xx煤矿主井井筒施工组织设计

1xx煤矿主井井筒施工组织设计为把xx煤矿主井井筒建设成为优质、安全、快速、高效的工程，根据《内蒙古xx煤炭(集体)有限责任公司xx煤矿改扩建初步设计说明书》，编制xx煤矿主井井筒施工方案。本设计编制依据如下：1.《内蒙古xx煤炭（集团）有限责任公司xx煤矿改扩建初步设计说明书》2.《xx煤矿主井井筒井壁结构剖、断面图》3.GB50213-2010《煤矿井巷工程质量验收规范》4.《锚杆喷射混凝土支护施工技术规范》（GBJ113-９7）5.《砖石工程施工及验收规范》（GBJ203-83）6.《钢筋混凝土工程施工及验收规范》（GB20204-92）7.《钢筋焊接及验收规范》（JBJ18-84）8.《机械设备安装工程施工及验收规范》9.《煤矿安装工程质量标准及检验评级试行办法》10.《煤矿安全规程》（2011年版）11.《煤矿建设安全规程》（2011年版）12.《煤炭工业建设工程质量技术资料管理规定》13.《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》第一章建设条件概况1.地理与交通运输条件xx煤矿改扩建井田位于呼和若尔含煤盆地的西北部，有井田西部边界2西行7km，由省道201线；沿着201线向南行40km达到新巴尔虎坐旗政府阿木古朗镇；沿着201线向北东行约140km达到呼伦贝尔市政府所在地海拉海尔区并于滨州铁路线相接，交通较方便。井田范围地理座标：东经118°41′15″～118°42′30″，北纬48°23′00″～48°24′00″本区属草原区，海拔663.00—690.00m，高差约27m，井田范围内西部最高682m，东部最低662m，高差20m，地形起伏不大。2、水系区内水系不甚发育，在井田东侧15km左右辉河由东南向西北流过，全长约100km，流域面积2000km2，河宽10～20m，局部呈散流状，水深0.5～1.5m，流量3.3m3／s，最终汇入伊敏河。在本井疆东部为巴音查干湖，湖水主要接受大气降水补给，以蒸发形式排泄。历史上湖面约6.5km2，湖最大深度0.3～0.5m，近年已近干枯。3、气象及地震本区气候属北温带太陆性季风气候，冬长夏短，寒暑变化剧烈。霜冻期较长，达7个月，从10月到翌年的4月份，无霜期115d。气候干燥，蒸发量与降水量差别极大。根据新巴尔虎左旗气象局资料，近年平均降水量为272.7mm，且集中在6、7、8三个月，蒸发量为1620.5mm。最高气温为+39.5℃，最低气温-40.l℃，年均气温-0.5℃。最大冻土深度3.5m，年均最大风速为20.7m／s，全年主导风向为西北风及西南风。4、地震烈度据中国科学院《中国地震动参数区划图》(GB/18306—2001)，呼伦贝尔市的地震动峰值加速度为0.05，对照地震烈度为6度。35、矿区经济概况新巴尔虎左旗位于呼伦贝尔市西南部，东与陈巴尔虎旗、鄂温克族自治旗为邻，南与兴安盟科尔沁右翼前旗接壤，西与新巴尔虎右旗相依，西北连接满洲里市，北与俄罗斯以额尔古纳河为界，西南与蒙古国交界。全旗总面积2.22万km2。总人口约4万人，有13个少数民族，其中蒙古族约占总人口的73％。新巴尔虎左旗主要以牧业为主，经济比较落后，对该区的煤炭资源开发将有力的促进区域经济和少数民族地区经济的发展和社会稳定。xx煤矿西部7km处有S201省道通过，东北方向140km处有滨海铁路海拉尔车站，本井采用公路与外部相连。目前该公路正在修建之中。6、电源条件矿区设计供电线路确两条，均由将建阿木古朗110kV变电站35kV不同母线段引至矿区，矿区建35kV变电所。本矿井用电已有新巴尔虎左旗电力有限责任公司新左电函[2007]1号《关于支持xx煤炭(集团)白音干煤矿改扩建工程用电的函》承诺。7、水源条件井田内的第四系含水层，虽然含水较少，但水质满足生活水质的标准PH值6.9～7.3，总硬度450mg／L，矿化度0.244～0.301g／L，水质HCO3～N型。第四系含水层可选大口径(2～4m)沉井的方式取水。第三系、自白垩系含水层普遍含水，且粉、细粒级岩石多处于松散状，因此利用钻孔和井巷进行超前疏干的办法可以达到治水、用水、固沙三位一体的经济效益．其水质为C1～N型，PH值7.1～7.9，硬度为0.604～2.058g／L，矿化度4.55g／t，，其氯化物含量较高，一般都在893～1928mg／L，4若做为饮用水源，需对该含水层中的水质进行化学处理。8、总体规划井田范围由内蒙古自治区国土资源厅批复（内国土资采字【2007】0019号）确定，共由4个拐点圈定，开采深度由620m～560m高程，井田南、北平均长1.83km，东、西平均宽1.56km，井田面积2.86m2；后备区范围由4个拐点圈定，南、北长约4.6km，东、西宽1.6km，面积7.46m2；井田地质资源量为10.27Mt，后备区共获煤炭总资源量为150.21Mt。工业资源储量为9.52Mt，矿井设计资源量为7.36Mt，矿井可采储量为4.29Mt，后备区可采储量为69.24Mt.根据xx煤矿改扩建可行性研究报告及内蒙古自治区煤炭工业局文件（内煤局字【2007】196号）“关于内蒙古xx煤炭(集体)有限责任公司xx煤矿改扩建可行性研究报的批复”确定改扩建初步设计矿井生产能力:0.6Mt/a，根据业主的意见主要生产系统按照1.20Mt/a核定。矿井服务年限5.1a，后备区矿井服务年限41.2a。第二章地质及水文地质概况l、地质概况本井田属第四系全掩盖式，通过钻探揭露的地层有第三系、白垩系下统大磨拐河组和侏罗系上统甘河组。本井田所揭露含煤地层自下而上分别叙述如下：(1)下白垩统大磨拐溺组(K1d)大磨拐河组是呼和诺尔坳陷内的一套陆相含煤的碎屑岩沉积，井田内地层厚度最大为80m，最小为35m，上部主要为浅灰色，灰色泥岩，含炭质泥岩。中部主要为泥岩、炭质泥岩，含可采和不可采煤层三层。下部为5浅灰色砾岩，与下覆层呈不整合接触。(2)第三系(N)主要为灰白及黄褐色泥岩、粉砂质泥岩。含厚层膨润土矿，胶结疏松，成岩度差。厚度30～70m。与下覆岩层呈不整合接触。(3)第四系(Q4)上部为褐黄色风积粉、细砂，下部为沼泽沉积的灰黄～灰绿色粉、细砂、砂质粘土和亚粘土等。全区发育，厚度l5～27m，平均厚度为2lm。与下伏地层呈不整合接触。本井田位于呼和诺尔盆地的西北边缘，大磨拐河组构造层总体上为一走向北东至北北东、倾向南东的单斜构造，断层稀少，地层呈近水平状产出，地层倾角一般为1～3°。在井田所有钻孔中均未发现岩浆岩侵入含煤地层。2、水文地质概况⑴、区域水文地质矿区地貌景观为一面积约百余公里的盆地。盆地全为第四系覆盖。盆地中心为巴音查干湖。区内水系不甚发育，辉河为呼和诺尔煤田的主干河流沿煤田腹地自南东向北西流过，全长约100km，流域面积2000km2，河宽10～20m，局部呈激流状，水深0.5～1.5m，流量3.3m3／s，最终汇入伊敏河。在呼和诺尔煤田的西北部，白音查于井田的东部是自音查干湖，并含有以芒硝矿为主的盐类矿产。历史最大湖面积约6.5km2，湖水平均深度0.5m，现在几近干枯。水质类型为Cl-—Na+型水。该湖表层芒硝分布于整个湖表，与四季气候变化有较密切的关系，受气候条件的控制，矿层再生能力强，6一般在气候干旱的条件下，表层芒硝厚达10～20cm，质量纯，容易开采。湖水主要接受大气降水的补给，由于地表存在砂质粘土，导水性差，所以大气降水大部分形成地表径流补给湖水，再以蒸发、渗透的形式排泄。盆地内沉积了一套由灰色泥岩、褐煤组成的伊敏组煤系地层，上覆第三系杂色泥岩、膨润土及第四系土黄色、黄褐色风成砂、砂质粘土。由于砂质粘土、粘土含水性极差，大气降水大部分形成地表径流补给湖水，形成地下径流的比率极小，因此盆地内含水层富水性较弱。(2)、井田水文地质条件①含水层井田地下水类型主要为第三系孔隙承压水、煤层层间裂隙承压水及玄武岩裂隙水。现分述如下：1)第三系孔隙承压水在首采区范围内广泛分布，所施工的10个钻孔中有7个钻孔揭露到该层。含水层呈层状，顶板高程638.13～623.49m，平均厚度3.47m，根据ZK02孔抽水试验结果，平均单位涌水量q=0.27L／s.m，平均渗透系数7.96m／d。矿化度5.99g／L，总硬度15.24德国度，属高矿化度水。2)煤层层间裂隙承压水赋存予煤层中，呈层状。富水性很小，水位埋深4.35m，单位涌水量q=0.002L／s.m，K=0.042m／d，矿化度6.02g／L。水质较差。3)玄武岩裂隙承压水玄武岩为绿黑一灰色。该层水大面积分布，富水性较强，但不均一，与煤层间有良好的隔水层，但隔水层厚度变化较大。由于钻孔仅揭露了玄武岩风化带，故只见玄武岩风化裂隙承压水，赋存于玄武岩强风化带之下，7玄武岩强风化带呈泥状，为隔水层。富水性取决于其裂隙发育程度，水质较差，味咸。该矿井2号煤层顶板埋深平均约为69m(7个孔平均值)，其顶板以上有一层泥岩及炭质泥岩的隔水层，6个孔的平均厚度为12m。对上部第三系孔隙承压水起到良好的隔水作用。而2号煤层之下与玄武岩裂隙含水层之间的隔水层(岩性为炭质泥岩、泥岩)平均厚度为6.6m(4个孔平均值)均起到隔水作用。因此，第三系孔隙含水层与下部的玄武岩裂隙水含水层成为隔绝状态。②、地下水补给排泄条件矿区水文地质条件，受地形、岩性、构造、气象等因素制约和影响。地层、岩性、构造因素明显地控制着含水层的补给与排泄条件。矿区为第四系及第三系覆盖，主要由风成砂、粘土、膨将土组成。厚度较大，平均为38m(5个孔)，隔水性较好，大气降水在该区不能直接补给第四系潜水层和第三系孔隙含水层，(只在小村一沙丘一带直接补给第四系潜水层)，主要从地表径流形式补给巴音查干湖，水蒸发的形式排泄。③、矿井涌水量原初步设计中矿井正常涌水量为103m3/h，最大涌水量为206m3/h。根据后备区勘探地质报告预计：采用大井法稳定流计算井下涌水量为736m3/h，坑道法稳定流计算井下涌水量为251m3/h。取坑道法计算涌水量251m3/h为矿井正常涌水量，大井法计算涌水量736m3/h为矿井最大涌水量。施工中，必须坚持“逢掘必探，先探后掘，先探后掘、先治后掘”的原则及采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施，应根据井筒实际揭露岩性及井筒预测柱状图，分析预测将要揭露的岩层含水情况，做好防治水措8施，确保施工安全。同时配备必要的排水措施，加强排水设备管理，确保设备正常运行，并在施工、生产过程中加强对矿区内地下水的水文观测，防止突水事件发生，尤其在汛期要加强排水设备的管理，确保设备能正常运行，防患于未然。3、瓦斯本区详查阶段在4条勘探线上。6个钻孔中采取了l4个瓦斯样，勘探阶在2条探线上3个钻孔中采取了5个瓦斯样，从煤层瓦斯含量试验报告看出各煤层瓦斯含量普遍较低，CH4含量：4号煤层在0～0.04ml／g之问，6号煤层在0.01ml／g，8b(2)号煤层在0～0.0lml／g之间，10c号煤层在0.02ml／g，瓦斯成分中：CH4最少，4号煤层的CH4在0～8.07％之闲，而N2在90.79～97.93％之问；6号煤层的CH4为3.93％，而N2在为9l.35％；8b(2)煤层的CH4在0～1.77％之间，而N2在90.35～95.48％之问；10c号煤层的CH4为1.22％，N2为96.43％。主要可采煤层瓦斯含量及成份见表1。由各煤层瓦斯含量及成份统计表大致划分瓦斯带为二氧化碳～氮气带。表1煤层瓦斯含量及成份统计表段号瓦斯含量（ml／g）自然成分（％）煤类CH4CO3CH4CO2N240～0.040.01～0.290～8.071.13～7.8590.79～97.93HM0.01（8）0.08（8）1.84（8）3.61（8）94.55（8）60.01（1）0.05（1）3.93（1）4.71（1）91.35（1）HM8b(2)0～0.010.04～0.100～1.775.01—90.35～95.48HM0.01（6）0.06（6）0.80（6）21.328.20（6）91.27（6）HM10c0.0