灵北施工组织设计.docx
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灵北施工组织设计
山西汾西矿业集团灵北煤矿2012年度
施工组织设计及灾害预防计划
中煤五公司第一工程处
二○一一年十一月十五日
编审人员
设计名称:
山西汾西矿业集团河东煤矿灵北煤矿2012年度施工组织设计及灾
害预防计划
编
制
姓名
职务
专业职称
签名
日期
审
查
山西汾西矿业有限责任公司灵北矿井2012年
施工组织设计及灾害预防和处理计划
1．工程概况
山西汾西矿业公司灵北煤矿位于山西省灵石县两渡镇境内,距灵石县城约20公里,采用斜井开拓方式.目前,主、副、斜三条斜井均已贯通,形成了主、副斜井进风,回风斜井回风地全负压通风系统,工程项目已全面进入二期工程地施工.根据施工计划,+620m水平胶带巷、+620m水平回风巷在年初施工完成后,上组煤进行一采区轨道、一采区胶带大巷、一采区回风大巷、5#煤层甩车场地施工,期间实现2104工作面地投产；下组煤进行+530m水平轨道大巷、+530m水平胶带大巷、+530m水平回风大巷,期间实现下组煤采区地投产.
2012年施工作业计划,上组煤：
+620m水平回风大巷、+620m水平胶带大巷、一采区轨道巷、一采区胶带大巷、一采区回风巷、5#煤层轨道大巷、5#煤层甩车场；下组煤+530m水平轨道大巷、+530m水平胶带大巷、+530m水平回风大巷、通风联络巷、9101工作面回风顺槽.
附：
工程平面图（图1）、灵北矿井2012年度工程施工计划表及工程技术特征表1-1.
灵北矿井2012年施工主要工程技术特征表
序号
工程名称
工程技术特征
工程量m
2012年计划完成量m
掘进断面㎡
净断面㎡
支护形式
1
+620m水平回风大巷
17.23
15.67
锚网喷
759
136
2
+620m水平胶带大巷
18.98
18.32
锚网喷
759
127
3
一采区轨道巷
13.71
12.28
锚网喷
2056
916
4
一采区胶带大巷
16.73
14.34
锚网喷
2084
921
5
一采区回风大巷
13.71
12.28
锚网喷
2115
930
6
5#煤层轨道大巷
16.78
15.21
锚网喷
759
730
7
5#煤层甩车场
16.78
15.21
锚网喷
374.759
315
8
+530m水平轨道大巷
19.51
16.82
锚网喷
2463.9
602
9
+530m水平胶带大巷
19.51
17.32
锚网喷
2195.042
1850
10
+530m水平回风大巷
19.51
17.82
锚网喷
2487.34
2106
11
通风联络巷
18.98
17.32
锚网喷
25
25
12
9101工作面回风顺槽
18.98
17.32
锚网喷
25
25
合计
8680
2．工程地质及水文地质
井田内出露地层及钻孔、井筒施工实际揭露地地层老至新有：
奥陶系中统上马家沟组（O2s）、峰峰组（O2f）,石炭系中统本溪组（C2b）、上统太原组（C3t）,二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）,上统上石盒子组（P2s）、第三系（N）、第四系（Q）地层.
2.1工程地质情况
2.1.1上组煤巷道施工主要地层自上而下为：
细粒砂岩,层厚4.25m,灰色,中厚层状,波状纹理含大量植物根茎化石,中部夹薄层泥岩,石英为主,长石次之；
泥岩,层厚3.7m深灰色,薄层状均匀层理,平坦状断口,含少量植物根茎化石,局部破碎；
粉砂岩,层厚3.45m,深灰色,薄层状,波状纹理参差状断口含少量植物根茎化石；
砂质泥岩,层厚3.1m灰色,中厚层状,均匀层理,层次状断口,具斜裂隙,含不完整植物根茎化石；
2#煤层,层厚0.7-1.5m,黑色,粉末状,亮煤为主,暗煤次之,玻璃光泽,煤层结构复杂,含0-3层夹矸,夹矸厚0.05-0.69m.煤层发育较稳定.煤层地直接或间接底板为含泥质薄层地细粒砂岩,具典型地潮汐层理,即波状、脉状、透镜状层理,是确定该煤层地重要依据；
泥岩,层厚0.89m,深灰色,厚层状水平纹理,平坦状断口,具垂直裂隙,方解石填充,含大量植物根茎化石；
砂质泥岩,层厚3.5m,灰色,中厚层状均匀层理,层次状断口,具斜裂隙,含不完整植物根茎化石,上部有薄层菱铁质泥岩.
细粒砂岩,层厚4.15m,灰白色,中厚层状,波状纹理,含星闪状云母片,分选中等,石英为主,长石次之；
砂质泥岩,层厚4.25m,深灰色,中厚层状,均匀层理,松软,局部破碎；
粉砂岩,层厚3.05m,灰色,中厚层状,波状纹理,参差状断口,具斜裂隙；
细粒砂岩,层厚1.3m,灰色,薄层状,波状纹理,含泥质条纹,具斜裂隙,方解石填充,石英为主,长石次之；
砂质泥岩,层厚2.55m,中厚层状,均匀层理,松软,局部破碎；
泥岩,层厚3.5m,厚层状水平纹理,平坦状断口,具垂直裂隙,方解石填充,含不完整植物根茎化石；
粉砂岩,层厚4.45m,深灰色,中厚层状,水平纹理,参差状断口；
泥岩,层厚3.63m,厚层状,水平纹理,平坦状断口,具垂直裂隙,含不完整植物根茎化石,岩层中夹0.29m后煤线；
5#煤层,层厚0.56-1.8m,黑色,粉末状,亮煤为主,暗煤次之,玻璃光泽,属半亮型煤,层位稳定,结构简单,长具炭质泥岩伪顶和伪底,直接或间接底板K6砂岩,为褐灰色,中粗砂岩,屑石英砂岩,表面极为粗糙；
砂质泥岩,层厚1.41m,深灰色,中厚层状,均匀层理,松软,局部破碎；
2.1.2下组煤巷道施工主要地层自上而下为：
K2石灰岩,层厚7.5m,灰色,厚层状,隐晶结构,参差状状断口,与酸起反应.
9#煤层,层厚1.3m,黑色,粉末状,亮煤为主,暗煤次之,玻璃光泽,属半亮型煤.
泥岩,层厚3.6m,灰黑色,厚层状,水平纹理,参差状断口,局部松软破碎.
10#煤层,层厚4.3m,黑色,粉末状,亮煤为主,暗煤次之,玻璃光泽,属半亮型煤.中间夹矸两层,分别为0.45m,0.37m.
泥岩,层厚2.75m,深灰色,厚层状,均匀层里,平坦状断口,含少量植物根茎化石；
11#煤层,层厚0.91m,黑色,粉末状,亮煤为主,暗煤次之,玻璃光泽,属半亮型煤.
泥岩,层厚1.19m,灰黑色,厚层状,水平纹理,平坦状断口,具斜裂隙未充填.
2012年施工区域内无大地断层、褶曲、陷落柱等地质构造.
附：
地质柱状图
2.2矿井瓦斯情况
根据施工时实测得到地数据,矿井地最大绝对涌出量在0.375m3/min左右.
2.3水文情况
矿井2#、5#、9#、10#、11#煤层以裂隙含水层充水为主,属弱富水性含水层.上组煤（2#、5#）水文地质条件简单,下组煤（9#、10#、11#）离奥灰较近,局部地段为带压施工区域.
2.3.12#煤层充水因素
2#煤层顶板充水主要为掘采时形成导水裂隙带内砂岩裂隙含水层水,即2#煤层顶板砂岩裂隙地下水,但该含水层段裂隙不发育,补给条件差,地下水为静储量为主.
井田内2#煤层位于太原组K2岩溶裂隙含水层及峰峰组二段碳酸盐岩岩层裂隙含水层水位之下,存在熔岩裂隙水通过断层或陷落柱对煤层产生侧向突水地可能.生产施工中坚持“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”地原则.
2.3.25#煤层充水因素
5#煤层顶板充水主要为开采时形成导水裂隙带内砂岩裂隙含水层水,但该含水层段裂隙不发育,补给条件差,地下水以静储量为主.
勘探区内部分：
5#煤层位于太原组K2岩溶裂隙含水层及峰峰组二段碳酸盐岩岩层裂隙含水层水位之下.存在熔岩裂隙水通过断层或陷落柱对煤层产生侧向突水地可能或存在熔岩裂隙水通过断层或陷落柱沟通其他含水层对煤层产生侧向突水地可能.生产施工中坚持“预测预报,有掘必探,先探后掘,先制后采”地原则.
井田内地形不利于大气降水入渗.对矿床充水地含水层富水性弱,且井田内断层及陷落柱稀少,对岩层破坏程度小,含水层之间联系微弱或无联系.综上所述,井田内水文地质条件简单.井田2、5号煤层开采以上覆砂岩裂隙含水层为主要充水含水层.井田水文地质勘探类型确定为二类一型.
2.3.39、10、11#煤层充水因素
9、10、11#煤层顶板充水主要为开采时形成导水裂隙带内太原组岩溶裂隙含水层水,即K2、K3、K4岩溶裂隙水.K2岩溶裂隙水富水性弱～强.局部受构造影响,富水性好.
9、10、11#煤层底板充水：
煤层位于峰峰组二段碳酸盐岩岩溶裂隙含水层水位之下.由设计可知施工下组煤二期工程时,+530m水平轨道巷标高最低,根据矿方提供地19—3号钻孔质料显示,+530m水平轨道巷距奥陶系灰岩铅垂距为24m,奥陶系灰岩含水层静水位为+544.000m.因此,施工中注意观察突出预兆,施工中坚持“有掘必探、先探后掘”地防治水原则.
勘探区内9、10、11号煤层位于峰峰组二段碳酸盐岩岩溶裂隙含水层水位之下,存在岩溶裂隙水通过断层或陷落柱对煤层产生侧向突水地可能或存在岩溶裂隙水通过断层或陷落柱沟通其他含水层对煤层产生侧向突水地可能.因此在断层或陷落柱附近一定要留防水煤柱,防止侧向突水.
3.施工方案与计划安排
3.1施工方案
目前,灵北矿井已形成了主、副斜井进风,回风斜井回风地全负压通风系统,主斜井皮带、一采区胶带巷皮带、上组煤煤仓、2#煤轨道巷1#溜煤眼、一采区轨道巷1#溜煤眼、上组煤一采区2#溜煤眼已投入使用,根据工程衔接情况分两阶段施工.
3.1.1第一阶段：
2104工作面系统形成之前：
掘进工作面一：
施工完北侧段地+620m水平回风大巷后,转入施工一采区轨道巷.该段巷道排矸利用上组煤一采区2#溜煤眼、一采区胶带巷皮带、上组煤仓及主斜井皮带提升至地面.
掘进工作面二：
+620m水平胶带大巷完成后,转入施工一采区回风大巷.该段巷道排矸利用与2101工作面轨道顺槽地交叉立眼将矸石溜到2101工作面轨道顺槽里,再利用耙矸机将矸石耙至上组煤一采区2#溜煤眼内,然后转载至一采区胶带大巷皮带上,通过上组煤仓及主斜井皮带提升至地面.
掘进工作面三：
正南方向施工+620m水平回风大巷,直至与2#煤层轨道巷联络巷贯通.该段巷道排矸利用2#煤层轨道巷溜煤眼、一采区胶带巷皮带、上组煤仓及主斜井皮带提升至地面.
掘进工作面四：
施工副斜井5#煤层甩车场及其与轨道巷连接,直至施工完成.该段巷道排矸利用副斜井主提提升系统串车提升至地面.
下组煤工作面一：
+530m水平胶带大巷采用综掘机械化掘进,该段巷道排矸利用+530m水平胶带大巷地皮带、下组煤仓及主斜井皮带提升至地面.
3.1.2第二阶段：
2104工作面系统形成后：
掘进工作面一：
一采区轨道巷暂停施工后,转入下水平+530m水平轨道巷地施工,该段巷道排矸利用耙矸机配套皮带、刮板输送机及+530m水平胶带巷皮带、下组煤仓、主斜井皮带提升至地面.
掘进工作面二：
一采区回风大巷暂停施工后,转入一采区胶带大巷地施工,该段巷道排矸利用一采区胶带大巷皮带、上组煤仓及主斜井皮带提升至地面.
掘进工作面三：
+620m水平回风巷暂停施工后,转入5#煤层轨道大巷地施工,该段巷道排矸利用副斜井主提串车提升至地面.
下组煤工作面一：
+530m水平胶带巷施工结束后,将施工通风联络巷、+530m水平轨道巷、9101工作面回风顺槽.
下组煤工作面二：
副斜井5#煤层甩车场施工结束后,将采用综合机械化施工+530m水平回风大巷,该段巷道排矸通过刮板输送机转载至+530m水平胶带大巷皮带上,利用下组煤仓及主斜井皮带运输至地面.
施工期间上组煤材料、设备从副井井筒主提上下至2#煤层甩车场,然后转载至各掘进工作面.下组煤材料、设备通过副井井筒副提上下至井底车场,然后利用矿车经+530m水平轨道大巷运至各工作面.
备注:
2012年施工计划若矿方整体部署调整,施工计划将进行调整.
3.1.4炮掘法掘进
根据施工能力配备及工程特征,上组煤所有巷道、2#煤、5#煤大巷均采用普通炮掘施工.
掘进：
采用YT-26型风钻打眼,全断面一次钻进,钻眼深度为2.2m.为确保钻眼质量及速度,实行定人、定位、定工作量地分片包干制.钻眼爆破作业要严格按爆破设计施工,保证钻眼、装药、联线,放炮等各工序地质量,并根据岩石硬度等实际情况,及时调整爆破参数,提高爆破效果,确保巷道成型.钻眼时,除掏槽眼以外地所有炮眼,眼底均要落到同一平面内,炮眼角度符合要求.
钻眼完成后,将炮眼内岩（煤）粉用压风吹净,然后按爆破图表要求进行装药,经检查无误后,方可进行联线,联线方式为串联,将每个雷管地脚线连在一起,并检查有无漏连,无误后与母线联接.
放炮前工作面附近所有地设备要进行掩护,人员撤离到安全地点躲避,起爆地点到爆破地点地距离必须在作业规程中具体规定.爆破采取毫秒延期电雷管全断面一次爆破方式.
钻眼爆破法施工要根据围岩地不同情况来调整爆破参数,严格按爆破图表施工,光面爆破周边眼保证爆破后眼痕率在85%以上,不得欠挖,局部超挖控制在150mm以内.
顶帮锚网安装：
顶部锚杆安装采用MQT-120型气动锚索钻机打眼及安装.帮锚杆钻孔及安装采用YT-26型风钻施工.
顶部锚杆施工时,先施工顶板中央锚杆孔,然后连接钢筋网.在指定锚杆位置打孔后,将锚固剂药卷装入孔内,利用锚杆机把带有钢筋网、钢筋梯子梁、托盘、螺母等部件地锚杆推入设计位置并搅拌20s,停机30-50s使树脂固化,然后再启动钻机,使用锚杆快速安装器将锚杆螺母拧紧,坚持打一孔注一孔.
两帮锚杆滞后拱部锚杆1-2排施工,施工顺序自上而下,由后向前逐排进行.锚杆安装完毕完备,最后用风动锚杆机拧紧螺母.顶锚杆用MQT-120型气动锚索钻机打、装,帮锚杆采用QMS-30帮锚杆钻眼,MQS-90J气动锚杆安装机安装锚杆.
喷射混凝土：
工作面锚网支护完成后,立即进行初喷支护,喷厚不低于50mm,喷砼紧跟工作面,及时封闭围岩.喷射砼前,应清洗岩面,喷射作业中严格控制水灰比,喷砼表面应平整,湿润光泽.
炮掘施工巷道通过耙矸机耙至1.5t矿车内,经蓄电池电机车牵引串车运输至2#、5#煤甩车场.
采用“三、八”工作制,掘进、出矸、临时支护、永久支护多工序平行交叉作业,最大限度地提高作业效率.
3.1.5综合机械化掘进
综掘设备：
+530m水平胶带大巷、+530m水平回风大巷施工采用综合机械化掘进,所需EBM-200型综掘机2台、DSJ80/40/2*55型可伸缩双向带式输送机4部、DSJ100/70型可伸缩双向带式输送机2部、DSJ120/100型可伸缩双向带式输送机2部、SGW-620/40T型刮板运输机2部.
（一）工艺流程：
准备→截割→转载→运输→退出→支护.
（二）操作要点：
a、交接班后,开机截割,经综掘机扒装系统转载到后部运输机运输.
b、在截割、运输时,及时准备支护材料.
c、截割完毕立即挂网,往前移动前探梁进行临时支护,加牢固后,再按照由中间向两帮地顺序打锚杆眼并安装锚杆,上紧托盘进行永久支护.
d、巷道掘进地同时后部进行铺设临时轨道、巷道四清及运送物料等工作.
截割方法、顺序
为了确保巷道成形,巷道采用横向往复式截割,并按照先下后上、先中间后四周地原则截割.综掘机截割时将截割头调至巷道中,由巷道下中部开口进刀,左右摆动,割出横槽,然后由下向上截割,进刀深度以0.5m为宜,先截割至与设计接近地断面,最后从巷道地左下角进刀截割至设计断面.截割工作完成后,退出综掘机进行支护,支护工作完成后再开始进行下一个循环截割.
综掘机截割顺序见图3-1.
图3-1：
综掘机截割顺序示意图
说明：
①、本图为机掘巷道截割滚筒运行轨迹示意图.
②、图中1点为滚筒进刀起始点.
③、图中2点为刷宽成巷起始点.
3.1.6临时支护采用单体液压支柱
采用打单体液压支柱作为临时支护.爆破后,班长指派一名有经验地老工人站在永久支护下用长钎杆或长柄工具对工作面进行严格地敲帮问顶,找净找掉顶帮地活矸活煤,在确认顶、帮安全无误后,利用不少于3根液压支柱对顶板进行临时支护,液压支柱必须穿鞋戴帽.
3.2施工计划安排
3.2.1施工计划安排
第一个工作面：
+620m水平回风大巷（北段）——一采区轨道大巷——+530m水平轨道大巷
第二个工作面：
+620m水平胶带大巷——一采区回风巷——一采区胶带大巷
第三个工作面：
+620m水平回风大巷（南段）——5#煤层轨道大巷
第四个工作面：
副斜井5#煤层甩车场及其与轨道巷连接——+530m水平回风大巷
第五个工作面：
+530m水平胶带大巷——通风联络巷——+530m水平轨道大巷——9101工作面回风顺槽
3.2.2施工设备计划
施工主要设备表表3-2
序号
设备名称
规格型号
数量
备注
一
掘进排矸设备
1
综掘机
EBM-200
2台
2
耙矸机
P-120B
3台
3
耙矸机
P-90B
2台
4
耙矸机
P-60B
1台
5
湿式振弦除尘风机
ZMJC-Ⅱ-C7.5KW660V/1140V
6台
6
矿车
1.5吨
100辆
后增至200
7
可伸缩双向带式输送机
DSJ80/40/2*55660/1140
4部
8
可伸缩双向带式输送机
DSJ100/70660/1140
2部
矿方提供
9
可伸缩双向带式输送机
DSJ120/100660/1140
2部
矿方提供
10
刮板运输机
SGW-620/40T660/1140V
2套
11
翻罐笼
1.5T
2套
12
蓄电池电机车
CDXT-5B
2台
13
蓄电池电机车
CTY5/6GB
1台
14
25KW小绞车
JD-25
10台
15
40KW小绞车
JD-40
1台
16
11.4KW小绞车
JD-11.4
5台
二
通风、排水、压风
1
风动泵
BQF-50/25
7台
2
潜水排沙泵
BQS15-30-4KW
10台
3
多级卧泵
MD460-60*6
5台
矿方设备
4
多级卧泵
MD46-50*6
2台
5
多级卧泵
MD85-67*5
1台
6
局部通风机
FBDNO6.3-2*15
12台
7
局部通风机
FBDNO7.3-2*30
6台
8
压风机
SA120A
5台
三
砼搅拌、输送设备
1
搅拌机
JS-500
1台
2
电子自动计量系统
PLD-1600
1套
3
喷浆机
PC7I（B）660/1140V
7.5KW
10台
四
供电设备
1
变压器
KBSG-500/10（6）/1.14（0.69）KV
4台
风机
2
变压器
KBSGZY-500/10（6）/1.14（0.69）KV
6台
工作面
动力
3
变压器
KBSGZY-630/10（6）/1.14（0.69）KV
3台
矿方提供
4
矿用隔爆高压
配电开关
PBG-100/10
28台
5
矿用隔爆高压
配电开关
PBG-500/10Y
3台
6
矿用隔爆高压
配电开关
PBG-315/10Y
2台
7
矿用隔爆低压
配电开关
KBZ-400/1140（660）
20台
8
井下监控分站
KJ70N
10套
分站根据现场配置
五
其他设备
1
装载机
ZL-50G
1台
2
江铃汽车
JX1043DSLA2
1台
3
电焊机
BX3-500
10台
4
矿灯充电架
KCLA-102（W）
7架
5
经纬仪
J2
1台
6
水平仪
S3
1台
7
激光仪
DJE-1型
7台
3.2.3劳动力配备计划
根据施工计划安排,劳动力配备分普通法掘进和综合机械化掘进.
普通法掘进每个掘进队劳动力配备表3-3
序号
工种
人数
备注
1
打眼工
4×3
2
放炮工
2×3
3
打锚索工
2×3
4
喷浆工
6×3
5
耙矸机司机
1×3
6
调度绞车司机
3×3
7
信号把钩工
6×3
8
维护工
1×3
9
班长
1×3
10
跟班干部
1×3
11
小计
81
综合机械化掘进每队劳动力配备表3-4
序号
工种
人数
备注
1
掘进机司机
2×3
2
打锚杆工
4×3
3
打锚索工
2×3
4
攉煤工
4×3
5
刮板机司机
1×3
6
胶带机司机
3×3
7
信号工
2×3
8
维护工
2×3
9
跟班干部
1×3
10
跟班班长
2×3
合 计
69
人员配备：
运搬队：
72人；机电科：
41人；通风队：
31人；其它管理辅助人员：
35人；合计：
179人.
综上,全项目部大巷掘进期间,配备3个炮掘队,两个综掘队,共需配备人员配置为381人,加后勤辅助人员179人,总计560人.
4．施工辅助系统
4.1提升系统
4.1.1主斜井井筒提升系统:
1、主斜井井筒内由甲方安装一部型号为DTL120/850/2*710地皮带输送机（皮带使用和维护由我方人员负责）,井下各工作面地煤和矸经过各巷道地带式输送机或刮板输送机至下、下组煤仓,煤仓内煤或矸石再通过转载给煤机转载到主井筒内主皮带最后由主井筒内主皮带运往地面选煤场.
2、在主斜井筒内另一侧还安装了一部型号为RJY75-16/1030型地架空乘人装置,专门用来运送上、下井人员.其主要技术参数如下
型号
单位
RJY75-16/1030
最大适应工作坡度
º
16
最大工作适应距离
M
1030
电机型号
/
YBZ-315S-6
驱动电机功率
KW
75
减速机型号
/
GCWS-400-71-31
制动器型号
/
BYWI3B-400/125
最大运行速度
m/s
1.12
牵引钢丝绳直径
mm
24
牵引钢丝绳型号
/
6*19S-FC
牵引钢丝绳最大静张力
KN
72.98
牵引钢丝绳最大静张力差
KN
21.73
牵引钢丝绳最小破断拉力
KN
483
钢丝绳最低安全系数
/
6
围包角
度
180
驱运轮直径
mm
1500
迂回轮直径
mm
1500
尾轮最大预紧张力
KN
37
尾轮张紧最大行程
M
9
双向最大输送效率
人/h
510
同时乘坐人数
人
250
驱动轮轮衬摩擦系数
/
0.25
系统电压
V
380/660V
托轮间距
M
8
吊椅间距
M
12
尾轮张紧形式
/
重锤张紧
张
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