宣威市宝山镇茶园煤矿+1700井底车场及绕巷作业规程编制人:李升华编制日期:2013年6月27日—6月30日施工单位:掘进队上级主管部门审批意见矿审批意见会审单位及人员签字:矿长:年月日副矿长:年月日技术科:年月日安全科:年月日机电科:年月日总工程师:年月日作业规程学习和贯彻记录姓名成绩签字姓名成绩签字第一章概述第一节概况一、巷道名称、位置及相邻关系茶园煤矿茶园井位于云南省宣威市之北东部,行政区划隶属宝山镇管辖。矿区有村公路至宝山镇火车站约38km,至曲靖市约142km;矿区有矿山公路至虎场村委会1.0km,虎场有乡村公路至宝山镇34km;宝山镇有乡级公路至宣威市58km;宝山镇至盘龙火车站与滇黔铁路相接34km,交通较为方便。该矿井为斜井开拓方式,设计生产能力150kt/a。车场是该矿主斜井的井底车场,布置在煤层底板岩石中,主斜井铺设22kg/m单轨,采用绞车提升,担负运输矸石、材料、设备等任务。二、巷道用途、性质及服务年限服务于全矿井所有工作面的材料运输及矸石排放。兼矿井进风巷之一。车场的服务年限同于该矿的服务年限,大约在14年左右。第二节设计依据1、《煤矿安全规程》;2、《煤矿设计规范》;3、《云南省宣威市茶园煤矿茶园井勘探报告》;4、《宣威市茶园煤矿储量核实报告》;5、宣威市茶园煤矿采掘工程平面图等图件;6、《云南省煤矿作业规程编制内容及要求》;7、《宣威市茶园煤矿茶园井改扩建初步设计》第二章地面位置及地质情况第一节地面位置及邻近开拓情况该位于主斜井内,根据矿井开拓系统布置情况及井筒和大巷用途,主斜井采用带式输送机运输,副斜井担负矿井辅助提升,+1716m车场采用甩车场,+1600m井底车场选用甩车场高低道布置形式。第二节水文地质情况㈠水文地质条件1、含(隔)水层划分根据茶园煤矿茶园井及周边出露的地层及岩性、含水性与矿床的关系,将矿区含(隔)水层由新至老分述于下:①第四系(Q)-弱含水层(潜水)岩性为第四系冲坡残积,砾、砂、粘土等孔隙潜水含水层,含孔隙水,厚度不均匀,从5.83-19.93m,平均厚度14.63m。主要接受大气降水补给,水量随季节变化明显,泉水流量0.014-0.076L/S,对矿床充水影响甚微。②下三迭统飞仙关组(T1f)-弱裂隙含水层矿界范围内绝大部分被该地层覆盖,厚度514.01-692.63m,平均厚度606.74m,岩性主要为泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、泥岩。顶部(T1f5)常夹3层20-40m的紫红色泥岩,为隔水层;中、上部(T1f2+3+4)有两段粉砂岩夹薄层石灰岩,厚0.80-2.50m,总厚190-236m,裂隙较发育,含层间裂隙水及风化裂隙水,裂隙率0.163-1.24%,旱季泉水流量0.0025-0.091L/S,雨季0.046-0.68L/S。邻区钻孔抽水资料,水位标高2047.16-2188.45m、q=0.046L/S.m、K=0.0423m/d、化学类型为HCO3-Ca.Mg型,对矿井充水无影响;该段底部(T1f1),平均厚度102m,岩性以粉砂质泥岩、泥岩为主,矿区内出露泉点极少,泉流量0.014-0.09L/S,可视为相对隔水层。③卡以头组(T1k)-弱~中等含水层主要出露于矿区WS端及NE角,平均厚度约97.87m,岩性主要为粉砂质泥岩夹粉砂岩及泥岩薄层,浅部风化裂隙发育,地貌呈陡坡或缓坡,上部裂隙无充填物,中下部裂隙多被方解石脉或方解石薄膜充填,裂隙率0.213-2.77%,含裂隙水。浅部富水性弱-中等,中、下部弱,泉流量0.001-3.058L/S,钻孔抽水资料,水位标高1952.38-1953.23m,q=0.046-0.056L/S.m,Kcp=0.071m/d,水化学类型为HCO3-Ca.Mg及HCO3-Na.Ca型,在该组底部常有5-10m灰绿色粉砂质泥岩组成的相隔水层,阻隔了上覆地层与含煤地层的水力联系。但当大面积回采形成冒落裂隙带时,将勾通该含水层向坑道充水,故该层属矿床开采中的间接充水含水层,该含水层富水性在浅部露头互为弱裂隙潜水,向深部过渡为承压水含水层,因深部裂隙不发育,故其富水性较浅部弱。④上二迭统宣威组(P2x)-弱含水层地表出露于矿区以东及南西角。平均厚度约278m,岩性以粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩及煤层为主,局部煤层上、下夹菱铁质结核或菱铁矿,主要可采煤层K5、K7、K9三层均在(P2x3)段内,也是矿井主要充水段。以下一、二段(P2x1+2)均可视为相对隔水层(厚192m),但浅部由于煤矿开采造成地面塌陷、崩塌等,改变了地下水的自然流场,使浅部地层含水量增大,浅部风化裂隙发育,裂隙率0.222-1.98%,富水性弱,泉水流量0.001-1.03L/S,据钻孔及生产矿井资料分析,富水性由浅及深逐渐减弱,一般50m以上裂隙发育,岩芯破碎,富水性较弱,钻孔q=0.0201-0.0299L/S.m、Kcp=0.0530m/d,50m以下裂隙逐渐趋于闭合q=0.00032-0.0192L/S.m、K=0.000386-0.0607m/d,而在180m以下,含水裂隙少见,地下水活动很弱,水化学类型为HCO3-Ca.Mg及HCO3-Na型,今后生产巷道主要分布在(P2x3)段中,对矿井充水有直接影响。⑤峨嵋山玄武岩组(P2β)-弱含水层主要分布在矿区外围,揭露厚度>20m。岩性为暗绿色花斑玄武岩、凝灰岩,具杏仁状、气孔状构造。浅部含风化裂隙水,观测泉点流量0.014-1.094L/S,水化学类型为HCO3-Ca.K+N型,该段是煤系底部可靠的隔水层。2、断层破碎带水文地质特征茶园煤矿茶园井矿区内以逆断层居多,构造裂隙的导水性与隔水性能决定于应力性质,岩性、断裂带破碎程度及胶结程度等因素,断裂带的富水性与构造切割强弱含水层密切相关,所以同一断裂带,由于上述因素不同,各段表现的性能就有差异。尤其是F38逆断层,断距在矿区内各个点上都不同,最大的284m,最小的也是140m,几乎切割矿区内的所有含水层组,尽管现在看不出明显的富水点及局部导水段出水点等,一旦矿坑冒落带及导水裂隙带和底板采动破坏带标高达到或超过断裂破碎带时,断裂带将发出变化,T1k、P2x3中的地下水将会沿断裂带。对矿井充水进行侧向和直接补给。还有F45、F61两断层破碎带都存在F38断裂带类似的问题,由于该区对导水断层的研究程度低,故在矿井建设通过不同性质的断裂带时,应作好事先探放水工作及留设保安煤柱。3、地表水、地下水与各含水层之间的水力联系茶园煤矿茶园井开采地段的资源量,虽然大部分位于当地最低侵蚀基准面(1920m)以下,少部分仍在地下水季节变化带内(1926.95-1981.91m),由于可采煤层顶底板之间,而且上覆有飞仙关组底部100余m的相对隔水层作为天然屏障阻隔,上覆含水层中的地下水在正常情况下与矿床无直接水力联系,下伏有P2x1+2段近百米的砂质泥岩和玄武岩阻隔,亦无直接水力联系。唯有卡以头组(T1k)与(P2x3)宣威煤组上段无隔水层存在,两含水层间存在着密切的水力联系。另外F38断层横切含煤地段(矿区SW角)及娜姑河横切含煤地段(色宗村-何家村一带)和色家村平硐老井等与矿床开采中人工破坏了天然流场后,地表水、地下水存在着密切的水力联系第三节地质构造㈠褶皱由地表煤层露头分布及煤层底板等高线形态分析勘探区是个轴向北、北西向中间被F38逆断层切割的向斜构造。由于断层切割向斜轴部向西移动。向斜东翼浅部倾角较陡,一般在25°左右,向深部变缓12°-24°,向斜西翼倾角般在25°左右,整个向斜由P2β、P2x、T1k、T1f地层构成。㈡断层勘探区主要断层有F38逆断层,F38断层在矿区西部大致是沿拐点矿6、矿4、矿3出露。后进入矿区经干夷村沿伸至支部田一带。呈北东40°方向沿伸,区内长约3.7km,断层在矿区南西地表切割(P2x1)、及可采煤层。往北东切割T1k、T1f1、T1f2、T1f3、T1f4、地层、深部切割T1f3、T1f2、T1f1、T1k、P2x及其中可采煤层。断层面倾向北西倾角60°-70°,北西盘上升,南东盘下降逆断层。断距140-284m,见F38逆断层断距情况见表1-1。表1-1F38逆断层断距情况表线号3线5线7线9线断距(M)260284140206此断层将矿区可采煤层切割成两块段。勘探区次要断层有F36逆断层,据C358钻孔揭控证实,断距6-15m。断层面倾向北西、倾角50°-60°,北西盘上升,南东盘下降逆断层。综合上述,矿区是个轴向北、北西向,中间被北东向F38逆断层切割为不完整的向斜构造,矿区含煤地层产状较缓,煤层厚度及产出形态稳定、煤质变化小,矿区构造复杂程度属中等类型。㈢岩浆活动矿区外围出露上二叠统峨眉山玄武岩组地层。据区域资料,由火山喷发形成,为灰色、暗绿灰色致密块状、杏仁状、气孔状玄武岩,具块状构造,节理发育,广泛分布于含煤地层之下,厚度约为500m左右,与上覆P2x煤系地层皆呈假整合接触。由于是玄武岩沉积后,才沉积含煤地层,它对矿区煤层的煤质及煤变质作用均无影响。第四节影响掘进其它地质情况矿区内地表水、地下水均排泄于二条溪沟,然后汇入娜姑河。娜姑河流经矿区东部,河床村高+2020.30m,季节性流量变化较大,山洪暴发时容易形成洪积、冲积阶地,洪水位标高+2021.30m。该区属暖温带高原季风气候,具有冬暖夏凉,年温差小,日温差大,季节不明显,干湿季分明的特征。区内灾害性天气频繁,主要灾害有霜冻、冰雹、干旱、洪涝、低湿等现象。对矿山开采有一定影响。第三章巷道布置及支护说明第一节巷道布置井底车场标高为+1700m,巷道全长200m,设计倾角为3‰。图:主斜井井底车场断面施工图图:绕巷断面图第二节支护设计一、巷道断面1、井底车场断面形状为半圆形拱形断面。采用光面爆破,一次全断面掘进。掘进宽为3.7m,净宽为3.5m.掘进高为2950mm,净高为2700mm。掘进面积为6.51m²,净面积为5.828m²。2、车场内靠近右侧砌筑水沟,水沟基础深250mm,用混凝土浇底、两边,厚度100mm,做成三面光水沟工程。二、临时支护当巷道掘进断面内围岩松散、破碎程度较为严重,为防止发生冒顶,采取金属拱形支架进行临时支护。支架可采用25#“U”型钢或200mm槽钢焊接制作,支架采用竹木背板与土(岩)面背牢,并辅以金属网片;棚距视围岩条件决定。当巷道掘进断面内围岩比较稳定,放炮后可采取带帽点柱临时支护。要求支柱直径不小于140mm。三、永久支护永久支护采用料石砌碹,砌体厚度350mm,拱高1250mm,自轨面起墙高1470mm,轨面至底板250mm,底板硬化厚度100mm,水沟侧基础深500mm,无水沟侧基础深250mm。要求砌体灰缝饱满,无干缝、瞎缝、齐缝、对缝,无满摊灰,壁后充填密实并灌浆。四、灰缝灰浆的要求1、灰砂按1:3的比例在坑上拌好,在坑下致灰盘中加清水搅拌均匀。2、当班用多少拌多少,不得有剩余。3、对砂子的质量要求:含土量不超过8%,粒度不能超过5mm,含水量在3~5%。4、灰缝厚度保持在2cm,立缝3cm,必须保满均匀。五、砌碹支护工程的规格偏差1、中线至任一帮距离:合格:0~+50mm;优良:0~+30mm。2、腰线至顶、底板距离:合格:0~+50mm;优良:0~+30mm。井底车场砌碹断面图井底车场锚喷断面图绕巷砌碹断面图(上)绕巷锚喷断面图(下)第四章施工工艺第一节掘进施工一、爆破参数根据车场穿过的岩石特征,选用的爆破材料、钻眼机具及成井速度、排矸能力、作业方式、劳动组织等因素,确定炮眼深度1.87m,正向装药结构,周边眼为空气柱装药,起爆顺序从中心到周边依次起爆,联线方式为串联。若围岩松软时采用打浅眼、少装药、弱爆破的方式。二、钻眼爆破作业钻眼爆破作业要严格按爆破设计施工,保证钻眼、装药、联线、放炮等各工序的质量。并根据各层的实际情况,及时调整爆破图表,提高爆破效果,确保光爆成型。钻眼时,所有眼深均要达到设计的同一平面内,炮眼角度符合要求。钻眼完成后,将炮眼用压风吹净,然后按爆破图表要求进行装药,经检查无