副斜井施工组织设计.docx
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副斜井施工组织设计
山西介休义棠瑞东煤业有限公司
副
斜
井
施
工
组
织
设
计
温州建峰矿山工程建设有限公司
2010年九月二十日
目录
前言
一、工程概况
（一）矿区概况
（二）地质概况
（三）井筒概况
二、施工方案的选择
（一）斜井井筒明槽段施工
（二）斜井基础段施工
三、施工劳动组织与掘喷循环图表
（一）掘进劳动组织
（二）支护劳动组织
（三）辅助人员劳动组织
（四）施工循环图表
四、辅助生产系统
（一）提升系统
（二）压风和通风
（三）施工用水和井筒排水
（四）供电照明
（五）通讯及信号
五、大临工程及平面布置
六、施工项目部组织组织机构
七、工期排队和工期保证措施
八、质量目标与质量保证措施
九、主要安全技术措施
前言
根据山西省煤矿企业兼并重组组整合工作领导组办公室晋煤重组办发（2009）61号文《关于晋中市介休市煤矿企业兼并重组整合方案的批度》原介休市瑞东煤业有限责任公司、山西宝源煤业有限公司、介休市瑞东煤业有限责任公司兼并重组整合，重组整合后企业名称为山西介休义棠瑞东煤业有限公司，批准开采1、2、9、10、11号煤层，井田面积9.5391Km2，生产能力120万吨/年，隶属山西介休瑞泰煤炭资产经营有限公司。
该矿井整合后采用3个井筒开挖，分别为主斜井、副斜井和回风立井，井筒所处位置均在原瑞东煤业有限公司矿井工业场地。
根据招标情况，该公司副斜井由温州建峰矿山工程建设有限公司承建，目前，矿井建设的前期“四通一场”准备工作已经完成，为了有计划的组织劳动力，材料和设备，统筹安排副斜井的施工，特编制出施工组织设计。
本施工组织设计的依据及原则
1、编制依据
A、山西介休义棠瑞东煤业有限公司矿井兼并重组合项目初步设计说明书；
B、副斜井施工图纸；
C、现行的国家有关技术政策、方针、煤矿安全规程、矿山井巷施工及验收规范、工程质量验收标准、劳动保护、各项技术经济指标。
D、现有的施工技术力量、拟设入本工程的生产资源。
二、编制原则
A、精心组织、科学施工、强化管理、确保安全
B、合理安排施工程序、配备足够的施工生产所需资源，确保施工工期和工程质量。
C、搞好环境保护和文明施工。
一、工程概况
（一）矿区概况
山西介休义棠瑞东煤业有限公司矿井位于介休市绵山镇后党峪村以东，大郎神村西北，行政区划隶属介休市绵山镇管辖。
该矿位于介休市绵山镇西南8.6Km，距大运二级公路及南同蒲铁路义棠火车站12Km，距108国道10.5Km，交通较为便利。
井田位于太岳山东北端西区，区内以中低山丘陵为主，区内大面积黄土覆盖，因常年雨雪冲刷，沟深纵横，地形复杂，井田总体地势东高西低。
井田属黄河流域汾河水系，井田内无常年性地表水，仅发青小型沟，平时干涸，雨季有洪水。
本区属大陆性中干旱季风气候，冬寒夏暖，春季多几、秋季凉爽，四季风明。
夏季极端最高气温38℃，冬季极端最低气温-6±6℃。
降雨期为7、8、9月份，年平均降雨量为571.85㎜，初霜期为10月上旬，终霜期为次年4月中旬。
最大冻结深度为80cm。
本矿井东部为煤层露头，南部为汾西两渡矿，现开采2号煤层，以实体煤相隔，西南部为灵石八一煤矿，开采2号煤层。
西北部由西向东为桃沟煤矿、杏元煤矿和城峰煤矿，均开采2号煤层，其中桃沟煤矿、杏元煤矿已关闭。
本区设防烈度为80。
（二）地质概况
1、地层
副斜井主要穿过第四系地层，二叠系上、下石盒子组和山西组地层，石炭系上统太原组地层，地层总厚约275m左右。
主要地质柱状依次为棕红色土壤层、泥岩、砂质泥岩、砂岩、中砂岩、泥岩、中砂岩、粉砂岩、泥岩、2号煤、泥岩、石灰岩、9号煤、泥岩、10号煤、泥岩、细砂岩、11号煤。
二、地质构造
本井田构造由两倾向相向的单斜构造组成，地层倾角2-90，井田内断层较发育，对施工有一定的影响。
井田内随落柱不发育，无岩浆侵入，井田构造类型为简单一中等构造类型。
3、煤层
本井田含煤层为山西组和太原组，可采煤层为1、2、9、10、11号，其中1号煤层平均厚度0.8m，2号煤层1.73m，9号煤层1.06m，10号煤层3.94m，11号煤层2.09m，1、2号煤为焦煤，可作为良好的炼焦用煤，9、10、11号煤为贫瘦煤，可作为炼焦配煤及动力用煤。
4、瓦斯、煤尘及煤的自燃倾向性
该矿井为低瓦斯矿井，各煤层煤尘具有操作危险性，自燃倾向型为正类，均属自大燃层。
5、水文地质
井筒子施工期的主要含水层为第四系孔隙含水层、二叠系下统山西组，石盒子组裂隙含水层，石炭系上统太原组的石灰岩岩溶，砂岩裂隙含水层。
单位涌水量为0.000135~0.444L/sm。
1、2号煤层直接充分与含水层为砂岩裂隙含水层，水文地质类型属简单类型。
9、10、11号煤层直接充分含水层为石灰岩岩溶裂隙含水层，水文地质类型属中等类型。
（三）井筒概况
1、井筒特征
序号
井筒特征
1
井口座标
（北京1954坐标系）
经距（X）
19575660.292
纬距（Y）
4091420.342
井口座标
（西安1980坐标系）
经距（X）
19575591.032
纬距（Y）
4091371.553
2
井口标高m
+956.00
3
落底标高m
+682.302
4
方位角
151030`40``
5
井筒倾角
20030`
6
井筒斜长m
602
7
井筒净宽m
4.6m
8
井筒支护
支护形式
表土段
钢筋混凝土
基岩段
锚网喷
支护厚度㎜
表土段
500
基岩段
150
9
断面积m2
断面形状
半圆拱
净
14.86
掘进
表土段
22.15
基岩段
18.51
10
井筒装备
铺设轨道、台阶扶手
2、井筒用途
副斜井装备，担负全矿井的设备材料提升任务和人员上下任务，敷设人行台阶、扶手、为矿井的进风和安全出口。
此外，井筒内还铺设有排水管，压风管、洒水管，动力电缆和通信电缆。
3、措施工程量
按照《煤矿安全规程》的要求，在斜井的前进右侧行人侧应设置躲避洞，两个躲避硐的距离为40m，躲避硐净宽2m，净高为2m的拱形断面，因此，在斜井施工时应在行人侧设置躲避硐16个，规格不小于《安全规程》规定。
二、施工方案的选择
斜井明槽段采用挖掘机挖土，自卸汽车排矸。
基岩段采用普通钻爆法掘井，中深孔光面爆破，YT-28风钻打眼，井筒内铺设22㎏/m轨道，采用φ1.6m提升绞车配合4m3箕斗的运输方式。
在井口中设置搅拌机拌制砂浆及喷浆料，工作面配备ZP、VII型喷浆机，锚杆采用MQT-130锚杆钻机施工；井口设置两台2×15KW对旋风机，φ600㎜胶质风筒通风。
（一）斜井井筒明槽段施工
斜井明槽段选用的挖掘机挖土，自卸汽车排土。
施工过程中根据实际开挖土层情况作适当调整，并视土层稳定情况采用台阶木桩法护坡，以减少开挖工程量，确保边坡稳定。
1、明槽施工工艺流程：
挖明槽——井筒底板基础挖掘——表土段砌碹——回填土夯实。
2、明槽开挖、
挖掘机似选用臂长9.9m的CAT320型挖掘机挖掘，10吨自卸汽车排土。
明槽开挖到顶部覆土厚度3m以上，并进入暗硐2m停止挖掘，采用全断面一次挖掘，金属拱形临时支架临时支护，掘砌段长1-2m。
3、明槽砌筑及回填
明槽挖掘后，开始以下往上挖基础砌碹。
表土层段井口首先在靠近土墙体前两米浇筑半圆拱混凝土碹，作为下一步掘筑的掩体，在掘筑下一循环前，在拱顶超前打一排长度为3500㎜的一寸铁管，间距200㎜，深3500㎜，作为下一循环的超前探梁支护，正常浇筑循环为1m,土质松软时循环进度缩小为0.8m。
挖墙基和浇筑时，要有专人观表土段的活动情况，发现异常立即撤出作业人员，挖掘土层断面时，尽量人工挖掘，若土质坚硬人工无法挖掘需开炮时，要做到少装药、放小炮尽可能做到一次成巷。
表土段采用钢筋混凝土支护，浇灌厚度为500㎜，浇灌形状为马蹄形，混凝土强度等级为30，联系筋为φ14钢筋，其余的为φ14钢筋，保护层厚度不低于50㎜，钢筋使用前，必须除锈当采用绑扎接头时，钢筋位置相到错开，搭接长度为350㎜，间距为0.3m。
施工时表土段以见基岩为主，并深入基岩15.355m以上。
（二）斜井基岩段施工
1、钻眼爆破
采用3-4台YT-28型风钻分上下层同时打眼，打眼前由技术人员画出巷道的轮廓线，打眼人员实行定人、定钻、定位、实行多炮杆导向，严格掌握炮眼角度。
炮眼布置根据岩性变化及时调整，掏槽主式一般采用楔形掏槽，选用岩石硝铵炸药，毫秒延期电雷管，在煤层中则选用煤矿施用安全炸药，全断面一次爆破。
放炮器选用MFB-200型放炮器，炮眼布置及爆破图表如下：
副斜井锚喷段爆破参数
序号
炮眼名称
泡眼编号
眼深
角度
装药
起爆
顺序
联系
方式
个/眼
小计KG
1
掏槽眼
1-6
3.0
800
8
9.6
Ⅰ
2
辅助眼
7-19
2.8
6
15.6
Ⅱ
3
周边眼
20-33
2.8
2.5
7
Ⅲ
4
底眼
34-41
2.8
7
11.2
Ⅳ
5
下台阶上排眼
42-48
2.8
6
8.4
Ⅰ
6
下台阶底眼
49-56
2.8
7
11.2
Ⅱ
7
63
副斜井基岩段爆破原始条件
序号
名称
单位
数量
序号
名称
单位
数量
1
掘进断面
㎡
17.51
5
雷管
发
56
2
岩石硬度
F
4-6
6
总装药量
㎏
63
3
炮眼深度
m
2.8
7
毫秒延期雷管
段
1-4
4
炮眼数量
个
56
8
2#岩石销铵炸药
副斜井基岩段预期爆破效果
序号
名称
单位
数量
1
炮眼利用率
%
82
2
每循环进尺
m
2.3
3
每循环爆破实体岩石量
m3
40.27
4
每循环炸药消耗量
㎏
63
5
每米井筒炸药消耗量
㎏/m
27.39
6
每立方岩体炸药消耗量
㎏/m3
1.56
7
每米井筒雷管消耗量
发/m
24.35
8
每立方岩体雷管消耗量
发/m3
1.4
9
每循环炮眼总长度
m
158
采用多组同时装药,约30-50分钟完成，放炮后通风30分钟左右吹散炮眼,采用JK-3型激光指向仪定向,控制中腰线。
2、炮掘工艺流程如下：
打眼——放炮——通风排烟——检查瞎炮处理——敲帮问顶消除浮矸——打安顶部锚杆网。
3、装岩运输
斜井采用中φ1.6m绞车提升，90型耙岩机装矸，4m前卸式箕斗运输，地面设置自动卸载架，装载机配合自卸车排矸。
井筒中铺设轨距900㎜，22㎏/m钢轨，每20m设一地滚。
如有条件，在距卸载平台10m处设置电视监控，以防止信号工打点失误。
4、基岩支护
井筒基岩永久支护设计为φ20㎜×2000㎜，顶板螺纹钢树脂锚杆，两邦用16㎜×1600㎜，圆钢锚杆，内排距为800×800，喷射150㎜厚C20砼。
在泥岩，煤层和破碎岩层中要求加挂金属网，金属网规格为长2m，宽1m，网格为100×100㎜，联网采用14#铁丝孔孔相连，扭结不小于3圈。
采用锚杆机打眼安装锚杆，要求按照设计要求指定专人负责。
喷射砼料通过箕斗送至喷浆机，进行喷砼作业，在耙装机后搭设工作台进行复喷成巷。
5、作业方式
①采用“三八”工作制
②循环进尺
每天完成一个循环，每循环进尺2.5m，其中一个掘进班同时喷浆顺序作业，顶板岩石破碎时，将循环进尺缩小到1m。
二、施工劳动组织与掘喷循环图表（两掘两支）
（一）掘进劳动组织
班别
打眼班
出矸班
工程
打眼工
信号工
放炮员
水泵工
带班长
耙岩司机
清矸工
信号工
水泵工
带班长
人数
5
2
1
1
1
2
3
2
1
1
（支护劳动组织）
班别
打锚杆班
喷浆班
工程
打眼工
支护工
信号工
水泵工
带班长
喷射司机
喷射手
搅拌工
信号工
水泵工
带班长
人数
5
2
1
1
1
2
3
2
1
1
（辅助人员劳动组织）
工种
绞车工
压风工
电钳工
铲车司机
通风瓦检
管理人员
人数
3
3
3
2
3
3
注：
井下施工数需配备40人，辅助人员需配备17人
（四）井筒施工循环图表
班别
工序名称
时间
工序安排
时
分
1
2
3
4
5
6
打
眼班
交接班
15
打眼准备
30
打眼
3
35
装药、联线
1
放炮、通风
20
打顶锚杆
30
出碴班
交接班
15
出矸
5
45
打锚杆班
交接班
15
打眼准备
20
打安锚杆
5
25
喷浆班
交接班
15
喷浆准备
30
喷浆
4
45
清理
30
四、辅助生产系统
（一）提升系统
根据副斜井设计图纸，斜长为602m，井口至绞车房提升距离为50m，则钢丝绳提升距离为710m，井筒倾角为230，拟采用JTP1.6绞车提升，4m3前卸式箕斗提升矸石。
绞车最大静张力验算：
Fj≥（Q+QZ）（Sinβ+f1cosβ）+Psβ×L0（Sinβ+f2cosβ）
=（6000+2100）（Sin24.50）+0.015×cos24.50+1.814×710×（Sin24.50+0.2×cos24.50）=4238≤4500
选用JTP-1.6绞车，最大静张力4500㎏，符合要求，选用6×7圆股钢丝绳，绳径22.5㎜，钢丝绳破断拉力29400㎏，经计算钢丝绳安全系数为6.94＞6.5
副斜井提升设备型号及技术参数
序号
项目
型号及参数
1
提升机
JTP1.6
2
最大静张力㎏
4500
3
电机转速
735
4
电机功率KW
135
5
最大提升速度m/s
3.06
6
钢丝绳直径㎜
22.5
7
箕斗m3
4
8
天轮规格㎜
φ800游轮
9
钢丝绳终端荷载㎏
8100
10
钢丝绳单位长度重量㎏
1.814
11
钢丝绳破断力总和㎏
29400
12
钢丝绳安全系数
6.94
（二）压风和通风工作
压风：
副斜井采用三台风钻同时打眼时用量最大，加之采用风泵排水时最大用风量为12m3/min，考虑到管路漏风耗井筒施工期间选用一台4G-20/8型压风机和一台SA-120A（20m3）型螺杆式后风机，一用一备，在井筒铺设压风管将压风送到工作面。
通风：
通风方式采用压入式通风，在距井口15m处安设两台2×15KW的对旋局扇，配φ600㎜胶质风筒向井内供风，保证在一台局扇发生故障时另一台局扇能将立即启动向井下供风。
主井筒风机选型计算
1、按井筒最低风速计算
Q掘=60×0.15×17.5=157.5m3/min
2、按掘井工作面最多人数计算
Q=4N+4×15=60m3/min
3、按炸药消耗量计算
Q=2.5Ai=2.5×63=157.5m3/min
取最大值157.5m3/min
通过以上计算选择的局扇供风量必须大于157.5m3/min×1.2=189m3/min，现选用全风压600-4500Pa型对旋风机压入式通风机。
其主要技术特证为：
风量100-400m3/min，功率2×15KW，满足施工需要。
风筒采用φ0.6m优质软风筒，单节长度10-20m，风筒布设在斜井右侧拱壁上。
安装风筒前，先按5m间距埋设吊挂锚杆，并在杆上标出吊线位置，用细钢丝绳拉紧并固定在锚杆上，然后吊线挂上风筒，这样可使风筒安装达到平、直、稳、紧、不弯曲、无褶皱，减少通风阻力。
（三）施工用水和井筒排水工作
据实地考察了解，井矿区周围水资源紧缺，井筒施工初期没有水源，附近村民也视水如油，所以施工用水足够到离矿区几公里外的地方拉水，可在井口附近设一蓄水池存水用，井筒遇见含水层可利用井下水作为施工用水。
井筒遇见含水层后，可利用风泵把水排至箕斗。
随矸石排出井外，如涌水大时，可在耙斗机后适当位置设临时水仓。
利用多段排水方式，将水排出井外。
水泵的型号、数量随着水量的大汪及时调整增减。
（四）供电照明
根据甲乙提供的用电条件，副斜井施工期间，井上下供电电源均按甲方提供的临时变电所内，供电系统按照甲方统一供电要求进行。
工作面照明每人配备矿一盏，井筒照明每隔30米设固定防爆灯一盏，井上场地照明和各工作场所根据不同地点随时按设。
（五）通讯及信号
为便于通讯联络，各办公室井口、绞车房均设矿区内部固定电话，电话与矿上程控交换机联接。
井下设有抗噪音防爆电话，如有条件，工地安装一门外线电话对外联接。
其它通讯方式采用手机联系。
工作面至井口信号室设置声光兼备的信号系统。
信号类型选用电气转发式，要独立可靠。
另外上下车时的信号铃声均做统一规定，宜采用日常所使用的：
一信、二上、三下的铃声点数。
五、大临工程及平面布置
为满足施工和生活的需要，本着“少花钱多办事”的原则，尽量利用矿方已有临时建筑，如生活服务用房等，确需就建的大临工程则采用砖混结构或石棉板搭建，如绞车房、压风机房、材料库、任务交待室等。
大临工程平面布置按照矿井统一规划布置，尽量不占用永久建筑位置。
六、施工项目部组织机构
采用项目法施工，根据项目管理的要求，结合本工程特点施工条件及多年来的施工经验，充实和加强施工项目部组织机构，项目部设项目经理一名，技术经理一名，安全、全产、机电经理各一名，下设一个施工队及部分管理人员。
七、工期排队和工期保证措施
根据施工合同、施工工艺、施工装备能力、劳动组织和施工队伍素质等综合因素考虑，确定副斜井综合月成巷60米，最高月进度到75米。
施工准备期为30天，井筒施工期为602m/60m=10个月
1、工期保证措施
A、技术措施
①工期开工前，进行图纸会审，精心编制施工技术措施，认真做好技术交底工作，严格按照设计要求施工。
②按照工期进度的要求，做好人员设备、物资的准备工作、确保各项工期如期完成。
③人员进入场地后立即抓紧施工准备工作，首先做到电通、水通，
并抓紧箕斗栈桥、矸石仓、天轮架及提绞设备的施工、组织主体、交叉作业，矿建与土建（大临）平行，机械安装与电气安装平行，有效地缩短施工准备期
④精心组织、科学管理、按照斜井施工中行之有效的“大断面斜井机械化快速施工法”组织施工。
⑤在劳动组织上采用“三八”交叉作业方式，保证井下工时利用率。
B、组织措施
①健全项目部管理制度，选派一名既懂工程管理又懂技术管理的项目经理和一支技术力量强、职工素质好、作风过硬的施工队伍，组成一个能吃苦耐劳、善打硬仗的战斗集体。
②认真贯彻执行上级和各项管理规章制度，使各项管理工作规范化、制度化。
③加强调度工作，同一指挥生产。
④开展多种形式的劳动竞赛，充分调动职工的积极性和主动。
C、经济措施
实行班组核算承包制，打破大锅饭，把工作内容、数量和具体要求层层落实到人，把个人的经济收入直接与进度、质量、安全挂钩，实行浮动工资制，充分体现多劳多得、按劳分配的原则。
八、质量目标与质量保证措施
A、质量目标
单位工程检验合格率100%，单位工程质量优良率达70%以上。
B、质量保证措施
①建立项目部质量保证组织机构，明确各级人员管理职责。
②严格按照井筒中心线和腰线施工，特别是打眼和砌碹前要按井筒中心线进行轮尺和模板校正。
③做好原材料的控制，砂子、石子、水泥必须有合格证和强度实验报告，受潮结块的过期的水泥禁止使用，对泥土杂质含量超过规定的石子要进行冲洗。
④严格掌握砂浆和喷射砼的配合比、水灰比，每批材料到现场后都要做配比试验，适时调整配比，配比采用电子自动计量配料系统。
⑤坚持执行“施工人员当班自检、班组互检、施工队日检、项目部旬检、专职质检员随时检”的制度，防微杜渐，把质量事故消灭在萌芽状态。
⑥坚持抓好光面爆破，严格按爆破图表施工，及时总结经验，调整爆破参数，提高光破效果，严格控制超欠挖。
⑦实行专职质检员跟班检查验收制度，支模尺寸不符合标准不砌筑，欠挖和锚杆安装不合格不喷浆，从施工过程上保证井筒成型质量。
⑧施工中建立完整的记录资料和验收资料，确保工程可追溯性。
九、主要安全技术措施
1、顶板管理
①加强顶板管理，严禁空顶作业。
②坚持敲帮问顶制度，工作前、打眼前、放炮后要先行打顶，找顶工作由外向里、由顶至帮，用长把工具逐步进行。
③软岩施工采用打超前锚杆或喷砼封闭岩面的方法，同时缩短循环进尺。
超前锚杆长度不小于2.2米。
④施工中如发生冒顶，必须等顶板稳定后，在确认安全的情况下安排有经验的老工人处理，处理前应备齐材料，清理退路，清理过程中有专人看护顶板。
2、放炮管理
①加强放炮管理，严格执行“一炮三检”和“三人联锁放炮制”瓦检员必须检查迎头20米范围内瓦斯浓度，瓦斯浓度超过1%时，严禁装药放炮。
②执行警戒制度，炮前由班长安排专人警戒，直线距离不得小于150米。
③炮后等20分钟烟吹净后方可进入工作面。
④严禁在残眼内继续联线打眼，发现瞎炮及时处理，处理方法：
A、因边线不良可重新联线放炮。
B、在距瞎炮0.3米处平行打一炮眼放炮，严禁手拉、镐刨，禁止放边打眼边装药。
⑤严格执行火工品领退制度。
⑥放炮前放炮母线及雷管脚经必须扭接成短路状态，并悬挂，不得与轨道、金属管、钢丝绳等导电体相接触，放炮母线同电缆线、信号线分挂巷道两侧，
⑦通电不响时，放炮员必须采用摘掉母线，取下钥匙，并把母线扭成短路再等15分钟方可沿线检查。
3、“一通三防”管理
①风筒吊挂平直，不得落地漏风，缝环必挂，缝破必补，缓慢拐弯，风筒口距工作面不超过10米。
②严禁随意停开局扇，因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源。
③采用温式打眼、冲刷岩帮、水炮眼放炮，装岩洒水等综合防尘措施。
④加强个人防护，工作面人员必须佩戴防尘口罩。
4、机电管理
①各工种必须持证上岗，按章操作。
②各机电设备必须挂牌完好，定期检查维修，杜绝失爆，电缆吊挂整齐，开关上架并保持清洁。
③因检修等原因停电时，必须挂停电牌，将开关打至停位，严禁带电作业。
④机房和其它机电现场所按标准化管理，做到干净利落。
5、井筒提升、运输安全管理
①加强对提升系统的检查，对提升容器、连接装置天轮、钢丝绳及提升各部位要定期检查。
②搞好“一坡三挡”切实做好防跑车顶防工作。
③斜井提升时，严禁蹬钩、行人。
运送物料时不得超高、超宽。
④井上下信号工要目接目送箕斗运行运行情况，发现有危险时，及时打点停车。
6、基岩段防治措施
为确保井筒施工期间的安全，必须对可疑涌水段进行探、放水，做到“有掘必探，先探后掘”当井
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