的施工一定要快速，尽可能减小井帮围岩的暴露时间。
对煤岩分界处和煤层段的井壁，要提高永久支护的强度。
必要时应改变砌壁高度，掘2m甚至1m就进行永久支护。
3、安全注意事项
加强通风与瓦检：
井口房及井内设备必须达到防爆要求；
工器具使用时确保不产生火花；
下井工人按规程着装并配备自救器；
采用煤矿安全炸药和毫秒延期电雷管进行爆破；
揭煤前要编制专项措施并报批。
第三节凿井设备设施
一、凿井井架及翻矸设施
采用Ⅲ型钢管凿井井架，天轮平台布置一个1.5米的提升天轮及多个凿井天轮等，在第一层平台位置设翻矸平台，布置一个矸石溜槽，配备挂钩式翻矸装置。
铲车配合翻矸汽车装运排矸。
二、封口盘和吊盘
1）封口盘
封口盘采用钢结构，主梁20#工字钢，副梁18#工字钢，盘面用δ6mm网纹钢板铺设，盘面标高+0.000m（相对标高），各悬吊管线通过口设专用铁盖门，并用胶皮封堵严密。
2）吊盘
采用钢结构两层吊盘，吊盘直径Φ4.7m，盘间距均为4m，采用四根立柱连接。
上层盘为保护盘，放置水箱和水泵，同时作为固定外井壁外层钢筋的工作平台并用于绑扎外层井壁的钢筋；
下层盘为工作盘，用于绑扎内层井壁的内层钢筋、支设组合式模板、浇筑内层井壁砼的工作平台。
为保证吊盘的稳定性，在上下层盘各设三套稳盘装置。
并安设电缆穿线管，电缆通过吊盘从穿线管内通过。
外层井壁施工时，吊盘上下层盘周边应增设辅助盘圈，盘圈宽度等同于内层井壁厚度。
在吊盘边缘、风筒通过口及其它孔口设置栏杆和踢脚板，防止人员及物料坠落。
栏杆高度1.2m，采用φ18～20mm的圆钢制作，间距200～250mm，踢脚板用铁板制作，高度300mm。
在吊盘上、中、下层盘面的合适位置设置电缆专用通过口，方便电缆通过。
吊盘采用32NAT6×
19S+FC1670钢丝绳（左右捻各2根），使用2台JZ-10/600型凿井绞车悬吊。
稳绳采用2台JZ-16/800型凿井绞车悬吊，选用20NAT6×
19+FC1570左右捻型钢丝绳各1根进行悬吊。
三、提升系统设备
1）提升机选型
采用一套独立的单钩提升系统，提升选用JTP-1.6×
1.2型矿井提升机，配1.0m3吊桶提升。
2）提升天轮
提升选用Φ1.5m提升天轮。
3）提升钩头：
选用7t提升钩头。
4）提升钢丝绳：
选用直径28㎜钢丝绳
四、凿岩与装岩设备
1）凿岩设备
选用YT-28型风动凿岩机，配备Φ42mm一字型合金钢钻头，B22mm中空六角钢钎杆。
工作面配备7台，5台使用，2台备用。
2）装岩设备
采用人工装岩。
五、凿井辅助系统
1、排水
根据建设单位提供的地质资料，井筒涌水量为10m3/h。
工作面用QWK15-22型潜水泵（装药时改用风泵）将水排到吊盘上的水箱内，选用NBD-50/250型吊泵安设在吊盘上，将水排至地面。
排水管路选用φ108×
4.5㎜无缝钢管，2.5Mpa快速接头连接。
设计排水能力为50m3/h。
2、压风、供水
风井井口设一个压风机房,压风机房安装1台DH-175A型螺杆式压风机。
总供风能力20m3/min，满足风井的施工需要。
回风立井井筒内悬吊一趟Φ108×
4.5㎜的无缝钢管向井下供应压风，在井口附近设油水分离器，至工作面设分风器。
采用一趟Φ57×
4无缝钢管由地面向工作面供水，与压风管共用一台稳车悬吊,为保证稳压供水，底部安设卸压阀。
两趟管路共用一台2JZ-10/600凿井绞车、两根20NAT6×
19S+FC1670钢丝绳（左右捻各一根）悬吊。
3、通风
采用压入式通风方式，选用2台22KW对旋轴流式通风机和一趟Φ800mm胶质阻燃风筒进行通风，风筒采用井壁吊挂。
4、安全梯
为防止井筒施工中突然停电或发生其它事故中断提升时，能及时撤出井下工作人员，井筒内悬吊一个立井掘进安全梯。
选用一台JZA-5/1000型稳车、一根20NAT18×
7+FC1670钢丝绳悬吊。
5、动力、照明及通讯
1）动力、照明
井筒内布置一趟U3×
10+1×
6动力电缆，作为井筒施工用动力照明电源，附在排水管悬吊绳上。
为保证工作面有足够的照明度，采用南京煤研所研制的DS-ZJD250型煤矿立井专用照明灯，吊盘下层盘二盏，中层盘二盏，上层盘一盏。
井口使用隔爆灯照明，工作面及吊盘上，每班配备3-5盏矿灯供突然停电或装药时用。
2）通讯信号
回风立井井筒施工平面布置图
回风立井井筒稳绞平面布置图
主要施工机械设备表
六、设备选型计算
1、提升提升悬吊设备选择计算
一）提升钢丝绳选择计算：
1）钢丝绳最大悬垂高度：
H0＝Hsn+H1＝267+16=273（m）
Hsn—井筒深度m
H1=井口水平至井架天轮平台垂高16m
2）提升物料荷重：
按矸石吊桶：
Q1＝9.81KmVTBγg
＝9.81×
0.9×
1.0×
1600
＝14126.4
Km—装满系数0.9
VTB—标准矸石吊桶容积，1.0m3
γg—松散矸石容重，1600kg/m3
3）提升钢丝绳终端荷重：
提物:
Q01＝Q1+QT+QG＝14126.4+（540×
9.81）+（385×
9.81）
＝23200.65（N）
提人：
Q02＝Q2+QT+QG＝（9.81×
4×
80）+（540×
9.81）＝12213.45（N）
按4个人计算，每个人重80Kg
QT—矸石吊桶自重540Kg
QG—钩头、卡子、滑架重量385Kg
因提升物料时重量较大，所以按提升物料验算。
4）钢丝绳单位长度重量：
=1.33（kg/m）
B—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，取1670MPa
ma—钢丝绳安全系数，取7.5
5）选择22NAT18×
7+FC1670：
PSB=1.74（kg/m）＞1.33（kg/m）
PSB-每米钢丝绳标准重量，kg/m
Qd－所选钢丝绳所有钢丝破断力总和
Qd=×
1.283=N
6）钢丝绳安全系数验算：
提物时：
m=Qd/（Q03+9.81PSBH0）
=/（23200.65+9.81×
1.74×
273）
=12.25＞7.5
提人时：
m=Qd/（Q02+9.81PSBH0）
=/（12213.45+9.81×
=20.23＞9
故选用22NAT18×
7+FC1770钢丝绳符合要求。
二）提升机计算
1）卷筒直径：
D≥60ds=60×
22=1320mm
ds—为钢丝绳直径28mm
2）选用JTP-1.6×
1.2型提升机：
Dr=1600mm≥D=1320mm（符合要求）
Dr—所选用提升机的卷筒直径
3）校验卷筒宽度：
B=[（H0+30）/（πDr）+3+n¹
]（ds+ε）
=[（176+30）/（3.14×
1.6）+3+3]（22+3）
=1175.07（mm）
H0—最大提升高度，m
30—提升钢丝绳试验长度，m
Dr—提升机卷筒名义直径，m
ε—提升钢丝绳绳圈间隙，2～3mm
3—摩擦系数
n¹
—错绳圈，n¹
=2～4
Br—提升机卷筒宽，Br=1500mm,
所以B=1175.07＜Br=1200mm.符合要求。
4）验算提升强度：
①最大静张力计算：
FJ=Q03+9.81PSBH0
=23200.65+9.81×
273
=27860.6（N）＜（N）（查表）
FJ—钢丝绳最大静张力符合要求
5）电动机功率估算：
P=FJVmB/（1000η0）
=33268.06×
2.6/（1000×
0.85）
=101.8（KW）＜132（KW）（符合要求）
VmB—提升机最大速度，取2.6m/s
η0—传动效率，取0.85
2、压风机选择计算
回风立井井筒施工期间，主要用风设备风钻的耗风量为3.8m3/min，需要供风量为：
Q=ａß
ｒ∑nkq
=1.1×
1.12×
1.07×
0.8×
（3.8×
5）
=20.04（m3/min）
ａ—管网漏风系数，管路全长小于1km时，ａ=1.1，全长等于1-2km时，ａ=1.15，全长大于2km时，ａ=1.2，
ß
—风动机械磨损使耗风量增加的系数，一般为1.1-1.15，取1.12
ｒ—高原修正系数，取1.07
n—同型号风动工具使用数量
k—同型号风动工具同时使用系数，12台凿岩机取0.8
回风立井广场设一个压风机房,压风机房安装1台DH-175A型螺杆式压风机，总供风能力40m3/min，满足施工需要。
3、通风机选择计算
采用压入式通风方式，选用一趟Φ800mm胶质阻燃风筒，井壁吊挂。
通风机选型计算：
⑴风量计算
①按工作面最多作业人数计算
Q0=4N=4×
30=120m3/min=2m3/s
N:
工作面最多作业人数,取N=30
②按炸药一次爆破量计算
Q1=0.13/t×
[A×
（SL）2×
k]1/3
式中：
t:
爆破后通风时间，取30分钟
S：
井筒净断面取S=21.23m2
L:
炮烟吹出高度取L=60m
A:
工作面一次爆破炸药量取A=61.8Kg
K:
风筒调整系数取K=0.3
Q1=1.34m3/s
③按井筒规定最低风速校验
Q=0.15S=0.15×
21.23=3.1845m3/s>
1.34m3/s
按Q1=3.1845m3/s选取风机型号。
风量Q风=191.07m3/min。
⑵风压计算
a）风筒沿程摩擦风阻
R摩=6.5aL/d5
R-风阻N·
s2/m8
a-摩擦阻力系数，0.0003N·
s2/m4
L-风筒长度，170m
d-风筒直径，0.8m
计算得R摩=4.
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