最新伊犁四矿主斜井施工组织设计.pdf
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1、 伊犁四矿主斜井施工组织设计 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 第一章 工程概况 第一节 井筒设计简述 一、矿井位置、交通 新疆伊犁四矿位于新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州霍城县东南部,行政区划隶属霍城县惠远镇及伊宁市英也尔乡。井田东起伊宁市干沟,西到霍城县肖尔布拉克沟,南自惠远煤矿北 600m,北至卡拉苏沟。区内交通条件便利,井田距自治区首府乌鲁木齐市约 700km。东距自治州首府伊宁市 22km,西距霍城县城 18km,南距与 312 国道相连的 218国道 10km,东北距亚欧大陆桥之北疆铁路精河站 300 km。工作区内简易公路四通八达,交通方便
2、。建设中的精(河)伊(宁)霍(霍尔果斯)电气化铁路近期货流量 688 万 t,远期货流量 1138 万 t,预计 2008年年底建成通车,该铁路在井田附近设有伊宁东站、伊宁站和霍城站。正在建设中的清水河至伊宁市高速公路从井田南部通过,距井田约 10 km。地理极值坐标为:东经 80 57 00 81 11 00,北纬 44 01 00 44 0600。井田东西长 18.74,南北宽 9.32,面积 113.3km2。二、主斜井井筒技术特征简介 主斜井位于工业广场内,地势起伏较大。该矿井由新疆煤炭设计研究院有限责任公司设计,设计能力为 6Mt/a,矿井服务年限:112.1a。采用主斜井、风井立井
3、开拓方式,设主、副、风三个井筒,主斜井位于工广内,主要担负整个矿井的煤炭运输。井筒技术特征见下表。精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 伊犁四矿主斜井技术特征 序号 项目 数量 备注 1 井口坐标 X 4881995.941 Y 14511702.000 Z 950.000 2 井筒长度 749m 3 坡度 140 明槽开挖段长度(斜长)82.311m 实际已完成 116m 4 第四系长度(斜长)245 m 还有 211.311m 基岩段长度(斜长)421.689m 5 掘进断面 24.25 m2 6 净断面 17.51 m2 7 净宽 4.6m 8 荒宽
4、5.4m 9 净高 4.3 10 荒高 5.0 11 井壁厚度 400mm 12 铺底厚度 300mm 13 墙高 2.550m 含基础 14 墙基础(铺底以下)250mm 15 水沟距右帮距离 1565mm 16 水沟规格 300*200 盖板尺寸 550*450*50 17 躲硐规格:宽*宽*高 2m*2m*1.5m 每 60m 一个,合计 4 个 18 第四系长度支护方式 临时 锚网喷+U 型棚 厚度 50mm,强度C20,25#U 型钢 永久 钢筋混凝土 强度 C30 19 基岩段支护方式 锚网喷 特殊地段加 25#U 型棚 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站
5、删除 谢谢2 三、井筒相关硐室:主斜井相关硐室有:风硐、安全出口、躲避硐兼作水仓每 60m 一个,车场等。第二节 地质和水文地质资料 一、地质 地层 根据钻孔资料,参考新疆伊北煤田霍城县界梁子矿区勘探报告对地层地层的划分,本次所施工钻孔揭露的地层自上而下依次为:第四系、侏罗系地层。根据钻孔资料,对地层分述如下:1.第四系 揭露厚度为 57.15 97.75m,平均 67.83m。顶部为现代风积的粉土,厚度一般 12m 左右,风积物岩性为灰黄粉砂质粘土,其下为冲洪积物,由土黄色、黄褐色粉砂质粘土或粘土质粉砂岩组成,底部以未胶结的砾岩层与下伏地层接触,砾石主要成分为石英、长石,砾径 2100mm不
6、等。2.侏罗系上统八道湾组(J1)为本井田主要含煤地层,厚度 58.03 506.86m,平均 256.37m,施工时未穿透,岩性以粘土岩、粉砂岩、细砂岩及砂岩砾岩组成,泥质胶结,局部裂隙发育,松散,易碎。主要含煤 5 层,为煤 21、煤 23-1、煤23-2、煤 27、煤 28 等。构造 本检查孔所揭露的地层的倾角一般在 5120,未发现断层和褶曲。二、水文地质 简要水文观测 检查孔在松散层钻进中采取泥浆护壁钻进,最大限度的的保护了井壁防止了塌孔。回次水位观测率达到了 100。抽水试验及获得的水文地质参数 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 1、抽水试验
7、的次数及层段 孔号 检 1 检 2 检 3 检 4 抽水次数 1 2 2 3 抽水层段 第四系及基岩风化带 1、第四系及基岩风化带;2、煤系地层 1、第四系及基岩风化带;2、煤系地层 1、第四系及基岩风化带;2、基岩风化带底界至煤 26 顶板;3、煤 26 顶板至终孔。2、抽水试验获得的水文地质参数 检 1 孔,对第四系及基岩风化带抽水试验表明,孔内无水,测得孔内恢复水位为 41.85m。检 2 孔第一次对第四系及基岩风化带抽水试验表明,孔内无水,测得孔内恢复水位为 42.1m。第二次对煤系地层抽水试验表明,孔内无水,测得孔内恢复水位为73.53m。检 3 孔第一次对 114.0m以下煤系地层
8、抽水试验表明,孔内无水,测得孔内恢复水位为 61.03m。第二次对 114.0m以下煤系地层抽水试验,获得的水文地质参数如下表:孔号 孔深(m)钻孔半径(m)含水层厚度(m)静止水位(m)恢复水位(m)降深(m)涌水量(l/s)单位涌水量(l/s.m)检 3 114 0.095 11.16 10.1 64.14 14.8 0.113 0.00764 根据抽水试验获得的水文地质参数,利用承压水公式计算渗透系数和影响半径:K=(Q/2 MS0)ln(R/r0);R10S0 K 式中 M 为含水层厚度,根据钻探取芯及测井曲线对钻孔岩性资料分析,确定孔深 91.24 96.34m,100.14106.
9、20m,岩性分别为含砾粗砂岩及细砂岩为含水层,合计厚度 M=11.16m,为本孔煤系地层的主要含水层;r0=0.095m。精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 经计算,K=0.05554m/d,R=34.88m。检 4 孔第一次对第四系及基岩风化带抽水试验,孔内无水,获得的水文地质参数如下表:孔号 孔深(m)钻孔半径(m)含水层厚度(m)静止水位(m)恢复水位(m)降深(m)涌水量(l/s)单位涌水量(l/s.m)检 4 94.45 0.225 17.00 5.5 69.55 8.13 0.091 0.0112 利用潜水公式计算渗透系数和影响半径:K=Q/(
10、2H0-S0)S0ln(R/r0);R=2S0 H0K 式中 K 为渗透系数,R 为影响半径;H097.75-69.55 28.2m 为恢复水位至潜水含水层底板的高度,M 为含水层厚度,抽水时第四系的恢复水位为 69.55m,由于第四系为潜水,因此只能从 69.55m以下确定含水层段,根据钻探取芯资料测井曲线对钻孔岩性的分析,在以下三段存在较多孔隙,孔深 69.55 77.75m,80.3086.60m,90.2592.75m,三段合计厚度 M 17.0m,为检 4 孔第四系及基岩风化带的主要含水层;r0为抽水钻孔半径,取 r00.225m。经计算,K=0.03858m/d,R=15.97m。
11、第二次对煤系地层抽水试验表明,孔内无水,测得孔内恢复水位为99.20m。第三次对煤系地层上段抽水试验,获得的水文地质参数如下表:孔号 孔深(m)钻孔半径(m)含水层厚度(m)静止水位(m)恢复水位(m)降深(m)涌水量(l/s)单位涌水量(l/s.m)检 4 256.0 0.095 20.44 11.30 69.48 30.05 0.483 0.0161 根据抽水试验获得的水文地质参数,利用承压水公式计算渗透系数和影响半径:K=(Q/2 MS0)ln(R/r0);R10S0 K 式中 M 为含水层厚度,根据钻探取芯及测井曲线分析,孔深140.78 143.5m,144.60146.97m,16
12、4.81174.60m,187.16192.72m,四段合计厚度 M=20.44m,为煤系地层中煤 21 至煤 26 之间的精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 砂岩、含砾粗砂岩、细砂岩,为主要含水层;r0为抽水钻孔半径,取r0=0.095m。经计算,K=0.07299m/d,R=81.19m。主斜井涌水量预计 由于两条斜井井筒倾角均为 140且小于 450,距离为 65m,抽水试验确定的影响半径为 81.19m,因此采用双井筒各一侧进水的水平集水建筑物涌水量计算公式预计井筒涌水量:Q=LK(2S-M)M/2R 式中 Q 为主斜井的预计涌水量,S 为设计降深
13、,R 主斜井的引用影响半径,M 为含水层厚度。1、主斜井井筒第四系及基岩风化带涌水量预计:L=L主*cos =75*cos14=72.77m S=L主*sin=75*sin14=18.14 m R=14.01+2.45=16.46m;M=18.14m;K=0.02634m/d Q=72.77*0.02634(2*18.14-18.14)18.14/2*16.46=19.16 m3/d=0.798 m3/h 2、主斜井井筒煤系地层涌水量预计:L=L主*cos =446*cos14=432.62m S=L主*sin=446*sin14=107.89m R=34.88+2.45=37.33m;M=1
14、1.16m;K=0.05554m/d Q=432.66*0.05554(2*107.89-11.16)11.16/2*37.33=734.91 m3/d=30.62 m3/h 主斜井含水层正常涌水量预计表 序号 含水层名称 涌水量预计(m3/h)1 第四系及基岩风化带 0.8 2 煤系地层 30.62 3 合计涌水量预计 31.42 m3/h 三、工程地质 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 本区侏罗系地层中以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主,极易风化,时间稍长就风化成碎块状甚至土状,遇水易泥化;侏罗系的细砂岩、中砂岩固结程度差,其抗压强度多小于 30MPa为软
15、岩,且随着粒度的变大,其力学性质在降低。第三节 编制依据、原则及主要控制目标 一、编制依据 1、新疆伊北煤田霍城县界梁子井田勘探报告。2、伊犁四号矿井可行性研究报告。3、新疆伊犁四号矿主副斜井风井井筒井筒检查钻孔地质报告 4、建井工程手册及相关技术资料。5、有关煤矿建设的规范 规程。二、编制原则:1 按照施工组织设计所确定的井筒施工方案 施工方法和总的原则,组织快速、优质、安全施工,在保证安全与质量的前提下,加快施工速度,努力提高经济效益。2.合理组织各工序的平行交叉作业,充分利用时间,提高工作效率。3.在公司现有条件的基础上尽可能采用新技术、新设备、新工艺,做到技术先进,经济合理,安全可靠。
16、4.充分做好施工前的准备工作,尽可能利用永久设施,最大限度的减少大临工程,降低工程费用。5 井筒进度指标适当高于组织设计的进度安排,以确保矿井建设工期。三、本施工组织设计主要控制指标:施工准备 1 个月 井口明槽段施工 2 个月 第四系表土段:50m/月 基岩段施工 70m/月 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 第二章 施工方案的选择 根据地质资料,结合我公司实际情况和工程特点,推广新工艺、新技术、新设备、新材料的基础上,严格按照质量、环境职业健康安全(GB/T19001“2000”、GB/T24001“2004”、GB/T28001“2001”)管理体
17、系运行,确定主斜井井筒施工以实现安全、优质、高效、快速施工为目的。方案确定如下。一、方案的提出 方案一 1、表土段:采用掘砌平行作业方式。掘进由小型挖掘机掘进、装矸;主运输由刮板输送机+带式输送机与辅助运输单轨吊组合的机械化作业线;砌壁由液压模板台车与混凝土搅拌站、混凝土输送泵组合的机械化作业线。2、基岩段:采用掘砌混合作业方式,掘进由普通炮掘,扒装机与主运输带式输送机,辅助运输单轨吊组合的机械化作业线;砌壁由液压模板台车与混凝土搅拌站、混凝土输送泵组合的机械化作业线。方案二 1、表土段:采用掘砌混合作业方式,掘进由小型挖掘机掘进装矸与6T 前倾式箕斗运输组合的机械化作业线;砌壁由液压模板台车
18、与混凝土搅拌站、混凝土输送泵组合的机械化作业线。精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 2、基岩段:采用掘砌混合作业方式,掘进由普通炮掘,扒装机与 6T前倾式箕斗运输组合的机械化作业线;砌壁由液压模板台车与混凝土搅拌站、混凝土输送泵组合的机械化作业线。方案三 1、表土段:与方案一相同 即采用掘砌平行作业方式。掘进由小型挖掘机掘进、装矸;主运输由刮板输送机+带式输送机与辅助运输单轨吊组合的机械化作业线;砌壁由液压模板台车与混凝土搅拌站、混凝土输送泵组合的机械化作业线。2、基岩段:采用掘砌混合作业方式,掘进由普通炮掘,装矸用履带式挖斗装碴机与主运输刮板输送机+带式
19、输送机,辅助运输单轨吊组合的机械化作业线;砌壁由液压模板台车与混凝土搅拌站、混凝土输送泵组合的机械化作业线。二、方案比较 方案一:是一种经济实用型机械化作业线,机械化程度较高,适应组织安全、快速施工。方案二:机械化程度较高,适应性较强。斜巷钢丝绳提升运输安全性较差。方案三:机械化程度较高,适应性较强。适应组织安全、快速施工。三、方案选择 从方案上看,方案一、方案三优于方案二,且方案一较经济,方案三是斜井施工中较新的一种施工工艺。方案一与方案三从经济合理上看,方案一优于方案三,建议采用方案一。精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 第三章 第四系表土段施工工艺
20、第四系表土段分上段和下段,上段已经明槽开挖,主斜井明槽开挖已完成 116m。第一节 第四系表土段上段(明槽段)施工 一、开挖方式:根据新疆伊犁四矿主斜井田平面层位关系图可知,主斜井井口段处于石炭系中统奥依曼布拉克组(C2o)上覆表土层 m,以下即是风化基岩,所以确定明槽开挖方式为墙部直挖法,边坡 450。明槽规定为下口宽 6.8m,上口宽 28.248m,墙高 2.55m,斜长 71.336m。二、开挖方法:该井井口处设计底标板标高为+950.000米,而实际地坪标高为+950.000米,井口基础底面与地面相同,该处施工时,应先将表土挖除,采用人工配合机械施工的方法。首先用挖掘机、推土机施工,
21、当施工至风化基岩时在地面设一台 20 m3压风机,采用地面松动爆破法碎岩石,挖掘机配合自卸汽车运出。三、基础处理:根据明槽地基情况可采用两种方法进行处理,一是采用夯实处理,要求压实系数 0.97,承载能力 0.2MPa;二是采用 3:7灰土垫层处理,实际厚度根据井筒检查钻报告进行调整。四、明槽浇注砼成井:明槽段砌碹,自上而下一次成井,并将安全出口,风硐一起施工。模板采用 50 200 金属模板,采用木碹胎,碹板采用200 50 金属模板或 40 100 木板。砌筑顺序先墙、铺底、最后砌碹,在精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 地面设搅拌机经搪瓷溜子直接如模
22、,砼标号 C30。井壁浇筑混凝土时可将管托梁预埋螺栓、照明电缆挂钩、井筒混凝土基础和水沟一次做出。养护时间拱部 57 天,墙部不少于 3 天。五、明槽段表土回填:明槽段施工完后,外部抹防水层并 夯实三合土,然后进行回填,回填应分层夯实,分层厚度,人力打夯大于200 毫米,蛙式打畚机不大于 300 毫米,多余表土充填工广。第二节 第四系表土段下段施工 一、巷道施工布置 主斜井布置一台 SY65C 挖掘机配合风镐掘进挖土装矸;安装一部SJD-40 型刮板输送机,输送机后边接 1000 宽带式输送机将矸石运至地面,矸石落地,铲车装自卸汽车排矸;安装一部 DX80 防爆特殊型蓄电池单轨吊车,运输物料、
23、设备等。在巷道的左侧安装600 阻燃抗静电胶质风筒一趟,50 供水管一趟,108 压风管一趟,108 排水管一趟,159 混凝土输送管一趟;在巷道的右侧安装信号、通讯、照明、动力等电缆各一趟。详见巷道平面布置图。二、施工工艺 采用掘砌平行作业方式,安排 3 个掘进班,3 个砌壁班,永久支护至工作面的距离控制在 30m 左右。1、掘进方法 巷道施工采用全断面掘进,用 SY65C 挖掘机挖掘为主,人工用风镐刷帮起底为辅,挖掘机挖土装矸。2、排矸、运输物料 主运输:工作面 30m 以内用 SJD-40 型刮板输送机,输送机机尾放在马鞍装置上(马鞍装置自己加工),马鞍装置骑在 1000mm带式输送机上
24、。矸石通过刮板输送机、带式输送机将矸石运至地面,矸石落地,铲车装自卸汽车排矸。辅助运输:精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 初期如果单轨吊不能及时安装,可先在地面安装一台 55KW 调度绞车,巷道铺设 900 轨距 30Kg/m轨道,用 1.5 矿车运输物料、设备等。后期在永久支护巷道内安装 DX80 防爆特殊型蓄电池单轨吊车(或内燃机单轨吊车),运输物料、设备等。在井口的右侧施工一个单轨吊车换装站,满足单轨吊车的检修、存放。另外配备一节人行车备用。3、支护形式 临时支护 临时支护采用U型棚+金属网+喷浆支护,棚间距800mm,最大空顶距700mm,喷浆厚
25、度不小于50mm。临时支护工艺:先安装U型棚,再敷设金属网,用U型棚托金属网,金属网的撘接长度为100mm,然后在U型棚的两侧按设计要求打4组18mm*2000 mm的锚杆,固定U型棚;最好进行喷浆。U 型棚的要求:每两节撘接长度为 400mm,节与节之间用 2 副限位卡缆固定,底部加 250*250*10mm的铁鞋,棚间距 800mm,棚间拉钩4 根用 18 螺纹钢筋。金属网要求:采用 8#铁丝制作的压花经纬网,网的规格为长宽6500 1000mm,网格为长宽 100 100mm,网间对接,用 10#铁丝纽结,撘接距不小于 100mm。锚杆及锚固剂:锚杆采用 A5 钢制成的全螺纹钢等强锚杆,
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