潞安环能上庄煤业副斜井组织设计

1前言我们在认真分析潞安环能上庄煤矿主斜井和副斜井井筒矿建工程施工招标书及有关图纸的基础上，根据本工程设计的特点，结合我单位施工装备和技术特点，编制了此项工程的施工组织设计，选用了行之有效的设备和先进可靠的施工技术、施工工艺，其主要特点如下：1、副斜井施工采用光面爆破、耙装机装岩、箕斗提升、自动排矸、翻矸台汽车排矸、风泵配合卧泵接力排水的斜井施工机械化作业线，施工机械化程度高。2、表土段与风化基岩段采用短段掘砌混合作业，整体活动式金属模板砌壁。3、表土段明槽采用机械配合人工分层分段机械开挖，一次完成开挖，一次性浇注砼的方法；基岩风化段、基岩段、穿煤层段采用YT-28型凿岩机打眼，光面爆破的施工工艺，两掘一喷，一次成巷，“三八”制作业方式。4、硐室掘进采用爆破掘进，素混凝土浇筑，确保工程质量和施工安全。5、建立健全目标管理责任制，实现目标管理法，实现质量、进度、安全和成本四大控制。6、坚持安全生产和文明施工，实行标准化管理，不断改善作业环境和劳动条件，提高劳动生产率。7、搞好环境保护工作，污水排放、噪音、粉尘与废气排放等均符合国家标准，做到文明施工。2设计编写依据1、《潞安环能上庄煤业地质报告》2、上庄煤业副斜井井筒设计施工图3、上庄煤业90万吨技改项目设计说明书4、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》MT5009-945、《煤矿井巷工程施工规范》6、《煤矿安全规程》7、《煤矿井巷工程质量验收规范》8、《煤炭建设工程质量技术资料管理规定及评级办法》设计编制原则：根据招标文件，图纸资料的有关要求及工程建设的特点，积极合理地采用和推广国内先进的技术装备和施工经验，选用成熟配套的机械化作业线，坚持正规循环和一次成行。合理组织和综合平衡资源，在确保安全质量的前提下，稳产、高产，确保工程按期或提前完成。3第一章工程概况第一节简述潞安环能上庄煤矿为整合矿井，原生产能力为30万吨，现扩建为90万吨。该矿井为高瓦斯矿井。矿井采用斜井开拓方式，主、副斜井在同一工业广场内。副斜井井口设计标高为+947.30m，计长度437.959m，方位角207°，坡度-20°，落底标高+803.000m；井筒表土段采用机械配合人工掘进，基岩段采用钻爆法施工，开工顺序为主、副斜井同时开工。第二节井筒技术特征副斜井井筒技术特征见下表1-1表1-1井筒技术特征第三节井筒工程地质、水文根据矿井钻孔地质报告所揭露的地层，井筒自上而下为第四系黄序号名称副斜井1井口位置X（m）4063310.318（4063358.621）Y（m）19682970.157（19683038.731）2井口设计标高（m）+947.3003井筒落底标高（m）+803.0004井筒倾角（度）2075斜井斜长（m）437.5576断面面积净17.32m²17．27m²掘进27.39m²26.74m²20.17m²7支护形式材料表土段钢筋混凝土（基岩锚网喷）厚度（mm）500/1504土覆盖层、二叠系上统上石盒子组、二叠系下统下石盒子组、山西组及等地层。第四系（Q）厚0～55.70m，平均25.72m，与下伏地层呈不整合接触。主要为浅红色亚粘土，含钙质结核；下部为半固结的砂层和灰紫色亚粘土，底部有时夹一层未胶结的砂砾层，厚0～23m，主要分布在山坡及沟谷中。二叠系上统上石盒子组（P2s），K9砂岩底至K12砂岩底，平行整合于下石盒子组地层之上，按岩性特征分为上、中、下三段，井田内仅出露下段地层。二叠系下统下石盒子组（P1x），平行整合于山西组地层之上，本组地层厚83.39～95.90m，平均89.60m。底部以K8砂岩与下伏山西组整合接触，岩性主要为浅灰、浅灰绿色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩组成。山西组（P1s）平行整合于太原组地层之上，为区内主要含煤地层之一，本组地层厚45.64～63.31m，平均55.09m。岩性主要为深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩及煤层。上统太原组（C3t）平行整合于下伏本溪组地层之上，为本区主要含煤地层之一，本组地层厚88.59～133.92m，平均110.38m。主要岩性为砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩和8～9层煤层。原上庄煤矿开采3号煤层，矿井瓦斯绝对涌出量14.55m3/min，相对涌出量23.02m3/t，二氧化碳绝对涌出量3.00m3/min，相对涌出量4.75m3/t，为高瓦斯矿井。9号煤层瓦斯含量1.379～7.073ml/g，自然5瓦斯成分CH4为27.94～64.00%，CO20.833～11.85%，N235.17～69.09%，瓦斯含量高（详见表5-1），瓦斯成分甲烷和氮气并重，属氮气—甲烷带。15号煤层瓦斯含量0.752～6.860ml/g，自然瓦斯成分CH4为9.62～89.57%，CO21.72～15.66%，N28.48～80.00%，瓦斯含量高（详见表5-1），瓦斯成分甲烷和氮气并重，属甲烷带、氮气—甲烷带、氮气带。预测本井田9号与15号煤层属高瓦斯井田。第四系含水层岩性为粉土夹砾石，厚度10.0～15.0m，水位埋深1.0～2.0m，二叠系下石盒子组与山西组碎屑岩裂隙潜水含水岩组，水位埋深40.0～45.0m，钻孔单位涌水量0.0006L/s.m，为弱含水层，石炭系太原组碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙岩溶承压水含水岩组，地下水水位标高为820.00m，单位涌水量为0.004l/s·m，渗透系数为0.16m/d。第四节投标工程量本次投标工程为上庄煤矿主斜井与副斜井井筒掘砌工程，副斜井投标工程量如下：序号单位工程及（分部工程）单位工程量支护方式1表土段m29.117钢筋混凝土2风化基岩段m85.239钢筋混凝土3基岩段m323.201锚网喷6第二章施工准备及场地布置第一节施工准备开工前，根据矿方提供场地及施工条件，由建设单位做好“四通一平”工作，待场地平整好，需修建一些必要的大临工程，主要是：项目部办公场所、食堂、职工宿舍、澡塘、会议室、维修车间、井口轻钢屋架防雨棚、绞车基础及安装，压风机基础及安装、压风机房、绞车房、井口材料库、储矸仓等项工程。㈠交通:副斜井井筒施工场地由建设单位负责平整，拓宽道路，保证道路畅通，满足施工要求。㈡供电:副斜井井筒供电采用双回路供电，电压10KV，其中一趟主供回路，一趟保安回路，从上庄煤业变压器上引到井口配电室（内设高压、低压配电柜），满足所有高低压用电需求。㈢供水：接通工业广场供水管路，满足生产及生活用水需要。㈣通讯：由上庄煤业提供内部通讯分机三部，在井口房、绞车房及斜井工作面各安装一部电话形成通讯网络。㈤提升：采用JTP-1.6×1.2提升机，根据斜井设计全长437m这一条件，经过严格的换算，能够满足材料和物资的运送及矸石提升。㈥压风：根据施工方法及施工机具配备，井筒可能使用的耗风机械有：YT-28型凿岩机、BQF-30/25型风动排水泵、G10(03-11)型风镐等，具体耗风量及使用系数见表1-3风动机械耗风统计表表2.1风动机械机械型号单台耗风量（m3）使用台数（台）使用系数单种耗风量统计（m3）风锤YT-283.34×30.623.76风镐G10(03-11)1.22×30.64．32风动排水泵BQF-30/253.71+1+10.44.44同时使用系数按0.6计算，整个矿井耗风量为32.52m37Qmax=αβγΣnKq=1.1×1.15×1×1×1×32.52=41.14m3/min式中：α-管网漏风系数，α=1.1β-风动机械磨损耗风系数，β=1.15γ-高原修正系数，γ=1n-同型号风动工具使用数量，n=1K-同型号风动工具使用系数，K=1Q-风动工具耗风量，Q=32.52m3/min在副斜井工业场区设临时压风机房一座，其内安设2台24m³空压机（1台备用），为副斜井井筒与主斜井井筒施工提供压风，井筒内均布置Φ159×4.5无缝钢管一路作为压风管。㈦排水：井筒涌水经排水管直接排入矿方污水处理场或甲方指定的地点。㈧排矸：井筒施工所出矸石排至甲方指定的位置堆放。㈨广场平整：开工前，由业主负责协调场地的规划、平整，为井筒开工前各项设备及大临工程施工及明槽开挖提供方便。第二节永久工程的利用与措施工程安排1、永久工程的利用井筒施工期间可利用的永久工程有：10KV电源、水源井等。2、措施工程安排为确保工程施工的顺利按期进行，根据合理使用的原则，井筒施工期间尚需施工部分措施工程，详见表2-1《大临工程一览表》3、场地布置8⑴布置原则①在工广内布置的临时建筑尽量避开拟建的永久建筑位置或在使用时间上与拟建永久建筑的施工时间错开。②临时建筑的布置要符合施工工艺流程的要求，做到合理布置，临时工业建筑、为井口服务的设施布置在井口周围，动力设施靠近负荷中心，木材、钢筋、机修加工厂房，靠近器材仓库和堆放场地。建筑施工器材要便于运输。③符合环境保护、劳动保护、防火要求。⑵场地布置场地布置详见附图《工业场地平面布置图》4、施工准备期安排⑴准备工作内容施工准备包括技术准备、工程准备、器材设备准备、劳动力准备和对外协作工作，具体内容为：①完成测量定位工作。②完成必要的生活福利设施和工业设施，安装提升系统。③落实施工设备和物质供应，按劳动力需用计划，组织施工人员进场，并进行必要的培训工作。④安装电视监控系统。4、准备期安排副斜井准备期安排40天，详见《施工准备期进度安排表》。9第三章施工方案与施工设备第一节施工方案根据副斜井的工程特征、地质状况、支护形式、施工设备和操作技术等因素，确定施工方案为：采用副斜井机械化配套快速施工工艺，即激光指向、光面爆破、耙装机装岩、箕斗提升、翻矸台汽车排矸、风泵配合卧泵接力排水的成熟施工经验。明槽采用机械配合人工分层分段机械开挖，一次完成开挖，一次性浇注砼的方法；基岩风化段、基岩段、穿煤层段采用YT-28型凿岩机打眼，激光指向仪定向、中深孔光面爆破的两光施工法，两掘一喷，一次成巷，“三八”制作业方式。三机两泵：一台ZWY_120/55L型耙装机，两台喷浆机，两台水泵配套施工；前期钢筋混凝土浇筑段利用C30商品混凝土，钢筋自己加工制作；进入风化岩段、基岩段时采用砼集中搅拌站供料，2台喷浆机通过3寸输料管向工作面送料，后期采用箕斗输送喷浆料；排水选用D80-30×6和D85-67×8型水泵接力排水。提升：选用1.6m提升机配1辆4m3箕斗提矸、下料，单钩提升，以满足斜井施工需要。根据图纸设计和《规程》规定，井筒施工过程中每隔40m施工一个躲避硐。施工躲避硐时，根据井筒各段支护形式不同，采取相应的支护方式，要求在《作业规程》中详细说明。第二节施工设备根据已选定的施工方案而选定的井筒施工设备见表3-1。10主、副斜井初期主要施工设备表表3-1序号设备名称型号规格数量功率Kw/台生产能力备注1提升绞车JTP-1.6×1.21台1552空压机DH-175A2台13224m3/min主、副斜井共用3耙装机ZWY_120/55L1台55180m3/h4砼搅拌机JZS-3501台12.5203/h5砼喷射机ZP-VII2台5.510m3/h1台备用6激光指向仪轻型1台7侧卸式箕斗4m32个1个备用8水泵MD25-30×82台3725m3/h1台备用9风动潜水泵BFW32/252台35m3/h水冷内循环式10低压防爆开关各型号8台11检漏继电器JL－821台12风镐5台13全站仪1台主、副井共用14水准仪精密1台15锚杆钻机YT282台16锚杆拉力计20t1台17电焊机BX3-3501台3018风钻YTP-266台19大地滚子Φ0.4m4个23信号综保开关1台信号、井下照明24高压开关屏5台主、副井共用25低压屏5台26砂轮机1台27台钻1台28钢筋切断机1台29高效对旋式风机FBD-No6.3/2×222台4430便携式瓦斯报警仪AZJ-816台31光学瓦斯检测仪0—10%3台320—100%1台主、副井共用33风电瓦斯闭锁装置FDZB-1A1套34潜水电泵BOW50-80-224台35轮锯1台主、副井共用11第四章井筒施工潞安环能上庄煤矿副斜井井筒净宽5m，净高4m，斜长437.557m，表土段采用人工配合机械掘进，