金辛达煤业主斜井井筒施工作业规程Word下载.docx
《金辛达煤业主斜井井筒施工作业规程Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金辛达煤业主斜井井筒施工作业规程Word下载.docx（60页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
金辛达煤业有限公司位于山西省临汾市尧都区枕头乡苍上村一带，行政区划属枕头乡管辖。
井田地理坐标为：
北纬：
36°
10′04″～36°
13′37″；
东经：
111°
13′59″～111°
17′32″。
整合后井田呈不规则多边形，井田范围由14个拐点坐标圈定（见表1-1-1），南北长9.1km，东西宽0.60～3.90km，面积为11.0021km2，开采标高+1199.91～+699.91m。
表1井田拐点坐标一览表
点号
直角坐标（m）
1954年北京坐标系
6°
带
1980年西安坐标系
X
Y
1
4009835
19525150
4009786.01
19525080.85
2
4011000
19526500
4010951.03
19526430.86
3
19528085
19528015.87
4
4009030
19528090
4008981.01
19528020.88
5
4007950
19528600
4007901.00
19528530.88
6
4007100
19529500
4007051.00
19529430.89
7
4006200
19528884
4006150.99
19528814.89
8
19527940
19527870.88
9
4006700
19527600
4006650.99
19527530.88
10
4007900
19526220
4007851.00
19526150.86
11
4008000
19526000
4007951.00
19525930.86
12
4008220
19525700
4008171.00
19525630.86
13
4008600
19525500
4008551.01
19525430.86
14
4008855
19525983
4008806.01
19525913.86
井田地处山区，交通以公路为主，向东南经仙洞沟风景区35km可至临汾，向西约7km到达蒲县碾沟村与黑龙关至河底乡公路相接，经黑龙关、河底均可分别到达临汾和南同蒲铁路、大运高速公路、二级公路等交通干线相通。
二、地形地貌
井田位于吕梁山南端，山高沟深，地形复杂，森林、植被发育。
根据整合地质报告，井田内最高点在井田北西部的山梁，标高+1420.5m，最低点位于西部西沟村河床，标高+1182.0m，相对高差238.5m，属中山区。
三、河流
本区属黄河流域汾河水系，区内的沟谷一般无水流，若遇暴雨，常有洪水发生，但数小时后即减退消失，以矿区北部东西分布的山梁为分水岭，北侧水流向北经黑龙关河汇入昕水河，南侧水流向东汇入汾河。
笫二节、地质构造情况
根据金辛达煤业井田内的JX204钻孔柱状图显示及副斜井地理位置，主斜井开口位置的岩石出露情况，主斜井井口岩石出露为二叠系下统山西组P1S为K8砂岩，结合井筒附近的JX204钻孔揭露资料，地层从上至下、由新到老依次为二叠系下统山西组，石炭系上统太原组上段、太原组中段、太原组下段，现简述如下：
一、笫四系
本组地层厚度17.87m回填物。
煤矿施工过程中泥岩、砂岩及煤块、黄土等碎块旳混和物回填于山谷的基岩上。
二、二叠系下统山西组P1S
本组地层厚13.23m，底部以k7砂岩与太原组分界，整合接触。
岩性主要以深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩和灰白色细粒砂岩为主，含2号煤层，赋存于本组地层的上部。
三、石炭系上统太原组上段
本组厚21.5m，上部与K7细粒砂岩地层分界，整合接触。
粉砂岩厚度为10.5m，浅灰色及灰色。
泥岩厚度为21.10m，为黑灰色，厚层状。
5号煤层厚度为0.9m，为半亮型煤。
是主要该组含煤地层之一。
砂质泥岩厚度为5.2m，深灰色，厚层状。
含少量的植物茎部化石。
四、石炭系上统太原组中段
本组厚41.47m，上部与石炭系上统太原组上段C3t3，砂岩地层分界，整合接触。
K4细粒砂岩厚度为13.0m，浅灰色中部为薄层粉砂岩互层。
下组粉砂岩厚度4.2m，深灰色半坚硬。
泥岩厚度为4.1m，灰黑色含少量的黄铁矿结核。
含铝泥岩厚度为2.1m，浅灰色含菱铁矿结核。
砂质泥岩厚度为3.32m，深灰色含植物化石碎片。
K3石灰岩厚度为10.9m，深灰色，K2石灰岩厚度为3.85m，深灰色，下部含薄层泥岩。
五、石炭系上统太原组下段
本组厚16.63m，上部与石炭系上统太原组中段C3t2，K2石灰岩地层分界，整合接触。
9号煤层厚度为0.81m，夹1.37m的泥岩，下部为（10+11）号煤层，厚度根据204号钻孔揭露为4m。
底板含泥岩，厚度为1.95m深灰色。
含铝泥岩厚度为3m浅灰色。
粉砂岩厚度为2m浅灰色。
K1砂岩厚度为3.5m灰白色。
底部以k1砂岩与本溪组地层分界，整合接触。
岩性主要为含生物碎屑及燧石灰岩、砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层等，几种岩性呈交替出现的互层状。
含灰岩2层，厚度15.32m，层位稳定，特征明显，是本组良好的标准层，砂岩分布于中上部，其中9#、10+11#号可采煤层赋存于该组下部。
地质构造情况（褶皱）
根据主斜井设计方案，主斜井口预计开拓60m，遇S5背斜，S5背斜位于主副斜井筒的北部，距主斜井口约60m，在井田内区内延展长1.90Km，走向大致为南东，南西翼倾角8—12°
，南东翼倾角12—15°
轴部地层为P2S1。
井筒所穿岩层总体较为稳定，井筒落底于10+11#煤层底板。
（附主斜井预想剖面图）
第三节井田水文地质条件
水文地质构造情况
一、地表水及河流
井田内地表水属黄河流域汾河水系，区内沟谷一般无水流，若遇暴雨时节，由于汇水面积不大，雨过数小时山洪即减退至消失，以井田北部东西分布的山梁为分水岭，北侧水流向北经黑龙关河汇入昕水河，南侧水流向东汇入汾河，最后注入黄河。
二、含水层
（1）奥陶系碳酸盐岩溶裂隙含水层
埋藏于井田深部，距地表深浅不一，地层厚度大，分布广泛，溶洞和裂隙发育，具有良好的含水空间，富水性强，水量大，水质较好，是井田内主要含水层。
奥陶系灰岩岩溶水
水位标高为+651～+655属富水性中等～强的裂隙岩溶含水层。
石炭系数上统太原组（C3t）灰岩岩溶裂隙含水岩组
含水层主要为三层灰岩，从下到上为K2、K3、K4，总厚约
59m，灰岩岩溶裂隙较发育，水质类型为属弱富水性裂隙含水层。
二叠系碎屑岩类含水岩组
主要为K8、K9砂岩含水层，岩性主要为钙、泥质胶结的中粒砂岩，节理裂隙较为发育，水质类型为HCO3--Ca+，因此，该砂岩为含水性较弱含水层。
K9砂岩含水层位于K8砂岩以上50m左右。
含水特征与K8相似，水位标高+1238.09m，
第四系松散岩类孔隙岩组
分布在山间沟谷地带，岩性为黄白色粉质粘土、亚粘土、砂砾层及砾石层，含水较丰富为强富水性。
因该含水层由于大气降水和地表水的补给条件较好，埋藏厚度大的，可成为地下水较丰富的孔隙潜水含水层。
（5）含水层对主斜井开拓的影响
根据主斜井口地理位置内岩石所出露的情况，为二叠系下统山西组P1S，结合204钻孔柱状图，K8砂岩含水层是山西组2号煤层顶板直接充水的含水层，一般为弱富水性。
2号煤层导水裂缝带高度最小值为10m，最大值为35m，副斜井开口地理位置为2号煤层的露头带，属于基石风化带，基石风化带裂隙及地表水、沟谷潜水发生水力联系，富水性增强，对主斜井开口有一定的影响。
K2石灰岩含水层是太原组9号煤层顶板直接充水的含水层，根据JX202钻孔抽水试验为弱富水性，9、11（9+10+11）煤层导水裂缝带高度最小值为38m，最大值为110m，大于山西组2号煤层的层间距，因此，2号煤层采空区水对副斜井进入太原组9、11号煤层时有直接影响，奥灰岩溶地下水流方向为西北向东南方向，当副斜井筒进入9号煤层应加以防范，采取有效措施。
三、隔水层
本溪组底部有一套以泥岩和铁质粘土岩为主的地层，夹有少量砂岩和薄层灰岩，该层分布普遍，厚度稳定，一般是24.86m，是太原组与下伏奥陶系灰岩之间的重要隔水层，隔水性较好。
四、充水因素分析
（1）地表水
井田西为昕水河的上游，井田内地势均高于河床，洪水位对所有井口不产生影响。
（2）构造对矿井开采充水的作用和影响
①全新统潜水含水层埋藏浅，与大气降水有直接水力联系，承受大气降水的补给为主。
②本区各含水层之间赋存有隔水性良好的隔水层，垂直方向一般不发生水力联系，但遇断层或陷落柱，可能发生导水。
③地表水为季节性河流，主要流经二叠系地层，成为煤系上覆地层地下水的补给来源。
（4）矿井水文地质类型
K8砂岩含水层是开采2号煤层的直接充水含水层，并通过裂隙与上覆砂岩体发生水力联系，或在浅部与风化裂隙水发生水力联系，成为副斜井充水因素，但由于各砂岩体含水层均为弱富水性，主斜井筒充水方式均以顶板淋水为主，所以主斜井筒在施工过程中，可能出现顶板淋水，因此，根据矿井水文地质条件类型划分为中等类型，主斜井筒范围内区域的水文地质条件为中等型。
K2石灰岩含水层是开采9、11（9+10+11）号煤层的直接充水含水层，下伏奥灰岩溶地下水位标高（651—655m），低于开采9、11（9+10+11）号煤层，根据山西组2号煤层矿井水文地质类型条件，9、11（9+10+11）号煤层矿井水文地质条件为中等类型。
五、涌水量预计
根据矿井开拓面积，开采各煤层主要充水水源为顶板砂岩或石灰岩裂隙水，根据生产矿井及邻近生产矿井调查，矿井涌水以顶板淋水为主，并在局部以裂隙缝出水，矿井经过排水管流到水仓，矿井排水量：
测量方法以泵量乘以排水时间，矿井涌水量的变化规律是矿井水水量的增大与降雨量有关，涌水量在雨季有所增大。
原煤业（30万t/a）山西组2号煤层矿井正常涌水量为160m3/d，最大涌水量为230m3/d，地质报告预测的矿井正常涌水量及最大涌水量按照90万t/a考虑，本次设计矿井生产能力按照90万t/a设计，考虑消防洒水、防火灌浆水及井筒淋水对矿井涌水的影响，设计矿井正常涌水量120m3/h，最大180m3/h。
第三章巷道设计及施工准备
1、工程设计参数
主斜井井筒设计半圆拱形断面，净宽为4m，净高为4m，其中墙高度为2m，净断面为14.24㎡，井筒斜长为351m，倾角为-16°
（含主斜井曲线段），其中风化基岩长度为15m，采用C30钢筋砼砌碹支护形式，砼铺底厚100mm，片石砂浆铺地200mm；
基岩段长度为336m，采用C20砼锚喷支护形式，墙、拱喷砼厚度为100mm。
井筒内有台阶、水沟。
详见巷道支护断面图。
主斜井井筒工程量表
序号
工程区段
掘进断面（㎡）
净断面
（㎡）
岩性
长度
（m）
支护
方式
倾角
（°
）
①～②
22
14.24
风化基岩
15
砼砌碹
-16
②～③
15.82
基岩
336
锚喷
躲避洞
3.79
57.43
13.6
合计
364.6
2施工准备
a、技术准备
1、组织技术与管理人员认真审阅图纸，学习技术规范，组织图纸会审，并在此基础上编制实施性施工组织设计、施工技术措施、项目质量计划、填报项目开工报告，准备好各种技术资料和表格，开工前对技术人员、管理人员及施工人员做好技术交底。
2、组织测量人员做好接点复测工作，按业主提供的导线、水准点进行全面复核校验，进行井口基桩的布设。
3、试验人员尽早进行试验、检验和各种强度混凝土配合比的试验。
b、施工队伍准备
1、为确保本工程施工速度和工程质量，特在本单位内精选素质好、经验丰富、从事过三次以上类似工程施工的施工队伍进场施工。
2、根据施工进度情况，按总体施工计划，陆续组织各作业队、各岗位、各工种人员进场，所有人员在上岗前10天到岗，组织学习培训。
3、施工单位成立了施工现场项目组织机构，明确了职责分工。
图2-1：
施工组织机构图
c、施工现场准备
遵循“方便实用、文明施工、节约用地、安全可靠、兼顾环保、CI达标、尽可能避开永久建筑物”的原则，现场准备基本到位，工队入场即可开工建设。
场地：
井口工业场地已平整，已具备开工条件，满足施工要求。
道路：
井口工业场地进场公路已修通。
供水：
施工生活用水来自矿井工业场的水源。
供电：
引原矿井变电所电源供电。
通讯：
电话已安装到位，可满足施工要求。
d、施工总平面的布置
（1）各临时建筑的相互位置要符合施工工艺要求，动力设施要靠近负荷中心。
（2）尽量避免人流、物流的交叉干扰，避免器材、设备的长距离搬运。
（3）尽量避免占用永久建筑位置。
根据以上原则，施工总平面布置如下：
生产性临时建筑围绕井口布置。
浴室、锅炉房、职工宿舍食堂按现场实际情况布置，砂、石场地、水泥库搅拌站设在井口附近。
（4）各临时建筑的平面布置，依据地形而建，不设统一的室内标高，但室内标高均应比室外标高高200-300㎜。
附：
主斜井施工总平面布置图
e、加快施工准备工作的技术及组织管理措施
准备期准备工作内容繁多，准备工程量大，设备调运及安装项目多；
因此，合理安排，精心组织施工准备期的各项工作，并抓住准备工作的主要矛盾线，展开平行交叉作业，是保证井筒按期开工的重要基础。
为此，我处拟采取如下技术及组织管理措施。
（1）合同签订后，立即组织施工队伍及设备进场，并迅速成立以凿井项目部为主的现场筹备领导小组，保证准备工作的顺利进行。
（2）施工队伍进场后，立即施工绞车基础、天轮架基础及压风机基础，以保证砼有足够的凝固期，为设备的尽快安装创造条件。
（3）在做好施工准备期各项准备工作平行交叉作业的基础上，抓住井筒提升绞车基础、机房、安装、调试这条主要矛盾线，确保各项准备工作总体推进，按期完成。
（4）保证足够的强有力的施工力量，投入施工准备工作。
（5）尽快按批复的施工组织设计编制实施性施工作业规程，确保各项临时工程的按时完成。
f、设备材料准备
由本单位机电、试验、材料供应部门组织设备、仪器、周转材料等调运工作。
确保部门组织设备、试验、检验设备、测量设备等迅速进场。
其余设备和周转材料根据工作进度工程进展情况，按计划陆续进场。
组织物资供应人员进行市场调查，按本单位通过的质量、环境、职业健康安全三体系即ISO9001、ISO14001、GB/T28001标准，以及本单位《物质采购控制程序》，选择合适的供应商，落实货源，安排订货计划，设立堆放场地，搭设库房等。
主斜井拟投入主要施工机械设备表见下表。
拟投入本工程的主要施工机械设备表
设备名称
规格型号
数量
功率（KW）
备注
绞车
JK-1200×
1200
75
局扇风机
FBDNo6.3/2×
2×
水泵
BQW12.5-140-11
18.5
空压机
LG-20/8
110
激光指向仪
YHJ-800
综掘机
EBZ220
355
整机功率
喷浆机
PZ-5-1
7.5
搅拌机
JZC350
锚杆钻机
MQT-120/2.3
风镐
G10
锚索张拉机
MS15-180/55
照明、信号综保
BZX-2.5
第三章施工方案及施工方法
第一节施工方案选择
根据主斜井基岩段的工程特征、地质状况、支护形式、施工设备和操作技术等因素，确定施工方案为：
采用主斜井快速施工机械化配套施工工艺，即激光指向、综掘机掘进装岩、胶带运输机提升、汽车排矸、绞车牵引箕斗下料、潜水泵排水的施工工艺。
采用激光指向仪定向、综掘机掘进的施工法，三八交叉作业制，多工序平行交叉作业，具体施工安排为两掘两锚一喷，每班掘进支护2个循环，每个循环长度为1.2m，合每班掘进2.4m，每天掘进4.8m，并施工好顶部锚网，喷浆班每天施工帮部锚杆并对巷道进行初喷，掘进至20m后复喷成巷。
第二节施工工艺
工艺流程如下：
掘进、排矸→敲帮问顶清除浮矸→打顶部锚杆孔、清孔→安装顶部锚杆→打两帮锚杆孔、清孔→安装帮部锚杆→初喷混凝土→复喷混凝土→养护。
第三节施工方法
（一）机掘截割
1、掘进机操作顺序：
启动油泵电机、打开喷雾装置，开动第一运输机与铲板部，将截割部处于水平和机器中心位置，启动截割电机，开动履带行走机构，让机器慢速推进，使截割头逐渐插入岩体，插入深度300～400mm。
推动截割部回转油缸操作手把，使截割部向左向右横扫，再推动升降油缸，使截割部向上向下截割。
利用截割头上下、左右移动截割，可截割出初步断面形状，如此截割断面与实际所需要的形状和尺寸有一定的差别，可进行二次修整，以达到断面尺寸要求。
2、掘进机通过其截割头完成对岩体的截割和破碎，截割头首先在断面内挖掘一个窝槽（即截割头插入岩体中先进行扩窝），窝槽深度以半个截割头为宜。
窝槽开掘工作完成后，关闭行走电机，让装载臂与刮板机工作，运走割下的岩石。
截割头沿断面宽度水平摆动开掘槽，截割头移动到位后，使其升高一个距离，接着驱动截割头水平摆动，多次重复以上动作，直到完成整个断面的工作。
3、遇到岩层整体较软时，可采用经济切割法，即先从底部割，然后一层一层向上割。
遇到岩层软硬不均时，可先截割较软岩石，再截割较硬岩石；
顶板较差时，可从上往下依次截割；
顶板较好时，可从下往上依次截割。
（二）质量要求：
1、切割后巷道成型达到帮直、顶平、不欠挖，局部超挖不大于100mm,由于层理、节理发育造成局部超挖，每循环不超过两处，顶及两帮欠挖处由风镐挖够尺寸。
2、岩层不应有明显的切割台阶，切割后矸石块度、堆积便于运输。
3、截割速度适中，不宜过快，如遇松软岩层或断层破碎带要适当放慢截割速度。
（三）保证措施：
1、一般情况，当截割硬度较小（f≤6）的岩石时，采用左右循环向上的截割方法。
当截割岩石硬度不同时，先选择较软的岩石进行钻进，然后采用由下而上左右截割的方法；
当截割岩石硬度大（8＜f≤10）且为同种岩石时，应将截割部处于水平和机器中心位置进行钻进，可根据岩石硬度和节理发育情况决定钻进深度，但最大一次钻进深度以不超过220mm为宜，然后截割头扩窝后再继续进行钻进。
切割时截割头最大参与切割长度以不超过700mm为宜。
但不管采用哪种方法要尽可能地按照图-1所示截割。
图-1
2、掘进机司机应根据岩层的变化情况及时调整截割速度，避免发生截割电机过载或压刮板输送机等现象。
3、截割头变速时，应首先截断截割电机电源，当转速几乎为0时，方可操作变速手柄进行变速。
严禁在高速运转时变速。
4、按截割路线示意图进行截割，不得随意截割。
5、掘进机完成一个整断面截割工作后，进行二次断面修整时，严格按中腰线刷帮挑顶，先顶后帮，刷帮挑顶紧跟迎头。
当岩体较松软时，综掘机截割时必须对帮、顶预留200mm，采用手镐刷帮挑顶成型。
6、刷帮挑顶必须保证拱圆帮直。
钢筋网紧贴岩壁。
如有不实，则必须打锚杆或喷浆充填接实。
严禁空帮空顶，否则不准继续施工。
（四）装矸、提升、排矸：
采用掘进机掘进装矸，800mm胶带运输机出矸，矸石直接运输到井上，用ZL-50F型装载机装矸，自卸汽车拉至排矸场地。
井上下运输物料采用绞车牵引一个3.6m³
的箕斗进行运输，运输轨道采用24kg/m钢轨，600mm轨距。
第四节支护材料及机具选型
一、支护材料的选择：
1、锚索规格采用φ17.8，L=7500mm的7股钢绞线并配以MX锚具。
锚索托板规格：
300mm×
300mm×
10mm。
眼孔Ø
18.5mm居托板中间，且用钻床或冲床加工。
每根锚索各用2卷CK2335和Z2335树脂药卷锚固。
2一1一2布置方式。
2、锚杆采用φ20,L=2000mm的高强度螺纹锚杆。
安装顶部锚杆螺母丝扣外露不大于50mm，便于安装撅顶道吊环。
锚固剂采用Ck2335和Z2335树脂药卷各一根，每孔2卷。
3、锚杆铁托板规格：
150mm×
8mm，眼孔居于托板中间，且用钻床或冲床加工，孔眼直径较锚杆杆体大1.5mm～2mm。
锚杆托板最窄边不得小于120mm。
4、锚网采用φ6mm钢筋网,网片为1000mm×
2000mm的电焊金属平网。
5、水泥：
使用标号不低于42.5#的硅酸盐水泥。
6、砂子：
采用坚硬的中砂或细砂，粒径不大于0.35mm，使用前应过筛，含泥量不超过3％。
7、石子：
应采用坚硬的碎石，使用前过筛水洗，粒径不大于10mm。
二、打眼机具的选择：
顶板选用MQ-130型锚杆钻机、帮部钻锚杆孔用YT-28风动钻机，钻头直径28mm，钎子选用Φ19×
2200mm。
第五节支护工艺
一、锚杆安装工艺：
1、顶板锚杆由外向迎头逐排施工；
每排内锚杆由中间向两帮施工；
两帮锚杆由上向下施工。
2、看中线确定每排内第一个锚杆孔位，并做好标记，打锚杆孔。
3、挂网联网上金属网，用组装好的锚杆（包括铁托板、塑性减摩垫圈、螺母）锚固端将一块药卷推进眼底，启动锚杆机将药卷搅碎，搅拌时间为30s。
静置１min后再启动锚杆机紧固，同时用铁锤敲打托板使托板贴紧岩面。
搅碎药卷旋入用时1/3，搅拌用时2/3。
4、每打好一个锚杆孔应及时安装锚杆。
严禁一次打完所有锚杆孔再一次安装所有锚杆。
施工锚杆的钻杆长度不得大于所用锚杆的长度，锚杆必须推到眼底，锚杆孔内的煤岩粉必须吹干净，不得有积水。
锚杆间排距误差不超过±
100mm，角度不的小于75º
，锚杆孔深度误差范围为0～50mm。
5、本班在接班后必须对上个班施工的锚杆进行二次紧固，新浆体上的锚杆可在8h后再进行紧固，即紧固的锚杆为前第二个班的锚杆。
6、所有的喷体必须进行充分的洒水
升级会员 