陕西省榆林市横山县某煤矿副斜井施工组织设计

某煤矿副斜井施工组织设计目录第一章概况第一节概述第二节编写依据第二章井田概况及地质水文情况第一节井田概况第二节地质水文情况第三章巷道布置及支护说明第一节巷道布置第二节支护设计第四章施工工艺第一节施工方法及施工工艺第二节凿岩方式第三节爆破作业第四节装、运岩（煤）方式第五节管线敷设及轨道铺设第六节机械化作业线配套设施第五章劳动组织及主要技术经济指标第一节劳动组织第二节循环作业图表第三节主要技术经济指标第六章生产系统第一节通风系统第二节压风系统第三节防尘系统第四节防灭火第五节安全监测监控系统第六节供电系统第七节运输系统第八节通讯系统第九节排水系统第七章灾害预防及避灾路线第一节避灾原则第二节避灾路线第八章安全技术措施第一节通用部分第二节顶板管理·第三节“一通三防”管理第四节凿岩爆破管理第五节电器设备管理第六节运输管理第七节复道安全注意事项第八节起吊重物安全注意事项第九节挖掘机管理第十节其它第九章架棚施工方法及安全注意事项第十章文明施工、环保、消防、降噪声措施附件:施工图表第一章概况第一节概述一、硐室名称本《施工作业规程》掘进的巷道名称为回风斜井井筒。二、掘进目的及巷道用途掘进目的是为了形成该矿井通风系统。三、巷道设计长度及服务年限回风斜井设计长度648.1m。服务年限：同矿井服务年限。四、其他本施工规程不包括井筒的底拱、铺底、台阶、水沟等，施工时另行编制施工措施。第二节编写依据一、掘进巷道设计图纸某某矿回风斜井井筒平、剖、断面图，图号S1628-118-1。二、其余编制依据1、《煤矿安全规程》（2006版）；2、《矿山井巷工程施工及验收规范》GBJ213—90；3、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》MT5009—94；4、《简明建井工程手册》。5、已审批的《施工组织设计》第二章井田概况及地质水文情况第一节井田概况一、交通位置某某井田位于陕西省榆林市横山县东北方向约20公里处，行政区划隶属某某镇管辖。本区交通以公路为主，某某公路从井田北界通过，某某高速公路从井田西北部15公里处经过，本区交通条件便利。地理坐标为：东经X°X′X～Y°Y′Y，北纬Z°Z′Z～W°W′W。井田东西宽10.0Km，南北长7.6～12.5Km,面积约107.45Km.某某煤矿由XX有限公司设计，设计生产能力1.5Mt/a。斜井开拓，设主、副、风三个斜井井筒，一个工业广场。第二节地质水文1.1井筒地质及水文地质1.1.1地层井田内被第四系所覆盖。根据区内回风检孔资料，将区内地层层序划分为：第四系风积沙、第四系中更新系统离石组、第三系保德组、直罗组（J2z）、朱罗系中统延安组（J2y），现由新至老简述如下：1.1.1.1第四系风积沙：局部零星分布，厚度1-10m。为浅黄色粉细沙、细沙，分选性中等，磨园度为次棱角状。其上植被多为沙柳、沙蒿及杂草。第四系地层厚度变化较大，根据X1-4、X1-5钻孔揭露厚度为7.4－7.5m,主检孔揭露厚度18.83m,主斜井井口处，松散层厚度小于5.0m。第四系地层角度不整合于一切老地层之上。本层揭露厚度0-10.02m。1.1.1.2第四系中更新系统离石组分布广泛，多沿梁峁大面积分布，地形平缓，边部发育冲沟。岩性为浅黄色粉砂质粘土、亚砂土，柱状节理发育，因结性差。厚度0-20m。本次揭露厚度,30.85-72.40m。1.1.1.3第三系上新统保德组（N2b）断续出露于各支沟沟脑，是本区第四系地层的主要原因组成部分。岩性为灰黄色、浅棕黄色亚粘土、亚砂土，夹2-5层厚0.3m左右的古土壤层，半固结，柱状节理发育，含大量灰白色不规则状钙质结核，底部偶见灰白、褐黄色砂、砂卵石层。厚度0-120m。本次揭露厚度，0.00-10.02m。1.1.1.4侏罗系中统直罗组（J2z）全井田分布厚度0-132.70m，平均77.97m。大部分被第四系覆盖，无定河南岸及区内较大沟谷中局部出露。本组顶部普遍遭到风化剥蚀，保留不全。井田西南部ZK202孔（132.70m）、中部Z808孔（112.99m）厚度较大。该组岩性较单一，主要为一套半干旱条件下形成的河流相沉积。岩性以灰白-浅灰白色中（细）粒砂岩和浅灰绿色粉砂岩、泥岩为主，组成2-3个沉积旋回，下旋回顶部或上部见及杂色粘土岩，大部厚度小于1m，局部达到2m左右。底部为灰白色厚层状中（粗）粒长石砂岩，含较多植物茎干化石及泥砾，分布较稳定，厚5-20m,是本区划分延安组和直罗组界线的重要标志层（K4）。与下伏地层延安组呈整合接触。本次揭露厚度，42.42-52.82m。1.1.1.5侏罗系中统延安组（J2y）全井田分布，为本区含煤地层，厚度188.27-251.59m，平均232.46m，由南向北厚度减小，无定河南岸波罗镇附近、井田东北部白莲沟沟底、井田东南部沙峁沟沟底等地局部出露。岩性主要表现为一套河流—湖泊三角洲—冲积平原环境沉积的灰色细—粗粒长石砂岩、深灰色泥岩、粉砂岩，夹黑色炭质泥岩、煤层（线）多个沉积旋回组成的建造。根据岩石组合、含煤特征、旋回结构等进一步划分为四个段。含可采煤层一层（3号煤层）。1.1.2构造井田位于鄂尔多斯盆地之次级构造单元陕北斜坡中部，地质构造简单，区内无岩浆活动痕迹，局部发育宽缓的波状起伏。经过地震勘查，井田内地震线经过地段未发现断（层）点，总体构造形态为一向近西向缓倾的单斜层，倾向277°，倾角0.6°左右。1.1.3瓦斯、地温摘自《侏罗纪煤田某某矿井田勘察报告》1.1.3.1瓦斯根据施工的4个钻孔采取的瓦斯样测定成果得知，煤层CH4含量最大为0.10mg/g·燃，自然瓦斯成份中CH4含量最大为0.96%，瓦斯分带属二氧化碳—氮气带，矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。1.1.3.2地温对钻孔资料显示，所测钻孔中最高温度为17.42℃，地温梯度＜3℃/100m，无地温异常。从井田周边煤矿开采情况来看，未发现高温生产矿井，故井田应属地温正常区。1.1.4工程地质特征根据此矿井井筒检查孔勘查报告，本井筒主要揭露地层有朱罗系延安组、直罗组、第四纪红土层、黄土层、风积沙。从岩性看，第四系、朱罗系地层之间差异较大。本区地质构造简单，岩石主要以较软岩为主，岩体较完整，以块状及层状结构为主。回风斜井井筒工程地质条件对施工的影响：软岩对掘进和支护的影响，软岩可缩短单循环的破岩工时,降低破岩成本，同时也会增加支护难度、支护工时和支护成本。在自然状态下岩体及岩石保持一定的原始强度，如果受井筒开挖的人工扰动和地下水的浸泡，岩体（石）强度就会降低，产生溶水崩解。这种现象会给机械装岩造成很大困难，严重时，耙装机不能使用，装载机、小型挖掘机降低效率。砂岩水解后变成散状沙和稀泥给排水带来较大困难，使排水设备降低效率，缩短使用寿命。工作面的水、沙、稀泥恶化工作环境，降低劳动效率，增加劳动强度。1.1.5含水层回风斜井井筒共穿过以下4层含水层：第一含水层、第三系保德组潜水含水层大面积分布，本次揭露厚度0.00-10.02m，本组上部为砖红色亚粘土和粘土，结构致密，具隔水作用，下部含钙质结核及沙砾，构成局部含水层，该含水层厚13.77m，井筒涌水量0.795m3/h。第二含水层、侏罗系中统直罗组风化岩潜水含水层风化岩广泛分布，揭露厚度42.42-52.82m，岩性以灰黄色中、细粒砂岩为主，岩性风化程序不均，局部裂隙发育，是井筒穿越时的主要充分层位，该含水层厚58.26m，井筒涌水量3.128m3/h。第三含水层、侏罗系中统延安组孔隙裂隙承压含水层揭露厚度74.39-107.49m，延安组岩性为中细粒砂岩、泥岩、粉砂岩互层结构，胶结致密，裂隙类型以节理、层面为主，闭合性质，含水性、导水性均差。该含水层厚52.7m，井筒涌水量0.14m3/h。附地质柱状图：第三章巷道布置及支护说明第一节巷道布置该回风斜井筒中心坐标：X=4209865.000m,Y=36628133.000m,Z=+1170.000m井筒方位角为90°00′00″井筒全长648.1m（其中明槽掘至3m为安全出口正中，方位角0°00′00″，硐长11.5m；明槽掘至17.63m为风硐正中，方位角225°00′00″，硐长6.9m；躲避硐室总长19.6m）,主体巷道设计倾角为-20°。（见巷道平面图）第二节支护设计一、巷道断面该回风斜井主要有1-1断面、2-2断面，巷道规格为：1-1断面为直墙半圆拱形，荒宽5.0m，净宽4.2m，墙高1.85m，右墙基深250mm；S荒=18.86m2，S净=13.22m2，长度为223.1m。2-2断面为直墙半圆拱形，荒宽4.5m，净宽4.2m，墙高1.6m，S荒=15.15m2，S净=13.22m2,长度为387m。每40m设一躲避硐，位于巷道前进的右侧，为直墙半圆拱形断面，墙高1.4m，净宽1.4m，净深1.4m，支护形式表土段采用锚、网现浇素砼支护，砌厚200mm；基岩段采用锚网喷支护，锚网支护形式同锚喷段支护。水沟及台阶位于巷道前进方向的右侧，水沟净规格为宽×高=200×200㎜，台阶踏步宽×高=360×130㎜，台阶宽500㎜。二、临时支护（一）表土段施工：根据现场岩石实际情况确定表土段临时支护方式：若岩石稳定可采取扇形棚或25#U型钢金属支架临时支护；若岩石围岩不稳定时采取架设25#U型钢金属支架或槽钢棚并在上方铺设一层金属网，然后及时进行初喷，初喷厚度30-50mm作为临时支护。（二）基岩段施工：放炮后采用前探梁临时支护并及时进行锚网喷。前探梁选用φ108㎜钢管，长度不小于4m，每组3根，间距0.8～1m，用吊环和锚杆固定。吊环形式为半圆型，圆弧朝下。每根前探梁用2个吊环。吊环螺母必须和锚杆配套，吊环必须上满丝且至少露丝2～3丝，锚固力不小于50kN/根。前探梁与顶板间前端用木背板和小木楔塞紧，后端用大木楔楔紧。临时支护必须紧跟工作面，前探梁至工作面不大于200㎜。最大空顶距不超过2500㎜，最小空顶距不大于800㎜。三、永久支护（一）表土段支护：采用素混凝土支护，砌碹厚度400㎜，右墙基础深度为250㎜，，混凝土强度等级为C30，施工时过含水层时在混凝土中掺入BR-3型增强防水剂，防水剂按水泥用量的10%掺加。铺底前先在底板砌筑一层250mm厚的砂浆片石然后铺设混凝土路面，厚度100mm，砼强度等级C20。（二）基岩段支护形式如下：2-2断面：采用锚网喷支护。锚杆采用左旋无纵筋井下专用锚杆，全长锚固，锚杆规格Φ20㎜，长度L=2400㎜；托板为钢板加工，规格100×110×10㎜，间排距为800㎜×800㎜，矩形布置。金属网采用φ6.5钢筋焊接而成，网片规格为1050×1950㎜，网孔规格150×150㎜，连接方式为对接，每300mm一扣用16#绑丝双股缠绕一圈拧紧，喷厚150㎜，喷射混凝土强度等级为C20，铺底混凝土强度等级为C20。附断面支护图：锚杆选用计算按悬吊理论计算锚杆、参数：1、锚杆长度计算：L＝KH+L1+L2式中：L—锚杆长度，m；H—冒落拱高度，m；K—安全系数，一般取K=2；L1—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.5m；L2—锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1m；其中：H=B/（2f）=4.5/（2×5）=0.45式中：B—巷道开掘宽度，取4.5m；f—岩石紧固性系数，取5；则：L=2×0.45+0.5+0.1=1.5m＜2.4m2、锚杆间、排距计算，通常间排距相等，取α；α=Q/（KHr）式中：α—锚杆间排距，m；Q—锚杆设计锚固力50KN/根H—冒落拱高度取0.45m；r—被悬吊砂岩的密度，取45KN/m3；K—安全系数，一般取K=2；则：α=50/（2×0.45×45）=1.23m＞0.8m通过以上计算，选用Φ20×2400㎜的高强锚杆，间排距为800㎜×800㎜，矩形布置，可满足安全及质量施工要求。四、井巷模板组装规格偏差应符合以下规定1）宽度：中线至两帮模板的距离：合格：+10～+40㎜；优良：+10～+30㎜。2）高度：腰线至顶、底板距离：合格：+10～+40㎜；优良：+10～+30㎜。3、井巷模板组装允许偏差应符合以下规定1）基础深度：-30～+1