斜井施工组织设计

. -1- 1 目 录 第一章 编制依据3 1.1 前言3 1.2 编制依据3 第二章 工程概况及地质概况5 2.1 工程概况5 2.2 地层地质及水文地质情况5 2.3 巷道工程概况16 第三章 巷道施工方案及支护57 3.1 施工方案的选择57 3.2 支护设计57 3.3 支护工艺58 3.4 巷道工程施工顺序62 第四章 巷道施工工艺63 4.1 作业方式63 4.2 工艺流程63 第五章巷道施工生产辅助系统69 5.1 排砰运输提升系统69 5.2 压风系统69 5.3 排水系统69 5.4 通风系统69 . -2- 2 5.5 供电系统71 5.6 供水系统72 第六章巷道正规循环作业与劳动组织74 6.1 劳动组织74 6.2 正规循环作业74 第七章 巷道综合进度计划76 第八章 工程质量目标及质量管理体系78 8.1 质量目标78 8.2 质量保证体系78 8.3 质量保证管理职责78 8.4 质量保证措施83 第九章 安全技术措施85 9.1 通用部分85 9.2 掘进部分85 9.3 一通三防部分90 9.4 机运部分91 第十五章 文明施工94 . -3- 3 主、副斜井施工组织设计 第一章 编制依据 1.1 前言 （前面省略矿井说明）为了加快矿井开拓，保证矿井生产部署，加快矿 井早日投入生产的时间，决定进行主斜井、副斜井的施工工程。为了有计划， 有组织的统筹安排该项目的施工，特编制本施工组织设计。 1.2 编制依据 1.2.1 由 oooooooooooooooo 提供的本项目设计图纸和文件。 1.2.2 国家有关法规、规范和施工技术规范： 1、国家关于工程建设现行的有关法律、法规及行业的有关规定。 2、国家关于工程建设现行的规范、标准及行业的有关规定。 3、施工及验收规范、规程及标准 （1） 煤矿井巷工程质量检验评定标准MT5009-94 （2） 建筑工程施工质量验收GB50300-2001 （3） 建筑地基基础工程质量验收规范GB50202-2002 （4） 砌体工程施工质量验收规范GBJ50203-2002； （5） 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 （6） 钢筋焊接及验收规程JGJ10-84 （7） 地下防水工程质量验收规范GB50208-2002 （8） 工程测量规范GB50026-93 （9） 建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-2002 . -4- 4 （10） 井巷工程施工及验收规范GBJ213-90 4、施工安全管理规范、规程规定 （1） 建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91 （2） 建筑机械使用安全技术规程JHJ33-86 （3） 施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-88 （4） 建设工程施工现场供用电安全规范GB50194-93 （5） 建筑施工安全检查标准JGJ59-99 （6） 建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范JGJ128-2000 （7） 施工升降机检验规则GB/TI10054-88 （8） 建筑卷扬机安全规程GB13329-99 5、其他需要执行的法规标准和规范规程 （1）中华人民共和国矿山安全法； （2）煤矿安全规程（2007 年版） ； （3）煤矿安全建设规定； （4）混凝土外加剂应用技术规范； （5）混凝土强度检验评定标准； （6）矿山井巷工程测量规范； （7）有关采矿、建井、建筑工程手册 第二章 工程概况及地质概况 2.1 工程概况 整合后的 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 煤矿是由 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx . -5- 5 整合而成，xxxxxxxxxxxxx 位于 xxxxxxxxxxxxxx 北部，行政隶属 xxxxxxxxxx 管辖。矿井东北距 xxxxxxxx35km，矿区内有 xxxxxx 公路穿过， 距 xxxxxxx 公路 10km，距 xxxxxxx 煤炭集运站 35km，距 xxxxx 煤炭集运站 11km，北至 xxxxx 铁路相接，交通十分方便。 2.2 地层地质及水文地质概况 2.2.1 自然条件 1、地形地貌 本井田位于 xxxxxxx 煤田中部东缘，xxxxxx 山脉西侧，地貌单元为黄土 丘陵地带，地表大部为黄土覆盖，仅在井田西南部大峪河两岸及小沟谷中有 基岩出露，地势总体为北高南低、东西向沟谷汇入大峪河，最高点位于井田 西南边界山头，海拔为 1455m，最低处位于井田南部边界大峪河河床中，海 拔 1271m，相对高差为 184m。 2、气象条件 本井田属中温带干旱大陆性气候，据 xxxxxxx 气象站 1972-1980 年资料： 气温：年平均气温 6.9，季温和日夜温差显著，自当年 11 月起至翌年 3 月为寒冷冰冻时间，冻结深度为 1.5m，月平均气温 2.7-14.2，自 4 月份 温度回升，5-9 月份气候温暖，月平均气温 3.7-23.3，极端最高温度 36.6，极端最低气温为-26.3。 2、降水量：年降水量 244-564.9mm，平均年降雨量 379.5mm。降雨多集 中于 6-9 月份，占全年降水量 65-86%。 3、蒸发量：年蒸发量 1781-2381.9mm，多集中于 4-8 月，占全年蒸发量 . -6- 6 63%-68%。蒸发量为降水量的 3.1-9.8 倍。 4、风：年平均风速 2.8-3.3m/s，每年 3-6 月份风速最大，次数也最多， 时间最长的日数 3.3-7.9 天，最大风速 20.3 m/s。多为西风、西北风，一般 为 15-20 m/s，沙暴日数为 3-6 月最多。 根据国标 GB18306-2001 图 A1，xxxxxxxxxx 地区地震设防烈度为度， 地震动峰值加速度为 0.15g。 2.2.2 地层 本井田处于 xxxxxxx 勘探区中南部，区内大面积为新生界黄土覆盖，仅 大峪河两岸及冲沟中零星出露有二叠系上、下石盒子组地层。现依据以往地 质勘探资料，对井田内地层特征叙述如下： （1）奥陶系中统下马家沟组（O 2x） 由 于 华 北 地 台 的 隆 起 ， xxxxxxxxx 地 区 在 石 炭 纪 以 前 长 期 处 于 被 剥 蚀 的 古 地 理 环 境 。 因 此 ， 仅 赋 存 有 中 、 下 统 地 层 ， 岩 性 主 要 为 灰 黑 及 暗 灰 色 石 灰 岩 与 块 状 白 云 质 石 灰 岩 组 成 。 （2）石炭系中统本溪组（C 2b） 本组地层上部为深灰色砂质泥岩，偶夹砂岩，中部及下部常夹有灰黑色 石灰岩(K 1)，本组厚 22.40-34.02m，平均 29.60m，与上覆太原组地层呈整合 接触。 （3）石炭系上统太原组（C 3t） 为本井田主要含煤地层。其岩性主要为灰白、深灰色，石英质中粗粒砂 岩，砾状砂岩，灰色、黑灰色砂质泥岩和煤层，同时在煤层中含有黑色，暗 灰色炭质泥岩，高岭岩或高岭质泥岩。地层厚度 100.0-114.0m，平均厚度 . -7- 7 110.0m 左右，与上覆山西组地层呈整合接触。 （4）二叠系下统山西组（P 1s） 为本井田主要含煤地层。其岩性多以深灰色砂质泥岩与灰白色石英砂岩 组成，并夹有 1-4 层不连续之薄煤层。地层厚度 45.00-83.00m，平均 70.0m。与上覆下石盒子组地层呈整合接触。 （5）二叠系下统下石盒子组（P 1x） 本组地层在井田内有出露，钻孔也全组揭露，厚 2.39-5.29m，平均 3.50m。与上覆上石盒子组地层呈整合接触。本组厚 60.42-123.66m，平均 90.29m。 （6）二叠系上统上石盒子组（P 2s） 其岩性主要为黄绿色、灰黄色、紫色砂岩及砂质泥岩，底部为标志层 K6，在本井田发育不良。该组地层在井田内只有零星出露，最大残留厚度 79.8m，与上覆第四系地层呈不整合接触。 （7）第四系中上更新统（Q 2+3） 井田内大面积分布，平均厚度 8m 左右，俗称黄土，在沟与河底、河床 及两旁堆积为冲积层，以砂、砂砾石及次生黄土为主，一般厚度小于 10m。 （8）第四系全新统（Q 4） 为现代河流冲积层，以砂、砾石及黄土为主，一般厚度 0-4m，平均 2m 左右。 2.2.3 煤层 一 、 含 煤 地 层 井 田 内 含 煤 地 层 主 要 为 石 炭 系 上 统 太 原 组 和 二 叠 系 下 统 山 西 组 。 现 分 别 叙 . -8- 8 述 如 下 ： （1）石炭系上统太原组（C 3t） 为本井田主要含煤地层之一，其底部为灰白、黄褐色粗砾状或砾状砂岩， 厚约 3.0-5.0m，平均 4.0m 左右，即 K2标志层。本组岩性主要为灰白、灰褐 色石英质中粗砂岩、砾状砂岩，灰色、黑灰色砂质泥岩和 2、3（本井田内 3、4 号煤层合并为一层，即 3 号煤层） 、5 -1、5、6、8、9、10 号煤层。上部 煤层为上 30m 层（2、3、4） ，下部为下 20m 层及 5m 层（5 -1、5、6、8、9 及 10 号） ，上部和下部之间常有一砂岩带，并含有小砾岩。本组厚度 100- 114m，平均约 110m 左右。 （2）二叠系下统山西组（P 1s） 井田主要含煤地层之一，主要可采煤层山 4 号，赋存于该组下部，其底 部为灰白色砾岩，石英质粗砂岩及中砂岩，即 K3 标志层，不论岩性或厚度 均变化较大。本组岩性上部以砂质泥岩、泥岩为主，中夹 2-3 层不稳定砂岩， 下部以砂岩为主，特别是山 4 号煤层上面一层砂岩发育很好，在大部地段为 山 4 号煤层的顶板，厚 9.31-16.33m，一般 14.02m 左右，岩性为灰白色中粗 砂岩和砾状粗砂岩，成份以石英，长石为主，含煤屑，钙质胶结。本组厚度 45-83m，平均 70m 左右。 二、煤层 （1）含煤性 井田内含煤地层为太原组和山西组。太原组厚度 110m，含煤 2、3、4、5 -1、5、6、8、9、10 号煤层，其中 2、3、4（本井田内 3、4 号煤 层合并为 3 号煤层）5 -1、5、8 为全区稳定可采煤层，其余为不可采煤层，煤 层总厚 20.15m，含煤系数为 18.3%。山西组含山 1、山 2、山 3、山 4号煤层， . -9- 9 其中仅山 4号煤层可采，其余均不可采，煤层总厚 3.59m，本组厚 70m，含煤 系 5.1%。 （2）可采煤层 本井田可采煤层主要为山西组山 4号煤层和太原组 2、3、5 -1、5、8 号煤 层。现分述如下： 1）山 4号煤层 山 4号煤层现已采空。位于山西组底部，下距太原组顶界 4.0m 左右，煤 层厚度 1.30-4.05m，平均 2.64m。 2）2 号煤层 位于太原组顶部，上距 K3 0.72-2.50m，平均 1.30m。煤层厚度 0.65- 3.28m，平均 1.07m，现已采空。 3）3 号煤层 位于 2 号煤层下 2.65m，煤层厚度 1.75-22.34m，平均 6.41m。为较稳定 可采煤层，含有 0-7 层夹矸，结构复杂。 4）5 -1号煤层 位于 3 号煤层下 39.06-59.96m，平均 52.21m。煤层厚度为 1.23- 3.97m，平均 2.59m，只在井田西北角 5-1号煤层与 5 号煤层合并，5 -1号煤层 为稳定可采煤层，结构较简单，含 0-2 层夹矸。 5）5 号煤层 位于 5-1号煤层下 0.7-7.49m，平均 2.87m。煤层厚度 2.35-8.26m，平均 3.73m。5 号煤层为稳定可采煤层，含 0-6 层夹矸，结构复杂。 6）8 号煤层 位于太原组下部，5 号煤层下 14.67-23.66m，平均 21.16m。煤层厚度 3.80-7.71m，平均 5.67m，含 0-1 层夹矸，结构简单。 2.2.4 水文地质 一、地表水系 井田内大部为新生界地层覆盖，仅在沟谷中有上、下石盒子组及山西组 . -10- 10 出露，因地表水流量很小，排泄又快，渗入地下条件较差。井田内地下水主 要为风化壳潜水，冲积洪积潜水，及下石盒子组、山西组砂岩裂隙水和奥陶 系石灰岩裂隙水。 井田内主要水流为大峪河，发源于西部的 xxxxxxx 分水岭一带，经 xxxxxxxx 至大峪口，在井田内由北向南流过，水量主要受大气降水的影响， 夏季山洪爆发时，其最大洪峰流量可达 208m3/s。井田内其它沟谷中平时无 水，仅在雨季有短暂水流通过，流向大峪河。二号井口附近最高洪水位标高 1300m，二号井口标高 1302m，井口并筑有防洪堤坝。 二、井田主要含水层 1)奥 陶 系 石 灰 岩 含 水 层 ： 为 本 区 主 要 含 水 地 层 ， 主 要 为 石 灰 岩 岩 溶 裂 隙 带 ， 并 夹 有 少 量 泥 灰 岩 。 井 田 外 西 北 向 3.27km 处 xxxxxxxxxx 水 井 资 料 ， 奥 灰 水 静 水 位 标 高 1185 m， 单 井 出 水 量 480m3/d， 埋 藏 深 度 690m， xxxxxxx 煤 矿 平 硐 出 水 点 标 高 1165m， 刚 穿 透 奥 灰 时 ， 初 期 涌 水 量 曾 达 700 m3/h。 以 后 逐 渐 减 少 。 目 前 基 本 保 持 在 240 m3/h 左 右 。 另 据 2004 年 4-5 月 xx 煤 矿 委 托 xxxxx 煤 炭 地 质 队 于 施 工 的 L5 号 水 文 孔 资 料 ， 位 于 井 田 外 东 北 向 5.36km 处 ， 揭 露 灰 岩 厚 度 113.24m,灰 岩 顶 界 埋 深 385.17 m,标 高 1007.55m,上 部 为 浅 灰 色 白 云 质 灰 岩 夹 薄 层 灰 绿 色 泥 质 条 带 灰 岩 ,裂 隙 充 填 铝 土 质 泥 岩 。 中 部 和 下 部 为 深 灰 色 、 灰 色 石 灰 岩 ， 400.05-405.95m 断 断 续 续 有 峰 窝 状 溶 蚀 孔 洞 ， 局 部 连 通 ， 最 大 直 径 1cm， 一 般 35mm， 405.95498.41m 为 灰 色 ， 厚 层 状 石 灰 岩 ， 416435m、 440443.11m、 450480m， 岩 芯 破 碎 ， 裂 隙 发 育 且 无 充 填 物 ， 岩 芯 完 整 段 裂 隙 充 填 方 解 石 和 铝 土 质 泥 岩 ， 以 裂 隙 和 溶 洞 方 式 充 填 ， 裂 隙 最 . -11- 11 大 宽 度 23cm， 溶 洞 最 大 直 径 2cm。 清 水 钻 进 至 470m 时 ， 钻 孔 漏 水 ， 终 孔 抽 水 试 验 ， 单 位 涌 水 量 0.299L/s.m， 静 止 水 位 埋 深 185.70m， 静 止 水 位 标 高 1207.02m， 渗 透 系 数 1.1766m/d。 富 水 性 中 等 。 水 质 类 型 ： HCO3.SO4- K+Na 型 水 ， 矿 化 度 0.4g/L， 总 硬 度 112.02mg/L， PH 值 7.78。 井 田 内 奥 灰 静 止 水 位 标 高 为 1166-1178m。 2)太 原 组 砂 岩 裂 隙 含 水 层 ： 为 本 区 主 要 含 煤 地 层 ， 煤 层 间 主 要 为 砂 岩 带 ， 并 夹 有 少 量 砂 质 泥 岩 及 泥 岩 ， 为 良 好 的 隔 水 层 ， 砂 岩 胶 结 良 好 ， 孔 隙 性 小 ， 含 水 性 弱 ， 单 位 涌 水 量 0.0205L/s.m， 渗 透 系 数 0.056m/d。 3)山 西 组 砂 岩 裂 隙 含 水 层 ： 山 4号 煤 层 上 部 为 灰 白 色 粗 砂 岩 ， 厚 度 约 14.0m 左 右 ， 据 邻 近 576 号 水 文 孔 抽 水 试 验 结 果 ， 单 位 涌 水 量 0.00073- 0.00092L/ s.m， 渗 透 系 数 K=0.0069m/d， 又 据 邻 近 羊 圈 头 563 号 水 文 孔 抽 水 试 验 证 实 其 涌 水 量 很 小 ， 为 微 弱 含 水 层 。 4)下 石 盒 子 组 砂 岩 裂 隙 含 水 层 ： 主 要 为 中 粗 砂 岩 和 砂 砾 岩 ， 胶 结 较 疏 松 ， 含 水 性 较 好 之 砂 岩 与 杂 色 泥 岩 或 砂 质 泥 岩 相 间 形 成 良 好 之 隔 水 层 。 其 上 部 风 化 裂 隙 较 发 育 ， 形 成 风 化 壳 潜 水 储 藏 带 ， 据 邻 近 576 号 水 文 孔 抽 水 试 验 结 果 ， 其 单 位 涌 水 量 0.043-0.095L/ s.m， 渗 透 系 数 K=0.0112-0.0864m/d； 本 层 深 部 含 水 情 况 据 抽 水 结 果 证 实 含 水 性 微 弱 。 水 质 无 色 无 味 、 无 臭 ， 其 离 子 含 量 固 形 物 416-780mg/L， 全 硬 度 （ 德 国 度 ） 8.34-17.50 度 ， PH 值 7.7-7.9。 5)第 四 系 冲 积 、 洪 积 层 ： 沿 沟 谷 分 布 ， 主 要 为 泥 、 砂 、 砾 石 及 碎 石 等 ， 含 水 量 较 大 ， 但 厚 度 一 般 在 2.0-5.0m 左 右 ， 精 查 勘 探 时 由 于 设 备 所 限 未 能 作 抽 水 试 验 。 区 内 大 部 分 水 井 均 为 本 层 出 水 。 综 上 所 述 ， 井 田 内 所 谓 的 含 水 层 均 为 富 水 性 弱 的 含 水 层 ， 奥 陶 系 石 灰 岩 . -12- 12 水 位 标 高 高 出 5-1、 5、 8 号 煤 层 局 部 地 段 ， 给 开 采 煤 层 带 来 一 定 的 影 响 或 造 成 某 种 程 度 的 隐 患 ， 因 此 ， 需 引 起 足 够 重 视 。 (2)隔水层 井 田 内 所 有 地 层 中 ， 下 石 盒 子 组 杂 色 泥 岩 和 砂 质 泥 岩 ， 太 原 组 砂 质 泥 岩 和 泥 岩 ， 其 发 育 较 差 ， 属 薄 层 ， 隔 水 作 用 不 明 显 。 仅 在 本 溪 组 底 部 的 铝 土 泥 岩 ， 厚 度 较 大 ， 层 位 稳 定 ， 为 良 好 的 隔 水 层 。 (3)地下水补给、径流、排泄 本区地下水运动受大气降水、地貌、构造和岩性等因素控制。区内地下 水补给来源主要是大气降水的入渗补给。地形变化大，植被稀少，大气降水 多形成地表径流，只有少量补给地下水，其它形式补给地下水较少。基岩裂 隙水以东南向西北流，径流条件差。地下水一部分顺倾向深部径流，一部分 排泄于矿井。奥陶系灰岩出露于大同煤田的西部和东部，面积 236km2。直接 受大气降水的补给，补给量有限，主要补给源来自北部玄武岩裂隙水，通过 断层侧向补给灰岩含水层。奥灰水一部分向王坪平峒排泄，大部分向神头泉 排泄，即奥灰水向东、向南径流，水力坡度 0.003-0.01。 (4)矿 床 水 文 地 质 类 型 太 原 组 2、 3 号 煤 层 相 隔 较 近 ， 仅 0.20-5.80m， 平 均 2.65m， 故 可 作 为 同 一 水 文 地 质 类 型 ， 其 直 接 孔 充 水 含 水 层 为 其 上 部 的 K3砂 岩 含 水 层 。 该 含 水 层 发 育 不 稳 定 ， 局 部 缺 失 ， 使 得 2、 3 号 煤 层 充 水 含 水 层 为 山 西 组 山 4号 煤 层 上 部 砂 岩 含 水 层 。 另 外 大 峪 河 在 井 田 南 部 对 3 号 煤 层 的 开 采 影 响 不 大 。 据 本 矿 现 采 3 号 煤 层 资 料 ， 矿 井 涌 水 量 小 ,断 层 及 火 成 岩 对 煤 层 的 开 采 影 响 不 大 ， 因 而 2、 3 号 煤 层 水 文 地 质 类 型 同 山 4号 煤 层 ， 即 水 文 地 质 条 件 简 单 的 . -13- 13 裂 隙 充 水 矿 床 。 太 原 组 5-1、 5、 8 号 煤 层 ， 位 于 太 原 组 中 下 部 ， 5 号 煤 层 与 8 号 煤 层 之 间 相 隔 21m 左 右 的 砂 质 泥 岩 ， 其 直 接 充 水 含 水 层 为 5-1号 煤 层 之 上 的 中 砂 岩 及 含 砾 中 砂 岩 ， 单 位 涌 水 量 0.0205L/s.m， 渗 透 系 数 0.056m/d， 属 弱 含 水 层 ， 其 下 部 井 田 北 部 奥 灰 水 位 1178m， 高 于 奥 灰 顶 界 面 168m， 5 号 煤 层 隔 水 层 有 效 厚 度 约 70m， 8 号 煤 层 隔 水 层 有 效 厚 度 约 40m， 经 计 算 ， 5 号 煤 层 和 8 号 煤 层 底 板 突 水 系 数 分 别 为 0.029MPa/m 和 0.064MPa/m， 开 采 井 田 内 5 号 煤 层 基 本 是 安 全 的 。 开 采 8 号 煤 层 在 地 质 构 造 区 域 有 突 水 危 险 。 将 5-1、5 号煤层水文地质类型划为简单的裂隙充水矿床。F 14断层处 8 号煤层直接与奥陶系灰岩接触，存在奥灰水和上覆含水层水沿断层破碎带直 接涌入煤层的可能性，因而将井田内 8 号煤层水文地质类型划为三类二型， 即水文地质条件简单-中等的岩溶、裂隙充水矿床。 四、充水因素分析 1、 充 水 因 素 综 合 井 田 水 文 地 质 条 件 ， 井 田 断 层 的 充 水 因 素 主 要 来 自 四 个 方 面 ： 1） 由 煤 层 上 覆 砂 岩 含 水 层 水 沿 构 造 裂 隙 及 采 空 导 水 裂 隙 带 向 下 渗 漏 入 煤 层 。 据 现 生 产 2 号 井 、 3 号 井 观 测 资 料 ， 山 西 组 、 太 原 组 砂 岩 裂 隙 含 水 层 富 水 性 不 强 ， 在 个 别 断 层 裂 隙 处 在 淋 水 现 象 ， 但 水 量 一 般 不 大 。 5-1号煤层顶板为中砂岩，煤层最大厚度为 3.4m(一采区内)，采用全垮 落法管理顶板，根据中硬岩导水裂隙带高度经验公式，计算 5-1号煤层导水 裂隙带高度： Hf=100M/(1.6M+3.6)+5.6 . -14- 14 式中：M-煤层厚度 n-分层层数 Hf=1003.40/（1.63.4+3.6）+5.6=43.21(m) 5-1号煤层上距 3 号煤层 39.06-59.96m，开采 5 号煤层，导水裂隙高度 可能会到达 3 号煤层采空区。5 号煤层下距 8 号煤层 21.16m，8 号煤层厚度 为 5.67m，8 号煤层导水裂隙高度会到达 5 号煤层采空区。总之，开采下部 煤层时要对上部煤层采空区积水采取排放措施。 2） 来 自 奥 灰 水 的 威 胁 ， 据 上 分 析 ， 下 部 煤 层 在 井 田 北 部 底 板 突 水 系 数 接 近 受 构 造 破 坏 地 段 的 临 界 值 ， 且 8 号 煤 层 在 F14断 层 处 直 接 与 奥 陶 系 灰 岩 接 触 ， 导 致 奥 灰 水 涌 入 煤 层 ， 对 煤 层 的 开 采 构 成 威 胁 。 3） 采 空 区 积 水 的 威 胁 ： 该 矿 上 部 山 4号 、 2 号 及 3 号 煤 层 的 南 部 地 段 已 采 空 ， 虽 井 下 涌 水 量 不 大 ， 但 采 空 区 经 长 期 积 水 ， 井 田 西 北 部 2 号 煤 层 采 空区积水量估算为 15000m3， 井 田 中 部 3 号 煤 层 采空区积水量估算为 20000m3， 对 相 邻 区 段 及 相 邻 煤 层 的 开 采 存 在 潜 在 威 胁 ， 并 采 取 相 应 防 范 措 施 ， 在 开 采 井 田 边 界 地 带 时 应 加 强 调 查 和 探 放 水 工 作 ， 以 防 发 生 透 水 事 故 。 4） 河 床 水 的 影 响 ， 大 峪 河 从 井 田 南 部 穿 过 ， 在 河 床 中 ， 煤 层 埋 藏 较 浅 ， 在 河 床 两 岸 有 下 石 盒 子 组 ， 山 西 组 出 露 ， 在 雨 季 洪 水 期 河 谷 中 水 可 通 过 塌 陷 裂 隙 ， 断 层 破 碎 带 涌 入 井 巷 。 2、矿井涌水量预算 井田内 2 号井目前开采 3 号煤层，核定生产能力为 21 万 t/a，现实际生 产能力 21 万 t/a。井下正常涌水量为 180m3/d，矿井最大涌水量 240 m3/d。 平均日产吨煤正常涌水量 0.96 m3/t。 ，平均日产吨煤最大涌水量 1.12 m3/t。 . -15- 15 井田内 3 号井目前开采 5-1、5、8 号煤层，设计生产能力 15 万 t/a，现 实际生产能力已达到 15 万 t/a，其矿井正常涌水量为 440 m3/d，最大涌水量 为 560m3/d。 当实际生产能力达到 90 万 t/a 时，采用富水系数比似法进行预算其正 常涌水量为：Q=44090/15=2640（m 3/d）最大涌水量 Qmax=56090/15=3360（m 3/d） 随着开采深度，开采面积或者各种地质条件的变化，都可能引起矿井涌 水量的变化，故在生产中要对井下涌水量进行观测和分析，并根据涌水量变 化情况及时向地面抽排，以保证井下安全生产。 2.2.5 其它开采技术条件 1、煤层顶底板岩石工程地质特征 井田内主要可采煤层为 3、5 -1、5、8 号煤层，现将其顶、底板情况分述 如下： 3 号煤层: 其伪顶为炭质泥岩，厚度 0.65-3.28m，平均 1.07m。直接顶为泥岩，老 顶为中砂岩（K 3中砂岩） 。底板为砂质泥岩。经采样测试，3 号煤层顶板泥岩 抗压强度为 25.4Mpa，抗拉强度为 3.8 Mpa，底板砂质泥岩抗压强度为 61.3 Mpa，抗拉强度为 5.5 Mpa。 5-1号煤层： 其顶板为中砂岩，厚度 4.33-12.56m，平均 8.02m。底板为砂质泥岩， 厚 0.7-7.49m，平均 2.87m。经采样测试，顶板中砂岩抗压强度为 42.7 Mpa，抗拉强度为 4.4 Mpa，底板砂质泥岩抗压强度为 33.6 Mpa。 . -16- 16 5 号煤层： 其顶板为 5-1号煤层的底板，在井田西北角 5-1与 5 号煤层合并，其伪顶 为砂质泥岩，局部为细砂岩，直接顶和老顶为中砂岩。底板为砂质泥岩厚 14.67-23.66m，平均 21.16m。底板砂质泥岩抗压强度为 57.4 Mpa，抗拉强 度为 5.6 Mpa。 8 号煤层： 其顶板为砂质泥岩，厚 14.67-23.66m，平均 21.16m。底板为砂质泥岩， 厚 0.70-3.55m，平均 1.92m。顶板砂质泥岩抗压强度为 55.1 Mpa，抗拉强度 为 4.5 Mpa；底板砂质泥岩抗压强度为 63.7 Mpa。 2、瓦斯、煤尘及煤的自燃 （1）瓦斯 Xxxxxxx 煤矿现在开采 3、5 1 、5、8 煤层，xxxxxxxxxxxxxx987 号文件， 关于 xx 市所属 180 对矿井 2005 年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的 批复 ，xxxxxxxx 瓦斯相对涌出量 3.60m3/t，绝对涌出量 1.45m3/min。为低 瓦斯矿井。Xxxxxxx 煤炭工业局以 xxx 煤安发2007123 号文件， 关于 xxxx 市所属 182 座矿井 2006 年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复 ，xx 煤矿 3 号井瓦斯相对涌出量 0.86m3/t，绝对涌出量 0.59m3/min。为低瓦斯矿 井。Xxxxx 安全生产监督管理局 xxx 安监煤字200460 号文件关于对 xxxx 市地方国营煤矿及 21 万 t 以上乡镇煤矿瓦斯等级鉴定的批复xxx 二 号井瓦斯相对涌出量 1.07m3/t，绝对涌出量 0.37m3/min。 （2）煤尘爆炸 据 xxx 省煤炭工业局综合测试中心 2006 年 11 月 14 日检验报告： . -17- 17 3 号煤层：火焰长度180mm，抑制爆炸加岩粉量 65%，有爆炸危险性； 5 号煤层：火焰长度200mm，抑制爆炸加岩粉量 65%，有爆炸危险性； 8 号煤层：火焰长度400mm，抑制爆炸加岩粉量 70%，有爆炸危险性； （3）煤的自燃 据 xxx 省煤炭工业局综合测试中心 2006 年 11 月 14 日检验报告： 矿井 3 号煤层吸氧量 0.8128cm3/g，自燃等级，属容易自燃煤层，5 号 煤层吸氧量 0.8920cm3/g，自燃等级，属容易自燃煤层，8 号煤层吸氧量 0.8996cm3/g，自燃等级，属容易自燃煤层。 3、地温、地压 井田内煤层埋藏较浅，井田在开采过程中，未发生过地压、地温异常现 象，井田内地温梯度 1.8/100m。属正常地温区。 2.3 工程概况 2.3.1 主斜井现有井筒净宽 3.5m，倾角 15，斜长 530m，延深部分斜 长 296m，倾角 21.8，延深后总斜长 826m。副斜井：净宽 3.0m，净断面 8.3m2，斜长 761m，倾角 19，装备单钩串车，担负矿井辅助提升任务，为 矿井的主进风井兼安全出口。 2.3.2 巷道支护形式： 主斜井延伸段均在基岩中，采用半园拱断面，锚网喷支护形式，喷厚 150mm，锚深 1600mm，锚杆间距 800mm。副斜井井口岩石破碎段为荒料石砌 碹，砌碹厚度为 500mm，基岩段采用半园拱断面，锚网喷支护形式，喷厚 150mm，锚深 1600mm，锚杆间距 800mm。锚杆采用 161800mm 树脂锚杆。 钢筋网采用 6 钢筋制作，喷射混凝土厚度 150mm，强度等级 C20。 . -18- 18 2.3.3 巷道断面 主斜井为为半圆拱形断面巷道净宽 3500，净高 2950，毛宽 3800， 毛高 3100，巷道净断面 9m2,毛断面 10.2m2。副斜井为半圆拱形断面巷道净 宽 3000，净高 3100，表土段毛宽 4000，毛高 3600，基岩段毛宽 3300，毛高 3250，巷道净断面 8.3m2,表土段毛断面 12.6m2。基岩段毛断 面 9.5m2。 2.4 辅助工程 供电、通讯、供排水、设备运输等各项辅助工程，待我公司组织人员进 入施工现场堪察，根据实际情况，编制工程设计，请求业主协助办理，以便 进行施工准备工作。 主斜井技术特征表 表 21 序号 名称 单位 技术参数 1 井筒长度 m 延长段 296 2 坡度 00 延长段 21.8 3 断面形状 半圆拱 4 净断面 m2 9 5 净宽 m 3.5 6 净高 m 2.95 7 表土段 m2 无 掘进断面 基岩段 m2 10.2 8 拱半径 mm 1900 . -19- 19 9 墙高 mm 1200 10 巷道基础 mm 无 11 支护形式 锚网喷 12 锚杆排间距 mm 800 14 喷厚 mm 150 15 砼强度等级 C20 . -20- 20 副斜井技术特征表 表 22 序号 名称 单位 技术参数 1 井筒长度 m 761 2 坡度 00 19 3 断面形状 半圆拱 4 净断面 m2 8.3 5 净宽 m 3 6 净高 m 3.1 7 表土段 m2 12.6 掘进断面 基岩段 m2 9.5 8 拱半径 mm 1650 9 墙高 mm 1600 10 巷道基础 mm 无 11 支护形式 料石碹、锚网喷 12 锚杆排间距 mm 800 14 喷厚 mm 150 15 砼强度等级 C20 . -21- 21 第三章 斜井施工方案及支护 3.1 施工方案的选择 根据巷道工程技术特征和现有地质、水文资料，结合我公司多年来的施 工经验、队伍状况、装备水平，通过方案比较和论证，确定采用钻眼光面爆 破法组织施工。 施工方案为： 采用 YT28 型风动凿岩， ZYP-30 型爬岩机装岩，JK-2.5/20 型提升机 配 1 吨 U 型矿车运输、排矸。MFC-1392/3657 风动单体锚杆钻机打锚杆孔， 物料采用矿车运输， DZ-V 型砼喷浆机喷射砼；7.5KW 潜水泵排水，激光指 像仪导向，按中腰线掘进。FBD-4-9 型 230Kw 对旋局扇配800mm 抗静 电、阻燃风筒通风，副斜井井筒砌碹部分的料石由地面集中运输，砌碹采用 10#槽钢予制碹箍，金属予制模板。 3.2 副斜井表土及风化基岩段支护设计 3.2.1 支护形式 副斜井表土及风化基岩段支护形式采用荒料石砌碹，厚度为 500mm。 斜井水沟及行人台阶用砼浇灌的形式砌筑。砼强度等级为 C20。 砼配合比为： 水泥：沙子：石子：水=1:2:2:0.50 3.2.2 支护工艺流程 立模运送料石人工砌筑凝固拆模养护 3.2.3 作业形式 采用短掘短砌的作业方式，两掘一砌，段长 3m。掘进时采用木支架作 . -22- 22 为临时支护。 3 .3 基岩段支护设计 斜井基岩段施工采用锚网喷联合支护，金属网采用 100100mm 网孔 （6）焊接网，15010mm 金属托盘固网。采用 161800mm 树脂锚杆支 护,其排间距为 800800mm（见附示意图 3-1 ） 。喷射砼厚度为 150mm，强 度等级为 C20，喷射砼配合比为： 水泥：砂子：石子：水=1：2：2：0.42 速凝剂为红星号，添加量为 2.5%。 原材料控制： 水泥：425#普通硅酸盐水泥 沙子：含泥量不得超过 5% 石子：1025mm 石灰岩碎石，含泥量小于 1% 喷浆机风压 0.20.3Mpa，水压 0.30.4Mpa. 3.4 支护工艺： 工艺流程：打锚杆孔上锚固剂及锚杆搅拌树脂锚固挂金属网上 托盘喷浆。 3.4.1 作业形式 采用两掘一喷的作业方式，即两班掘进一班喷射砼（三班制） 。 附：支护断面示意图 . -23- 23 主斜井支护示意图 . -24- 24 副斜井支护示意图 . -25- 25 3.4.2 打锚杆孔、锚固 钻孔前，首先进行安全质量检查，处理掉浮矸活石，测量断面尺寸，坚 持“三位一体”检查和敲帮问顶制度，确认安全和质量符合要求后，方可钻 锚杆孔。钻孔采用 MFC1392/3657 风动锚杆钻机，钻孔后吹静孔内岩粉， 将两卷 K3530 树脂药卷送如孔内，利用锚杆钻机,将锚杆连同树脂药卷推到 设计位置，搅拌 30 秒后，停机 15 分钟后，安装锚杆托盘，人工用扳手上紧 螺母，作临时支护。 3.4.3 挂金属网上金属托盘 锚杆全部锚固合格后，按排分段取下螺母托盘，由一帮向顶部逐渐铺网， 重新安装托盘，用力矩扳手上紧螺母，直至另一帮。网片规格为 1.610.0m。金属网重叠搭接 100mm，用 14#绑丝捆绑，绑丝必须捆 紧绑牢。 3.4.4 喷浆 喷射砼采用 PZV 型喷浆机，利用矿车运输砼材料，井下跟机配料搅拌。 喷浆前，挖出两帮基础，达设计尺寸，将受喷岩面用风水冲洗干净，并埋设 厚度标志。检查金属网情况。喷浆厚度为 150mm，长度 3m。为了减少回弹 量，喷射混凝土中加入水泥重量的 2.5%的速凝剂。喷射顺序，先基础，后帮 部，最后顶部。喷头尽量垂直岩面，喷头距岩面以 600-1000mm 为宜。墙基 一次喷射完成，深度为 100mm。喷完后及时清洗喷浆机、清除回弹砼。喷浆 时由墙向拱顶逐段进行，以宽 1.5-2.0m，高 1.0-1.5m 为 1 个作业段。 开停机顺序：开机先给水，后给风，再送电、给料。停机：先停止给料， 待罐中存料喷完后再停电，后停水、停风。喷头操作开始时，先给水，再送 . -26- 26 料。结束时，先停风，后停水。 3.4.5 水沟、行人台阶及斜井地面浇灌 水沟毛断面在巷道掘进时，同时掘成，待斜井全部掘成后，自下而上逐 段进行水沟、行人台阶的砌筑与地面的砼浇注。在浇注过程中为保证施工质 量，边浇注边用 HE6-50 型振动器捣实，水沟、行人台阶严格按设计要求施 工。水沟立模使用钢模板，行人台阶使用木模板。水沟、行人台阶及地面浇 注砼的强度等级为 C20,其配合比为： 水泥：砂子：石子：水=1：1.87：3.63：0.50 3.5 进场准备工作 我公司在进场前，全力以赴着手准备如下工作： 3.5.1 技术准备 收集并熟悉有关技术资料： 熟悉当地有关矿山建设法规：认真研究矿区地质及水文地质报告、基本 设计和施工图；收集地质、地形测量资料、进井点及附近测量标桩资料情况； 掌握工程设计的主要技术特征，单项工程设计工艺。布置工业场地，并积极 参与设计与工程技术施工交底。 编制单项工程施工组织设计 根据项目建设总工期进度计划及施工图，按照合同要求，详细编制单项 工程的施工组织设计，质量保证措施，施工作业规程，并组织施工作业人员 认真学习贯彻，熟悉掌握有关技术资料规程规定。 3.5.2 施工人员进场 按工程施工准备计划及工程开工需要，分期分批及时组织施工人员进入 . -27- 27 施工现场。 3.5.3 工程准备 根据业主提供的测绘资料及时完成巷道开口实测、定位工作，并实 施复测。 完成施工需要的工业设施：冷却水池、绞车基础、仓库、水泥库、 压风机房、绞车房、值班室、信号室、机修车间等。 完成生活设施：食堂、宿舍、项目经理部办公室、会议室、锅炉房、 浴室。 3.5.4 器材准备 设备供应：提前做好空压机、运输装岩设备、锚杆钻机绞车等施工 机械设备的检修和购买，根据施工要求，做好计划，保证设备及时到位并投 入使用。 材料供应 根据施工图编制预算，积极严格按标准要求，采购钢材、木材、水泥、 砂子、石子、砖、瓦等主要材料，并保证供应及时随用随领，零星材料也要 同时做好计划。 工具、安全仪表、仪器、劳保用品，根据需要及时组织货源，落实 供应。 3.6、正式开工准备 正式开工前准备工作安排要求平行交叉进行，合理分配劳动力，完成施 工所有的大型临时设施，形成运输、供电、供水、压风、通风、排水等系统。 . -28- 28 附：大型临时设施一览表（表 31） 大临设施一览表 表 31 名 称 结 构 数量（间） 面积（m 2） 备 注 食 堂 砖 木 4 70 宿 舍 砖 木 25 400 锅炉房 砖 木 2 20 浴 室 砖 木 2 50 厕 所 砖 木 2 10 办公室 砖 木 2 45 会议室 砖 木 6 40 仓 库 砖 木 2 30 水泥库 砖 木 3 30 值班室 砖 木 2 45 机修车间 砖 木 3 30 蓄水池 砼 32 压风机房 砖 木 1 120 绞车房 砖 木 1 116 变电所 砖 混 30 合 计 56 1068 . -29- 29 第四章 斜井施工工艺 副斜井施工方法: 采用分段的方法进行施工， 第一段：（025m ）表土破土施工。本段采用明槽破土法施工，挖掘机 开挖，人工扩刷，当掘至 4m 左右时暂时停止，由下向上进行永久砌筑料石 碹至井口，然后回填。施工时预留热风道口。 第二段：风化基岩段（2550m） 该段采用短段掘砌施工，利用风镐配松动爆破法进行掘进，要求能用风 镐的尽量用风镐，确需放炮松动时，必须采用多打眼少装药放小炮的形式， 避免对周边围岩的破坏及震动，炮眼深度控制在 1m 左右，破土后用爬岩机 装入 1 吨 U 型矿车，JD 25 型调度绞车提升运出地面。临时支护采用木支 架，每向下掘进 3m 为一段，然后停止掘进由下向上砌碹永久支护。 当斜井掘至 50m 后，开始安装 KJ2.5/20R 提升机、铺设 24/m 临时 提升轨道，同时地面形成砼搅拌、信号、翻排矸、压风、通风等系统。 第三段：基岩段（50761m） （主斜井 530826） 按正规循环作业施工 4.1 作业方式 采用钻眼爆破法进行施工，全断面一次掘进，光面爆破。选用 YT28 型风钻三台进行凿岩，钻杆配用38mm2m 中空六角棱钻杆42mm一” 字型钻头,炮眼深度为 1.8M. . -30- 30 4.1.1 钻爆工艺流程： 钻眼前准备钻眼检查瓦斯装药联线检查瓦斯撤人放警戒爆 破检查瓦斯及爆破效果洒水消尘、维护顶板出煤临时支护永久支 护喷浆。 4.1.2、钻爆工序要求： （1）钻眼前，必须详细检查工作面 10m 范围内的支护，发现问题及时 处理。 （2）必须依据中腰线在工作面按炮眼布置标定眼位。 （3）严禁钻眼与装药平行作业和严禁在残眼内钻眼，并坚持湿式钻眼。 （4）爆破要严格执行“一炮三检”和爆破三人连锁“制度。 （5）爆破采用先拉槽后刷帮压顶的方法，正向装药，串联式联线方式， 使用毫秒电雷电管，不低于三级的煤矿许用乳化炸药，每眼使用 2 个水炮泥。 （6）爆破前跟班队长必须派专人在所有通往爆破地点贯通地点的各个 通道口爆破撤人距离以外安全有掩护的地点设置警戒。只有每个警戒点的警 戒员都通知后才可装药爆破，爆破后警戒员只有接到撤除警戒的命令后才能 撤警戒。 4.2 爆破作业 掏槽方式为楔形掏槽法，周边眼与设计轮廓线距离为 150mm 4.2.1 爆破器材： 使用 3 号煤矿抗水硝铵炸药，药卷规格为32200，重量 200g/卷， . -31- 31 15 段毫秒延期电雷管引爆，MFB200 型隔爆电容式启爆器。 4.2.2 装药结构 全部炮眼采用正向连续柱状装药，装药时要小心将药卷用炮棍送到眼底， 不得装错雷管的段号，不得弄断雷管脚线，有水时使用防水套，以免受潮拒 爆。 4.2.3 起爆方式 爆破网络采用大串连全断面一次起爆。 4.2.4 炮眼布置图、爆破原条件及爆破说明书（附后图） 4.3 施工质量技术要求 4.3.1 打眼前必须由施工人员画好掘进中、腰线，并找出巷道周边轮廓，