进风行人斜井施工组织设计1.docx
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进风行人斜井施工组织设计1
永宁煤焦集团煤永聚业有限公司进风行人斜井工程
施工组织设计
第一章工程设计概况
一、编制依据
（一）、永宁煤焦集团永聚煤业公司等资源整合矿井井巷工程施工项目招标文件。
（二）、主要适用的验评标准及验收规范
1《矿山井巷工程施工及验收规范》GBJ213-90
2《煤矿井巷工程质量检验评定标准》（MT5009-94）
3《生产矿井质量标准化标准》
4《煤矿安全规程》2007年版
二、工程概况
3标段：
永宁煤焦集团永聚煤业有限公司进风行人斜井工程明细：
（1）井筒：
断面：
10.06m2，倾角：
23°长度：
234.35m
（2）表土段长度：
30m
（3）岩性：
泥岩、砂岩
（4）预计涌水量：
5m3/t
（5）支护形式：
砌碹102.92m，锚喷143.43m
（6）工期要求：
总工期3个月，单进要求：
100m/月
（7）排矸方式：
由汽车运至指定地点。
三、施工方案选择
根据进风行人斜井的工程特征、地质状况、施工设备和操作技术等因素，确定施工方案为：
行人斜井表土段前3m施工采用明槽开挖，根据土质情况放边坡或板桩临时支护，15米一次支模板浇筑混凝土支护，下段15米暗槽掘进开挖逐段架棚临时支护，15米一段现浇混凝土的施工方法，风化基岩段根据围岩情况采取采取松动爆破、架棚或锚喷临时支护，15米一段现浇混凝土的施工方法。
其余基岩段井筒230m采用中深孔光面爆破施工方法，提升选用Φ2.0m绞车提升，2m3箕斗运输，0.3m3扒斗机装岩出碴，一次成巷。
第二章施工组织保证措施
根据工程工期紧的特点，成立永宁煤焦集团永聚煤业有限公司进风行人斜井矿建工程项目部，组建精干的项目领导班子，高效的办事机构，特别能战斗的技术工人，参加本项目的施工。
为确保该工程施工的顺利进行，特制定保证措施如下：
一、实施科学管理、系统管理、目标管理等有条不紊的施工管理，主要是抓好人、财、物的合理配置和使用，根据施工具体情况，周密计算，详细地排出形象进度计划，抓住关键工序，对影响到总工期的工序和作业环节给予人力和物力的充分保证，确保总进度计划的顺利完成。
二、选用最优的施工方法和先进的施工工艺，使操作方法规范化、标准化，提高劳动生产率，加快施工速度，保证施工质量，缩短施工工期。
三、组织项目工程平行作业、交叉作业、充分利用时间。
工序的划分应有利于组织均衡、连续、节奏地施工。
要抓住本工程项目的关键工序，充分利用人力、物力，提高劳动生产率和机械使用率，加快施工进度。
四、抓好施工准备期，最大限度缩短进场后的筹备时间，大临工程与表土段明挖，衬砌施工平行作业。
五、为适应快速施工的要求，充分发挥机械化配套的优势，成立专业班即二个掘进班、一个支护班、一个机电班，除机电班外，认真开展工序计时和工序考核，并坚持上道工序为下道工序着想，本工序工作保质保量，各专业班开展小指标劳动竞赛，确保正规循环，实现进风行人斜井施工的安全、快速、优质、高效。
六、正常施工期间，搞好正规循环作业，项目部制定一系列的促进生产奖罚制度，充分发挥职工的主观能动性。
七、在工程施工总进度计划下，施工过程中，坚持逐月、周编制出具体工程施工计划和工作安排。
项目部实行月、周检，施工队实行周检。
八、对生产要素认真进行优化组合，动态管理。
灵活机动地对人员、设备、物资进行调度安排，及时组织施工所须人员、物资进场，保障后勤供应，满足施工需要。
保证施工连续作业，顺利完成施工任务。
九、实行各专业化班组作业，做到人、机歇，工作面不歇。
十、严格施工进度的控制
1.建立严格的“施工日报”，逐日记录工程进度、质量设计修改等问题，以及施工过程中必须记录的有关问题。
2.坚持每周定期召开一次由项目经理主持，各专业工程施工负责人参加的工程施工协调会，听取关于工程施工进度的汇报，协调工程施工内外部关系。
3.各级领导必须提前为下道工序的施工，做好人力、物力和机械设备准备，确保工程一环扣一环地施工。
影响施工总进度的关键项目、关键工序，主要领导和有关管理人员必须跟班作业，必要时组织有效力量，加强重点突破难点，以确保工期总进度计划的实现。
第三章施工准备
第1节大临工程
开工前，根据矿方提供场地及施工条件，首先做好“四通一平”工作，待场地平整好，道路畅通后，需修建一些必要的大临设施，主要是：
自动计量砼搅拌站，绞车基础及安装，扒矸架、留矸仓基础及安装，临时绞车房，临时压风房，临时火药存放点等。
进风行人斜井大临施工设施
序号
项目名称
工程特征
数量（m2）
备注
1
绞车房
砖墙、木、石棉瓦
160
2
水泥库
砖墙、木、石棉瓦
80
2个×40
3
压风机房
砖墙、木、石棉瓦
80
4
井口工具房
木、石棉瓦
40
2个×20
5
设备棚、材料厂
木结构、石棉瓦
300
6
井口值班室
彩钢
50
2个×25
7
油脂库
砖墙、木、石棉瓦
40
7
变电所
砖墙、木、石棉瓦
20
9
临时炸药库
砖木、石棉瓦
80
第二节地面供料系统
进风行人斜井施工期间，其地面供料系统采用集中搅拌砼供料的方法，在井口附近紧靠料场旁布置一座电子自动计量的砼搅拌站。
料场占地面积为300m2，场地平整后，上部铺砂即可，在搅拌站一旁建一座库容量为50t的水泥库，以便贮存水泥。
第三节地面临时火药库
地面临时火药存放点和井口火药加工室及雷管测试室将建在距井口250m以外地方。
按照《煤矿安全规程》第三百条之规定：
“使用年限在2年以下的地面临时性爆破材料库的最大容量：
炸药不得超过3t，雷管不得超过1万发，并不得超过该库所供应的单位10天的需用量”。
地面临时性爆炸材料库周围，必须设围墙或铁刺网，其高度不得低于2m，围墙或铁刺网距库房的距离不应小于5m。
第四节测量工作
一、地面控制测量：
工程开工前，请矿方提供近井点，为避免近井点日久变动，在使用前请该矿地测部门用光电测距仪测距，J2级仪器与三、四等网联测。
其精度对四等三角点来说，点位中误差不得超过±7cm，后视边方位角误差不得超过±10″
二、井口标定：
1.进风行人斜井井筒中心的标定，以近井点为依据，按地面一级导线用极座标法标定进风行人斜井井筒中心座标，测角中误差不大于5″。
2.以井筒中心座标为依据，严格按规程要求标定进风行人斜井设计提升方位角。
进风行人斜井井口以外必须设立一组中心点不少于四个的永久点。
点与点间距不得小于20.0m，永久点严格按规程要求埋设。
3.井口标高的标定：
以本矿所使用的国家高程系，按四等水准测量要求标定井口设计标高。
4.进风行人斜井井筒施工测量：
进风行人斜井前期施工时，采用全站仪标设中心、腰线，指导井筒掘砌施工。
当井筒施工距井口70.0m后，采用激光指向仪指向，指导井筒掘砌施工。
第四章进风行人斜井掘砌施工方法
第一节表土段施工
根据地质状况、施工条件等因素，表土段采用分段施工。
第一段3米，采用挖掘机明挖进行开挖，根据土质情况设计开挖边坡，土质不稳定时采用板桩临时支护，开挖完成后，立即支模板浇筑该段混凝土，其余表土段，采用人工挖掘，15米一段浇筑混凝土碹。
风化基岩段根据地质情况采用架棚或锚喷初次支护，直到砌碹段施工完毕，转入基岩段施工。
表土段施工，在翻矸系统形成前采用45kW绞车配两面翻矿车提升矸石，直到表土段施工完毕。
第二节基岩段施工
一、施工设备
基岩段施工时，工作面配备YT-28风钻8台，正常施工使用5台，备用3台，0.6m3扒斗机一台，风镐4台，风泵2台、卧泵2台，提升使用1台2.0m绞车配3.0m3箕斗。
二、施工方法
施工采用二掘一喷“三八”制作业方式，中深孔光面爆破，随掘随砌一次成巷，最大空顶距为1.0m，放炮采用毫秒段发电雷管、煤矿许用乳化炸药破岩（雷管总延期时间不超过130毫秒）。
三、施工工艺
1.钻眼工作：
采用YT-28型风钻，配Φ22mm六角中空钢钎，Φ43mm一字型合金钻头，按照打眼工操作规程，采用分区、定人、定眼位打眼；严格按照爆破图表进行，特别要注意掌握好井筒掘进的方向和坡度；打眼深度控制在2.0m，周边眼距控制在350mm左右，掏槽眼深度为2.5m，其它炮眼2.3米。
2.装药工作：
打完眼后，要用吹风管将炮眼内的碎矸及岩粉吹净，严格按照爆破图表要求进行装药，对有水的炮眼，必须使用抗水炸药或加防水套，以免受潮拒爆，同时切断工作面机械设备的全部电源。
3.联线工作：
炮眼全部装完药后，由放炮员亲自采用串并联的方式进行联线。
联线前，远离工作面的端头母线应扭短接，同时无关人员应撤离工作面到安全警戒线以外的安全地带。
4.放炮工作：
放炮前，工班长必须在指定的警戒线以外清点人员并设置岗哨；放炮工作只准放炮员一人进行，同时应严格执行本工种操作规程；放炮后，放炮员必须先将放炮母线从电源上取下，并将两股母线短接，等工作面炮烟吹散后，人员方可进行入工作面。
若通电后未起爆，必须先摘下母线短接等15分钟以后，方可沿线路检查，排除拒爆故障后，重新按程序放炮。
格尺寸放好边线，由后向前，先墙后拱进行砌碹。
5.喷混凝土支护
（1）、放炮后，先敲帮问顶，检查巷道尺寸，而后打锚杆挂网初喷巷道做为临时支护，临时支护紧跟工作面，严禁空顶作业。
复喷前先用水冲刷巷道，再复喷成型，依次喷射达到设计厚度，永久支护距迎头不超过3m。
（2）、先墙后拱、自下而上，先喷成半边巷道，再调转喷头喷另半边巷道，最后合拢收顶。
要求回弹率直墙控制在10%以内，拱控制在15%以内，对回弹废料回收复用，做到一次成巷。
（3）、喷浆时，必须由经验丰富的喷浆手，距岩面0.8～1.2米的距离,低压近喷,反弹量较少,尽量垂直岩面,不得低于800的角度,适当掌握喷嘴处风压,在0.1～0.2MPa时,喷后砼墙有光泽、无浸水、无干斑、无孔隙，平整为准。
6.打锚杆孔的顺序和原则
（1）、顶板锚杆必须由外向迎头顺序施工，每排内锚杆必须由中间向两帮顺序施工。
（2）、施工锚杆孔必须注意如下事项：
a顶部永久支护锚杆必须紧跟迎头，且逐排向迎头施工。
b、每个循环支护完成后，靠迎头的一排顶部锚杆距迎头的空顶距离不得大于2个锚杆排距。
c、两帮最下端锚杆距拱基线位置不大于500㎜。
d、打眼时，必须考虑锚杆安装的实际情况而确定锚杆的位置，顶板锚杆的安装顺序应为先中间，后两帮，先低凹，后高处，最后安装其他锚杆。
7.排矸：
工作面的矸石由0.3m3耙斗机装入2m3机斗内由地面Φ2.0m绞车提升至地面矸石仓内，通过自卸汽车运至矸场。
耙斗机距工作面最远不超过25m。
8.排水：
如涌水量＜5m3/h时可用风泵将工作面的水排入加工的水箱内与箕斗一起提升至地面；如涌水量＞5m3/h时，可在耙斗机后安放一个水箱，用风泵将工作面的水排入水箱内，从井口往工作面铺设一趟4寸管路与耙斗机后卧泵连接，再由卧泵接力排水。
工作面涌水量超过20m3/h时，采取工作面预注浆与壁后注浆相结合的防治水手段，达到防治水目的。
第五章生产系统
第一节局部通风及瓦斯监测系统
一、局部通风设计、风量要求：
1、按人数计算：
Q=4N=4×20==80.0m3/min
2、按最低风速计算：
Q=60×V×S=60×0.15×10.06=90.54m3/min
3、按稀释排除炮烟所需风量计算：
Q=7.8/30［A（SL）2］1/3=7.8/30［60（10.06×234.35）2］1/3
=180.3m3/min
式中：
N—掘进工作面同时工作的最多人数；
T—掘进巷道的通风时间，一般取30min；
V—井巷允许最低风速，岩巷取0.15m/s，煤巷取0.25m/s；
A—井筒掘进工作面一次爆破的最大炸药量：
60kg；
L—掘进巷道的通风长度：
m；
S—井筒净断面积，S净=10.06m2
由以上计算工作面最大需风量为180.3m3/min，选用2台2×22KW风机，一用一备供风，既可满足要求。
二、通风管理
1.局部扇风机应指定专人管理，保证正常运转。
2.风筒口到工作面的距离，应保证工作面有足够的风量。
3.局部扇风机必须装设风电闭锁装置。
4.使用局部扇风机通风，无论工作或交接班都不得停风。
如因特殊情况停风时必须撤人、停电。
恢复通风前，必须检查瓦斯。
5.风筒吊挂要平直，逢环必挂，风筒连接处要反压边，无漏风现象。
6.风机安装必须在距井口10m以外，并确保距地坪以上0.3m高专用架上。
三、瓦斯监测仪器仪表的布置
为确保安全，控制瓦斯浓度，掘进15m后，安全通风部安装一台瓦斯自动报警断电仪，将瓦斯浓度控制在1.0%以下。
同时工作面悬挂便携式瓦斯报警仪。
断电瓦斯浓度：
T1大于等于1.5%T2大于等于1.0%
断电范围：
T1——掘进工作面及其附近20m范围内全部电器设备。
T2——掘进工作面巷道中全部电器设备。
复电瓦斯浓度：
T1、T2都小于1.0%。
四、洒水降尘
要求掘进头必须铺设洒水降尘管路，并每隔50-80米设置一处三通阀，以便定期对巷道进行冲刷，在掘进施工中必须下列要求：
1、湿式钻眼，严禁打干眼。
2、喷浆采用拌湿喷料的方法以保证防尘。
3、放炮使用水炮泥或水炮皮，并备一根20m长的水管，放炮前、后必须洒水。
4、扒碴时必须洒水。
5、作业场所工人配戴防尘眼镜和防尘口罩。
第二节提升系统
1、提升容器选择
根据进风行人斜井坡度为23°，用串车提升矸石容易洒出来，而且需摘挂钩时间，运行时易发生掉道等因素，故采用箕斗提升。
考虑到井巷断面，施工进度，决定进风行人斜井的提升箕斗选用斜井前卸式2m3箕斗和2m3箕斗卸载架。
规格
名称
实际装载容积
（m3）
轨距
（mm）
轴距
（mm）
适用井筒斜度
箕斗自重
（kg）
外形尺寸
长×宽×高（mm）
前卸式3m3
箕斗
3.0
900
1650
≤350
2068
4910×1487×1270
二、提升机选型
（一）、提升钢丝绳的选择
1.提升货载荷重：
Q=0.85Vjγg
式中：
Vj—箕斗容积，m3
γg—岩石松散容重，kg/m3
0.85—箕斗装满系数
Q=0.85×3×1600=4080kg
2.钢丝绳终端荷重：
Q。
=Q+QZ
式中：
QZ——箕斗自重，kg
Q。
=4080+2068
=6148kg
考虑到箕斗运行到卸载位置时，卸载体引力为提升时的1.5倍以上。
故钢丝绳终端荷重应为：
Q。
=9222kg
3.钢丝绳单位长度重量PS：
PS=Qo（sinβ+f1cosβ）/[（110σB/ma）－LO（sinβ+f2cosβ）]
式中：
LO—钢丝绳最大斜长，取320m（卸载段长度取30米）。
σB—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度,取σB=155kgf/mm2
β—井筒倾斜角，23°
ma—安全系数，取ma=6.5
f1—箕斗运行阻力系数，取f1=0.01
f2—钢丝绳移动阻力系数，取f2=0.2
Ps=[9222×（sin23°+0.01cos23°）]/[（110×155）/6.5
－320×（sin23°+0.2cos23°）]
=1.51kg/m
根据计算，Ps=1.64kg/m，因PsB≥Ps，经查表，选用6×7－Φ23－155Ⅰ钢丝绳，PsB=1.903kg/m，Qd=31200kg
4.钢丝绳安全系数校核：
m=Qd/[QO（sinβ+f1cosβ）+PsB·LO（sinβ+f2cosβ）]
=31200/[9222×（sin23°+0.01cos23°）+1.903×320×（sin23°+0.2cos23°）]
=7.17＞ma=6.5（满足要求）
（二）、提升机的选型
1.卷筒直径的选择：
D≥60ds=60×21=1260mm
根据计算结果，进风行人斜井提升机选用JK—2.0/20型，技术参数：
卷筒直径：
Φ2.0m，宽度：
1.5m；钢丝绳最大静张力:
5000kg，钢丝绳最大直径：
Φ25mm，绳速：
Vm=5.0m/s，电动机功率：
300kW，传动比：
1:
20，外形尺寸：
11505×6100×2830mm，总重：
23000kg，卷筒中心高：
650mm。
2.验算提升机强度：
Fj≥1.5×（Q+Qz）（sinβ+f1cosβ）+PsB·LO（sinβ+f2cosβ）
=1.5×（4080+2068）×（sin23°+0.01cos23°）+1.903×320×（sin23°+0.2cos23°）
=4349kg
Fjmax=5000kg≥4349kg（满足要求）
3.电动机功率的验算：
P=KB·Fj·Vmax/102ηc
式中：
KB—电动机功率备用系数，KB=1.2
ηc—传动效率，取0.89
Vmax—提升机最大速度，Vmax=5.0m/s
P=1.2×4349×5.0/102×0.89=287.5kW
PN=300kW≥P=287.5kW（满足要求）
4.游动天轮的选择：
根据《煤矿安全规程》规定倾进风行人斜井筒提升绞车的游动轮直径与钢丝绳直径之比不得小于20倍的要求。
DT≥20d=20×23=460mm
进风行人斜井选用Φ1000mm游动天轮,型号:
TD1000/800；最大移动距离：
800mm；总重：
424kg。
（三）、箕斗提升能力
1.提升一次提升循环时间。
T=2[VmB/a+（L－Lx）/VmB]+2Lx/Vx+θj
式中：
L—提升斜长，m
Lx—卸载距离，Lx=6m
Vx—卸载轨内运行速度，Vx=1~1.5m/s
a—运行加速度及减速度，a=0.5~0.7m/s2
θj—箕斗提升装卸矸时间，掘进时取100~300s。
井深234.35m时：
T=2×[5.0/0.5+（234.35+24）/5.0]+2×6/1+200
=335.34s
井深234.35米时箕斗提升能力：
27.3m3/h
进风行人斜井施工提升综合能力表：
m3/h
箕斗容积
（m3）
耙斗装岩机斗容积
（m3）
提升距离（m）
100
200
300
3
0.6
26.0
22.8
20.0
3.箕斗提升系统运动部分速度图的参数选取和计算：
进风行人斜井箕斗提升使用3m3前卸式箕斗，单钩提升，采用六阶段速度图，主要参数的选取如下：
ao=0.3m/s2,a1=a3=0.5m/s2，Vo=1.5m/s，Vo1=0.5m/s
a5=0.2m/s2，θ=25s
三、矸石仓排矸
由于提升矸石的不均匀性和排矸运输的不连续性，需要有一定容积的矸石仓，以缓解矸石的转运，确保井下掘进工作面不间断施工。
根据提升与排矸的能力，箕斗的大小，间隔时间及不均衡性确定，一般以20~40m3为宜。
为此，该进风行人斜井的矸石仓确定为30m3。
矸石仓连同栈桥，为装配式钢结构，采用单面排矸，并用8吨自卸车进行地面排矸。
第三节排水系统
进风行人斜井工作面涌水量小于5m3/h时，采用风动潜水泵排水，将涌水排至箕斗中，随矸石一起提至地面排出，以简化井巷排水管路、小水仓等设施；如工作面涌水量大于5m3/h时，可使用风泵，将涌水排至临时小水仓再用卧泵转排至地面，井巷内每隔150m设一个接力排水窝，底板设截水沟，安二台大于井巷涌水量2~3倍的排水泵。
当工作面涌水量大于20m3时，采用工作面注浆封堵涌水。
排水管路选用Φ108mm钢管。
第四节通讯、信号和照明
通讯与信号采用有数字显示、自动记忆、误动闭锁等功能的TXH-1型井筒信号装置，设在井下耙斗机后方30m处。
照明采用白炽防爆灯，每隔40m设一个。
在喷射作业地点设聚光灯。
地面通讯采用移动电话，保证及时与甲方联系。
第五节压风、供水系统
进风行人斜井工作面打眼时需上5~6台Y-28型风钻，用风量最大时需28m3/分，同时考虑到进风行人斜井施工距离较长，进风行人斜井选广场内安装1
台34m3移动空压机，一台20m3空压机。
用一趟Φ159×4mm钢管作为输送压风管路。
进风行人斜井工作面打眼，喷射砼需用供水，在进风行人斜井内
铺设一趟Φ56×3mm钢管作为供水管路。
第6节防跑车装置
在斜井提升运行过程中，如稍有不慎可能发生提升容器掉道、脱钩或断绳，使提升容器沿斜坡下滑，产生巨大冲击力，造成破坏性极大的跑车事故。
根据《煤矿安全规程》的要求，进风行人斜井在施工中必须设置“一坡三档”。
即在井口地面入井处、井口以下20m处和井下掘进工作面上方20m处，均设置安全档车器。
第七节供电系统
由甲方提供10kV供电线路，并架设至工业广场内，广场内建临时变电所，安装一台630KVA和一台315KVA变压器，分别负责地面和井下施工用电。
井下供电采用380V电压，地面供电和照明用电电压分别为：
380V和220V。
进风行人斜井高压用电容量：
300（kW）
进风行人斜井井下380V用电总容量估算：
210（kW）
进风行人斜井地面380V用电总容量：
420（kW）
进风行人斜井机电设备及设施明细表：
1、高压用电
序号
名称
容量
电压
备注
1
主提升
300kW
6000V
2、井下用电：
序号
名称
容量
单位
备注
1
扒渣机
30
kW
2
喷浆机
5.5
kW
3
排水泵
2*37
kW
4
综合保护
5
kW
5
风机
2*22
kW
6
备用
50
kW
合计
208.5
3、地面低压供电：
序号
名称
容量
单位
备注
1
绞车房
30
kW
2
搅拌站
28
kW
3
空压机房
230
kW
4
照明
12
kW
5
加工车间
50
kW
6
生活用电
30
kW
7
其它
40
kW
合计
420
第六章劳动组织及人员配备
第一节劳动组织形式
工种
掘进班
支护班
大班
合计
打眼工
7*2
2
16
支护工
6
6
耙斗机司机
1×2
1
3
放炮员
1×2
2
信号工
2×2
2
6
把钩工
1×2
2
备料工
4
3
7
机电维修
1×2
1
3
绞车工
2×2
2
6
大班机电
8
8
管理人员
1×2
1
5
8
安检员
1×2
1
3
合计
34
20
16
70
根据以往的施工经验，结合现场施工管理的需要，我们对该工程实行公司和项目部二级管理，现场实行项目经理负责制，成立进风行人斜井项目部，下设两个分队：
掘进队设施工班组三个，即：
二个打眼放炮班、一个喷浆支护班，“三、八”制
作业方式，采用“二掘一喷”的施工方法组织工作面的打眼、放炮、出碴、喷浆工作；机电辅助队采用“三、八”制作业方式，担当后勤服务、地面设备及井下设备的维护、检修，风、水管路的延接及有关岗位工种，实行定岗、定位、定员、包机负责制，所有施工人员均居住在现场。
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