马家岩施工组织设计

山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 I 目 录 前 言 1 第一章 矿井工程概况 3 1 1 交通地理 3 1 2 地质概况 6 第二章 矿井建设施工准备及工业广场布置 14 2 1 四通一平 14 2 2 测量定位 控制坐标一览表 17 2 3 建安工程及施工总平面布置 17 2 4 永久建筑及设施利用 18 第三章 井巷工程施工及辅助系统 20 3 1 施工顺序及关键线路确定 20 3 2 井筒及相关硐室施工及支护方案 21 3 3 主要巷道及硐室施工 25 3 4 井巷工程施工辅助系统 28 第四章 地面建筑工程施工 37 4 1 工程概况 37 4 2 气象概况 37 4 3 地质条件 38 4 4 主要工程施工方案 38 4 5 地面建筑工程拟投入主要施工设备 70 4 6 地面建筑工程施工顺序及工期安排 71 第五章 主要机电安装工程 73 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 II 5 1 工程概况 主要机电工程一览表 73 5 2 工程安排 74 5 3 主要安装工程施工方法 74 第六章 矿井建设总工期 77 6 1 工期排队原则 77 6 2 工程施工进度指标 78 6 3 矿井施工关键节点日期及施工总工期 78 6 4 施工图供应计划 79 6 5 永久设备进场计划 80 第七章 施工项目管理 81 7 1 组织管理 81 7 2 工程招标与合同管理 82 7 3 投资控制 82 第八章 施工质量目标及管理 84 8 1 质量目标 84 8 2 质量管理体系 84 8 3 质量保证措施 84 第九章 施工安全管理 86 9 1 安全目标 86 9 2 安全管理体系 86 9 3 六大安全系统 86 9 4 主要安全技术措施 87 第十章 施工环境保护 98 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 III 附件 附件 附图一 工业场地施工总平布置图 附图二 施工场地临时设施示意图 附图三 井巷工程施工总平面图 附图四 巷道布置及机械配备平面图 附图五 主要巷道施工断面图 附图六 井巷施工通风系统图 附图七 永久通风系统图 附表一 三类工程综合工期安排图表 附表二 矿井设备用电负荷统计表 附表三 劳动力需用计划表 矿 土 安 附表四 主要施工材料需用计划表 附表五 主要施工设备需用计划表 附表六 主要施工机械设备表 附表七 施工图提交计划表 附表八 逐年工程量及投资计划表 附表九 建筑物及结构物特征表 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 1 前前 言言 一 概述 根据山西省政府关于 资源整合 联合改造 淘汰落后 优化结构 的煤 炭政策 晋煤重组办发 2009 27 号关于 太原市娄烦县煤矿企业兼并重组整合 方案 的批复意见 娄烦县马家岩煤矿为单独保留的矿井之一 根据 2009 年 12 月 28 日核发的 C1400002009121220050299 号采矿许可证 1980 西安坐标系 原设计生产能力 60 万 t a 这次兼并重组整合后生产能力为 90 万 t a 新增生 产能力 30 万 t a 矿区面积 3 867km2 批准开采煤层 4 9 煤层 保有资源 储量 69898kt 为了加快推进煤炭资源有效保护和合理开发利用 推进地方煤炭工业的发 展 提高效益 同时为贯彻山西省政府关于 资源整合 联合改造 淘汰落后 优化结构 的指导方针 合理保护 开发矿产资源 特编制该施工组织设计 二 编制依据 1 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司兼并重组整合项目初步设计 2 晋煤规发 2007 1207 号文及煤矿资源整合地质报告评审意见书 3 晋煤重组办发 2009 27 号关于 太原市娄烦县煤矿企业兼并重组整合 方案 的批复意见 4 国家工程建设强制性条文及有关的技术政策 设计规范 安全规程及技 术规定 5 现场踏勘过程中收集到的资料 三 指导思想 认真贯彻执行国家有关煤炭建设的方针政策 借鉴国内外大型矿井的建设 经验 以高效 安全 持续稳产 投资少 经济效益好为目标 根据井田具体 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 2 条件 采用先进适宜的技术 装备和管理模式 改革开拓部署和地面布置 建 立功能有效 结构简单 运行可靠 保证安全 技术与能力相互匹配的各生产 系统 把矿井建设成为具有中国特色的现代化矿井 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 3 第一章第一章 矿井工程概况矿井工程概况 1 1 1 1 交交通通地地理理 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限公司 单保矿井 位于太原市娄烦县城 北新舍科村以南 行政区划隶属娄烦县静游镇管辖 井田地理坐标 东经 111 44 27 111 46 09 北纬 38 08 59 38 10 13 井田面 积 3 867km2 批准开采 4 9 号煤层 生产规模 90 00 万吨 年 该矿位于娄烦县城北 北距岚县县城约 15km 南距娄烦县城约 10km 东南 距古交市约 48km 乡级柏油路通过本井田 东距太 原 岚 县 公路约 4km 可与太原市主要交通干道相接 交通比较方便 见图 1 1 1 比例 比例 1 1 320000320000 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限公司山西煤炭运销集团马家岩煤业有限公司 图图 1 1 11 1 1 交通位置图交通位置图 1 1 1 地形地貌 气候特征 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 4 井田位于吕梁山脉的东麓 地表呈侵蚀低山地貌 井田内总体地势南高北 低 最高点位于井田南部山梁 标高为 1372 4m 最低点位于井田北部的龙泉 河谷 标高为 1215 2m 最大相对高差 157 2m 本区属温带大陆性半干旱气候 四季分明 气候干燥 夏季短而燥热 冬 季长而寒冷 昼夜温差大 年平均气温 8 3 最高平均 20 7 最低平均 9 极端最低气温为 30 5 最高温度 36 4 年平均降水量 464 3mm 雨 水少 且多集中在 7 8 9 月 年蒸发量平均为 1762 1 mm 约为年降水量的 4 0 倍 无霜期为 135 145 天 每年 10 月底结冻 翌年 3 月底解冻 全年冰冻期 160 天以上 最大冻土深度 85 117cm 夏季主导风向多为东南风 冬季多西北 风 年平均风速 2 1m s 最大风速 16m s 风力一般为 5 级 最大可达 8 级 1 1 2 周边矿井及小窑开采情况 一 这次兼并重组整合前 根据 太原市娄烦县煤炭资源整合和有偿使用 工作方案 的核准意见 太原市娄烦县马家岩煤矿为单独保留的 5 座煤矿之一 二 周边矿井及小窑开采情况 1 井田北部为山西珠峰煤业有限公司 整合矿井 由原娄烦县辽海煤矿 安子湾煤矿和常胜窑煤矿及新增资源区整合 南为山西三聚盛煤业有限公司整 合矿井和山西顺昌煤业有限公司整合矿井 东南部为娄烦县麻地湾整合矿井 东部为国家规划区 西部无生产矿井 珠峰煤业有限公司整合矿井 由原娄烦县辽海煤矿 安子湾煤矿和常胜窑 煤矿及新增资源区整合而成 井田面积 5 6812km2 批采 4 7 9 号煤层 设计 生产能力 1 2Mt a 目前正在办理各种相关证件及手续 三聚盛煤业有限公司 由原娄烦县岩头村煤矿 宽阳沟煤矿和大沟煤矿及新增资源区整合而成 井田 面积 2 4734km2批采 9 号煤层 设计生产能力 900kt a 目前也正在办理各种相 关证件及手续 麻地湾 顺昌煤业有限公司由原娄烦县山庄头煤矿 石槽煤矿 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 5 及新增资源区整合而成 井田面积 0 9695km2 批采 9 号煤层 设计生产能力 900kt a 目前亦正在办理各种相关证件及手续 麻地湾煤矿由原娄烦县麻地湾 煤矿 新庄煤矿和新增资源区整合而成 井田面积 1 3882km2 批采 9 号煤层 设计生产能力 900kt a 目前正办理各种证件及手续 四邻关系图 1 2 1 四邻关系图四邻关系图 1 1 21 1 2 1 1 3 水系及主要河流 井田内河流不发育 没有常年性河流 黄土冲沟较发育 主沟多沿北 北 东向发育 支沟一般为北西向和南东向 井田北部有龙泉河自西向东流过 在 雨季汇集沿途冲沟内洪水 向东排入汾河 天旱时一般干涸 1 1 4 气象特征 麻 地 湾 煤 矿 三聚盛煤业 有限公司 顺昌煤业 有限公司 马家岩煤业 有限公司 区 划 规 山西珠峰煤业有限公司 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 6 本区属温带大陆性半干旱气候 四季分明 气候干燥 夏季短而燥热 冬 季长而寒冷 昼夜温差较大 年平均气温 8 3 最高平均 20 7 最低平均 9 极端最低气温为 30 5 最高温度 36 4 年平均降水量 464 3mm 雨 水少 且多集中在 7 8 9 月 年蒸发量平均为 1762 1mm 约为年降水量的 4 0 倍 无霜期为 135 145 天 每年 10 月底冻结 翌年 3 月底解冻 全年冰 冻期 160 天以上 最大冻土深度 85 117cm 夏季主导风向多为东南风 冬季 多西北风 年平均风速 2 1m s 最大风速 16m s 风力一般为 5 级 最大可达 8 级 1 1 2 2 地地质质概概况况 1 2 1 地层 井田内全部被新生界地层覆盖 根据钻孔揭露及勘探区资料 井田内地层 自老到新有 奥陶系中统峰峰组 O2f 石炭系中统本溪组 C2b 上统太原 组 C3t 二迭系下统山西组 P1s 下石盒子组 P1x 上第三系上新统 N2 和第四系中上更新统 Q 1 2 2 含煤地层 井田主要含煤地层为二迭系下统山西组和石炭系上统太原组 山西组含煤 地层厚 34 07 62 2m 平均 52m 含煤 4 层 自上而下编号为 1 2 3 1 3 2 煤层 均不可采 平均煤层总厚 0 85m 含煤系数 1 63 含煤性差 太原组地层总厚 110 64 127 39m 平均 116 0m 含煤 8 层 分别为 4 5 6 7 8 9 10 11 号煤层 其中 4 7 9 号煤层全区稳定可采 平均 煤层总厚 20 68m 可采煤层总厚 20 55m 含煤系数 17 83 可采含煤系数 17 71 含煤性好 1 2 3 构造 该井田位于宁武煤田南部 井田构造形态大致为一走向北西 向北东倾伏 的单斜构造 地层倾角一般 5 14 一般 10 左右 井田内目前发现 3 条 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 7 断层 均位于井田北部 为正断层 其落差分别为 20 25m 20m 5m 井田内 未发现陷落柱及岩浆侵入现象 三条断层特征如下 F17 为正断层 位于井田北部边缘 原常胜窑煤矿井下揭露 走向北东 倾向北西 倾角 75 落差 20 25m 井田内延伸 700m 左右 推测在 231 钻孔 西 200m 尖灭 F16 为正断层 位于井田北部 F17之南 走向北东 倾向北西 倾角 75 落差 20m 井田内延伸约 1000m 为本矿井下揭露 推测在 231 钻孔南 340m 尖灭 F15为正断层 位于井田北部 走向北东 倾向北西 倾角 75 落差 5m 井田内延伸长度 500m 为本矿井下揭露 推测在 231 钻孔南 340m 尖灭 综上所述 井田为简单的单斜构造 起伏较小 地层倾角 4 15 左右 陷落柱不发育 井田未发现岩浆岩侵入 断层虽较发育 但规模不大且均有所 控制 对井田内煤层开采影响不大 井田地质构造属简单型 1 2 4 煤层及煤质 1 2 4 1 可采煤层 井田内可采煤层有 4 7 9 号 3 层煤 分别叙述如下 4 号煤 位于太原组顶部 井田西南部遭受风化剥蚀 赋煤区内属稳定 可采的厚煤层 煤厚 7 00 8 47m 平均 7 78m 结构中等 含夹石 0 4 层 顶板为砂质泥岩 粉砂岩 局部为砂岩或炭质泥岩 底板为砂质泥岩或中砂岩 7 号煤 位于太原组中部 L3石灰岩下 4m 左右 上距 4 号煤层 41 32m 煤层厚 1 07 1 46m 平均 1 24m 井田西南部遭受风化剥蚀 赋煤区 内为稳定可采薄煤层 顶板为砂质泥岩或粉砂岩 局部为泥岩及灰岩 底板为 粉砂岩及砂质泥岩 该煤层结构简单 一般不含夹矸 9 号煤 位于太原组中下部 L1灰岩之下 上距 7 号煤层 25 07m 左右 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 8 井田西南部局部遭受风化剥蚀 赋煤区内为稳定可采的厚煤层 煤层厚 9 12 13 43m 平均 11 81m 结构复杂 含夹石 0 5 层 顶板为泥灰岩或石 灰岩 局部为砂岩 底板为泥岩或砂质泥岩 可采煤层特征详见表 1 2 1 表 1 2 1 可采煤层特征表可采煤层特征表 顶底板岩性 煤层号煤层厚度 m 煤层间距 m 结构 夹矸数 稳定性 顶板底板 4 7 008 47 7 78 0 4稳定可采 砂质泥岩 粉砂岩 砂质泥岩 中砂岩 32 41 25 4868 38 7 1 07 1 46 1 24 0 稳定可采 砂质泥岩 粉砂岩 粉砂岩 砂质泥岩 9 9 12 13 43 11 81 07 25 48 2823 23 0 5稳定可采 泥灰岩 石灰岩 泥岩 砂质泥岩 1 2 4 2 煤质 物理性质及煤岩特征 1 煤的物理性质及煤岩特征 物理性质 各煤层均为深黑色 亮黑色 玻璃光泽 条痕呈褐色 断口 为阶梯状或参差状 亮煤中内生裂隙较发育 比重随灰分含量不同而异 煤岩特征 a 宏观煤岩特征 4 号煤以暗煤为主 少量亮煤 镜煤 不均一块状结构 宏观煤岩类型为 半暗 暗淡型煤为主 7 号煤以亮煤为主 呈均一状 多与暗煤组成似条带状结构 宏观煤岩类 型以半亮 光亮型煤为主 9 号煤多由亮煤 镜煤与暗煤组成条带状 宏观煤岩类型以半暗 半亮性煤为 主 b 显微煤岩特征 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 9 4 号煤以镜质组 丝质组为主 镜质组占 54 6 丝质组占 42 1 稳定组 分含量极少 仅占 3 3 无机组分以粘土为主 占无机组分的 96 0 显微煤 岩类型以微亮暗煤为主 微暗煤 微矿化煤的含量也较高 7 号煤以镜质组为主 占 67 7 丝质组次之 占 25 3 稳定组分占 7 0 无机组分以粘土为主 占 7 3 9 号煤以镜质组为主 占 61 7 丝质组次之 占 36 2 稳定组分含量较 少 占 2 1 无机组分以粘土为主 占无机组分总量的 83 3 显微煤岩类型 以微亮煤为主 井田内主要可采的 4 7 9 号煤 为气煤 洗选符合要求后可作炼焦配煤 及化工用煤 也是较好的动力用煤和民用燃料 1 2 5 煤层顶底板特征 1 矿井采煤方法和顶底板管理方法 确定矿井采用一次采全高长壁综采的采煤方法 顶板采用全部垮落法管理 设计初期开采太原组 4 号煤层 首采工作面煤层平均厚度 7 18m 设计采 用综采放顶煤采煤法 采高 3 0m 放顶煤高 4 18m 采放比 1 1 393 全部垮 落法管理顶板 2 顶底板条件 1 主要可采煤层的顶底板岩石特征 主要可采煤层为 4 7 9 号煤 顶底板条件 4 号煤层顶板为砂质泥岩或粉砂岩 底板为粉砂岩或砂质泥岩 7 号煤层顶 板为砂质泥岩或粉砂岩 底板为砂质泥岩或粉砂岩 9 号煤层顶板为泥灰岩或 石灰岩 底板为泥岩或砂质泥岩 根据龙泉井田精查地质报告资料 各种岩石的岩石力学性质见表 1 2 2 表 1 2 2岩石力学参数表岩石力学参数表 岩石名称石灰岩中砂岩细砂岩粉砂岩砂质泥岩 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 10 试验结果 项目名称 抗压强度 MPa m2 117 6 151 992 71 95 06 61 74 96 82 106 5 3 88 2 112 7 抗拉强度 MPa m2 3 92 4 9 2 16 1 2 6 井田水文地质 井田为黄土高原的低山丘陵区 全部被新生界覆盖 井田内主干冲沟沿北 东方向发育 次一级冲沟为北西向和南东向 井田内冲沟多由主干冲沟向北东 汇入龙泉河 龙泉河位于井田北部 流向由西向东 汇入汾河 1 2 7 矿井充水因素分析 1 地表水 马家岩煤矿主井位于龙泉河南岸 原主斜井井口标高 1230 598m 新掘主 斜井井田标高为 1230m 副斜井井口标高 1225m 龙泉河下游 距矿井工业场 地约 1100m 处河床标高 1208 4m 推测矿井工业场地处河床标高为 1215 7m 龙泉河汇水面积约 150 36km2 Q1 100 901 6m3 s Q1 300 1094 3m3 s 河道 宽约 40m H100 3 2m H300 3 6m 最大洪水位标高为 1218 9 1219 3m 低 于原主井口 11 298m 低于副井口 5 7m 因此 井口不受龙泉河洪水威胁 2 含水层水 4 号煤层直接充水含水层为山西组砂岩裂隙孔隙含水层 7 9 号煤层直接 充水含水层为太原组岩溶裂隙含水层 一般情况下 除煤层露头附近浅埋区 由于此两含水层富水性均弱 补给条件差 因此对矿井生产影响不大 但煤层 浅埋区即露头附近 含水层富水性有所增强 且有可能沟通第三 四系潜水含 水层 故对 4 7 9 号煤层的开采会产生一定的影响 9 号煤层下部的奥陶系 岩溶含水层 为间接充水含水层 此含水层富水性强 水位标高为 1120m 左右 井田东北部煤层最低标高低于奥灰水位标高 为承压区 最低位置在井田北部 标高 860m 承压水头最大 319 22m 9 号煤层与奥陶系地层之间隔水层厚度为 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 11 59 22m 根据 煤矿防治水规定 突水系数公式 Ts P M 计算 则 Ts 0 053 MPa m 正常块段安全突水系数一般不大于 0 1Mpa m 底板受构造 破坏块段安全突水系数一般不大于 0 06Mpa m 该矿 9 号煤层 Ts 0 053 属于 相对安全区 一般不会发生突水危险 4 号煤层底板最低标高 950m 承压水头 为 295 22m 底板隔水层厚度 125 22m 按 煤矿防治水规定 公式 Ts P M 计 算 则 Ts 0 023 Mpa m 小于底板受构造破坏块段安全突水系数值 0 06Mpa m 属于相对安全区 正常情况下不会发生突水危险 虽然如此 为了 保证安全生产 在采掘之前 对首采区应进行三维勘探 探清隐伏断层和陷落 柱 发现构造 必须在断层和陷落柱周围留设 30 40m 的防水煤柱 以防发生 突水事故 综上所述 根据 煤矿防治水规定 该矿井水文地质类型 4 号煤为 中等 9 号煤为复杂 3 老窑采空区积水 采空区分布情况 本次重组整合前 原娄烦县马家岩煤矿 保留矿井 原新舍科坑口 已关 闭 对井田内 4 9 号煤层已进行了大面积开采 其中 4 号煤层采空区面积约 680967m2 9 号煤层采空区面积约 1105164m2 采空区均位于井田西南部 采空区积水情况 井田内 4 9 号煤层分布有大面积采空区 采空区存在一定量积水 其积水 量系根据经验估算 关闭的矿井采空区积水量 采用矿井涌水量乘以关闭时间 进行反算 根据本矿及相邻煤矿的实际情况 现采用经验公式对井田内 4 9 号 煤层采空区积水量估算如下 Q积 K M F cos 式中 Q积 采空积水总量 m3 M 采空区平均采高线或煤厚 m 4 号煤层平均厚度 7 78m 9 号煤层平均厚度 11 81m 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 12 F 采空积水区的水平投影面积 m2 煤层倾角 取 12 k 采空区充水系数 取 0 25 估算结果见下表 1 2 3 表 1 2 3 本井田采本井田采 古古 空区积水量估算表空区积水量估算表 矿名煤层号 积水区编 号 采 古空区积水面积 m2 积水量 万 m3 原娄烦县马家岩煤 矿 87441 74 452185 20 原新舍科坑口 已 关闭 4 7202512 32 小计 19 26 原娄烦县马家岩煤 矿原新舍科坑口 已关闭 9 9 1105164333 59 导水性评价 井田内 4 7 号煤层顶板为粉砂岩 砂质泥岩 老顶为细砂岩 全部冒落管 理顶板时 根据 三下采煤规程 冒落带 Hm 导水裂隙带 Hli 的高度可 用下式计算 Hm A1 2 2 1020 M Hli 式中 A1 100 M 4 7 M 19 M 为开采煤层厚度 9 号煤层老顶为石灰岩 全部冒落管理顶板时 根据 三下采煤规程 冒落 带 Hm 导水裂隙带 Hli 的高度可用下式计算 H1 A1 2 5 1030 M Hli 式中 A1 100 M 2 1 M 16 M 为开采煤层厚度 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 13 井田内各可采煤层冒落带高度 导水裂隙带最大高度见下表 经计算 7 号煤层导水裂隙带最大高度小于 4 7 号煤层层间距 但由于 4 号煤层开采后 对 4 号煤层底板破坏深度约 16m 左右 4 7 号煤层层间距减去 底板破坏深度小于 7 号煤层导水裂隙带最大高度 因此井田内各可采煤层导水 裂隙带最大高度均大于各可采煤层之间的层间距 表 1 2 4 冒冒落落带带高高度度 导水裂隙带最大高度统计表导水裂隙带最大高度统计表 煤层 煤层厚度 m 层间距 m 冒落带高度 m 导水裂隙带最 大高度 m 4 7 00 8 47 7 78 11 80 16 2068 21 38 68 48 25 41 32 7 1 07 1 46 1 24 2 79 7 1934 17 9 9 12 13 43 11 81 23 23 28 48 25 07 26 45 31 45119 94 在开采下部煤层时 上部煤层采 古 空区积水如不及时探放 会沿裂隙 导入下部煤层 形成水害 在煤层埋藏浅 在井田西南部各煤层开采后 产生 的裂隙波及到地表 使大气降水 地表水沿裂缝导入井下 造成灾害 见 4 9 号煤层含水性图 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 14 第二章第二章 矿井建设施工准备及工业广场布置矿井建设施工准备及工业广场布置 2 2 1 1 四四通通一一平平 2 1 1 道路 矿井整合后生产的煤炭为动力用煤 其主要用户是供应电厂 地方工业及 民用 鉴于上述特点 煤炭外运仍维持现有公路运输方式 利用整合矿原有主 副 风井工业场地 工业场地东距太 原 岚 县 公路约 4km 该场外公路 为三级道路 路面宽 6 0m 设计行车速度 30km h 水泥路面 平均日双向交通 量为 2000 辆 a 能满足矿井煤炭外运要求 主 副井场地与风井场地有 0 16km 长的二级沥青道路相连 该路路面宽 5 0m 路基宽 6 5m 沥青路面 地面爆炸材料库由当地公安部门确定 确定后设计工业场地至地面爆炸材 料库之间道路为三级道路 路面宽 4 5m 路基宽 5 5m 砂石路面 主 副井场地与排矸场地之间有 2 13km 长的四级砂石道路相连 该路路面 宽 5 0m 路基宽 6 5m 砂石路面 场内运输任务主要是生产所用材料 设备的运送 运输方式采用窄轨和公 路相结合的方式 2 1 2 供水 各水源水质不同 各用水单位对水质要求也不相同 因此矿井采用分质供 水 2 1 2 1 地面生产 生活供水水源 根据现场调研 本矿井重组后生产和生活用水由本矿井新建深水井供给 深水井水源取自奥陶系含水层 奥陶系含水层岩溶裂隙发育 富水性强 可作 为本矿井地面生产 生活永久 可靠的供水水源 2 1 2 2 井下供水水源 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 15 矿井正常涌水量为 150m3 h 最大涌水量为 200m3 h 涌水排出地面后 经 净化处理后 水质指标为 SS 含量 15mg L 30 mg L 悬浮物粒径 0 2mm 0 3mm PH 7 3 6 5 8 5 每 100mL 水样中未检出总大肠菌群和粪大 肠菌群 水质符合井下防尘洒水用水水质标准 可作为井下消防 洒水及井下 各用水设施用水水源 2 1 3 供电 本矿井属一级负荷用电 采用双回路电源供电 两回电源线路同时分列运 行 互为备用 保证矿井供电的连续性及可靠性 在一回供电系统发生故障时 另一回供电系统保证向矿井不间断供电 10kV 配电装置采用具有 五防 功能的金属铠装移开式高压开关拒 防止 误操作 为防止雷电 在 35kV 变电所设独立避雷针 35kV 线路全线架设避雷 线 为防止雷电侵入波 变电所 35kV 10kV 各段母线上均设有避雷器保护 为 防止真空断路器操作过电压 开关柜上装设有三相组合式过电压保护器 为使 建筑物免遭雷击 根据建筑物的重要性 使用性质 发生雷电事故的可能性和 后果 按规范规定标准采取相应的防雷措施 电气设备的继电保护和自动装置均按国家标准给予配置 35kV 变电所设微 机保护和综合自动化系统 保证供电安全可靠 地面所有正常不带电的电气设 备金属外壳均可靠接地 照明系统插座回路设漏电保护 保证人身和设备安全 减少电气事故引起的火灾 地面建筑物内均作等电位联结 矿井设备用电详见附表二 矿井设备用电负荷统计表 2 1 4 通讯 1 行政通信 鉴于现代通信技术迅猛发展的趋势和节省初期投资 该矿井不单独设置行 政电话交换机 而采用设置 80 门行政电话虚拟网点 与县电信局之间建立虚拟 网 信道采用光缆传输 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 16 2 调度通信 1 矿井生产调度 矿井生产调度通信系统是用于负责指挥全矿的安全生产 调度及抢险救灾 的通信系统 根据矿井的生产规模及井上下电话用量的估算 该矿井设置一套 KTJ4H 128 门的数字程控调度交换机来构成矿井生产调度通信系统 在井下采掘工作面 井下变电所 井下水泵房 胶带输送机机头 机电硐 室等处均安装矿用本安型调度电话机 主要生产环节之间还设有直通电话机 井下水泵房 井下变电所 井下避灾硐室 矿井地面 35kV 变电所 矿山救护队 地面通风机房等重要场所均设有直接与矿井调度监控中心通话的直通电话 作为有线通信系统的补充 在地面生产系统配置一套无线对讲系统 2 1 5 场地平整 整个场区已经基本平场 设计中尽量利用现有地势 以节省投资减少土方 量 工业场地内四个井筒 其标高分别为 主斜井井口标高 1230m 副井标高 1225 0m 一次变坡点 1227 56m 二次变坡点 行人斜井井口标高 1230 598m 风井标高 1252 681m 该矿为单独保留矿井 利用已有的工业场地 新增建构筑物有 副井井口房 副井天轮架 副井绞车房 空气加热室 综采库 机修车间 器材库 消防材料库 油脂库 坑木加工房 调节池 斜管沉淀池 中转水池 污泥池 静压清水池 井下水处理车间 联合建筑等 根据副井标高确定其平 场标高为 1226 5m 1227 0m 之间 整个竖向设计挖方为 47065m3 填方为 46150m3 土石方工程量总计为 93215m3 工业场内地表雨水均由西南向东采用排水明沟及盖板沟相结合方式进行排 放 直接排出场外 排水沟最小坡度 5 水沟盖板采用汽 20 级水泥混凝土 盖板 厚度 19cm 场地排雨水充分利用现有排水设施 采用地面漫流至排雨水 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 17 明沟 并纳入原有排水系统汇合后 排向场外 排水沟最小坡度 5 排水明 沟与道路交叉口 明沟加盖板 排雨水明沟采用 M5 水泥沙浆砌 MU30 片石加固 过水断面为梯形 局部设 钢筋砼盖板 2 2 2 2 测测量量定定位位 控控制制坐坐标标一一览览表表 测量定位 控制坐标一览表测量定位 控制坐标一览表 表 2 2 1 井田拐点坐标 西安 80 坐标北京 54 坐标 拐点 编号 XY 拐点编号 XY 14224811 7519565429 851422486019565500 24224438 7519565034 852422448719565105 34224621 7519564859 853422467019564930 44226401 7619564859 8544226401 7619564859 85 54226691 7619565744 855422674019568515 64225301 7619567049 856422535019567120 74224691 7619567289 857422474019567360 84224691 7619567329 858422474019567400 94224451 7619567329 859422450019567400 104224451 7519565949 8510422450019566020 114224441 7519565785 8511422449019565856 2 2 3 3 建建安安工工程程及及施施工工总总平平面面布布置置 工业场地内建 构 筑物按功能用途划分为三个区 主生产区 辅助生产 区 行政办公区 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 18 主生产区 主生产系统布置有主井井口房 主提升输送机走廊 主提升驱 动间 筛分选矸楼 混煤入储输送机走廊 混煤机头房 块煤入储输送机走廊 块煤机头房 矸石输送机走廊 煤储煤场 汽车磅房 辅助生产区 辅助生产系统布置有副井井口房 副井天轮架 副井绞车房 空气加热室 综采库 机修车间 器材库 消防材料库 油脂库 坑木加工房 调节池 斜管沉淀池 中转水池 污泥池 静压清水池 井下水处理车间 联 合建筑 行政办公区布置有办公楼 单身宿舍 食堂 车库 锅炉房 门卫 厕所 生活污水处理设备 工业场地 主井场地 副井场地 风井场地 占地面积为 7 28ha 爆炸材料 库占地面积为 0 2ha 矸石场地占地面积为 3 19ha 工业场地总占地面积为 10 67ha 为满足生产运输和消防安全 以及各种管线布置 生产安全 卫生和绿化 要求 场区主要通道宽度设计为 20 0m 45 0m 工业场地用地面积及技术经济指标见表工业场地用地面积及技术经济指标见表 表 2 3 1 序号项目名称单位数量备注 1 工业场地占地面积 ha7 28 2 工业场地围墙内面积 ha 3 其中 建 构筑物占地面积 ha0 33 4 一般加固场地铺装面积 ha5 33 5 绿化占地面积 ha2 19 6 围墙长度 m585 7 排水沟长度 m697 8 窄轨铁路长度 m375 9 道岔付 9 10 绿化占地系数 20 以上 11 场地利用系数 77 5 12 场地平整工程量 挖方 m34706513 填方 m346150 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 19 2 2 4 4 永永久久建建筑筑及及设设施施利利用用 在施工准备期中 应完成的主要工作为 实测定位 工业场地平整及障碍 物拆迁 实现水 电 路 通信 及场内外排水的畅通 完成必要的生活设施 及施工需要的工业设施 尽量利用永久建筑 设备 设施进行施工 以避免重 复投入 充分准备建设期间需要的各种材料及设备 编制劳动力计划和施工队 伍进场计划 施工队伍 施工装备应按计划到位展开前期工程 并对其进行技 术培训 搞好技术交流 以确保尽快开工 顺利施工 施工准备前及施工准备过程中 各类工作之间有着密切的联系 必须超前 调查研究 抓住重点 统一布署 加强协调 综合平衡 才能使前期及施工准 备期前的工作切实起到应有的保障作用 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 20 第三章第三章 井巷工程施工及辅助系统井巷工程施工及辅助系统 3 3 1 1 施施工工顺顺序序及及关关键键线线路路确确定定 3 1 1 施工顺序 3 1 1 1 矿建井巷工程的施工顺序与安排 基建工程 初设 明确要求 主要环节工程应首先开工 为其它支线工程 创造施工空间 井巷工程施工顺序应遵循下列原则 1 明确主要环节工程的施工顺序 2 区域内主要连锁工程要优先组织施工 3 主要连锁工程其永久支护形式应选择 光爆 锚 网 锚索 喷浆 等 复合支护形式 以提高巷道围岩自锁能力 主斜井施工区域安排在 2011 年 6 月开始准备 准备期三个月 9 月正式开 工 工期为 11 7 个月 副斜井及井底车场施工区域安排在 2011 年 6 月开始准备 准备期三个月 9 月正式开工 工期为 9 8 个月 轨道大巷施工区域安排在 2011 年 6 月开始准备 准备期三个月 9 月正式 开工 工期为 10 4 个月 回风斜井施工区域安排在 2011 年 6 月开始准备 准备期三个月 9 月正式 开工 工期为 12 6 个月 总之 矿建井巷工程施工初期要注重施工队伍的的素质建设 所涉及施工 队伍均为专业队伍 大搞技术革新 以现场专业技术培训为侧重点 精简管理 机构 增加现场施工队伍的含金量 3 1 1 2 地面土建工程的施工顺序与安排 优先施工主井井口房 入筛输送机走廊 选矸楼 块煤输送机走廊 块煤 机头房 矸石输送机走廊 混末上仓输送机走廊 混末煤仓 16m 两个 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 21 副井井口房 综采库 机修车间 坑木加工房 副井绞车房 副井天轮架 风 机值班室 空压机房 汽车磅房 地面 35KV 变电所 主井空气加热室 副井空 气加热室 进风行人井空气加热室 井下水处理车间 加压泵房 锅炉房 生 活污水处理车间 烟囱 生活污水处理调节池 生活污水处理回用水水池 斜 管沉淀池 中转水池 静压清水池 调节池 污泥池 高山水池 深水井 在 互相不受影响的条件下平行作业 土建工程自 2011 年 9 月开始至 2012 年 9 月 18 日结束 3 1 1 3 机电系统工程的施工顺序与安排 机电设备购置按大型设备提前 4 个月订货 中小型设备提前 3 个月订货的 计划进行 机电安装工程按独立工程优先施工 其余安装工程根据井巷 土建工程的 进展平行或交叉作业 机电安装工程自 2011 年 11 月开始至 2012 年 9 月结束 详见附表一 三类工程综合工期安排图表 3 1 2 关键线路确定 井巷工程关键工程 主斜井 副斜井 井底车场及硐室 回风斜井 运输 大巷 轨道大巷 回风大巷 土建工程关键工程 主井井口房 入筛输送机走廊 选矸楼 块煤输送机 走廊 块煤机头房 矸石输送机走廊 混末上仓输送机走廊 混末煤仓 16m 两个 副井井口房 综采库 机修车间 副井绞车房 副井天轮架 空压机房 地面 35KV 变电所 井下水处理车间 加压泵房 锅炉房 生活污水 处理调节池 生活污水处理回用水水池 斜管沉淀池 调节池 高山水池 深 水井 3 3 2 2 井井筒筒及及相相关关硐硐室室施施工工及及支支护护方方案案 本矿井两个水平开拓全井田 第一水平标高 1090m 第二水平标高 1040m 矿井采用斜井开拓 矿井投产时共布置有三个井筒 即主斜井 副斜井 回风 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 22 斜井 通过三个井筒实现矿井运输 通风等功能 1 主斜井 主斜井设计斜长 354 93m 倾角 25 度 方位角 329 度 井口标高 1230m 井筒形状为半圆拱性 井筒净宽 4 5m 净高 3 65m 净断面 14 25m 表土段 采用钢筋混凝土支护 支护厚度 350mm 掘进断面 18 42 混凝土强度为 C30 基 岩段采用荒料石砌碹支护 厚度为 300mm 围岩坚硬稳定时 可采用锚网喷支 护 喷厚 120mm 掘进断面 15 9 表土段采用普通法进行施工 明槽段采用挖掘机接力开挖 一次挖到底后 先由下向上绑扎钢筋 支设内外碹胎 由下向上砌筑钢筋混凝土井壁 最后进 行水沟 台阶和防水施工 暗挖段采用人工配合小型挖掘机挖 装岩 人工洋 镐 风镐配合刷帮 风化带采用浅眼松动爆破掘进 PB 60 型装岩机装箕斗 采用两台挖掘机开挖 一台挖掘机沿地面开挖 一台挖掘机挖掘井筒 同时进 行 挖出的土装入自卸汽车运出 当边坡局部不稳定时 应采用板桩法临时支 护 板桩法无法维护时 应减小边坡坡度乃至改变施工方案 井筒表土段施工期间 先铺底 待井筒施工完毕后 后退式铺设上层混凝 土 暗挖段掘进采用人工风镐挖掘 装岩 洋镐配合刷帮 风化带采用浅眼松 动爆破掘进 PB 60 型装岩机装箕斗 采用绞车提升 地面安设翻矸架 提至 地面的箕斗再翻矸架上自动翻矸 配备自卸式汽车排至建设单位指定地点 临时支护采用 18 槽钢棚作为临时支护 棚间距 600 800mm 永久支护在 明槽段 暗挖段均采用钢筋砼支护 钢筋混凝土支护同明槽段 该段不用外侧 模板 砌筑水沟 台阶的工作安排在工作面后进行 由喷浆成巷班负责 永久台 阶距离装岩机不得超过 30m 确保一次成巷 方便施工 管路待井筒施工完毕 后从下向上进行安装铺设 躲避硐在移耙岩机后 在不影响正常掘进的情况下 由喷浆班在后路施工 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 23 2 副斜井 副斜井设计斜长 345 5m 倾角 23 度 方位角 313 5 度 井口标高 1225m 井筒形状为半圆拱性 井筒净宽 4 2m 净断面 12 3m 表土段采用钢 筋混凝土支护 支护厚度 300mm 掘进断面 16 25 混凝土强度为 C30 基岩 段采用荒料石砌碹支护 厚度为 300mm 围岩坚硬稳定时 可采用锚网喷支护 喷厚 100mm 掘进断面 14 2 表土段采用普通法进行施工 明槽段采用挖掘机接力开挖 一次挖到底后 先由下向上绑扎钢筋 支设内外碹胎 由下向上砌筑钢筋混凝土井壁 最后进 行水沟 台阶和防水施工 暗挖段采用人工配合小型挖掘机挖 装岩 人工洋 镐 风镐配合刷帮 风化带采用浅眼松动爆破掘进 PB 60 型装岩机装箕斗 明槽开挖采用两台挖掘机开挖 一台挖掘机沿地面开挖 一台挖掘机挖掘 井筒 同时进行 挖出的土装入自卸汽车运出 当边坡局部不稳定时 应采用 板桩法临时支护 板桩法无法维护时 应减小边坡坡度乃至改变施工方案 当 明槽内涌水量直接流入原井筒内 用混凝土浇筑 暗挖段掘进采用人工风镐挖 掘 装岩 洋镐配合刷帮 风化带采用浅眼松动爆破掘进 PB 60 型装岩机装 箕斗 采用绞车提升 地面安设翻矸架 提至地面的箕斗再翻矸架上自动翻矸 配备自卸式汽车排至建设单位指定地点 临时支护采用 18 槽钢棚作为临时支 护 棚间距 600 800mm 永久支护明槽段 暗挖段均采用钢筋砼支护 钢筋混 凝土支护同明槽段 该段不用外侧模板 砌筑水沟 台阶的工作安排在工作面后进行 由喷浆成巷班负责 永久台 阶距离装岩机不得超过 30m 确保一次成巷 方便施工 管路待井筒施工完毕 后从下向上进行安装铺设 躲避硐在移耙岩机后 在不影响正常掘进的情况下 由喷浆班在后路施工 采用大串联连线方式 现场负责施工的工程技术人员应根据岩石的硬度 厚度 节理 裂隙发育情况 选用的炸药种类 性能及涌水量等因素重新设计 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 24 爆破参数 施工中及时调整 确保快速 优质 安全施工 3 行人斜井 利用原有的主斜井 井筒倾角 19 B 3000mm H 2900mm 净断面积 7 4m2 井筒斜长至 4 号煤层为 325m 至 9 号煤层为 416 5m 装备 RJY30 19 473 型 架空乘人器 1 套 设台阶 扶手 4 回风斜井 回风斜井为旧井筒刷大工程 原井筒刷大至净宽 4 0m 净高 3 5m 净断 面 12 3m2 斜长 219m 倾角 20 设人行道台阶 为矿井专用回风井和安全出 口 井筒表土段采用钢筋混凝土支护 厚度 300mm 混凝土标号 C30 基岩段采 用荒料石砌碹支护 厚度 300mm 围岩坚硬稳定时 可采用锚喷网支护 喷厚 100mm 表土段与基岩段间井筒需设置宽度为 200mm 的沉降缝 用 200mm 厚的经 防腐处理的木板密实充填 回风斜井井筒刷大均采用放小炮配合人工修边整形方式 先拆除井筒原有 支护 然后人工刷大至设计断面 再根据设计选择相应的永久支护方式 井筒 施工过程中 水沟和台阶砌筑要与巷道掘进同步进行 井筒施工到底后 由下 至上倒退先进行扶手安装 再进行混凝土底板浇筑 施工时 根据围岩情况采用放小炮从外向里拆除旧碹体 人工配合修边整 形至设计轮廓 每修整完 1 米进行一次临时支护 临时支护采用 12 矿工钢拱 形支架 每米一架 支架腿与基础下底面持平 拱部用金属网木板构顶的方式 维护 人工修整和进行临时支护时 必须在至少 3 根 穿鞋戴帽 立柱护顶的 情况下进行 严禁空顶作业 进行完临时支护后开始挖基础 刷大时采用短掘 短支的方法施工 即每刷 2 米浇筑砼成巷 2 米 施工采用 YT 28 型凿岩机打眼 中深孔光面爆破 LWL 120 耙岩机装矸 4m 侧卸箕斗排矸 全断面掘进 一次 成巷的钻爆作业方法施工 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 25 当井筒工作面遇到地质构造 如断层 陷落柱 褶曲或围岩特别破碎等时 应立即停止掘进 并及时汇报监理和业主 报批专项措施后方可恢复施工 当 井筒工作面出现井帮压力增大 有风声 蜂鸣声 雷鸣声 断裂声 煤岩帮掉 渣 剥落 钻孔变形或钻杆夹孔 空气发冷等异常征兆时 必须立即停电撤人 汇报监理和业主 弄清情况并采取措施后方可继续施工 过断层和围岩破碎带 等不良地质地段时 采取适当加密锚杆间排距或增挂钢筋网等综合支护措施 采取短掘短砌方式施工 当施工至距煤层顶板 10m 时 掘进严格执行 探三进 一 制度 过煤层期间 瓦检员必须跟班作业 随时检查探眼和工作面的瓦斯 情况 若瓦斯浓度超限时 启动备用局扇与原局扇并联对井下供风 发现异常 立即停止掘进 瓦检员和班长负责撤出井下人员 逐级上报 等候处理 过煤 层时 井筒临时支护采用挂网锚喷 锚杆采用 40 1800mm 管缝式锚杆 锚杆 间排距 800 800mm 当围岩类别大于 类时 锚杆间排距缩至 700 700mm 三花布置 托板采用 200 200 10mm 的钢托板 金属网为 4 6mm 钢筋网 网 格 50 50mm 搭接长度 200mm 初喷砼厚度不少于 50mm 当井筒施工通过含水 层时 必须坚持 有掘必探 先探后掘 的原则指导施工 当井筒涌水量小于 5m3 h 时 正常掘进采取用风泵将水排入矿车内随矿车出矸带水的方法排至井上 若井筒涌水量大于 10m3 h 时 采用在避人硐内施工水仓 在水仓内安设水泵直 接排至地面的方法施工 工程施工中 如需进行注浆时 可按下述方案进行作 业 具体注浆堵水专项措施待另提 3 3 3 3 主主要要巷巷道道及及硐硐室室施施工工 三条大巷为主体工程 胶带大巷 轨道大巷 回风大巷 全部采用锚喷支 护 井下各硐室采用砌碹联合支护 3 3 1 井底车场及硐室工程概况及工程量 井底车场巷道采用半圆拱断面 荒料石砌碹支护 支护厚度 300mm 主水 山西煤炭运销集团马家岩煤业有限责任公司矿井施工组织设计说明书 26 泵房 管子道及变电所采用半圆