搜索
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)第一章工程概况第一节井筒设计简述一、矿井位置、交通新疆伊犁四矿位于新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州霍城县东南部，行政区划隶属霍城县惠远镇及伊宁市英也尔乡。井田东起伊宁市干沟，西到霍城县肖尔布拉克沟，南自惠远煤矿北600m，北至卡拉苏沟。区内交通条件便利，井田距自治区首府乌鲁木齐市约700km。东距自治州首府伊宁市22km，西距霍城县城18km，南距与312国道相连的218国道10km，东北距亚欧大陆桥之北疆铁路精河站300km。工作区内简易公路四通八达，交通方便。建设中的精（河）～伊（宁）～霍（霍尔果斯）电气化铁路近期货流量688万t，远期货流量1138万t，预计2008年年底建成通车，该铁路在井田附近设有伊宁东站、伊宁站和霍城站。正在建设中的清水河至伊宁市高速公路从井田南部通过，距井田约10km。地理极值坐标为：东经80°57′00″～81°11′00″，北纬44°01′00″～44°06′00″。井田东西长18.74㎞，南北宽9.32㎞，面积113.3km2。二、主斜井井筒技术特征简介主斜井位于工业广场内，地势起伏较大。该矿井由新疆煤炭设计研究院有限责任公司设计，设计能力为6Mta，矿井服务年限：112.1a。采用主斜井、风井立井开拓方式，设主、副、风三个井筒，主斜井位于工广内，主要担负整个矿井的煤炭运输。井筒技术特征见下表。伊犁四矿主斜井技术特征序号项目数量备注1井口坐标X.941Y.000Z950.0002井筒长度749m3坡度140明槽开挖段长度（斜长）82.311m实际已完成116m4第四系长度（斜长）245m还有211.311m基岩段长度（斜长）421.689m5掘进断面24.25m26净断面17.51m27净宽4.6m8荒宽5.4m9净高4.310荒高5.011井壁厚度400mm12铺底厚度300mm13墙高2.550m含基础14墙基础（铺底以下）250mm15水沟距右帮距离1565mm16水沟规格300*200盖板尺寸550*450*5017躲硐规格：宽*宽*高2m*2m*1.5m每60m一个，合计4个18第四系长度支护方式临时锚网喷+U型棚厚度50mm，强度C20，25#U型钢永久钢筋混凝土强度C3019基岩段支护方式锚网喷特殊地段加25#U型棚三、井筒相关硐室：主斜井相关硐室有：风硐、安全出口、躲避硐兼作水仓每60m一个，车场等。第二节地质和水文地质资料一、地质㈠地层根据钻孔资料，参考《新疆伊北煤田霍城县界梁子矿区勘探报告》对地层地层的划分，本次所施工钻孔揭露的地层自上而下依次为：第四系、侏罗系地层。根据钻孔资料，对地层分述如下：1.第四系揭露厚度为57.15～97.75m，平均67.83m。顶部为现代风积的粉土，厚度一般12m左右，风积物岩性为灰黄粉砂质粘土，其下为冲洪积物，由土黄色、黄褐色粉砂质粘土或粘土质粉砂岩组成，底部以未胶结的砾岩层与下伏地层接触，砾石主要成分为石英、长石，砾径2～100mm不等。2.侏罗系上统八道湾组（J1）为本井田主要含煤地层，厚度58.03～506.86m，平均256.37m，施工时未穿透，岩性以粘土岩、粉砂岩、细砂岩及砂岩砾岩组成，泥质胶结，局部裂隙发育，松散，易碎。主要含煤5层，为煤21、煤23-1、煤23-2、煤27、煤28等。㈡构造本检查孔所揭露的地层的倾角一般在5～120，未发现断层和褶曲。二、水文地质㈠简要水文观测检查孔在松散层钻进中采取泥浆护壁钻进，最大限度的的保护了井壁防止了塌孔。回次水位观测率达到了100％。㈡抽水试验及获得的水文地质参数1、抽水试验的次数及层段孔号检1检2检3检4抽水次数1223抽水层段第四系及基岩风化带1、第四系及基岩风化带；2、煤系地层1、第四系及基岩风化带；2、煤系地层1、第四系及基岩风化带；2、基岩风化带底界至煤26顶板；3、煤26顶板至终孔。2、抽水试验获得的水文地质参数⑴检1孔，对第四系及基岩风化带抽水试验表明，孔内无水，测得孔内恢复水位为41.85m。⑵检2孔第一次对第四系及基岩风化带抽水试验表明，孔内无水，测得孔内恢复水位为42.1m。第二次对煤系地层抽水试验表明，孔内无水，测得孔内恢复水位为73.53m。⑶检3孔第一次对114.0m以下煤系地层抽水试验表明，孔内无水，测得孔内恢复水位为61.03m。第二次对114.0m以下煤系地层抽水试验，获得的水文地质参数如下表：孔号孔深（m）钻孔半径（m）含水层厚度（m）静止水位（m）恢复水位（m）降深（m）涌水量（ls）单位涌水量（ls.m）检31140.09511.1610.164.1414.80.1130.00764根据抽水试验获得的水文地质参数，利用承压水公式计算渗透系数和影响半径：K=(Q2ЛMS0)ln(Rr0)；R＝10S0√K式中M为含水层厚度，根据钻探取芯及测井曲线对钻孔岩性资料分析，确定孔深91.24～96.34m,100.14～106.20m,岩性分别为含砾粗砂岩及细砂岩为含水层，合计厚度M=11.16m，为本孔煤系地层的主要含水层；r0=0.095m。经计算，K=0.05554md,R=34.88m。⑷检4孔第一次对第四系及基岩风化带抽水试验，孔内无水，获得的水文地质参数如下表：孔号孔深（m）钻孔半径（m）含水层厚度（m）静止水位（m）恢复水位（m）降深（m）涌水量（ls）单位涌水量（ls.m）检494.450.22517.005.569.558.130.0910.0112利用潜水公式计算渗透系数和影响半径：K=〔Qл(2H0-S0)S0〕ln(Rr0);R=2S0√H0K式中K为渗透系数，R为影响半径；H0＝97.75-69.55＝28.2m为恢复水位至潜水含水层底板的高度，M为含水层厚度，抽水时第四系的恢复水位为69.55m，由于第四系为潜水，因此只能从69.55m以下确定含水层段，根据钻探取芯资料测井曲线对钻孔岩性的分析，在以下三段存在较多孔隙，孔深69.55～77.75m,80.30～86.60m,90.25～92.75m,三段合计厚度M＝17.0m，为检4孔第四系及基岩风化带的主要含水层；r0为抽水钻孔半径，取r0＝0.225m。经计算，K=0.03858md,R=15.97m。第二次对煤系地层抽水试验表明，孔内无水，测得孔内恢复水位为99.20m。第三次对煤系地层上段抽水试验，获得的水文地质参数如下表：孔号孔深（m）钻孔半径（m）含水层厚度（m）静止水位（m）恢复水位（m）降深（m）涌水量（ls）单位涌水量（ls.m）检4256.00.09520.4411.3069.4830.050.4830.0161根据抽水试验获得的水文地质参数，利用承压水公式计算渗透系数和影响半径：K=(Q2ЛMS0)ln(Rr0)；R＝10S0√K式中M为含水层厚度，根据钻探取芯及测井曲线分析，孔深140.78～143.5m,144.60～146.97m,164.81～174.60m,187.16～192.72m，四段合计厚度M=20.44m,为煤系地层中煤21至煤26之间的砂岩、含砾粗砂岩、细砂岩，为主要含水层；r0为抽水钻孔半径，取r0=0.095m。经计算，K=0.07299md,R=81.19m。㈢主斜井涌水量预计由于两条斜井井筒倾角均为140且小于450，距离为65m，抽水试验确定的影响半径为81.19m,因此采用双井筒各一侧进水的水平集水建筑物涌水量计算公式预计井筒涌水量：Q=LK〔(2S-M)M2R〕式中Q为主斜井的预计涌水量，S为设计降深，R主斜井的引用影响半径，M为含水层厚度。1、主斜井井筒第四系及基岩风化带涌水量预计：L=L主*cosα=75*cos14=72.77mS=L主*sinα=75*sin14=18.14mR=14.01+2.45=16.46m;M=18.14m;K=0.02634mdQ=72.77*0.02634〔(2*18.14-18.14)18.142*16.46〕=19.16m3d=0.798m3—每天掘进循环数3个η1—正规循环率70%η2—炮眼利用率75%所以：L=7030×3×0.8×0.8=1.2米选择炮眼深度为1.2米，掏槽眼深度为1.4米，辅助眼，周边眼和底眼深度均为1.2米，循环进尺0.96米。⑷炮眼布置根据围岩情况采用全断面掘进或正台阶方式掘进，炮眼布置分拱部、墙部两部分。采用全断面掘进，施工顺序为：放炮后→临时支护→人站在矸石上打拱部眼→出矸→打底部眼→放炮。采用正台阶方式掘进，施工顺序为：打拱部眼放炮后→临时支护→出矸→打拱部眼。拱部超前底部控制在6～10m内。①拱部布置，合计布置39个炮眼。a.掏槽方式:根据设计的炮眼深度及岩石性质,采用楔形掏槽方式.掏槽眼圈径1.2m，布置5个掏槽眼，眼底间距400mm，眼口间距600mm。b.辅助眼布置：辅助眼抵抗线w＝603mm，共布置2圈炮眼，眼距628mm；外圈布置10个，内圈布置7个。c.周边眼及底眼布置：圈径4500mm（进荒径50mm），周边眼距为440mm，布置17个炮眼。②墙部布置，合计布置27个炮眼。a.上部眼:共布置9个，眼间距562mm。b.中部眼：共布置9个，与上部眼距750mm。c.底部眼：共布置9个，与中部眼距600mm。底眼口高出底板150mm。具体做法详见附图。主斜井基岩段爆破图表序号炮眼名称角度º炮眼个数圈径m炮眼深度炮眼布置装药量起爆顺序联线方式炮泥长度mm单孔全圈眼距mm圈距mm每眼kg全圈kg拱部1掏槽眼8051.21.476000.63Ⅰ并联4102辅助眼9072.41.28.46286000.53.5Ⅱ3753辅助眼90103.61.2126286000.44Ⅲ5404周边眼88174.51.220.44404500.35.1Ⅳ750小计3915.6墙部1上部眼9091.210.85620.54.5Ⅰ并联3752中部眼90991.210.85627500.54.5Ⅱ3753底部眼9093.61.210.85627500.43.6Ⅲ540小计2712.6合计6628.2预期爆破效果项目单位数量项目单位数量掘进断面M217.511m3实体岩石雷管消耗量个m33.9掘进进度m0.96炮眼深度m1.5每循环爆破实体岩石m316.8炮眼利用率%80每循环炸药消耗量Kg28.2每循环炮眼消耗量m1001m3实体岩石炸药消耗量Kgm31.681m3实体岩石炮眼消耗量mm34.78每循环雷管消耗量个66⑸爆破网络校核根据斜井爆破的特点，我们选择MFB－200型普通晶体管电容式发爆器，该发爆器，设计串联发爆能力为200发电雷管，而我们实际最大同时起爆雷管数为66发，所以起爆能力完全满足要求．2、巷道支护⑴过煤层段：采用初喷作临时支护，初喷厚度不小于50mm，采用锚网喷+U型棚复合支护作为永久支护。⑵基岩（煤系地层）段：采用锚网喷或二次锚网喷作为永久支护，初喷作为临时支护，初喷厚度不小于50mm，遇有顶板破碎等特殊条件支护困难时，采用锚网喷+U型棚复合支护。⑶锚网喷支护方式：锚杆的间排距为800mm,内侧安装25#U钢棚，棚间距800mm，支护要求如下：a.锚杆及锚固剂：锚杆采用A5钢制成的全螺纹钢等强锚杆，直径为18mm长度为1800mm，每根锚杆均用2块树脂锚固剂，树脂锚固剂直径为28mm,每块长度为350mm，锚固段长度不少于700mm。托盘为球形钢盘，规格为Φ150mm，锚杆外露长度为30～50mm,锚杆均使用配套标准螺母紧固，每根锚杆锚固力不小于130KN。b.金属网采用8#铁丝制作的压花经纬网，网的规格为长×宽＝6500×1000mm，网格为长×宽＝80×80mm，网间对接，用10#铁丝纽结，撘接不小于100mm。c.喷射混凝土材料规格：喷射混凝土必须用规格不低于42.5R水泥；采用干净河砂作配料，河砂下井前要过筛，颗粒粗细要均匀，含泥量按重量计算不大于3％；石子采用机制瓜子石作骨料，颗粒直径为5～10mm；混凝土强度C20，配比为水泥：砂：石子＝1：2：2；速凝剂型号为红星