王家井煤矿防水闸墙设计说明书.doc

耒阳市王家井煤业有限公司 防水闸墙施工设计 说明书 湖湖南南同同德德矿矿山山科科研研勘勘察察设设计计有有限限公公司司 二二 O O 一一三三年年十十二二月月 耒阳市王家井煤业有限公司 防水闸墙施工设计说明书 工程编号工程编号 S1309S1309 法人代表 法人代表 旷裕光旷裕光 总工程师总工程师 赵有国赵有国 项目负责人 项目负责人 王炳云王炳云 二二 O O 一一三三年年十十二二月月 设设 计计 责责 任任 人人 员员 专 业姓 名技 术 职 称签名 采 矿王炳云采矿工程师 采 矿申广君采矿工程师 通 风龙其平通风工程师 电 气李日升机电工程师 目目 录录 第一章 项目由来及设计依据 2 第一节 项目由来 2 第二节 设计依据 3 第二章 防水闸墙设计 4 第一节 设计参数确定 4 第二节 防水闸墙设计 4 第三节 防水闸墙施工 6 第三章 安全技术措施 9 附图附图 防水闸墙施工平 剖 断面图 1 第一章第一章 项目由来及设计依据项目由来及设计依据 第一节第一节 项目由来项目由来 耒阳市新市镇 马水乡境内有樟冲井田和王家井田 樟冲井田分布有新 市镇老雅背煤矿 利群煤矿屋图井和利群煤矿樟冲井 王家井田分布有新市 镇长冲里煤矿 利群煤矿王家井和耒阳界冲村煤矿 由于发生事故而关闭 新市镇长冲里煤矿和利群煤矿王家井现已组建了耒阳市王家井煤业有限公司 原规划新市镇老雅背煤矿 利群煤矿屋图井和利群煤矿樟冲井组建一个煤业 公司 由于资源枯竭已申请关闭 利群煤矿樟冲井采用斜井开拓方式 主斜井落底标高 20m 东翼暗井落 底标高 46m 为了争抢资源 该矿在 46m 往新市镇长冲里煤矿掘进了 680m 运输石门已至 601 钻孔附近 耒阳市王家井煤业有限公司长冲里煤矿采用斜井开拓方式 保留一主一 副二风四个井筒 目前最低开采标高 170m 耒阳市王家井煤业有限公司王 家井煤矿采用斜井开拓方式 保留一主一副一风四个井筒 目前最低开采标 高 110m 利群煤矿屋图井和利群煤矿樟冲井关闭后 地表水可通过废弃井筒 老 窑及开采裂隙带溃入井下 造成井下水位升高 给长冲里煤矿和王家井煤矿 安全生产构成极威胁 为了消除利群煤矿屋图井和利群煤矿樟冲井关闭老窑水对长冲里煤矿和 王家井煤矿威胁 王家井煤业有限公司决定在利群煤矿樟冲井 46 石门构筑 防水闸墙 该公司委托湖南同德矿山科研勘察设计有限公司对利群煤矿樟冲 2 井 46 石门构筑防水闸墙进行专项设计 第二节第二节 设计依据设计依据 1 煤矿安全规程 2010 2 煤炭工业小型矿井设计规范 GB50399 2006 3 煤矿防治水规定 国家安全生产监督管理总局第 28 号令 2009 年 9 月 21 4 煤矿采矿工程设计手册 5 混混凝土结构设计规范 GBJ10 89 3 第二章第二章 防水闸墙设计防水闸墙设计 第一节第一节 设计参数确定设计参数确定 1 1 防水闸墙位置选择 防水闸墙位置选择 设计防水闸墙位于樟冲煤矿 46 石门内 防水闸墙应处于岩石坚硬 稳 定 完整致密的岩层中 具体位置由公司根据现场情况确定 2 2 水压 水压 设计防水闸墙位于樟冲煤矿 46 石门内 巷道底板标高为 46m 樟冲井主井井口标高 159 24m 地面最低标高 122m 关闭后地下水 位升至地面 从地表最低处流出 水位高差为 148m 因此设计防水闸墙水压 P 17kg cm2 1 7 N mm2 3 防水闸墙巷道所处岩石为砂岩 岩石普氏系数 f 4 6 4 巷道断面规格 宽 B 高 H 2 2m 2 2m 5 混凝土强度设计值 根据水压和 混混凝土结构设计规范 GBJ10 89 中规定 混凝土强度取 C25 6 防水闸墙支撑面与巷道中心线夹角 防水闸墙所处围岩普氏系数 f 4 6 根据取值办法 20 第二节第二节 防水闸墙设计防水闸墙设计 一 防水闸墙结构形式一 防水闸墙结构形式 根据防水闸墙设计水压 防水闸墙结构形式设计为楔形 二 防水闸墙防水闸墙墙体长度墙体长度 根据 煤矿采矿工程设计手册 二个计算公式分别计算 取最大值 公式一 按圆柱形公式计算公式一 按圆柱形公式计算 4 2sin B r 0 1 cc ofd r L nf P 式中 L 水闸墙墙体长度 m H 水闸墙体前后巷道净高 取 2 2m B 水闸墙体前后巷道净宽 取 2 2m 防水闸墙支撑面与巷道中心线夹角 20 n 防水闸墙分段段数 取 1 fcc 混凝土轴心抗压强度设计值 0 95 根据查表得 C25 混凝土轴 心抗压强度为 12 5N mm2 0 结构的重要性系数 取 1 1 f 作用的分项系数 取 1 3 d 结构系数 取 1 2 1 75 硐室断面大取最大值 根据设计断 面 取 1 5 P 防水闸墙设计承受的水压 1 7 N mm2 将上述数据代入以上公式 r 3 22 m L 2 56 m 公式二 按楔形公式计算公式二 按楔形公式计算 2 4 11 4tan ofd cc HBP HB L BHf 5 式中 L 水闸墙墙体长度 m H 水闸墙体前后巷道净高 取 2 2m B 水闸墙体前后巷道净宽 取 2 2m 防水闸墙支撑面与巷道中心线夹角 20 fcc 混凝土轴心抗压强度设计值 0 95 根据查表得 C25 混凝土轴 心抗压强度为 12 5N mm2 0 结构的重要性系数 取 1 1 f 作用的分项系数 取 1 3 d 结构系数 取 1 2 1 75 硐室断面大取最大值 根据设计断面 取 1 5 P 防水闸墙设计承受的水压 1 7 N mm2 将上述数据代入以上公式 L 0 433 m 通过计算 取水闸墙墙体长度 L 3m 三 防水闸墙防水闸墙泄水方式的选择泄水方式的选择 根据该防水闸墙作用和施工方法 施工前 施工过程中可利用水泵将巷 道积水排出至地面 设计不考虑防水闸墙泄水 第三节第三节 防水闸墙施工防水闸墙施工 一 准备工作一 准备工作 1 1 排水 排水 防水闸墙施工前先排出 46 石门积水 排除积水前用局部通风机送风 6 局部局部通风机选用 YBT 11 型局部通风机 风筒直径 400mm 排水过 程中 现场必须配备 1 名专职瓦斯检查员 负责检查瓦斯等有害气体 2 2 巷道维修 加固 巷道维修 加固 排除 46 石门积水后 对沿线巷道进行全面检查 对松动的矸石进行处 理 对垮塌的地段进行全面维修 在确认安全的前提下 选择防水闸墙位置 防水闸墙应处于岩石坚硬 稳定 完整致密的岩层中 墙体开挖施工前 对 墙体前后 5m 进行加固处理 根据现场情况 采用锚网喷支护方式 锚杆选用 18 2 0m 间距 800mm 800mm 并挂网再喷浆 喷浆厚度不得小于 100mm 二 防水闸墙墙体开挖防水闸墙墙体开挖 在完成上述工作后 方可进行墙体开挖工作 墙体开挖采用爆破作用 并辅以风稿 尽量减少对围岩的破坏 开挖顺序 先开挖巷道顶部 再施工两帮 最后开挖巷道底部基岩 顶 部开挖后用锚网进行支护 支护好在确认安全的前提下 再施工两帮 两帮 开挖后用锚网进行支护 锚杆选用 18 2 0m 间距 800mm 800mm 最后开 挖巷道底部基岩 三 防水闸墙混凝土浇注防水闸墙混凝土浇注 1 1 施工方法 施工方法 在完成上述工作后 可进行防水闸墙混凝土浇注施工 施工必须连续进 行 中间不得间断施工 混凝土用机械搅拌 浇注施工用振动器和振动棒将 混凝土捣实 捣严 并保证与巷道四周接严接实 7 2 2 混凝土配比 混凝土配比 选用混凝土标号为 C25 水泥选用 32 5MPa 河砂为中砂 含泥量不超过 4 配比比例为水泥水 水 河沙 石子 420 kg 190 kg 580 kg 1240kg 3 3 墙体加固措施 墙体加固措施 为了增强防水闸墙墙体抗压和抗剪强度 设计在墙体内加布圆条和废旧 钢轨 圆条选用 16 螺纹钢 间距为 300mm 300mm 施工时用 10 铁丝扎紧 废旧钢轨利用矿方现有的 8kg m 或 11kg m 间距为 600mm 600mm 轨面向来 水方 施工前用电焊机焊牢固 布置方式见施工图 4 4 墙体养护 墙体养护 防水闸墙墙体施工完成后 必须保养 30 天 经验收合格后 方可带压投 入使用 8 第三章第三章 安全技术措施安全技术措施 1 施工前 公司必须根据防水闸墙设计编制防水闸墙施工作业规程 并 组织所有作业人员学习 2 防水闸墙施工时 矿方必须组织专门施工队伍连续作业 中间不得停 工 每班必须有一名矿领导现场值班 指挥 3 排除樟冲井暗井井筒及 46 石门积水前 必须由耒阳市煤炭局矿山 救护队检查水面上的空气成分 发现有害气体 必须及时处理 矿方在排水 中必须安排专职瓦斯检查员 负责瓦斯和有害气体的检查 排水过程中 如 有被水封住的有害气体突然涌出的可能 必须制定安全措施 4 排除 46 石门积水后 对沿线巷道进行全面检查 对松动的矸石进 行处理 对垮塌的地段进行全面维修 在确认安全的前提下 方可作业 5 对樟冲井主井绞车 暗井绞车进行检修 保证各种保护装置齐全 绞 车司机必须持证上岗 对运输材料矿车进行检查 确保运输车辆完好 6 加强通风管理 施工过程中必须保证正常 保证工作面风量不小于 40m3 min 7 加强防灭火管理