XX煤矿主副风井矿建施工组织设计

XX煤业有限公司XX矿主、副、风井井筒及相关硐室掘砌施工组织设计XXXX二〇一六年十二月三十日11前言XX煤业有限公司XX煤矿位于XX煤田东部，太行山南麓，行政隶属XX市所辖的XX县。井田中心西距XX12km，东南距XX县城3km，交通十分便利。矿井设计生产能力为60万t/a，服务年限为37.5a。采用立井开拓方式，工业广场内设计三个立井，分别为主井、副井和回风井。主、副、风井井筒表土段及风化基岩采用冻结法施工，基岩段采用普通钻爆法施工。经公开招投标，由XXXX中标，承建主、副、风井井筒及相关硐室的掘砌工程，为了有计划的组织劳动力、资金、设备及材料，努力把该工程建设成为优质、安全、快速、高效的工程，特编制本施工组织设计。本施工组织设计编制依据：1、XX煤矿主、副、风井井筒掘砌工程招标文件2、XX煤矿主、副、风井井筒掘砌工程投标书3、XX煤矿主、副、风井井筒工程施工合同4、XX煤矿主、副、风井井筒施工图5、《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ213-90）6、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》（MT5009-94）7、《普通混凝土拌合物性能试验方法》（GBJ80-85）8、《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）9、《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）10、《混凝土外加剂应用规范》（GB50119-2003）11、《混凝土拌合用水标准》（JGJ68-89）12、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）13、《钢结构施工质量验收规范》（GB50205-2001）14、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）15、《煤矿安装工程质量检验评定标准》（MT5010-95）16、《煤矿安全规程》（2006年版）17、《煤矿建设安全规定》（1997年版）18、《简明建井工程手册》19、《公司及XX安全质量标准化标准》20、《XX立井提升、吊挂手册》21、《煤炭工业建设工程质量技术资料管理规定》22、《煤炭工业煤矿井巷工程、建筑安装工程单位工程质量保证资料评级办法》23、GB/T19001-2000idtISO9001：2000标准本设计分文字说明书和主要施工图两部分。22概况2.1工程概况XX煤业有限公司XX矿井位于XX煤田东部，太行山南麓，行政隶属XX市所辖的XX县。井田中心西距XX12km，东南距XX县城3km。交通十分便利。矿井设计生产能力为60万t/a，服务年限为37.5a。采用立井开拓方式，工业广场内设计三个立井，分别为主井、副井和回风井。主、副、风井井筒表土及风化基岩段均采用冻结法施工，基岩段均采用普通法施工。井筒主要技术特征见表2.1.1。井筒主要技术特征表表2.1.1序号项目名称单位主井副井风井1井口坐标纬距(X)3903700.6653903740.003903711.000经距(Y)38445517.67338445600.0038445326.000标高(Z)m+86.5+86.5+86.52井口自然地坪标高m+85.42+85.42+85.423井筒深度m586.5611.5571.54水平标高m-500-500-4855井筒净直径m4.06.04.56冻结深度m2922922887表土层厚度m215.1227.95215.18冻结段深度m2842842809砌壁厚度冻结段mm750900750基岩段mm40050040010相关硐室进风巷、箕斗装载硐室及井底巷道管子道及马头门井底巷道2.2工程地质及水文地质2.2.1工程地质根据井检孔资料，预计井筒揭露的地层由下至上分别有：山西组（P1sh）、下石盒子组（P1x）、上石盒子组（P2s）和第三、四系（Q+R）等，现分述如下：（一）山西组（P1sh）本次3个井检孔全揭露了本组地层，岩性主要由灰、深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、长石石英细、中、粗粒砂岩、粉砂岩和煤层组成。厚度94.00~98.05m，平均厚96.55m。本组砂岩较发育，据3孔统计，含细、中、粗粒砂岩3层。砂岩总厚度34.50~39.10m，平均厚37.20m，可占总厚度的38.5%。特别是二1煤层间接顶板大占砂岩段厚度为22.10~25.15m，平均24.02m，新主检孔大占砂岩段厚度22.10m，其岩性为细、中粒长石石英砂岩含黑色矿物，泥硅质胶结，具交错层理，层理面黑色含炭质及较多云母片，中下部夹有砂质泥岩。大占砂岩在本块段（矿井工业广场）范围内沉积稳定，且厚度较大，有利于井底车场和运输大巷的布设。大占砂岩下距二1煤1.50~2.52m，平均为1.64m，中间岩性为灰黑色砂质泥岩或泥岩，较致密，含植物化石，底部有0.10~0.30m的松软泥岩与二1煤层直接接触。3（二）下石盒子组（P1x）本次3个井检孔均揭露了本组地层，厚度为250.65~270.95m，平均厚264.03m，新主检孔厚度270.95m。主要岩性由泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和细、中、粗粒砂岩组成。主要标志层A层铝土，位于本组下部，岩性为浅灰色铝土质泥岩，中厚层状致密，含菱铁质鲕粒，厚度6.70~16.74m，一般厚8.50m，层位稳定，岩性特征明显。砂锅窑砂岩位于本组底部，岩性为灰色微带绿色，中、粗粒长石石英砂岩，含黑色矿物、泥岩包体及石英细砾，分选差，泥硅质胶结，具交错层理，具裂隙充填方解石脉。根据岩性特征和标志层层间距分析，新主检孔、副检孔本组岩层沉积层序正常，而主检孔由于遇F216断层缺失地层20m左右，且岩芯破碎，沉积层序不正常。（三）上石盒子组（P2s）本次3个井检孔均揭露了本组下部地层，揭露厚度44.75~64.30m。新主检孔厚度44.75m。岩性主要由灰色泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细、粗粒砂岩组成。上部风化带45.00m左右，呈黄褐色、灰黄色，岩芯较破碎，具裂隙。底部为一层浅灰—灰白色，微带绿色中、粗粒长石石英砂岩，含黑色矿物，分选差，含泥岩包体及石英细砾石，泥硅质胶结，具交错层理，本层称田家沟砂岩，为划分上、下石盒子组分界的重要标志层，层位较稳定。（四）第三、四系（Q+R）本次主、副井检孔揭露厚度分别为210.25m和227.95m，新主检孔揭露厚度为215.10m。主要由灰黄色、灰色、浅灰色、棕红色粘土、钙质粘土、砂质粘土、粘土夹砾石、砾石和砂层组成。粘土类中往往含大量钙质结核，局部钙质粘土固结程度较高，呈强固结半成岩状态，亦有强固结的砂层出现（如孔深98.20m的一层中、细砂层）。砾石成分多以石灰岩为主，局部为粘土或钙质固结，分选差。新主检孔粘土类厚度175.15m，占总厚度的81.43%；砂、砾石厚度39.95m，占总厚度的18.57%。砂、砾石层多分布在孔深140m以下。（五）主、副井筒预想地质概况说明根据设计主、副井和新主检孔之间的相对位置可知，设计主井在新主检孔的浅部，井筒中心距新主检孔21m，经计算主井井筒未来挖掘时所见同一岩、土层的深度预计比新主检孔的深度要变浅1m左右；设计副井在新主检孔的深部，井筒中心距新主检孔74m，经计算副井井筒未来挖掘时所见同一岩、土层的深度预计比新主检孔的深度要延深0.3m左右；设计风井在新主检孔的深部，井筒中心距新主检孔212m，经计算风井井筒未来挖掘时所见同一岩、土层的深度预计比主井的深度要浅14.5m左右。需要指出的是，由于设计主、副井筒和新主检孔三者位置不在同一方向上，加上新主检孔歪斜角度较小，使歪斜方位角准确度较低，会导致新主检孔的岩、土层垂深换算结果产生一定误差，加之岩、土层沉积岩性相变因素，故而预计未来井筒挖掘时的岩、土层深度和厚度亦会有一定变化。4（六）煤层二1煤层位于山西组下部，据新主检孔资料：二1煤层上距砂锅窑砂岩78.65m，下距L9灰岩9.85m，距L8灰岩17.75m，二1煤层厚5.50m，煤层直接顶板为2.85m的粉砂岩和泥岩，间接顶板为4.25m细粒砂岩，二1煤层直接底板为3.85m的泥岩。主、副检孔这里不再详述，可参见柱状图。二1煤为灰黑色，似金属光泽，条带状结构，贝壳状、参差状断口，层状构造，以粒状、块状煤为主，次为鳞片状，视密度1.48。二1煤层煤岩成分以亮煤为主，夹镜煤条带，局部为丝炭，具纤维状结构，属半光亮~光亮型煤。经测定新主检孔二1煤层原煤灰分为19.89%，全硫为0.24%，挥发分为10.09%，二1煤干燥基恒容低位发热量为27.3Mj/Kg，相当于6500cal/g。综上所述二1煤属中灰、特低硫、高热值、优质无烟块煤（见表2.2.1.1）。经新主检孔二1煤芯样测试结果，其抗碎强度为81%，坚固性系数为1.5。井筒检查钻孔二1煤层煤质化验结果表2.2.1.1孔号水分（%）灰分（%）挥发分（%）全硫（%）发热量（Mj/kg）备注新主检孔2.7319.8910.090.2427.3主检孔1.6523.029.660.2626.31副检孔2.5417.7510.530.3327.66（七）瓦斯本次施工的3个井筒检查钻孔，均采取了二1煤层瓦斯样，其中新主检孔二1煤层瓦斯成分以沼气为主，平均占92.2%，其次为氮气和二化氧碳，瓦斯（CH4）平均含量为17.04ml/gr（详见表2.2.1.2），故该矿为高瓦斯矿井。井筒检查钻孔二1煤层瓦斯测试结果表表2.2.1.2钻孔号瓦斯成分（%）瓦斯含量（ml/gr）CO2CH4N2CO2CH4N2主检孔0.75~0.860.8194.9~99.097.00.26~5.052.660.49~0.750.626.69~29.4918.090.08~0.170.13副检孔0.38~4.432.494.5~98.996.70.72~1.110.920.36~0.720.5418.07~18.4018.240.09~3.571.83新主检孔1.011.0286.9~97.092.21.62~12.056.840.49~0.550.5216.50~17.5817.041.48~1.751.62注：表中所列3组数据，均为两个样品测试值和平均值（八）矿井工业广场构造解释根据3个井检孔所获得的新的岩、煤层成果资料和上述岩芯中所反映出的构造影响迹象，结合原有钻探、地震地质成果资料，编制了主检孔—副检孔（A—B）地质剖面图、新主检孔—3302孔（C—D）地质剖面图、修改了33线地质剖面图、修改了工业广场附近二1煤层底板等高线平面图，对矿井工业广场附近构造组合重新进行了解释，其结果是：1）新主检孔附近未发现新的断层，F216、F4—1断层仍按原地震解释位置未改变，5新主检孔岩芯完整、岩芯倾角平缓，构造简单有利于井筒布设。2）原施工的主检孔和副检孔之间出现了一条落差20m左右的小断层，经分析认为应属F216断层的中段，故编号为F216，而原来的F216断层东段编号改为F216—1断层，应属F216断层的分支断裂，落差10m左右，由L2地震测线和三维地震线控制。3）F216断层中段解释依据较充分：a)在A—B地质剖面中主检孔和副检孔二1煤层不连续；b)主检孔岩芯受构造影响，破碎带总厚达120.80m，并有多层断层角砾岩，P1x地层缺失20m左右，F216断层即在本段通过（见A—B地质剖面图）；C)地震L2和L04测线上均有断点反映；d)F216东端交于F4—1，但缺乏钻探和地震控制，位置有所摆动，中、西段控制程度较高。4）据上述，对本矿井工业广场附近的构造组合形态重新进行解释后，地质剖面图、地震剖面图与二1煤层底板等高线平面图均相互吻合，构造解释较可靠。2.2.2水文地质根据3个井检孔所揭露含水层的岩性特征、埋藏条件、含水性、水力性质等水文地质特征，自上而下分为五个含水层组（井筒不揭露太原组上段灰岩岩溶裂隙承压含水层组），表土及风化基岩段采用冻结法施工，在此不简述，其余各含水层分述如下：（1）断层破碎带含水层组该含水层组只在主检孔中见到，根据岩芯鉴定上自419.00m起，下至539.80m止，钻孔中破碎带厚度120.80m。岩芯受构造挤压，错动现象明显，极破碎，呈角砾状，岩性混杂，局部单一。在该段进行了稳定流抽水试验，其成果见表2.2.2.1。据抽