煤矿斜风井改造安全施工方案

安全改造项目

斜风井扩刷工程施工方案

二零一五年五月十一日

一、工程简介

1.1工程概况

1.1.1斜风井斜风井总长488米，倾角25°，原断面为料石砌碹半圆拱形，净宽2.4米、净高2.6米、净断面积5.6m2。扩刷后断面净宽4.8米、净高3.8米、净断面积15.76m2。基岩段长460.7m，掘宽4960mm、掘高3880mm、掘进断面积16.62m2，采用锚网喷联合支护，喷厚80mm；表土段长27.3m，掘宽5600mm、掘高4300mm、掘进断面积20.71m2，采用现浇钢筋砼支护，壁厚400mm。风井内现敷设有12吋压风总管和8吋黄泥灌浆管（暂用为井下排水管）。矿井总回风量3029m3/min，风井现有风速8.98m/s。1.1工程概况1.1.2主通风机房与风硐老主通风机房与风硐位于井筒北侧，风硐在井筒上方采用立眼连接。新建主通风机房与风硐，布置于井筒南侧平行于井筒，风机采用平行布置。风硐倾角45°，开口位置位于井口以下37.6m，与井筒夹角为60°，斜长32.8m，转向与井筒平行，总长19.5m。风硐总长约52.3m。断面为矩形，高3m*宽3m，净断面积9m2。1.2地形地貌

井口工业广场场地狭小，井筒南侧预计设置主通风机处为一突出山脊山坡林地，两侧均为狭窄沟谷，植被覆盖。

井筒北侧为柴家沟，常年有溪流，矿井水于此排放。一趟矿区高压供电线路经过井筒南侧坡地，坡上栽有架线杆一根，施工风机房前需迁移。

1.3工程地质简述

以井田范围内最近的钻孔资料CB3（一九四队1988.5.20）为参考依据。风井口标高1234.53m，CB3孔口标高1244.30m，见煤点标高1039.50m，距风井筒最小距离100m，距风井口380m。另有主、副井筒施工地质写实图显示，掘进接近煤层时（斜长约16m，垂距6.6m），见一落差H=0.8m小正断层。走向209°，倾角70°。1.3工程地质简述地层岩性由上至下为：第四系黄土层厚5.50m；下白垩统志丹群洛河组砂岩厚度105.6m，宜君组砾岩厚度28.06m；中侏罗统直罗组厚度24.43m，共五层，以中~粗、中~细砂岩为主；中下侏罗统延安组厚度41.31m，为煤系地层，是4-2煤老顶、直接顶。煤层直接顶板为厚度1.74m的灰色泥岩，具滑面，下部有0.15m灰色粉砂岩。1.4水文地质斜风井井筒从井口下45m开始至245m段，有淋水、渗水现象，涌水量小于4m3/h。二、工程施工条件分析2.1钻眼爆破上山施工：坡度较大，打眼操作困难，需架设操作台，钻眼机具支撑难度大。断面大，爆破后矸石受重力作用下落，堆矸对通风断面阻碍少。顺风施工粉尘对视觉影响小。下山施工：打眼操作角度不易掌握，易形成漂底，钻眼机具方便支撑。断面小，爆破后矸石受重力作用下落，堆矸对通风断面阻碍严重，需实行分次爆破成型，影响进度。逆风施工粉尘迷眼，需配备风镜。2.2排矸运输上山施施工：：耙斗机机安装装固定定难度度大，，移动动安全全系数数低。。井筒内内矿车车运输输需采采用绞绞车配配合滑滑轮倒倒拉提提放，，安全全性低低。副井运运输能能力仅仅能保保证生生产系系统的的辅助助运输输，同同时生生产与与施工工，运运能不不足。。运输线线路长长，系系统复复杂，，转运运环节节多，，运输输占用用劳动动力较较多，，运输输效率率低。。下山施施工：：耙斗机机安装装固定定易，，可直直接采采用绞绞车下下放。。井筒内内运输输直接接用井井口绞绞车串串车提提升。。与生产产系统统辅运运分离离，互互不影影响。。运输系系统简简单，，运输输距离离短。。风井口口地面面工广广狭小小，排排矸线线路布布置困困难。。2.3通风风瓦斯斯管理理上山施施工：：施工对对通风风系统统无影影响。。下山施施工：：提升施施工需需频繁繁开启启风门门，造造成漏漏风，，对通通风有有一定定的影影响。。开工前前需临临时延延伸井井筒，，安装装两道道正向向过车车风门门进行行控风风。2.4防排排水上山施施工：：井筒涌涌水可可直接接顺水水沟排排放。。施工工时应应将毛毛水沟沟一次次掘出出，便便于排排水，，杜绝绝涌、、淋水水满巷巷流。。下山施施工：：施工时时井筒筒内涌涌水可可顺原原巷道道旧水水沟排排放。。掘进进放炮炮前应应先挖挖掘排排水口口与老老水沟沟联通通，预预埋一一根4吋钢管管（长长1.2m）泄水水，防防止迎迎头积积水。。2.5施工工组织织上山施施工：：风硐、、风机机房与与井筒筒平行行施工工，各各自系系统独独立，，互不不影响响。下山施施工：：风硐、、风机机房与与井筒筒平行行施工工，各各自系系统并并行，，有一一定影影响，，需做做好施施工协协调工工作。。2.6施工工困难难因素素工业广广场场场地狭狭窄，，受现现有生生产设设施局局限，，大型型提升升绞车车安装装空间间不足足，因因此提提升系系统选选型以以简单单适用用、安安全可可靠为为原则则。三、施施工方方案3.1施工工方法法3.1.1基岩段段基岩段段施工工采取取由上上向下下施工工。采用激激光指指向，，钻爆爆法破破岩施施工。。耙斗斗机装装岩，，串车车提升升；光光爆锚锚喷施施工。。经与设设计院院沟通通后，，将风风井扩扩刷方方案由由底板板标高高不动动，挑挑顶扩扩帮刷刷大，，改为为顶板板标高高不变变，向向下以以拉底底为主主扩帮帮刷大大。以以减少少施工工过程程中落落矸堆堆积堵堵塞通通风断断面，，影响响通风风的问问题。。掘进坚持先拉底底（拉底量2.35m3/m），再拆碹（拆拆碹量2.11m3/m），最后刷扩（（扩刷量6.538m3/m），分次成型原原则，减小矸石石堆积。3.1施工方法法3.1.2风硐施工方案一：（布置置局部通风机供供风受限，打眼眼困难，排矸工工序复杂；风硐硐基岩与明槽部部分可布置平行行作业施工，但但与井筒表土段段施工不能平行行作业）在井筒施工进入入基岩并向下至至风硐井筒开口口部位以下10m后，开始施工风风硐伸入基岩部部分。采用反向向上山掘进，锚锚杆临时支护。。贯通前先将风风硐井筒开口部部位临时封闭，，待风硐现浇钢钢筋砼施工及风风机房施工安装装完毕后再将通通风系统倒换。。表土部分采用明明槽开挖施工，，与基岩施工平平行施工。3.1施工方法法3.1.2风硐施工方案二(推荐)：明槽开挖后下山山掘进风硐伸入入基岩部分，进进行临时支护，，待贯通前5m停止掘进，先浇浇筑钢筋混凝土土风道。然后与井筒爆破破贯通，封闭风风硐与井筒开口口位置，期间矿矿井需停产2-3天。安装主通风机并并调试，在风井井井筒风硐开口口位置上方10m位置安装临时防防爆门，切换风风机。3.1施工方法法3.1.3表土段表土段需在新风风硐、风机形成成系统可以担负负矿井通风工作作后进行施工。。采用明槽开挖挖，钢筋砼现浇浇一次成巷。建建议采用土建队队伍施工。3.1施工方法法3.1.4附属设施水沟、台阶、扶扶手、管路支架架等附属设施在在成巷后一次施施工安装完成。。3.1施工方法法3.1.5新建风机房施工工及主扇风机安安装风硐表土部分施施工、风机房施施工及主扇风机机安装另安排队队伍同时开工作作业。（配合风风硐施工方案一一）3.1施工方法法3.1.6配套供电系统改改造供电系统改造另另安排土建队伍伍施工。3.2施工顺序序斜风井扩刷施工工：井筒基岩段施工工至风硐开口部部位以下10m→风硐基岩部分分→临时封闭风风硐在井筒开口部位→风硐表土部分明明槽作业→安装临时防爆爆门↘风机房土建施工工→主扇风机安安装↗→风机切换→井井筒表土段明槽槽施工→井筒基基岩段继续施工工→附属设施施施工与安装3.3机械配套套3.3.1钻眼爆破工作面采用两台台YT-24风动凿岩机钻眼眼分区同时作业业。配备风镐井井筒局部修边整整形和破碎大块块矸石。3.3机械配套套3.3.2提升运输斜风井井筒施工工采用55kw调度绞车（或37kw双速绞车）提升升，斜井串车运运输，每次两车车，人工卸载。。1吨U型矿车备用6辆。井口工广铺铺设循环车场周周转。JD-4绞车参数：速度度1.25m/s，钢丝绳直径ФФ22mm，容绳量750m，电机功率55kw，最大净张力40KN。或JSDB-19双速绞车：绳速速1.37~0.81m/s，钢丝绳直径ФФ22mm，容绳量650m，电机功率37kw，最大净张力27.8~43.4KN。以上两种绞车优优点是占用空间间较小，便于布布置安装，缺点点主要是绳速慢慢，提升占用时时间较长。地面布置阻车器器一组，斜井安安装防跑车装置置二组。地面铺铺设循环车场。。（高架翻矸台台设电动翻矸机机一台卸载矸石石。）风硐施工采用25kw调度绞车提升，，人工装矸，人人工翻矸。3.3机械配套套3.3.3装岩工作面采用P-30B耙斗装岩机装载载，中部槽加长长。3.3机械配套套3.3.4支护喷喷浆锚杆支支护采采用气气动锚锚杆钻钻机。。喷浆采采用Pz-5B湿式防防爆混混凝土土喷射射机，，初期期布置置于地地面供供料喷喷浆作作业，，后期期为增增加输输送距距离加加设混混凝土土输送送泵一一台。。地面面设置置混凝凝土搅搅拌站站为喷喷浆机机供料料。3.3机械械配套套3.3.5排矸由工业业广场场至排排矸场场采用用铲车车装载载，自自卸汽汽车（（五轮轮翻斗斗农用用车））运输输。3.4工期期计划划计划开开工日日期2015年6月1日，竣竣工日日期2016年1月31日。计计划工工期245天。施工准准备期期2015年5月16日至5月31日。其中风风机房房土建建30天，风风硐施施工50天，井井筒基基岩段段施工工180天，表表土段段30天，附附属设设施20天，风风机安安装与与供电电改造造共60天。期期间矿矿井生生产受受施工工影响响需停停产3—4天。3.5施工工准备备3.5.1工广布布置计划风风井施施工工工业广广场临临建共共7间，井井口绞绞车房房、井井口值值班室室、区区队学学习室室、井井口电电工房房、工工具材材料库库房、、井口口临时时配电电室、、井口口信号号把钩钩室及及工广广大型型材料料堆场场（含含水泥泥、速速凝剂剂遮雨雨棚））60m2。目前井井口已已有三三间平平房可可利用用。另需布布置井井口混混凝土土搅拌拌站及及喷浆浆机作作业棚棚。以上临临建需需在5月30日前完完工。。3.5施工工准备备3.5.2征地与与平整整场地地新建风风机房房、风风硐设设计占占地约约2亩（边边长42m*25m）及排排矸场场占地地已与与太安安林场场初步步达成成协议议。开工前前对征征用场场地进进行平平整便便于使使用。。排矸矸场提提前休休整便便道，，达到到通行行排矸矸车条条件。。3.5施工工准备备3.5.3供风、、供电电、供供水压风直直接由由压风风机房房风包包出风风侧引引出，，敷设设2.5吋供风风管路路一趟趟供施施工使使用。。由风井井工业业广场场压风风机房房馈电电引出出电源源至井井口配配电房房，并并供地地面提提升绞绞车、、翻矸矸机电电源和和井下下耙斗斗装岩岩机、、喷浆浆机等等设备备电源源。井井上下下照明明、信信号供供电由由井口口配电电房综综保引引出。。开工工前应应对供供电负负荷进进行核核算。。供水由由风井井工业业广场场供水水管接接入2吋管路路一趟趟。3.5施工工准备备3.5.4排矸道道及翻翻矸台台计划拆拆除风风井与与压风风站隔隔墙，，轨道道出井井口5m后转向向北，，通向向现矿矿大门门口执执勤室室西侧侧，在在护坡坡处架架空安安装1吨电动动翻矸矸机进进行卸卸载。。3.5施工工准备备3.5.5高压改改线矿井Ⅰ回路10KV高压供供电线线经过施施工区区，29#杆位于于新建建风机机房位位置需需迁移移。工程开开工前前需对对地表表现有有10KV高压供供电线线路进进行改改线，，计划划先加加固28#、30#线杆，，然后后将区区间两两档线线（约约200m）改为软联接。3.5施工准备3.5.6通风安全措施开工前，将副井筒筒水平向东延伸10m，安装两道过车风风门，解决提升运运输时的漏风问题题。过车风门与主主扇风机距离近，，负压大，人工开开启困难，风门需需安装电动开关装装置，降低人员劳劳动强度。建议安安装双向对开碰撞撞式（或红外光控控式）自动风门。。风门不宜过大，，规格以满足矿车车运行即可。3.5施工准备3.5.7施工组织采用“三八”制作作业，掘进、锚支支、喷砼顺序作业业，一次成巷。根据矿井现状和技技改工程施工的要要求，建议风井改改造工程自建，组组建风井扩刷改造造工程项目部进行行工程施工管理。。风硐、风机房施工工、风机安装、变变配电供电系统改改造另安排队伍施施工。项目部人员合计87（或81）人。其中，排矸矸运输环节可采用用外包方式解决。。配备如下项目部人人员配置表3.5施工准备序号岗位定员（人）定员合计序号岗位定员（人）定员合计1项目经理112质量验收员22项目副经理113电钳工1*3+363施工队长1*3314放炮员1*3+144技术员115爆破安全员1*3+145资料