龙泉煤矿主斜井施工组织设计

新疆托克逊县龙泉煤矿主斜井工程施工组织设计1第一章概况第一节矿井概况一、概述1、地理位置及交通龙泉煤矿位于吐鲁番地区托克逊县城北西65km处，行政区划属于托克逊县管辖。根据采矿许可证，井田东西长2.09km，南北宽1.36km，面积约2.85km2。中心地理坐标：东经88°09′25″，北纬43°06′50″。井田至克尔碱镇5km为砂石路面，克尔碱镇有柏油路与G314国道相连，南疆铁路从井田南部通过，距托克逊火车站8km，交通方便。（见交通位置图1-4-1）。图1-4-1交通位置图新疆托克逊县龙泉煤矿主斜井工程施工组织设计22、地形地貌井田地处吐鲁番盆地西北边缘的克尔碱煤盆地中北部边缘，为剥蚀山地，地势北西高，南东低，海拔+925m—+1035m。3、水系河流矿区地面无地表水系，在井田外北东向距离1500m处有潘吉塔格苏河向南东流去。4、气象与地震本区属典型大陆干旱气候，夏季干燥少雨，冬季严寒少雪，故地表植被极其稀少。年最高气温达42.2℃，最低气温-17.7℃，每年10月底开始冻结，翌年3月上旬解冻，最大冻结深度0.86m，年平均降雨量仅为20.3mm，年蒸发量却高达5826.2mm。井田外东部有潘吉塔格苏河，年迳流量455.54万m3，春季融雪期水量较大。井田区属多风地区，春、秋季最多，主要方向为西北风，风力一般6—7级，最大可达10级以上。据新疆地震局资料，本区地震基本烈度6度。5、环境状况井田内除煤矿开发企业外，为无人居住的中低山区，周边有克尔碱镇和几个煤矿，生活用品及粮油等由托克逊县城供给。托克逊县经济主要以农业为主，煤炭资源较丰富。矿区为剥蚀山地，地表无水系，植被较少，生态环境脆弱。二、主要自然灾害本区属典型大陆干旱气候，夏季干燥少雨，冬季严寒少雪，故地表植被极其稀少。井田区属多风地区，春、秋季最多，多为西北风，风力一般6～7级，最大可达10级以上。本区属6度烈度区。本矿井自然灾害主要有大风、沙尘、地震等。根据掌握资料和本矿区地质环境现状，矿区具有产生地面塌陷和沙尘暴等地质灾害的可能，矿区地质环境质量暂定中等。三、矿井开拓方式1、矿井开拓方式为斜井开拓，布置4条井筒：主斜井、副斜井、斜风井及管道井。2、施工条件新疆托克逊县龙泉煤矿主斜井工程施工组织设计3主斜井净宽5.0m，净高4.0米，S净为17.3m2，倾角—16°，斜长819m，表土段采用现浇钢筋混凝土浇筑，基岩段采用锚喷支护。3、施组编制依据及编制原则（一）编制依据⑴新疆托克逊县龙泉煤矿主斜井井筒平、剖、断面图。⑵《煤矿安全监察条例》《煤矿安全规程》《煤炭工业矿井设计规范》《煤矿防治水规定》《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》（AQ1055-2008）《井工煤矿安全设施设计编制导则》《新疆煤矿建设项目安全设施设计审查、建设、竣工验收办法》⑶《龙泉煤矿改建项目安全设计》⑷《龙泉煤矿机械化改造设计》⑸工程情况和我单位自身综合施工能力（二）编制原则⑴确保工程质量和工期目标。⑵应用新技术、新工艺、新设备、新材料，提高机械化施工水平。⑶提高综合抗灾能力，确保施工安全，抓好特殊情况下的工程施工。⑷降低工程成本，以获取最大的经济效益、社会效益。⑸搞好文明施工和环境保护。第二节工程概况一、工程范围及工程量巷道开口位于地面坐标：X=4776614;Y=29594725、标高Z=+942m位置，掘进方位角265°42′21″坡度为-16°下山掘进。施工工程量819m。主斜井井筒技术特征详见表1-1所示以及附图1-1至1-5所示。新疆托克逊县龙泉煤矿主斜井工程施工组织设计41、主斜井设计采用半圆拱形断面，①-②段采用砼砌碹支护，支护厚度450mm，纵筋为Φ18，环筋为Φ16，材质为A3螺纹钢筋；②-③段采用18U型钢+砼砌碹支护，支护厚度150+450mm，纵筋为Φ18，环筋为Φ16，材质为A3螺纹钢筋；其它段采用锚网喷支护。锚杆采用螺纹钢树脂锚杆，规格φ18×2000mm，端头锚固，锚固长度≥500mm，间排距800×800mm，配套螺母M20。金属网采用∮3矿用高强度碳素钢丝六角网，搭接长度≥100mm，配套托盘120×120×10mm；砌碹砼强度等级不低于C25，喷浆砼强度等级不低于C20，其它均为C15。架棚段棚距800mm；采用砼背板，背板规格1000×200×50mm，间距500mm；背板外铺设钢筋网。2、暖风硐及行人通道采用料石碹或砼块碹，料石（或砼块）规格为300×250×200mm，水泥合缝；或砼砌碹。3、井巷遇破碎带或构造带时，可采用架棚+锚喷、锚喷+锚索、锚喷+砌碹等复合支护方式。砼砌碹段进行实体煤层后，若煤层较破碎，可先采用锚喷支护或U型钢或锚喷+U型钢等临时支护方式，然后再进行砼整体浇注。浇注前应将浮煤（或浮矸）清理干净。砼砌碹段钢筋绑扎搭接长度不小于40d，焊接搭接长度不小于35d（d为钢筋直径）；钢筋的接头应交错布置；砼保护层厚度不小于50mm，并按《混凝土结构工程施工及验收规范》的要求进行施工；若井筒有淋水，应进行防水处理：在水泥中加入防水剂,用量为水泥的5%。5、井筒人行道侧设置台阶及扶手，并每隔40m设躲避硐（部分可利用岔口）；躲避硐深度1.5m，采用锚喷支护。台阶宽600mm，迈步高120mm，迈步宽418mm，整体浇筑，砌筑砼号C15。考虑检修方便，井筒敷设622检修轨道，轨道铺设和铺底工程同时进行。表1-2-1主斜井井筒技术特征表序号名称单位主斜井备注1井口坐标Xm4776614Ym29594725Zm942新疆托克逊县龙泉煤矿主斜井工程施工组织设计5方位角°265°42′21″2倾角°—16°3明槽段掘进断面m223.6净断面m217.3长度m32.7支护方式砼砌碹砼强度等级C25厚度450mm4架棚段掘进断面m225．5净断面m217.3长度m5支护方式架棚加锚喷，砼强度等级C25喷厚150mm5基岩段掘进断面m219.97净断面m217.25长度m781.3支护方式锚喷，砼强度等级C25喷厚150mm6附属工程水沟、台阶、扶手加工安装7总工程量819m第三节地质概况一、地层新疆托克逊县龙泉煤矿主斜井工程施工组织设计6（一）区域地层井田位于北天山褶皱带吐鲁番—哈密坳陷西北缘，地层区划属北天山分区(I5)，吐鲁番小区(I53)，沉积盆地内中、新生代地层广泛分布，由老到新出露的地层有：三叠系、侏罗系和第四系。1、三叠系主要分布在北部地区，以湖相细碎屑岩为主间夹河流相的粗碎屑岩沉积，为中—上统小泉沟群(T2-3xq)，厚360m，为灰绿、黄绿色粉砂岩、细砂岩夹薄层杂色泥岩、砂岩、粗砂岩。与下伏石炭系呈不整合接触。2、侏罗系为本区的含煤岩系，自下而上出露有：下统八道湾组(J1b)、三工河组(J1s)、中统西山窑组(J2x)、头屯河组(J2t)、上统齐古组(J3q)。为河流相、泥炭沼泽相、湖相沉积，厚2046m。其中八道湾组和西山窑组为含煤地层。与下伏三叠纪地层呈整合接触。3、第四系，多为洪积、冲洪积和风积，厚0—40m，不整合覆盖在上述地层之上。（二）井田地层井田出露地层为三叠系中上统、下侏罗统、中侏罗统，还有第四系。1、三叠系中上统小泉沟群(T2-3xq)上部以灰绿、灰黄色粉砂岩、泥岩为主，下部以灰绿色细砂岩为主夹泥岩粗砂岩厚360m，出露在井田北东部。2、侏罗系下统按岩性、岩相、沉积建造,含煤特征及化石划为八道湾组和三工河组。(1)八道湾组(J1b)出露在井田北部地区，厚260m—292m，平均276m，以河流相和泥炭沼泽相为主夹湖相沉积，为含煤岩系，含可采煤层6层，为1-1、1-2、3-3a、3-3b、3-3c、KB煤层。根据+750m运输石门实际揭露情况，3-3a、3-3b和3-3c煤层之间的间距分别为39m、28m。(2)三工河组(J1s)整合于八道湾组(J1b)之上，井田内中部从西到东都有出露，厚112m—135m，平均118m，以淡水湖相沉积为主，上部细砂岩夹粉砂岩和中粒砂岩，浅灰绿色，薄层新疆托克逊县龙泉煤矿主斜井工程施工组织设计7状，层理发育，有时层面具有波痕。中、下部以粉砂岩为主，夹少量薄层细砂岩，地表颜色为灰及黄褐色相间，酷似虎皮，故称之为虎皮层。本组层理清晰，颜色独特，岩性稳定，厚度变化不大，不含煤，为良好的标志层。3、侏罗系中统，根据化石、含煤特征,由下而上分为西山窑组和头屯河组。(1)西山窑组(J2x)为河流相、泥炭沼泽相沉积的一套粗碎屑岩、细碎屑岩和炭质泥岩、煤层，含可采煤层5-2煤层。厚243m—268m，与三工河组(Jls)整合接触。下部灰白色砂砾岩、粗—细砂岩夹薄层粉砂岩、泥岩，中上部灰白色粗砂岩、中砂岩夹细—粉砂岩。(2)头屯河组(J2t)分布在井田东南部，向西北延伸，西南部被第四系覆盖。下部以河流相沉积为主，间夹沼泽相沉积。岩性为肉红色砾岩、砂砾岩及砂岩偶夹薄层泥岩、炭质泥岩及煤线，厚295m—369m。中下部有一层厚30m的“小虎皮层”为湖相细碎屑岩沉积，为灰黑色、浅灰黄色粉砂岩，叶片状、层理发育，风化后土黄色与灰黑色呈相问条纹，俗称小虎皮层，含植物及软体动物化石。上部为黄绿色中厚层状中砂岩、粗砂岩与灰绿色细砂岩、粉砂岩互层，夹杂色泥岩、煤线，为河流相，未见顶界，控制厚度238m，整合于西山窑组之上。4、第四系(Q4)为冲洪积及风积之砂砾石、亚砂土。砾石为变质岩、岩浆岩砾石，分选差，半圆—滚圆状，底部砂质钙质半胶结，厚5m～10m，分布在井田南西部。二、构造（一）区域构造区域构造线大体近东西向，克尔碱向斜横贯其中，向斜轴向近东西，长达20余千米，北翼陡，倾角64°—70°，南翼较缓，一般45°左右。断裂分为区域性走向断裂和次一级斜交断裂两组，前者规模较大，为压扭性逆断层，致使局部地层陡立或倒转。斜交断裂发育于走向断层之间，走向多为北东和北西向，以高角度平推断层为主，对煤田有一定的破坏作用。（二）井田构造新疆托克逊县龙泉煤矿主斜井工程施工组织设计8井田位于克尔碱向斜北翼，整体为一向南倾斜的单斜构造，倾角67°左右。在井田西部边界上有一条北西走向的平推断裂，倾向西，倾角70°，平移距离150m，对煤层开采没有影响。总之，井田构造比较简单。三、煤层1、含煤性下侏罗统八道湾组和中侏罗统西山窑组是井田内的含煤地层，据钻探资料和掘进巷道及其它工程揭露，八道湾组(J1b)厚260m，含煤10层，自下而上分别为1-1、1-2、2-1、2-2、3-2、3-3a、3-3b、3-3c、KB、4-2煤层，其中2-1、2-2、3-2和4-2为不可采煤层。西山窑组(J1x)厚235m，含煤5层，自下而上分别为5-0、5-2、5-3、5-4、5-6煤层，只有5-2煤层是可采煤层，是井田内厚度最大的煤层。2、可采煤层（1）1-1煤层出露在井田最北部，23-1孔见煤厚2.19m，无夹矸，顶底板岩性均为粉砂岩；27-1孔见煤厚1.32m，无夹矸，顶底板岩性均为泥岩；21-1孔见煤厚1.34m，无夹矸，顶板中砂岩、底板炭质泥岩。产状倾向180°—190°，倾角64°—68°。（2）1-2煤层出露在1-1煤层南侧，23-1孔见煤厚4.75m，煤层结构0.51(0.27)3.97，有益厚度4.48m，顶板岩性砂砾岩，底板岩性粉砂岩；27-1孔见煤厚4.56m，煤层结构0.18(0.06)3.24(0.06)1.02，有益厚度4.44m，夹矸2层，顶底板岩性均为泥岩；27-2孔见煤厚4.27m，无夹矸，顶板岩性泥岩、底板岩性炭质泥岩；21-1孔见煤厚3.92m，无夹矸，顶板砾岩，底板泥岩，产状同上。（3）3-3a煤层出露在井田北部，露头较好，27-2孔见煤厚度3.57m，无夹矸，23-2孔见煤厚1.21m，煤层结构0.63(0.21)0.37，27-3孔0.71m，无夹矸，顶板岩性粗砂岩，底板岩性炭质泥岩；21-3孔见煤厚0.16m，为局部可采煤层。（4）3-3b煤层在3-3a煤层南侧，距其顶板6.3m—15.9m。27-2钻孔见煤厚度1.82m，无夹矸；27-3孔见煤厚度2.26m，无夹矸；23-2孔见煤厚度0.7