龙泉煤矿主斜井施工组织设计Word格式.docx
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（一）编制依据
⑴新疆托克逊县龙泉煤矿主斜井井筒平、剖、断面图。
⑵《煤矿安全监察条例》
《煤矿安全规程》
《煤炭工业矿井设计规范》
《煤矿防治水规定》
《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》（AQ1055-2008）
《井工煤矿安全设施设计编制导则》
《新疆煤矿建设项目安全设施设计审查、建设、竣工验收办法》
⑶《龙泉煤矿改建项目安全设计》
⑷《龙泉煤矿机械化改造设计》
⑸工程情况和我单位自身综合施工能力
（二）编制原则
⑴确保工程质量和工期目标。
⑵应用新技术、新工艺、新设备、新材料，提高机械化施工水平。
⑶提高综合抗灾能力，确保施工安全，抓好特殊情况下的工程施工。
⑷降低工程成本，以获取最大的经济效益、社会效益。
⑸搞好文明施工和环境保护。
第二节工程概况
一、工程范围及工程量
巷道开口位于地面坐标：
X=4776614;
Y=29594725、标高Z=+942m位置，掘进方位角265°
42′21″坡度为-16°
下山掘进。
施工工程量819m。
主斜井井筒技术特征详见表1-1所示以及附图1-1至1-5所示。
1、主斜井设计采用半圆拱形断面，①-②段采用砼砌碹支护，支护厚度450mm，纵筋为Φ18，环筋为Φ16，材质为A3螺纹钢筋；
②-③段采用18U型钢+砼砌碹支护，支护厚度150+450mm，纵筋为Φ18，环筋为Φ16，材质为A3螺纹钢筋；
其它段采用锚网喷支护。
锚杆采用螺纹钢树脂锚杆，规格φ18×
2000mm，端头锚固，锚固长度≥500mm，间排距800×
800mm，配套螺母M20。
金属网采用∮3矿用高强度碳素钢丝六角网，搭接长度≥100mm，配套托盘120×
120×
10mm；
砌碹砼强度等级不低于C25，喷浆砼强度等级不低于C20，其它均为C15。
架棚段棚距800mm；
采用砼背板，背板规格1000×
200×
50mm，间距500mm；
背板外铺设钢筋网。
2、暖风硐及行人通道采用料石碹或砼块碹，料石（或砼块）规格为300×
250×
200mm，水泥合缝；
或砼砌碹。
3、井巷遇破碎带或构造带时，可采用架棚+锚喷、锚喷+锚索、锚喷+砌碹等复合支护方式。
砼砌碹段进行实体煤层后，若煤层较破碎，可先采用锚喷支护或U型钢或锚喷+U型钢等临时支护方式，然后再进行砼整体浇注。
浇注前应将浮煤（或浮矸）清理干净。
砼砌碹段钢筋绑扎搭接长度不小于40d，焊接搭接长度不小于35d（d为钢筋直径）；
钢筋的接头应交错布置；
砼保护层厚度不小于50mm，并按《混凝土结构工程施工及验收规范》的要求进行施工；
若井筒有淋水，应进行防水处理：
在水泥中加入防水剂,用量为水泥的5%。
5、井筒人行道侧设置台阶及扶手，并每隔40m设躲避硐（部分可利用岔口）；
躲避硐深度1.5m，采用锚喷支护。
台阶宽600mm，迈步高120mm，迈步宽418mm，整体浇筑，砌筑砼号C15。
考虑检修方便，井筒敷设622检修轨道，轨道铺设和铺底工程同时进行。
表1-2-1主斜井井筒技术特征表
序号
名称
单位
主斜井
备注
1
井口
坐标
X
m
4776614
Y
29594725
Z
942
方位角
°
265°
42′21″
2
倾角
—16°
3
明槽段
掘进断面
m2
23.6
净断面
17.3
长度
32.7
支护方式
砼砌碹砼强度等级C25
厚度450mm
4
架棚段
25．5
5
架棚加锚喷，砼强度等级C25
喷厚150mm
基岩段
19.97
17.25
781.3
锚喷，砼强度等级C25
6
附属工程
水沟、台阶、扶手加工安装
7
总工程量
819m
第三节地质概况
一、地层
（一）区域地层
井田位于北天山褶皱带吐鲁番—哈密坳陷西北缘，地层区划属北天山分区（I5），吐鲁番小区（I53），沉积盆地内中、新生代地层广泛分布，由老到新出露的地层有：
三叠系、侏罗系和第四系。
1、三叠系
主要分布在北部地区，以湖相细碎屑岩为主间夹河流相的粗碎屑岩沉积，为中—上统小泉沟群（T2-3xq），厚360m，为灰绿、黄绿色粉砂岩、细砂岩夹薄层杂色泥岩、砂岩、粗砂岩。
与下伏石炭系呈不整合接触。
2、侏罗系
为本区的含煤岩系，自下而上出露有：
下统八道湾组（J1b）、三工河组（J1s）、中统西山窑组（J2x）、头屯河组（J2t）、上统齐古组（J3q）。
为河流相、泥炭沼泽相、湖相沉积，厚2046m。
其中八道湾组和西山窑组为含煤地层。
与下伏三叠纪地层呈整合接触。
3、第四系，多为洪积、冲洪积和风积，厚0—40m，不整合覆盖在上述地层之上。
（二）井田地层
井田出露地层为三叠系中上统、下侏罗统、中侏罗统，还有第四系。
1、三叠系中上统小泉沟群（T2-3xq）
上部以灰绿、灰黄色粉砂岩、泥岩为主，下部以灰绿色细砂岩为主夹泥岩粗砂岩厚360m，出露在井田北东部。
2、侏罗系下统按岩性、岩相、沉积建造,含煤特征及化石划为八道湾组和三工河组。
（1）八道湾组（J1b）
出露在井田北部地区，厚260m—292m，平均276m，以河流相和泥炭沼泽相为主夹湖相沉积，为含煤岩系，含可采煤层6层，为1-1、1-2、3-3a、3-3b、3-3c、KB煤层。
根据+750m运输石门实际揭露情况，3-3a、3-3b和3-3c煤层之间的间距分别为39m、28m。
（2）三工河组（J1s）
整合于八道湾组（J1b）之上，井田内中部从西到东都有出露，厚112m—135m，平均118m，以淡水湖相沉积为主，上部细砂岩夹粉砂岩和中粒砂岩，浅灰绿色，薄层状，层理发育，有时层面具有波痕。
中、下部以粉砂岩为主，夹少量薄层细砂岩，地表颜色为灰及黄褐色相间，酷似虎皮，故称之为虎皮层。
本组层理清晰，颜色独特，岩性稳定，厚度变化不大，不含煤，为良好的标志层。
3、侏罗系中统，根据化石、含煤特征,由下而上分为西山窑组和头屯河组。
（1）西山窑组（J2x）
为河流相、泥炭沼泽相沉积的一套粗碎屑岩、细碎屑岩和炭质泥岩、煤层，含可采煤层5-2煤层。
厚243m—268m，与三工河组（Jls）整合接触。
下部灰白色砂砾岩、粗—细砂岩夹薄层粉砂岩、泥岩，中上部灰白色粗砂岩、中砂岩夹细—粉砂岩。
（2）头屯河组（J2t）
分布在井田东南部，向西北延伸，西南部被第四系覆盖。
下部以河流相沉积为主，间夹沼泽相沉积。
岩性为肉红色砾岩、砂砾岩及砂岩偶夹薄层泥岩、炭质泥岩及煤线，厚295m—369m。
中下部有一层厚30m的“小虎皮层”为湖相细碎屑岩沉积，为灰黑色、浅灰黄色粉砂岩，叶片状、层理发育，风化后土黄色与灰黑色呈相问条纹，俗称小虎皮层，含植物及软体动物化石。
上部为黄绿色中厚层状中砂岩、粗砂岩与灰绿色细砂岩、粉砂岩互层，夹杂色泥岩、煤线，为河流相，未见顶界，控制厚度238m，整合于西山窑组之上。
4、第四系（Q4）
为冲洪积及风积之砂砾石、亚砂土。
砾石为变质岩、岩浆岩砾石，
分选差，半圆—滚圆状，底部砂质钙质半胶结，厚5m～10m，分布在井田南西部。
二、构造
（一）区域构造
区域构造线大体近东西向，克尔碱向斜横贯其中，向斜轴向近东西，长达20余千米，北翼陡，倾角64°
—70°
，南翼较缓，一般45°
左右。
断裂分为区域性走向断裂和次一级斜交断裂两组，前者规模较大，为压扭性逆断层，致使局部地层陡立或倒转。
斜交断裂发育于走向断层之间，走向多为北东和北西向，以高角度平推断层为主，对煤田有一定的破坏作用。
（二）井田构造
井田位于克尔碱向斜北翼，整体为一向南倾斜的单斜构造，倾角67°
在井田西部边界上有一条北西走向的平推断裂，倾向西，倾角70°
，平移距离150m，对煤层开采没有影响。
总之，井田构造比较简单。
三、煤层
1、含煤性
下侏罗统八道湾组和中侏罗统西山窑组是井田内的含煤地层，据钻探资料和掘进巷道及其它工程揭露，八道湾组（J1b）厚260m，含煤10层，自下而上分别为1-1、1-2、2-1、2-2、3-2、3-3a、3-3b、3-3c、KB、4-2煤层，其中2-1、2-2、3-2和4-2为不可采煤层。
西山窑组（J1x）厚235m，含煤5层，自下而上分别为5-0、5-2、5-3、5-4、5-6煤层，只有5-2煤层是可采煤层，是井田内厚度最大的煤层。
2、可采煤层
（1）1-1煤层
出露在井田最北部，23-1孔见煤厚2.19m，无夹矸，顶底板岩性均为粉砂岩；
27-1孔见煤厚1.32m，无夹矸，顶底板岩性均为泥岩；
21-1孔见煤厚1.34m，无夹矸，顶板中砂岩、底板炭质泥岩。
产状倾向180°
—190°
，倾角64°
—68°
。
（2）1-2煤层
出露在1-1煤层南侧，23-1孔见煤厚4.75m，煤层结构0.51（0.27）3.97，有益厚度4.48m，顶板岩性砂砾岩，底板岩性粉砂岩；
27-1孔见煤厚4.56m，煤层结构0.18（0.06）3.24（0.06）1.02，有益厚度4.44m，夹矸2层，顶底板岩性均为泥岩；
27-2孔见煤厚4.27m，无夹矸，顶板岩性泥岩、底板岩性炭质泥岩；
21-1孔见煤厚3.92m，无夹矸，顶板砾岩，底板泥岩，产状同上。
（3）3-3a煤层
出露在井田北部，露头较好，27-2孔见煤厚度3.57m，无夹矸，23-2孔见煤厚1.21m，煤层结构0.63（0.21）0.37，27-3孔0.71m，无夹矸，顶板岩性粗砂岩，底板岩性炭质泥岩；
21-3孔见煤厚0.16m，为局部可采煤层。
（4）3-3b煤层
在3-3a煤层南侧，距其顶板6.3m—15.9m。
27-2钻孔见煤厚度1.82m，无夹矸；
27-3孔见煤厚度2.26m，无夹矸；
23-2孔见煤厚度0.78m，无夹矸，顶板岩性粉砂岩，底板岩性炭质泥岩；
21-1孔见煤厚1.47m，无夹矸，顶板为砂砾岩，底板为粉砂岩，产状180°
∠64°
（5）3-3c煤层
出露在3-3b南侧，距其顶板距离7.9m左右。
27-2钻孔见煤厚7.50m，煤层结构3.22（0.26）1.24（0.06）2.72，有益厚度7.18m，27-3孔见煤厚7.08m，煤层结构1.29（0.68）1.16（0.02）1.18（0.62）2.03，有益厚度5.66m；
23-2孔见煤厚0.93m，无夹矸，顶、底板岩性均为粉砂岩；
21-2孔见煤1.22m，煤层结构0.62（0.30）0.30，有益厚度0.92m，顶板为炭质泥岩，底板为粉砂岩，产状同3-3b煤层。
（6）KB煤层
出露在井田中北部，地表延伸稳定。
23-2孔见煤1.80m，有益厚度1.45m，煤层结构1.07（0.35）0.38，顶板岩性粗砂岩，底板岩性粉砂岩；
27-3孔见煤厚度1.34m，无夹矸；
27-4孔见煤厚度1.26m，无夹矸，顶、底板岩性同上；
21-2孔见煤厚0.72m，无夹矸，顶板为粉砂岩，底板为炭质泥岩；
21-2孔见煤厚0.72m，无夹矸，顶板为粉砂岩，底板为炭质泥岩，产状倾向170°
—195°
，倾角65°
—68°
（7）5-2煤层
出露在井田中南部，23-4钻孔见煤厚度11.08m，煤层结构5.63（0.27）4.26（0.14）0.78，有益厚度10.67m。
顶板岩性粉砂岩，底板岩性细砂岩。
25-1孔见煤厚度10.05m，煤层结构0.44（0.02）9.59，顶板岩性粉砂岩，底板岩性含碳质泥质粉砂岩，产状180°
∠57°
，23-4孔煤层产状180°
∠66°
，27-4孔原施工设计欲穿透5-2煤层，但是打到断层上，未见5-2煤层。
21-4孔见煤厚15.72m，煤层结构9.06（0.30）0.32（0.09）1.08（0.05）3.78（0.08）0.96（0.96），有益厚度15.2m；
21-3孔见煤厚9.2m，煤层结构4.28（0.51）2.15（0.27）1.99，有益厚度8.42m，顶板为粉砂岩，底板细砂岩。
煤层延伸稳定，厚度变化不大。
井田可采煤层特征如表1-3-1。
表1-3-1可采煤层特征一览表
煤层
编号
煤层厚度
（m）
煤层间距
稳定性
可采性
顶底板岩性
顶板
底板
1-1
1.32—2.19
1.7
9
稳定
可采
粉砂岩、中砂岩
粉砂岩、炭质泥岩
1-2
3.92—4.75
4.42
砂砾岩、砾岩
56
3-3a
0.16—3.57
1.6
局部可采
粗砂岩
炭质泥岩
30
3-3b
1.47—2.26
1.64
粉砂岩、砂砾岩
炭质泥岩、粉砂岩
25
3-3c
1.22—7.50
3.83
粉岩岩、炭质泥岩
粉砂岩
62
KB
0.72—1.80
1.24
粗砂岩、粉砂岩
337
5-2
9.20—15.72
9.2
细砂岩、泥质粉砂岩
四、煤质
（一）煤层的物理性质和煤岩特征
1、物理性质
井田内的7层煤的物理性质基本相同，黑—褐黑色，条痕黑褐色、玻璃光泽、沥青光泽，局部土状光泽，贝壳状—不平坦状断口，条带状结构、块状构造，节理、裂隙发育，性脆，发火时焰短，火焰呈褐红色。
煤岩类型：
肉眼观察，以亮煤为主，暗煤次之，宏观煤岩类型为光亮型一半光亮型。
2、煤岩特征
煤岩由凝胶化物质、半凝胶化物质、丝炭化物质、稳定组分及矿物质组成。
凝胶化物质以凝胶基质为主，在普通透射光下为褐红色，在油浸反射光下为深灰色，半凝胶化物质可见半木质镜煤，丝炭化物质有木质镜煤丝炭、半木质镜煤丝炭凸镜体，稳定物质有、角质层、小孢子及稳定碎块，偶见大孢子。
树体角质层在普通透射光下为金黄色、琥珀黄色，在油浸反射光下为黑灰色。
有少量沿裂隙充填的黄铁矿和碳酸盐类，粘土呈浸染状或胞腔充填。
镜煤最大反射率平均值为0.607％，变质阶段为I阶段。
（二）煤的化学组成
1、煤的工业分析
井田内5-2煤层，其化学指标为：
原煤水分含量4.59％，灰分产率8.09％，精煤水分含量4.55％，灰分产率3.73％，碳含量77.48%，氢含量5.13％。
原煤灰份<
10％，属于特低灰份煤。
2、有害元素分析
5-2煤层全硫含量平均值为2.22%，为中硫煤。
3、煤的工艺性能
井田内5-2号煤层原煤挥发分43.66%，低位发热量（Qb.d）27.92MJ／kg，高位发热量（Qb.daf）32.4lMJ／kg，精煤挥发分41.83%，高位发热量（Qb．daf）32.47MJ/kg，粘结指数2.23，胶质层为零，低温干馏之半焦产率68.87％，焦油产率11.36％，为富油煤。
（三）煤种及煤类
根据中国煤炭分类国家标准（GB5751-86），粘结指数2.23，为长焰煤（41CY）。
各煤层变质程度低，煤的类别为长焰煤，煤质为特低灰分，低熔灰分，高挥发分、高发热量的中硫煤，是良好的工业用煤及动力用煤，也是兰炭加工的良好原料煤。
l组、3组、5组煤层为富腐植酸煤，可以综合利用。
五、水文地质
（一）区域水文地质
1、概况
井田属大陆性干早气候，冬季干燥，夏季干燥、酷热，年降雨量仅20.3mm，年蒸发量却高达5826.2mm，地形为北西高，南东低的斜坡，没有长年地表迳流，在井田外北东向距离1500m处有潘吉塔格苏河向南东流去，年迳流量455.54×
104m3，春季融雪期水量较大，洪峰出现在7—8月份。
2、含水层
地下水的埋藏、分布受构造、岩性、气温、水文等因素控制，地下水类型主要为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水，分述如下：
（1）松散岩类孔隙水
第四系冲洪积砂砾及砂土，厚度5110m，由于汇水面积小，大气降水少，气候干燥，受地形影响，大气降水除少量渗入地下外，大多沿小沟以地表迳流形式消失，对地下水的补给很微弱，为透水不含水层。
（2）基岩裂隙水
K2新生界R第三系砂砾岩孔隙—裂隙潜水含水层，分布在煤盆东南部，由红色砂质泥岩、泥岩组成，夹砂砾石透镜体，厚150m左右，q=O.5L/s·
m。
中生界三叠系、侏罗系砂砾岩裂隙潜水—承压水组：
①J2t侏罗系中统头屯河组，位于含煤地层之上，全区均有分布，底部以黄褐色、肉红色砂岩为主，厚327m，q=O.176L/s·
②J2x侏罗系中统西山窑组，灰、灰白色中—粗粒砂岩，夹粉砂—细砂岩、煤层，厚235m，q=O.00541-0.238L/s·
③J1s侏罗系下统三工河组，灰绿、黄褐色粉砂岩夹薄层细砂岩，俗称虎皮层，厚129m，致密，隔水，岩性稳定，遍布全区，为良好的隔水层。
④J1b侏罗系下统八道湾组，由灰—灰黄色，中—粗粒砂岩夹粉—细砂岩和煤层组成，厚250m，q=O.000758-0.075L/s·
⑤T2-3xq三叠系中上统小泉沟群，上部以灰绿、灰黄色粉砂岩、泥岩为主，致密、隔水，厚0-310m，主要分布在北部，为一隔水层。
3、地下水补给、径流、排泄条件
区域地下水的运动受补给条件、地形条件、岩性及排泄条件等诸多条件限制，地下水位与地形大体一致，西高东低，北高南低，主要补给来源为北西部高山融雪和大气降水。
（二）井田水文地质
1、含（隔）水层
井田位于克尔碱向斜北翼，岩层、煤层裸露较多，现依含水性的强弱划分含水层与隔水层。
侏罗系基岩裂隙水含水层（H-Ⅱ）
由细—粗砂岩和砂砾岩组成，岩性粒度沿走向与倾向均有一定的变化。
浅部裂隙发育，含水性较强，向深部裂隙发育程度和含水性均逐渐变弱，该含水岩系主要为西山窑组一头屯河组底部和八道湾组，含水组分四个含水亚组自上而下叙述如下：
（1）H-Ⅱ-1含水亚层：
头屯河组（J2t）中上部的小虎皮层底界到西山窑组的5-6煤层顶部，小虎皮层由灰黑—灰绿色粉砂岩夹薄层泥岩组成，厚30m，相对隔水。
含水层由砾岩、粗砂岩和中砂岩组成，呈厚层状互层，岩相变化大，往深部明显变细，厚105m。
在井田外东部对本组下部含水层作了抽水试验，水位埋深19.68m，单位涌水量q=0.176L/s·
m，渗透系数K=0.811m/d，地下水矿化度0.45g/L，PH值8.1，水化学类型为HCOa-·
S042-Na+·
Ca2+型。
（2）H-Ⅱ-2含水亚层：
西山窑组所含的5-6层煤到5-1层之间，含水层上部为中砂岩，呈薄层状夹于粉砂一细砂岩之间；
下部以中一粗砂岩为主，夹薄层砂砾岩，灰白色，一般厚28m，含水性较弱，单位涌水量q=0.00015L/s·
m，渗透系数K=0.000048m/d，地下水矿化度11.68g/L，PH值8.3，水化学类型为HCO3-·
S042-Na+型。
此段可视为相对不含水层。
（3）H-Ⅱ-3含水层：
为5-2煤层到西山窑组的底界，主要由粗砂岩、中砂岩组成，灰白色，下部胶结疏松，底部为含砾粗砂岩。
厚58m，单位涌水量q=0.00541L/s·
m，渗透系数K=0.009m/d，地下水矿化度0.59g/L，PH值7.7，水化学类型为HC03-·
SO42-Na+·
（4）H-Ⅱ-4含水层：
由八道湾组的4-2煤层到3-3c煤层顶板，岩性为中粒砂岩和砂砾岩互层，砂岩成份以石英为主，砂砾岩成份为石英岩、安山岩。
岩石节理发育，含水层主要分布在中下部，上部中粒砂岩呈薄层状，含水性微弱，厚24m，单位涌水量q=0.00971L/s·
m，渗透系数K=0.076m/d，地下水矿化度6.41g/L，PH值7.5，水化学类型为HC03-S042-Na+型。
2、井田水文地质条件
井田内无长年地表迳流，潘吉塔格苏河第四系含水层，地处井田外，距离1.5km，含水面积小，对矿井充水几乎没有影响，以基岩裂隙水为主，但一般含水性较弱，本区水文地质条件属中等类型矿床。
3、充水因素分析
井田以地下水为充水水源，通过基岩裂隙的渗透，在开采时，通过裂隙，进入巷道，另外井田西北部有一条长度500m的平移正断层，其破碎带成为地表水渗透的通道，进入未来的巷道。
（井田西部尚未建井）二者成为主要补给水源，由于充水岩层为陡倾斜岩层，且出露面积小，大气降水补给微弱，补给条件差．煤层顶极为粉砂岩、泥岩，因此，矿床充水强度不大。
4、矿井涌水量
根据地质报告计算结果，预测矿井+750m水平正常涌水量15m3/h，最大涌水量23m3/h。
考虑矿井生产用水的外排，矿井正常排水量40m3/h，最大排水量60m3/h。
5、矿井水文地质类型划分
根据《煤矿防治水规定》，矿井水文地质类型分类依据以下几方面：
（1）受采掘破坏或影响的含水层及水体
井田内无长年地表迳流，潘吉塔格苏河第四系含水层，距离井田1.5km，含水面积小，对矿井充水几乎没有影响。
根据抽水试验数据，井田内含水层最大单位涌水量q=0.176L/s·
m，渗透系数K=0.811m/d，单位涌水量小于1.0L/s·
依据含水层的性质、补给条件、单位涌水量及地表水体，据此确定矿井水文地质类型应为中等类型。
（2）矿井及周边老空区分布情况
该井田内只有一个生产矿井，井田内无废弃小
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