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矿井施工组织与设计1

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煤层号 累计采厚(m) 岩石类型 公式一计算值(m) 公式二计算值(m) 采用值(m) 3号 9号 10.00 1.70 中硬 坚硬 56.62 32.50 73.25 36.08 73.25 36.08 15号 5.95 坚硬 50.95 58.79 58.79 井田内3号、9号、15煤层东南部和东北部埋深均较浅,其中3号煤层东南部和东北部有露头出现,9号煤层东南部有露头出现。因此开采3号、9号、15号煤层导水裂隙带局部可以沟通上部砂岩等含水层水,甚至采空区积水,矿井生产时应有所防范,防止雨后洪水沿裂隙灌入矿井,形成事故。

4、地质构造对矿井充水的影响

井田总体构造类型虽属简单,但现存有两条落差较大的正断层,开采过程中还应注意残留构造的出现。断裂构造附近亦可能存有派生的次级小断层,断层的存在使各含水层相互沟通,具有一定的导水性,上部各含水层地下水沿断裂带、破碎带向矿井充水,因此,在靠近断层地带开采时,要留足保安煤柱,以免造成矿井透水事故的发生。

5、采空积水对矿井充水的影响

本整合区内3号煤层井田范围内存有大面积的采空区,15号煤层井田范围内存有少量的采空区,在采空区内地势低凹处存在一定量的积水,这些积水在煤层顶板岩石冒落导水裂隙带或地质构造等不同沟通渠道的作用下,可对煤层井巷产生不同程度的充水。

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经计算,井田内3号煤层采(古)空区内积水总量共409848m3, 井田内15号煤层采(古)空区内积水总量共88000m3。

6.周边矿井采空区积水对本井田的影响

区域内周边生产矿井较多,相邻矿井如果裂隙贯通后也会对煤层的开采造成影响。

现井田北部为山西高平科兴集团云泉煤业有限公司;南部为山西高平科兴龙顶山煤业有限公司,东部及西部现无其它矿井。据调查,现相邻矿井目前未有贯通、越界开采情况。山西高平科兴集团云泉煤业有限公司与山西高平科兴集团龙顶山煤业有限公司3号煤层资源已基本枯竭,3号煤层与本矿接触部位预留有矿界保安煤柱,无越界开采行为,其采空区内积水现对本矿的开采无影响。

7. 井筒水

井筒穿过揭露范围内的所有含水层,地下水沿井筒下流,成为矿井充水的一部分。

8.矿井充水通道

据井田水文地质条件来看,3号、9号、15号煤层矿井充水通道主要为岩土层的孔隙、裂隙、岩溶、顶板冒裂带、断裂带及开采扰动后的底板岩石裂隙。另外,不应忽视区内可能未查明的隐伏断裂构造及岩溶陷落柱对矿井充水的影响。

(二)奥灰岩溶水对矿坑充水的影响

本井田3号、9号煤层不存在带压开采问题,15号煤层以下的隔水层厚度用本溪组平均厚度10.00m,岩溶水标高用井田内岩溶水最高水位标高597m计,15号煤层底板最低标高为587m。

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经计算:15号煤层最低点的突水系数为0.02MPa/m,小于构造破坏块段突水系数临界值0.06MPa/m,属构造破坏块段安全区,在没有构造导水的情况下,一般不会发生岩溶水突水问题。

应当注意的是当构造导通岩溶水含水层时,形成导水通道,岩溶水突水的可能性更大,因此应引起业主重视。

三)、矿井涌水量预测

本矿矿井涌水量计算方法选用了“大井”疏干法和比拟法两种方法。

(一) “大井”疏干法 1、参数的选择

本次工作施工的LY3-2水文孔进行了抽水试验,因此本次计算选用获得的水文地质参数,计算了开采9号和15号煤层的最大矿井涌水量。

2、矿井涌水量计算

矿井涌水量采用“大井”疏干法进行了计算,计算公式选用承压转无压公式:

Q =1.366K(2HM- M2-h02)/ (lgR0-lgr0) 式中:Q:预计矿井涌水量(m3/d) K:渗透系数(m/d)

H:含水层(煤层)底板以上水头高度程(m) M:含水层厚度(m)

h0:“大井”水头高度,疏干后h0=0(m) R0:“大井”影响半径,R0=R+r0(m)

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R:引用影响半径用R=10S√K 求得 r0:大井半径r0=√F/π (m)

F为预算地段面积,兼并重组整合后井田面积为9.6841km2,预算地段面积为9 km2。视计算范围为不规则形,大井半径r0为1693m。

1. 9号煤层

K取0.003m/d, H为760.96-640=120.96m,M=12.08m,R=52.5m,R0=1745.5m。经计算,Q=882m3/d。

2. 15号煤层

K取0.003m/d, H为760.96-560=200.96m,M=16.28m,R=70.2m,R0=1763.2m。经计算,Q=1486m3/d。

(二)比拟法

根据比拟法预算了本矿整合后3号煤的矿井涌水量: 计算公式: Q= Q03F/F0

式中: Q:预计矿井涌水量,(m3/d); Q0:整合前某矿井涌水量(m3/d); F0:整合后矿井生产规模(km2); F: 整合前某矿井生产规模(km2)。

采用山西高平万锦煤业有限公司涌水量数据,目前生产规模30万t/a,矿井正常涌水量为430m3/d,最大涌水量720m3/d,整合后生产规模120万t/a。

计算结果: Q正常=4303120/30=1720m3/d Q最大=7203120/30=2880m3/d

即整合后3号煤正常涌水量为720m3/d,最大涌水量约为

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2880m3/d。

矿井涌水量预算:3号煤层的正常涌水量取1720m3/d,最大涌水量约为2880m3/d。综合3号煤层的开采情况, 矿井开采9号煤层时,正常涌水量取900m3/d。开采15号煤层时,正常涌水量取1500m3/d。

2.6 煤层顶、底板工程地质特征 1、3号煤顶底板工程地质特征

井田内3号煤直接顶板为砂岩或砂质泥岩,据万锦地质报告资料,砂岩的抗压强度11.2~12MPa,平均11.6 MPa,抗拉强度0.9~1.4 MPa ,平均层厚2.5m,属中硬岩体;顶部常有0.5m的炭质泥岩及灰色泥岩伪顶,老顶为灰色泥岩、细粒砂岩互层,成分以石英为主,泥质、钙质胶结。底板为砂岩或砂质泥岩,抗压强度23.2MPa,抗拉强度1.3 MPa,属中硬岩体。

2、9号煤顶底板工程地质特征

井田内9号煤直接顶板为砂质泥岩或砂岩,据本次LY4-2号孔资料砂岩的抗压强度24.0~32.8MPa,平均28.5MPa;抗拉强度0.9~1.4 MPa,平均1.1MPa,属中硬岩体;底板为砂质泥岩,抗压强度28.8~36.0MPa,平均32.3MPa;抗拉强度1.4~1.6 MPa,平均1.5MPa,属中硬岩体。

3、15号煤顶底板工程地质特征

井田内15号煤层顶板为灰岩或砂质泥岩,老顶为K2灰岩,据本次LY4-2号孔资料灰岩的抗压强度77.6~81.2MPa,平均79.6MPa;抗拉强度3.4~4.1 MPa,平均3.8MPa,属中硬~坚硬岩体;底板多为铝土质泥岩,抗压强度44.4~48.0MPa,平均46.5MPa;属中硬岩体。

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矿井施工组织与设计

企 业 名 称:施 工 单 位:编 制 人:通 风 助 理:安 全 副 矿 长:机 电 副 矿 长:生 产 副 矿 长:矿 总 工 程 师:矿 长:编 制 日 期: 山西煤炭运销集团兰煜煤业有限公司 二0一一年九月十八日

前 言

山西煤炭运销集团兰煜煤业有限公司位于高平市区南部约10km处,向阳至司家川、巩村一带,行政区划隶属高平市河西镇管辖,其地理坐标为:东经112°52′12″~112°55′38″,北纬35°41′10″~35°43′17″。兼并重组整合后,山西省国土资源厅于2009年11月30日颁发了C140002009111220045726号采矿许可证,批准开采3#-15#煤层,面积为9.6841km2,开采深度标高830m~560m,生产规模120万t/a。

2011年9月通过投标,浙江天成建设工程有限公司取得了兰煜煤业有限公司兰煜矿井建设项目主斜井井筒工程的施工承包权;福建华星建筑工程有限公司取得了兰煜煤业有限公司兰煜矿井建设项目副斜井井筒工程和回风立井井筒工程的的施工承包权;山西省煤炭建设监理有限公司取得了兰煜煤业有限公司兰煜矿井井巷工程施工监理项目。其中:

○1浙江天成建设有限公司为矿山工程总承包贰级单位,营业执照编号:330329000000247,工程承包证书编号:A2014033032903,技术负责人:王根宝,项目部负责人:赵学科。

○2福建华星建筑工程有限公司为矿山工程总承包贰级单位,营业执照编号:350982100004852,工程承包证书编号:A2024035090301,技术负责人:廖宝寻,项目部负责人:陈永平。

○3工程监理单位为山西省煤炭建设监理有限公司,项目总监为陈天喜。

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在工程承包合同签定后,根据该工程项目的特点、矿方所提供的招标文件及相关资料,结合投标工程承包公司多年积累的先进施工经验、技术和装备,编制了该矿井相应工程的施工组织设计(草案)。

一、本施工组织设计的主要编制依据

1、国家的有关政策、法令和煤矿建设的各项规定、技术经济政策及安全法令、规范和标准。

2、兰煜煤业有限公司建设项目施工招标文件。 3、兰煜煤业有限公司建设项目施工承包合同。 4、《兰煜煤业有限公司矿井初步设计》。 5、《煤矿安全规程》。 6、《建井施工手册》。 7、《建筑工程施工手册》。 8、《煤矿安装质量检验评定标准》。 二、本施工组织设计具有以下特点:

1、为了反映我国矿井的建设技术和管理水平,施工组织设计的编制应具有一定的先进性,在此进行编制时,始终坚持合理、先进、可靠、可行的原则。

2、合理安排队伍进矿前的各项准备工作。

3、从认真优选施工方案的基础上,确定合理的施工顺序,保证在合同规定的工期内将工程建成移交。

4、周密制定技术上先进、经济上合理的技术组织措施,确保工程质量和安全施工。

5、准确计算人力、物力等资源,制定合理可行的供应方案,保

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证均衡施工和满足施工高峰的需要。

6、编制可靠的工程进度计划,根据关键线路确定施工中的关键单位工程和关键施工工序,突出重点、保证全局。

本着优质、高效、安全施工的原则,在实际施工中还要不断调整和进一步完善。尽管工程工期紧、施工难度较大,充分利用先进施工技术和施工管理经验,按照合同的要求,圆满地完成本项目的施工任务,为兰煜煤业有限公司的早日竣工投产做出最大的努力。

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第一章 矿井工程概况

1.1 矿井设计概况 1.1.1 设计内容概述

1、井口及工业场地位置选择在太焦铁路以东,原万锦煤业有限公司工业场地。工业场地内布置主斜井、副斜井及回风立井,回风立井利用原万锦煤业公司回风立井(已施工60m)。

2、首采9号煤层划分2个采区,白马寺断层以西划分1个采区,断层以东划分1个采区。分煤层布置主要大巷,3条主要大巷近东西向布置于司家川村与南小仙村之间。

3、主斜井井筒内装备了1000mm带式输送机,运量大、连续性强、自动化程度高;矿井辅助运输方式为:副斜井采用单钩串车提升;主斜井设架空乘人装置;井底车场及轨道大巷采用蓄电池机车牵引1t固定矿车;辅助运输顺槽布置无极绳连续牵引车。

4、矿井采用分煤层布置大巷。井田采用两个开采水平进行开发:9号煤层辅助水平,水平标高+665m;15号煤层设主水平,水平标高为+610m。

5、矿井开采分为两个采区,首采区为一采区。矿井移交与达产时,以一采区、2个9号煤回采工作面保证120万t/a得生产能力。采用机械式走向长臂式综采采煤工艺,全部垮落法管理顶板,具有煤炭资源回收率高、开采成本低、投资省、生产效率高、安全可靠等优点。采用走向长臂式布置回采工作面,加大了回采工作面连续推进长度,减少回采工作面的搬家次数及工作面搬家费用,可提高回采工作面单产及煤炭资源回收率,且易于回采及生产管理。

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于对晋城市2004年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》:原高平市河西镇小仙煤矿接替井3号煤层瓦斯相对涌出量为6.24m3/t,绝对涌出量0.78m3/min,二氧化碳(CO2)绝对涌出量0.78m3/min,相对涌出量6.24m3/t,属低瓦斯矿井。

(7)、山西高平江龙煤业有限公司(十关闭)

据晋城市煤炭工业局晋市煤安发[2007]769号文,《晋城市煤炭工业局关于晋城市2007年度第一批30万吨/年以下地方煤矿瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》:

山西高平江龙煤业有限公司(开采15号煤层):瓦斯绝对涌出量为0.7m3/min,相对涌出量为4.08m3/t;二氧化碳绝对涌出量为0. 6m3/min,二氧化碳相对涌出量为3.5m3/t,批复矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。

综上所述,本矿井3号、15号煤层属于低瓦斯矿井,但应加强通风管理和井下瓦斯监测,防止瓦斯积集。

2)、兼并重组后矿井瓦斯预测

根据煤炭工业石家庄设计研究院于2011年1月编制的《山西煤炭运销集团兰煜煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书》,山西煤炭运销集团兰煜煤业有限公司在开采9号煤层开采期间,矿井最大绝对瓦斯涌出量为6.8655m3/min,最大相对瓦斯涌出量为17.34m3/t。在开采15号煤层期间,矿井最大绝对瓦斯涌出量为2.5415m3/min,最大相对瓦斯涌出量为6.42m3/t。

3)、相邻矿井瓦斯情况

据山西省煤炭工业局晋煤安发[2007]2030号文、[2009]35号文,

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《晋城市煤炭工业局关于晋城市2007年度、2008年度30万吨/年及以上煤矿矿井瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》,

相邻山西高平科兴新庄煤业有限公司2007年度瓦斯绝对涌出量为2.08m3/min;二氧化碳绝对涌出量为1.91m3/min,2008年度瓦斯绝对涌出量为0.81m3/min;二氧化碳绝对涌出量为0.82m3/min,均批复矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。

2、煤尘爆炸性与煤的自燃 1)、煤尘爆炸性 1.3号煤层

根据山西省煤炭工业局综合测试中心2004年09月08日对整合前小仙煤矿3号煤层原煤工业分析结果如下:3号煤层煤尘煤样进行的测试,火焰长度0mm,加岩粉用量0%,无爆炸性。

根据山西省煤炭工业局综合测试中心2008年10月5日对整合前原山西高平银生煤业有限公司3号煤层原煤工业分析结果如下:3号煤层煤尘煤样进行的测试,火焰长度0mm,加岩粉用量0%,无爆炸性。

据本次补充勘探中LY3-2孔对3号煤层的煤尘爆炸性试验结果,火焰长度0mm,加岩粉用量0%,3号煤层的煤尘无爆炸危险性。据本次补充勘探中LY3-4孔对3号煤层的煤尘爆炸性试验结果, 3号煤层的煤尘无爆炸危险性。

2.9号煤层

根据《山西煤炭运销集团兰煜煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》, 9号煤层的煤尘无爆炸危险性。

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3.15号煤层

根据《山西煤炭运销集团兰煜煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》, 15号煤层的煤尘无爆炸危险性。

2)、煤的自燃倾向性 1.3号煤层

根据山西省煤炭工业局综合测试中心对整合前小仙煤矿3号煤层煤尘煤样测试的同时,对煤的自燃倾向性也做了测试,结果如下:吸氧量:1.0638;自燃等级:Ⅲ;倾向性质:不易自燃。

根据山西省煤炭工业局综合测试中心对整合前原山西高平银生煤业有限公司3号煤层煤尘煤样测试的同时,对煤的自燃倾向性也做了测试,结果如下:吸氧量:1.08;自燃等级:Ⅲ;倾向性质:不易自燃。

据本次补充勘探中LY3-2孔对3号煤层采样作煤的自燃倾向性鉴定结果,3号煤层原煤全硫含量为0.51%,挥发分为10.18,煤的吸氧量为0.88cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅲ,属不易自燃煤层。

2.9号煤层

根据山西省煤炭工业局综合测试中心对本次补充勘探中LY4-2孔9号煤层采样作煤的自燃倾向性鉴定结果,9号煤层原煤全硫含量为2.55%,挥发分为8.44,煤的吸氧量为0.88cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅱ,属自燃煤层。

3.15号煤层

根据山西省煤炭工业局综合测试中心对本次补充勘探中LY3-3孔15号煤层采样作煤的自燃倾向性鉴定结果,15号煤层原煤全硫含

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量为3.85%,挥发分为7.22,煤的吸氧量为0.98cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅱ,属自燃煤层。

综上所述,该井田3号煤层煤尘无爆炸性,属不易自燃煤层。9号煤层煤尘无爆炸性,属自燃煤层。15号煤层煤尘无爆炸性,属自燃煤层。

3)、地温、地压

矿井及邻近生产矿井的调查,参考区域资料,地温梯度为2.29℃/百米,恒温带深度在85m左右,温度13℃~14℃。矿井范围及邻近煤矿均未发现地温和地压异常现象,该井田应属地温梯度稍低,不存在地热灾害和冲击地压危险。

2.5 井田水文地质 一)、井田地表河流

矿区内地形大致西北部高,东南部低,地下水主要接受大气降水及部分矿坑排水的补给,区域属黄河流域丹河水系,境内主要河流为许河,位于矿区的北部,为丹河一主要支流,为季节性河流。矿区内无常年性河流和大的地表水体,雨季降水沿沟谷自然排泄。

二)、矿井充水因素分析

现依据井田水文地质条件将区内矿井充水因素分析如下: (一)充水来源及其影响程度 1.大气降水对矿井充水的影响

本井田属半干旱暖温带大陆性气候,年降水量平均为557mm,每年以六、七、八、九四个月的降水量最大,年最大降水量1361mm,年平均蒸发量1857mm。暴雨强度大,来势猛,易形成集中补给,井

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田内煤层埋藏较浅,煤层开采后易产生地裂缝,因此,在雨季时应加以防范,以防地表水沿地裂缝涌入矿井造成水害。

2.地表水

井田内地表径流主要为丹河支流许河,从矿区东北角通过,平时水量较小,雨季水量增大,需要做好防洪工作,工业广场安全不受其洪水影响。

3.地下水对矿井充水的影响

二叠系石盒子组由多层中、粗、细不同粒级砂岩构成,直接接受大气降水补给和上部第四系松散孔隙水渗透补给,该含水层及第四系松散孔隙水含水层一般构成3号煤层的间接充水水源。

二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层含多层中细粒砂岩,局部裂隙较发育,该含水岩组砂岩裂隙水为3号煤层开采的主要直接充水水源。

石炭系上统太原组分布有9号和15号煤层,该组砂岩灰岩层间岩溶裂隙水为这两个煤层的直接充水水源。

对于3号、9号、15号煤层覆岩分别为中硬、坚硬、坚硬,本井田采用根据《煤矿防治水规定》中的导水裂隙带最大高度计算公式:

根据《煤矿防治水规定》中的厚煤层分层开采的导水裂隙带最大高度计算公式:(岩石类型选中硬)

公式一: Hli=100∑M/(1.6∑M+3.6)+5.6 公式二: Hli=20√(∑M)+10 式中: Hli— 导水裂隙带高度(m); ∑M—累计采厚(m);

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立井(已施工60m)作为回风立井井筒,布置在主斜井东南170m处。便于集中管理,也可以减少征地。

二)井田开拓方案确定 (一)开拓方案

1、井田开拓方式确定的主要原则

根据可选工业场地的地形条件、煤层埋深情况以及已有的井筒、巷道、设施情况,在井上、下条件均适宜的前提下,井田开拓方式的选取一般坚持“能斜不立”的原则。力求开拓方式简单,施工容易; 主、辅运输系统简捷,装备简单,投资省,环节少,效率高,运营费用低,且利于自动化管理。

2、井田开拓方式

本井田内首采煤层3号煤层埋深40~110m,3号煤层至9号煤层间距平均48.75m,9号至15号煤层平均间距38.81m,地层倾角3~11°,单从煤层埋藏深度方面考虑,本井田具备采用斜井开拓的条件。

3、井田开拓方案

根据井田内煤层赋存条件及水文地质等条件,并结合各煤层采掘情况,设计考虑了此开拓方案。

在工业场地内布置主斜井、副斜井及回风立井,回风立井利用原万锦煤业公司回风立井(已施工60m)。副斜井井口位于+844.0m 台阶,主斜井及回风立井位于+850m台阶。

主斜井井筒净宽4.8m,净断面15.28m2,倾角16°,井筒井筒斜长863m。井筒内装备1000mm胶带输送机,担负煤炭提升任务,兼作进风井。

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副斜井为辅助运输井,井筒净宽4.0m,净断面11.88m2,倾角20°,井筒井筒斜长677m。担负矿井设备、材料和矸石、人员的运输任务,同时兼作进风井和安全出口。

回风立井井筒直径4.5m(利用原有),垂深171m,净断面积为15.89m2,装备梯子间,担负矿井的回风任务,同时作为安全出口。

首采煤层划分3个采区,白马寺断层以西划分2个采区,断层以东划分1个采区。

分煤层布置主要大巷,3条主要大巷近东西向布置于司家川村与南小仙村之间。9号煤主要大巷沿9号煤层底板布置,15号煤主要大巷沿15号煤层底板布置。大巷辅助运输蓄电池机车牵引1t固定矿车运输,煤炭运输采用胶带输送机运输。

矿井大巷煤炭运输采用胶带运输方式,带宽1000mm;大巷辅助运输主要是承担矿井的矸石、材料、设备、人员的运输任务。根据矿井开拓布署,井下各不同环节的辅助运输方式为:副斜井采用单钩串车提升,主斜井设架空乘人装置;井底车场及轨道大巷采用蓄电池机车牵引1t固定矿车;辅助运输顺槽布置无极绳连续牵引车。

矿井采用中央并列式通风方式,机械抽出式通风方法,主斜井、副斜井进风,立井回风。

矿井变电所布置在场区中部北侧,水源则拟在场区内打井取水。蓄水池和矿井水处理类建、构筑物布置在场区西北部,矿井排水采用集中直接排水,集中排水泵房设置在矿井+610m水平,排水管路沿副井井筒敷设,井下水排至地面后,经地面水处理站处理后回用或排放。

三、井口数目和位置的选择。

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矿井移交生产时初期设一处工业场地,分别布置有主斜井井筒、副斜井井筒和回风立井井筒共三个井筒。

四、水平划分、阶段垂高确定及各水平之间连接方式

根据煤层赋存状况及煤层间距,设计划分2个水平开拓全井田。9号煤层设辅助水平,水平标高+665m,15号煤层设主水平,水平标高+610m。辅助水平设+665m甩车场及转载仓煤仓分别于副斜井及主斜井联络。9号、15号煤层主要大巷采用联合布置方式,3条主要大巷布置于15号煤层中。

五、主要运输大巷及总回风巷道的布置方式和位置选择 根据井田开拓方案、水平划分及煤层赋存条件,白马寺断层以西区域,9号、15号煤层分别沿煤层布置3条主要大巷。白马寺断层以东区域,由于9号煤层储量较少,9号、15号煤层主要大巷采用联合布置方式,3条主要大巷布置于15号煤层中。胶带运输大巷通过煤仓与主斜井相连,辅助运输大巷与副斜井相连,回风大巷通过集中回风大巷与回风立井相连接。三条大巷基本位于井田中央位置,煤流系统通畅,辅助运输协调可靠,运输距离短,通风线路短,通风阻力小,开拓系统较为合理。

六、矿井各水平、煤层和采区的开采顺序。

根据井田煤层赋存条件及构造条件,全井田共划分为3个采区,白马寺断层以西9号煤为一采区,15号煤为二采区,断层以东采用联合布置,划分为三采区。根据矿井采区划分,矿井投产时投入9煤一采区。煤层开采顺序总体原则上先采9号煤层后采15煤的顺序。根据井田开拓布置,待断层西部9号、15号煤层开采结束后,再开

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采西部煤层。

采区接续:一采区(服务年限4.1a)→二采区(服务年限10.9a)→三采区(服务年限5.5a)。

七、安全煤柱的留设

按照设计规范及安全规程的有关要求,设计在井田内的地面、建(构)筑物、水体和工业场地、井筒、陷落柱和采空区等均设置有保护煤柱。

1.对建筑物的保护措施

由于本区煤层埋藏较浅,同时井田地处中低山地形,井田内村庄较多,设计均考虑留设煤柱。

2.公路

本井田内现有部分坪曲线和董建线二级公路,根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》规定,井田内的公路不留煤柱,但设专人巡视,随时采取措施。

2.2 井 筒

一、井筒用途、布置及装备

全矿井移交生产时共布置有主斜井、副斜井、回风立井三个井筒,分别叙述如下。

主斜井井筒净宽4.8m,净断面15.28m2,倾角16°,井口标高+850m,井筒井筒斜长863m。井筒内装备1000mm胶带输送机,担负煤炭提升任务,兼作进风井。

副斜井为辅助运输井,井筒净宽4.0m,净断面11.88m2,倾角20°,井口标高+844m,井筒井筒斜长677m。担负矿井设备、材料和矸石、

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人员的运输任务,同时兼作进风井和安全出口。

回风立井井筒直径4.5m(利用原有),垂深171m,净断面积为15.89m2,井口标高+850m,装备梯子间,担负矿井的回风任务,同时作为安全出口。

二、井壁结构

(1)主斜井:表土段采用混凝土支护,厚度400mm。基岩段采用锚喷支护,厚度120mm,喷射混凝土强度等级为C20。铺底厚度150mm,铺底混凝土强度等级为C15。

(2)副斜井:表土段采用混凝土支护,厚度400mm。基岩段采用锚喷支护,厚度120mm,喷射混凝土强度等级为C20。副斜井铺底厚度150mm,铺底混凝土强度等级为C25。遇基岩或断层破碎带时,加锚索补强或注浆。

(3)回风立井:已有井筒,现落底于3号煤层,表土段和基岩段均采用混凝土支护,支护厚度为400mm。为满足生产需要,将其延伸至15号煤层。延伸段采用混凝土支护,厚度400mm。见井筒特征表2-4-1。

井 筒 特 征 表

表2-4-1 序号 井筒特征 1 主斜井 副斜井 3953745.730 19671913.700 3953794.840 19671982.320 844.5 90 20 回风立井 3953600.000 19672160.000 3953649.110 19672228.620 +860.000 270 90 北京54 纬距(X) 3953685.730 坐标 经距(Y) 19672013.700 西安80 纬距(X) 3953734.840 坐标 经距(Y) 19672082.320 井口标高(Z) 井筒方位角 井筒倾角(°) +850.000 90 16 2 3 4 5

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6 7 8 9 10 12 井筒斜长/垂深(m) 863 井筒规格(m) 井筒净断面(m) 井筒掘断表土段 2面(m) 基岩段 断面形状 支护 材料 支护 厚度(mm) 井筒装备 用途 表土段 基岩段 表土段 基岩段 2677 4.0*3.4 11.88 16.24 13.08 半圆拱形 砼 锚喷 400 120 171 Φ4.5 15.90 22.05 22.05 圆 砼 砼 400 400 4.8*3.7 15.28 20.15 17.03 半圆拱形 砼 锚喷 400 120 1000mm输送机 架空乘人装置 13 14 15 单钩串车、各种管梯子间 线 提煤、进风、行人 辅提、行人、进风 安全出口、回风

2.3 井底车场

一、井底车场形式的确定

副斜井布置+665m水平甩车场及+610m井底平车场,采用蓄电池机车调车方式。甩车场及井底车场皆布置有高低道和空、重存车线。高道坡度为11‰的下坡,低道坡度为9‰上坡。空、重存车线的长度30m,能够满足存车需要。

二、井底车场硐室名称及位置: 1、井底煤仓

本次兼并重组整合后,矿井能力为120万t/a,根据《煤炭工业设计规范》,井底煤仓容量按日产量的25%考虑,井底煤仓净直径7.0m,有效容量1000t,满足规范要求

2、、主排水泵房、主变电所、水仓

矿井正常涌水量为73 m3/h,最大涌水量为250 m3/h,排水方式

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采用集中直接排水,集中排水泵房设置在矿井+610m水平,排水管路沿副井井筒敷设,井下水排至地面后,经地面水处理站处理后回用或排放。

主排水泵房为半圆拱形断面,硐室净宽4.0m,高3.8m,净断面积13.5 m2,变电所硐室为半圆拱形断面,硐室净宽4.5m,高3.5m,

,净断面积13.6 m2,采用混凝土砌碹支护,支护厚度250mm;井底水仓

为半圆拱形断面,硐室净宽3.2m,高2.6m,净断面积7.2 m2,采用混凝土砌碹支护,支护厚度250mm,水仓总容量1300m3,能够满足规范要求。

三、硐室的支护方式及支护材料:

+665m甩车场布置有9煤主变电所、9煤转载仓、消防材料库、避难硐室、等候室、医务室等硐室。

+610水平井底车场主要硐室有:井底煤仓、15煤主变电所及水泵房、井下水仓、永久避难硐室、等候室及医务室、井下消防材料库和井下爆炸材料发放硐室等。井下主要硐室均沿轨道大巷两侧布置。

井下巷道以锚网喷支护为主,大型硐室(如水泵房、变电所等)采用砼砌碹支护,必要时采用锚索加强支护,机电硐室和爆炸材料发放硐室等需做防水处理。

主要硐室支护形式表

表2-5-1 顺序 1 2 巷道或硐室名称 爆炸材料发放硐室 发放硐室通路及回风道 支护方式 砼 锚网喷 支护厚净断面尺寸 度(mm) (宽×高) 250 70 2.0×2.4 2.0×2.4 断面积(m) 净 4.4 4.4 掘进 6.0 5.0 半圆拱 半圆拱 2断面形状

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3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 消防材料库 等候室及医务室 主排水水泵房 水泵房通路 密闭门硐室 水仓及清理斜巷 水泵房安全出口 中央变电所 变电所通路 永久避难硐室 临时避难硐室 井底车场巷道 锚网喷 砼 砼 锚网喷 砼 锚喷 锚网喷 砼 锚网喷 砼 砼 锚网喷 120 250 500 100 300 120 70 500 100 400 300 120 5.7×4.05 3.0×2.6 4.0×3.8 2.6×2.4 2.6×2.4 3.2×2.6 2.0×2.4 4.5×3.5 2.6×2.4 4.0×3.6 3.0×3.1 5.0×3.8 19.6 6.8 13.5 5.5 5.5 7.2 4.4 13.6 5.5 12.7 8.3 16.3 20.1 8.7 19.3 6.4 8.8 8.1 5.0 19.3 6.4 17.2 11.2 17.6 半圆拱 半圆拱 半圆拱 半圆拱 半圆拱 半圆拱 半圆拱 半圆拱 半圆拱 半圆拱 半圆拱 半圆拱 2.4 矿井瓦斯

1)、参与整合各矿井瓦斯等级批复情况 (1)、山西高平万锦煤业有限公司

根据晋市安监管一发[2006]1号文《晋城市煤炭工业局关于对晋城市2005年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》:

原高平市河西镇巩村煤矿3号煤层瓦斯相对涌出量为4.50m3/t,绝对涌出量0.50m3/min,二氧化碳(CO2)绝对涌出量0.46m3/min,相对涌出量4.14m3/t,属低瓦斯矿井。

(2)、山西高平银生煤业有限公司

据晋城市煤炭工业局晋市煤安发[2008]1194号文,《晋城市煤炭工业局关于晋城市2008年度30万吨/年及以下二轻及乡镇煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》:

山西高平银生煤业有限公司(开采3号煤层):瓦斯绝对涌出量为1.8m3/min,相对涌出量为5.77m3/t;二氧化碳绝对涌出量为1.59

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m3/min,二氧化碳相对涌出量为5.1 m3/t,批复矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。

据晋城市煤炭工业局晋市煤安发[2007]769号文,《晋城市煤炭工业局关于晋城市2007年度第一批30万吨/年以下地方煤矿瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》:

山西高平银生煤业有限公司(开采3号煤层):瓦斯绝对涌出量为0.76m3/min,相对涌出量为2.45m3/t;二氧化碳绝对涌出量为0.69m3/min,二氧化碳相对涌出量为2.22m3/t,批复矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。

(2)、山西高平银生煤业有限公司 (3)、山西高平司家川煤业有限公司

据晋城市煤炭工业局晋市煤安发[2008]1194号文,《晋城市煤炭工业局关于晋城市2008年度30万吨/年及以下二轻及乡镇煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》:

山西高平司家川煤业有限公司(开采3号煤层):瓦斯绝对涌出量为0.69m3/min,相对涌出量为3.69m3/t;二氧化碳绝对涌出量为0.46m3/min,二氧化碳相对涌出量为2.46m3/t,批复矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。

据晋城市煤炭工业局晋市煤安发[2007]769号文,《晋城市煤炭工业局关于晋城市2007年度第一批30万吨/年以下地方煤矿瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》:

山西高平司家川煤业有限公司(开采3号煤层):瓦斯绝对涌出量为0.72m3/min,相对涌出量为3.84m3/t;二氧化碳绝对涌出量为

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0.52m3/min,二氧化碳相对涌出量为2.77m3/t,批复矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。

(4)、山西省高平市向阳煤业有限公司

根据晋市安监管一发[2006]1号文关于对晋城市2005年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复:

原高平市河西镇向阳煤矿3号煤层瓦斯相对涌出量为4.42m3/t,绝对涌出量0.30m3/min,二氧化碳(CO2)绝对涌出量0.24m3/min,相对涌出量4.94m3/t,属低瓦斯矿井。

(5)、山西高平乔坤煤业有限公司(十关闭)

据晋城市煤炭工业局晋市煤安发[2007]769号文,《晋城市煤炭工业局关于晋城市2007年度第一批30万吨/年以下地方煤矿瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》:

山西高平乔坤煤业有限公司(开采3号煤层):瓦斯绝对涌出量为0.81m3/min,相对涌出量为4.35m3/t;二氧化碳绝对涌出量为0.63m3/min,二氧化碳相对涌出量为3.39m3/t,批复矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。

(6)、山西高平小仙煤业有限公司(十关闭)

根据晋市安监管一发[2006]1号文,《晋城市煤炭工业局关于对晋城市2005年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》:

(1)原高平市河西镇小仙煤矿3号煤层瓦斯相对涌出量为5.22m3

/t,绝对涌出量0.29m3/min,二氧化碳(CO2)绝对涌出量0.29m3/min,相对涌出量5.22m3/t,属低瓦斯矿井。

(2)根据晋市安监管一发[2005]7号文,《晋城市煤炭工业局关

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在开采3、9、15号煤层时,一定要强化顶、底板的管理,防止顶板大面积垮落、片帮等不良工程地质现象的发生,保证安全生产。

第三章 施工准备工作

3.1 施工准备概述

本工程“四通一平”中的通信、通路及矿井工业场地填方平整基本完工,供水是采用河西巩村水井水源供水,供电线路引河西变电所10KV电源和悬南变电所10KV电源,目前供电容量为2ⅹ2510KVA,双回路供电工程电力增容工作正在申请办理之中。

3.1.1 施工准备

施工前期准备工作主要包括队伍机构、技术配备、大临设施、设备机具、材料和对外协作等工作。

主斜井井筒工程由浙江天成建设工程有限公司承担施工、副斜井和回风立井井筒工程由福建华星建设有限公司承担施工,目前施工人员、设备、材料进场,施工人员技术已经培训,施工工程技术已经交底。

3.1.2 临时设施

按工广布置和临时设施的需要,完成必要的临时生活设施、施工设施等。主要包括:简易办公室、简易宿舍、食堂、澡堂、材料库、临时变电所、临时绞车房、矿灯房及变电房、机修车间、木工房、供料系统等。

临时建筑物、构筑物详见矿、土、安临时建筑工程量表。 表5 矿、土、安临时建筑工程量表

序号 1 2 3

工程名称 配电室 发电机房 头灯自救器房 建筑面积(m2) 60 30 30 结构类型 砖混 砖混、临建 砖混 备注 - 35 -

4 5 宿舍 调度、会议室 1000 50 砖混、临建 砖混 3.2 施工条件准备

目前正在积极办理工程开工手续,准备按期开工。主斜井、副平硐和回风井排水、通风、供电、运输等已安装完毕满足工程要求。

3.2.1 进场道路

进矿公路按《厂矿道路设计规范》二级公路标准设计,路基宽12.0m,路面宽9.0m。

3.2.2 供电

兰煜煤业有限公司位于高平市区南部约10km处,距本井田较近的变电站有丹河220kV变电站、马村110kV变电站、北义城220kV变电站以及悬南等35kV变电站、河西35kV变电站。

丹河220kV变电站,位于本矿井的东北,距本矿井工业场地约1.5km。设有4回220kV进出线,其中两回引自晋城500kV变电站(主变2×750MVA),线路为2×240双分裂导线;另两回引至北义城220kV变电所。本变电站现有9回35kV馈出线,据了解35kV母线还留有一个出口。主变安装容量为2×150MVA,

马村110kV变电站,位于本矿井的西偏北约8km处,两回110kV电源分别引自高平110kV变电站(导线LGJ-240、长度约16km)与东沟220kV变电站(导线LGJ-240、长度28.43km),主变安装容量为(31.5+40)MVA,本站设有7回35kV出线。据了解本站已无35kV出线间隔。

北义城220kV变电站,位于本矿井的南偏东10km处,本站目前设有3回220kV进出线,分别与丹河、珏山220kV变电站相连;另规划有1回220kV线路与珏山220kV变电站相连。本站安装有2台

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180MVA主变。

悬南35kV变电站,设有1回35kV电源,安装有3.15MVA与8MVA两台主变。

河西35kV变电站, 两回35kV电源分别引自丹河220kV变电站与高平110kV变电站,安装有5MVA与8MVA两台主变。

矿井现设有10kV电源线路,分别引自丹河220kV变电站与悬南35kV变电站。

为本矿井的供电,山西煤运集团兰煜煤业有限公司已与山西省电力公司晋城晋城分公司签订了供电协议。矿井设两回35kV电源线路,一回引自丹河220kV变电站,导线型号为LGJ-120,线路长度约1.5km,全线架设OPGW架空复合地线(GJ-35);另一回引自北义城220kV变电站,导线型号为LGJ-120,输电距离约11km,全线架设OPGW架空复合地线(GJ-35);正常时丹河电源运行,北义城电源带电备用。

本矿两回电源线路均为专用线路,不得分接任何负荷。 3.2.3 通风方式及设施

目前矿井的主斜井、副斜井和回风立井均位于一个工业场地内,均采用中央并列式通风方式,机械抽出式通风方法,井下回采工作面采用全负压通风,掘进工作面通风采用局部通风机正压通风。安装FBCDZ-8-№24/220×2 (B) 型对旋轴流通风机两台,每台通风机配置两台功率为220kW、电压为10kV、转速为740r/min的通风机专用防爆电动机,通风机运行方式为一台工作,一台备用。

3.2.4 供热采暖方式及设施

矿井生产及辅助生产建筑、办公及行政福利建筑建筑、洗煤厂场地等均设置集中采暖。

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工业建筑、浴室及地理位置较高的建筑热媒采用0.05~0.3Mpa的饱和蒸汽,生活福利建筑热媒为经蒸汽换热后的95~70℃的热水。采暖方式为上供下回式,工业建筑散热器采用四柱760管散热器,生活建筑散热器采用对流辐射散热器,对高大的车间,散热器采暖不能满足要求时,则设置热风幕作为辅助采暖措施。

3.2.5 供水

目前矿井生产给水系统和生活给水系统主要来源于奥灰岩溶水供水水源、矿井井下排水水源及生活污水经深度处理后的中水水源。

矿井生产时期给水系统水源为井下排水进行混凝、沉淀、过滤、消毒等深度处理后,提供井下生产、消防及防火灌浆用水。

生活给水系统取自深井水,经消毒后进入矿井生活水池,再由变频调速生活泵加压输送至食堂、浴室及其它生活用水处。

3.2.6 场内道路

场内道路主要担负材料、设备、消防及生产生活必须用品的运输任务。目前工业广场内道路已经完成路基施工,在适当时机进行道路硬化。

3.2.7 排水

办公楼、宿舍楼、食堂及综合楼等建筑物所排放的废污水经经化粪池、隔油池等构筑物进行初级沉淀及隔油处理后,储存于生活污水调节水池,经提升泵加压至再生水处理设备,经生化、膜虑、消毒处理达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)要求,作为洗煤厂循环补充用水、黄泥灌浆用水及工业场地绿化、浇洒用水。

3.2.8 材料供应

按照合同要求实行包工包料的方式。火工品由矿方提前向当地公安部门申报火工品使用的相关手续。.

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3.2.9 设施设备 根据工程特点、工程进度前将所需要的施工设备和机具提前调运至施工现场。

3.2.10 施工图

各项工程的施工图由煤炭工业石家庄设计研究院完成,在各项工程施工前交给各施工单位,并进行技术交底。

3.2.11 测量

给各施工单位提供近井点坐标,要求各施工队伍严格按照施工图的设计进行施工,并建立测量记录台账,在项目完工时,一并交给矿方。

3.3临时工程及工广布置

在各项工程开工前,完成必须的临时生活设施、工业设施、安装提升系统,临时设施的布置应考虑不影响永久设施施工,并绘制各大临工程布置平面图。

3.4 器材供应和运输

器材供应和运输由现场项目部组织采购和运输。对一些现场必须检验的材料按照合同有关规定进行检验后,方可入库和投入使用。

3.5 非标件的加工制作

非标件的加工制作一般安排在现场组织加工,现场无法加工的可委托附近加工厂加工。

矿建水沟盖板、轻轨轨枕及土建砼构件、土建非标钢构件及安装的小批量非标件均在现场加工。

3.6 土地征用情况

3.7 现场组织机构表(建设方)

矿长:

总工程师: 项目部

安全矿长:

机电矿长:

生产矿长:

项目部

- 39 - 项目部 项目部

3.8 现场组织机构表(施工方)

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第四章 施工方案及施工方法

4.1 矿井建设主要工程施工顺序安排 4.1.1 总体安排

为了加快施工速度,根据合同规定的井巷、土建、安装工程的工程清单、合同工期、施工环境、队伍及装备水平,对三类工程施工顺序进行统筹安排。

1、为了提高井巷工程施工速度,在主、副斜井和回风立井井口安装两台对旋风机,以便远距离送风解决通风问题。

2、用现代化掘进方法,全断面一次掘进,确保施工进度。建立井下临时皮带机连续运输系统,为快速施工创造条件。

3、抓好关键线路工程的施工,主要关键线路为从集中运输巷—运输大巷—回风顺槽—首采工作面切眼的工程,其它工程围绕关键线路进行穿插施工。

4、井巷工程尽可通做到一次成巷,将掘进、支护、铺轨、水沟等分部工程,实行平行作业,不留或少留尾子工程。

5、施工中采用激光定向、中深孔光面爆破,双喷浆机喷射砼等较先进的施工工艺。

6、土建及机电安装工程,以井巷工程为主线,与井巷工程平行交叉施工,采用先进施工工艺及合理有效的施工组织方式,加快施工进度,确保合同施工工期。

4.1.2 矿建工程施工顺序安排 1、井巷工程施工顺序安排原则

①施工顺序安排以关键线路工程施工为主要工期控制线,其它井巷工程施工可穿插在关键线路工程施工工期间进行,当主要关键工程施工结束时,其它井巷工程要求全部完成。

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②对整个矿井施工安全有重大影响或对后期工程施工有重大影响的工程,虽不在关键线上,也要提前安排施工,尽早完善系统。

③当通过交岔点或岔巷时,将交岔点完成并将岔巷同时施工一定距离,以岔巷施工工作面布置不堵主要掘进头运输线为原则。

④非关键线路工程的施工安排对有利于改善其他工程施工条件,或有机电设备安装的项目,应提前安排施工。

⑤在保证关键线路连锁工程不间断施工的前提下,并考虑提升能力、施工队伍及施工设备的平衡,应合理组织多头施工。

2、井巷工程施工顺序

以集中运输大巷和运输大巷为突破口,解决长距离运输问题。以施工主、副斜井、回风井为重点工程,尽快形成井下辅助运输系统和提高通风能力,多头施工、一次成巷创造条件。以全断面深孔爆破一次成巷为方向,为首采工作面巷道掘进、工作面的安装提供前提条件。

3、施工关键线路

由于该矿部分井巷工程已经形成,因此本次设计的施工内容主要在已有的巷道基础上,在确保2012年5月施工完成通过验收为原则,实施重点工程战略,全面多、快、好、省地进行矿井各项工程的施工。

根据井巷工程计划进度,确定井下主要连锁工程如下: (1)集中运输巷→运输大巷→首采工作面回风顺槽→切眼。 (2)集中回风巷→回风大巷→运输顺槽。 (3)主斜井→集中运输大巷→采区运输巷 4.1.3 土建工程施工顺序

土建工程共有十大系统组成,包括提升系统、地面生产、地面运输、供电、室内外给排水及供热、仓库、行政福利设施、压风系统、场地设施及筛分车间、筒仓等。

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根据工期,同时满足矿建、安装进度的要求,将兰煜煤业有限公司地面建筑工程施工分四条线路,其中主要有:一条是建设办公楼、宿舍楼、食堂、施工变电所等;另一条是施工主、副井井口房、联合车间、联合建筑等;第三条是压风机房、风道等,以便矿建施工中利用其进行通风以改善井下施工条件;第四条是筛分车间、筒仓工程,满足产品运销。

各条施工路线中各单位工程的分项工程在施工中应加强组织协调,在保证工期及临时施工中需要的同时进行流水作业,以便节省资源加快工期。

4.1.4 安装工程施工顺序

安装工程需要完成的重点机电项目有14大项。在矿井开工后的第一个月开始着手现场施工准备及加工件的制作,第二个月正式启动安装,至联合试运转前结束。安排共设六条作业主线施工;第一条以安装主斜井皮带机、绞车、架空人车、斜井皮带、轨道、井底水泵房、变电所、排水、防尘、压风管路为主线;第二条是副斜井绞车、井架、罐道罐笼、井筒内通讯电缆等;第三条以形成地面生产系统包括动、照网及辅助设施及供水供暖设施等;第四条以形成回风立井通风系统包括风机安装,防爆井盖安装,风机控制装置的安装等;第五条以形成连同井下采掘面设备安装等;第六条是安装筛分车间、皮带走廊、筒仓地磅等。五条主要作业主线均和矿、土、安其它两类工程进行平行交叉作业,其它辅助安装如井上、下动力、照明、通讯线网和管网工程应根据工程需要和工广建筑情况,合理分段施工,确保工程按时完成移交。

根据山西气候特点,锅炉和供热管道的安装应力争在11月底之前完成,以保证冬季生活和施工取暖供热。

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由于地面变电所主要设备安装由当地供电部门进行,请业主协调安排尽快完成,以改善供电条件,保证施工高峰用电。

4.2 矿建工程施工方案及方法 4.2.1 井筒施工方案及方法

回风井井筒工程利用原有井筒延伸110米。主、副斜井属于新掘井筒,采用深眼钻爆方法掘进,锚网喷加锚索补强支护。

钻爆器材:7655型凿岩钻机,中深孔光面爆破,炮眼深度2.2m,配合B25mm中空六角钢成品钎杆,∮42mm十字形硬质合金钻头,矿用乳化炸药,药卷选用∮35 mm药卷,5m长脚线 1~5段毫秒延期电雷管,隔段使用,联线方式为大并联,放炮器电源引爆。

锚杆钻机采用MQT120型气动钻机,锚杆选用∮2031800mm左旋螺纹钢锚杆,网片选用∮6钢点焊而成的钢筋网,网格为1003100mm,网幅为100032000mm,搭接长度为100mm,锚索选用∮15.2336000mm钢绞线,锚杆间排距80031000mm,锚索每5米安装2根。

爆破参数:根据基岩段所穿过岩层情况编制爆破图表。 施工工艺流程:交接班、安全检查、打眼、装药、联线、开炮、临时支护、装运、锚网喷支护等。

4.2.2 井巷施工方案及方法 4.2.2.1 施工方案

为适应井巷快速、优质、安全机械化施工,实现多工序平行作业,巷道采用全断面光面爆破,迎头工作面配备30刮板式运输机机一台,后面接650皮带机,该皮带机与运输大巷皮带机直接相联或通过横贯皮带相联,再经运输巷皮带机将矸石运至主井井底装载硐室,然后提升至地面。

4.2.2.2 施工工艺

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(1)、掘进工艺 1、凿岩机具的选型 ○

本巷道采用钻爆法施工,实行光面爆破。选用YTP-26型高频风钻打眼,配以∮2232200mm六角中空钢钎和Φ42mm一字型钻头。

2、爆破材料 ○

爆破使用煤矿许用乳化炸药,炸药型号为 Φ353250mm,雷管为前五段毫秒延期雷管,总延期时间不超过130ms,封孔材料用黄泥。

3、炮眼布置 ○

采用全断面爆破法施工,如果巷道平直使用激光指向仪指向,按爆破图表进行轮尺布眼,掏槽眼采用斜眼矩形掏槽,布置在巷道中部,周边眼打在设计轮廓线上。周边眼的眼距和最小抵抗线的选定直接影响爆破效果,为实现光面爆破,周边眼眼距不得大于600mm,最小抵抗线为500mm。

4、钻眼装药 ○

打眼前应找掉工作面的浮石、活矸,由跟班干部或技术员检查工作面上一循环的工程质量,发现问题,立即处理。处理好后,根据激光或给设的中线进行轮尺,划出巷道轮廓线,按照爆破图表布眼,然后即可进行钻眼工作。钻眼工和布眼工必须熟悉炮眼布置图上所规定的炮眼间距、角度、深度,每个炮眼必须做到平、直、齐、准,要根据地质条件适当调整爆破参数,煤巷时,适当增大炮眼间距,岩巷时要适当加密炮眼密度。

钻完眼后用压风扫净炮眼内的岩粉或碎矸,确保装药质量;装药时用炮杆把药卷轻送眼底,装药量严格按爆破图表进行控制,采用正向装药结构。封泥长度不低于600mm,各雷管脚线扭结短路,放炮距离距爆破地点不得小于100m,放炮母线距爆破地点不得少于100m;

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放炮母线应悬吊在非电缆线一侧。爆破工作分两次完成,先起爆底部的煤部分,再起爆顶部岩石部分。放炮时,当班人员要躲警戒线以外,联络巷每100m打掘一条,联络巷宽3.0m,高2.3m。采用锚网喷支护。联络巷施工措施另行编制。贯通时要编制专项安全技术措施。

(2)、 锚网喷支护工艺 1、支护参数 ○(A)顶部

顶部永久支护采用锚网喷支护,锚杆间排距为100031000mm,矩形布置。锚杆采用∮1831600mm的左旋螺纹钢锚杆,锚杆孔采用∮28的两翼合金钻头钻眼,锚固剂采用K2340快速树脂药卷两支,托板采用∮100310mm的蝶形托板,锚索采用∮15.23的钢绞线,长度为5.2m,顶板中间打设一排,间距为5m,托板采用2003200310mm的金属托板。金属网为∮6圆钢点焊而成的钢筋网,网格为1003100mm,网幅为100032000mm,搭接长度为100mm。锚索支护,喷砼厚度为100mm,砼强度为C20。

(B)帮部

帮部永久支护采用锚网喷支护,锚杆间排距为8003800mm,矩形布置。锚杆采用∮1631600mm的圆钢麻花锚杆,锚头与挡圈宽度为24mm,锚杆孔采用∮28的两翼合金钻头钻眼,锚固剂采用K2355快速树脂药卷一支,托板采用∮100310mm的蝶形托板,金属网采用14#铁丝网,网格为80380mm,网幅为100035000mm,搭接长度为100mm。并用10#铁丝连接。200~300mm连接一股,喷砼厚度为100mm,砼强度为C20。

2、打、安锚杆施工工艺 ○

打锚杆前,首先由经验丰富的工人和班长进入工作面进行敲帮问

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顶,找掉活矸浮石,进行顶部锚网支护,在进行支护前要采用前探梁进行临时支护,确认安全后,其他人员方可进入工作面,按设计锚杆间排距,采用MQT-120/2.3型锚杆钻机、∮19mm中空六棱钢钎和∮28mm两翼合金钻头打眼。锚杆眼的方向应垂直巷道轮廓线,层节理发育时应垂直岩石层理面。

锚杆安装:安装前应用压风进行扫眼,用杆体将锚固剂送至眼底,套上连接套,装上锚杆搅拌器,启动锚杆搅拌器,边搅拌边推进,直至眼底,严格掌握搅拌时间20±5s。卸去锚杆搅拌器,把锚杆眼口找平,10分钟后,挂网然后套上锚杆托板,用扭矩扳手拧紧螺帽。等树脂药卷达到凝固时间,应抽样检测锚固力,不低于5吨,否则应重新补打锚杆,对失效锚杆必须重新补打。

(3)喷砼施工工艺

喷砼选用转PZ—7B型喷浆机,布置在耙矸机后。在井口附近设置一套PLD-1600型砼搅拌及计量系统,配备JS500型强制搅拌机,按砼试验配比通知单配比进料搅拌,经转载皮带装卸熟料至1.5t矿车内,利用立井提升装置下放至井底车场,再运送至工作面。

(1)喷砼前的准备工作

①喷砼前首先排除作业范围内的不安全因素,确认安全没有问题时,然后全面检查巷道断面是否满足设计尺寸要求,有欠挖部分应刷掉;

②检查设备与管路的完好情况;

③用压力水冲洗岩帮;对于软岩和易风化的岩石,一定不要冲洗全部巷道,应做到洗一段喷一段。

④沿巷道轴线方向在巷道轮廓线上用12#铁丝拉好控制线。 ⑤喷射前应将巷道底部浮石杂物清理干净,墙根应清至底板以下

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100mm。

(2)喷砼工作

①喷头操作要先开水后开风,及时调整水灰比,停止时,先停止给料,待喷浆管中的存料喷完后再关水停风。

②应根据喷射区的情况,混凝土的凝结快慢,合理地划分喷射作业区段,一般以6m为一个基本段,在基本段内再分2m长三段,应按顺序逐段喷射。

③喷射顺序应是先墙后拱,自下而上呈螺旋状轨迹线,轨迹直径以100~150mm为宜。墙基脚要喷严喷实。

④喷头一般距喷射点0.8m~1.2m为宜;喷射两帮时,可将喷头下俯10°~15°,喷射其它部位时始终要求喷头的喷射方向垂直于受喷面。

⑤当不掺速凝剂时,一次喷射厚度:侧墙下部可达50~60mm,顶可达30~40mm。若掺有速凝剂时,一次喷射厚度可增加一倍左右。加速凝剂后,分层喷射的间隔时间为15min~20min。

⑥混凝土喷完2h~4h后,应开始喷水养护,喷水养护时间不得少于7d。

⑦熟料进喷浆机时,按5%加入速凝剂。

⑧由于矿方现在运输状况暂时还不具备喷浆条件,暂时采用锚网支护,喷浆工作待条件具备后,统一进行。

(3) 临时支护

临时支护要紧跟迎头,严禁空顶作业,爆破后待炮烟吹净瓦检员检查瓦斯不超限后,进行敲帮问顶,将顶板和两帮的活煤、活矸处理掉,先进行前探梁架设,前探梁采用矿用3m310#槽钢两根,在离两帮1.05m的锚杆上分别用连接器固定在后侧2~3根锚杆上,然后由外

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向里打设锚杆,且打一根安装一根,每次放炮后,卸掉后面的连接器安装到上一炮打设的锚杆上,前探梁向前推进,依此循环。形成临时支护。

4.2.2.3 主要硐室、煤仓施工方案及方法

主要硐室采用全断面一次成巷的方法,主要包括中央变电所、水泵房、消防材料库、火药发放硐室等。井底煤仓采用反井钻进法。

4.2.2.4 矿建主要施工机具(详见附表五) 4.2.2.5 矿建施工劳动力安排 见附表六矿建主要劳动力需要量计划表 4.3 土建工程施工方案及施工方法 4.3.1 土建工程概况

根据矿井设计本矿土建工程主要结构类型有砼框架结构(包括主副井井口房、主副井绞车房、变电所、器材库、矿办公室、职工宿舍、食堂、综合楼、锅炉房及井口联合建筑等)、砖混结构(包括油脂库、汽车库、坑木房、电控室及压风机房等)、钢结构(包括机电车间的钢桁架)。基础形式主要有人工挖孔桩及条形基础,装饰装修工程主要有内外粉刷及少量幕墙装饰、木门及塑钢窗的安装。

本设计根据工程特点编制主要分项施工方法,各单位工程在开工前编制详细的单位工程施工组织设计或方案。

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