北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计

北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计1目录前言1第一章井田概况5第一节交通及自然条件5第二节煤层及开采技术条件6第三节矿井设计概况7第二章矿井建设准备17第一节矿井建设前期准备17第二节矿井建设施工准备18第三节施工准备工作统筹安排21第三章矿井建设的施工部署22第一节重大工程施工部署22第二节矿井总平面布置23第三节矿井建设期间的环保与绿化24第四章施工方案及施工方法27第一节井筒地质条件分析27第二节井筒施工方案设计28第三节主要大巷施工49第四节主要硐室施工方案49第五节工作面回采巷道施工方法53第六节井巷工程过渡阶段的施工56北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计2第七节地面建筑的施工技术及施工方法57第八节主要机电设备安装工程施工方法58第五章建井辅助系统71第一节建井期间运输系统71第二节建井期通风76第三节建井期间给排水84第四节建井期间供电85第五节建井期间通信86第六节建井期间供热86第七节压风系统86第六章矿井建设工期87第一节矿井移交标准87第二节井巷工程施工顺序87第三节井巷工程施工排队及进度90第四节土建工程施工排队及进度93第五节机电安装工程工期安排94第六节三类工程综合排队及矿井建设工期96第七章矿井建设资源平衡98第一节投资计划98第二节劳动力计划100第三节永久设施、设备利用103第四节工程煤回收、利用104第五节施工图供应计划104北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计3第六节设备供应计划106第八章施工管理107第一节安全、工期、质量、投资目标控制107第二节控制目标及控制措施108第三节文明施工管理113第九章矿井建设组织管理114第一节项目法人责任制管理114第二节投资控制与管理114第三节工程建设监理制管理115第四节工程管理117第五节对外协调119第十章选煤厂施工组织设计120第十一章技术经济分析120北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计1前言煤矿安全规程第十五条规定指出“单项工程、单位工程开工前，必须编制施工组织设计和作业规程”。矿井施工组织设计是科学组织和指导矿井施工的重要技术文件，也是工程招投标及中标单位编制单位工程施工组织设计的依据。编制矿井施工组织设计，是执行煤炭工业技术法规的重要环节，是矿井建设前期准备工作的重要内容。高头窑矿井位于内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗境内，行政区划属于鄂尔多斯市达拉特旗昭君镇。本井田范围由16个拐点圈定，井田东西长最大16374KM，南北宽最大11479KM，面积为15943KM2，探明储量101505万吨，现已完成精查勘探任务。矿井由中煤国际工程集团沈阳煤炭设计研究院设计，2007年3月开始编制高头窑矿井及选煤厂初步设计。2007年6月底内蒙古自治区煤炭工业局委托中国煤炭工业发展研究咨询中心对高头窑矿井及选煤厂初步设计进行了审查，并出具了审查意见。本矿井隶属于内蒙古北联电能源开发有限责任公司（以下简称北能公司），按照北能公司“建设绿色电煤基地”的战略部署，将把高头窑煤矿建设成为高产高效的现代化新型矿井，并在施工管理中实现安全、工期、质量、投资四大控制，特编制本施工组织设计。一、编制设计的依据（一）内蒙古自治区煤田地质局151勘探队编制的内蒙古自治区东胜煤田高头窑井田煤炭勘探报告；（二）国土资源部国土资矿评储字200710号内蒙古自治区东胜煤田高头窑井田煤炭勘探报告矿产资源储量评审意见书；（三）中国煤炭工业发展研究中心出具的高头窑矿井及选煤厂初步设计评审意见；北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计2（四）内蒙古自治区煤田地质局151勘探队提供的补充地质资料；（五）包头市雨辰地震工程技术服务处提供的吴四圪堵、高头窑煤矿工程场地地震安全性评价报告；（六）高头窑矿井及选煤厂初步设计及高头窑煤矿及选煤厂初步设计修改；（七）矿山井巷工程施工及验收规范（GBJ21390）；（八）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB502042002）；（九）煤矿井巷工程质量检验评定标准（MT500994）；（十）煤矿安全规程2006版；（十一）煤矿建设安全规定（试行）；（十二）煤矿建设工程安全设施设计审查与竣工验收办法；二、编制原则（一）认真贯彻执行国家的各项建设方针、经济政策和技术政策，在确保安全和工程质量的前提下安排工程进度，努力做到早出煤、早达产，早见效。（二）合理安排施工顺序，正确选择合理的施工方案和方法，抓住主要连锁工程及关键工程施工，有计划、有重点地组织人力和物力，尽量保持劳动力平衡；组织矿建、土建、机电安装三类工程平行交叉作业和均衡施工，确保在预定工期内完成矿井的建设任务。（三）积极推广新技术、新工艺、新材料，不断提高机械化程度，改善劳动条件，提高劳动生产率。（四）尽量利用永久设施建井，严格控制临时工程，充分利用现有施工设备，提高机械设备利用率。（五）节约施工用地，把环境保护和绿化工作放在重要位置，做到文明施工。（六）根据当地的具体条件，因地制宜，就地取材，选择好大宗材料供应基地，降低材料价格和工程成本。北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计3（七）充分利用统筹学原理和工程网络技术，对施工组织进行科学地排序和调整。三、设计特点本施工组织设计根据上述原则，对高头窑矿井施工中的各系统、各环节尽可能地采用先进的施工技术、施工工艺和施工管理模式，主要表现在（一）根据高头窑煤矿煤层赋存情况及矿井开拓方式，主副井筒基岩段采用综掘机施工，这样可以提高效率和工程质量。（二）通过主井与各煤层的联络巷转载运输，集中23煤、31煤的煤流，最大限度的加快施工速度，尽快形成辅助运输系统，加快整体施工进度。（三）合理安排各系统的配置，尽快形成23煤的负压通风，提高矿井基建期间的防灾、抗灾能力。（四）充分利用永久设施，提前筹建和利用地面压风设施、永久供电系统、永久通风设施、污水处理设施等，以缩短工期、节约投资。（五）在主要矛盾线上的矿建工程通过提前使用生产期间的综掘设备，强化施工管理，提高主要矛盾线上工程施工的速度。（六）应用网络技术，通过压缩关键单位工程施工时间实现工期优化；通过按既定工期寻求最低成本的计划安排来实现费用优化；通过动态调整单位工程的开工时间，使资源按时间的分布符合优化目标来实现资源优化。（七）加强在基建期间的环保管理，尽快建成永久污水处理系统，减少基建期间对当地生态环境的影响。（八）加强质量管理，把质量管理程序和质量验收标准作为本设计的重要内容。按照高头窑煤矿基建管理程序，对所有基建工程进行程序化管理。（九）依据煤矿安全规程搞好矿井建设期间的安全管理，确保安全生产。（十）积极推行项目法人负责制、招标投标制、工程建设监理制、合同管理制北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计4，以提高工程建设管理水平，达到预期的效果。四、编制内容及范围本设计编制范围为高头窑煤矿矿井及选煤厂初步设计的所有矿、土、安工程量和概算总投资。本设计编制内容主要包括工程目标管理、矿井建设战略部署、矿井建设准备安排、主要工程的施工方案及建井辅助系统的选择、施工场地的布置、矿井建设工期、矿井建设资源平衡以及矿井建设质量标准和组织管理。五、建矿方针认真总结国内外现代化矿井开采的先进经验，坚持走新型工业化的道路，积极采用新技术、新设备、新工艺，开拓思路，引进国内、外先进设计思想及矿井管理模式，以市场为导向，以效益为中心，与时俱进，开拓创新，贯彻生产高度集中化、开拓开采系统简单化、采掘高产高效化、辅助运输单一无轨化、主要设备集控自动化、监控管理信息化、地面布置合理化和经济效益最大化的原则，将高头窑矿井建设成为高标准、高速度、高质量、高效益、洁净生产、绿色环保的现代化矿井。北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计5第一章井田概况第一节交通及自然条件一、井田位置及交通高头窑井田位于内蒙古自治区东胜煤田北部边缘，行政区划属于鄂尔多斯市达拉特旗昭君镇。勘查区范围的地理坐标为东经10931301094300北纬395900400315本区为一不规则长方形状，范围由16个拐点圈定，南北宽最大11479KM，东西长最大16374KM，面积为15943KM2。井田东南距鄂尔多斯市东胜区35KM，在建的国铁包西线和神华集团包神线从矿井东部通过，国铁包兰铁路从矿井北部通过。拟建的高头窑达旗电厂铁路与包西线连接，在井田内穿过，解柴公路亦在井田穿过。井田交通位置见图111。三1三三清水河县托克托县准格尔旗河曲县偏关县土默特右旗土默特左旗包头市东河达拉特旗东胜市和林格尔县呼和浩特市内蒙古自治区伊金霍洛旗新街镇山西省陕西省包白铁路黄河呼包公路京包铁路公曹公路包府公路包神铁路呼大公路呼清公路丰准铁路公积板薛家湾镇109国道准东铁路沙沙圪台（集装站）大柳塔纳林塔新庙乡羊市塔乡黄河曹羊公路沙圪堵450450404350准格尔煤田东胜煤田10国道黄河大路峁乡包东高速454504043503750374037403750375037537403745037503750北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计6二、水系及河流井田内东北部为昌汉沟，西南为艾来色台沟，水多湖川、大哈他土沟及巴什兔沟从井田穿过。第二节煤层及开采技术条件一、煤层（一）煤系地层区内主要含煤地层为中、下侏罗统延安组（J12Y），该组地层厚度为1046223809M，平均厚度为18626M，全井田发育，由于遭受剥蚀，厚度有一定变化。据岩性、岩相组合特征及含煤性分析，将该组地层细化为3个岩段，自下而上为下岩段J12Y1（含5煤组）、中岩段J12Y2（含3、4煤组）和上岩段J12Y3（含2煤组）三个岩段。附高头窑井田地层综合柱状图（二）煤层顶底板岩石特征井田范围内可采煤层顶、底板岩石主要为砂质泥岩及泥岩，局部为粗砂岩及细砂岩。根据钻孔岩石力学试验结果，各可采煤层顶、底板抗压强度在86290MPA之间；各可采煤层抗压强度在33136MPA之间，平均为72MPA。岩石力学强度较低。二、瓦斯、煤尘及煤的自燃（一）瓦斯勘探报告在21个钻孔中采取了29个瓦斯样，并在现场进行解析，用解析法测定，从试验结果看，均含很低的残存瓦斯，经过室内脱气分析，瓦斯成分以氮气为主，其次为少量的二氧化碳及甲烷气体，故可划归为氮气带，属于低沼气区。（二）煤尘本井田煤属于不粘煤，其挥发分产率较高，据5个孔30个煤样的测试结果表明北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计7各煤层在急速加热时火焰长度400，引起煤尘爆炸最低岩粉量在6578之间，说明井田内煤尘具有爆炸性。（三）煤的自燃根据井田内4个钻孔15个煤样的测试结果，表明井田内煤层容易自燃。（四）地温地质报告在26个钻孔中做了简易测温工作，通过算术平均值估算，平均地温梯度为045/100M，小于3/100M，属于地温正常区。三、水文地质（一）井田水文地质1、气候概况高头窑井田所在区域属半干旱、半沙漠大陆性气候，夏季炎热，冬季寒冷，昼夜温差大，年平均气温5783，最高气温366，最低气温279，一般结冰期为每年十月至翌年四月，最大冻土深度171M，降雨最多集中于79月,占总降水量的6070,年总降水量为23025441MM，年总蒸发量为1875026574MM，是降雨量的58倍，常发生春旱，春季多风。2、含、隔水层特征根据勘查区内地下水的水力性质及赋存条件的不同，井田内地下水可划分为两大类，即松散岩类孔隙潜水含水岩组和碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水岩组。（二）矿井涌水量预算勘探报告预计矿井正常涌水量为86M3/H，最大涌水量为526M3/H。附高头窑井田地形地质及水文地质图第三节矿井设计概况一、井田储量一盘区分煤层地质资源量统计表单位万吨资源/储量水平煤层331332333334合计北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计821000002200534053423663475191208297240000031905213951701046432000240240一水平33006443419854185777166011004296232820124751205431853602908520026151332748二水平53002210221二、矿井设计生产能力及服务年限矿井设计生产能力80MT/A。服务年限为634A。三、井田开拓（一）井田开拓方式斜井与立井联合开拓。主斜井、副斜井与大巷平行布置，北翼中部回风立井布置在大巷北侧。（二）井筒数目高头窑矿井设主斜井、副斜井、北翼中部回风立井3条井筒。（三）水平划分高头窑矿井划分为两个水平。根据各煤层层间距、储量分布，一水平开采21、22、23、24、31、32、33七个煤层，一水平大巷布置在31煤层，一水平高程为1186M，可采储量4691817万吨，占矿井可采储量的712，服务年限488A。二水平开采41、42、51、52、53五个煤层，二水平高程为1109M，可采储量189732万吨，占矿井可采储量的388，服务年限182A。（四）主要巷道布置北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计9巷道布置尽可能保证前期一水平（上组煤）的合理开拓布局，同时兼顾二水平（中组及下组）布置，对厚、薄煤层进行合理配采，保证矿井产量均衡稳定。（五）采区（盘区）划分、开采顺序采区（盘区）划分整个井田共划分六个盘区。开采顺序1、煤层开采采用自上而下的下行开采顺序。2、采用采区前进式、区内后退式开采顺序。3、一盘区为首采区。四、井筒及井底车场（一）井筒的用途、布置及装备根据开拓布置，矿井达到设计生产能力时，共有3个井筒，即主斜井、副斜井、北翼中部回风立井。1、主斜井主斜井主要担负全矿井的煤炭提升任务，并兼作安全出口及部分入风。井筒倾角120000，斜长600M，净宽50M。井筒内装备带宽1600MM、带强4000N/、功率21400KW、带速45M/S钢绳芯带式输送机，提升能力3500T/H，设检修道及两趟325排水管、一趟108供水管、一趟325压风管和动力、通信、监测电缆及光缆等。2、副斜井副斜井担负全矿材料、设备、人员运输及安全出口和入风任务。井筒倾角53000、缓坡段倾角11314,初期斜长1343M，净宽55M。运输工具为防爆低污染无轨胶轮车，井筒内敷设一趟洒水管等。3、北翼中部回风立井北翼中部回风立井主要担负北翼中部区一盘区各煤层回风任务，同时兼作安全出口。井筒净直径60M，倾角90，垂深133M，井筒内设有玻璃钢梯子间和一趟供水管。北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计10（二）施工方法本井田范围内松散层分布较广，主要以第四系风积砂、冲洪积物及表土为主，厚度分布极不均匀，变化较大。但从井田开拓选定的井口位置和井筒方位看，在井筒穿过的位置，其第四系松散层厚度均小于18M。根据上述地质条件，主斜井、副斜井第四系表土段采取明槽开挖后钢筋混凝土砌碹支护，基岩风化带和基岩段采用综掘机掘进。北翼中部回风立井第四系表土段开挖后施工临时锁口，基岩风化带和基岩段采用钻爆法施工。（三）井壁结构形式根据上述地质条件，主斜井、副斜井第四系表土段采用钢筋混凝土砌碹支护，基岩风化带段采用工字钢棚加混凝土砌碹复合支护，基岩段采用锚网喷加混凝土砌碹复合支护。北翼中部回风立井表土段和基岩风化带采用钢筋混凝土支护；基岩段采用混凝土砌碹。（四）井底车场及硐室1、井底车场硐室及位置11水仓井底水仓布置在31煤辅助运输大巷南侧。由二条独立的巷道组成，形成主、副水仓，水仓有效容积大于4000M3。水仓采用防爆低污染无轨胶轮多功能铲运车清理。12井下消防材料库和井下爆炸材料库井下消防材料库和井下爆炸材料库设在北翼中部回风立井以西。井下爆炸材料库炸药壁槽储存炸药量不超过1500KG、雷管壁槽储存雷管量不超过10000发。井下爆炸材料库采用独立通风方式，设专用回风通道，乏风经31煤回风巷直接进入北翼中部回风立井。13主变电所、主排水泵房在31煤辅助运输大巷两侧集中布置井下主变电所、主排水泵房、管子道。管子道连接北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计11至23煤辅运大巷。1431煤仓在31煤主运大巷设置立煤仓，垂深30M。在煤仓底部设转载装置与主井胶带运输机搭接。15其它硐室在23煤布置23煤转载联巷及机头硐室，通过转载皮带将23煤煤流输送到主斜井带式输送机。在副斜井与31煤辅助运输大巷联络巷以南设置井下调度室和急救室。五、大巷运输井下煤炭运输方式采用带式输送机运输。辅助运输方式采用无轨胶轮车运输。六、首采区的选择根据井田开拓布局，井田在平面上共设两组开拓大巷，其中一组大巷位于勘探区南翼中部东西方向布置，另一组大巷则位于南部补充勘探区的北部边界，由于南部补充勘探区的勘探程度较低，因此设计暂不考虑此部分的接续，待勘探程度提高后再根据实际情况进行调整。而勘探区南翼中部勘查程度高，煤层赋存较稳定，地面无村庄，故首采盘区选择勘探区南翼中部，命名为一盘区，初期井巷工程量最小，建井工期最短，不用动迁村庄，有利于矿井达产、稳产。（一）巷道掘进本矿井设计巷道绝大部分是全煤巷道和半煤岩巷，根据类似矿井的生产实践经验，井底车场巷道及硐室采用普通钻爆法施工，支护方式采用锚网喷，大断面硐室采用砌碹，断面形状为直墙半圆拱；本矿井23煤巷道全部布置在煤层中（部分地段由于煤层赋存较薄为半煤岩巷），大巷及顺槽均设计为矩形巷道，采用综掘工艺，锚网喷加锚索支护，其中带式输送机大巷铺底200MM；辅助运输大巷铺底300MM，另加100MM卵石垫层；回风大巷铺底200MM；大巷和顺槽局部破碎地带及大断面处加钢带。大巷及顺槽联络巷的掘进和支护形式与北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计12所在位置的正巷相同，个别地段不具备施工条件时，采用炮掘工艺。巷道断面尺寸均根据机电设备布置和满足通风、行人的要求确定。（二）掘进工作面数量及掘进机械配备根据矿井建设总工期安排，配备6套综掘机组，1个普通钻爆法掘进组。普通钻爆法掘进组主要负责一些不适于综掘机掘进的巷道掘进。井巷工程量汇总见表132。井巷工程数量表表表132长度（M）掘进体积（M3）顺序项目名称煤巷半煤岩巷岩巷小计煤巷半煤岩巷岩巷小计备注1井筒21326213265280085261622井底车场及硐室715810753179111548811603513152323主要运输道及回风道9694027809972019277134583019735434盘区巷道1793201536019468032865872869763573563合计179320104098502193336373286587208259410211656390346临时工程2147021470313463313463总计200790104098502193551073600050208259410211656703808七、通风与安全矿井初期采用主斜井和副斜井入风，北翼中部回风井回风，通风方式为中央分列式。后期在东、西翼各增设一单独回风井，通风方式为混合式。八、矿井主要设备（一）提升设备主井提升主斜井带式输送机带宽为1600MM，带速为45M/S。辅助运输采用无轨胶轮车运输。（二）通风设备北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计13选用JBO800S210型风机，防爆型电动机2355KW、10KV、490R/MIN。（三）排水设备根据计算，选用MD280653型耐磨矿用排水泵（排水量Q280M3/H，扬程H195M）四台，正常涌水时，一台工作，两台备用，一台检修。最大涌水时，三台工作，一台备用。排水管路采用3256无缝钢管两路。一路工作，一路备用。安装在主斜井内，管路连接采用法兰连接。（四）压风设备选用OG160F型单螺杆空气压缩机（风冷）三台,两台工作,一台备用。Q255M3/MIN，P085MPA，配套160KW，380V电机。九、地面生产辅助系统（一）排矸系统矿井及选煤厂矸石采用无轨胶轮车运输，为了节约土地、保护环境，计划在风井广场附近的山谷中存放，定期覆盖，并恢复植被。（二）辅助设施矿井修理车间承担本矿机电设备日常检修、维护任务。矿井修理车间面积为151442160M2。综采设备库用于井下综采设备的存放，设有一台50/10T双梁门式起重机。厂房面积为211082268M2。木材加工房承担井下支护坑木的加工改型任务，主要设备配备木工圆锯机2台、万能刃磨机1台。厂房面积为1518270M2。十、场外道路本矿井需修建的公路主要有四条运煤道路、场外道路、排矸道路、风井工广道路。另外，为了解决煤炭运输问题，北能公司拟建高头窑达旗电厂运煤专线。十一、电气（一）供电电源高头窑矿井双回35KV供电电源引自高头窑镇110/35KV变电站35KV不同母线段。高头窑镇110/35KV变电站一回110KV电源引自220KV东胜北郊变电站。北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计14（二）电力负荷设备总容量479255KW设备工作容量454278KW（三）送变电1、输电线路高头窑矿井工业场地新建35KV矿井地面变电所一座，其双回35KV供电电源引自高头窑镇110/35KV变电站35KV不同母线段，线路采用双回架空线,导线型号为LGJ240,全线架设架空地线，架空地线型号为GJ50，线路长度45KM。一回供电线路故障或检修时,另一回供电线路可满足矿井全负荷供电要求。2、地面供配电矿井地面高压供配电系统采用10KV电压等级，低压配电系统采用038/022KV电压等级。矿井地面高、低压供电系统均采用放射式供电方式。主斜井带式输送机配电室、工业场地变配电室、锅炉房、日用消防水泵房变配电室、压风机房变配电室、通风机房、选煤厂主厂房变电所、井下主变电所均由引自矿井地面变电所10KV不同母线段的两回及以上电缆线路供电，井下设备试验用箱式变电站由引自矿井地面变电所10KV母线段单回电缆线路供电。线路采用电缆沟和电缆直埋两种敷设方式。在矿井工业场地内新建工业场地变配电室一座。内设GCS型低压开关柜11台，S10800/10105/04023KV800KVA变压器两台，两台变压器分列运行。当一台变压器事故或检修停止运行时，另一台变压器可保证担负负荷内一、二级低压负荷用电。变压器负荷率为504，保证率为99。3、井下供配电井下高压配电系统采用10KV电压等级，低压配电系统采用33KV、114KV、066KV、0127KV电压等级。北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计15井下主变电所内设KYGCZ矿用一般型高压真空配电装置42台，担负井下全部负荷用电、KBSG200/1010/069KV200KVA矿用隔爆型干式变压器2台、KYDZ1矿用一般型低压配电装置8台。4、通信调度及信息管理建设现代煤炭企业的信息专用网，将语音通信行政/调度、数据（计算机网络/监测监控）、图像（工业电视监控/电视电话会议）等各类信息实时、准确的反映到各调度监控管理中心，使整个生产过程处于受控状态，符合现代企业人员效率高，智能化程度高的特点，为此本矿将设立信息中心和调度中心。41调度中心作为生产调度监控中心，担负生产调度通信、井下无线通信及移动目标定位跟踪系统，工业电视监控系统应用管理。调度中心是整个生产过程的监控指挥中心。42电力调度矿井变电所与主井提升机房、压风机房、主扇风机房和下级变电所间的电力调度通过生产调度电话实现。矿井变电所与上级区域变电所间电力调度通信采用数字载波及市话通信方式。43井下运输调度通信矿生产调度通信，由CC08S1024型数字程控调度电话交换机划分出512线调度用户。生产调度交换机将担负全矿井上、井下及机、水、电、运等生产部门的调度通信联络任务。44信息管理计算机管理信息系统（MIS）是行政、生产管理重要的组成部分。通过建立计算机网络，实现资源共享，关联应用，使之成为获取信息成本最低，传输最快的信息系统。十二、地面建筑（一）工业建筑和构筑物主要有35KV变电站、通风机房、原煤仓、洗煤厂、北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计16快速装车站、主井驱动机房、污水处理厂、锅炉房、压风机房、矿井修理车间、综采设备库、材料库、材料棚、木材加工房等。（二）行政、生活福利建筑工业场地行政生活福利建筑主要包括办公楼、井口联合建筑、职工食堂及职工公寓等。十三、给排水经计算矿井（含选煤厂）总用水量为583771M3/D，其中生活用水138582M3/D，生产用水445189M3/D。该工程设计用水量为583771M3/D，其中井下水及污废水复用总量为2000M3/D，其余383771M3/D用水量通过外部水源供给，水源供水能力要求为3400M3/D。井下正常涌水量8600M3/H（206400M3/D），最大涌水量为52600M3/H（1262400M3/D），结合区域水文地质条件和区域水源情况，本设计将处理后的井下水为本矿的井下防火注浆用水及选煤厂生产补充用水水源。十四、采暖、通风与供热本工程矿井建筑物采暖热负荷为6457KW，主、副斜井筒防冻热负荷为8491KW，选煤厂建筑物采暖热负荷为5386KW，热负荷总计为20334KW。北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计17第二章矿井建设准备第一节矿井建设前期准备矿井建设前期准备工作是矿井建设的重要内容，是矿井建设的基础性工作。为使高头窑矿井早日开工，内蒙古北联电能源开发有限责任公司做了大量的前期准备工作，至2008年1月，矿井前期准备工作完成如下一、矿井设计及工程批复工作（一）内蒙古北联电能源开发有限责任公司高头窑矿井初步设计审查完成北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计18。（二）中华人民共和国国土资源部国土资储备字2007035号关于内蒙古自治区东胜煤田高头窑井田煤炭勘探报告矿产资源储量评审已完成。（三）国土资矿评储字200710号内蒙古自治区东胜煤田高头窑井田煤炭勘探报告矿产资源储量评审意见书已完成。（四）中国煤炭工业发展研究中心出具了高头窑矿井及选煤厂初步设计评审意见。（五）高头窑矿井初步设计优化工作已完成。（六）达拉特旗水利局达水字200658号关于对高头窑矿井项目生活用水请示的批复。（七）达拉特旗国土资源局关于同意高头窑矿井建设用地选址的函。（八）内蒙古自治区发展和改革委员会“关于鄂尔多斯塔然高勒矿区总体规划东边界设置意见的函”。（九）内蒙古自治区地震局“内震2006126号”对吴四圪堵、高头窑煤矿工业场地地震安全性评价报告的批复。（十）鄂尔多斯电业局客户服务中心文件“鄂电客服200653号”关于对北能公司高头窑煤矿项目意向性供电方案的答复。（十一）内蒙古北联电能源开发有限责任公司向内蒙古蒙达发电有限责任公司供煤协议书。二、工程地质勘探工作（一）内蒙古自治区煤田地质局151勘探队编制的内蒙古自治区东胜煤田高头窑井田煤炭勘探报告。（二）内蒙古自治区煤田地质局151勘探队提供的补充地质资料。（三）已完成井筒检查钻的勘测工作，并已提交报告。（四）工业场地工程地质详勘工作，并已提交了工业场地工程地质详勘成果报告。北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计19（五）矿井进场公路、运煤公路的测定及工程地质勘察工作。第二节矿井建设施工准备一、矿井建设准备期主斜井、副斜井从明槽施工转入暗槽施工前为准备期，预计准备期为6个月。中部回风立井锁口完毕，准备期结束，进入正式施工期，准备期为4个月。二、工程准备（一）工业场地“四通一平”“四通一平”工作是矿井施工准备阶段的一项主要工作，合理安排并按时完成该项工作，可为矿井施工准备工作的顺利进行和矿井开工后的快速施工创造有利条件。1、进场公路本矿井场外公路包括进场道路、运煤道路，二条道路均与马呼线衔接，道路全长分别为083KM、122KM，可作为矿井施工期间材料、设备的运输路线。预计2008年10月30日完工。风井工业广场道路预计于2008年10月30日完工。2、电源矿井施工电源由高头窑110KV变电站经35KV供电线路供至高头窑煤矿35KV变电站，35KV电源经35KV变电站转换成10KV施工电源，主、副斜井工业广场范围内的工程和主、副斜井施工用电由地面35KV变电所提供，风井工业广场范围内的工程和风井施工用电由高头窑煤矿35KV变电站提供，经10KV供电线路供至风井工业广场。2008年11月30日之后，提供永久电源。前期施工电源由施工单位自备。在主、副斜井工业广场两侧设置2个配电点，以满足施工用电的要求。在风井工业广场设置1个配电点。生活区供电使用工业广场低压配电室供电。3、供水根据包钢地质勘察院的水源勘察设计，在工广范围内施工三眼水源井，施工区北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计20域内和生活区域内铺设一路2寸塑料管作为供水管路（供水管路深埋至地表18M以下），经过恒压变频给水设备补给至供水主管路，满足前期施工、生活用水要求。4、通讯现利用中国移动、中国联通等运营商的通信资源进行通信。5、工业场地平整本矿井工业场地原貌为丘陵地形，场地内无建筑物等设施，现已完成场平工程，可按照工业场地总平面布置图规划场内道路、管线等。（二）地面雷管火药库矿建工程所使用的火工品，根据国家关于火工品管理的规定，结合工程进展情况，必须建造存储、管理火工品用的地面火药库。目前火药库的选址和施工图设计工作已经结束，将于2008年11月15日完工，不会影响本矿井矿建工程的开工。（三）主斜井、副斜井明槽施工准备根据井筒检查钻1、2钻孔资料，主、副斜井井筒第四纪风化表土段平均厚度为18M，施工准备采取明槽开挖方法。地表下90176M为富水砾石层，必须采取特殊措施进行处理，经过比较论证，决定采取井点降水的方案，使用3台120KW柴油发电机提供电源，施工降水井50眼，降水至明槽回填完毕后停止。降水井已于2008年6月施工完毕。（四）生活设施高头窑煤矿救护队办公楼预计2008年11月15日具备使用条件，筹备处将利用此办公楼作为基建期间的生活办公场所。四、技术准备（一）组织管理北能公司基建部总体负责高头窑煤矿的基建管理工作，成立高头窑煤矿筹备处，筹备处负责日常的管理工作，负责工程安全、质量、进度、投资的控制。（二）勘察工作1、已完成井筒检查孔的施工，已出具通过审查的高头窑煤矿井筒检查孔工北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计21程报告。2、已与包头钢铁勘查院签订协议，正在进行水源勘查，已完成一期工程。3、已完成厂区内的工程地质勘察工作，并已出具通过审查的高头窑煤矿工业与民用建筑岩土工程勘查技术报告。4、已完成工业广场内实际地籍测量，描制完成了高头窑煤矿工业厂区1500/12000地形图。并且已完成厂区内测量控制点布控。（三）协外工作1、本项目已列入国家发改委2008年核准立项的工程。2、已完成高头窑煤矿矿井与选煤厂初步设计，并已通过中咨公司的审查。3、已完成与电力部门签订供电协议工作。4、已与达旗政府签订关于项目规划、征地、开展前期工作的相关协议。5、正在与鄂尔多斯市、达旗水保、环保部门签订水资源勘察和开发协议。（四）项目科研对于项目中使用的新技术、新工艺、新材料要制定具体的安全技术措施，经总监理工程师、筹备处总工程师、公司总工程师批准后方可实施。在项目建设过程中要通过行业相关的科研机构，对井巷工程的围岩进行分析，并参照研究成果设计井巷工程的支护参数，提高围岩的支护强度，增强可靠性。（五）拆迁工作本工业广场内没有村庄、铁路、高压线及其他建筑物，不存在建筑物的拆迁工作。工业广场内有坟墓，已于2008年5月1日迁出。第三节施工准备工作统筹安排一、矿井施工准备工作安排主要原则（一）抓住主要连锁工程和关键线路工程，优化施工方案和施工顺序，缩短单位工程工期；北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计22（二）合理安排施工力量，确保正规循环作业、均衡施工；（三）尽量避免平行交叉作业；（四）生活、生产同步准备，优先抓好矿井控制性工程的施工进度，同时保证生活设施按期投入使用。二、加快施工准备工作的措施施工准备工期长短决定了矿井开工时间的早晚，缩短准备工期可以早日建成矿井投产，提前发挥投资效益，加快施工准备工作措施如下（一）推行科学的项目管理方法，对准备期内各项工作实行统筹管理，抓住主要矛盾线上的工作，及时采取对策，确保不延误各工程工期。（二）加强技术教育，提高施工队伍的技术素质，采用新技术、新工艺、新材料、新方法。（三）实行招标、投标制，优选施工队伍，以控制造价和加快施工速度。（四）建立强有力的管理体制，搞好施工准备的综合平衡工作，确保设备、材料、人员等按时到位。（五）加强施工管理工作，全部实行合同制约关系，限期开工和完工，并制订相应的奖罚措施。（六）鼓励施工单位采用活动房屋和移动式装配设备代替大临工程，简化施工准备工作，缩短施工准备工期。第三章矿井建设的施工部署第一节重大工程施工部署一、工程项目划分本矿井采取一次性设计、一次性建设、一次移交投产的方式进行建设。主要工程规划如下（一）矿建工程北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计23矿建一期副斜井至一水平、北翼中部回风立井至一水平、主斜井至23煤、23煤大巷800M、井筒与大巷联络巷。矿建二期23煤大巷6400M、大巷联络巷1120M，中央变电所、水泵房、31辅运大巷300M、大巷机头硐室。矿建三期S东201工作面顺槽7000M、S西201工作面顺槽5400M、顺槽联络巷840M、S东201工作面切眼245M、S西201工作面切眼245M、工作面回风顺槽风桥、工作面顺槽机头硐室。S东202工作面顺槽及联络巷1600M、S西202工作面顺槽及联络巷1600M、31煤大巷1180M、主斜井23煤至31煤段。（二）土建工程土建一期办公楼、宿舍楼（2栋）、食堂、联建楼、锅炉房、污水处理系统、生活水源工程、35KV变电站、10KV配电室、综采设备库、管网一期工程、压风机房、外部道路、救护队办公楼、材料库房。土建二期宿舍楼（1栋）、无轨胶轮车库、机加工车间、铆焊车间、工业场地附属工程、管网二期工程。土建三期路面硬化工程、工业广场景观工程、绿化工程（三）安装工程安装工程根据矿建和土建工程进度进行安排。二、配套工程投产方案井巷工程是矿井建设的主体工程，选煤厂是矿井建设主要的配套工程。高头窑煤矿选煤厂的投产方案考虑到资金使用和建设实际，选用最迟投产方案，即选煤厂在矿井试生产前3个月建成，与矿井同时进行试生产。第二节矿井总平面布置北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计24一、布置原则（一）生活区与生产区划片分区，有利于矿井建设、生产的管理。（二）满足矿井三类工程不同阶段的施工要求，做到统一规划、协调布局；在满足施工需要的前提下，尽量减少施工用地，施工现场布置要紧凑合理。（三）合理布置起重机械和各种施工设施，科学规划施工道路，尽量降低运输费用。（四）科学确定施工区域和场地面积，尽量减少专业工种之间交叉作业。（五）各项施工设施都要按照有利于安全生产、方便生活、安全防火、环境保护的要求布置。（六）施工区的安排尽量考虑有利于管网及道路的施工。二、施工总平面图布置依据（一）建设项目建筑总平面图。（二）建设项目施工部署和主要建筑物施工方案。（三）建设项目施工总进度计划。（四）建设项目施工用地范围和水电源位置，以及项目安全施工和防火标准。三、总平面设计（一）运输道路设计本矿井建设期间设备、材料运输主要使用汽车运输，厂区设置了运输设备、材料的道路及其堆放场地。利用厂区的永久道路和临时道路运输设备、材料。如果厂区内永久道路没有形成，可使用永久道路路基运输设备材料。（二）施工预留场地设计根据矿井建设施工部署，主要建筑物、构筑物施工地点要按工程进度预留施工场地。（三）临时建筑的布置高头窑煤矿筹备处的临建规划在工业广场范围内。施工单位的临时建筑统一规划在工业广场之外的铁路线东侧。北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计25（四）供水、供电管线布置在工业广场范围内施工三眼临时水源井，以满足矿进建设期间的施工和生活用水的需要。临时供水管路铺设在道路中心线下，供水管路向施工地点和施工单位生活区域供水，共设置6个取水点。在永久电源形成后，在工业广场范围内设置3个10KV配电点，1号配电点位于办公楼、食堂、宿舍楼施工区域；2号配电点位于主、副斜井井筒、地面生产系统施工区域；3号配电点位于风井、风井工业广场施工区域。生活区供电由地面低压配电室提供，架设325MM2铝导线。附高头窑煤矿矿井施工总平面布置图第三节矿井建设期间的环保与绿化一、矿井建设期间的污染源分析（一）空气污染源、污染物1、燃煤污染工业场地对空气环境的影响主要是燃煤锅炉排烟，主要污染物是烟尘、SO2。2、扬尘污染矿井在建设期间，进行搬运土方作业，由于本地区的地表土为沙土，在搬运过程中产生扬尘。（二）污染源、污染物1、工业场地生产、生活污水污水主要由施工单位的食堂废水、浴池废水、锅炉房排污构成。2、矿井井下排水井下涌水，经沉淀处理后，可作为矿井工业场地生产、消防及井下消防洒水用水。（三）固体废弃物污染固体废弃物主要由掘进矸石、锅炉灰渣、生活垃圾及少量污泥构成。北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计26（四）噪声污染源主要噪声设备为工业场地的空压机、主要通风机和工业场地锅炉的鼓、引风机及各类泵机。二、污染治理措施（一）环境空气防治1、燃煤污染防治为有效防治锅炉燃煤产生的污染，新建工业场地锅炉房3台10T蒸汽锅炉分别配置1台SCS10型冲击水浴除尘器；1台4T蒸汽锅炉配置1台SCS4型冲击水浴除尘器。2、扬尘污染防治在工业场区内进行搬运土方作业时，要采取固沙、洒水等措施，防止扬尘的产生。（二）污、废水污染与防治污水处理系统建成投运之前,施工及生活排出的污水、废水,要经过处理达标后方可排放。建井期间生活污水排放量少，有机污染物少，建井期间在临时生活区附近挖2个60M3渗水井，将污水进行化学处理后，达到排放标准后方可排放。待永久污水处理厂建成后，用管路将生活污水引至生活污水处理厂，经处理达标后排至大哈他土沟。在主副井口附近开挖2个60M3渗水井，将井下污水排至此渗水井内。在渗水井四周加设防护栏及安全标志，夜间设照明。永久污水处理厂建成后，工业污水经处理后循环使用。当井下涌水量超过污水处理厂的处理能力时，通过井下排水预沉池溢流至污水处理站外排管道。（三）固体废弃物处置1、矿井建设期间掘进矸石用来补填工业场地所欠的土方量、公路路基、依据井田境界内地形地貌充填附近的沟壑，其余排至位于工业场地西南侧的临时矸石场，占地面积为12920M2。2、锅炉灰渣可用于铺垫场外道路或销售。北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计273、生活垃圾排放至指定地点，由指定单位定点定期进行清运。（四）噪声污染防治1、选用低噪声设备，锅炉鼓引风机设置减振装置，空压机、泵房内各类泵机设备采取加装隔振垫降低降噪和采用厂房内加装隔声、吸声材料，并在噪声源周围空地植树绿化，阻挡噪声的扩散传播。2、噪音较大的施工机具，夜间停止使用。三、绿化施工期间取土,必须在指定的范围内进行,严禁乱挖乱填,破坏自然植被,造成水土流失,破坏生态环境。绿化范围包括工业场地、场外公路等。在工业场地、道路两侧及零星空地均进行绿化。工业场地采取植树、种草等方法，来减轻煤矿运行排放污染物对环境的污染程度。第四章施工方案及施工方法第一节井筒地质条件分析一、工程地质特征高头窑煤矿井田范围内松散层分布较广，主要以第四系风积砂、表土及黄土为北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计28主，河谷一带分布有厚度不均的冲洪积层。由于受后期流水的冲蚀作用，地表冲沟极为发育，地形高差及坡度也较大。每逢雨季受水流冲蚀，各沟谷不同程度有一些轻微的滑坡、崩塌等现象发生，但规模不大，水土流失较严重。因此，松散层的工程地质条件较差，易发生不良工程地质现象。基岩主要出露在各大沟谷中，主要为志丹群（J3K1ZH）地层，因风化严重，裂隙发育，胶结疏松。据野外观察，未见大面积坍塌、滑落现象，较松散层稳定，工程地质条件较好。二、岩石物理力学性质根据设计要求，分别在井筒位置附近施工的1、2、3、4井筒检查孔及风井检查孔，采取了岩石物理力学性质样品样品试验结果详见附表。从试验结果总体看，各类岩石抗压强度小于30MPA的占967，3060MPA的占33，没有大于60MPA的。砂质泥岩及泥岩软化系数为001085，平均038，遇水易软化。井筒位置岩石力学性质，主要以软岩为主。三、岩石质量RQD值根据对1、2、3、4井筒检查孔及风井检查孔岩石质量RQD值统计结果，井筒位置上部地层岩石比较破碎，下部地层岩石比较完整。岩石质量RQD值多在5075之间，以级为主，岩体完整性中等。见高头窑煤矿井筒检查钻孔岩石质量等级统计表（411）。高头窑煤矿井筒检查钻孔岩石质量等级统计表表411等级RQD（）层数点所占比例岩石质量岩体完整性90100432极好的完整75902923好的较完整507551405中等的中等完整255027214劣的完整性差2515119极劣的破碎四、工程地质类型北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计29本井田范围内地层平缓，构造简单，地层岩性较单一，岩体结构多为层状，以碎屑岩为主。岩石力学强度小于30MPA占90以上，以软岩为主。岩石质量指标RQD值多在5075之间，岩石质量中等，岩体中等完整。根据矿区水文地质工程地质勘探规范（GB1271991）的有关规定，综合分析，井筒附近工程地质勘探类型为第三类，第二型，即层状岩类中等型。附高头窑煤矿井筒检查1号钻孔工程地质综合柱状图第二节井筒施工方案设计一、井筒特征井筒特征表表421顺序名称单位主斜井副斜井北翼中部回风立井备注经距（Y）M3738389000037383930000373827450001坐标纬距（X）M4432345000443239500044324200002提升方位角900000井筒方位角900000井筒方角11000003井筒倾角1200005300014306904井口高程M130401304513180第一水平M1186111861118615水平高程最终水平M109891098910989第一水平M78051400614506井筒深度或斜长最终水平M10080235701850基岩风化带段MM4005007507砌壁厚度基岩段MM400500500净MM500055006000基岩风化带段MM5800650075008井筒直径或宽度掘进基岩段MM580065007000净断面M21581842839断面积掘进基岩风M2209269442北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计30化带段基岩段M2209269385表土段钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土基岩风化带段钢拱架加混凝土钢拱架加混凝土钢筋混凝土10支护材料基岩段锚网喷加混凝土锚网喷加混凝土混凝土11装备带式输送机梯子间附井筒断面图北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计31排水管压风管供水管洒水管动力电缆通信、信号电缆5040402排水管托管梁L570M工字钢I1261268590837431台阶57北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计32北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计33北联电能源有限责任公司高头窑煤矿施工组织设计34二、主、副斜井井筒施工方案（一）表土段根据井筒检查钻勘探报告，主、副斜井井筒均需穿过第四纪表土段约186M，其中地表下9M176M是富水