煤矿立井井筒掘砌工程施工组织设计.doc

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1、前言某某煤业有限公司芦村一号矿井设计生产能力为2.40Mt/a，采用主斜井、副立井和回风立井混合开拓，单水平盘区式开采。根据本工程设计的特点，结合我处施工装备和技术特点，编制了副立井的施工组织设计，选用了行之有效的设备和先进可靠的施工技术、施工工艺，其主要特点如下：1）、井筒施工装备了以大绞车、大吊桶、大模板、重型伞钻、中心回转抓岩机、自动翻矸、汽车排矸为主体的立井施工机械化作业线，施工机械化程度较高。2）、井筒表土和基岩段均采用短段掘砌混合作业，整体活动式金属模板砌壁，液压自动脱模；两层吊盘作业，连续不间断施工。3）、表土采用风镐和高效风铲挖掘，挖机装罐，适时组织快速施工；4）、基岩段使用S

2、JZ6.9型伞钻配YGZ70型导轨式凿岩机钻眼，实施深孔光面爆破，采用导爆管起爆等爆破新技术，以提高炮眼利用率和循环进尺。5）、硐室工程采用下行分层法掘进，锚网喷临时支护，确保工程质量和施工安全。6）、建立健全目标管理责任制，实行项目法管理，实现质量、进度、安全和成本四大控制。7）、坚持安全生产和文明施工，实行标准化管理，不断改善作业环境和劳动条件，提高劳动生产率。8）、搞好环境保护工作，污水排放、噪音、粉尘与废气排放等均符合国家标准，做到文明施工。施工组织设计大纲编制依据：（1）某某煤业有限公司芦村一号煤矿井筒工程施工承包意向的征询函（2）某某煤业有限公司芦村一号煤矿副立井井筒井壁结构平、剖

3、面图（3）煤矿井巷工程质量验收规范（GB 50213-2010）；（4）煤矿井巷工程施工规范（GB 50511-2010）； （5）煤矿安全规程（2011年版）；（6）煤矿建设安全规定（试行）。（7）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）（8）钢筋机械连接通用技术规程（JGJ107-96）1.工程概况及特点1.1工程概况某某煤业有限公司芦村一号矿井设计生产能力为2.40Mt/a，采用主斜井、副立井和回风立井混合开拓，单水平盘区式开采。其中副立井井筒净直径8.4m，井深455.5m，井筒采用普通法施工，在洛河组及其以上（表土及含水层）采用双层钢筋混凝土砌碹支护，支护厚度700

4、mm，工程量约为100m；正常基岩段采用单层钢筋混凝土支护，支护厚度600mm，其中马头门以上及井底水窝段约60m需要双层配筋。混凝土强度等级均为C40。井筒及支护参数、工程量详见下表1、表2：表1 井 筒 相 关 技 术 参 数 表序号井 筒特 征副 立 井1井筒坐标(m)经距（Y）3971244.000纬距（X）36575695.0002方位角/（）03井筒倾角/ ()904井口标程/（m）+1097.5005井底标程/（m）+670.0006井筒长度/深度（m）455.57井筒直径（m）净直径（m）8.4表土及含水层段荒径（m）9.8基岩段荒径（m）9.68井筒断面（m2）净面积55.4

5、2表土及含水层段掘进断面（m2）75.43基岩段掘进断面（m2）72.389支 护厚度/mm700/600形式及材料钢筋混凝土（双层筋/单层筋）表2 井筒支护方式及工程量一览表序序号巷道名称净断面（m2）掘进断面（m2）支护方式支护厚度（mm）工程量(m)1副立井表土及含水层段55.4275.43钢筋砼（双层筋）700100正常段55.4272.38钢筋砼（单层筋）600295.5马头门及水窝段55.4272.38钢筋砼（双层筋）600601.2交通地理、地貌情况1.2.1交通位置某某煤业有限公司芦村一号矿位于陕西省富县西南，行政隶属富县直罗镇及黄陵县双龙镇管辖，矿井距富县县城约70Km，工业

6、广场现有简易公路（22.5Km）至直罗镇与309国道及青兰高速联接，距西安230km，距延安90km，交通较为方便。1.2.2地形、地貌、气候某某煤业有限公司芦村一号矿位于陕北黄土高原南部，森林密布，由于地表水流的长期切割侵蚀，沟谷中基岩裸露，沟壑纵横。属地形较为复杂的中低山丘陵区。最高点位于好汉圪垯，海拔1537.00m，最低点位于葫芦河河谷，海拔971.00m，相对高差566.00m。区内气候特点是：降水偏少，干旱较重，冷热适中，干旱多雹，光照充足，风沙较少。年平均气温为9.1，年极端最高气温为38.7，年极端最低气温为-26.3，年平均降水量为567.5mm，平均无霜期为175天。常年主

7、导风向为西北风和东南风，夏季多为东南风，冬季多为西北风；年平均风速3.3m/s，最大风速25m/s。区内最大河流为葫芦河，由北向东从勘查区东北部穿过。流经勘查区主要河流为葫芦河支流小河子川，受气候影响，本区河流均属典型的季节性河流，流量随季节变化较大。据史载，黄陵地区在1599年发生过6级地震；历史上1556年陕西华县大地震、1815年山西平陆地震、1920年宁夏海原大地震均波及本区。因此，本区地震烈度可按6考虑，地震动峰值加速度0.05g。本区属林区，人口稀少，粮食以小麦和玉米为主，无工业生产。区内无老窑及生产矿井。1.3地质概况1.3.1地 层根据地表出露及钻孔揭露，地层由新至老依次有：第

8、四系全新统（Q4），白垩系下统洛河组（K1l），侏罗系中统安定组（J2a），侏罗系中统直罗组（J2z），延安组（J2y），现分述如下：1第四系全新统（Q4）主要由河谷冲洪积层组成。图4-1 探坑（T）柱状图图4-1 探坑（）柱状图冲洪积层（Q4al）：分布于沟谷处，该层厚为12.6017.20m。上部由再生黄土组成，中夹钙质结核；下部为沙砾石层，成份以松散沙、石灰岩及石英砾岩组成，分选性差，滚圆度较好，砾径14cm。与下伏地层呈不整合接触。2白垩系下统洛河组（K1l）该层厚67.99m，主要由棕红色中粒砂岩组成，下部夹细粒砂岩砂岩薄层，上部夹泥岩薄层。中粒砂岩的颗粒成份以石英、长石为主，次棱角

9、状分，分选性中等，泥钙质胶结，发育大型板状、楔状交错层理。与下伏地层呈假整合接触。3侏罗系中统安定组（J2a）该层厚25.67m，岩性以紫红色，褐灰色粉砂岩为主，局部夹薄层泥岩，裂隙发育，被石膏充填，钙质、泥钙质胶结，显微波状层理。与下伏地层呈假整合接触。4侏罗系中统直罗组（J2z）本组分为上、下两段。上段由棕红色、褐灰色及灰绿泥岩、砂质泥岩、中细粒砂岩组成，厚104.92m。下段由灰绿色粉砂岩、泥岩及含砾粗砂岩组成，厚95.42m。与下伏地层假整合接触。5侏罗系中统延安组（J2y）该段延安组分三段。第一段以灰黑色粉砂岩为主，局部夹细粒砂岩、砂质泥岩薄层，上部夹薄煤线及可采的2号煤层，厚度54

10、.19m。第二段上部以灰黑色砂质泥岩、粉砂岩为主，底部为灰白色细粒砂岩，夹黑色条带，层面含暗色矿物及云母碎片，为标志层K2，厚度42.13m。第三段上部以灰色灰黑色粉砂岩、砂质泥岩为主，底部为灰白色粉砂岩，厚度为54.95m。与下伏地层假整合接触。1.3.2、勘查区构造勘查区位于黄陵矿区西北部，为一倾向北西的单斜构造，地层倾角约1-3，其上发育有宽缓的波状起伏。从2号煤层底板等高线图上可以看出：勘查区内延安组地层呈一倾向北西的单斜构造，西部地层倾角1左右，较为平缓；中部靠近党家河井田有较为宽缓的波状起伏，地层倾角2-3。东部与西部地层倾向保持一致，地层倾角约3左右。勘查区内未见断层及岩浆岩，构

11、造简单。1.3.3井筒水文地质1.3.3.1 含（隔）水层勘查区地表被第四系松散层掩盖，属掩盖至半掩盖区，仅在沟谷中有基岩裸露。地下水运移受区域地下水的控制，显示一定的成层性特征。据水文地质测绘与钻孔资料，以赋水特征将勘查区内含（隔）水层自上而下依次划分为第四系孔隙潜水含水层和基岩裂隙含水层两种含水类型。1. 第四系全新统冲、洪积层孔隙潜水含水层（Q4al）揭露Q4al 厚度12.6017.20m ，平均厚度14.9m。该地层在沟谷有少量泉水出露，流量0-0.61 L/s。据邻区双龙镇附近钻孔抽水试验资料：涌水量0.569-5.85L/s，单位涌水量0.625-4.664L/s.m，渗透系数1

12、2.625-85.17m/d。该层属富水性中等的孔隙潜水含水层。2. 白垩系下统洛河砂岩裂隙含水层（K1l）洛河组厚度25.5125.67m，平均68.17m，岩性以棕红色、紫红色巨厚层状长石石英中粒砂岩为主，夹泥岩、粉砂岩薄层。分选性好，次棱角状，接触式泥钙质胶结，松散，发育大型板状、楔状交错层理，风化后呈粉、细砂。静止水位埋深为3.53-5.88m，涌水量为2.97-9.202L/s，单位涌水量为0.609890-0.742588L/s.m，渗透系数为0.816134-1.064104m/d。该层属富水性中等的孔隙裂隙含水层。（3）侏罗系中统安定组泥灰岩裂隙含水层（J2a）安定组厚度67.

13、9968.35m，平均25.59m，岩性上部为暗紫色、紫灰色、灰黄色泥灰岩，夹淡红色白云质泥灰岩及粉砂岩与泥岩薄层，下部为紫灰色、褐黄色及黑色泥岩，局部夹石膏薄层，近水平层理，泥岩易风化成鳞片状。邻区黄陵一号煤矿生产勘探SK23号孔对洛河组、洛河组与安定组分别进行了抽水试验，洛河组单层抽水时，钻孔涌水量0.610-1.519L/s，平均单位涌水量0.11698L/s.m；与安定组混合抽水时，钻孔涌水量0.912-1.828L/s，平均单位涌水量0.100406L/s.m,较为接近。从水质分析结果看，K1l含水层水质为HCO3-CaMg型，矿化度0.414g/L，混合水水质亦为HCO3-CaMg

14、型，矿化度0.420g/L，极为接近，由此说明安定组地层富水性弱，基本不含水。该层属富水性弱的裂隙含水层。（4）侏罗系中统直罗组砂岩裂隙含水层（J2z）直罗组分为上下两段。上段厚度104.92 m。上部为紫灰色、杂色泥岩、粉砂岩，夹细粒砂岩条带，下部为中粒砂岩、粉砂岩与泥岩互层，底部为中-细粒砂岩，分选性差，接触-孔隙式泥质胶结。本段厚度较大，分布稳定，岩性以泥岩、粉砂岩为主，富水性极弱，可作为上、下含水层的相对隔水层。下段全区分布，厚度95.42m。中、下部以灰白色中、粗粒长石石英砂岩为主，底部含砾，俗称“直罗砂岩”。粒度自上而下逐渐变粗。砂岩分选性差，次棱角状，孔隙-基底式泥质胶结。上部裂

15、隙发育，局部较破碎，岩芯表面可见白色盐霜及油迹。据党家河勘查区6-3号钻孔抽水试验资料：水位埋深30.60m，涌水量0.260L/s，单位涌水量0.00313L/s.m，渗透系数0.002118m/d。该层属富水性弱的裂隙承压含水层。（5）侏罗系中统延安组砂岩裂隙含水层（J2y）延安组为本区含煤地层，新J1钻孔延安组厚度151.27m，岩性以深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主，夹细粒砂岩薄层。本含水层主要含水段为煤层顶板以上中、细粒砂岩，粒度粗、细相间。勘探阶段施工的水1、6-2、13-7号孔进行了直罗组与延安组混合抽水试验，涌水量为0.091-0.102L/s，单位涌水量为0.000915-0.002797 L/sm，渗透系