煤矿新主井掘砌施工组织设计.docx
《煤矿新主井掘砌施工组织设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿新主井掘砌施工组织设计.docx（76页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
煤矿新主井掘砌施工组织设计
顺发煤矿新主井井筒掘砌
施
工
组
织
设
计
第一章编制依据……………………………………………………5
第一节图纸资料……………………………………………………5
第二节主要法规……………………………………………………5
第三节主要标准……………………………………………………6
第四节主要规程、规范……………………………………………6
第五节其他…………………………………………………………7
第二章工程概况……………………………………………………7
第一节工程概况……………………………………………………7
第二节井筒地质及水文地质………………………………………9
第三节施工准备工作……………………………………………14
第三章井筒施工…………………………………………………21
第一节冻结段井筒施工方案……………………………………21
第二节井筒施工方法……………………………………………26
第三节与井筒连接的硐室及巷道施工…………………………34
第四节通风………………………………………………………35
第四章凿井辅助系统及设施……………………………………36
第一节简述………………………………………………………36
第二节吊挂设施选型计算………………………………………39
第三节供电………………………………………………………43
第五章劳动组织及循环作业……………………………………45
第一节项目组织机构及劳动组织配备…………………………45
第二节冻结循环作业……………………………………………45
第六章冻结进度计划及保证工期措施…………………………48
第一节施工工期及进度计划……………………………………48
第二节保证工期及进度目标措施………………………………48
第七章质量保证体系及保证质量目标措施……………………49
第一节工程质量目标……………………………………………49
第二节建立健全质量保证体系…………………………………49
第三节质量标准及质量要求……………………………………52
第四节质量控制点………………………………………………52
第五节关键工序的控制措施……………………………………52
第六节保证质量目标的组织技术措施…………………………53
第七节质量检测监测手段………………………………………54
第八章施工安全技术保证措施…………………………………54
第一节施工准备期安全技术注意事项…………………………54
第二节井口（封口盘）管理制度………………………………55
第三节立井提升系统管理制度…………………………………56
第四节立井防坠措施……………………………………………57
第五节吊盘及转水站工作盘运转及检修安全措施……………59
第六节中转安全运行及检修安全措施…………………………60
第七节通风管理规定……………………………………………60
第八节防漏电措施………………………………………………60
第九节季节性安全施工措施……………………………………61
第一十节职业健康安全措施………………………………………62
第一十一节爆破作业安全措施……………………………………62
第一十二节人员救护措施……………………………………………64
第九章文明施工及保护环境措施………………………………64
第一节文明施工…………………………………………………64
第二节环境保护措施……………………………………………65
第三节消防设施…………………………………………………66
第十章岗位责任制………………………………………………70
附图：
顺发主井施工供电系统图
工业广场平面布置图
主井施工设备立面布置图
主井施工设备平面布置图
天轮平台布置图
翻矸平台布置图
吊盘结构图（井筒平面布置图）
井筒柱状图及剖面图
通风系统图
第一章编制依据
第一节图纸资料（见表1-1）
表1-1图纸资料
图纸名称
图纸编号
出图日期
河南宏富煤业有限公司顺发井井筒（表土冻结）井壁结构图
（二）
S1180G-111-1
2012年2月
河南宏富煤业有限公司顺发井井筒检查孔柱状图
河南宏富煤业有限公司顺发井工业场地总平面布置图
C1180G-447-1（电子版）
2010年11月
河南宏富煤业有限公司顺发矿主井井筒检查孔地质报告
2011年12月
河南宏富煤业有限公司顺发井采掘工程平面图
电子版（1:
2000）
第二节主要法规（见表1-2）
表1-2主要法规
序号
名称
编号
1
中华人民共和国矿山安全法
2004/10/28
2
中华人民共和国产品质量法
主席令第71号
3
中华人民共和国环境保护法
1989.12.26
4
中华人民共和国大气污染防治法
2000.09.01
5
中华人民共和国固体废物污染环境防治法
1995.10.30
6
中华人民共和国环境噪声污染防治法
1996.10.29
7
中华人民共和国安全生产法
2002.11.01
8
危险化学品安全管理条例
2002.03.15
9
建设工程安全生产管理条例
2004．02．01
10
特种设备安全监察条例
国务院令第373号
第三节主要标准（见表1-3）
表1-3主要标准
序号
名称
编号
1
煤矿井巷工程质量检验评定标准
1995—07—01
2
建筑施工场界噪声标准
GB12523—901991.03.01.
3
工业企业厂界噪声标准
GB12348—901990.05.01.
4
大气污染物综合排放标准
GB16296—961997.01.01.
5
污水综合排放标准
GB8978—961998.01.01.
第四节主要规程、规范（见表1-4）
表1-4主要规程、规范
序号
名称
编号
1
矿山井巷工程施工及验收规范
GBJ213—Y90
2
煤矿安全规程
国家煤矿安监局
3
强制检定的工作计量器具明细目录
4
设备安装工程施工及验收规范
5
机械设备安装工程施工及验收通用规范
GB50231-98
6
氨制冷系统安装工程施工及验收规范
SBJ12-2000J38-2000
7
工业金属管道工程施工及验收规范
GB50235—97
8
现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
GB50236-98
9
建筑施工高处作业安全技术规范
JBJ88-92
10
施工现场临时用电安全技术规范
JBJ46-2005
11
煤炭工业建设工程质量技术资料管理规定与评级办法
12
企业职工伤亡事故报告和处理规定
国务院令75号
13
关于特大安全事故行政责任追究的规定
国务院令302号
14
工程建设重大事故报告和调查程序规定
建设部3号令
15
建筑企业职工安全培训教育暂行规定
建教（1997）83号
16
建筑安全生产监督管理规定
建设部13号令
17
压力管道安全管理与监察规定
劳动部发[1996]140号
18
煤炭工业煤矿井巷工程、建筑安装
工程单位工程质量保证资料评级办法
第五节其他（见表1-5）
表1-5
序号
名称
编号
1
质量管理体系——要求
GB/T19001—2000
2
环境管理体系—要求及使用规范
GB/T24001—2004
3
职业健康安全管理体系——规范
GB/T28001—2001
4
建井工程手册
5
中国煤矿建井技术
6
新郑煤电西风井井筒冻、掘、砌工程投标文件
（资料和图纸）
ZZBWGC-100325-5
第二章工程概况
第一节工程概况
表2-1工程概况
工程名称
河南宏富煤业有限公司顺发井新主井井筒（表土冻结）掘砌工程
承包内容
新主井井筒（表土冻结）掘砌工程
承包方式
工程总承包，包工包料
隶属单位
河南煤化鹤郑公司
设计单位
煤炭工业郑州设计研究院有限公司
矿井概况
立井开拓，服务于顺发煤矿提升煤炭。
矿井生产能力
设计生产能力30万吨/年
工程地理位置
河南省荥阳市贾峪镇
地形类别
本井田位于河南省荥阳市，属丘陵地势，主井井口标高+193.0m
工程地质
自上而下划分为三个层次
资金来源
自筹资金
质量要求
符合《矿山井巷工程施工及验收规范》、《煤矿安全规程》
及国家现行相关质量标准和规范
顺发煤矿设计生产能力30万吨/年，采用主、副混合井及风井二个立井开拓。
新设计主立井布置工业广场北侧，距原主副井约190m，净直径5.0m，井深436.5m，担负矿井生产煤炭的提升。
井筒井口标高+193.0m，净径5.0m，临时锁口高度8.0m（+193.0m～+185.0m），壁厚700mm，采用混凝土砌筑支护，混凝土标号为C20，施工时先按外壁厚度砌筑，套内壁时一并套壁达到永久标高及厚度；+185.0m～+153.0m段（32m）壁厚750mm（内350mm、外350mm、外面衬50mm泡沫塑料板），采用内外壁各单层钢筋砼支护,钢筋间距250mm，混凝土标号为C40；+153.0m～+108.0m段（45m）壁厚（内350mm、外350mm），采用内外壁各单层钢筋砼支护,钢筋间距250mm，混凝土标号为C40；+108.0m~+98.0m段（10m）整体浇筑壁厚700mm，采用双层钢筋砼支护,钢筋间距250mm，混凝土标号为C50；+98.0m～+88.0m段（10m）壁厚400mm，采用单层钢筋砼支护,钢筋间距250mm，混凝土标号为C50；其中冻结段外壁缓压保温材料为聚苯乙烯泡沫塑料板，铺设32.0m（累深8.0m—40.0m），铺设厚度为50mm，施工中可根据岩层具体情况进行调整；冻结段内外壁间设计敷设δ=2×1mm聚乙烯塑料薄膜，敷设77.0m（累深8.0m—85.0m），塑料薄膜搭接量100mm,鳞形搭接；井筒施工遇到软岩和破碎带时增加锚网喷临时支护，喷浆需加入适量的防冻剂，具体参量按产品说明执行；锚喷支护参数为：
砼强度等级C20,锚杆为Φ20*1800mm全长锚固树脂锚杆，锚固力不小于50KN，钢筋网采用Φ6.5mm的圆钢焊接而成，网孔100*100mm，锚杆长度要结合实际调整，以不影响井筒施工为原则。
主井井筒深436.5m，上部105m采用冻结法施工，下部331.5m采用普通凿井法施工。
（下表为主井井筒特征表）
序号
项目
单位
井筒特征
备注
1
井口坐标
经距（X）
m
3838708.000
纬距（Y）
m
38444031.000
2
井口标高
m
+193.00
3
井筒净径
m
5.0
4
净断面
m2
19.63
5
落底标高
m
-243.532
6
井筒深度
m
436.532
7
倾角
°
90
8
支护厚度
+193.0m～+98.0m
mm
700
内350
+98.0m～-243.532m
400
9
掘进断面
+193.0m～+98.0m
m2
32.15
+98.0m～-243.532m
26.41
备注：
马头门底板标高为-243.532m。
井筒钢筋段97m（累深8—105m）内外壁环筋、竖筋各为单层钢筋，Φ22@250mm，保护层为50mm，其中累深85m—95m有构造筋为Φ12@250mm，95m处双层钢筋和单层钢筋连接为Φ20@500mm。
2、地理位置
顺发煤矿主井位于河南省荥阳市贾峪镇，东北距郑州市约30公里，西北距荥阳市约10km，区内县乡级公路四通八达，纵横成网，交通十分方便。
第二节井筒地质及水文地质
1、地层
井检孔揭露的地层从老到新依次为奥陶系中统马家沟组（O2m）、石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1sh）和下石盒子组（P1x）、二叠系上统石盒子组（P2s）、第四系（Q），现分述如下：
1.1奥陶系中统马家沟组（O2m）
奥陶系灰岩在矿区外南部有面积出露，岩性为浅红丝—灰色厚层状石灰岩、白云质灰岩，隐晶质—细晶质结构。
据区域资料，本组厚130.91m—237.07m，平均厚213.00m，本孔实际控制奥灰203.84m，岩溶不发育，直至钻孔终孔前才出现少量消耗及奥灰水位。
奥灰水位埋深为232.20m，水位标高为-39.227m。
1.2石灰系（C）
①、石灰系中统本溪组（C2b）
由浅灰色—灰色铝土岩及铝土质泥岩组成，具鲕状和豆状结构，含黄铁矿结核及团块，本层厚6.95m。
与下伏奥陶系中统马家沟组为平行不整合接触。
②、石炭系上统太原组（C3t）
太原组主要由厚层状石灰岩、深灰—灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩及煤层组成，本孔全厚72.05m左右，依据其岩性组合特征，可分为上、中、下三段，现分述如下：
（1）下部灰岩段：
自一1煤层底至C3L4灰岩顶，由C3L1、C3L2、C3L3、C3L4灰岩、一1煤、一2煤、一3煤、一4煤及泥岩组成，以深灰色厚层状~中厚层状石灰岩为主，含丰富的蜓类及腕足类化石，裂隙发育，含燧石团块及黄铁矿结核。
本孔中C3L1灰岩厚7.51m，C3L2灰岩厚3.42m，G3L3灰岩厚0.95m，C3L4灰岩厚2.05m。
一1煤厚1.13m，可采，一2煤厚0.38m，一3煤厚0.61m，一4煤厚0.29m均不可采。
下部灰岩段全厚18.80m。
（2）中部砂泥岩段：
自C3L4灰岩顶至C3L7灰岩底，由深灰色泥岩、砂质泥岩、细~中粒砂岩、C3L5石灰岩及一5煤组成，泥岩及砂质泥岩致密，具水平层理及微波状层理，含植物化石碎片及黄铁矿结核。
细~中粒砂岩为中厚层状，成分为石英为主，次为长石，硅泥质胶结，分选性中等。
本孔中，C3L5灰岩厚2.08m，一5煤厚0.28m。
中部砂泥岩段全厚27.00m。
（3）上部灰岩层：
自C3L7灰岩顶至C3L9灰岩顶，由深灰色~灰色中厚层~厚层状石灰岩、深灰色薄层状泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩组成，本孔中，C3L9灰岩厚2.27m，C3L8灰岩厚7.40m，C3L7灰岩厚3.78m，灰岩岩性裂隙发育，上部灰岩段全厚26.25m。
1.3二迭系
①、下统山西组（P1sh）
由灰、深灰、黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩组成，平均厚度68m左右，与下伏、太原组呈整合接触。
据其岩性组合特征，可分为三段。
由于受F26-1滑动断层的影响，本孔二1煤层之上全部断失，残留的为二1煤层至太原组顶界的下段。
由灰~深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩及二1煤层组成，具微波状层理，含黄铁矿及植物根化石，其中二1煤为结构简单，以粉煤为主，半亮型，具层间挤压揉搓现象，山西组残留厚度17.76m。
②、下统下石盒子组（P1x）
由于受F26-1断层影响，本孔下石盒子组仅残留六煤段部分地层，由灰色~深灰色泥岩、砂质泥岩及细粒砂岩组成，从369.00m~402.89m，厚33.89m。
③、上统上石盒子组（P2s）
由灰绿色、灰色、紫色泥岩、砂质泥岩，细~中~粗粒砂岩及薄煤层、炭质泥岩组成。
底部为浅灰~灰白色中、粗粒石英砂岩（俗称田家沟砂岩）。
本组从40.00m~369.00m，厚329.00m。
1.4第四系（Q）
岩性为土黄色粉质粘土夹粉土及砂砾层，其中砂砾石层有2层，分别为2.00m及2.30m，砂砾石层成分主要为中砂及粗砂，少量砾石，松散，无胶结。
粉土有2层，厚度分为2.35m及2.70m。
全厚40.00m，与下伏二迭系上石盒子组呈不整合接触。
2、构造
本井田位于荥密背斜北翼中段，徐庄滑动构造的主体部位。
受徐庄滑动构造（F26-1）的控制，山西组下部二1煤层顶板发育一条低角度断裂，深度为400.38m~402.80m，厚2.42m，岩性为角砾状泥岩，灰黑色，具滑面，岩心破碎，呈角砾状，砾径5~20mm。
沿滑动构造面，上下形成两个截然不同、互不协调的构造层。
滑动构造面下部为二1煤层及其以下地层，总体为一走向EW、倾向N的单斜构造；滑动构造面上部地层为一轴向近EW的不对称滚卷背斜，在浅部（本区），倾向与下伏地层相反，倾角较陡，深部与下伏地层产状基本一致。
3、煤层与瓦斯
3.1二1煤
二1煤层赋存在于山西组下段。
本孔揭露的二1煤层位于402.89m~403.79m，煤厚0.90m，真厚0.84m，为黑色粉状，原生结构已遭破坏，具挤压、揉搓特征，二1煤层的直接顶板为滑动构造F26-1的断层角砾岩，其角砾为水泥岩及粉砂岩，直接底板为炭质泥岩，厚1.71m，其下为黑色砂质泥岩。
瓦斯：
本孔取2个二1煤层瓦斯样，取样深度（钻探深度）为403.50m~403.80m，可燃气体含量为22.949~24.321m1/g，属高沼气矿井，据《河南宏福煤业有限公司顺发矿矿井地质报告》，本区二1煤质地松软，强度极低，是具严重煤与瓦斯突出危险性煤层。
故在井筒揭露二1煤层之前，应采取严密的安全措施，确保安全揭煤。
3.2一1煤
一1煤与二1煤的间距为87.34m。
本孔一1煤厚1.13m，底深492.40m。
其直接顶板为C3L1灰岩，直接底板为铝土质泥岩。
4、水文地质及井筒预计涌水量
4.1、水文地质
根据井检孔所揭露的含水层的岩性、埋藏条件、含水性、水力性质等水文地质特征，将井筒地层剖面自上而下划分为4个含水层组，现分述如下：
（1）第四系孔隙含水层组：
本孔揭露的第四系厚40.00m，岩性主要为粉质粘土，夹两层粉土及两层砂砾石层。
砂砾石孔隙含水层有两层，上分层厚2.00m，底深29.00m，下分层厚2.30m，底深32.20m。
其间夹有0.90m的粉质粘土，这0.90m的粉质粘土其实起不到隔水作用，上、下分层及夹层可视为一层含水层，全厚5.20m。
砂砾石层孔隙含水层在沟谷地带直接接受大气降水补给，具承压——潜水性质。
砂砾石层含水层上下的粉质粘土及粉土，为弱透水层，可视为相对隔水层。
根据抽水试验资料，砂砾石层含水层单位涌水量0.2726~0.3987升/秒.米，渗透系数为5.44~6.83米/日，平均6.10米/日。
水位埋深14.91~14.50m。
标高为+178.063~178.473m。
水质类型为重碳酸硫酸钙钠型水。
（2）基岩风化带风化裂隙含水层组：
据现场岩芯描述，基岩风化地带位于40.00~56.20m之间，风化带厚16.20m。
其岩性主要为风化泥岩及强风化的细粒砂岩。
泥岩已风化为粘土，呈硬塑状态，局部具弱膨胀性，风化砂岩为砂土状，遇水软化。
据流量测井资料，风化带裂隙含水层厚7.75m，底深53.45m，渗透系数K=1.421米/日，在流量测井过程中，在自然条件下测量的转速曲线表明，测量井段内无纵向流动，含水层间没有相互补给关系，水位基本相同。
此时的混合稳定水位即为它们的混合静止水位.H=14.50m，水位标高为+178.473m。
（3）基岩风化带底界至二1煤层顶板砂岩裂隙承压含水层组
井检孔孔深56.20m~402.89m，厚346.69m，由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中~细粒砂岩、粗粒砂岩组成，其中细粒砂岩12层，厚36.20m，细~中粒砂岩4层，厚19.80m，粗粒砂岩一层，厚11.65m，一般与泥岩、砂质泥岩和粉砂岩互层。
根据现场岩芯裂隙发育情况推测，可能含水的细~中~粗粒砂岩有8层，厚37.60m，详见砂岩含水层一览表4-1。
据抽水试验资料，此8层砂岩的渗透系数K=0.1004~0.0782m/日，单位涌水量q=0.0374~0.0342L/s·m，静止水位标高+146.173m。
水质类型为重碳酸氯化物钠钙型水。
砂岩含水层一览表表4.1
含水层岩性
地板深度（m）
厚度（m）
备注
粗粒砂岩
99.25
11.65
中粒砂岩
134.45
3.30
细粒砂岩
156.25
3.05
细粒砂岩
189.40
1.25
中粒砂岩
192.05
1.85
细~中粒砂岩
519.15
5.00
中粒砂岩
334.10
6.95
中粒砂岩
369.00
4.55
合计厚37.60m
据本孔基岩段流量测井资料，施测井段为78~413m，在测量井段内无纵向水流动，含水层间没有相互补给关系，混合静止水位埋深50.50m，主要含水层为粉砂岩、细粒砂岩及粗粒砂岩，详见基岩段流量测量井成果表4.2
基岩段二1煤层顶板砂岩裂隙承压含水层组为弱裂隙承压含水层组，对井筒施工不会造成大的威胁。
基岩段流量测井成果表表4.2
含水层
岩性
底板深度
（m）
厚度
（m）
混合动水位
渗透
系数
K
（m/日）
影响
半径
R
（m）
H=26.60△S=23.90
层流量
（m3/h）
累计流量
（m3/h）
粗粒砂岩
100.20
11.55
0.680
3.601
0.050
54
细粒砂岩
157.10
2.95
0.510
2.921
0.163
96
粉砂岩
209.95
8.40
0.920
2.411
0.098
75
粉砂岩
273.60
12.95
1.234
1.491
0.084
69
粉砂岩
387.85
3.90
0.257
0.257
0.058
58
（4）太原组上段L9~L7灰岩岩溶裂隙承压含水层组
太原组上段由L9、L8、L7灰岩及泥岩组成，厚26.20m，其中L9厚2.55m，L8厚8.30m，L7厚5.70m，三层灰岩层位稳定，共厚16.55m，为二1煤层底板主要充水含水层。
据河南省煤炭地质勘查研究院2010年5月编制的《河南宏富煤业有限公司顺发矿矿井地质报告》，太原组上段L9~L7灰岩含水层钻孔资料，单位涌水量0.0142~0.3234L/S.m，渗透系数为0.192~2.56m/d，水位标高为+121.56~+165.52m。
4.2井筒预计涌水量
井筒施工时各含水层涌水量预计如下表：
含水层
涌水量
（m3/h）
井筒
第四系
砂砾石层
基岩风化带
基岩风化带
底界至二1煤层以上砂岩
太原组上段灰岩（L9~L7）
合计
主井
60
50
40
55
205
5、地温
据河南省煤炭地质勘查研究院2010.03编制的《河南宏富煤业有限公司顺发矿矿井地质报告》资料，据1987年《豫西煤田地温状况及预测》科研成果，荥巩煤田除东部三李断层一带，因热水活动影响，局部有地热异常的，其他地区为地温正常，地温梯度值为1.3~2.2℃/100m。
二1煤层一级高温区（31℃）
第三节施工准备工作
1、施工前期准备
1.1、场地平整
开工前，由甲方完成工业广场平整工作，保证为井筒开工前大临工程及各项设备的到位提供方便。
1.2、供电
施工时高压电源利用建设单位提供的电源，建一个临时变电所，低压
升级会员 