副立井井筒施工组织设计.doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上霍州煤电集团沁安煤电有限责任公司中峪矿井副立井井筒工程施工组织设计中平能化建工集团有限公司二一一年十一月目 录附 图 : 副立井井检孔地质剖面图副立井井筒剖面图副立井井壁结构图副立井总平面布置图副立井提绞平面布置图副立井提绞立面布置图副立井井筒施工平面布置图 副立井施工翻矸台立面布置图副立井施工吊盘加工图副立井施工锁口平面布置图副立井施工二层台平面布置图副立井施工天轮平台平面布置图副立井施工天轮平台立面布置图副立井施工高、低压供电系统图 第一章 工程概况第一节 设计概况一、地理和交通位置中峪矿井位于山西省中南部的沁源、安泽和古县交界处,主体位于沁源县境内,矿区为一不规
2、则的长条形,南北最长16 km,东西宽15km,行政区划隶属沁源县的李元、中峪、柏子、沁河和安泽县唐城、古县北平等乡镇管辖。工业广场位于矿区中部的中峪南沟子一带,沿柏子河岸布置,交通运输条件良好。自中峪村至沁源县城建有三级公路,距离约20km,从沁源县向东、向南、向北分别有通达沁县、屯留、平遥的省级公路,自本区向西经柏子、灵空山有地方公路可通霍州市,相距约50 km。沁(源)沁(县)铁路线已建成通车,在矿区东北方向约30 km处建有交口火车站;沁(源)沁(县)铁路是煤炭外运专用线,在沁县与太焦铁路接轨,交通运输条件较为便利。二、井筒设计概况中峪矿井副立井井筒设计永久锁口标高+1033.500m
3、,井筒中心坐标为X=4037245.000,Y=19609896.000,井底标高+190.000m,井深874.5 m(含井底水窝31m),净直径8.5m。081m为表土段及基岩风化带,采用双层钢筋混凝土井壁结构,井壁厚度为750mm,(其中09m预留井颈段临时采用红砖支护,壁厚1000mm); 81m601m基岩段采用单层钢筋混凝土井壁结构,井壁厚度750mm;601m874.5m基岩段采用双层钢筋混凝土井壁结构,井壁厚度850mm。井筒休息室3个,标高分别位于标高+862.000m,+634.000m,+418.000m;净断面:20002500mm,混凝土支护,壁厚350mm,深235
4、0mm。暖风道、管子道、安全出口、梁窝、井筒与井底车场连接处见另出图纸。井筒及相关工程特征单位数量备注中峪矿井副立井井筒1井口坐标Xm4037245.000Ym19609896.000Zm+1033.500永久锁口标高2井筒净直径m8.53提升方位角115400车场连接处方位角4井筒净断面积m256.755表土厚度m816设计段长表土段m81基岩段m793.57支护方式表土段临时支护用红砖砌筑,厚度1000mm基岩段单层钢筋砼、双层钢筋砼,标号C50,1-1,2-2,3-3断面8井壁厚度表土段mm1000临时支护用红砖砌筑基岩段mm750/850在井筒支护含三个壁座9掘进断面表土段m286.5
5、510基岩段m278.54;81.711-1、2-2、3-3断面11井筒全深m874.5井底水窝31m12井筒装备罐笼及其设施、梯子间、各种管路13临时腰泵房m施工单位自行设计14暖风道、管子道、安全出口、梁窝、井筒与井底车场连接处m施工图另发第二节 井筒地质及测量工作一、地层矿区内大面积出露三叠系下统刘家沟组(T1l)地层,西侧和南北两端有部分二叠系石千峰组(P3sh)和上石盒子组(P3s)顶部地层,含煤地层即二叠系山西组(P2x)、石炭系太原组埋藏较深。根据矿区地质报告,各地层由下而上为分述于下:1、奥陶系(O)(1)上马家沟组(O2s):地质报告仅揭露该组84.19m,岩性以灰色或浅灰色
6、巨厚层的石灰岩、白云岩为主,夹有泥岩薄层,一般为块状层理,局部具变形层理,并夹有石膏层。(2)峰峰组(O2f):平均厚度95.88 m,本组地层以浅灰色巨厚层状的石灰岩为主,夹有中厚层的白云岩和泥质灰岩,局部含角砾,裂隙多被方解石脉充填,此层段含石膏层厚度2.410m。2、石炭系(C)(1)本溪组(C2b):该组厚度变化在20.90-40.82m之间,平均29.24m,由灰-深灰色厚层状的铝土质泥岩、砂质泥岩、薄层细粒砂岩和1-3层石灰岩组成。本组中夹有0-2层薄煤,均不可采。(2)太原组(C2t):该组厚度变化在110.60-138.73m之间,平均122.66m,岩性以深灰-灰黑色的泥岩、
7、砂质泥岩、粉砂岩和石灰岩为主,含煤6-12层。3、二叠系(P)(1)山西组(C3s):该组厚度变化在24.34-49.10m之间,平均32.95m,岩性主要由深灰-灰黑色的泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和煤层组成,本组中含有主要可采的2号煤层和基本全区可采的1号煤层,此外还有2-4层不稳定的薄煤层。(2)下统下石盒子组(P1x):该组厚度变化在81.70-135.20m之间,平均107.03m,本组岩性由浅灰-灰色薄层砂岩或中厚层细粒砂岩、泥岩、砂质泥岩和铝质泥岩组成,(3)上统上石盒子组(P3s)该组厚度变化在405.30m488.30m之间,平均460.77m,岩性主要为紫色、灰绿色巨厚层状的泥岩
8、、铝质泥岩、砂质泥岩和灰白色的中粗粒砂岩,依据岩性结合特征本组可分为三段:下段:从K10砂岩底-K12砂岩底,厚度介于178.50m225.10m间,平均厚度200.60m。中段:厚度介于67.35m113.30m间,平均厚度92.89m。主要岩性为紫红色或灰绿色巨厚层的泥岩、砂质泥岩与灰白色的中粗粒砂岩互层,底部的K12标志层厚1.4512.8m,平均5.91m。上段:在本区西北部的狼尾禾南岸及西南部的蔺河东侧有分布,厚116.00205.95m,平均167.49m。岩性主要为黄绿色中粗粒砂岩、局部为含砾粗粒砂岩和灰紫、紫红、黄绿、灰绿色的砂质泥岩、泥岩。(3)上统石千峰组(P3sh)该层厚
9、度变化在115.25m166.10m之间,平均146.24m,可分为两段:下段:分布于西北部的狼尾禾南岸及西南部的蔺河东侧。底界K14砂岩为浅灰绿色巨厚层状的中粒砂岩,厚1.30m16.15m,平均6.04m。本段厚39.15m66.10m,平均52.55m,与下伏上石盒子组为整合接触。上段:底部为紫红色分泥岩夹似层状的淡水灰岩,富含钙质结核,往上渐变为泥岩,并夹暗紫、紫红色的中、细粒砂岩,本段厚58.10m109.25m,平均86.55m。4、三叠系(T)(1)下统刘家沟组(T1l) 在矿区范围内大面积出露,厚度在435.10473.9m之间,平均450.26m,岩性主要有浅红色、紫红色薄-
10、中厚层状细粒砂岩,成分以石英、长石为主,次棱角状,分选较好,胶结物主要为铁质、硅质,局部砂岩中含同生砂岩球,并夹有紫红色的薄层状的粉砂岩。(2)下统和尚沟组(T1h):分布于矿区中部和东南部一带,厚度为160-170m,主要岩性为红色、紫红色泥岩、砂质泥岩及粉砂岩,底部为薄层砂质泥岩和细粒砂岩互层,向上过渡为厚层的泥岩夹细粒砂岩。本组与下伏刘家沟组地层整合接触。井检孔揭露情况资料:(附井检孔地质柱状图)1、石炭系太原组:该组深度在824.34883.15m之间,岩层厚度58.81m,岩性以、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩和石灰岩组成,含煤两层,煤层厚度0.95m。2、二叠系(1)山西组:该组深度在7
11、77.95824.34m之间,岩层厚度46.39m,岩性主要由泥岩、砂质泥岩、细砂岩、中粒砂岩组成,含煤三层,煤层厚度分别这0.85m、1.3m和0.30m。(2)下统下石盒子组:该组深度在656.20777.95m之间,岩层厚度121.75m,本组岩性由浅灰-灰色薄层砂岩或中厚层细粒砂岩、泥岩、砂质泥岩和铝质泥岩组成,(3)上统上石盒子组:该组深度在193.25656.20m之间,岩层厚度462.95m,岩性主要为紫色、灰绿色巨厚层状的砂质泥岩和灰白色的中粗粒砂岩。(4)上统石千峰组:该组深度在55.56193.25m之间,岩层厚137.69m,岩性主要为厚层状的泥岩、砂质泥岩和细粒砂岩、中
12、粗粒砂岩。3、三叠系刘家沟组 :该组深度在6.455.56m之间,岩层厚49.16m,岩性主要为风带和细粒砂岩。4、第四系表土层:该组深度在06.4m之间,岩层厚6.4m,二、煤层井田内含煤地层石炭系中统本溪组、上统太原组、山西组及二叠系下统的下石盒子组。主要含煤段为山西组和太原组,共含煤22层。1、山西组(C3s):地层总厚度平均为32.95m,含煤3-6层,煤层总厚度在2.26-6.01m之间,平均4.5m。(1)1号煤层:煤厚在0-2.3m之间,平均1.11m,煤层结构简单,一般不含夹矸。变异系数50%,厚度较稳定,属全区可采的煤层。(2)2号煤层:煤厚在0-4.15m之间,平均2.34
13、m,局部含有夹矸。属稳定煤层。2、太原组(C3t):地层总厚度平均为122.66m,含煤13层,煤层总厚度在3.01-10.83m之间,平均9.75m。含有9+10煤层及11号煤层。三、水文地质1、地下水类型根据地下水的赋存条件、水理性质和水动力特征,将区内地下水类型划分为碳酸盐岩类岩溶裂隙水,碎屑岩夹碳酸岩盐岩溶裂隙水,碎屑岩裂隙水,松散岩类孔隙水。2、主要隔水层分别为:石炭系中统11号煤层底板隔水层。厚度36.25-59.73m,阻隔底板灰岩水对上覆煤层的影响。石炭系上统太原组上段隔水层。为2号煤层底板良好的隔水 。二叠系、三叠系砂岩层间隔水层。阻了隔了各含水层间的水力联系。3、主要含水层
14、间的补、径、排条件第四系松散含水层接受大气降水补给、排泄、径流不明显。二叠系、三叠系砂岩裂隙水除接受大气降水补给外还接受其它含水层的补给。太原组、山西组、下石盒子组含水层主要接受上覆含水层的微弱越流补给。奥陶系中统峰峰组岩溶裂隙不发育。上马家沟组岩溶裂隙水发育,但远离补给区。四、构造中峪煤矿位于沁水煤田中段郭道-安泽近南北向褶带西翼,沁安普查区东侧,与区域总体构造形态基本一致。井田总体呈一倾向南东的单斜构造。井田内其它构造很少,几条小断层落差和延伸距离较小。矿区内没有发现陷落柱,据区域资料本区也不存在岩浆侵入体,总体上评述为构造复杂程度为简单类型。五、测量工作1、井筒中心和十字中线基点标定。利
15、用矿区近井点,按地面一级导线的精度要求实地标定井筒中心和十字中线的坐标方位角,并独立进行两次,井筒十字中线的垂直误差不得超过10。井筒每侧的基点不少于3个,并且每侧至少有一个点能直接向提升平台上标定十字中线。2、井筒中心投点和导入高程。投点:井筒开掘小于300m时,采用16#铁丝下线投点,当深度大于300m时,采用1.2mm高强度钢丝投点,铁丝和钢丝不得有弯曲、破折和打结,下放到工作面后悬挂垂球必须符合规程规定;悬挂完垂球后,必须进行自由悬挂检查,在井筒施工过程中要定期检查井筒中心点位的准确性,若偏差超过5mm,应立即纠正。导入标高:采用长钢尺法导入标高,长钢尺由50m钢尺铆接而成;铆接前每把
16、钢尺均应进行比长,长钢尺下放到位置后,悬挂10kg垂球,并测计温度,结果加入尺长温度,拉力和钢尺自重等四项改正。导入标高独立进行两次,钢尺错动在1m以上读数,两次读数结果互差不得超过规程规定。第三节 施工准备工作一、五通一平工作1、交通:通往中峪矿井工业广场的道路,满足施工要求。2、供电:由矿方将6000v高压双回路电源引至工业广场,满足井筒施工需要。在工业广场设临时变电所,满足所有高低压用电需求。3、供水:设水源井,满足施工期间用水需要。4、通讯:安装一部当地固定电话、配合手机,形成对外通讯网络。5、排水:在工业广场建沉淀池,施工及生活废水排到甲方指定地点。6、广场平整:开工前,首先平整工业
17、广场,保证井筒开工前各项设备及大临工程的到位提供方便。二、工业广场布置及凿井措施工程根据工业广场现场情况,提升方位角115400,主提升绞车布置在西北侧,副提升绞车位于井筒东南侧,变电所、压风机房、砼搅拌站等布置在井筒西南侧,材料库、办公室等布置在井口东北侧。压风机房、提升绞车房采用钢屋架彩板结构。三、地面供料系统在井筒施工期间,其地面供料系统采用集中搅拌砼供料的方法,在井筒合适位置布置砼搅拌站。料场占地面积为300m2,料场场地平整后,地面须进行硬化。第二章 井筒施工第一节 施工方案选择及井筒揭煤与防治水一、施工方案选择根据井筒技术特征及设备配备,确定采用立井机械化配套装备、短段掘砌混合作业
18、的施工方案。采用SJZ6.9型伞钻打眼,两套单钩提升,主提为2JKZ-3.6/13.23型矿井提升机,副提JKZ3.23/18.4型矿井提升机,吊桶分别采用5 m3、4 m3座钩式吊桶。井架采用型钢管井架,HZ-6B中心回转抓岩机,砌壁采用金属整体下移式模板,有效段高4m,输送混凝土采用3m3底卸式吊桶。二、井筒揭煤防突方案中峪矿井为高瓦斯矿井,根据井检孔地质资料,井筒施工揭露3层煤,煤层厚为1.3m、0.3m、0.95m、0.95m,垂深分别在806.56m、814.33m、840.00m、847.45m。根据防治煤瓦斯突出规定,在揭煤前必须采取防突措施,井筒施工揭煤防突方案为:探煤根据井检
19、孔地质资料,当井筒掘进至距煤层顶板距离分别为10m时,分二次在工作面打2个穿透煤层全厚并进入煤层底板岩石不小于0.5米的前探取芯钻孔,第一次探1.3m、0.3m煤层,第二次探0.95m、0.95m煤层,并详细记录岩芯资料,准确确定煤层层位。测定煤层初始瓦斯压力及瓦斯含量(预测)在工作面掘进煤层顶板距离分别为10m时,在工作面施工两个测压孔,对煤层进行初始瓦斯压力测定和瓦斯含量测定,测压打钻的同时,取煤样进行化验以收集煤层参数。煤层瓦斯压力P或瓦斯含量W的临界值判定:P0.74 MPa且W8 m3/t 无突出危险区P0.74 MPa或W8 m3/t 突出危险区属于突出危险区域,必须采取区域防突措
20、施并且进行区域措施效果检验。经过效果检验仍为突出危险区的,必须继续进行或者补充实施区域防突措施。防突措施当煤层测压超过规定值时,则在工作面施工至距煤层顶板距离为7米时,先在工作面施工钻孔,测定煤层瓦斯排放半径;向前掘进至岩柱剩余5m,施工瓦斯排放孔,钻孔直径取95mm,区域防突措施对井筒揭煤处轮廓线外15米范围内的煤层进行瓦斯排放。措施的效果检验防突措施执行完成后进行措施效果检验,若经检验指标不超,继续向前施工,保留2m短探孔超前距,以保证工作面与煤顶板的垂距不小于1.5m。若经过检验指标超标或检验钻孔有突出预兆时,停止向前施工,必须重新执行防突措施,并经效果检验有效后,方可进行掘进作业。效果
21、检验采取测定煤层残余瓦斯压力和煤层残余瓦斯含量指标法。当瓦斯压力P0.74MPa或瓦斯含量W8m3/t时,说明本区域为无突出危险区,否则,即为突出危险区,措施无效。检验期间发生喷孔、顶钻及其他突出预兆时,判定该区域仍属突出危险区,必须增加钻孔数量和延长排放时间,直至效果检验指标不超为止。对揭煤区域煤层防突措施进行检验时,布置4个检验测试点,采用MK-4型液压钻机施工效检孔,孔径为95mm,分别位于钻孔控制区域的中部和周边,周边检验测试点位于控制区域内距边缘不大于2m的范围。揭煤当掘进到与煤顶板垂距1.5米时,再次对煤层进行工作面防突措施效果检验,检验参数不超方可组织揭煤,揭煤采用全断面一次性爆
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