梅林庙井巷设计.doc

目 录摘要IIIAbstractIV第一章工程概况11.1矿井设计概述及井筒特征11.1.1 地理及气候概况11.1.2井筒的特征11.1.3井田的勘探程度及储量21.1.4 矿井工作制度31.1.5矿井设计生产能力31.1.6矿井服务年限41.1.7矿井工程量41.2井筒地质及测量工作41.2.1资源条件41.2.2水文地质条件71.3井筒施工准备71.3.1 交通运输条件71.3.2 电源条件71.3.3 水源条件81.3.4 通信条件81.3.5 其他建设条件81.3.6井下煤、矸石运输系统81.3.7提升系统91.3.8矿井的辅助生产系统9第二章井筒施工方案112.1井筒特征112.1.1主井井筒特征表112.1.2井田含隔水层水文地质特征112.2表土施工方案的选择132.3井筒表土段施工方法简述132.3.1冻结深度的确定132.3.2表土层施工设备的选择132.3.3表土施工工期的确定142.3.4冻结壁厚度142.3.5冻结孔布置162.4井筒基岩段施工方法简述192.4.1施工方式的选择192.4.2凿岩方法及凿岩设备192.4.3爆破工作202.4.4装岩252.4.5提升及排矸252.4.5支护252.4.6基岩段掘砌循环图表262.4.7井筒安装29第三章井筒过马头门、箕斗装载室的施工组织303.1马头门、箕斗装载硐室施工303.1.1马头门施工303.1.2箕斗装载室施工303.1.3井底煤仓303.1.4 井底清理撒煤系统303.2主副井贯通313.3主副井改绞方案313.3.1改绞方案的确定31第四章 凿井辅助系统设计314.1.叙述凿井辅助系统314.1.1提升容器314.1.2提升钢丝绳的选择计算324.1.4稳绳天轮及稳车404.1.5 抓岩机悬吊钢丝绳及稳车的选择414.1.6压气设备414.1.7 通风设备444.2吊挂设施的选型计算494.2.1吊盘悬吊设施的选型计算494.2.2模板悬吊设施的选型计算504.2.3放炮电缆悬吊设施选型计算514.2.4转水电缆悬吊设施计算524.2.5安全梯悬吊设施的选型计算53第五章凿井设备布置565.1选择凿井井架565.2天轮平台布置565.3主提升天轮梁的受力验算575.4井内凿井设备布置595.4.1井筒设备布置原则：595.4.2布置步骤605.4.3井内凿井设备的布置60第六章 施工组织与质量保证626.1、施工组织626.1.1 组织机构626.1.2 工作制度626.1.3 人力资源配置626.1.4 劳动生产率676.1.5职工培训686.1.6职工工资68致 谢69参考文献70I 摘要 本次毕业设计内容是内蒙古包头矿业有限责任公司梅林庙井田位于鄂尔多斯市呼吉尔特矿区西北部，行政区属于乌审旗管辖。井田南北长约12.4km，东西宽约9.7km，面积119.2km2，煤炭资源量1906.57Mt。设计生产力10.00Mt/a矿井和选煤厂工业场地。 主要设计内容包括井田概况，井筒施工，井筒过马头门的施工组织、凿井辅助系统设计、凿井设备的布置，井筒施工设备布置图（1：20）、地面稳绞布置平面图（1：50）、地面稳绞布置立面图（1：50）、天轮平台布置平面（1：20）、井壁结构图（钻孔柱状图）。 井田概况，是对矿井的地理位置、水文地质以及井筒施工准备等基本情况的概述。在施工过程中矿井涌水量大，故本设计井筒表土段施工时采用冻结法，井筒基岩段施工时采用爆破法。基岩段掘砌施工包括：掘进、凿岩、装岩、提升、排矸、支护、井筒安装作业，并在此基础上编制掘砌循环图表。主井施工后，对一项提案临时改变扭曲进行比较，以确定一个更经济的施工方案。并进行全面升级矿山确定的运输，通风，排水方式和使用计算设备的选择和布局等多种房型。科学的管理，加快矿井建设。要确定施工进度，施工组织设计合理，完整的网络图矿山建设计划。在本次毕业设计中，利用AutoCAD2010的辅助设计增强了显示的可读性和准确性。关键词: 冻结法 钻爆法 临时改绞 施工计划网络图 掘砌循环图表IIIAbstract The graduation project content is Inner Mongolia Baotou Mining Co Ltd Merlin Ida temple located in the northwest of Ordos City, call Geert mine, belonging to the administrative division Wushenqi jurisdiction. Ida north-south length of about12.4km, west width of 9.7km, area 119.2km2, coal resources 1906.57Mt. Design production capacity of 10.00Mt / a coal preparation plant and related mine industrial site. The main design elements include Ida before, shaft construction (including construction in surface soil and bedrock sections), the wellbore through the arrangement of the construction organization Ingate, drilling auxiliary system design, drilling equipment, wellbore construction equipment layout (1: 20), floor plan layout steady twist (1:50), ground elevation stable arrangement twist (1:50) Tianlun platform is arranged plane (1:20), wall chart (drilling histogram). Ida before, is the basic situation of the mines location, hydrogeological and borehole construction and preparation of an overview.In the construction process of mine inflow of water, so the design of shaft topsoil construction by freezing method, the shaft bedrock section construction by blasting methodAfter the Main Shaft construction, temporary change twist on a proposal compared to determine a more economical construction program. Enhance the whole mine were to determine the transport, ventilation, drainage patterns and used computing equipment selection and layout and other relevant Chamber. Scientific management, accelerate mine construction. To determine the construction schedule, the construction organization design reasonable, complete network diagram mine construction plans. In this graduation design, the use AutoCAD2004 aided design enhances the readability and accuracy shown. Keywords: freezing method; drilling and blasting method; temporary change cutter; construction plan network diagram; dig build cyc le chart I梅林庙煤矿主井井筒施工组织设计第一章工程概况1.1矿井设计概述及井筒特征1.1.1 地理及气候概况 1. 位置及交通梅林庙井田地处呼吉尔特矿区。行政区划属鄂尔多斯市乌审旗呼吉尔特乡和图克镇等管辖，东西长约9.7km，南北宽12.4km，面积119.2km2。呼吉尔特矿区地理坐标为：东经：10905241094145 ，北纬：384245 391635。 2. 地形地貌矿区位于鄂尔多斯高原，区域地表分水岭“东胜梁”上的毛乌素沙漠的边缘东北部南侧的东南。该地区的总体趋势是地势北高南低，在此基础上，并在西部和东部。在井田西北部的最高点，海拔高于+1319.1米海平面;最低点井田，海拔高程1292.80米东南。一般地势海拔高度在1295+1310米各地，对15m左右的一般地形高差。区内属高原半沙漠地貌特征，大部分地区被第四系风积沙覆盖，多为新月形或波状沙丘，没有基岩出露。区内植被稀疏，为半荒漠地区。 3. 气候条件 该地区是半干旱气候特征温带大陆性高原气候，强烈的太阳辐射，日照充足，干燥少雨，多风风沙多无霜期短。冬季漫长寒冷，夏季炎热，短，赶快拿起在春季和秋季气温下降显著。根据多年来乌审旗天气信息：最高局部温度+36.6，-27.9的最低温度;年降水量194.7531.6毫米，在7,8,9三个月平均396.0毫米，且多集中;年蒸发量为2297.42833毫米，2534.2毫米，5至10倍，年降水量年蒸发量的平均值。少风多雨区，24米/秒的最大风速，一般风速2.65.2米/ s，并且在主西北风。冻结期，通常是从10月至次年四月是，最大冻土深度为1.71米，最多50天/年沙尘暴天。1.1.2井筒的特征根据开拓布置，矿井达产时共布置共布置3个井筒，即主井、副井和回风井。 井筒用途、布置及装备1主立井：井筒净直径9.2m，净断面66.5m2，井筒垂深800m，承担矿井的煤炭提升任务兼进风，装备2台JKM-56型塔式多绳摩擦提升机，提升2对45t箕斗，装备玻璃钢梯子间、通信信号电缆等，作为矿井安全出口。2副立井：井筒净直径10.7m，净断面89.9m2，井筒垂深760m，担负全矿井人员、材料、设备、大件、矸石的提升任务兼进风。为实现连采机、采煤机和液压支架等大件设备整装下井的需要，井筒内装备1个带平衡锤特制双层加宽加长罐笼和1个带平衡锤的特制加长罐笼，敷设排水管路、消防洒水管路、压风管路、动力电缆及弱电电缆。3回风立井：矿井的专用回风井。井筒净直径7.5m，净断面44.2m2，井筒垂深737m，担负矿井回风任务。井筒内装备玻璃钢梯子间，作为矿井另一安全出口。上述井筒断面选择，尤其是主井断面选择，主要是根据提升容器的布置选择，考虑到方便使用，布置简单，断面较小等因素，采用一字形布置方式。井筒特征见表。井 筒 特 征 表序号名称单位主立井副立井回风立井1井口座标Xm4311378.9504311478.9504311081.000Ym36623472.000 36623382.00036623316.995Zm+1305.000+1305.000+1303.9002井筒方位角 270903603井筒长度m800760.4736.54冻结深度m7207207205井筒倾角9090906井筒净宽（直径）m 9.210.77.5 7井筒净断面积m266.589.944.28井筒掘进断面积m2120.8/134.8/143.1165.1/172.0/191.181.7/88.2/96.89外层井壁混凝土C65/ C50/ C50C65/ C50/ C50C65/ C50/ C5010内层井壁混凝土C65/ C70/ C80C65/ C70/ C80C65/ C70/ C8011配筋级钢筋级钢筋级钢筋12井底水平标高+570.00+570.00+570.8013提升设备2对45t箕斗梯子间特制加长加宽罐笼特制加长罐笼梯子间1.1.3井田的勘探程度及储量 1. 勘探程度内蒙古自治区煤田地质局117勘探队受内蒙古乌审旗蒙格沁能源有限责任公司的委托，于2006年12月15日提交内蒙古自治区乌审旗呼吉尔特勘查区梅林庙井田煤炭勘探报告。按合同及设计要求，内蒙古自治区煤田地质局117勘探队共完成勘探钻孔62个，工程量57893.08m，地球物理测井62个孔，工程量57445.77m，采集各类样品755件，并进行化测试。 2. 资源储量根据地质报告井田共获得各类资源量1956.32 Mt，其中：探明的内蕴资源量（331）476.16Mt，控制的内蕴资源量（332）117.41 Mt，推断的内蕴资源量(333) 1312.91 Mt，潜在的资源量均为预测的资源量（334）49.84 Mt。矿井资源量估算汇总表 单位：Mt序号煤层资源量潜在的资源量331332333合计预测的（334）12-149.8422-2中68.1768.1733-1326.80548.69875.4944-181.7755.88137.6554-2上51.8551.8564-2中33.8333.8374-2下39.7439.7485-146.2346.2396-2上114.0720.75234.21369.03106-2中35.2914.89234.31284.49合计476.16117.411312.911906.4849.841.1.4 矿井工作制度设计矿井年工作日330d，井下及地面主井生产系统实行“三八”工作制，三班生产。工程施工时每天净提升时间16h。1.1.5矿井设计生产能力根据矿井可行性研究及矿区总体规划，矿井设计生产能力为10.00Mt/a。由于本井田储量丰富，初期主要可采煤层赋存稳定、厚度大、倾角平缓、构造简单，开采条件优越，设计认为将矿井设计生产能力确定为10.00Mt/a是合适的.1.1.6矿井服务年限按储量计算矿井服务年限：T=Z/（KA）式中：T矿井服务年限，a；Z矿井设计可采储量，Mt；A矿井设计生产能力，Mt/a；K储量备用系数，取1.4。则：T=1167.79/(1.410.00)=83.4a即按矿井设计可采储量计算的矿井服务年限为83.4a。初期开采的3-1煤层服务年限为约40a，如果按工作面条带排产， 3-1煤层服务年限60a以上。1.1.7矿井工程量 1设计生产能力10.00Mt/a。 2井巷工程量：井巷总长度40580.73m，总掘进体积1050519.5m3，万吨掘进 率40.5m。 3工业建筑总体积262009m3。 4行政及福利建筑面积45393m2。 5 矿井总数为873人。 6矿井原煤生产人员效率为80.38t/工。 7 矿井基本建设总资金389995.72万元。 8 吨煤投资390元。 9 建井工期：34个月。1.2井筒地质及测量工作1.2.1资源条件 1区域地层乌审旗呼吉尔特勘查区梅林庙井田地层划分属于华北地层区鄂尔多斯分区，由于分区东部、北部及西南部的地层发育不同，经常将鄂尔多斯分区划分为三个小区。见图1-3 2区域构造 乌审旗呼吉尔特勘查区梅林庙井田大地构造分区属于华北地台鄂尔多斯台向斜东胜隆起区,见图1-4。图1-3 勘查区地层区划位置示意图图1-4 呼吉尔特区大地构造位置示意图乌审旗呼吉尔特勘查区区域地层表系统组厚度(米)最小最大岩 性 描 述第四系全新统（Q4）1050为湖泊相沉积层、冲洪积层、残积层和风积层。上更新统萨拉乌素组（Q3s）080浅黄色砂砾层，不整合于一切老地层之上。第三系上新统（N2）0100上部为红色、土黄色粘土及其胶结疏松的砂质泥岩，下部为灰黄、棕红、绿黄色砂岩、砾岩，夹有砂岩透镜体。不整合于一切老地层之上。白垩系下统志丹群东胜组(Klzh2)40230浅灰、灰紫、灰黄、黄、紫红色泥岩、粉砂岩、细砂岩、砂砾岩、泥岩、砂岩互层，夹薄层泥质灰岩。交错层理较发育。顶部常见一层中粗粒砂岩，含砾，呈厚层状。伊金霍洛组(K1zh1)30150浅灰、灰绿、棕红、灰紫色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩、细砾岩、中夹薄层钙质细砂岩。斜层理发育，下部常见大型交错层理。与下伏地层 呈不整合接触。侏罗系中统安定组（J2a）20100浅灰、灰绿、黄紫褐色泥岩、砂质泥岩、中砂岩。含钙质结核。直罗组（J2z）50278灰白、灰黄、灰绿、紫红色泥岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、 粗砂岩。 下部夹薄煤层及油页岩， 含 1 煤组。与下伏地层呈平行不整合。中下统延安组（J1-2y）78285灰灰白色砂岩，深灰色、灰黑色砂质泥岩，泥岩和煤。含2、3、4、5、6、煤组。与下伏地层呈平行不整合接触。下统富县组（J1f）0110上部为浅黄、灰绿、紫红色泥岩，夹砂岩。下部以砂岩为主，局部为砂岩与泥岩互层，底部为浅黄色砾岩。与下伏地层呈平行不整合。三迭系上统延长组（T3y）35312黄、灰绿、紫、灰黑色厚层状中粗砂岩。夹灰黑、灰绿色泥岩和煤线。与下伏地层呈整合接触。中统二马营组（T2er）87367以灰绿色含砂砾岩、砾岩、紫色泥岩、粉砂岩为主。此表依据内蒙古自治区煤田地质局117勘探队2005年编制的东胜煤田地质资料 3 井田地质构造梅林庙井田位于乌审旗的东部，其构造形态总体为一向西倾斜的单斜构造，倾向260280；在井田南部变为西北倾斜的单斜构造，倾向300330；地层倾角13，地层产状沿走向及倾向都有一定变化，但变化不算太大。沿走向发育有宽缓的波状起伏，区内没有发现大的断裂和褶皱构造，也并没有岩浆岩侵入。1.2.2水文地质条件 1. 水文地质类型 梅林庙井田直接充水含水层含水层孔隙为主水位，直接充水含水层富水性弱，差的供应条件和径流条件下，作为主要的充满水的水的径流外侧的外区域弱水压，大气降水作为二次装满水的水;虽然缝位于地下水位以下，但直接充水含水层单位涌水量q 0.1L /秒米（Q = 0.004050.00478L /秒米）;间接充水含水层萨拉苏武组（Q3s）孔隙水含水层单位涌水量Q = 1.005.00L /秒米，富水性强，该地区没有水库，湖泊等地表水体没有，没有常年地表径流，潜水含水层和煤层间距大于平均500米，水文地质边界简单，地质构造简单。因此矿山水文地质调查类型分为第一到第二类 - 存款的孔隙水，裂隙填充简单的水文地质条件的第一类。 2. 矿井涌水量根据地质报告计算，结合井筒检查钻资料设计矿井开采正常涌水量为300m3/h，最大涌水量为700m3/h。1.3井筒施工准备1.3.1 交通运输条件 梅林庙矿井生产的煤炭主要供应煤化工企业和电厂，将通过铁路运输。矿区外已建成铁路有包神铁路、神朔铁路、神延铁路等。随着鄂尔多斯市的煤炭资源的开发，以东胜区为鄂尔多斯市铁路交通枢纽和中心的射状的铁路网建设已经开始形成。过去，乌审旗和呼吉尔特矿区距离既有的包神铁路(包头神木)、神（木）延（安）较远外，铁路交通条件比较落后，目前国家和当地政府组织正在拟定规划4条新的铁路支、干线的建设，到时候在呼吉尔特矿区大概2050km的距离内将有新的四条铁路通过。1.3.2 电源条件鄂尔多斯电网主要划分为五个供电区域，即：东胜、准旗、棋盘井、达旗、杭锦旗。目前，区内主要有乌审旗220kV变电站，依据乌审旗供电有限责任公司提供的乌审旗电网“十一五”后三年发展规划，乌审旗将会新建下面项目：1、2009年，新建乌审图克220kV输变电工程，本期线路75km，主变容量为1150MVA。2、2009年，新建鄂旗乌兰乌审旗乌审220kV I回线路工程，本期新建线路100km。3、2009年，新建乌审220kV苏贝220kV I回线路工程，本期新建线路100km。4、2010年完成鄂尔多斯布日都500kV变嘎鲁图镇500kV输变电工程。电网将完全可以提供可靠的电源。1.3.3 水源条件1. 地表水乌审旗能源化工基地建设水网规划连接各工业园区的输水干渠流经矿区。规划水网由北向南沿乌审旗东部自扎萨克水库经浩勒报吉水源地、大牛地生态化工基地、七一净化厂（七一水库、河口水库）、团结水库净化厂、第二净化厂（达草湾水库），最终与无定河衔接。规划水网主要为当地农牧业和居民生活用水服务。呼吉尔特矿区周围没有较大的地表河流。2地下水资源矿区的地下水是第四系冲洪积、湖积松散岩类孔隙潜水和白垩系裂隙孔隙水。水位埋不深，单井的出水量为30m3/h。矿区内各矿井生活用水就近建设水源地取用地下水。根据水利规划，可供矿区开发用于生活用水的地下水不能满足需求。随着矿井开发，本地区地下水可采储量将进一步减少。必须对部分矿井排水做深度处理达到饮用水标准，作为生活用水水源。1.3.4 通信条件目前，在网络通讯方面，二级干线光缆已经贯穿乌审旗全旗所有乡镇和所有的重点村庄，大型企业程控电话四通八达，共建设GSM数字移动通信基站22处，并全部开通了GPRS业务，呼吉尔特区块通讯保障已到达原呼吉尔特乡政府所在地，已在2006年年底开通256门交换设备，开通百兆上网设备；移动通讯方面，在全旗境内共建设24芯神直埋光缆280公里，呼吉尔特乡开通移动基站1个，位于乡政府所在地，网络覆盖面积约占全乡面积的98，并且已经达到约1.5万部的通信容量；乌审旗在联通通讯方面，目前7处GSM网基站已建成，乌审旗的主要乡镇已全部被覆盖，已建成CDMA网基站10处，已在呼吉尔特乡等地上四个基站，实施联通网络的高覆盖率、满足当地人民的通信要求，实现CDMA网络无缝隙覆盖。1.3.5 其他建设条件当地的地貌特征是高原半沙漠地貌，第四系风积沙覆盖了大多数的当地地区，其中以新月形地形或波状沙丘地形居多，而且没有基岩出露。地区内的植被比较少，都为半荒漠地区。较大的工业以及民用设施基本上没有。1.3.6井下煤、矸石运输系统1 主井生产系统主立井的箕斗将矿井下的煤炭提升到地面以后，通过地面的转载设备进行转载后进入地面的选煤厂系统。2 副井生产系统副立井主要负担整个矿井的矸石、材料、人员、设施、大件等的运输任务。井筒直径10.7m，提升高度为735m。3 矸石系统井下为全煤巷开拓，产生的矸石量很少，矸石量约占原煤产量的0.8%，每天的产矸量约为240 t ，年产矸石量约为80000t/a。矸石会被填入井下已经废弃不用的巷道内。考虑废弃巷道填满等异常情况时矸石的排放，故设地面工业场地排矸系统。井下矸石用运矸胶轮车从井底经罐笼提升到地面，运矸胶轮车直接排弃到距矿井工业场地西南1.6km的排矸场地，并用推土机平整压实。排矸场地矸石堆满后，可复土造田或植树绿化。排矸场地服务年限为5a。1.3.7提升系统1主立井提升设备主立井担负原煤提升任务，井筒直径9.2m，装备二对45t多绳提煤箕斗，整体轧制冷弯钢罐道，单水平提升。2 副立井提升设备副立井担负全矿矸石的提升和人员、材料、设备、大件等的升降作业任务，井筒直径10.7m，装备一个特制双层加宽加长多绳罐笼+平衡锤和一个双层加宽多绳罐笼+平衡锤，冷弯方钢管罐道，单一水平提升。1.3.8矿井的辅助生产系统 1. 通风系统 本矿井为低瓦斯矿井，煤尘有爆炸性危险并且煤层易自燃。矿井通风方式是中央并列抽出式通风，从主、副立井进风，专用回风立井回风。回风立井井口标高+1304m，井筒直径7.0m。服务年限约20年以上。2. 排水系统本矿井采用直接排水系统，副立井+570m水平附近设有主水仓及主排水泵房。采区的涌水经小水泵排至主水仓后，从主排水设备沿着副立井经排水管路排至地面井下水处理站。主、副立井井底的水由各自水窝水泵排至大巷后，自流至水仓。选用PJ200B9型耐磨多级离心泵三台，配YB710M1-4型（1600kW、10kV、1480r/min）矿用隔爆异步电动机 泵房内及副立井井筒内排水管路分别选用27315及32516的无缝钢管（分段选壁厚），二趟。正常涌水的时候一趟工作，一趟备用；最大涌水的时候二趟应同时工作。第二章井筒施工方案2.1井筒特征2.1.1主井井筒特征表主井井筒特征表序号名称单位主立井1井口座标Xm4311378.950Ym36623472.000 Zm+1305.0002井筒方位角 2703井筒长度m8004冻结深度m7205井筒倾角906井筒净宽（直径）m 9.27井筒净断面积m266.58井筒掘进断面积m2120.8/134.8/143.19外层井壁混凝土C65/ C50/ C5010内层井壁混凝土C65/ C70/ C8011配筋级钢筋12井底水平标高+570.0013提升设备2对45t箕斗梯子间2.1.2井田含隔水层水文地质特征1第四系（Q）松散层潜水含水层（1）全新统风积砂层孔隙潜水含水层（Q4eol） 岩性为灰黄色，褐色细沙，细沙，结构松散，沉积厚度一般小于20m，整个地区。据“内蒙古自治区乌审旗水文地质调查报告”结果：地下水埋深0.503.00米，单位流入Q =0.251.00L/秒米，总溶解固体小于1000mg / L时，地下水化学类型HCO3钙 Na和HCO3娜钙型水。因此，富水含水介质，透水性好，地下水水质良好。含水层是间接充水含水层沉积物。（2）上更新统萨拉乌素组孔隙潜水含水层（Q3s）岩性为黄色，淡黄色，灰色调沙，黄土壤土类，含钙质结核，宽松，有水平层理和斜层理，整个发生，厚度为4060M，最大130米。据“内蒙古自治区乌审旗水文地质调查报告”结果：地下水埋深一般为1.005.00米，单位流入Q = 1.005.00L /秒米，总溶解超过1000mg / L的固体少，地下水化学HCO3类型钙钠HCO3和娜钙型水，水质良好。根据该结构抽号ML49钻孔测试结果：的77.65米含水层厚度，地下水深度5.16米，缩编13.70米，水位标高1295.36米，钻探水流入Q = 5.361L / s时，单元涌水适量= 0.391L / Sm时，渗透系数K =0.562米次/ d，水温10，TDS 257mg / L，7.7 PH值，作为0.000mg / L的含量，0.37mg / L，F含量，NO3 - 的0.53mg / L的内容，地下水化学类型为HCO3钙镁型水。丰富的含水层强，透水性好。因为少大气降水，供应条件差，充值金额一般较小，但雨季将增加显著充值。降水和地表水体底层的承压含水层液压小非常密切的联系之间的承压含水层的水力联系。含水层是间接充水含水层沉积物。2白垩系下统志丹群（K1zh）孔隙潜水承压水含水层砂岩各种尺寸的部分，含砾砂岩粗砂质泥岩，在该地区没有暴露的岩性，地层厚度178.48390.62米，平均275.28米的。根据原来的呼叫详细吉尔特的H021的这个数字ML49钻井抽水试验施工和施工的调查：含水层厚度114.20296.60米，平均205.40米的。地下水深度35.2312.29米，水位标高1266.341288.23米，钻探水流入，Q = 0.2210.771L / s时，单元流入Q = 0.008520.0327L /秒米，渗透性系数k = 0.005840.00926米次/ d，水温为11，总溶解固体量312242mg / L，pH值为7.97.4的值，对0.00mg / L NO3-的含量为0.250.39mg / L，氟含量，由于0.00内容0.010mg / L。地下水水化学类型HCO3钙镁型水，水质良好。丰富的含水层薄弱。由于没有更好的不渗透层，和上部和下部含水层有一定的液压连接。含水层是间接充水含水层沉积物。3侏罗系中统（J2）碎屑岩类承压水含水层岩性J2z下部为灰绿色，灰色，黄绿色的粗砂岩，粉砂岩，粉砂质泥岩，上J2A暗紫色，灰绿色粗砂岩，粉砂岩，砂质泥岩细粒砂岩，广分布。没有暴露的表面，该区域。根据原来的呼叫海尔特初探地区编号WJ10钻孔抽水试验结果：含水层厚度68.58米。地下水位抬高1211.76米，水深64.34米，钻孔涌水量Q = 0.178L / S，单位流入Q = 0.00303L /秒米，渗透系数K =0.00383米次/ d，出水温度11，溶解性总固体386mg / L，7.6 PH值，AS含量为0.02mg / L，氟含量0.98mg / L，地下水化学类型为HCO3钙镁型水，水质良好。由此可以看出，丰富的含水层薄弱，透气性和表现不佳水力传导系数。地下水径流条件差。将水层和上部承压含水层具有一定的液压连接，与下部承压含水层液压连接小。含水层是间接充水含水层沉积物。2.2表土施工方案的选择根据对检查钻孔所穿透的各含水层的富水性进行评价，井筒的主要充水层位为第四系松散砂层段。第四系松散砂层水水源丰富，补给条件充足，涌水量大，而且开挖井筒时井壁地层松散，结构极不稳定，松散砂层是井筒第一强充水层。其次是井筒下部志丹群、安定和直罗组各含水层段，该厚层段预测涌水量较大，故该层段地下水既对井筒开挖有危害，亦对煤层的开采存在隐患。延安组充水含水层为弱中等富水性，该层段虽然渗透系数小，但由于该段岩石松软易碎，充水容易携带岩屑，并使井壁脱落、坍塌。因此本设计井筒施工方法确定为冻结法施工。 2.3井筒表土段施工方法简述2.3.1冻结深度的确定 冻结深度确定合理，可以节省冻结费用，保证井壁质量，加快建井速度，并能防止涌水冒砂事故，达到安全可靠，对井壁设计和施工具有一定的重要性，冻结深度确定原则：（1）一般情况下，冻结深度应该穿过风化基岩，并且深入稳定基岩10m上下；（2） 基岩风化带裂隙发育，并且风化带以下的基岩破碎，富水性强或有断层和断层破碎带的时候，冻结深度应该考虑穿过破碎基岩的深度；（3）邻近风化带含水基岩岩层，应该一次进行冻结。 综合以上各原则及该矿水文及地质条件，本井筒冻结深度确定为360m，一次冻全深，采用双层钢筋混凝土井壁支护型式。2.3.2表土层施工设备的选择冻结段上部大多为表土，普氏系数为0.62.0，松散系数为1.141.37。根据以往经验并结合本矿井的实际情况，本设计冻结段可以采用抓岩机和风镐两种挖掘方式。表土段的岩石的普氏系数和松散系数较小，直接采用抓岩机进行开挖，而下部岩石普氏系数和松散系数相对较大，采用风镐开挖。1风镐采用G10型风镐，其技术特征如下：G17型风镐的技术特征型号使用气压Kg.N/耗气量m/min气锤冲击功Kg.N/m冲击频次/min风管内径外形尺寸重量kg直径mm行程mm重量Kg长mm宽mmG10 5 1。2 401350.83.21300164451566.72. 抓岩机抓岩机选择HZ6型中心回转式抓岩机。HZ6型中心回转式抓岩机主要的技术特征见下图。HZ6型中心回转式抓岩机主要技术特征类型类型抓斗容积 m0.6回转机构回转速度(转/min)34技术生产率m/h50回转角度(度)360抓斗重量kg2333风马达功率(马力)8.5片数8进气管直径(英寸)1闭合直径mm1600变幅机构变幅平均速度m/s0.4张开直径mm2130吊盘固定装置手动千斤顶(个)2进气管直径(英寸)1.5液压千斤顶(个)2提升机构提升能力kg3500工作油压kg.N/c160170提升速度m/s0.30.4外形尺寸长(不包括臂杆及推力油缸)mm1170滚筒容绳量m 60宽mm1400钢丝绳直径mm15高在吊盘上方mm1675提升机马达功率(马力)25在吊盘下方mm4860使用风压kg.N/c57机器重量kg8077压风消耗量m/min24适用井筒直径m462.3.3表土施工工期的确定设计采用新技术、新工艺和新设备，努力提高施工机械化程度和施工水平，提高井巷工程质 量和施工进度，认真分析本矿施工地质条件，密切结合本矿区和邻近矿区的实际工水平，确定本矿井巷工程施工进度指标如下：立井井筒表土段： 100m/月 2.3.4冻结壁厚度 1、基本参数的确定 （1）盐水温度 盐水温度是影响冻结技术经济效果的主要参数之一。降低盐水温度对加快冻土扩展速度和提高冻结壁强度、稳定性有一定的作用。根据国内经验，设计层位的盐水温度一般可按冲击层厚度及井筒直径选取。 （2）钻孔偏斜率和终孔间距 终孔间距是影响冻结壁的形成和平均温度的重要因素。终孔间距过大，将延长冻结时间和削弱冻结壁的强度，甚至导致冻结困难。根据冻结要求和国内打钻水平，终孔间距可按冲击层厚度选取。 （3）冻结壁平均温度 平均气温为主要冻结壁和盐水温度，冻结孔间距，冻结壁厚，管的直径和水井，以帮助冻结温度等因素的影响，一般都按一半的冻结壁主界面平均气温之和平均气温的计算。 （4）冻土强度 冻土属流变体，它的强度主要因素取决于颗粒组成、含水率、冻结温度、冻结速度及荷载作用速度和作用时间。 2、冻结壁厚度计算 查建井工程手册（第四卷）按表16-2-31选取终结孔的终孔间距2.62.8本矿井取2.7 查建井工程手册（第四卷）按表16-2-30选取盐水温度-30-33本矿井取-30按0.13H（H为土层埋深）0.013360=4.68Mpa （1）根据地压值和井筒掘进直径初选冻结壁厚度 E=R0.29(P/K)+2.3(P/K)2 =6200.29（4.68/8.15）+2.3（4.68/8.15）2 =590.22cm5.7m E-冻结壁深度，厘米 Ra-井筒掘进半径，厘米 K-原意为冻土极限抗压强度，设计时可按持久抗压强度或允许抗压强度选取， 查建井工程手册（第四卷）按表16-1-33选取冻结井筒的井帮温度（tn)-11-13本矿井取-13度 （2）根据选取的终孔间距、盐水温度、初选的冻结壁的厚度以及预计井帮的温度，用表16-2-32的公式计算冻结壁平均温度 Toc= =-33（1.135-0.352 =-9.749. Tc=toc+0.25tn =-8.326+0.25（-15） =-13.499-14 Tc-按成冰公式计算的冻结壁有效厚度的平均温度， Toc-按零度边界线计算的冻结平均温度， Tb-盐水温度 l-冻结孔间距，米 E-冻结壁厚度，米 Tn-井帮冻土温度（3）根据初算的冻结壁平均温度，按表16-2-34、表16-2-35选取冻土允许抗压强度或持续抗压强度，然后计算冻结壁厚度。 本矿井设计选取冻土允许抗压强度为160 E=Ra0.29(p/K)+2.3(p/K)2 =6200.29(4.68/8.0)+2.3(4.68/8.0)2 =590.2cm5.9m 综上所述本矿井设计的冻结壁厚度为5.9m。2.3.5冻结孔布置 1、冻结孔的圈径及孔数确定 查建井工程手册（第四卷）按表16-2-37选取计算公式（1） 冻结孔布置圈直径： D=D1+1.2E+2H =12.4+1.25.9+20.3%360 =26.4m D-主冻结孔布置圈直径，米 D1-井筒掘进直径，米 E-冻结壁设计厚度，米 -冻结孔设计偏斜率（%）本设计取0.3 H-冲击层最大埋深或最大地压深度，米 （2）冻结孔个数： n=D/l =26.4/1.3 =63.764 n-主冻结孔初算数量，个 l-主冻结孔预选开孔间距，米本设计取1.3 m l=D/n =26.4/64 =1.29故本设计的主冻结孔开孔间距为1.29m4.辅助冻结孔圈径及孔数的确定 （1）辅助冻结孔布置圈径： =12.4+23.18=18.76 =0.37+0.3%360=3.18 式中：-辅助冻结孔布置圈直径，米 -辅助冻结孔直井帮的距离，米 -辅助冻结孔深度，米 -冻结孔设计偏斜率（%）本设计取0.3（2）辅助冻结孔的个数确定 =19.64 取整数为20个式中：-辅助冻结孔的数量，个 -辅助冻结孔布置圈直径，米 -辅助冻结孔的开孔间距，（米） 一般按24或取（23）的整数（3）辅助冻结孔的开孔间距 式中：-辅助冻结孔布置圈直径，米 -辅助冻结孔选定数量，个 -辅助冻结孔实际开孔间距，米 观测孔的布置 布置原则： 水文观测孔：位于井筒净断面内，一般距井心1.02,0米，应不妨碍提升和方便掘砌工作 温度观测孔：1.位于偏斜较大的两冻结孔界面上 2.冻结壁内外侧至少各布置一个孔，新区或地质条件复杂的地区，孔数应适当增加。 结构： 水文观测孔：1.隔板套管式结构到一孔分层报导冻结壁形成情况 2,在主要含水层部分设过滤网 温度观测孔：1.测温管底部为封底式 2.管子接头不渗不漏 要求： 水文观测孔：1.成孔后要进行斜测，不允许偏出井外 2.下管后要把泥浆冲净，以防泥浆沉淀堵塞，影响正常观测 温度观测孔;成孔后要进行斜测，然后下1“2”钢管本设计结合矿井实际情况，布置3个温度观测孔，孔深分别。为360m、260m、100m。布置一个水文观测孔，深度为200m。主井井筒掘进断面为134.8m2,，冻结深度360m，布置主冻结孔64个，辅