井底煤仓施工组织设计.docx
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井底煤仓施工组织设计
第一章施工组织设计编制依据
（1）山西柳林鑫飞下山峁煤业有限公司井底煤仓平、断面图（S1019-148-1）
（2）山西柳林鑫飞下山峁煤业有限公司井底煤仓断面图和放大图（S1019—148—3）
（3）山西柳林鑫飞下山峁煤业有限公司井底煤仓剖面图（S1019—148—2）
（4）山西柳林鑫飞下山峁煤业有限公司井底煤仓实测位置定位点（井底煤仓位置X=41644533.488Y=19489610.839Z=+692.808）
（5）、《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ213-90）
（6）《煤矿井巷工程质量检验评定标准》（MT5009-94）
（7）《煤矿安全规程》（2010年版）
（8）《煤矿建设安全规程》
（9）《砼结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
（10）《砼质量控制标准》（GB501-64-90）
第二章矿井设计概况
第一节矿井概况
山西柳林鑫飞下山峁煤业有限公司是2009年9月山西省煤矿企业兼并重组的整合矿井，位于山西省柳林县城北偏西直距约20km王家沟乡任家山村属柳林县王家沟乡管辖。
该公司井田边界为：
东为大庄公司煤矿，南为碾焉矿，西为中铝碛口煤矿，北为新民二矿。
山西柳林鑫飞下山峁煤业有限公司是资源整合后改造矿井，批准井田面积为4.0716km2，开采煤层为4#、8#、9#煤层，生产能力由原30万t/a提升至90万t/a。
矿井采用一斜两竖的开拓方式，主斜井负担提煤、进风及下大件，是矿井的一个安全出口；副立井负担矸石、材料设备和人员等提升任务，兼做主要进风井和安全出口；回风立井负担矿井的回风任务兼做安全出口。
第二节井底煤仓工程技术特征
煤仓坐标X为（41644533.488），Y为（19489610.839），垂直于水平施工。
高度为21.271米。
煤仓开始施工4290mm时开始施工壁座，尺寸为深度500mm高度为1300mm其中刚开始的500mm×300mm为垂直水平面施工，后来的1000mm高深度逐渐减小直到为0.煤仓施工时先从煤仓下口方向打一直径1300mm的通道直达煤仓上口，然后从煤仓上口再往下开始按照标注进行施工。
永久支护采用钢筋混凝土浇注，浇注厚度为400mm.
（3）—（4）采用C25钢筋混凝土浇注其他段采用C30钢筋混凝土浇注（4）—（5）段采用铁钢砂混凝土二次浇注（铁钢砂混凝土的配比为水：
水泥：
铁钢砂=0.35：
1.00：
3.00，铁钢砂粒级配比为20mm—10mm粒级为30％，10mm—15mm粒级为30％，5mm—3mm粒级为20％，3mm以下粒级为20％）浇注厚度为400mm
井底煤仓煤仓上口高度为2米，保护层50mm，内环筋布置半径为2050mm，内环筋规格为φ16@300的螺纹钢，内竖筋规格为φ16@275的螺纹钢。
外环筋布置半径为3350mm,外环筋布置半径为3350mm，外环筋规格为φ16@300的螺纹钢，外竖筋规格为φ16@350的螺纹钢。
联系筋为φ8长度为500mm，横向间距为700mm，纵向间距为600mm呈矩形布置.外环筋的间距为300mm内环筋的间距为300mm，外竖筋的间距为350mm内竖筋的间距为275mm
井底煤仓②-③段的高度为2米，保护层为50mm，内环筋布置半径为2050mm-3050mm，内环筋规格为φ16@300的螺纹钢，内竖筋规格为φ16@457的螺纹钢。
外环筋布置半径为2450mm-3450mm,外环筋规格为φ16@300的螺纹钢，外竖筋规格为φ16@262的螺纹钢。
联系筋为φ8长度为500mm，横向间距为524mm，纵向间距为600mm呈矩形布置.外环筋的间距为300mm内环筋的间距为300mm，外竖筋的间距为262mm内竖筋的间距为457mm
井底煤仓中部的高度为10.874米，保护层为50mm，内环筋布置半径为3050mm，内环筋规格为φ16@300的螺纹钢，内竖筋规格为φ16@314的螺纹钢。
外环筋布置半径为3350mm,外环筋规格为φ16@300的螺纹钢，外竖筋规格为φ16@350的螺纹钢。
联系筋为φ8长度为500mm，横向间距为700mm，纵向间距为600mm呈矩形布置.外环筋的间距为300mm内环筋的间距为300mm，外竖筋的间距为350mm内竖筋的间距为314mm
井底煤仓壁座段的高度为2.107米，保护层为50mm，架立筋规格为φ16@300的螺纹钢，联系筋规格为φ8@300的螺纹钢。
槽环筋规格为2φ16的螺纹钢，架立筋的间距为300mm联系筋的间距为300mm。
井底煤仓下口段的高度为4.290米，保护层为50mm，内环筋布置半径为1200mm-3050mm，内环筋规格为φ16@300的螺纹钢，内竖筋规格为φ16@308的螺纹钢。
外环筋布置半径为1500mm-3350mm,外环筋规格为φ16@300的螺纹钢，外竖筋规格为φ16@342的螺纹钢。
联系筋为φ8长度为400mm，横向间距为684mm，纵向间距为600mm呈矩形布置.外环筋的间距为300mm内环筋的间距为300mm，外竖筋的间距为342mm内竖筋的间距为308mm
表2-1井底煤仓技术特征表
序号
名称
单位
回风立井
备注
1
开口坐标
X
m
4164533
Y
m
19489610
Z
m
+692
2
倾角
度
90
3
方位角
度
360
4
煤仓直径
净
m
6
掘
m
6.8
5
②—③
掘进断面
m2
18.08
400mm厚C30钢筋混凝土支护
净断面
m2
12.56
长度
m
2
6
⑤—⑦
掘进断面
m2
30.2
400mm厚C30钢筋混凝土支护，
净断面
m2
23.7
长度
m
152
7
煤仓中部
掘进断面
m2
36.29
400mm厚C25钢筋混凝土支护
净断面
m2
28.26
长度
m
12.981
8
煤仓下口
掘进断面
m2
36.29
C30钢筋混凝土支护，400mmC30铁钢砂混凝土二次支护
净断面
m2
2.8
长度
m
30.113
9
壁座
掘进断面
m2
净断面
m2
长度
m
附：
井底车场平面布置图1
井底车场剖面图2
井筒配筋图3
壁座放大图4
第三节自然地理
１、地形地貌
井田地处晋西黄土高原，属吕梁山西侧的中低山区，黄土覆盖广泛，冲沟发育，地形起伏较大，地貌类型以侵蚀性黄土梁、峁为主，其次为黄土沟谷地貌中的冲沟，地势总体南高北低，地形最高点位于中东部山头，海拔1081.5m，最低点位于井田北部沟谷，海拔820.0m左右，最大相对高差261.5m。
２、河流
本区属黄河流域黄河水系，井田沟谷发育，五常年性水流，仅在雨季有洪水流出，并很快排干，季节性水流向西北汇入黄河。
３、气象
井田地处晋西北黄土高原，为大陆性季风气候，暖温带半干旱地区，气温变化昼夜悬殊，四季分明，降水量有限，多显干旱状态，冬春季多西北风，少雨雪，夏秋季雨量集中，有时候出现暴雨洪水灾害。
年降水量平均为519.3mm，降水多集中在7月；年平均蒸发量2141.9mm，年平均气温8.8℃，最高37℃，最低-24.8℃，霜冻期为当年10月上旬至次年3月份，最大冻结深度约1.11m。
４、环境
本区属中低山森林区，灌木丛生，无污染源，自然环境良好。
农业和不发达，粮食不能自给，农作物主要有玉米、谷子、土豆等，经济作物有葵花、胡麻、红枣等。
５、地震
根据山西省地震烈度图，本区处于Ⅳ度区，地震动峰值加速度0.05g。
６、交通
井田位于柳林县城北20km处，沿黄干线省道穿矿区而过，距孝柳铁路穆村站30km，距柳林——结绳焉公路3km，交通运输条件便利。
第四节地质及水文地质概况
主斜井井筒未施工过程中所揭露的地质构造如下：
地层概况
主斜井井筒揭露第四系松散黄土层厚度约30～35m（垂深），施工斜井长度约80～85m，其上部为黄土盖山，基岩段主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。
太原组（C3t）：
主要由深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、中粗粒砂岩、灰岩及煤层组成。
二叠系下统山西组：
主要由深灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、灰色砂岩及煤层组成。
其中砂岩较为完整、坚硬，而泥岩、砂质泥岩和煤层为软岩或极软岩。
该主斜井井筒将揭露以上表土段、基岩段以及4#、8#、9#煤层。
构造
井田总体为一走向北北东、倾向北西西的单斜，地层倾角2～9°，地表及井下未发现断层和陷落柱，亦未发现岩浆岩侵入，井田构造属于简单构造。
煤与瓦斯
主斜井井筒将揭露4#、8#、9#煤层，根据吕煤安字【2008】540号《关于对山西柳林陈家湾赵家庄煤业有限公司等42对矿井2008度瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》对矿井的4#、8#和9#煤层进行鉴定为低瓦斯矿井。
煤尘爆炸性和煤的自燃倾向性：
（1）.4#、8#、9#煤层的煤尘均有爆炸性。
（2）.4#煤层的自燃倾向性为不易自燃，8#、9#煤层自燃倾向性为自燃。
煤层概况：
主斜井井筒施工过程中揭露三层煤。
具体下表：
井筒施工揭露煤层一览表
煤号
类别
见煤点井筒长度（m）
厚度（m）
4#
煤
343
1.55
8#
煤
460
2.89
9#
煤
537
2.59
1.2.4井筒水文地质
根据勘察资料，太原组、山西组、下石盒子组富水性弱，奥灰岩溶水、富水性强。
根据周边水井资料推测井田奥灰岩溶水位标高为：
808.5～810m。
4#煤层绝大部分为带压区，8#、9#煤层全部为带压区。
综合评价，4#、8#、9#煤层为矿井非水文地质类型属于中等。
正常情况下，在主斜井施工过程中无大的涌水量，若遇到特殊地层或涌水量增大的地层时，要及时采取有效的加强支护和防治水措施，同时在揭露4#、8#、9#煤层前，根据《煤矿安全规程》的有关规定进行探放水。
第三章施工方案及施工方法
根据井底煤仓设计平、剖面图及支护断面图的要求结合现场的实际情况以及施工队伍的经济、技术实力，选用掘、砌单行作业施工方案，井底煤仓高为21.271m。
第一节施工方式
1井底煤仓采用炮掘方式掘进。
2.首先完善通风系统、进排水管路和出煤（矸）、运料系统。
3.根据测量给定的开口位置及中线施工。
第二节掘进作业
采用普通爆破方式放炮掘进，采用风镐制壁成巷；
1、炮掘施工方式
井底煤仓施工根据地质报告及揭露围岩情况，采用普通爆破的方式进行破岩，利用YT28型凿岩机，中空六角钻杆打眼，矿用瞬发电雷管，炸药使用乳化炸药，正向装药，FD—200型发爆器分组串联爆破。
（1）、钻眼放炮工艺流程
钻眼前的准备→检查瓦斯→钻眼→装药联线→检查瓦斯→撤人放警戒→爆破→检查瓦斯及爆破效果→洒水降尘、维护顶板→出（矸）→永久支护。
（2）、爆破说明书
采用YT28型凿岩机2000mm钻杆，Φ45mm的钻头打眼，使用FD－200型发爆器，煤矿许用乳化炸药，煤矿瞬发电雷管正向起爆。
炮眼布置采用菱形掏槽，多打眼少装药控制围岩的完整性：
掏槽眼布置在煤仓断面中央，成圆形布置，中间布置一空眼，间距为400mm，炮眼垂直打入煤层，辅助眼按两圈布置，垂直打入岩层，炮眼间距为0.7m，周边眼距岩帮0.2m，炮眼间距0.5m。
周边眼与第二圈辅助眼距离为0.8m，二圈眼与三圈眼距离为0.8m，掏槽眼与三圈眼距离为0.9m，掏槽眼半径为0.7m
（3）、炮眼布置及爆破参数
爆破原始条件表3—1
序号
名称
单位
数量
备注
1
掘进断面
㎡
36.29
2
煤层坚固性系数
F
4—6
3
炮眼深度
m
2
4
循环炮眼数
个
87
5
循环炸药耗量
Kg
52.2
煤矿许用乳化炸药
6
循环雷管耗量
发
86
瞬发电雷管
爆破参数表表3--2
序号
炮眼名称
炮眼编号
炮眼深度
（m）
装药量（Kg）
爆破顺序
联线方式
装药结构
单孔
小计
卷数/个
质量/Kg
卷数/个
质量/Kg
1
空眼
1
2.0
串
联
正
向
装
药
2
掏槽眼
2-12
2.0
5
1.0
55
11
1
3
一圈辅助眼
13—26
1.8
3
0.6
42
8.4
2
4
二圈辅助眼
27-47
1.8
4
0.8
84
16.8
3
5
周边眼
48-87
1.8
2
0.4
80
16
5
合计
76
共用炸药261卷，52.2Kg
附图：
炮眼布置图
2、钻爆工艺流程：
（1）、打眼前：
打眼工必须检查凿岩机及综保是否完好电缆悬挂是否整齐，瓦斯员检查CH4浓度是否超限，执行“敲帮问顶”制度，处理伞檐加固两邦，同时由验收员检查好巷道中心线，并根据炮眼布置图规定定好眼位。
（2）、打眼：
利用YT28型凿岩机，中空六角钻杆打眼，打眼过程中用力均匀，来回抽动钻杆将煤粉排尽。
（3）、装药：
使用乳化炸药,瞬发电雷管，正向连续装药，装药要严格按“装药结构图”中的要求执行，且装配起爆药卷时，必须遵守下列规则：
A：
必须在顶板完好、支架完整、避开电器设备和导电体的爆破工作地点附近进行，严禁坐在炸药箱上装配起爆药卷。
B：
装配起爆药卷必须防止电雷管震动，以免冲击折断脚线和损坏脚线绝缘层。
C：
电雷管必须由药卷的顶部装入，严禁用电钻杆、铁棍代替竹、木棍扎眼。
电雷管必须全部插入卷内，严禁将电雷管斜插在药卷的中部或捆在药卷上。
D：
电雷管插入药卷后，必须用脚线将药卷缠住，并将电雷管脚线扭结成短路。
（4）、封口:
炮眼封泥应用水炮泥或黄土，水炮泥剩余的炮眼部分全部用黄土充填，严禁用煤粉充填。
（5）、连线：
爆破母线和连接线应符合下列要求。
A：
煤矿井下爆破母线必须符合标准。
B：
爆破母线和连接线、电雷管脚线和连接线、脚线和脚线之间的接头必须相互扭紧并悬挂，不得与轨道、金属管、金属线、钢丝绳、刮板运输机等导电体相接触。
C：
煤仓掘进时，爆破母线应随用随挂，不得使用固定爆破线。
D：
只准采用绝缘母线单回路爆破，严禁用轨道、金属管、金属网、水或大地当作回路。
E：
爆破前，爆破母线必须扭结成短路。
（6）、放炮：
放炮员必须持证上岗，严格执行“一炮三检”和“三人连锁”制度，发爆器由放炮员随时携带，放炮后并将钥匙拔出，摘掉母线，并加以扭结使其短路。
“三人连锁”放炮制度是指爆破前，爆破工将警戒牌交给班组长，班组长接到警戒牌后，派人警戒，在检查顶板、支架、上下出口、风量等无问题后，清点人员无误后，下达放炮命令，并且将自已携带的命令牌交给瓦斯检查员，瓦斯检查员经检查爆破地点附近20米风流中瓦斯浓度在1%以下，煤尘符合规定时，将自己携带的爆破牌交给爆破工爆破工发出爆破警号（吹口号、大喊三声“放炮”）进行爆破，爆破后三牌各归其主。
（7）、爆破后：
待工作面的炮烟吹散，爆破工、瓦斯检查工和班组长必须首先巡视爆破的地点，检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架、拒爆、残爆情况，如有危险情况必须按《安全规程》处理。
（8）、出矸：
由耙斗机把矸石耙到矿车上运出地面。
附：
井底煤仓段炮眼布置图6
第四章生产辅助系统
第一节通风系统
一、通风方式及供风距离
采用压入式通风，井底煤仓最长供风距离555m。
井底煤仓
q—掘进工作面回风流中瓦斯绝对涌出量0.42K—瓦斯涌出不均衡系数，取1.5
⑵按工作面同时工作的最多人数计算
Q掘=4NK=4×25×1.5=150m3/min
式中：
N——工作面的最多人数，取交接班时N=25
K——人员不均衡系数，取1.5
⑶按局部通风机的实际吸风量计算：
Q掘=Q局扇2
=380×2=760m3/min
式中Q局扇—局部通风机的吸风量m3/min
I—局部风机数量
⑷风速验算：
V=Q掘/（60S）=760/（60×28.26）=0.448m/s
V—风速，m/s
Q掘—经计算确定的掘进工作面所需风量，m3/min
S—掘进巷道净断面，m2
经验算，因0.25m/s＜0.448m/s＜4m/s，故选型合理。
风速符合《煤矿安全规程》2010版第101条规定。
根据上式计算，本掘进工作面选用双风机双电源轴流式对旋风机，主风机及备用风机均选用FBD-6.3／22×2型轴流式对旋风机，风筒选用600mm的正反压边柔性风筒,弯道地段必须使用骨架风筒。
三、局部通风机的安装地点
安装在地面距离出风口10米以上的地方。
新鲜污风：
工作面→副立井→地面
附图四：
通风系统图
第二节压风系统
第三节综合防尘系统
井底煤仓第四节安全监测系统
一、便携式甲烷报警仪的配备和使用：
1、队长、技术员下井时必须携带便携式甲烷报警仪，对其分管范围内的甲烷进行不间断的监测，如有报警现象（甲烷报警点为1%）必须进行处理。
2、当班的班组长下井时必须携带便携式甲烷报警仪，并把常开的报警仪悬挂在掘进工作面5m范围内无风筒一侧，当报警时，停止工作，进行处理。
3、机电流动电钳工下井担负机电维修工作时，必须携带便携式甲烷报警仪，在检修工作地点20m范围内检查甲烷气体浓度，有报警现象时，不得通电或检修。
二、甲烷传感器及甲烷断电仪的配备和使用：
瓦斯传感器的配备：
在距掘进工作面迎头不大于5m范围无风筒侧安设瓦斯传感器T1，在掘进巷道内距风流第一汇合点10～15m处安设瓦斯传感器T2。
T1：
报警浓度≥1.0%CH4断电浓度≥1.5%CH4复电浓度<1.0%CH4
T2：
报警浓度≥1.0%CH4断电浓度≥1.0%CH4复电浓度<1.0%CH4
断电范围：
T1、T2———掘进巷道内全部非本质安全型电气设备；
附图六:
安全监测系统图。
第五节排水系统
根据有关资料及地质预测，掘进时工作面正常涌水量不大。
将水排到临时水仓，再由临时水仓排到地面。
排水系统：
工作面→主斜井→地面排出。
第六节供电系统
根据甲方现场提供10KV电源，施工期间从10KV临时变电所引出两趟6KV线路给两台变压器，一台KS7-630/6动力变压器给搅拌机、绞车、压风机及地面其他低压设备供电；一台型号为KS7-315/6矿用变压器，给井下动力设备供电并且作为局扇的电源；另配120KW的发电机作为备用电源。
第七节运输系统
一、运矸系统
工作面→主斜井→地面。
二、运料系统
地面→主斜井→工作面。
附图七：
运输系统图
第八节照明、通讯和信号系统
一、照明
在井口各设两台KSGZ10-4/0.66/133V型矿用信号照明综合保护装置，分别供施工信号及照明电源。
每人下井时戴一盏矿灯。
二、通讯
本工作面安装一部矿用隔爆型内线电话，能够直接和队值班室，调度室等联系。
三、信号
井上下施工依靠信号来联系，井底发出信号至井口信号台，井口信号台将接收到的信号传至绞车房。
附：
通风系统图8
避灾路线图9
第五章劳动组织与及主要施工设备选型
第一节劳动组织
1、劳动组织：
见表5—1
2、作业方式：
采用“三八”制作业。
表6—1劳动组织表
序号
工种名称
班次
一班
二班
三班
小计
在册
1
打眼工
8
8
4
20
20
2
验收员
1
1
1
3
3
3
放炮员
2
2
2
6
6
4
班长
1
1
1
3
4
5
挖装机司机
2
2
2
6
6
6
信号工
2
2
2
6
6
7
机电维修工
2
2
2
6
8
8
跟班队长
1
1
1
3
3
9
喷浆司机
3
3
3
9
9
10
照灯工
2
2
11
上料工
6
6
12
刷帮工
2
2
2
6
6
13
井口信号工
2
2
2
6
6
14
井口把钩工
1
1
1
3
3
15
绞车司机
1
1
1
3
3
16
水泵工
2
2
17
瓦检工
1
1
1
3
4
合计
29
29
25
93
97
3、严格执行交接班制度：
⑴各班班长必须认真组织、严格执行交接班制度。
⑵每个生产班必须由带班长统一领导，做到集体入井、集体交接、集体收工、集体上井。
⑶每个班入井前，必须由队长主持召开班前会。
首先根据上一班井下作业地点汇报情况，针对性地进行生产工作安排；二是进行安全预防。
班前会准时、简明，完毕后排队更衣，要准时入井，安全准时到达作业地点。
⑷进入作业地点后，特殊工种必须与上一班岗交岗、口对口，交不清、不能走。
⑸每个班和每个岗位必须按照作业计划、岗位责任制和质量标准，在本班内保质量按时完成额定工作量。
⑹交班人员必须将当班安全生产情况、设备运行情况、材料配件消耗和供需情况、遗留工作和存在问题，以及接班后注意事项交接清楚。
⑺交班人员对本班内能够处理的问题必须在本班解决。
⑻凡能够通过试运转交接的设备，必须进行运转验收。
对于交接过程中发现影响生产的问题，交接班双方必须共同予以处理，确保当班按时进入正常生产状态。
⑼接班人员必须在交班人员在现场的情况下，按照设备与工程质量标准、作业规程规定，对分工负责的设备和工程状况进行认真细致的检查。
接班者对自已盲目接班后发生的问题要负全部责任。
⑽交接双方将交班的现场与岗位交接卡核对无误、交接清楚后，共同在交接卡上签字完毕，交班人员方可离开现场，收工出井。
⑾接班后，班长要向值班室汇报当班作业地点、负责人、出勤人数、工作内容、设备运行状况、各环节存在的问题及开工情况。
交班后，要向值班室总结汇报当班安全生产情况。
⑿交接双方班长要互相协调，如发生争执意见，必须及时向队长汇报，并按队长提出的意见协调。
第二节循环作业
为保证正规循环作业的完成，工作面施工必须根据劳动组织的人员配备，合理安排工序，充分利用工作时间，提高工作效率。
附图八：
循环作业图表
第三节拟投入主要施工机具明细
表5-3主要设备明细表
序号
设备名称
规格型号
数量
备注
一
提升设备
1
提升机
2JTP—1.6×0.9
1台
2
天轮
φ1200
1个
二
装岩排矸设备
1
矿车
1m3
2个
三
通风、排水、压风
1
卧泵
D16-40kw
1台
2
水泵
1台
3
通风机
FBD-No6.3/22×2
2台
4
压风机
10m3,螺杆式空气压缩机
3台
四
砼搅拌
1
搅拌机
JS-500
1台
强制式
2
电子字的计量系统
PLD-800
1套
五
供电设备
1
矿用变压器
KS7-315/6
1台
2
发电机
120kw
1台
3
动力变压器
S11-630/6/0.4
1台
4
矿用组合开关
QBZ-4*120/1140.660A
1台
5
矿用防爆开关
3台
六
其他设备
1
升级会员 