ⅩⅩ煤矿主斜井井筒施工组织设计

ⅩⅩ煤矿主斜井井筒施工组织设计目录第一章工程概况１第一节设计概况１第二节井筒地质及测量工作２第三节施工准备工作５第二章井筒施工６第一节施工方案选择６第二节表土段及风化基岩段施工６第三节基岩段施工１２第四节躲避硐１８第三章凿井辅助系统和设施２２第一节简述２２第二节提升设施选型计算２４第三节通风２５第四章劳动组织及工程排队２７第一节劳动组织２７第二节工程排队２８第五章质量保证体系及安全技术措施２９第一节质量方针及目标２９第二节质量保证体系２９第三节施工质量检验、试验３１第四节质量保证措施３２第五节文明施工措施４０第六章职业健康安全管理４１第一节组织与管理４１第二节安全保证体系４２第三节主要安全技术措施４３第四节井筒施工应急预案５７第七章环境管理６２附：十三矿主斜井开工前会议纪要、主斜井平、剖面图、施工断面图、设备吊挂图、循环图表等。第一章工程概况第一节设计概况十三矿主斜井井筒开口位置位于十三矿工业广场东北围墙内，开口标高为+118.00m，设计长度1858.8m，设计方位角136°20ˊ，施工坡度-20°，落底标高-517.752m；半圆拱形断面，净宽5600mm，净高3900mm，净面积18.4m2，主要用途担负十三矿提煤及人员运送。其中：表土段斜长41.1m，掘进断面积为24.9m2，采用双层钢筋砼支护、壁厚400mm，砌碹砼强度等级C30，铺地厚300mm，铺底砼强度等级C20；风化基岩段斜长119.8m，掘进断面积为24.9m2，采用锚网和单层钢筋砼联合支护、壁厚400mm，砌碹砼强度等级C30，铺地厚300㎜，铺底砼强度等级C20；第三系(基岩段)斜长1406.9m，掘进断面积为21.8m2；穿煤层、受采动影响段斜长291.1m,掘进断面积为26.1m2；第三系和穿煤、受采动影响段采用锚网喷和金支联合支护，锚杆采用φ20×2400mm高强左旋树脂锚杆，间排距：800×800mm，网采用φ6mm金属网，网格80×80mm，金支使用36U型钢，棚距800mm，喷射砼封闭，铺底厚200mm，喷射砼、铺地砼强度等级C20。每隔40m设一躲避硐，深1.5m，半圆拱形断面，净宽1500mm，净高1950mm，净面积2.7m2，支护形式与所在主体巷道相同。表1.2工程量及材料消耗量统计表第二节井筒地质及测量工作一、矿区煤系地层平顶山矿区含煤地层为石炭系、二迭系，沉积在晚寒武系之上，上覆岩层为第四系二迭系石千峰、平顶山砂岩段，煤系厚约800余米，煤层分别赋存于早石炭系太原群、二迭系山西组和晚二迭系石盒子组共分7个煤组，主要可采煤层从上到下分别为：丁5、丁6、戊8、戊9、戊10、己15、己16和己17，其中丁5-6、戊9-10、已16-17煤层大部分合层。二、主斜井井筒筒地质(一)地质构造该斜井筒东南有紫云寺正断层，岩层产状：160º∠55ºH40m，西部近邻上靳正断层、产状75º∠57ºH55m。井深835m见一正断层，产状312º∠75ºH12m及次生构造较多。岩层产状:上部180-190º∠6-7º下部200-210º∠20-30º。（二）地层1、石炭系（C3）石炭系太原组平均厚度56m，上至L2灰岩下与寒武系地层不整合接触，主要7层灰岩组成，该斜井筒落底岩层位于L3—L4灰岩层。2、二迭系（P）（1）山西组：平均厚度78m（1644-1786m），上至砂锅窑砂岩底板，下与太原群地层整合接触,主要由砂岩、泥岩和己组煤层组成。其中己16-17（厚5.4-6.5m）煤层为该区域主要可采煤层。（2）石盒子组：平均厚度为621.5m(210.5-1646.2m)，上至平顶山砂岩底板，下至砂锅窑砂岩，主要以深灰色、灰色泥岩、砂质泥岩、灰白色砂岩，乙、丙、丁、戊组煤，及紫红色、褐黄色斑块泥岩组成。其中甲、乙、丙、丁各组煤层在此不发育，多为煤线出露。戊4（0.5-0.9m）、戊8（0.3-0.6m）戊9-10（厚1.2m）。（3）平顶山砂岩：平均厚78m(25-186m)，上至第四系,下至乙组煤层之上。由灰白色、褐黄色、粗、中、细粒、中厚、厚层及薄层砂岩，成分以石英为主，长石及少量暗色矿物组成，硅质胶结，岩石坚硬，垂直裂隙特别发育，富含水。（4）第四系：表土层厚8-10m（0-25m）下伏平顶山砂岩。（三）煤层自上而下分层叙述主要煤层及顶、底板岩性。1、预计井深218m揭甲1煤，煤厚1.2m，顶板及底板均为砂岩及砂质泥岩。2、预计井深656m揭乙2煤，煤厚1.4m，顶板为泥岩，底板为砂岩。3、预计井深895-940m揭丙组煤线4条，各煤层厚0.6-0.2m。4、预计井深1106m揭丁0煤，煤厚1.49m=0.48（0.54）0.4，1145m揭丁2煤层厚0.9m，丁4煤厚0.61m，顶板及底板均为泥岩。5、预计井深1295-1335m揭戊8煤，煤厚0.3-0.6m，顶板为砂质泥岩，底板为泥岩。6、预计井深1335m揭戊9-10煤，煤厚1.2m，顶板为泥岩，底板为砂质泥岩。7、预计井深1747m揭己16-17煤，煤厚5.4-6.5m。（四）煤层瓦斯管理1、根据集团公司煤层管理规定，煤层厚度大于0.3m，纳入煤层管理。2、煤层埋深大于400m时均按突出煤层管理，戊8、戊9-10、己16-17等煤层按突出煤层管理。其它各煤层大于0.3m，届时超前打探，距离底板垂厚3m时进行预测，根据结果确定是否按“突出”煤层管理。3、井筒掘至各突出煤层，提前20m、10m、5m打探煤层准确位置，确定瓦斯排放距离。三、施工防治水（一）含水层段1、各砂岩层厚度大于5m视为含水层。2、平顶山砂岩含水层：井深25-186m，为该井主要含水层，该层褐黄色石英砂岩，中、厚层状，大型垂直裂隙为主，裂隙极发育，预水量120-180m3/h左右。（二）防治水管理（执行边探、边治、边掘）1、该斜井执行边探、边治、边掘等施工措施，各砂岩含水层平顶山砂岩为重点治理对象。2、斜井筒综合水量大于5m3/h、钻孔单孔水量大于3m3/h时停掘，采取注浆或其它等方法将水量控制在2m3/h以下时方可掘进。四、冲击地压防治1、冲击地压简介冲击地压又称岩爆，指井巷工作面周围岩体由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，发生次数是随开采深度增加而增加，并与地质构造，煤层倾角、厚度突然变化，煤岩结构和开采造成应力集中等有密切关系。其发生冲击地压特征具有突发性、破坏性和复杂性，一般发生时，时间短暂，表现为煤（岩）爆、片帮、底鼓，堵塞井巷，造成人员伤亡，是煤矿重大灾害之一。2、预兆（1）有声预兆：冲击地压发生前常伴有如单个碎块处于高应力状态下的煤或岩体上射落，并伴有响声或强烈响声。地压活动剧烈段，井帮来压发生片帮、底鼓，手扶煤（岩）壁感到震动、冲击，煤炮声由远到近，先小后大，瓦斯忽大忽小，煤尘飞扬等现象。（2）无声预兆：没有前兆突然发生冲击地压。3、观测首先组织专职和施工人员学习、熟知、预防冲击地压知识及专项防治冲击地压措施。工作面专职及施工人员一旦发现有冲击地压前兆，首先停工、停电、撤人，并向地面值班人员、处调度室汇报，同时启动预防冲击地压应急措施。第三节施工准备工作一、五通一平工作开工前，根据矿方提供场地及施工条件，首先做好“五通一平”工作，待场地平整好，需修建一些必要的大临工程，主要是：井口轻钢屋架防雨棚、井架基础及安装、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、办公室、职工宿舍，井口房等项工程。㈠交通：主斜井井筒开口位置位于十三矿工业广场内，工广内道路畅通，满足施工要求。㈡供电：十三矿主斜井井筒供电采用双回路供电，电压等级6KV，其中一趟主供回路，一趟保安回路，从十三矿高压盘引到工业广场，满足所有高低压用电需求。㈢供水：接通十三矿工业广场供水管路，在工业广场合适位置放置一个容量约10m3水箱，满足生产及生活用水需要。㈣通讯：由十三矿提供集团公司内部通讯分机一部，在井上下各安装一部电话形成通讯网络。㈤排水：由十三矿排一趟排水管至井口附近，井筒涌水经排水管直接排入十三矿污水处理场。㈥广场平整：开工前，由十三矿负责协调拆除带锯房、部分木工房，对坑木场进行清理搬运，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。二、工业广场布置及凿井措施工程根据工业广场现场情况，提升方位角136°20′。在十三矿提供的工业场地内设临时变电所，自建压风机房及提升绞车房，采用钢骨架彩板结构，其它用房采用彩板结构。料场、砼搅拌站布置在井口东南侧。三、地面供料系统在井筒施工期间，其地面供料系统采用集中搅拌砼供料的方法，料场占地面积为600m2，场地平整后，地面硬化即可,料场搭设料棚。第二章井筒施工第一节施工方案选择一、施工方案选择根据主斜井的工程特征、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：采用主斜井快速施工机械化配套施工工艺，即激光指向、光面爆破、耙斗机装岩、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。主斜井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；基岩分化段、基岩段、穿煤层段采用YT-28型凿岩机打眼，3台激光指向仪定向、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P-90（B）型耙斗机，两台喷浆机，两台水泵配套施工；前期采用地面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（约供250m左右）送料，后期采用箕斗输送喷浆料，“双机双枪”喷射砼一次成巷；排水选用D80-30×6和D85-67×8型水泵接力排水。提升：选用JK-2.5/30型提升机配1台6m3前卸式箕斗提矸、下料，单钩提升，以满足斜井施工需要。斜长超过600m时，采用RZX型助行器在斜井内运送人员，主斜井井筒采用对头施工：上部利用JK-2.5/30型提升机从地面开口向下施工约1208m，下部从井筒落底水平巷道向上施工650m。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。第二节表土段及风化基岩段施工井口设计标高为+118m，表土段长约41.1m，基岩分化段119.8m，根据《主斜井工业广场平面布置图》，主斜井表土段采用明槽开挖，掘进时放边坡（根据土质采用1：0.57），按设计1-1断面进行永久支护，最后回填至自然地坪标高。一、表土段施工段长41.1m，采用双层钢筋砼支护形式，并根据土质及时进行锚网临时支护，若有渗水现象应喷浆封闭。（一）明槽开挖主斜井井筒采用明槽开挖，明槽根据土质放边坡采用1：0.57。施工采用机械配合人工开挖，开挖时应在开挖区域周围挖排水沟，并避开雨天施工。施工过程中可根据表土层的稳定情况调整开挖深度。明槽开挖过程中，应分层分段进行，分层高度1.5～2m，分段长度10～15m。1、为确保地面表土开挖工程的质量应做到以下几点：⑴土方开挖前，应根据施工方案的要求，将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕。⑵场地的定位控制线（桩）标准水平桩及开槽的灰线尺寸，必须经过检验合格，并办完预检手续。⑶夜间施工时，应有足够的照明设施：在危险地段应设置明显标志，并要合理安排开挖顺序，防止错挖或超挖。⑷开挖顺序从上而下，由中心向两边，逐层顺坡纵向开挖，开挖过程中随时进行刷坡处理，使边坡一次成型。开挖采用挖掘机直接开挖、翻斗车运输（附开挖图）。⑸开挖采用端头挖土法：挖土机以倒退行驶的方法进行开挖，翻斗车配置在挖土机的两侧装运土。⑹开挖土石方不得挖至设计标高以下，如不能准确地挖至设计标高时，可在设计标高以上暂留一层土不挖，以便在找平后，由人工挖出。在机械施工挖不到的土方，应配合人工随时进行挖掘，并用手推车把土方运到机械挖到的地方，以便及时挖走。⑺修帮和清底：由两端轴线（中心线）引桩用小线拉通线，检查距槽边尺寸，确定槽宽标准尺寸。以此修整槽边，最后清除槽底土方。槽底修理铲平后进行质量检查验收。⑻土方开挖前，沿场地四周布设简易排水沟和截水沟，避免地表水流入开挖基坑内。⑼土方开挖完成后排干积