柏树坡煤矿施工组织设计.docx

1、柏树坡煤矿施工组织设计准格尔旗柏树坡煤炭有限责任公司柏树坡煤矿施工组织设计兖矿新陆建设发展有限公司二一一年 一 月 1.前言2.工程概况3.施工准备4.施工方案顺序5.施工组织的基本原则6.施工工期预计7.井筒施工方案8.施工辅助生产系统9.灾害预防及避灾路线10.劳动组织11.工程质量和质量保证体系12.安全保证措施13.冬、雨季施工安排14.文明施工15.环境保护措施1.前 言柏树坡煤矿位于内蒙古准格尔旗薛家湾镇域坡村，为一新建矿井，设计规模年产原煤120万吨。采用斜井开拓方式，主、副、风三个井筒，综合机械化采煤，矿井为低瓦斯矿井。根据招标要求本工程工期紧，要求施工速度快，质量优，具有一定

2、的施工难度。我公司在认真学习和领会设计意图及有关标书内容的基础上，详细分析了标书中对工程质量、工程进度、施工方案、施工机械设备等各项要求，结合我公司实际情况，并参照国内同行业近年来采用的新技术、新工艺、新材料、编制了本施工组织设计，现就有关问题简要说明。1.1施工组织设计编制的依据1.1.1柏树坡煤矿有关设计图纸和技术文件。1.1.2国家煤炭工业技术政策，国家及部颁的规程和规定。1.1.3合同对工程进度的安排及工期要求。1.1.4合同对施工管理及工程质量的要求。1.1.5本公司的技术水平和技术装备。1.1.6本施工组织设计只针对本标段工程。1.2施工方案及施工工艺编制的原则和特点1.2.1根据

3、工程特点及甲方对进度指标要求高，工期紧的情况，我们将在方案选项上和工艺控制上组织快速施工。巷道穿过煤层或断层破碎带施工时，采取超前支护，缩小循环进尺，放小炮，快封闭等措施，保证安全，快速通过煤层或断层破碎带1.2.2加强瓦斯管理瓦斯管理的重点是设备完好、放炮管理和通风管理，完善“一炮三检”及“三人连锁”制度，加强瓦斯日报管理制度。我们认为只要尊重科学，树立严细的工作作风，坚持安全为天，搞好职工陪训，注重安全装备一体化，完全可以消除瓦斯危害。1.2.3本设计在劳动组织安排上，采用专业化施工队伍形式，对工序和各项专业工种实行相对固定，这样有利于提高操作水平，保证工程质量，加快施工速度。1.2.4采

4、用一次成巷方式，缩短系统改装时间，以利于矿井按期投产。1.3施工中采用新技术、新工艺、新设备、新材料的安排意见采用锚杆钻机施工顶部锚杆，以提高施工速度，保证工程质量。2.工程概况2.1技术特征本标段为矿井井筒及硐室工程掘进与支护（详见柏树坡主副风斜井井筒参数表）。2.1.1、主斜井井筒倾角10，方位角350824，斜长80.62m，其中明槽段50米，基岩段32.6米。表土段采用钢筋混凝土支护，基岩段采用素混凝土支护，井筒采用半圆拱形，净宽3500mm，净高3250mm，净断面积10.03m2。井筒装备带宽1200mm胶带输送机，担负矿井煤炭出井任务。井筒内敷设有消防洒水管路、排水管路、压风管路

5、及通信、信号、照明电缆，并布置台阶，兼作进风井和安全出口。2.1.2、副斜井井筒倾角6，方位角350824，斜长133.93m，其中明槽段80米，基岩段53.93米。表土段采用钢筋混凝土支护，基岩段采用素混凝土支护，井筒采用半圆拱形，净宽4500mm，净高3850mm，净断面积15.10m2。是矿井的辅助运输井，用于防爆无轨胶轮车出入井和下放材料设备。井筒内敷设有消防洒水管路及通信、照明电缆，兼作进风井和安全出口。2.1.3、回风斜井井筒倾角22，方位角1600，斜长61.40m，其中明槽段40米，基岩段21、4米。表土段采用钢筋混凝土支护，基岩段采用素混凝土支护，井筒采用半圆拱形，净宽350

6、0mm，净高3250mm，净断面积10.03m2。回风斜井担负矿井的回风任务，是矿井的专用回风井。井筒内敷设灌浆管路，并设台阶和扶手，兼作矿井安全出口。回风井井口设防爆门，并在井筒上部设风硐和行人安全出口。风硐设计15米，直墙半圆拱断面，掘进断面9.81m2，钢筋砼支护。安全出口设计20米，直墙半圆拱断面，掘进断面7.88m2，钢筋砼支护。2.2施工条件2.2.1位置柏树坡煤矿位于鄂尔多斯市准格尔旗薛家湾镇东南28 km处。行政区划隶属于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗薛家湾镇管辖。其地理坐标为：东经：11120381112230北纬： 394000 3942302.2.2交通柏树坡煤矿位于鄂尔

7、多斯市准格尔旗薛家湾镇东南28 km处，薛家湾对外交通十分方便。（1）公路呼（和浩特）准（格尔）公路是为开发准格尔煤田改建的二级公路。该线自呼和浩特开始，经喇嘛湾黄河大桥进入准格尔旗境内，过薛家湾镇到大饭铺与109国道相接。呼和浩特市至薛家湾镇118km。准（格尔）东（胜）公路：从薛家湾至鄂尔多斯市东胜区150km，路面为柏油路面。该线为109国道的一部分。（2）铁路大（同）准（格尔旗）铁路：此线是准格尔能源有限责任公司所建的运煤专线，东起大（同）秦（皇岛）线大同站，西到薛家湾镇，全长264km，为工企I级电气化铁路，现运输能力为15Mt/a。该线通过改造至2002年运输能力提高至60 Mt/

8、a。呼（和浩特）准（格尔）铁路：地铁一级，全线长124.18 km，设计运输能力1600万吨/年。2006年11月建成通车。准（格尔）东（胜）铁路：是目前正在修建的地方铁路，东起大准线薛家湾站，向西延伸至包（头）神（木）铁路的巴图塔站。全长145km，为工企II级铁路，运输能力可达800万吨/年。一期已建成运营，二期在建。综上所述，柏树坡煤矿对外交通比较方便，但矿区内部尚有部分砂石土路，遇雨雪天气通行比较困难。近年来，随着国家基础建设力度不断加大，本区交通仍在日益改善。2.3地形地貌柏树坡煤矿位于鄂尔多斯准格尔东部的黄土高原，呈典型的黄土高原地貌，因水流的向源侵蚀作用树枝状冲沟十分发育，切割为

9、支离破碎的地形，地貌变的十分复杂，沟谷纵横、沟深壁陡，地表为固结黄土与风积沙，海拔标高在1271.5m1001m之间，高差270.5m。2.4地表水系黑岱沟从井田北侧通过，南坪沟、不连沟、哈尔乌素沟由南向北纵贯全区，流入黑岱沟后向东汇入黄河。沟中虽有泉水涌出，但流量较小，只有大雨、暴雨才能形成山洪暴发，流量大、时间短。本井田位于黑岱沟下游南侧，总体地貌为西南高东北低，汇水于黑岱沟中，黑岱沟自西南流向东北从矿区的北侧通过，是煤田内较大的沟谷，四季有水流淌，大雨、暴雨形成山洪汇于黑岱沟中。2.5煤层2.5.1含煤地层及含煤性柏树坡煤矿主副风斜井井筒参数名称主斜井副斜井回风斜井回风斜井安全出口回风斜

10、井风硐井口中心坐标X=4395012.64Y=37530027.39Z=1024.5X=4395018.46Y=37530060.89Z=1024.5X=4394842.88Y=37530048.02Z=1023.5方位角a=350824=10a=350824=6a=350824=22井筒长度（m）总长度82.6133.9361.42015明槽段508040基岩段32.653.9321.4荒断面宽mm42005300420021003600高mm37004550370024503600拱高21002650210010501800断面积13.6420.513.644.6710.85净断面宽mm3

11、5004500350015003000高mm32503850325020503000拱高1750225017507501500断面积10.615.110.62.838.03墙高mm15001600150013001500底板厚度100300100100100砼强度C30C30C30C30C30井颈段井壁厚度mm350400350100300支护类型钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土基岩段井壁厚度mm350400350支护类型素混凝土素混凝土素混凝土本井田属华北石炭、二叠纪煤田，处于华北聚煤坳陷的北部，成煤古地理环境接近内蒙古陆边缘。晚石炭世古地理环境为三角洲冲积平原，地壳下降幅

12、度和泥炭沼泽堆积保持长期平衡，故沉积了有巨大经济价值的太原组厚煤层。随着时间的推移，早二叠世古地理环境转为山前冲积平原，冲积物特别发育，泥炭沼泽相趋于结束，故山西组含煤性较差。太原组（C2t）：为井田内主要含煤地层。含煤6层，由上往下依次为6、6下、8、9、9下、10号煤层，其中8号煤层属不稳定煤层，不可采；9下、10号煤层属极不稳定煤层，不可采；6、9号煤层全区可采，为较稳定煤层；6下煤层局部可采，属不稳定煤层。该组地层平均总厚度58.37m，煤层平均总厚度17.92m ，含煤系数31。煤层可采平均总厚度15.01m ，含煤系数26。山西组（P1s）：本区仅含煤1层，且孤立分布连不成片，不可

13、采，该组地层平均总厚度39.94m，煤层总厚度0.57m，含煤系数1。2.5.2可采煤层本井田可采煤层共3层，自上而下编号为6、6下、9号煤层。各煤层主要特征见表1-2-2。可采煤层特征表表1-2-2煤层编号煤层自然厚度(m)可采厚度(m)层间距(m)埋藏深度(m)稳定程度可采程度最小最大平均(点数)最小最大平均(点数)最小最大平均(点数)最小最大平均(点数)6028.3010.27(81)1.0126.6510.44(66)2.3019.718.33(17)0145.1144.86较稳定全区可采6下0.202.902.21(17)1.543.001.93(16)43.52155.5497.5

14、1（17）不稳定局部可采3.545.014.00(17)905.622.84(76)1.134.622.63(70)50.18154.96108.05（76）较稳定全区可采现由上到下叙述如下：6号煤层赋存于太原组中上部，是本井田主要可采煤层，大部可采。煤层自然厚度0m（风化粘土）28.30m，平均10.27m。煤层利用厚度1.01m26.65m，平均10.44m。与6下煤层层间距2.30m19.71m，平均8.33m。煤层埋藏深度0 m145.11m，平均44.86m。属较稳定煤层。该煤层结构复杂，夹矸厚度0.05m0.86 m，夹矸层数213层；夹矸岩性多为泥岩、粘土岩。煤层顶底板岩性大部分

15、为泥岩、砂岩、砂质泥岩，其次为粘土岩。6下煤层赋存于太原组中部，是本井田次要可采煤层，全区局部可采。煤层自然厚度0.20m2.90m，平均2.21m。煤层利用厚度1.54m3.00m，平均1.93m。与9号煤层层间距3.54m5.01m，平均4.00m。煤层埋藏深度43.52m155.54m，平均97.51m，属不稳定煤层。该煤层结构复杂，夹矸厚度0.10m0.30m，夹矸层数多为2层；夹矸岩性多为泥岩、粘土岩。煤层顶底板岩性大部分为泥岩、砂岩、砂质泥岩，其次为粘土岩。9号煤层赋存于太原组下部，是本井田主要可采煤层，全区可采。煤层自然厚度0m5.62m，平均2.84m。煤层利用厚度1.13m4

16、.62m，平均2.63m。煤层埋藏深度50.18m154.96m，平均108.05m，属较稳定煤层。该煤层结构复杂，夹矸厚度0.10m0.35m，夹矸层数多为3层；夹矸岩性多为泥岩、粘土岩。煤层顶底板岩性大部分为泥岩、砂岩、砂质泥岩，其次为粘土岩。2.6、煤质2.6.1煤的物理性质和煤岩特征2.6.1.1煤的物理性质本井田煤呈黑色，风化后呈褐色，条痕褐黑黑褐色，呈暗淡的沥青光泽，局部可见油脂光泽，丝炭发育的层段显丝绢光泽。常见贝壳状及参差状断口，外生和内生裂隙不发育，脆性差。节理中局部充填有黄铁矿及方解石薄膜。由于煤岩组分的差异，常见条带状结构，块状构造。燃点一般为300左右，燃烧试验为剧燃。

17、残灰呈粉状块状，灰白灰色。煤风化后煤质疏松，呈土状，燃烧时火焰不大。2.6.1.2煤岩特征宏观煤岩特征煤的煤岩组分以暗煤和亮煤为主，丝炭分布于层面，局部含镜煤条带，属半暗型半亮型煤。显微煤岩特征显微组分定量鉴定结果表明，井田内可采煤层有机显微煤岩组分以丝质组和镜质组为主，丝质组含量52.8%60.2%，平均56.5%，镜质组含量28.7%35.6%，平均为32.15%，二者之和占有机显微煤岩组分的88.65%。煤中矿物质以粘土类含量最高，在13.818.9%之间；其次为硫化物和碳酸盐类，前者含量0.06%5.6%，后者含量1.0%1.3%之间。矿物杂质在煤中多以侵染状、链条状态赋存，难以洗选。

18、变质程度井田内各煤层镜煤最大反射率在0.556%0.615%之间，平均为0.576%，根据“GB/T17607-1998”中国煤层煤分类划分本井田煤为低阶烟煤。3.施工准备3.1现场准备开拓大临工程尽量集中布置，以便于管理在满足工程快速施工的前提下，尽量减少临时设施工程量。布置时尽量避开永久工程位置，并为永久工程施工创造条件，同时应符合环境保护、消防、卫生、防火、劳动保护的要求，应符合施工工艺流程的要求，临时设施与措施工程有关参数详见：临时设施工程表（表3.1）表3.1 临时设施工程表序号名称规格型号单位数量备注1绞车房（风井）彩钢瓦板房m2802调度绞车安装台1基础施工3压风机房彩钢瓦板房m

19、2804压风机安装20m3/min台35翻矸架安装个16机修房彩钢瓦板房m2157井口搅拌站石棉瓦结构m2158井口信室、工具房钢架石棉瓦m2159砂石棚简易棚m250010材料库石棉瓦结构m23011地面水泥库房石棉瓦结构m210012职工宿舍、食堂、会议室、机修房澡堂、灯房、锅炉房彩钢瓦班房m258013厕所砖木结构m220合计1415临时设施根据现场实际情况作进一步调整。3.2主要材料供应 除爆破材料由甲方提供外，其他施工用材料由施工单位自行采购，永久性装备材料由甲方负责供应。工程使用的材料必须符合国家标准，矿用产品必须证件齐全，方可下井使用。施工用材料根据施工进度及时采购、供应，保证按

20、计划工期开工。3.3主要设备供应本标段施工所需主要施工机械设备（仪器）见表3.2，施工设备必须根据工程计划进行平衡，保证生产需要，主要机械设备在工程正式开工前必须全部到位。表3.2 主要施工机械设备序号机械或设备型号规格数量产地功率(kw)单台生产能力1防爆胶轮车调度绞车2、5吨6台JD-401台莱芜402局部通风机DSF5.6-215kw3台淄博303压风机SAH1103台上海20m3/min4砼搅拌机3502台5激光指向仪YHJ-5002台陕西6电动潜水泵Qy-154台湖南2232m3/h7风 泵2台8变压器2台9综 保2台10低防开关多型号10台11检漏继电器2台12风镐6部湘潭13锚杆

21、钻机MQT-85型4部14锚杆拉力器T521台湘潭15锚索加压器t-125b2套16装载机ZL50F1台山东162kw17电焊机BX1-3151台上海18切割机J3GG-4002台上海19砂轮机1台20台钻1台2 kw21钢筋加工设备1套22风钻YT-2720台天水23经纬仪1台24水准仪1台25V矿车1 m34辆26喷浆机转子V型3台5.527耙装机P-60B4台安徽3028磅秤1台南京4.施工方案顺序主斜井、副斜井、风斜井明槽段同时施工，风井明槽大约24米，井筒按设计要求到位后再施工地坪、台阶、扶手及其它设施，回风井风硐及安全出口最后施工。5.施工组织的基本原则5.1、采用先进的施工工艺和

22、先进的施工机械，引入科学的施工组织管理措施，提高劳动效率。5.2、合理安排劳动组织、施工顺序，确保工程连续施工。5.3、应充分考虑当地气候对施工进度和质量的影响，合理安排施工期。5.4、尽量利用永久工程和设施，严格控制临时工程，避免重复施工的浪费。6施工工期的预计根据本本矿井实际地质条件及合同约定，确定本矿井井巷工程施工进度指标如下：井筒基岩段： 60m/月，钻爆法施工；井筒表土段： 40m/月，钻爆法施工；根据三类工程的排序，本标段工程工期为3个月。7.井筒施工方案主斜井、副斜井、风斜井明槽段及井巷同时施工，施工完后再开工回风井风硐及安全出口。7.1明槽及表土段施工方法7.1.1明槽段施工开

23、挖，采用CAT320B型挖掘机、ZL50F装载机排土，施工过程中根据实际开挖土层情况作适当调整，挖土按70斜坡挖掘，挖掘时根据土层稳定情况采用支撑加固法护坡，以减少开挖工程量，确保边坡稳定。明槽施工工艺流程：挖明槽 明槽表土段底板基础人工挖掘 支模板砌碹 回填土夯实。明槽开挖采用机械挖方为主、人工挖掘为辅进行，明槽作业前画出挖掘边线，定好挖掘坡度，设观测点观测边坡变化情况，施工时根据具体情况采取支撑加固法护坡。明槽挖掘后，开始从下往上挖基础、砌碹。表土段支护形式为砼砌碹支护，然后施工台阶和水沟混凝土。砌碹采用内外模整体浇注混凝土。混凝土制作采用两台搅拌机集中拌料，人工下入模板内。明槽段井筒砌碹

24、，达到设计强度后，即进行明槽回填，以机械为主、人工为辅。7.1.2表土段及风化基岩段施工采用风镐人工挖掘，如果人工挖掘困难时，采用放松动炮方法挖掘，顶板完好时采用1.2米（施工时可视具体情况进行调整）一个循环,不好时采用0.8米一个循环，施工一个循环时，及时由里向外支设模板，将进行永久支护。表土段及风化基岩段施工时，根据设计要求和现场地质情况，为保证工程质量及施工安全，采用前探梁配合锚喷临时支护，防止土层风化和掉落。如果在使用前探梁临时支护下仍无法施工的情况下，采取架设20#钢棚喷射砼联合支护的方式。浇筑砼支护施工工艺：（1）砼浇注施工方法。使用钢模板钢碹胎支模。支模砌碹必须做到：碹前应对中腰

25、线检查，确认无误后才能使用。砼墙基础必须落到实底上，深度达到设计要求，砌基础前应把地槽中的水排干，保证基础质量。碹胎支设必须稳固，碹胎的腿子必须落到实底上，腿子之间必须设撑杆拉条，碹方子必须支在腿子的正上方，下设下弦梁；碹胎的连接要牢固；模板接缝要严密，不得出现错台。支设的碹胎必须垂直巷道中心线，严禁有走步现象。工作台的搭设必须牢固可靠，碹方子的下弦梁不能用做工作台的支撑。（2）浇筑砼施工浇筑前应检查的井筒规格质量，小于设计的地方必须刷掉，危岩浮石必须处理，确保安全施工。按照巷道的中腰线，校核模板（设计一帮大2mm）。同时检验绑扎钢筋质量。当墙体砼浇筑至巷道拱基线时，搭脚手架，稳碹骨，浇筑拱部

26、砼。浇筑砼时，分层浇筑每次浇筑砼高度不得大于300mm，随浇筑随振动对称浇筑。为了保证砼质量，要定期进行养护。7.2基岩段施工方法7.2.1施工机械化配套设备根据工程实际和我公司的施工经验，通过多方案经济技术比较，确定工程施工采用多台YT-27风钻打眼，架设20#棚喷射砼联合支护的方式。激光指向仪控制方位，采用中深孔光面爆破，装岩机装岩，防爆无轨胶轮车出矸，采用转子V型高效砼喷浆机喷砼的机械化平行作业的施工方案。7.2.2施工方法7.2.2.1.钻眼工作采用YT-27型风钻，配22mm六角中空钢钎，43mm，“一”字型合金钻头，按照打眼工操作规程，采用分区、定人、定眼位打眼；严格按照爆破图表进

27、行，特别要注意掌握好巷道掘进的方向和坡度。 7.2.2.2.装药工作打完眼后，要用吹风管将炮眼内的碎矸及岩粉吹净，严格按照爆破图表要求正向装药，对有水的炮眼，必须使用抗水炸药或加防水套，以免受潮拒爆。同时切断工作面机械设备的全部电源。7.2.2.3.联线工作炮眼全部装完药后，由放炮员亲自采用串并联的方式进行联线。联线前，远离工作面的端头母线应扭短接，同时无关人员应撤离工作面到安全警戒线以外的安全地带。7.2.2.4.放炮工作放炮前，工班长必须在指定的警戒线以外清点人员并设置岗哨；放炮工作只准放炮员一人进行，同时应严格执行本工种操作规程；放炮后，放炮员必须先将放炮母线从电源上取下，并将两股母线短

28、接，等工作面炮烟吹散后，人员方可进行入工作面。若通电后未起爆，必须先摘下母线短接等15分钟以后，方可沿线路检查，排除拒爆故障后，重新按程序放炮。7.2.2.5.支护全岩段采用素混凝土支护，砌碹厚度350，左右墙基础深度为500，混凝土强度等级为C30，铺底为素混凝土路面，厚度100mm，砼强度等级C30。素混凝土支护形成后及时进行洒水养护工作。7.2.2.6.排矸工作面矸石由装岩机装岩，运输用2.5吨防爆无轨胶轮车出矸至指定地点。7.2.3爆破作业7.2.3.1、炸药、雷管使用煤矿乳化炸药，毫秒延期段发电雷管引爆,电雷管必须编号。7.2.3.2、装药结构采用反向连续装药，全断面一次起爆。7.2.3.3、起爆方式MFB-200型发爆器引爆，联线方式为串联联线。7.2.3.4、炮眼布置：1