施工组织设计完全版(修改)

-1-第一章概述第一节编制依据和原则一、编制依据1、井筒检查孔地质报告。2、2007年6月份合肥设计院编制的《张集煤矿西风井工程初步设计》和2007年8月份编制的《张集煤矿西风井工程安全专篇》。3、《煤矿安全规程》及相关规范。4、集团公司下达的2009年12月1日风井区安全工程全部竣工，各系统具备联合试运转条件。5、国内有关建井行业先进经验。6、进度指标：6.1、回、进风井表土段钻井法施工综合单进分别为25m/月、20m/月。两井基岩段普通钻爆法施工综合单进均为80m/月（不包括揭煤和硐室施工）。6.2、岩巷：大断面(15m2以上)70-80m/月，小断面(15m2以下)90-100m/月；6.3、煤巷：普掘150m/月；煤巷综掘300m/月。二、编制原则1、认真贯彻执行煤炭行业有关煤矿建设的方针和政策。2、按照集团公司及矿整体安排，精心组织，努力实现安全、质量、工期、投资四大控制。3、合理安排矿、土、安三类工程施工顺序，在确保安全的前提下，尽可能平行交叉作业，最大限度地缩短矿井建设工期，提高效率。4、以矿建为主，全面安排好主体与配套、井下与地面、生产与生活工程的-2-建设顺序，做到“四通一平、两堂一舍”先行，环保绿化同步。5、坚持安全生产经济技术一体化的原则。6、充分利用永久系统、永久建筑和设施，减少大临工程，以降低工程造价。7、积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料，优质、快速、高效地建设张集煤矿风井区。8、结合矿井建设实际，吸取矿区的建设经验，扬长避短，大胆探索。第二节西风井工程概况张集煤矿采用一矿两井管理模式，分为中央区和北区两个部分，全井田共划分为4个分区（中央区、北区、风井区和东区），采用立井、分区开拓、分区通风、分别集中出煤方式。其中中央区原设计生产能力4.0Mt/a,经技术改造生产能力已核定为7.0Mt/a，北区3.0Mt/a，主要生产系统留有发展到4.0Mt/a的条件。风井区建设工程是解决矿井西部采区开采时的通风、排矸和安全出口等问题而新增加的安全工程。一、井田开拓1、西风井井口位置本工程在井田西翼浅部新建一对进、回风井，设计确定西风井井口位于六－七线4孔西北约50m处。见图1-2-1-3-图1-2-1张集矿风井区交通位置图-4-2、西风井井筒数目及井筒布置2.1、西风井场地内设回风井和进风井2个井筒。2.1.1、回风井：净直径7.2m，为专用回风井，承担西三采区全部和西二采区部分回风任务。见图1-2-2。2.1.2、进风井：净直径8.3m，装备一套9t矸石箕斗和一套1.5t双层四车普通罐笼，并装备梯子间，兼作辅助提升和安全出口。见图1-2-3。2.2、西风井井筒布置开拓方式平、剖面图见附图2、附图3、附图4。图1-2-2张集矿风井区回风井井筒断面图-5-图1-2-3张集矿风井区进风井井筒布置图二、技术经济1．建（构）筑物风井区地面土建工程设计总建筑面积47424㎡，其中工业建筑（构筑）物建筑面积13981㎡、行政福利建筑面积33443m²。-6-2．西风井工程总占地面积为16.7813hm2。3．西风井工程概算总资金为103869.43万元，其中：静态投资93952.39万元，建设期贷款利息9917.04万元。第三节西风井工程设计优化情况一、井筒钻井法设计优化1、回风井：为便于风道口的破除，将风道口处原设计的两节钢筋混凝土井壁改为三节双层钢板砼井壁，砼标号由C30降到C15；同时，将风道口处锚卡间距放大，降低了风道口破除难度，大大提高了风道口破除的安全系数。2、进风井：原设计钻井深度462m，锅底布置在6煤层底板10m位置，根据超前钻钻进情况，6煤层实际层位比检查孔柱状图高3.5m，为此，将钻井深度修改为458m，使得井筒到底工期提前近1个月。二、井底车场设计优化1、进风井井底清理斜巷：通过调整进风井井底清理斜巷的位置，工程量减少了，使其能在进风井到底前施工结束，便于施工和使用。2、充电、整流硐室：位置调整后，既能满足提前使用的需要，又不占用进出车位置。3、回风井车场：增加了一条临时联巷，增大了回风井车场的运输能力，满足前期运输及排矸需要。三、大巷设计优化1、将西翼回风大巷、西翼胶带机大巷由岩石巷道改为煤层巷道。西翼矸石胶带机与西翼轨道大巷机轨合一改为机轨单一，把矸石胶带机与轨-7-道巷大巷分别布置在不同巷道中。西三回风大巷由两条岩巷改为一条煤巷一条岩巷。同时将主要大巷位置、方位作出适当调整。2、优化后有以下优点：2.1、各巷道不同程度节省工程量，投资少，工期快。2.2、胶带及轨道运输系统更顺畅。2.3、北区与风井区提前贯通，两区资源互补，西风井安全工程提前发挥了效益。2.4、提前打开西三采区，实现反揭煤，施工安全。第二章地质概况一、井筒地质1、地层及特点张集矿风井区两井筒位于井田的六—七勘探线和F209断层之间，揭露的地层有新生界松散层和二叠系下石盒子组与山西组地层（即淮南煤田的第一、第二含煤段）以及石炭系太原组地层。1.1、新生界松散层（Q+R）松散层厚度为396.40～397.35m，总体趋势北厚南薄，主要由粘土、砂、粘土质砂和砂质粘土组成，局部夹砾石，上部松散，下部成固结状。其中砂层松散，粘土层厚度较大，可塑性强。1.2、二叠系（P）二叠系厚度160.13～168.86m。揭露地层有下石盒子组、山西组。岩性组合以泥岩为主，粉砂岩、砂岩次之。详见表2-1-1。-8-表2-1-1二叠系地层砂岩、泥岩厚度统计表孔号砂岩（m）百分比（％）粉砂岩（m）百分比（％）泥岩（m）百分比（％）互层（m）百分比（％）煤（m）百分比（％）合计（m）回风井56.8533.6718.8511.1654.4532.2525.1014.8713.608.05168.85进风井45.5325.4322.2013.8677.7048.527.654.877.054.40160.13平均51.1931.0220.5312.5166.0840.3916.389.8310.336.23164.491.2.1、下石盒子组（P2XS）回风井揭露厚度为95.70m，进风井揭露厚度为112.55m。岩性主要由泥岩、粉砂岩、细砂岩及煤层组成，以灰色为主，底部为中粗砂岩，具冲刷特征。岩性组合见表2-1-2。表2-1-2下石盒子组地层砂岩、泥岩厚度统计表孔号砂岩（m）百分比（％）粉砂岩（m）百分比（％）泥岩（m）百分比（％）互层（m）百分比（％）煤（m）百分比（％）合计（m）回风井25.0526.1811.9512.4939.2040.9613.3013.906.206.4895.70进风井19.8017.5922.2019.72555.8549.627.626.807.056.26112.55平均22.4321.8917.0816.1147.53445.2910.4810.356.636.37104.131.2.2、山西组（P1S）回风井揭露厚度为73.15m，进风井揭露厚度为47.58m（未穿透）。据井田资料，本组中部含可采煤层1煤层，底部沉积有一厚度稳定、岩性均一致密的海相粉砂岩层。两井揭露部分的岩性组合见表2-1-3。-9-表2-1-3山西组地层砂岩、泥岩厚度统计表1.3、煤层根据井筒检查孔资料，风井区两井筒揭露的煤层有7-1煤、6煤、4-2煤、4-1煤等，煤层赋存与取样情况见表2-1-4、表2-1-5。表2-1-4煤层情况一览表煤层号回风井检进风井检底板深度(m)厚度（m）芯长（m）底板深度(m)厚度（m）芯长（m）7-1424.701.351.256423.703.102.8448.502.302.204-2457.801.601.2477.751.801.604-1464.150.750.6483.030.700.601548.207.406.70表2-1-5主要煤层底板标高统计表孔号孔口标高7-1煤6煤4-2煤4-1煤1煤西回风检20.8-402.90-437.00-443.35-527.40西进风检22.63-402.07-425.92-455.12-460.422、构造孔号砂岩（m）百分比（％）粉砂岩（m）百分比（％）泥岩（m）百分比（％）互层（m）百分比（％）煤（m）百分比（％）合计（m）回风井31.8046.476.909.4315.2520.8011.8016.137.4010.1273.15进风井25.7350.480021.8545.92000047.58平均28.7748.483.454.7218.5533.365.908.073.705.0660.37-10-张集煤矿风井区，位于F209以东，六—七勘探线以西。井筒区地层倾角13～200，走向稳定，近东西向，井筒深度内未发现明显的断层，所穿过煤层厚度、间距。煤岩特征、标志特征与附近的钻孔及精查勘探资料相吻合，层位正常，地质构造简单，仅局部发育垂向裂隙，部分裂隙为方解石脉充填。3、涌水量根据风井区井筒检查孔抽水资料，井筒过四个含水层段，全井筒涌水量分别为：回风井井筒51.9m3/h，进风井井筒71.8m3/h。二、井底车场及西三采区巷道地质概况`1、地层1.1、西风井井底车场-483m标高上下50m围岩工程地质特征：岩性以泥岩、粉砂岩、中砂岩、粗砂岩、互层和煤层组成。岩石裂隙不发育，多见细小裂隙。根据所取岩芯抗压强度测试及其他有关试验，该段岩石的稳定性：除少量泥岩和煤层不稳定外，其余均为稳定类型。1.2、西三采区巷道围岩地质特征西三采区主要大巷有5条：1.2.1、-483m西三回风大巷（-483～-415m回风上山）：该巷道自山西组地层顶部砂岩层位中开窝，掘过F209断层后，接近4-1煤底板，处于粉砂岩或砂泥岩层位。后至设计起坡位置以20°角度起坡，将穿过4-1、4-2、6、7-1、7-2煤至8煤，后跟8煤掘进。在穿层过程中可能揭露Fs717、F27。1.2.2、-473m西三胶带机大巷：该巷道自下石盒子组地层底部砂岩层位中开窝，掘过F209断层后，可能处于4-2煤顶板层位中。在掘进过程中还可能揭露Fs717、F27。-11-1.2.3、-483m西三轨道大巷：该巷道自山西组地层顶部砂岩层位中开窝，掘过F209断层后，接近4-1煤底板，处于粉砂岩或砂泥岩层位。在掘进过程中还可能揭露Fs717、F27。1.2.4、西三矸石皮带机巷、西三8煤回风巷：巷道自6煤开窝跟6煤掘进，揭露F209断层后巷道施工上（下）山追8煤，后跟8煤掘进。在掘进过程中还可能揭露Fs717、F27。2、构造2.1、井底车场构造发育情况该区域位于F209断层的东部，总体为一单斜构造，地层倾角较为平缓，平均6°。由于距离F209断层较近，小构造较为发育，三维勘探探明该区域发育有FW316正断层，走向NW，倾向SW，倾角70°，落差0～12m，但只影响8煤。根据西进风井检查孔资料和六-七4孔资料，我们推断在进风井与六-七4之间可能发育一落差0～3m的断层，对掘进井底车场巷道有影响。2.2、西三采区巷道可能揭露构造情况F209断层以西区域构造较为发育，掘进区域大、中型构造2条，次级小构造更为复杂。西三采区巷道都将揭露F209、Fs717、F27断层。F217产状为走向北北东，倾向西，倾角60～76°，落差20～100m，北小南大，在西三采区巷道穿过部位，断层落差为20～70m。Fs717产状为走向SN，倾向W，倾角45～55°，落差0～5m，错断层位6～8煤。F27产状为走向北东，倾向南东，倾角66°，落差0～26m，错断层位1～17-1煤层。3、水文影响采区巷道掘进的水文地质因素主要为煤系地层的砂岩水及构造水。煤系地层的砂岩水主要有各煤层间的砂岩含水，但由于各砂岩层间或-12-有泥岩可以作为相对隔水层，所以各砂岩水的连通性不好。本井田断层在钻探过程中均未出现过严重漏水现象，表明其含水性较弱，导水性较差。但是，当断层切割了坚硬的脆性岩层时，往往致其裂隙发育，尤其是在灰岩与煤层对口处，断层带未被岩屑充填，或受采动影响而致断层活化，破坏了地下水的水力均衡，断层带很可能成为地下水突溃的主要途径。本