沙子井煤矿主斜井施工组织设计

沙子井煤矿主斜井施工组织设计一、安全生产管理机构二、沙子井煤矿概况三、地质条件四、主斜井工程概况五、施工组织六、安全技术措施安全生产管理机构矿长生产矿长总工程师安全矿长机电矿长项目经理生产经理安全经理后勤经理二、沙子井煤矿概况织金县以那镇沙子井煤矿紧邻以那镇，位于织金县城NW方位直线距离为21km，织纳公路从矿区大门通过，距织金县城运距为37km。2006年经毕节地区八县（市）煤矿整合，调整布局方案后设置矿权的矿井，由原沙子井煤矿（3万t/a）、小拱桥煤矿（3万t/a）整合而成，井田面积1.16km2，根据黔国土资矿管函[2008]278号文件开采标高为1430至1050m，可采储量为194.37万t，保有资源量为553.2万t，生产规模15万t/a，服务年限为9.26a，建设项目总投资3859万元。沙子井煤矿现采14#、16#两层煤，采用斜井开拓、中央并列式通风，井下划分为两个水平，现有两个井筒：副斜井，全长375米，方位角1740，坡度280，拱形断面，锚杆支护，井筒内铺设600mm、轨距15kg/m的钢轨，用JTP-1000绞车，串车提升，主要负担提煤（矸）、下放材料、敷设管线、进风的任务，同时为矿井的一个安全出口；风井：全长110米，方位角1310，倾角280，拱形断面，锚喷支护，浅部岩层不稳定处用砌碹支护，井筒不铺设道轨，筑有行人阶梯，担负行人、回风的任务，同时为矿井的另一个安全出口。采区设2条下山，分别为运输下山和回风下山，现准备的1403工作面设计长度为100米，工作面采用炮采工艺，走向长壁后退式采煤法。煤电钻打眼，放炮落煤，人工装煤，刮板运输机运输，工作面采用单体液压支柱和金属铰接梁支护顶，全部垮落法管理顶板。三、地质条件矿区位于张维背斜与三塘向斜之间的次级褶皱，板桥向斜的南西翼，为一单构造，地层走向总体为东西向，倾向为南北向，地层倾角为8-120。㈠、区域水文地质条件区域范围内地下水主要分为裂隙水、碳酸盐岩溶水、部分为滑坡水。裂隙水为大气降水渗入风化裂隙、构造裂隙而形成，泉水流量小；碳酸盐岩溶水分布于裸露及半裸露岩溶山区，泉水流量大。㈡、矿区水文地质条件1、地层富水性矿区面积1.16km2，直接充水含水段是大隆组、长兴组、龙潭组等地层组成的复合含水段，其岩性：上部为碳酸岩与碎屑岩互层，下为碎屑岩夹薄层碳酸岩。煤矿床间接充水含水段是飞仙关组2、4段及茅口组，岩性是碳酸岩类。地层富水性（由下至上）简述如下：①、茅口组由石灰岩、燧石灰岩、白云质灰岩及少量硅质灰岩、白云岩组成，厚一般380m左右。出露于矿区边界外南部，该段地层岩溶遍布，地下岩溶管道发育，垂直循环带厚，溶洞成层性明显，泉点稀少。流量约0.3~0.9l/s，富水性强。是开采下部煤层的主要充水含水层。②、玄武岩组由玄武岩及少量、拉斑玄武岩、火山角砾岩组成，厚一般120m左右。出露于矿区边界外南部，该段地层泉点稀少，泉水动态变化剧烈，暴雨之后流量较大，平水期流量约0.15l/s，旱季绝大部分断流。富水性弱，为含煤地层与茅口组含水层间的隔水层。③、龙潭组分布于矿区南部。一般厚度231m左右。岩性以深灰色粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩为主，夹煤层。含水段由细砂岩、粉砂岩及少许碳酸盐岩组成，其分层厚度0.50～20m，上、下由于泥质岩、煤层相隔，使地下水具承压性。一般泉水流量为0.01～1.53l/s。个别点流量较大，季节性泉亦较多。富水性弱。④、大隆、长兴组分布于矿区南部，厚约22m。岩性为硅质岩、燧石灰岩、石灰岩和碎屑岩互层组成。该层段溶洞、裂隙发育，泉点出露较多，流量0.028～1.65l/s，富水性强，属裂隙含水层，为开采上部煤层时的主要充水含水层。⑤、飞仙关组第一段分布于矿区的中部，厚约66m，以灰绿色钙质粉砂岩、钙质泥岩为主，夹数层薄层状灰岩、泥灰岩，泉眼稀少，流量0.18～0.46l/s，富水性弱，属浅层风化裂隙水。⑥、飞仙关组第二段分布于矿区南部，厚约82m，以薄层状泥灰岩、石灰岩为主，夹数层泥岩、泥质粉砂岩，溶蚀洼地、溶斗、溶洞、落水洞等发育，地下水补给条件好，泉眼较多，总流量25.6～259.4l/s，富水性强，属裂隙溶洞水。⑦、飞仙关组第三、四段矿区内仅南部有小部分出露，厚约193m，由灰色、浅灰色石灰岩组成，夹数层泥岩、泥质粉砂岩。该段溶洞、落水洞及地下伏流发育，泉眼较多，总流量9.8～168.7l/s，富水性强，属裂隙溶洞水。⑧、第四系孔隙水矿区内覆盖的第四系，为孔隙水，含水较弱，厚度0～12m，在矿区内分布较广，有一定的蓄水量，总流量0.01～14.36l/s，对煤矿开采有影响。2、断层带水文地质特征在矿区南部有两条正断层F11断距约110m，倾向西北，倾角约60°、F19断距约30m，倾向西北，倾角约70°，在矿区北部有1条正断层F12断距约30m，倾向西北，倾角约65°。区内无褶曲。断层破碎带均为粉砂岩或粉砂质泥岩，砂质泥岩及其碎屑紧密充填而胶结，透水性较弱。局部出露季节性泉水，对矿床充水有一定影响。3、地表水、地下水动态变化本区地表水、地下水受大气降水影响，其流量、水质变化均与降水的季节和强度相对应，雨季流量增大，矿化度减少，枯季则相反。地下水以泉或分散流形式补给溪沟，各含水层无直接的水力联系，且地下水动态变化显著，周期性较明显，并具滞后现象。4、水文地质类型根据各含隔水层水文地质特征、断层导水性及动态变化特征，区内地下水补给来源主要为大气降水，地表水及地下水排泄条件良好，根据矿区地形及水文地质情况最低侵蚀基准面位于矿区西南部矿界外一冲沟内，标高约+1400m。本矿山大部分矿床位于最低侵蚀基准面（1400m）以下。直接充水水源主要为龙潭组裂隙水、小煤矿和老窑采空区积水、地表冲沟水，开采位于最低侵蚀基准面以下的煤层时，间接充水水源为飞仙关组二段强岩溶水及茅口组强岩溶水综上所述，本区水文地质类型属裂隙充水矿床，水文地质条件中等。5、充水因素分析①、大气降水：是主要的充水水源。含煤地层裸露，直接接受大气降水补给，其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。②、地表水：区内冲沟发育，切割较深。有些冲沟常年有水，枯季流量较小，雨季暴涨。因此，在上述地表水体下采煤应注意地表水溃入。③、老窑水：矿区内老窑较多，开采历史悠久，大部分都被关闭。老窑采空区冒落带会造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。因此，老窑大多有积水。开采浅部煤层时，应预防老窑突水。④、第四系孔隙水：岩石破碎，透水性较强，特别在雨季水量猛增，⑤、断层带水：断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度。含煤地层主要以塑性岩石为主，受力后发生塑性变形，破坏以剪断为主，常形成微张开甚至闭合的裂隙，断层带岩石胶结性中等，缺少对地下水储存和运动的有效空间，含水性和导水性不强，但上覆地层断层带有一定含水性，导水性较好，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水就有可能沿断裂带流入矿井。⑥、下伏茅口组强含水层：与含煤地层有百余米的玄武岩相隔，一般对矿井充水影响不大，但当断层切割使其与含煤地层直接接触时，开采煤层应进行探防水。㈢、工程地质条件1、工程地质岩组的划分矿区内工程地质岩组可划分为软弱岩组及松散岩组二类。软弱岩组：二叠系上统龙潭组（P3l）碎屑岩、煤层等，遇水易软化，工程性质不良。松散岩组：主要包括第四系碳酸盐残积红粘土，第四系碎屑岩残积、坡积土。2、岩、土工程地质条件①、土体工程地质条件第四系碎屑岩残积、坡积土层，一般具可塑性，厚度薄厚不一，分布不均。主要分布于含煤地层露头区，零星分布。由细砂岩、粉砂岩、泥岩等经长期风化、剥蚀后的残积、坡积物，土层厚度不大，缓坡及沟谷中稍厚，土质多为碎石土、砂土、粉质粘土，土体呈松散或半固结状，较松散，分选性、胶结性差，透水性较好，强度弱，压缩性高，其受力后沉降量大，边坡容易失稳，不适宜直接作工程建筑地基，只有采取加固措施后才可作为工程建筑地基。3、岩体工程地质条件多以碎屑岩为主，局部夹碳酸盐岩。碎屑岩以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、铝土岩、煤层为主，多为层状结构，少量碎裂结构；碳酸盐岩以灰岩、硅质灰岩、菱铁质灰岩为主，厚度普遍较小，多为块状结构，少量碎裂结构。该组地层中硅质灰岩、灰岩、菱铁质灰岩属坚硬岩类，机械强度高，遇水不易软化，少量块状，岩石完整性较好，岩体稳定性较好；钙质细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、铝土岩属中等坚硬岩组，力学强度中等，有一定遇水软化性，因节理裂隙较发育，完整性呈中等，岩体稳定性中等；粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、煤层属软弱岩组，力学强度很低，遇水时极易软化，塑性强，岩石完整性不好，岩体稳定性差，巷道掘至该层段时，易产生顶部塌陷及底鼓、片帮等现象，钻孔揭露岩芯多呈短柱状、薄饼状、碎块状。该地层在地表浅部为中风化及强风化带，岩石容易碎裂，并伴有浅层风化裂隙水出露，而随着深度的增加，风化程度逐渐减弱。总的说来，该组地层岩体稳定性差，工程地质条件不好。㈣、矿区环境地质条件1．地震根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），矿区地震烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为＜0.05g。本区及其邻近区域近年来未发现有强地震活动，区域稳定性良好。2．地质灾害现状矿区范围内未发现大的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷及地裂缝等地质灾害，工业广场及其周边也未发现潜在的地质灾害，矿区及工业广场遭受现有地质灾害危害的可能性小，地质环境条件中等。3．地表水、地下水污染现状矿区内地层主要为含煤地层、第四系地层和部分飞仙关地层，多以冲沟排泄为主，地表水不甚发育，对地下水污染较少。4、大气污染现状煤矿目前主要的大气污染源为煤矿燃煤煤烟、矿井废气及当地民用燃煤，区域内主要的污染物是粉尘，SO2次之，烟尘最小。四、主斜井工程概况1、主斜井在工业广场北部副斜井中线向东平移19.2m（中对中）向北开掘，方位角1740，坡度220，设计全长340m，半圆拱断面，净宽2.4m，净高3m，净断面6.6m2。浅部表土层及不稳定岩层采用料石砌碹支护，进入稳定基岩5m后采用锚网喷浆支护，料石砌碹时墙体厚度不小于400mm。锚喷支护时，采用锚杆规格ф22×2200，排间距800×800，金属棱形网搭接长度不小于150mm，掘进工程量2380m3，施工时间4月；运输下山、回风下山、轨道下山、区段车场、水仓以及副斜井的改造等其他巷道的工程量为1631m，预计工期须要15.5个月，整个新系统的工期共须19.5个月（详见主井工程量及工期安排表)。主井工程量及工期安排表2、新主斜井在掘进过程中，通风、行人、运输均不与原生产系统发生任何关系。建立健全了安全生产管理机构，配齐了与原生产系统不相关联的项目负责人、工程技术人员以及安全员、瓦检员、放炮员、序号井筒名称煤岩类别支护形式及形状长度(m)断面(m2)月进尺预计工期（天）完工日期备注毛净m1主斜井表土表土层砌碹半圆2510．76．61001508年11月13日新建岩主井筒(锚喷)半圆3157.06.68011009年3月3日2副斜井岩锚喷半圆2545．55．21505009年4月20日改造3运输下山岩锚喷梯形2907．06．612010809年8月8日新建4回风下山岩锚喷梯形3145.95.61207809年10月18日新建5轨道下山岩锚喷梯形3535.55.2120892010年1月17日新建6区段车场岩锚喷圆弧拱1109.38.9120332010年2月20日新建7水仓岩锚喷圆弧拱1094.84.3120272010年3月17日新建8引风道岩砌碹半圆104.84.3`12032010年3月20日新建9水泵房岩锚喷圆弧拱779.38.9120232010年4月13日新建10区段上车场岩锚喷圆弧拱579.38.9120152010年4月28日新建11区段下车场岩锚喷圆弧拱579.38.9120152010年5月15日新建12小计197119．5月说明:沙子井煤矿总回风井全长320m，在200