副立井施工组织设计.docx
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1、第一章 施工组织设计编制依据1, 山西柳林鑫飞下山峁煤业副立井井筒布置平, 断面图(S1019-116-01)2, 山西柳林鑫飞下山峁煤业副立井广场平面图。3, 山西柳林鑫飞下山峁煤业副立井实测位置定位点(副立井井口位置X=4164172 Y=19489051 Z=+902)4, 矿山井巷工程施工及验收规范(GBJ213-90)5煤矿井巷工程质量检验评定标准(MT5009-94)6煤矿平安规程(2010年版)7, 煤矿建设平安规程8, 砼结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)9, 砼质量限制标准(GB501-64-90)第二章 矿井设计概况第一节 矿井概况山西柳林鑫飞下山峁煤业是
2、2009年9月山西省煤矿企业兼并重组的整合矿井,位于山西省柳林县城北偏西直距约20km王家沟乡任家山村属柳林县王家沟乡管辖。该公司井田边界为:东为大庄公司煤矿,南为碾焉矿,北为新民二矿,西为中铝碛口煤矿。山西柳林鑫飞下山峁煤业是资源整合后改造矿井,批准井田面积为4.0716km2,开采煤层为4#, 8#, 9#煤层,生产实力由原30万t/a提升至90万t/a。矿井采纳一斜两竖的开拓方式,主斜井负担提煤, 进风及下大件,是矿井的一个平安出口;副立井负担矸石, 材料设备和人员等提升任务,兼做主要进风井和平安出口;回风立井负担矿井的回风任务兼做平安出口。第二节 副立井井井筒工程技术特征副立井是利用并
3、刷大原任家山煤矿的主立井,原井筒净直径为4.0m,井深120m,现将其刷大到5.5m,掘进到深212m。表土段预料施工30m,其中临时锁口8m;基岩段182m,在表土段以下5m处设置1号壁座,在井深192m处设置2号壁座,在井深212m处与矿井的井底车场和井底水窝相连。井筒的井壁结构叙述如下:临时锁口采纳砖砌二四圆墙的临时支护,表土段840m采纳钢筋混泥土砌碹支护,井壁厚度为500mm,内层筋布置半径为2810mm,爱护层60mm,内环筋规格为16300的螺纹钢,内竖筋规格为18300的螺纹钢。基岩段40188.68段为素混凝土支护,井壁厚度350mm;基岩段从2号壁座到212m段为C25素混
4、凝土砌碹支护,井壁厚度500mm。详见S1019-116-01副立井井筒平, 断面图。 表2-1 副立井井筒技术特征表 序号名称单位副立井备注1井口坐标XmYmZm+9022倾角度903方位角度3604井筒直径净m5.5表土段-8m以下掘进表土m6.5表土段-8m以下基岩m6.25表土段掘进断面m233.2500mm厚C25钢筋混凝土支护,表土段8m临时锁口净断面m223.7长度m306基岩段掘进断面m230.2350mm厚C25素混凝土支护,井深188.68212m段采纳500mm厚C25素混凝土支护净断面m223.7长度m182附:副立井井筒平面布置图1副立井井筒剖面图2井筒配筋图31号壁
5、座放大图42号壁座放大图5第三节 自然地理, 地形地貌井田地处晋西黄土高原,属吕梁山西侧的中低山区,黄土覆盖广泛,冲沟发育,地形起伏较大,地貌类型以侵蚀性黄土梁, 峁为主,其次为黄土沟谷地貌中的冲沟,地势总体南高北低,地形最高点位于中东部山头,海拔1081.5m,最低点位于井田北部沟谷,海拔820.0m左右,最大相对高差261.5m。, 河流本区属黄河流域黄河水系,井田沟谷发育,五常年性水流,仅在雨季有洪水流出,并很快排干,季节性水流向西北汇入黄河。, 气象井田地处晋西北黄土高原,为大陆性季风气候,暖温带半干旱地区,气温变更昼夜悬殊,四季分明,降水量有限,多显干旱状态,冬春季多西北风,少雨雪,
6、夏秋季雨量集中,有时候出现暴雨洪水灾难。年降水量平均为519.3mm,降水多集中在7月;年平均蒸发量2141.9mm,年平均气温8.8,最高37,最低-24.8,霜冻期为当年10月上旬至次年3月份,最大冻结深度约1.11m。, 环境本区属中低山森林区,灌木丛生,无污染源,自然环境良好。农业和不发达,粮食不能自给,农作物主要有玉米, 谷子, 土豆等,经济作物有葵花, 胡麻, 红枣等。, 地震依据山西省地震烈度图,本区处于度区,地振动峰值加速度0.05g。, 交通井田位于柳林县城北20km处,沿黄干线省道穿矿区而过,距孝柳铁路穆村站30km,距柳林结绳焉马路3km,交通运输条件便利。第四节 地质及
7、水文地质概况本工程副立井施工未打井筒检查孔,缺少施工图设计的精确资料,依据本矿井的地质资料,本矿井表土厚度一般为30m作业,本次施工暂按30m深考虑,结合接近矿井所揭露的围岩状况分析:1, 地层概况副立井井筒揭露第四系松散黄土厚度约为3035m,其上部为黄土盖山,基岩段主要为石灰系上统太原组和二叠系下统山西组。太原组(C3t):主要由深灰色黑色泥岩, 砂质泥岩, 中粗粒砂岩, 灰岩及煤层组成。二叠系下统山西组:主要由深灰色泥岩, 砂质泥岩, 粉砂岩, 灰色砂岩及煤层组成,其中砂岩较为完整, 坚硬,而泥岩, 砂质泥岩和煤层为软岩或极软岩。该副立井井筒将揭露以上表土段, 基岩段以及4#, 8#和9
8、#煤层。2, 构造井田总体为一走向北北东,倾向北西西的单斜构造,地层倾角为29,地表及井下未发觉断层和陷落柱,亦未发觉岩浆岩侵入,井田构造属于简洁构造。3, 煤与瓦斯副立井井筒将揭露4#, 8#和9#煤层,依据吕煤安字【2008】540号关于对山西柳林陈家湾赵家庄煤业等42对矿井2008度瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复对矿井的4#, 8#和9#煤层进行鉴定为低瓦斯矿井。煤尘爆炸性和煤的自燃倾向性:(1)4#, 8#, 9#煤层的煤尘均有爆炸性。(2)4#煤尘的自燃等级为,倾向性质为不易自燃;8#, 9#煤层自燃等级为,倾向性质为自燃。煤层概况:副立井井筒施工过程揭露三层煤。具体下表:表
9、1-1 井筒施工揭露煤层一览表煤号类别见煤点井筒深度预料(m)厚度(m)4#煤1371.558#煤1822.899#煤2122.594, 井筒水文地质依据勘察资料,太原组, 山西组, 下石盒子组富水性弱,奥灰岩溶水, 富水性强。依据周边水井资料推想井田奥灰岩溶水位标高为:808.5810m。4#煤层绝大部分为带压区,8#, 9#煤层全部为带压区。综合评价,4#, 8#, 9#煤层为矿井非水文地质类型属于中等。正常状况下,在副立井施工过程中无大的涌水,若遇到特别地层或涌水量增大的顶层,要刚好实行有效的支护和预柱浆措施,同时在揭露4#, 8#, 9#煤层前,依据煤矿平安规程的有关规定进行探放水。第
10、三章 施工方案及施工方法第一节 施工方案的确定依据副立井井筒设计平, 剖面图及支护断面图的要求(S1019-116-01)结合现场的实际状况以及施工队伍的经济, 技术实力,选用掘, 砌单行作业施工方案,在稳定岩层且无富含水层是,井段高为3040m;穿过岩石破裂带且富含水层时,段高不超过6m。第二节 施工打算目前,副立井工业广场已平整完毕,施工用水, 供电, 道路, 通讯等已完善,具备开工条件。表土段施工从破土起先。破土前首先由测量人员复核井筒中心坐标与设计坐标之间的误差是否在煤矿测量规程允许的范围内,然后按复核井筒坐标线放好井筒十字线,在每测的一端打好三个基桩,按规程规定埋设好并将基桩的坐标标
11、定在井筒施工平面图上交甲方和监理审查无误后起先施工。第三节 井筒施工方法一, 表土段施工本井筒表土段预料施工30m,是刷大原井筒,其中临时锁口占8m,采纳砖砌二四圆墙的临时支护,表土段-8m以下采纳钢筋混泥土支护。(一)安设锁口依据复核井筒坐标锁定井筒尺寸后,即可破土开工。向下挖8m后,用砖砌直径为5.5m的二四圆形墙作为临时锁口,永久支护依据以后设计院出的图纸施工。(二)表土掘进1, 挖掘:先用手镐, 铁锹和风镐干脆挖掘,当挖掘困难时,采纳放炮掘出设计掘进断面,挖出的土回填到原井筒内。2, 支护:(1)临时支护:为防止井帮坍塌,挖掘后需刚好架设临时井圈支架。每架井圈由8段20号槽钢组成,各段
12、之间用小槽钢借助销钉相连接。上下相邻井圈用Z型挂钩悬吊。挂钩用28mm圆钢弯成。井圈和井壁之间插入背板,背板规格100015030mm。背板与井圈之间需打入木楔。撑柱打在靠近挂钩的地方,上下挂钩和撑柱必需垂直对正,使井圈受力合理,从而增加支架的稳定性。(2)表土段-8m以下设计支护为单层(内层)钢筋混泥土,此支护过程:钢筋加工制作:在副立井地面广场内(距井口50m以内)设有钢筋加工车间,依据施工图及设计规范的要求,提前加工所须要的钢筋,即初形加工制作。钢筋绑扎:井筒成型后刚好进行现场钢筋绑扎工艺。组立井筒砌壁模板:井下“单层钢筋笼”绑扎后干脆架设井壁模板。浇注井壁:分层浇筑并且对称下料,边浇筑
13、砼边振捣。砼制作:在副立井广场20m内设置一集中砼加工搅拌站,其设备为JZC350B搅拌机和标准计量器。砼输送:加工好的砼干脆装入1m3底卸式吊桶向井下运砼料。拆模板:首先要满意砼有肯定的初凝时间,即30小时后方可拆模。临时锁口施工完毕后,施工封口盘,把井口封砌好。表土段-8以下部分按设计要求实行短段掘砌,段高2m,始终施工至井深23m段安装5200mm吊盘,把吊盘构件回到工作面,在工作面组装。吊盘安装好,接着施工表土直至基岩段。依据地层变更,当井筒进入完整基岩5m后,与甲方, 监理联系,甲方和监理同意后施工井筒壁座。二, 基岩段施工方法与步骤:基岩段施工分两部分,一部分为30120m刷大原井
14、筒,另一部分为120212m全断面掘进。1, 钻眼爆破:每班开工前,都要把3000mm小吊盘下放到工作面,作业人员站在小吊盘上作业。下放中线,利用中线找出周边眼的布眼轮廓,半径3.1m,按不同岩性的爆破图表进行轮尺布眼,同时起先下放软风管, 水管,从分风器, 分水器将风管, 水管接至各钻,起先打眼(钻眼工具为YT28型风钻,22mm中空六角合金钢钎杆,采纳34mm“一”字型钻头,钎杆分别为1.5m, 2.5m, 3.5m三种)先用1.5m长短钎杆打究竟后换2.5m长钎杆,最终用3.5m长钎杆,实行逐步加深,逐步换钎杆的方法打眼,并按不同岩性的爆破图表进行布眼,采纳定人, 定机, 分区打眼,以加
15、快打眼速度,提高钻孔质量。爆破材料选用高威力乳化炸药, 毫秒延期雷管。装药严格按爆破图表,实现光面爆破。2, 装岩与出矸:放炮后,一切正常便转入下一工序出矸。刷大原井筒时爆破矸石干脆回填到原井筒,到原井筒内的矸石堆到掘进工作面采纳用人工装吊桶出矸,绞车提升运输。3, 支模:工作面找平后,在井壁范围内铺一层60mm厚中粗砂,将砂铺匀称后支模板,模板要立好, 放稳,一个一个的对接直到围回一圈,并把各种连接装置连接号,以防跑模。4, 砼浇筑:分层浇筑并且对称下料,边浇筑砼边振捣。5, 砼制作:在副立井广场20m内设置一集中砼加工搅拌站,其设备为JZC350B搅拌机和标准计量器。6, 砼输送:加工好的
16、砼干脆装入1m3底卸式吊桶向井下回砼料。7, 拆模板:首先要满意砼有肯定的初凝时间,即30小时后方可拆模。三, 过含水层的施工方法:本工程依据地质资料介绍地下的含水岩层为弱含水层施工涌水不大,不影响施工进度。假如涌水量超过6m3/h时,则采纳工作面预注浆堵水。四, 过断层破裂带的施工方法:井筒穿过断层破裂带,应依据实际状况实行钢筋网喷射混凝土支护或吊挂井壁等施工方法通过。五, 过煤层的施工方法:依据井筒综合柱状图,当施工至煤层前必需提前打探钻,探钻煤层的状况, 厚度, 瓦斯涌出量大小,井筒平常施工时,要仔细积累瓦斯涌出量的变更规律,炮眼瓦斯涌出状况的变更, 与岩层的关系,接近煤层前的瓦斯涌出有
17、变更,当瓦斯涌出变更大时,要刚好打探钻,探明下部地层状况。在遇煤层时,要多打几个探眼,探明煤厚, 倾角, 煤质的硬度, 瓦斯涌出量大小,严格按煤矿平安规程中第二十七条的规定处理。视察工作面的变更,制定特地措施。附:副立井基岩段炮眼布置图6炮眼正向装药结构图7副立井基岩段爆破说明书副立井基岩段爆破原始条件副立井基岩段预期爆破效果第四章 生产协助系统第一节 提升系统在地面安装一台1.6m双滚筒提升绞车,型号为2JTP1.60.9。井架用型钢结构井架,井架高度为14m,跨度6.5m,提升天轮1.6m,提升钢丝绳为24.5mm。配备1.0m3矸石吊桶,3.6t钩头。表4-1 绞车主要技术参数表序号项目
18、提升机型号或参数1提升机2JTP1.60.92最大静张力(KN)453电机功率(kw)1324电机转速(rpm/min)5最大提升速度(m/s)3.286选用钢丝绳(mm)24.57提升容器(m3)1 m3吊桶8天轮规格(mm)16009钢丝绳断力总和(KN)31.910钢丝绳平安系数1411提升机综合后备爱护系统KHT3第二节 悬吊系统吊盘选用层间距为4m,5200mm的双层吊盘和3000mm的小吊盘。吊盘主梁, 圈身分别为25号工字钢和25号槽钢,铺5mm厚的防滑钢板,悬吊稳车为2台单10t。第三节 压风系统1, 用风量统计表4-2 井筒用风量统计表设备名称规格单台耗风量(m3/min)打
19、眼出矸浇筑砼运用台数总耗风量运用台数总耗风量运用台数总耗风量风钻76553412风动振捣棒212风镐G-101.222.4合计122.422, 压风机选择副立井同时打眼时用风量最大为12 m3/min,考虑为快速施工多工作平行作业及风压降效等因素,本着经济合理的原则,在地面建立集中空压机房,安装3台10 m3螺杆式空气压缩机和,二台工作一台备用。3, 压风管路的选择三台空压机安装4寸无缝钢管, 配158钢管为主干管,用2台10t稳车,28绳悬吊至吊盘, 吊盘下用2分高压软管按分风器。第四节 供水系统在地面生产水池接一趟3分钢管随压风管一同下井至吊盘,吊盘下面用高压软管接至分水器。第五节 供电系
20、统依据甲方现场供应10kv电源,施工期间从10kv临时变点所引出两趟6kv线路给两台变压器,一台KS7-630/6动力变压给搅拌机, 绞车, 压风机及地面其他低压设备供电;一台型号为KS7-315/6矿用变压器,给井下动力设备供电并且作为局扇的电源;另配120kw的发电机作为备用电源。第六节 排水系统本工程依据地质资料介绍地下的含水岩层为弱含水层施工涌水不大,但是防止意外发生(断层导水),打算一套排水系统作为防备。井筒布置一趟108mm排水管路(稳车悬吊)至吊盘。吊盘上安装一水箱和一台D16-40kw的卧泵,工作面安装一台潜水泵,将水排至吊盘水箱,卧泵将水从水箱排至地面。用悬吊敷设一趟35mm
21、2的橡胶电缆至吊盘为水泵供应电源。第七节 信号, 通讯, 照明井上下施工依靠信号来联系,井底发出型号至井口信号台,井口信号台将接收到的信号传至绞车房和稳车群。在井口安装一台BAX4-5A-127V通讯信号装置,该装置具备信号和 功能。吊盘 直通井口信号和矿调度。井口 与绞车房, 调度室相通,能刚好联系,请示汇报工作。照明:在井筒内敷设一趟U310+14照明电缆至吊盘上供电电压127v。在吊盘上安设矿用防水灯和DKS-250/170型立井投光灯供井下照明。每人下井时戴一盏矿灯。第八节 运输系统掘进井筒一起先爆破产生的矸石干脆回填到原井筒,直到原井筒内的矸石堆到掘进工作面,才用人工装吊桶出矸。矸石
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