矿建毕业设计施工组织设计斜井.docx

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矿建毕业设计施工组织设计斜井

题目：

神木凉水井煤矿施工组织设计

学生姓名：

高鑫

学号：

0704050526

专业班级：

土木工程0706班

指导老师：

王小林

所在学院：

建筑与土木工程学院

设计题目：

神木凉水井煤矿施工组织设计

专业：

土木工程

学生姓名：

高鑫（签名）

指导教师：

王小林（签名）

摘要

施工组织设计是对工程建设项目全过程的构思设想和具体安排，用来指导施工项目全过程各项活动的技术、经济和组织的综合性文件。

本设计是针对神木凉水井煤矿编制的矿井施工组织设计，主要内容包括:

矿井工程概况，矿井施工准备工作，副斜井井筒的施工组织设计，建井施工组织，职业健康安全管理及环境管理。

其核心内容是副斜井井筒的施工组织设计，包括工程概况，施工方案和方法，基岩段锚喷和爆破的设计，施工主要工序，作业方式和劳动组织，施工质量和安全保证措施。

此外，针对矿井施工组织进行了分析和部署，主要包括井巷施工开拓方式，井巷连锁工程线路，井筒的施工顺序以及建井总工期。

关键词：

施工组织，施工方案和方法，锚喷支护，爆破，建井总工期

Subject：

TheConstructionOrganizationDesignofShenmuLiangshuijingCoalMine

Specialty：

CivilEngineering

Name：

GaoXin（Signature）

Instructor：

WangXiaolin（Signature）

ABSTRACT

Theconstructionorganizationdesignisthewholeprocessofconstructionoftheprojectconceivedideasandspecificarrangement,usedtoguidetheconstructionprojectwholeprocessactivitiestechnology,economyandorganizationofcomprehensivefiles.ThedesignisaboutmineconstructionorganizationaimingatShenmuLiangshuijingCoalMine.Themaincontentincludesmineprojectsummary,preparationworkofmineconstruction,constructionorganizationdesignoftheauxiliaryslope,theoverallschemeofmineconstructionorganization,occupationalhealthandsafetymanagementandenvironmentalmanagement.Thecorecontentisconcerningconstructionorganizationdesignoftheauxiliaryslopewhichiscomposedofprojectprofile，theconstructionschemeandmethod，thedesignwithrespecttobolting、shotcretingandblastingofbedrocksection,themainconstructionprocedure,theoperationmodeandlabourorganization，thesafeguardmeasureofconstructionqualityandsafety．Inaddition,itanalysesandarrangestheonstructionorganizationdesign.itreferstodevelopmentwayofsinkinganddrivingcontruction,chainprojectrouteofsinkinganddriving,constructionsequenceofportalandtotalconstructiontimeofmine.

KEYWORDS:

constructionorganization,constructionschemeandmethod,bolt-shotcretesupport，blasting,totalconstructiontimeofmine

绪论

矿井建设是地面与地下的联合工程，是井巷、土建、机电安装三大工程组成的井上、下平行立体交叉的综合施工工程。

在矿井建设前必须认真学习矿井初步设计文件，周密研究确定矿井施工方案，合理安排各类工程施工顺序，提出确保施工质量和安全的技术措施，有效地组织施工力量、物资器材、设备材料和建设资金的综合平衡供应工作，妥善地布置矿井工业广场施工总平面布置图等，使矿井开工后各类工程能按原计划有条不紊的进行施工，直至矿井移交生产，将上述各项工作计划综述在一个技术文件中，就组成了矿井施工组织设计。

在我国的能源工业中，煤炭占我国一般能源生产和消费结构中的70％左右，预计到2050年还将占50％以上。

因此，煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。

当前，我国经济的快速增长，对煤炭工业发展提出了更高的要求。

我国煤矿生产面临着诸多困难，比如机械化程度低、安全设施不完善、技术水平低、从业人员素质低，这是长期困扰我国煤矿生产的主要难题，是制约我国煤矿安全生产的主要障碍，也是我国煤矿行业存在的基本现状。

总体上来看，我国煤矿生产正走着一条高投入、高耗能、低产出、低回报的粗放型的经济增长道路。

近年来，中国的煤炭工业发展很快，特别是近十年来，中国煤炭建设不管是在管理模式上还是在施工技术上都有显著进步。

在市场经济条件下，煤矿建设面临许多压力，矿井建设技术在有着广阔发展前景的同时，也存在着生存和发展的挑战。

从矿井资源条件和现状出发，我们应以市场为导向、以经济利益为中心、以科技进步为手段，认真执行煤炭工业的规范、规程、法律、法规和各项方针政策，坚持科学发展观，按照系统工程的思想，优化矿井的开拓部署，选择先进的开采方法，改造落后的采煤方法，简化完善各个生产系统、安全设施和生活设施，实现矿井开拓简洁化、生产集中化、运输连续化、系统简洁化，管理方便，投资省、见效快，本质安全型的标准化矿井。

本井田内煤层赋存稳定，倾角平缓，平均1度左右，煤层结构简单，水文地质条件及地质构造简单，瓦斯含量低，主采煤层均为厚煤层，其储量占全井田资源量的77.4%。

各煤层顶、底板岩性稳定，适合机械化开采，适宜建设大型现代化矿井。

本设计就是根据初步设计和地质勘查等资料，在老师的指导下，依据《矿井建设专业毕业设计大纲》，参考的大量书籍、相关规范、文献等资料，运用所学的专业知识编制本矿井的施工组织设计。

主要内容包括:

矿井工程概况，矿井施工准备工作，副斜井井筒的施工组织设计，建井施工组织，副斜井基岩段锚喷和爆破的设计计算，职业健康安全管理及环境管理。

设计方法和流程为：

收集资料→整理资料→设计→检查→修改→整理装订

1、收集资料：

收集设计所需的基本工程信息。

2、整理资料：

对所收集资料进行整理、归类，舍弃对工程无用的资料。

3、设计：

（1）进行初步设计，包括：

提出方案，方案比选，确定最佳方案；

（2）根据所选定的方案进行详细设计。

4、检查：

检查详细设计中相关数据是否符合相关规范或有明显错误。

5、修改：

对检查出的错误以及不符合规范的地方进行相应修改，直至其符合规范。

6、整理装订：

整理计算书、说明书、相关图纸及表格。

总说明

1．项目简介

凉水井煤矿位于陕西省榆林市神木县境内，地处榆神矿区二期规划区的西北部，矿井北接神府矿区，南邻西包铁路，西与锦界煤矿毗邻。

井田位于陕西省神木县城以西约16km处，行政区划属神木县西沟乡、瑶镇乡及麻家塔乡管辖。

矿井井田南北长4.30--10.85Km，东西宽5.00--10.00Km，面积73.18Km2。

凉水井井田位于陕北侏罗纪煤田榆神矿区之北部。

该井田煤炭资源量丰富，开采技术条件优越，煤质优良，是良好的气化、化工用煤。

为满足年产400万吨矿井建设的需要，陕西汇森煤业开发有限责任公司决定开展陕北侏罗纪煤田榆神矿区凉水井井田勘探地质工作，委托陕西省煤田地质局勘察研究院进行矿区详查勘探并完成编制《陕北侏罗纪煤田榆神矿区凉水井井田勘探地质报告》。

井田范围内可采煤层为3-1、4-2、4-3、4-4、5-2、5-3煤等6层，地质储量7.17亿吨，可采储量4.39亿吨。

矿井建设规模4.0Mt/a，设计服务年限72.7年。

矿井主采煤层为4-2、5-2、5-3煤，共占矿井资源储量的77.5%；4-3、4-4、煤为薄煤层，3-1煤为局部可采煤层，共占矿井资源储量的22.5%。

煤质主要为长焰煤和不粘煤，属特低硫、中高-高热值煤。

凉水井矿采用斜井开拓、两个开采水平，综合机械化回采工艺，初期共开凿三条井筒、三条大巷，一水平共划分3个盘区，移交投产工作面位于421盘区。

设计在4-2煤层421盘区布置一个工作面，采用走向长壁一次采全高综合机械化回采工艺，装备一套国产的综合机械化采煤设备。

根据矿井开采煤层含有夹矸的特点，为提高矿井的市场竞争力，地面建设与矿井生产能力相同的选煤厂，矿井生产的原煤全部入选，50-1.5mm选用两产品重介旋流器分选，1.5-0.1mm选用螺旋分选机分选。

井田煤炭资源丰富，埋藏浅、地质条件简单、煤质优良，具有良好的开采技术条件，适宜建设现代化大型矿井。

本矿井的煤炭是良好的动力燃料和化工原料，且具有区位优势和煤质好、竞争力强的优势。

可见，神木凉水井矿井建设的资源条件和建设的外部条件已经成熟。

所以，尽早开发建设，将资源优势尽快转化为经济优势，为带动地区经济发展和国家的经济建设做出贡献。

2．施工组织设计编制的主要依据

（1）《陕北侏罗纪煤田榆神矿区凉水井井田勘探地质报告》,陕西省煤田地质局勘察研究院；

（2）《神木凉水井矿井及选煤厂初步设计说明书》、《概算书》及《主要机电设备及器材目录及附图》，煤炭工业西安设计研究院；

（3）《井巷工程施工及验收规范》（GBJ213-1990）；

（4）《煤矿安全规程》2010年版；

（5）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB_50086-2001）；

（6）《煤炭工业矿井施工组织设计规范》GB50215-2005；

（7）《关于基本建设新建项目开工的规定》，（90）中煤总基字第400号文；

（8）《煤矿井巷工程质量验收规范》（GB50213-2010）；

（9）《全国统一建安工程工期定额》，建设部2000年颁发；

（10）《关于编制矿井施工组织设计的通知》，原能源部（81）煤基字第782号文；

（11）建设单位对本矿井施工组织设计编制的要求及意见；

（12）国家现行的有关煤矿建设工程的法律、法规、条例等。

3.施工组织编制的主要原则

（1）认真学习矿井初步设计文件，掌握建设工程项目的全部内容，熟悉矿井建设中矿建、土建、机电设备安装三类工程及其各单位工程的设计特点、工程特征、工程量等，以及在矿井生产、施工建设过程中各工程系统及各单位工程的用途、配合关系。

为做好本设计奠定良好的基础。

（2）根据国家现行的有关煤矿工程建设的法律、法规、技术规范、标准、工程定额等，结合本工程的实际条件和目前煤炭行业施工单位的综合技术管理水平，合理确定各类单位工程施工进度指标或工期。

（3）合理安排各类工程的施工顺序及衔接关系，安排矿建、土建、机电设备安装三类工程平行交叉作业，做到井下工程与地面工程相适应，生产性建筑与生活福利设施的建设相适应。

正确选择主要连锁工程（关键施工线路）及关键工程，力求使矿井设计提出的各项技术经济指标和建设项目工程总目标得以实现。

（4）尽量利用永久设施，尽早安排诸如永久供电、供水系统及道路工程的施工，以便在后续工程施工中予以利用，改善现场施工条件，加快矿井整体工程施工进度。

（5）根据井巷工程布置特点（主、副斜与回风斜井贯通距离长达9325m，施工工期约为21个月），为了保证矿井建设总工期（27个月）和解决大巷及盘区井巷工程施工中的通风问题。

（6）为便于工程项目建设过程中各方的管理，在矿井三类工程施工进度计划安排时，均按有关规定以单位工程为基本单元；对于个别工程量不大、结构简单、施工工期短且有相互关联的单位工程，则按地段组合为基本单元进行安排。

（7）根据神木凉水井矿区的气候条件，本设计在每年12月至次年3月其间原则不安排地面土建及安装工程进行施工，具体实施时可根据工程建设的需要和气候条件另行确定。

4.主要技术特征

（1）矿井建设总工期为27个月。

其中施工准备6个月，工程施工18个月，联合试运转3个月。

（2）矿井施工主要连锁工程线路为：

回风斜井井筒—→回风斜井井底联络巷—→部分回风大巷—→辅助运输大巷—→辅助运输大巷与胶带运输顺槽联络巷—→胶带运输顺槽—→回采工作面开切眼—→综采工作面机电设备安装—→联合试运转。

井巷工程总长度约为9325m。

（3）矿井井巷工程施工共分为三个施工区，即主斜井施工区、副斜井施工区和回风斜井施工区。

其中主副斜井施工区主要承担其自身工程的施工；回风斜井施工区主要承担大巷及盘区大部分工程的施工任务。

5.需要说明的问题及建议

（1）大型临时措施工程：

大型临时措施工程本次设计不作详细考虑，本部分工程的具体设计与布置由承建单位在单位工程施工组织设计中编制，并经建设单位（或监理单位）同意后实施，其原则是满足工程施工需要和不影响其它单位工程按计划施工。

（2）工程承建单位和供货单位的选择：

工程承建及供货单位选择时，必须按照招投标法有关原则进行，择优选择合格的（综合实力强、守信誉、保质量、保工期等）承建单位及设备、材料供应单位，并在施工图提交前3～6个月进行设备、材料订货，以保证工程施工按计划有序进行。

（3）在矿井建设三大类工程施工进度计划安排时，设计一般均按分类工程的单位工程为基本单元进行安排的，在具体实施过程中，可根据各类工程的实际进度情况，组织矿建、土建和安装工程进行平行交叉作业，以保证整体单位工程施工工期的实现，从而保证矿井建设项目总工期目标的实现。

（4）在矿井项目工程的施工建设过程中，由于井巷工程的具体特点（两条平硐、三条大巷、四条顺槽均平行布置；严格的施工顺序关系及工程量较大等）。

除上述所确定的主要链锁工程施工线路外，主副平硐及另外两条大巷、三条顺槽有可能成为影响矿井建设总工期的关键工程。

（5）施工设备：

本设计仅对井巷工程施工有关的主要设备按一般经验进行估算初选，其目的是为估算用电负荷。

在具体工程施工中，工程承建单位根据工程施工的具体情况（如施工强度等）另行选择。

（6）鉴于矿井施工建设的特点是地面与井下联合作业，矿建、土建、安装三类工程平行交叉施工，设备、材料、施工图纸供应、供电、给排水及土地征购等工作量较大，外部协作单位多，施工技术及组织管理工作极其复杂。

因此，设计建议参与工程建设的有关单位加强内部管理，各尽其职、各负其责、相互尊重、互惠互利、密切配合，充分发挥各参与工程建设单位的积极主动性，以达到实现矿井项目建设工程计划的总目标。

（7）本设计难免有错漏和不完善之处，望在今后单位工程施工组织设计中予以补充修改。

1矿井工程概况

1.1矿区概况

1.1.1矿井位置与交通

1.1.1.1矿井位置

井田位于陕西省神木县城以西约16km处，行政区划属神木县西沟乡、瑶镇乡及麻家塔乡管辖。

地理坐标为：

东经110º14′22″--110º21′24″，北纬38º47′29″--38º53′24″。

井田北与神北矿区相接，西与锦界井田相邻，南以神延铁路为界，东以37444150经线为界。

井田南北长4.30--10.85Km，东西宽5.00--10.00Km，面积73.18Km2。

依据国家计委批复的《陕西榆神矿区二期规划区总体规划》，凉水井井田拐点坐标如表1-1-1，陕西汇森煤业开发有限责任公司井田探矿权登记拐点坐标如表1-1-2。

凉水井井田拐点坐标表表1-1-1

点号

坐标

S7

S8

S9

S10

S16

S17

X（m）

4306450

4306590

4305000

4305000

4300720

4300720

Y（m）

37434000

37439000

37439000

37444150

37444150

37442520

点号

坐标

S18

S19

S49

S50

S51

S6

X（m）

4299750

4299750

4300075

4299560

4298600

4295700

Y（m）

37442520

37440675

37440280

37439400

37439580

37434000

1.1.1.2矿井交通

S204榆神二级公路及西包铁路沿井田南部通过，区内自然村之间均有简易公路相通，交通便利（见附图1-1）。

本井田距附近各主要城市距离如下：

神木县16km

包头市304km

榆林市94km

西安市770km

1.1.2矿井地形地貌

矿井位于陕北黄土高原北部与毛乌素沙漠南缘的接壤地带，东部为黄土梁峁沟谷地貌,西部为波状沙丘地貌，矿井南部、北部黄土冲沟发育，梁峁区及沙丘区植被覆盖较好，植被品种主要以沙柳、沙蒿、柠条、沙打旺等。

地势总体呈西高东低、中部高南北低的特点，最高处位于西部东小阿包，标高1326.40m，最低处位于东南角碱房沟一带，标高1100.00m左右，最大高差226.40m，一般标高1220.00m左右。

凉水井井田探矿权登记拐点坐标表1-1-2

点号

坐标

1

2

3

4

5

6

X（m）

4306364

4306327

4304939

4304902

4300739

4300749

Y（m）

37434203

37438903

37438892

37443954

37443925

37442478

点号

坐标

7

8

9

10

11

12

X（m）

4299824

4299848

4297998

4298105

4296164

4296188

Y（m）

37442471

37439215

37439200

37437029

37437014

37434118

1.1.3矿井水系

矿井所在位置属黄河一级支流窟野河流域。

西部边界基本和窟野河与秃尾河的分水岭相吻合。

矿井北部的麻家塔沟流和南部的西沟沟流为窟野河一级支流，均为长年性河流，受区内东西向分水岭制约，两沟分别于神木县城北、南两地注入窟野河内，据长观资料，麻家塔沟流量为528.75L/S，西沟流量为256.80L/S。

矿井内其它沟流均属季节性河流，流量随季节变化明显。

1.1.4矿井气象与地震

1.1.4.1矿井气象

本区地处西北内陆，受极地大陆冷气团影响时间较长，受海洋暖气团影响时间较短，为典型的温带半干旱大陆性气候。

气候特点是：

冬季寒冷，夏季炎热，春季多风，秋季凉爽，冷热多变，温差悬殊，干旱少雨，蒸发量大，全年无霜期短，10月初即上冻，次年4月初解冻。

据神木气象站观测资料：

多年平均气温：

8.4℃（1957～1990年）

极端最高气温：

38.9℃（1966年6月21日）

极端最低气温：

-28.4℃（1958年1月16日）

多年平均降水量：

435.7mm（1957～1991年）

日最大降水量：

136.3mm（1959年7月21日）

枯水年降水量：

108.6mm（1965年）

丰水年降水量：

819.1mm（1967年）

多年平均蒸发量：

1774.1mm（1978～1990年）

多年平均相对湿度：

56%（1957～1990年）

多年平均绝对湿度：

7.6mb（1961～1990年）

多年平均风速：

2.2m/s（1957～1989年）

极端最大风速：

25m/s（1970年7月18日）

年最多风向：

NW

多年最大冻土深度：

146cm（1968年2月）

多年平均气压：

910毫巴（1970～1989年）

全年降水量分配很不均匀，多以暴雨形式集中在7～9月份，约占全年总量的68%。

各年间降水量变化也很大。

1.1.4.2矿井地震

本区地壳活动相对微弱，基本烈度为Ⅵ度，据史料记载，自公元1448年和1621年府谷、榆林、横山发生过5级地震以后再未发生过4级以上地震。

1996年5月3日，距本矿井350km的包头发生的6.4级地震本区也仅有震感而已。

2008年5月12日发生在四川汶川的8及地质，本区震感明显。

1.1.5供、配电系统

我矿地面建设有35/10kV变电所，35KV双回路进线电源分别引自锦界I变110KV变电所两段独立母线上，两台主变压器（SFZ10-M-16000/35/10KV）一台运行，一台备用。

变电所采用KYN系列金属铠装移开式开关柜，共有高压柜34台，低压柜8台，2台主变压器，2台电容器。

其中，35kV高压柜10台（进线、主变高压侧、YH、联络、所用变各两台），10kV高压柜24台（主变低压侧、YH、联络、电容器各两台，馈线16路），低压受电柜、馈电柜、电池柜共5台，测控保护屏3台。

10KV电源供通风机房、井下负荷、主井驱动机房、选煤厂、地面1#、2#配电室等用户，重要负荷均采用双回路供电的方式。

采用南京因泰莱公司的综保装置及控制系统，采用三段式保护方式。

其中，35kV进线设有延时速断、低电压等保护，10kV馈线设有电流速断、延时速断及过负荷保护，主变压器设有延时速断、差动、瓦斯、过负荷等保护，电容器设有延时速断、低电压、过电压、零序电压等保护。

变电所装有两台电容器，每台都可分三档进行调节补偿容量，各档所补偿的无功功率分别为：

一档2400kvar,二档3600kvar，三档1200kvar，变电所值班员可根据负荷情况随时投切电容，补偿情况效果良好，各种管理制度、记录齐全。

井下中央变电所两回路10KV电源，用MYJV22-10KV3×150mm2矿用电缆引自35/10kV地面变电所，变电所安装22台KGS1型矿用一般型高压真空开关柜、5台KDC1（G）型矿用一般型低压开关柜和2台KBSG-315/10/0.69型隔爆干式变压器。

供采区变电所、主水泵及附近660V电源和照明。

采区变电所两回路10KV电源用MYJV22-10KV3×240mm2矿用电缆引自中央变电所，采区变电所共安装12台BGP6-10B型矿用隔爆型高压真空开关柜、10台KBZ-400/1140、KBZ-200/114KBZ-630/11400型矿用隔爆型馈电开关、2台KBSG-315/10/0.69、KBSG-500/10/0.69型隔爆干式变压器，供采、掘工作面及附近660V电源和照明。

1.1.6供、排水系统

1.1.6.1供水

自锦界水厂泵房内两台MD46-50*4水泵（一备一用）通过一趟Φ159管路供至厂区日用消防水池，再由变频恒压供水装置供至厂区办公楼、综合楼、锅炉房、洗煤厂等，同时作为井下消防洒水的备用水源。

矿井建设消防和除尘洒水共用一个供水系统，生活用水和消防、除尘洒水共用工业广场环形管网。

工业广场建设两个容积为500m3水池，水源取自锦界水厂，供选煤厂地面生产、生活、消