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山西煤炭运销集团 沁水鑫基煤业有限公司副斜井井筒掘进施工作业规程 编制单位西山金信建筑有限公司 鑫基煤业副斜井工程项目部 编制人张永芳 编制时间二O一二年六月十五日 第一章概况 第一节概述 一、井筒巷道名称 山西煤运集团沁水鑫基煤业有限公司副斜井井筒 二、工程内容 井筒掘进支护 三、巷道实设计长度及用途 设计长度1174.566m。服务年限同矿井服务年限。 四、本规程未包含井筒掘进及支护施工工程完成后的井筒生产及安全设施的安装工程内容。 第二节编制依据 1、副斜井井筒设计图纸图纸编号S1446-116-01; 2、专项支护设计副斜井基岩风化段支护方案设计; 3、专项支护设计副斜井锚网喷支护设计。 4、煤矿安全规程;; 5、矿山井巷工程施工及验收规范GBJ213-90; 6、煤矿井巷工程质量检验评定标准; 7、井巷工程手册、凿井图册及建设方的具体要求细则。 第二章井田概况及水文地质情况 兼并重组整合后,2009年11月27日山西省国土资源厅下发采矿许可证,证号为C1400002009111220045450,有效期至2011年11月27日, 批准开采2-15煤层,井田面积为34.5128km 2,开采深度由1264.97m 至479.96m 标高,生产规模120万t/a 。具体范围由14个拐点连线圈定见表1-1。井田呈不规则多边形,东西宽约6.0km ,南北长约9.7km 。 井田范围拐点坐标一览表 表1-1 2010年10月中煤国际工程集团沈阳设计研究院编制了山西煤炭运销集团沁水鑫基煤业有限公司先期开拓开采方案,矿井2号煤层先期开采地段由13个拐点连线圈定见表1-2。 2号煤层先期开采地段范围拐点坐标一览表 表1-2 拐点号 北京54坐标系6带 西安80坐标系6带 X Y X Y 1 3944750.00 19589500.00 3944700.55 19589431.36 2 3941000.00 19588000.00 3940950.51 19587931.35 3 3939500.00 19588000.00 3939450.50 19587931.35 4 3939500.00 19589000.00 3939450.50 19588931.36 5 3939250.00 19589180.00 3939200.50 19589111.36 6 3939600.00 19590050.00 3939550.50 19589981.37 7 3939675.00 19590700.00 3939625.50 19590631.38 8 3938000.00 19592500.00 3937950.49 19592431.40 9 3936200.00 19591600.00 3936150.47 19591431.40 10 3935800.00 19591850.00 3935750.47 19591781.39 11 3937000.00 19594000.00 3936950.48 19593931.41 12 3939400.00 19594000.00 3939350.50 19593931.41 13 3945500.00 19593000.00 3945450.56 19592931.39 14 3945500.00 19592650.00 3945450.56 19592581.39 拐点号 北京54坐标系6带 西安80坐标系6带 X Y X Y 1 3942335.80 19588731.06 3942286.36 19588662.46 2 3941713.73 19588632.40 3941664.29 19588563.79 3 3941310.07 19589566.88 3941260.63 19589498.27 4 3940438.08 19590706.76 3940388.64 19590638.15 5 3939930.97 19590990.12 3939881.53 19590921.51 6 3939675.00 19590700.00 3939625.50 19590631.38 7 3938000.00 19592500.00 3937950.49 19592431.40 8 3936200.0019591500.003936150.4719591431.40 9 3935800.0019591850.003935750.4719591781.39 10 3937000.0019594000.003936950.4819593931.41 11 3939400.0019594000.003939350.5019593931.41 123941493.8519593656.753941444.4119593588.14 133942122.2819590585.223942072.8419590516.61 该先期开采地段位于兼并重组整合后井田的中南部,面积为 15.8539km2。 一、交通地理位置 1、山西煤炭运销集团沁水鑫基煤业有限公司井田位于晋城市沁水县城西南直距约23km处宋庄村至冶内村一带,行政区划隶属沁水县中村镇管辖。其地理坐标为北纬3533′11″3538′03″,东经11200′01″ 11201′59″。 2、交通条件、井田位于晋城市沁水县城西南直距约23km处中村镇宋庄村至冶内村一带,西南距中村镇约3km,侯马月山铁路于井田北部约15km处通过,沁水中村公路沁中线从井田内南部通过,井田东北距沁水县裕丰煤炭集运站约15km,村与村之间均有简易公路相通,交通运输条件方便。 二、自然地理及气象 一、自然地理 井田位于沁水盆地南缘,太行山南段西侧,地貌划分为侵蚀性中低山区,区内沟谷发育,基岩出露良好,局部为堆积地形,沟谷形状多呈“V”字型,第四系沉积物厚约010 m左右。井田内总的地势为北部高南部低,最高点位于井田东北部山梁,标高1490.29m,最低点位于井田东南部沟谷内土上村北侧,标高1057.32m,相对高差432.97m。 二、气象信息 本区属东亚暖温带大陆性气候,一年内四季分明。据沁水县气象部门最近40年的统计资料无霜期208天左右,气候干燥,多年平均降水量580.1mm,最大年降水量为986.3mm1958年,最小年降水量为322.6mm1997年,最大日降水量为149.0mm1982年8月2日,最大每小时降雨量为60.2mm。雨季多集中于七、八、九月,多年平均蒸发量1660.8mm,超过降水量的近三倍;旱季为12月到翌年2月,多年平均气温10.4℃,6 8月气温最高,极端最高温度可达38.6℃1966年6月21日,12月至翌年2月气温最低,极端最低温度为﹣24.0℃1967年1月3日;每年11月至次年3月为冰冻期,最大冻土深度为61cm,结冻期与降雪从11月至翌年3月;冬春多为西北风,夏秋多为东南风,最大风力为79级,一般3 4级,夏季最大风速22.7m/s,冬季最大风速21.4m/s。 三、井田水文地质 区域位于山西陆台的东南缘,中条块隆与晋东南块凹的过渡地带,山西省最大的四级构造单元沁水盆地南部边缘。沁水煤田的范围大致与沁水盆地范围相当,南起南岭山,向东北经成半岭和中村以东的冶内山,再向北至聚旺河一线为沁河水系和汾河水系的分水岭,本区位于分水岭以西。区域水文地质单元应属古堆泉域东部边缘,古堆泉由南梁泉等22个泉组成,井田靠近翼城东南的南梁泉,泉口出露标高约630m,流量0.55m3/s,水温24℃,属低温岩溶热水泉,泉的东及东南出露大面积碳酸盐岩地层,成为地下水补给区,井田位于南梁泉的东南部。 井田地处太行山南段西侧,沁水盆地南缘,地貌划分为侵蚀性中低山 区,井田内沟谷纵横,梁峁绵延,地形较复杂,总的地势为北部高南部低,相对高差432.97m。井田地表水系属黄河流域汾河水系,井田中北部的东沟河、西南部的前河均为季节性小河沟,平时基本呈干涸状态,仅在雨季大雨后形成急流,向西经中村河、续鲁峪河、浍河汇入汾河。井田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。 井田主要含水层有第四系松散沉积物孔隙含水层、基岩风化带裂隙含水层、二叠系石千峰组、上石盒子组、下石盒子组及山西组砂岩裂隙含水层、石炭系上统太原组灰岩、砂岩裂隙岩溶含水层、奥陶系中统石灰岩岩溶含水层。 井田内主要隔水层有本溪组及太原组底部泥岩、铝土质泥岩隔水层组、石炭、二叠系灰岩、砂岩含水层之间的层间隔水层。 副斜井井筒掘进施工过程中,不穿过承压水层。 四、地层地质概况 井田位于沁水煤田晋城煤炭国家规划矿区西南部,井田内基岩地层大面积出露,基岩出露主要为二叠系上统石千峰组、二叠系上统上石盒子组、二叠系下统下石盒子组、二叠系下统山西组,第四系分布于山梁、河谷及其两侧阶地,现根据地表出露及钻孔揭露情况,将井田内地层由老至新简述如下 1.奥陶系中统峰峰组02f 为含煤地层之基底,厚106.40ZK3-5孔108.90mZK2-4孔,一般厚107.65m。由厚层状灰色致密石灰岩组成,质纯、性脆、夹泥质灰岩,节理发育,多为方解石充填。 2.石炭系中统本溪组C2b 与下伏地层峰峰组呈平行不整合接触,厚4.7022.18m,一般厚10.58m。以浅灰色铝土质泥岩为主,夹砂质泥岩、浅灰色粘土质泥岩,局部具鲕粒结构,底部偶夹透镜状赤褐铁矿层。 3.石炭系上统太原组C3t 为井田内主要含煤地层之一,厚41.7985.45m,一般厚63.28m。以K1砂岩为底,与下伏本溪组整合接触。本组为一套海陆交互相沉积,旋回结构明显,由多层石灰岩、不同粒级的砂岩、灰黑色泥岩及煤层组成。灰岩中含蜒、腕足、海百合茎动物化石。 一般含煤6层,中下部含煤性较好,有灰岩5层,K2、K3、K4、K5、K6石灰岩较稳定,含丰富的动物化石及其碎屑。中部砂岩发育。泥岩及粉砂岩中富含黄铁矿、菱铁矿结核,含丰富的植物化石及碎片。根据岩性组合以及与区域对比将本组分为三段。 1一段C3t1K l底K2底,厚4.9514.16m,一般厚8.21m。由灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、煤层等组成。 ①K1砂岩底15号煤层底厚4.489.66m,一般厚5.51m,上部为灰黑色泥岩、铝土质泥岩,局部具鲕粒结构,含黄铁矿结核及植物根化石碎片。下部为浅灰色硅质胶结的细中粒砂岩K1砂岩,分选好,磨圆度好,正粒序,局部含石英细砾,以低角度多向交错层理为主,部分尖灭被泥岩及粉砂岩所替代,有时含16号薄煤层,井田内不稳定,零星可采。 ②15号煤层为潮坪上泥炭沼泽沉积,井田内厚0.47XJ4-34.50m ZK1-8,平均厚2.70m。 2二段C3t2K2底K4顶,厚13.3531.20m,一般厚22.96m。为石灰岩、泥岩、粉砂岩、中细砂岩和23层薄煤层组成。本段以色深粒细、石灰岩比例大为特征。 ①K2石灰岩厚1.707.13m,一般厚4.54m,含大量蜒类及海百合茎化石,具水平潜穴,属碳酸盐台地沉积。 ②K2顶K3底厚2.505.09m,一般厚3.79m,主要由灰黑色粉砂岩、泥岩、砂质泥岩及薄煤层组成。 ③K3石灰岩厚02.89m,一般厚1.55m,为灰色、深灰色含生物碎屑微晶灰岩,断续波状层理发育,含硅质结核。 ④K3顶K4底厚9.1514.17m,一般厚11.90m,主要为黑色泥岩、粉砂岩组成。 ⑤K4石灰岩厚01.92m,一般厚1.18m,为骨屑泥晶灰岩,属潮坪沉积。 总的来说,本段以海侵石灰岩发育为特征,由K2、K3、K4等深灰色石灰岩构成主体格架,与黑灰色泥岩、灰浅灰色中细粒砂岩及13号薄煤层等组成向上变浅的海退层序。石灰岩中含完整及不完整动物化石,化石主要为蜓、孔虫、腕足碎片;泥岩中含黄铁矿结核,含少量植物化石;砂岩为中、细粒结构,具波状、大型板状交错层理,夹泥岩条带。本段为三角洲前缘砂坝沉积,标志层横向稳定,沉积结构清楚。 3三段C3t3 K4顶K7底,厚23.4640.09m,一般厚32.11m。由砂岩、粉砂岩、泥岩、3层煤和2层灰岩组成。 ①K4顶K5顶厚15.1026.97m,一般厚20.95m,主要由深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、煤层及灰岩组成。层理类型丰富。本旋回以砂岩发育,煤层多为特征,属三角洲平原前缘及局限台地沉积。 9号、6号煤层均为较薄的不可采煤层,系下三角洲平原上泥炭沼泽沉积。 K5石灰岩厚02.64m,一般厚1.65m,为深灰色致密生物碎屑泥晶灰岩,属局限台地沉积。 ②K5顶K6顶厚8.3613.12m,一般厚11.16m,主要为深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩、细粒砂岩、煤和石灰岩组成。 5号煤不稳定,为不可采煤层。 K6石灰岩,厚00.80m,一般厚0.57m,为深灰色含生物泥晶灰岩、含燧石,为局限台地沉积。 4.二叠系下统山西组P1s 井田内主要含煤地层之一,出露于井田的南部,厚25.6548.05m,一般厚38.86m。底部以K7砂岩底与太原组地层分界,呈整合接触。岩性主要为岩屑石英杂砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩和煤层。含丰富的植物化石,有二叠枝脉蕨、华北蕉羽叶、星轮叶等。其中2号煤层位于本组中下部,井田内煤层厚03.85m,平均厚2.50m,井田内为稳定的大部可采煤层。 5.二叠系下统下石盒子组P1x 该地层出露于井田的南部,厚95.00161.28m,一般厚130.00m,与下伏山西组地层呈整合接触,连续沉积。主要由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、铝质泥岩等组成,顶部为灰绿、紫红富含菱铁质鲕粒的铝质泥岩,有时呈 锰菱铁矿透镜体;上、中部为黄绿色中粒砂岩夹砂质泥岩,含菱铁矿鲕粒,具斜层理;中、下部为砂质泥岩夹砂岩;底部为灰灰黄色中厚层状中粒钙质含岩屑砂岩K8,砂岩碎屑颗粒为棱角状次棱角状,胶结物为钙质及少量硅质,杂基支撑。本组主要植物化石有翅编羊齿、朝鲜羊齿、华夏羊齿、脉羊齿、斜脉羊齿、东方栉羊齿等。 6.二叠系上统上石盒子组P2s 井田内大面积出露,主要由杂色泥岩、黄色泥岩、砂质泥岩和砂岩组成,本组厚448.00590.00m,一般厚530.00m,底部以K9砂岩与下伏下石盒子组地层呈整合接触。按岩性组合自下而上可分三个阶段,属陆相淡水河湖沉积环境。 1一段P2S1由灰绿色、黄绿色砂质泥岩、泥岩夹厚层细中粒石英杂砂岩组成。底部以一层灰色中粒杂砂岩K9与下石盒子组分界,砂岩碎屑颗粒磨圆度中等,分选中等差,有时含钙质,泥岩由高岭石粘土组成,全段厚160.0210.0m,平均厚185.0m。 2二段P2S2上部为黄绿色、紫色砂质泥岩、泥岩,夹细粒岩屑石英砂岩,具板状层理,常见锰铁矿结核;下部为灰绿、黄绿色、浅黄色石英杂砂岩夹砂质泥岩。砂岩碎屑颗粒磨圆度中等,分选差,胶结物多为钙质、泥质,常见铁染现象。底部以一层浅灰绿色、浅黄色中粗粒砂岩K10与下伏一段分界。本段以粒度较粗、砂岩为主为其特点,全段厚101.0 130.0m,平均厚114.0m。 3三段P2S3由灰绿色、黄色、紫红色、杂色泥岩夹砂岩组成,具断续水平层理及韵律层理。砂岩多为细中粒,分选不好,厚度变化大, 山西煤炭运销公司沁水鑫基煤业有限公司副斜井井筒工程掘进施工作业规程 顶部泥岩中常夹有薄层或条带状杂色燧石层,色泽鲜艳;底部以一层灰白色、浅黄色中粒砂岩K11与下伏二段分界。全段厚187.0250.0m,平均厚231.0m。 7.二叠系上统石千峰组P2sh 出露于井田内东部,区内残留厚度一般约32.0m,由厚层黄绿色砂岩夹紫色泥岩组成,砂岩为长石石英砂岩,分选中等差,泥质胶结为主,斜层理发育,泥岩中常含钙质结核或淡水灰岩团块,底部以一层黄绿色或灰白色含砾粗砂岩K12与下伏上石盒子组地层分界,呈整合接触。 8.第四系中更新统Q2 井田内广泛分布,岩性为浅红色粉砂、亚粘土,与下伏地层呈角度不整合接触,厚08.00m,一般厚4.00m。 9.第四系全新统Q4 由砾、砂砾、砂不同粒度的岩块及次生亚砂土组成,分布于现代河床及沟谷中,厚约04.00m,一般厚2.00m。 12 西山金信建筑工程公司 以人为本 安全发展 岩 性 岩层范围m 最小--最大 平均 累厚m 岩性柱状 岩 性 描 述 2.90- 3.70 3.1315.88-25.03 22.15 22.15黄绿色,砂泥质结构,致密,断口为不规则,裂隙不发育。 RQD值 抗压强度 Mpa抗拉强度 Mpa抗剪试验泊松比 密度g/cm3CMpaφ 2.65 0.14 7.173.0773.365.435.430.25 2.51 4.190.26 2.64 43.4 10.0 67.50 2.93 6.480.21 2.701.650.32 1.350.9243.5 73.10 2.65 0.24 6.45 3.05 31.2032.225.831.8028.4 弹性模量 Gpa32.61 16.3133.450.7333.70 2.10- 3.20 2.830.00-3.85 2.5025.37-40.45 3 4.17砂质泥岩 砂质泥岩 泥 岩 泥 岩2煤层泥 岩细-中粒砂岩 粉砂岩泥 岩粉砂岩或细砂岩粉砂岩或细砂岩粉砂岩或细砂岩 细砂岩 砂 岩 2.45-4.56 3.0892.90 7 4.50 82.29 6.50-8.12 7.7963.22 1.80-3.11 2.5187.00 2.20-5.00 3.8099.53 29.05 95.73 101.79 4.17-9.10 6.90 0.40-4.10 2.26 89.82 4.40-6.50 5.951.80-2.80 2.20 69.17 72.30 84.50 1.10-3.11 2.82黄绿色中厚层状粗粒含岩屑石英砂岩。黄绿、灰褐色砂质泥岩,顶部少量炭质页岩,底部为灰-灰黄色中厚-厚层状中粒钙质含岩屑砂岩,含植物化石。 深灰色粉砂岩或细砂岩,含云母植物 化石及菱铁矿结核,夹1号薄煤层。灰-灰黑色致密块状泥岩,细腻 微具滑感。 灰-灰黑色细砂岩或粉砂岩,石英为主, 含云母。 灰-灰黑色细-中粒砂岩,石英为主, 含云母,局部含炭质。灰黑色块状泥岩。 灰黑-黑色致密状粉砂岩或细砂岩。 灰黑色泥岩,含植物化石残片,底部含3号薄煤层,不稳定,不可采。黑色致密块状泥岩,局部含砂质及菱铁矿结核,底部有时含3号薄煤层,不稳定,不可采。 灰黑色粉砂岩,含云母及植物化石,局部夹菱铁矿结核。 灰黑色细砂岩,石英为主,含泥质结核及少量云母。 煤,含02层矸石,井田内为稳定的大部可采煤层。 35.20 2.85 4.54 33.21 15.20 0.24 2.65 34.5 12.80 1.10 4.180.27 2.6333.8011.5226.5 11.80 1.20 4.080.25 2.6534.110.5240.572.70 3.05 3.940.24 2.6532.5012.1532.513.90 1.25 4.180.28 2.6535.8010.8324.513.50 1.15 6.620.20 2.7025.831.6028.853.463.50 3.13 6.880.24 2.7037.4528.853.4 63.50 3.13 6.880.24 2.7037.4543.573.10 2.650.236.653.1527.233.70 第三章井筒巷道工程设计情况说明 第一节井筒巷道布置 副斜井沿岩层掘进,为岩巷,半圆拱形,巷道的断面尺寸见表5-1所示。具体及相对位置如图2-1所示。 表2-1 副斜井断面尺寸表 宽m高m面积m2巷道名称形状 掘进宽净宽掘进高净高掘进面积净面积副斜井半圆拱形 5.30 5.00 4.25 4.10 20.51 17.81 图2-1 副斜井位置图 第二节井筒设计情况 一、设计副斜井井筒巷道平面布置图 副斜井坡度-22,斜长1174.566m,总工程量1174.566m,包括表土段明槽6.0m暗槽32.034m38.034m,基岩段风化基岩段基岩段1142.532m,计井筒掘进、支护施工工程量为1174.566m;地表外露开挖及支护工程量6.0m; 图2-2 副斜井平面布置图 井筒内每40m于巷道右侧帮部设置一个躲避硐室,共需设置躲避硐室 数量29个,每个硐室深度2.0m,则硐室工程量为58m。。 二、副斜井井筒巷道断面特征设计 一表土段明槽及暗槽巷道设计断面特征 表土设计段斜长32.034m,明槽1-1断面巷道净宽5000mm,净高度4100mm,净断面积17.82m2,掘进断面25.1m2。现浇砼厚度为400mm,工字钢棚基础深度400mm,根据设计要求,表土段钢筋规格环筋为Φ16圆钢,纵筋为Φ16螺纹钢。网格宽度300,砼强度等级C25。 二风化基岩段巷道设计断面特征 预计副斜井掘进穿过风化基岩段巷道长度45m,设计采用锚喷网U 型钢支架支护方式;锚杆直径φ20mm,长度为2000mm的高强左旋螺纹钢筋,杆尾螺纹M22,型号为φ20-M22-2000,间排距为1000mm。 金属网为钢筋焊接网,采用φ6钢筋焊接加工制作,网孔规格为80mm80 mm。 喷射混凝土强度为C20,喷射混凝土厚度为250mm; 图例 锚杆金属网 U型钢棚 技术要求 1锚杆每排11根,间距1000m m, 排距1000m m,φ202000m m。 2金属网采用φ6钢筋焊接制作, 网孔规格为80m m80m m。3U型钢棚型号为U25,U型钢棚 排距1000m m。 4混凝土强度C20,厚度250m m。 三稳定基岩段巷道设计掘进支护断面特征 基岩段井筒巷道长度1097.532m,断面巷道净宽5000mm,净高度4100mm,净断面积17.82m2,掘进断面20.92m2。掘进宽度5300mm 喷射混凝土强度为C20,喷射混凝土厚度为150mm。 R 2500 41001600 5300 150 4250 150 150 5000350图例 锚杆 锚索锚杆托板金属网 锚索托板 技术要求 1锚杆每排13根,间距900mm, 排距900mm,φ202400mm。2锚索每排2根,间距1800mm, 排距1800mm,φ17.86300mm。 200 900900900900 10 1800 1800 900 2-2断面图 150 2500 设计采用锚杆金属网锚索补强喷射混凝土的联合支护方式。 1、锚杆形式和规格 采用杆体为φ20mm 高强左旋螺纹钢筋,长度为2400mm ,杆尾螺纹M22,型号为φ20-M22-2400。锚杆采用滚压加工工艺制作,杆体屈服强度不低于335MPa ,延伸率不低于20。 锚杆锚固方式树脂加长锚固,采用两支锚固剂,一支长度为350mm ,直径为23mm 规格为K2335的快速树脂锚固剂,另一支长度为600mm ,直径为23mm 规格为Z2360的中速树脂锚固剂,钻孔直径为29mm ,锚固长度为1.3m 。 锚杆预紧力预紧力矩不小于300Nm ;锚杆锚固力130kN 。 钢筋网规格φ6冷拔焊接加工制作,网孔规格为80mm 80 mm ,网片 规格4000mm1040mm。用16镀锌铁丝联接,双丝双扣,孔孔相联,扭结不少于3圈。 托板采用拱型高强度托盘配合球形垫和1010尼龙垫圈,拱形不低于36mm,尺寸为15015010mm。托板承载能力不小于200KN。 锚杆布置锚杆排距900mm,间距900mm,中间一根锚杆打在巷道顶板中部位置。 2、锚索形式和规格 采用MS-Φ17.8-1-6300mmφ17.8mm的低松弛预应力钢绞线,长度为6300mm,延伸率4,极限破断拉力为400KN。 树脂加长锚固,采用三支锚固剂,一支规格为K2335,两支规格为Z2360,钻孔直径为29mm,锚固长度为1.75m。 锚索预紧力200kN,预紧力损失后应不低于150kN;锚索锚固力大于300kN。 锚索托盘采用300mm300mm16mm高强度可调心托板及配套锁具。托盘承载能力要大于400KN。托板钢号不低于Q235,拱高不低于60mm。保证其承载力部小于锚索的破断载荷。 3、喷射混凝土参数 喷射混凝土强度为C20,喷射混凝土厚度为150mm;分两次喷射,初次喷射厚度50-70mm,二次喷射厚度为80-100mm。 4、其他说明 当井筒穿过岩层为较稳定岩层时,锚杆形式和规格调整为杆体φ20mm,长度为2000mm的高强左旋螺纹钢筋,杆尾螺纹M22,型号为φ20-M22-2000, 间排距为900mm。 当井筒穿过不稳定破碎岩层、煤层或出现异常情况时,应根据揭露岩层实际情况对支护方案进行修正和调整;并及时通知设计单位和上报有关部门。 第四章施工方案及施工方法、工艺 第一节施工方案的选择 正常掘进施工前,需依照探放水设计进行探放水。 一、掘进施工方案的选择 一掘进施工方案 表土段、风化基岩段、基岩段均采用爆破落岩的掘进施工方法。 1、找准巷道中腰线布置炮眼、爆破落岩采用中深孔光面控制爆破技术的钻爆法进行施工作业。 2、掘进使用用4台YT28型风动凿岩机打眼,分段雷管起爆落岩。 二临时支护方式的选择 1、表土段掘进临时支护方式 爆破后,对毛断面选用喷射混凝土、随后穿鞋戴帽单体液压支柱配合铰接顶梁做为工作面空顶部位的临时支护, 2、风化基岩段掘进临时支护方式 爆破后,现行对毛断面采取初步喷射混凝土封闭措施、随后采用前探梁或者穿鞋戴帽单体液压支柱配合铰接顶梁做为工作面空顶部位的临时支护, 3、稳定基岩段掘进临时支护方式 爆破后,对毛断面选用喷射混凝土做为工作面空顶部位的临时支护, 二、排矸、出渣施工作业方案 一装渣、转载施工井筒安装一台选用ZWY-180耙、装渣机,对工作面爆破后的渣石通过耙渣、转载自动装渣至4吨箱式侧卸式矿车, 二提升运输出渣井筒巷道铺设临时用单行24kg/m轨道,侧卸式矿车经安装于井口地面的JPT-1600绞车提升至井口翻矸台,卸车装渣至自卸式汽车,运至矸石山。 三、永久支护施工方案的选择 一表土段永久支护施工分段每4.5m为一段对表土段井筒巷道采用混凝土浇筑永久性支护,地面人工钢筋制作完成后,进行双层钢筋网绑扎,金属模板组装后,浇筑混凝土强度C30, 二风化基岩段永久支护工作面出渣并采取临时支护后,随后及时对工作面进行永久性支护。根据风化基岩段支护设计采用锚网喷U型钢支架支护方式的复合支护方式。 1锚杆选用Φ20mm2000mm长度的钢筋树脂锚杆。网片选用Φ6mm 钢筋制作,网格80mm80mm。锚杆支护间距100mm,排距1000mm,每排需锚杆数量11根。人工使用顶、帮锚杆机钻打锚孔,铺设金属网后架设锚杆支护。人工操作使用顶、帮锚杆机钻打锚孔,铺设金属网后架设锚杆支护。 2架设25U拱形钢支架外委选用每米24.76kg型号U25的标钢加工制作,如钢架与钢筋网片之间距离超过8cm,则采用巷道背板、木楔将钢架与钢筋网片背贴使其背紧贴牢,使其钢支架稳固。每800mm一支架,采用钢筋拉杆使支架与支架之间连接为一体。 3分段每5.0m进行混凝土喷射永久性支护砼强度为C20,厚度250mm. 三稳定基岩段永久性支护 根据风化基岩段支护设计采用锚索网喷支护方式的联合支护方式。 1锚杆选用Φ20mm2400mm长度的钢筋树脂锚杆。网片选用Φ6mm钢筋制作,网格80mm80mm。锚杆支护间距900mm,排距900mm,每排需锚杆数量13根。人工使用顶、帮锚杆机钻打锚孔,铺设金属网后架设锚杆支护。 2分段每5.0m进行混凝土喷射永久性支护砼强度为C20,厚度150mm. 3人工操作使用顶、帮锚杆机钻打锚孔,铺设金属网后架设锚杆支护。 四、施工生产系统 一材料供应与运输井口地面设置材料场并铺设有轨道,施工用材料经装车后,由提升绞车下放至施工作业面。 施工材料主要包括施工器具、钢支架、钢筋网、巷道背板、木楔等。通过井口材料场地装车至材料架子车后,经甩车场由提升绞车下放至井下施工现场和施工作业面。 喷射混凝土材料喷射用混凝土材料于地面严格依照混凝土配合比经自动计量搅拌后,经风动输送至喷射施工作业面。 二工作面通风于井筒井口20m处安装2台FBD6.0/211kw局部扇风机双电源、双开关并实现自动切换胶质阻燃性风筒Φ800mm风筒 向工作面供风。 三井筒巷道定向使用三台激光指向仪指向。其中一台指定井筒中线,安设于拱顶部位,用于控制井筒方位,并控制井筒巷道的高度;另外两台指定井筒坡度,安设于拱基线部位,用于控制井筒坡度,并控制井筒巷道的宽度。 四压风系统地面安装2台排气量为20m3/min 型号为SA-50A空压机2台,其中1台使用1台备用,压风管路铺设选用159mm4.5mm中压钢管想施工工作面供风。 五供水系统高压供水,主要用于工作面湿式钻打炮眼、钻打锚杆索孔供水、喷射混凝土供水,另外井筒巷道每50m“T”接高压软管,防、灭尘、消防等。 六供电系统 1、地面供电系统自高压配电室馈出电压等级380v电源。主要用于地面各生产及安全动力设施,照明、信号、激光指向仪等用电。 2、井下供电系统自高压配电室馈出电压等级380v电源。主要用于井下扒渣机动力。 五、施工安全设施 一轨道铺设及“一坡三挡”安全实施的配套使用 井筒掘进的轨道选用轨距600mm,重量为24kg /m的轻轨铺设。 绞车提升地段的“一坡三挡”设施必须齐全、灵敏、可靠,经常处于关闭状态,只有箕斗通过时,方准打开。 一坡三挡位置的选定 阻车器位置的选定井口变坡点上侧2m处设置1套阻车器,及扒渣机输送装置下侧的轨道尽头安设1组可移动的阻车装置; 捕车器位置的选定井口变坡点下侧20m处设置1处常闭式挡车栏,及扒渣机上侧15处设置1处常闭式捕车栏; 井筒巷道每100m设置1处跑车防护装置; 二井上下信号、通讯装置依照相关规定进行配置并使用。 三防、灭火设施依照规定的场所与位置,配置足够数量的消防器材。 四地面避雷装置于地面选择合理位置,安装覆盖施工场所的避雷器。 五施工防治水遵照“预测预报,有掘必、,先探后掘、先治后采”的探放水原则,实行边探边掘的探60m,掘进30m探水方法,有效防止水害事故的发生。 六顶板监测按照相关规定,安设顶板离层仪,对巷道的围岩进行科学的监测监控,以便及时地采取相应的应对措施。 七个体防护做好个体防护,防止职业病的危害。 六、施工作业形式 一混凝土浇筑支护施工段的施工作业形式采取“三八”制的顺序作业形式。即 第一、二、三班打眼→掘进→出渣→临时支护→分段4.5m钢筋绑扎→模板组装→混凝土浇筑→模板拆除→掘进。 二风化基岩段、稳定基岩段施工作业形式采取“四六”制的作业 形式,二班掘进二班支护。即 第一、三班打眼→掘进→出渣→临时支护。 第二、四班钻打锚杆索孔→铺设钢筋网片架设锚杆索→架设“U”型钢支架并固设钢筋拉杆。 每完成三个正规循环,完成掘进及锚网支护5.0m,则对该段巷道及时砼喷射永久支护。 七、井筒巷道施工生产管线布置 1风筒悬挂布设在拱部左上侧,高度为拱基线以上1.2m风机运行、风筒接口、悬挂、供风量、风筒出口等都应符合相关规定,风筒下垂时不得影响激光或遮盖固设在拱基线的激光腰线。 2信号电缆及通讯电缆的布设信号电缆、通讯电缆布设在井筒巷道的井筒巷道的右侧拱基线以上20cm处人行侧。每3.0m固设一电缆钩。3动力电缆的布设施工动力电缆布设在井筒巷道的左侧拱基线以上20cm处。每3.0m固设一电缆钩。 4高压供风管道及排水管道固设在井筒巷道的左下侧临时水仓侧,距地面20cm,固定在巷道帮部。 副斜井井筒施工管线设施布置示意图 七、水沟、台阶、底板铺设施工方案 井筒巷道每进尺60m,则依照设计尺寸完成该段的水沟、台阶、底板施工工程,砌筑用混凝土强度为C30。 其水沟、台阶、底板的设计尺寸如下 一水沟尺寸图 水沟浇筑施工的模板制作选用两片宽度为150mm的槽钢加焊制成,加焊后宽度为300mm,长度为6m,支设模板时,模板的上部边缘距离拱基 线垂直高度为165cmcos178cm。 施工时,采用人工浇筑的施工方法。 二台阶尺寸大样图 水沟浇筑施工的模板制作选用槽钢加焊制成,长度为6m,支设台阶模板时,模板的上部边缘距离拱基线垂直高度为147cmcos158.4cm。 施工时,采用人工浇筑的施工方法。 井筒巷道底板铺砌尺寸大样图如下 施工时,采用人工浇筑的施工方法。并依照设计埋设、固定好混凝土轨枕。要求浇筑混凝土强度为C30。 七、施工动力、机械、器具的配备 1钻眼机具采用4台YT28型风动凿岩机,人工操作钻打炮眼。 2湿式混凝土喷射机、配料站PLD-800。 3挖斗式扒渣机选用幸好为ZWY-180型耙渣机。 4风镐主要用于掘进爆破后的工作面毛断面的整修与刷平。 第二节施工方法与施工工艺 一、工作面掘进施工方法与施工工艺 为创建鑫基煤业副斜井井筒合格工程,全段井筒掘进断面采取全断面一次性光面控制爆破技术成巷。 钻眼前准备→钻眼→检查瓦斯→装药联线→检查瓦斯→撤人放警戒→爆破→检查瓦斯及爆破效果→洒水消尘、处理顶板安全→出矸→临时支护→分段永久支护。 为保证掘进断面能严格依照预想成形,三台激光指向仪的安装,一台指给定巷道中线,另外2台按照巷道坡度22指定给巷道。 一施工工作面炮眼布置与爆破说明书 1、表土段掘进炮眼布置及爆破说明根据副斜井表土段混凝土浇注段掘进施工断面图,掘进毛断面为半圆拱形断面,掘进段面宽度5800mm,掘进断面高度4700mm,其中掘进墙面高度1800mm,掘进拱形半圆半径高度2900mm,半圆圆心角度180。半圆半径2900mm。两侧基础加深0.25m,水沟侧宽度0.85m,无水沟侧基础加深0.25m,宽度0.25m。掘进断面面积为23.96m2。 表土混凝土浇筑段岩石硬度较小,结构较为松散,工作面炮眼布置方法决定采用短掘短支的掘支方法。掘进毛断面施工炮眼布置图如下 施工爆破说明书如下 序号炮眼名称炮眼 序号 每眼装 药量kg 小计 kg 起爆次 序 雷管段 号 雷管 数量 预想爆破效果 1 掏槽眼1-6 0.8 4.8 第一次13毫秒 6 落岩量36m3 2 辅助眼7-15 1.0 9 第二次25毫秒9 进尺1.5m 3 周边帮眼16-27 0.3 3.6 第三次50毫秒12 炸药0.76kg/m3 4 周边顶眼28-43 0.3 4.8 第四次75毫秒16 雷管1.67个/m3 5 周边底眼44-
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