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·太原市梗阳实业集团有限公司麦地掌矿井施工组织设计说明书煤炭工业济南设计研究院有限公司二○一二年四月
太原市梗阳实业集团有限公司麦地掌矿井施工组织设计说明书工程编号:SZ1215工程规模:1.20Mt/a总经理:戴良发总工程师:付小敏项目负责人:李林煤炭工业济南设计研究院有限公司二○一二年四月
目录前言1第一章地质条件及初设概况5第一节矿井交通位置及自然条件5第二节井田地质及工程地质条件7第三节矿井设计概况18第二章矿井建设前期准备工作36第一节工业场地平整36第二节交通运输36第三节前期临时供电与通讯38第四节临时供水与场内外排水39第五节采暖、通风及供热40第六节前期施工图供应42第七节永久建筑物及设施的利用43第八节临时建筑及临时设施44第九节前期工程排队及投资45第三章矿建工程47第一节井筒补充勘探地质报告资料及施工方法选择47第二节井筒施工方案50第三节井筒施工布置54第四节相关硐室施工56第五节井下临时工程57第六节井巷工程量及工程排队58第七节施工技术及安全措施58第四章矿井施工主要辅助工程61第一节矿井临时提升61第二节供电671201071072012年4月
第三节建井期通风70第四节矿井排水73第五节临时压风74第六节井上下照明、通讯及信号75第七节地面排矸及工程煤处理76第五章土建工程78第一节土建工程量78第二节土建工程排队79第三节主要建筑物的施工方法79第四节施工总平面布置80第五节安全、质量和加快施工速度的措施81第六章机电安装工程83第一节机电安装工程量83第二节机电安装工程排队83第三节主要安装工程的施工方法84第四节施工技术管理与安全质量措施89第七章矿井建设工期91第一节工程施工特点及工程排队原则91第二节井筒开工顺序和井筒交替安排92第三节建设工期安排92第四节关键工程的工期控制94第八章矿井建设的技术进步、节能与环境保护96第一节新技术、新工艺、新装备的应用96第二节建井期间的节能工作97第三节矿井建设期间的环境保护98第九章建设资金与劳动力101第一节劳动力计划101第二节资金供应计划1031201071072012年4月
第三节矿井建设期间降低造价、提高经济效益的措施106第十章矿井建设的组织与管理109第一节推行项目法人责任制109第二节推行建设监理制110第三节招标与投标110第四节职工培训1111201071072012年4月
施工组织设计附图目录序号图纸名称图号1井巷工程综合进度网络图SZl215—186—12矿井建设三类工程综合进度横道图SZl215—186—23土建及安装工程施工进度表SZl215—186—34矿井临时通风系统示意图SZl215—171一l5矿井永久通风系统形成后通风示意图SZl215—171一26工业场地施工总平面布置图SZl215—447—17工业场地施工土方调配图SZl215—445—18地面供电系统图SZl215—261—19井下供电系统图SZl215—262—11201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计前言前言一、施工组织设计的指导思想本施工组织设计的指导思想是:坚决贯彻我国在发展社会主义市场经济条件下建设有中国特色现代化矿井的各项方针政策,认真实行两个根本性转变,吸取大型现代化矿井建设的成功经验,深化改革,依靠科技进步,密切结合矿井实际,以提高矿井经济效益为中心,以矿井设计改革及建设施工方案的优化为重点,从分析矿井建设主要矛盾线入手,优化施工方案和方法,合理安排矿井建设过程中的各个生产环节和各个单位工程之间的平行交叉作业和协调、均衡施工,在确保安全和工程质量的前提下安排工程进度,缩短建设周期,尽快形成矿井的综合生产能力,努力把麦地掌矿井建设成为投资省、工期短、质量优、达产快、效益好的具有中国特色的现代化矿井。二、施工组织设计的编制原则1、在保证各生产系统和生活服务设施全部完成的基础上,尽可能缩短矿井建设工期,力求达到投资省、工期短、质量优、达产快、效益好的目标。2、认真研究施工方案及施工方法,对矿井建设期间的各种重点工程施工方案应从经济、技术上进行充分论证的基础上选定,切实做到科学设计、精心施工。3、合理确定矿、土、安三类工程施工进度指标,本着实事求是的态度,参照全国近年的进度指标及工期定额指标,确定麦地掌矿井建设施工进度指标。4、合理安排施工顺序,在正确选择经济合理的施工方法和方案的基础上,认真分析矿井建设主要矛盾线,对矿、土、安三类工程进行综合排队,确定矿井建设总工期。5、合理采用和推广国内外行之有效的先进技术和经验,选用成熟配套的施工设备。6、尽量利用永久建筑和永久设施建井,严格控制大临工程,以达到缩短工期、降低造价、提高工程质量和投资效益的目的。7、建设资金、劳动力的合理安排,在初步设计概算总投资及效率的基础上编制逐年投资计划。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计前言三、施工组织设计的编制范围本施工组织设计的编制范围和内容仅限于矿井部分:1、本施工组织设计的编制起点从完成工业场地购地后,围墙及“五通一平”工程准备施工开始。2、按批准的矿井初步设计,完成矿井投产标准所规定的全部井巷工程,形成矿井投产所必须的十九个主要系统:(1)井筒;(2)井底车场巷道及硐室;(3)主要运输道及回风道;(4)采区;(5)提升系统;(6)排水系统;(7)通风系统;(8)压风系统;(9)地面生产系统;(10)安全技术及监控系统;(11)通讯调度及计算中心;(12)供电系统;(13)地面运输;(14)室外给排水及供热;(15)辅助厂房及仓库;(16)行政福利设施;(17)场区设施;(18)居住区;(19)环境保护及“三废”处理四、本施工组织设计的主要技术经济指标1、矿井设计规模:1.2Mt/a2、矿井设计井巷工程量:1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计前言井巷长度19483.13m万吨掘进率162.36m/万t3、总占地面积:19.8hm24、在籍人数:1036人5、全员效率:6.06t/工6、矿井建设总工期:60个月7、项目总投资:141868.73万元五、有关问题的说明与建议1、井筒开工顺序本矿井井巷工程量较大,井筒施工设施较简单,为尽快形成永久供电、排水、提升及煤流等系统,确定三个井筒同时施工。2、井筒临时改绞建井期间井筒到底后提升是否临时改绞取决于以下几个因素:(1)井筒断面的大小,提升容器布置满足提升能力的程度;(2)井上下的相关工程,能否满足井筒改绞的要求,其工程量和投资最省;(3)井筒施工和装备时间短,改绞后能较长时间服务于关键线路工程的施工。因井巷工程量较大,为保证矿井建设的顺利进行,回风立井井筒到底后临时改绞,同时担负建井临时提升任务。3、矿井建设工期本矿井是一座大型矿井,建设所需资金、设备器材及人力方面需求量较大。为了实现本设计安排的合理工期,建设单位应在投资、设备等各方面给予充分保证,若不能按设计规定的计划按时供应,合理的工期就难以实现。为了保证矿井建设按设计工期建成,对担负井筒、主要硐室、大巷、顺槽与综采、综掘、大巷胶带机等重要工程的施工、安装人员,要加以认真的组织培训。根据矿建工程计划安排,为了保证长壁综采工作面的接续,必须采用综掘设备施工顺槽,因此必须提前动用生产用综掘机,建设单位应先于顺槽施工前采购,以加快施工进度。4、矿井水源1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计前言本矿区地下水源不允许开采,由建设单位与周围企业联合共同投资建设取水工程,在清泉湖设水处理厂,建设两条管线分别将地下水和处理后的湖水输送至矿井工业场地的两座高位水池。取水工程直接影响矿井的开工建设。因此,应保证在矿井准备期前完成取水工程。5、矿井供电本矿井井筒开工时用电负荷较大,周围农用电网无法满足要求。为减少大临工程,节省投资,设计采用永久变电所供电。因此,应保证在矿井准备期前完成输电线路及永久变电所工程。6、矿井建材据了解当地可提供沙、石、砖等基础材料。主要建筑材料如钢材、水泥等需由外地购进。主要建筑材料的质量及采购、运输等环节应得到保障。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况第一章地质条件及初设概况第一节矿井交通位置及自然条件一、位置和交通麦地掌矿井位于山西省清徐县马峪乡程家坪、麦地掌村及古交市邢家社乡陈家社村一带,南距清徐县城约10km,属清徐详查勘探区和邢家社普查区的一部分。行政区划大部分属清徐县马峪乡管辖,北部局部属古交市邢家社乡管辖。地理位置为:东经112°14′00″~112°18′12″北纬37°42′30″~37°45′45″矿井交通位置详见图1-1-1。二、地形地貌本井田位于吕梁山脉中段东翼西山含煤盆地东南角,地势总体西北高、东南低,属低~中山地形,大部基岩裸露,黄土零星分布于缓坡及低山地区,土层薄、植被少,风化作用强烈,沟谷多呈“V”字形。井田内最高点在北部公鸡冒,海拔标高+1718.2m,最低点在井田东南部白石沟内,海拔标高+1100m,最大相对高差618.20m。三、气象及地震井田属暖温带大陆性季风气候,一年四季分明,光照充足,冬季寒冷少雪,春季干旱多风,夏季雨量集中,常出现洪水、冰雹灾害,秋季多为晴朗凉爽天气。年平均气温10.2℃,一般一月份气温最低,平均-6℃,七月份气温最高,平均气温24.1℃。初霜期为十月中旬,终霜期为翌年的四月中旬,平均无霜期为184d。最大冻土深度61cm。年平均降雨量465.1mm,日最大降雨量152.5mm。年平均蒸发量1798.3mm。风向多为西北风,年平均风速2.4m/s,每年8级以上大风平均天数为18d。根据国标GB18036-2001《中国地震动参数区划图》,本区地震动峰值加速度为0.20g,所对应的地震基本烈度值为Ⅷ1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况度。据记载,该区曾发生过多次地震灾害。最烈者为1037年。据宋史记载:宋仁宗、景佑4年12月,忻、代、并三州地震,忻州死亡19742人,伤5655人,牲畜5万余头。代州死亡759人,并州1890人。本井田靠近太原市区,近期所发生地震最高为5级。清徐、徐沟一带发生过6级地震。图1-1-1交通位置图四、区域经济简况本区以农业为主,主要农作物有谷子、攸麦、豆类及油料等,近年工矿企业发展较快,主要为煤矿、化肥、建材、机械加工及制造业,其中煤矿为该区重要的支柱行业。五、矿井建设的外部条件(一)交通运输本井田位于清徐县城北约10km1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况处,其间有清徐~古交公路相通;清徐县城距太原市约40km,其间有307国道、太原~柳林高速公路相通,运输条件优越。(二)电源条件在本矿西南方23km处已建有东于110kV变电站,该变电站安装主变压器100MVA,配有35kV出线间隔,电源容量能满足本矿生产生活用电要求。已经取得太原供电分公司用电意向批复。(三)通讯本矿距清徐县10km,清徐县实现了区内电话程控化,并全部进入国际、国内自动传输网,矿井通信系统与地方光缆接通,即可与世界各地进行直接通话,与国内外实现高速网络通讯。另外,移动通信覆盖本区,通讯条件良好。(四)水源井田及其邻近白石沟、峪道川尚有少量地表水,当地居民用水多取自第四系砂砾石层孔隙潜水或基岩裂隙水,但水量有限。据山西省水资源研究所提交的水资源论证报告,矿井建设及生活用水,取自井田东南15km处的清泉湖及上固驿洪积扇孔隙水,已取得取水许可证。矿井建成后,井下排水可作为生产及生活用水利用。(五)主要建筑材料供应条件该矿主要建筑材料如钢材、木材等需外购解决,料石、砖、水泥、白灰等可就地解决,建筑材料的供应能够满足矿井建设和生产的需要。(六)矿井建设外部条件综合评价矿井工业场地位于清徐县城北约10km处,交通便利。矿井水源、电源已落实,矿井投产后的供水供电有保障。矿井建设材料大部分可就地解决,少部分材料需从外地购进。总之,矿井建设的外部条件已经具备。第二节井田地质及工程地质条件一、井田地层1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况井田内地表出露的地层有上石盒子组、石千峰组、刘家沟组及第四系,其余地层均为钻孔揭露,现由老至新分述如下:1、奥陶系中统峰峰组(O2f)据钻孔揭露,下段以浅灰、灰色角砾状泥灰岩、白云质灰岩为主,夹脉状及结晶状石膏层,厚80~97m,本井田B1号孔揭露厚度95.82m。上段为深灰、浅灰色厚层状石灰岩夹白云质灰岩,厚26~44m,本井田B1号孔揭露厚度26.00m。全组厚106~141m。2、石炭系中统本溪组(C2b)底部以铁铝岩层与下伏峰峰组平行不整合接触。岩性由深灰、浅灰及灰色细~中粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩、石灰岩及煤组成。全组厚23.00~49.00m,平均32.84m。3、石炭系上统太原组(C3t)底部以K1砂岩连续沉积于本溪组之上。岩性为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、石灰岩及浅灰色砂岩组成,含煤7层,为井田主要含煤地层之一。全组厚58.26~93.00m,平均74.68m。4、二叠系下统山西组(P1s)底部以K3砂岩连续沉积于太原组之上,岩性为浅灰、灰白色含砾细~粗粒砂岩,其上由深灰~灰色砂质泥岩、泥岩及6层煤组成,为井田另一主要含煤地层。全组厚45.00~78.00m,平均61.00m。5、二叠系下统下石盒子组(P1x)底部以K4砂岩连续沉积于山西组之上,下部岩性为灰、深灰色砂质泥岩、粉砂岩及细砂岩互层,夹1~2层薄煤线,中上部为黄绿、灰绿色粉砂岩、细砂岩及砂质泥岩互层。全组厚78.00~124.00m,平均93m。6、二叠系上统上石盒子组(P2s)井田内大范围出露,依据岩性特征分为上下两段:下段(P2s1):底部以K6砂岩连续沉积于下石盒子组之上,岩性以黄绿、灰绿色泥岩及细砂岩、粉砂岩为主,夹紫色、暗紫色砂质泥岩,中、下部含锰铁质结核。本段厚157.50~223.83m,平均192.04m。上段(P2s2):K7砂岩底至K8砂岩底,厚224~247m,平均233m1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况,岩性为暗紫、黄灰、灰绿色砂质泥岩和中、粗粒砂岩互层。本段以兰灰色砂质泥岩及砂岩中含肉红色长石为其特征。砂岩中长石含量自下而上增多。K7砂岩以上含有1~2层铁锰质结核,呈透镜状分布,厚0.5m。7、二叠系上统石千峰组(P2sh)K8砂岩底至K9砂岩底。厚126.00~138.5m,平均130.2m。与P2s地层连续沉积。岩性为紫红色泥岩与黄绿色中、粗粒砂岩互层。紫红色泥岩中含2~3层泥灰质或钙质结核。砂岩成分肉红色长石含量更多。K8为紫色含砾粗砂岩。成分为长石石英杂砂岩,长石为肉红色,杂基为灰绿色泥质和粉砂质。厚5~10m,厚层状,分选及磨圆度较差,全区普遍发育。8、三叠系下统刘家沟组(T1l)底界为K9砂岩,该组地层出露不完整,出露厚226m。与P2sh地层连续沉积。岩性以紫红色薄板状中细粒砂岩为主,间夹少量灰绿、紫红、暗紫色砂质泥岩。砂岩具交错层理。K9为暗紫色含砾粗砂岩,具灰绿色条带。成分含有少量肉红色长石及硅质岩屑较多。厚层状,磨圆度较好。9、第四系中上更新统(Q2+3)不整合覆盖于下伏岩层之上,中更新统(Q2)为红色土,含钙质结核,上更新统(Q3)为黄土,垂直节理发育。厚1.21~45.00m,平均8.65m。10、第四系全新统(Q4)主要分布于井田北部峪道川及其他沟谷内,为近代河床冲积形成的砾石、卵石、及泥沙等,厚0~25m,平均10m左右。二、主要地质构造西山煤田位于祁吕贺山字型构造东翼及新华夏系的复合部位。清交矿区处于西山煤田东南边缘,矿区总体为一走向北东、向北西倾斜的单斜构造,在此背景上发育着一系列褶曲和断裂构造。本井田处于清交矿区东北角,井田构造总体表现为走向近南北,向西倾斜的单斜构造,局部受武家崖背斜、张家山向斜和峪道川向斜的影响,使地层走向发生了一些转折,地表地层倾角6~18°,向下至煤系倾角变缓为2~11°,井田内断层稀少,有陷落柱及滑坡等构造,井田内未见岩浆岩,总之,井田构造复杂程度属简单类。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况1、褶曲(1)武家崖背斜位于井田东南部武家崖村一带,走向北东55~60°,北翼倾角10°,南翼6~8°,幅度约40m,走向长约1400m,与其南部张家山向斜为一组。(2)张家山向斜位于武家崖背斜以南张家山村一带,与武家崖背斜平行展布,北翼倾角10°左右,走向长约2000m。(3)峪道川向斜位于井田北部边界附近,与杜儿坪断层交叉,两翼倾角6~18°,轴部为刘家沟组地层。(4)童子川向斜位于井田西部,走向近南北,向东凸出,呈弧形展布,延展长度约2000m左右,东翼地层倾角较大10~15°左右,西翼地层较缓,5~9°,属两翼宽缓的不对称向斜。(5)岳家湾背斜位于井田西部边界附近,轴线走向N25°W,延展长度约1500m左右,西翼地层倾角8~10°,属两翼对称的宽缓背斜。2、断层(1)杜儿坪正断层(F1)位于井田北部,走向北东53~55°,倾向北西,倾角75~79°,一般落差25~50m,井田内落差40~50m,井田内延展长度1.3km。该断层构成官地矿和杜儿坪矿的井田边界,控制程度较高。(2)F2正断层位于杜儿坪正断层以南100~270m,与其大致平行延伸构成地垒,走向北东55°,倾向南东,倾角85°,落差10~15m,延展长度8km左右。井田内延展长度1.5km,断层控制程度较高。3、陷落柱本井田在勘探过程中,地表发现两个陷落柱,陷落柱X1位于井田西北角,地表呈圆形出露,直径40m。陷落柱X21201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况位于井田东南角,地表呈椭圆形出露,长轴呈北西向,轴长50m,短轴呈北东向,轴长30m。勘探过程中有两个钻孔遇陷落柱(4、8号孔),在补勘B2号孔中9号煤层下又遇陷落柱,说明本井田陷落柱较发育。本井田东邻官地煤矿,在开采过程中证实本地区陷落柱较发育,且多数未塌陷到地表,单个陷落柱在平面上呈圆形或椭圆形,在剖面上呈倒锥形,对煤层的破坏直径一般50~100m。据官地矿资料平均16个/km2陷落柱,陷落柱面积占开采面积的4.5%。三、煤层1、含煤性井田主要含煤地层为山西组及太原组,含煤地层总厚135.68m,含煤13层,依次为02、03、1、2、3、4、6、7、8上、8、9、10、11号,煤层总厚为12.39m,含煤系数8.98%,其中2、6、8、9号煤层全井田或基本全井田稳定可采,02号煤层属局部可采的不稳定煤层,其余煤层均不可采,可采煤层总厚为10.14m,可采含煤系数7.47%。太原组是井田内主要的含煤地层之一,总厚74.68m,含煤7层,依次为6、7、8上、8、9、10、11号,煤层总厚7.39m,含煤系数为10.00%。其中6、8、9号煤层全井田或基本全井田稳定可采,可采煤层总厚6.65m,可采含煤系数8.90%。其余煤层均不可采。山西组是井田内另一主要含煤地层,总厚61.00m,含煤6层,依次为02、03、1、2、3、4号,煤层总厚4.80m,含煤系数为7.87%。其中2号煤层属全井田稳定可采,02号煤层属局部可采的不稳定煤层,其余煤层均不可采,可采煤层总厚3.49m含煤系数5.72%。2、可采煤层井田内可采煤层有山西组的02、2号煤层及太原组的6、8、9号煤层,现将其分述如下:(1)02号煤层位于山西组上部,煤层厚0.00~2.00m,平均1.07m,井田内7号孔煤层厚度为零,最厚点在井田南部JJ-补1号孔处。本层属不稳定局部可采煤层,结构简单,不含或含一层夹矸。可采区主要位于井田中南部,可采面积约占井田面积的52%。顶板多为泥岩,砂质泥岩、粉砂岩,局部为中粒砂岩;底板多为泥岩或砂质泥岩。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况(2)2号煤层位于山西组中部,上距K4砂岩25.87~37.65m,平均30.00m,煤层厚1.55~3.25m,平均2.42m,煤层厚度最小为井田东南部9号孔1.55m,最厚点为井田中部3号孔3.25m。结构简单,一般不含夹矸,局部含1层夹矸,属全井田稳定的可采煤层。顶板岩性为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩,局部为细粒砂岩;底板岩性为细粒砂岩、砂质泥岩。(3)6号煤层位于太原组上部,七里沟砂岩之上,L5灰岩之下,厚0.91~2.75m,平均1.88m,井田东部较厚,西部较薄,最薄点为井田西南部7号孔0.91m,最厚点为井田中部3号孔2.75m,结构较简单,含1~2层夹矸,属全井田稳定的可采煤层。顶板为泥岩、泥灰岩、砂质泥岩;底板为泥岩、砂质泥岩、中粒砂岩。(4)8号煤层位于太原组下部,厚1.42~2.65m,平均2.21m,煤层厚度变化不大,最薄点为井田西南部7号孔1.42m,最厚点为井田中部3号孔2.65m,煤层结构简单,一般含1层夹矸,局部不含或含2~3层夹矸。属全井田可采的稳定煤层。顶板岩性多为炭质泥岩,局部为细粒砂岩;底板多为砂质泥岩,局部为细~中粒砂岩。(5)9号煤层位于太原组下部,厚0.00~4.79m,平均2.56m,井田内西北角2号孔相变为炭质泥岩,B1号孔变薄为0.25m,最厚点在井田北部B4号孔4.79m,结构简单,一般不含或含1~2层夹矸,顶板岩性为砂质泥岩、泥岩;底板岩性为泥岩、砂质泥岩,属全井田稳定的大部可采煤层。各可采煤层特征详见表1-2-1。四、水文地质麦地掌煤矿位于清交矿区东北部的白石沟西侧,井田内无常年性河流,较大的沟谷为井田西北部峪道川,为季节性河流,平时干涸,雨季时有洪水流过,向南经清徐县城流入汾河。井田处于煤层深埋区,基岩出露上石盒子组、石千峰组、刘家沟组,其下伏地层均未出露。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况表1-2-1各可采煤层特征表含煤地层煤层号煤层厚度(m)最小~最大平均煤层间距(m)最小~最大平均结构夹矸层数顶板岩性底板岩性可采性稳定性山西组020~2.001.0711.50~25.1018.75简单0~1泥岩泥岩局部可采不稳定21.55~3.252.42简单0~1砂质泥岩细粒砂岩全区可采稳定30.89~52.5042.72太原组60.91~2.751.88较简单1~2泥岩、泥灰岩泥岩全区可采稳定26.10~33.6429.2681.42~2.652.21简单1~3炭质泥岩砂质泥岩全区可采稳定7.30~15.3211.3190~4.792.56简单0~2砂质泥岩泥岩大部可采稳定1、含水层井田内有两种类型含水层,即砂岩裂隙含水层和石灰岩岩溶裂隙含水层。现叙述如下:(1)奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层补充勘探施工的B1号钻孔揭露该地层141.48m,据清徐矿区详查资料奥陶系中统分上、下马家沟组和峰峰组,以上马家沟组及峰峰组石灰岩为主要含水层,含水结构以溶隙、溶孔为主。奥灰在井田内处于深埋区。据井田相邻小回沟井田上马家沟组与峰峰组混合抽水试验,其单位涌水量0.002L/s.m,渗透系数0.00365m/d。含水层富水性弱。水质类型属SO4·HCO3-Ca·Na。另据井田南部5.8km处的鑫泰煤矿T3号孔,上马家沟组与峰峰组混合抽水试验,其单位涌水量0.00075L/s.m,渗透系数0.0065m/d,水位标高+821.73m,含水层富水性弱。水质类型属SO4-Ca·K+Na型。补充勘探在B1号钻孔中对奥陶系中统峰峰组及上马家沟组进行了混合稳定水位观测,其水位标高为+849.96m。(2)石炭系上统太原组石灰岩、砂岩含水层太原组以碎屑岩类夹石灰岩为主,为主要含煤地层之一,含水层主要为L1、K2、L4、L5石灰岩及间夹砂岩。补充勘探施工的B2号钻孔对其进行了抽水试验,含水层厚度为24.60m,水位标高+1486.07m,单位涌水量0.001628L/s.m,渗透系数1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况0.005149m/d。水质类型HCO3·SO4-Ca。抽水试验结果表明含水层富水性弱。(3)二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层山西组以碎屑岩为主,含水层主要为2号煤顶板以上砂岩,补充勘探施工的B2号钻孔对山西组以上进行了混合抽水试验,含水层厚度为22.95m,水位标高+1493.74m,单位涌水量0.008095L/s.m,渗透系数0.028m/d。水质类型HCO3·CO3-K+Na。抽水试验结果表明含水层富水性弱。2、隔水层9号煤层至奥陶系顶面之间的岩层,厚60m左右,以泥质岩类为主,具有较好的隔水性能,对奥灰水可起到隔水作用,为良好的隔水层。石炭、二叠系含水层之间的岩层,可视为隔水层。3、陷落柱的导水性本井田在勘探施工过程中有两个钻孔(4、8号)遇陷落柱,在钻进过程中井液消耗量均小于0.06m3/h,说明本井田陷落柱导水性差。4、井田水文地质条件评述井田内地形、植被条件不利于大气降水入渗。主要对煤矿床充水的含水层富水性弱。井田内断层稀少,陷落柱规模小,对岩层破坏程度小,含水层之间水力联系微弱或无联系。一般来说,井田水文地质条件简单。本井田上组煤以顶板砂岩裂隙含水层充水为主,据井田水文地质资料,主要充水含水层富水性弱,井田构造简单,根据规范,本井田上组煤的水文地质勘探类型属二类一型。本井田下组煤以顶板岩溶裂隙含水层充水为主,据井田水文地质资料,主要含水层(L1、K2、L4、L5)富水性弱,据规范本井田下组煤的水文地质勘探类型属三类一型。5、充水因素井田内地表水体主要为西北部峪道川,为季节性河流。在此地段2号煤层埋深大于550m,对煤层开采没有影响。井田主要可采煤层为02、2、6、8、9号煤,02、2号煤层位于山西组顶部和中部,以其上覆的砂岩含水层为主要充水含水层。6、8、9号煤位于太原组,以其上覆的石灰岩为主要充水含水层。煤系上覆含水层距煤层较远,一般不对煤矿床充水。煤系下1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况伏奥灰含水层其水位标高+849.96m,02号煤层底板的最低标高为+840m,低于奥灰水位9.96m,02号煤层底板距奥灰面间距为180.47m,经计算奥灰突水系数为0.012Mpa/m;2号煤层底板的最低标高为+800m,低于奥灰水位49.96m,2号煤层底板距奥灰面间距为157.46m,经计算突水系数为0.015Mpa/m;6号煤层底板的最低标高为+759m,低于奥灰水位90.96m,6号煤层底板距奥灰面间距为107.56m,经计算突水系数为0.022Mpa/m;8号煤层底板的最低标高为+729m,低于奥灰水位120.96m,8号煤层底板距奥灰面间距为73.87m,经计算突水系数为0.034Mpa/m;9号煤层底板的最低标高为+690m,低于奥灰水位159.96m,由于9号煤层底板与奥灰之间60m左右隔水层的存在,经计算奥灰水突水系数为0.050Mpa/m。由此可见各煤层突水系数均小于底板受构造破坏块段突水系数0.06Mpa/m,因此奥灰水对煤层开采影响不大,但在有断层、陷落柱存在的地段,要注意奥灰突水问题。6、矿井涌水量本井田构造简单,地层平缓,首采煤层为井田内2号煤层,本次预算先期开采地段内2号煤层顶板直接充水含水层对矿井涌水量影响不大。根据地质报告,本矿井初期开采2号煤层时,矿井正常涌水量为80m3/h。地质报告没有提供矿井最大涌水量,设计考虑井下消防洒水等因素,矿井正常涌水量按100m3/h,最大涌水量按200m3/h进行排水设备选型计算。五、其它开采技术条件1、煤层顶底板情况井田可采煤层为02、2、6、8、9号煤。02号煤层顶板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩,局部为中粒砂岩,底板为泥岩或砂质泥岩;2号煤层顶板为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩,局部为细粒砂岩,底板为细粒砂岩、砂质泥岩;6号煤层顶板为泥岩、泥灰岩、砂质泥岩,底板为泥岩、砂质泥岩、中粒砂岩;8号煤层顶板多为炭质泥岩,局部为细粒砂岩,底板多为砂质泥岩,局部为细~中粒砂岩;9号煤层顶板为砂质泥岩、泥岩,底板为泥岩、砂质泥岩。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况根据本次补充勘探钻孔岩石物理力学性质试验结果。02号煤层顶板中粒砂岩抗压强度27.9MPa,为不稳定顶板;2号煤层顶板粉砂岩、泥岩抗压强度分别为19.6、11.1MPa,为不稳定顶板;8号煤层顶板石灰岩、泥岩抗压强度分别为30.3、20.8MPa,为不稳定顶板。02号煤层底板泥岩抗压强度20.9MPa,2号煤层底板中粒砂岩、泥岩抗压强度分别为20.3、14.3MPa,6号煤层底板细粒砂岩抗压强度23.7MPa,8号煤层底板细粒砂岩抗压强度30.8MPa,泥岩抗压强度16.8~22.1MPa,9号煤层底板泥岩抗压强度13.1MPa,各可采煤层底板均为普遍底板。总之,根据本井田主要可采煤层的顶底板岩性及岩石物理力学性质试验资料,确定工程地质勘探类型为第三类。又根据本井田地形、地貌、地层岩性、地质构造、地下水静水压力等因素,确定本井田工程地质勘探的复杂程度为中等型。2、瓦斯、煤尘和煤的自燃(1)瓦斯据井田外围调查资料,浅部生产矿井多数为高瓦斯矿井,少数为低瓦斯矿井。上煤组矿井瓦斯涌出3.60~37.44m3/t,下煤组矿井瓦斯涌出12.25~77.48m3/t,下煤组大于上煤组。据清徐煤管局对碾底煤矿瓦斯鉴定结果,属高瓦斯矿井。井田煤层埋深大,属高瓦斯矿井。据井田内钻孔02、2、6、8、9号煤层瓦斯含量及瓦斯成分见表1-2-2。表1-2-2 可采煤层瓦斯含量、成分情况表煤层号甲烷含量(mL/g.r)瓦斯自然成分(%)CH4CO2N2C2~C8020.91~4.142.53(2)33.70~50.0541.88(2)1.48~2.572.03(2)43.05~64.8153.93(2)0~4.3322.166(2)21.07~8.953.99(6)38.94~88.4262.51(6)0~24.377.60(6)11.58~47.4829.17(6)0~2.6200.763(6)61.32~3.642.48(2)36.77~49.5943.18(2)1.11~17.039.07(2)32.43~61.8447.14(2)0.28~0.9500.620(2)80.97~13.417.15(6)42.98~88.1462.22(6)0~4.192.24(6)9.35~52.8335.16(6)0~1.0800.760(6)911.39(1)59.17(1)3.17(1)37.61(1)0.052(1)02号煤层甲烷含量0.91~4.14mL/g.r,平均2.53mL/g.r。瓦斯成分CH433.70~50.05%,平均41.88%;CO21.48~2.57%,平均2.03%;N243.05~64.81%,平均53.93%;C2-C80~4.332%,平均2.166%。属氮气~沼气带。2号煤层甲烷含量1.07~8.95mL/g.r,平均3.99mL/g.r。瓦斯成分CH438.94~88.42%,平均62.51%;CO20~24.37%,平均7.60%;N211.58~47.48%,平均29.17%;C2-C81201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况0~2.62%,平均0.0763。属氮气~沼气带及沼气带。6号煤层甲烷含量1.32~3.64mL/g.r,平均2.48mL/g.r。瓦斯成分CH436.77~49.59%,平均43.18%;CO21.11~17.03%,平均9.07%;N232.43~61.84%,平均47.14%;C2-C80.28~0.95%,平均0.62%。属氮气~沼气带。8号煤层甲烷含量0.97~13.41mL/g.r,平均7.15mL/g.r。瓦斯成分CH442.98~88.14%,平均62.22%;CO20~4.19%,平均2.24%;N29.35~52.83%,平均35.16%;C2-C80~1.08%,平均0.760%。属氮气~沼气带及沼气带。9号煤层甲烷含量11.39mL/g.r。瓦斯成分CH459.17%;CO23.17%;N237.61%;C2-C80.052%。属氮气~沼气带。据生产矿井及钻孔瓦斯含量资料,本井田建井后,矿井瓦斯涌出应大于10m3/t,属高瓦斯矿井。建议煤层开采时,高度重视井下瓦斯监测。根据山西省煤炭工业局综合测试中心编制完成的《太原市梗阳实业有限公司麦地掌煤矿02、2号煤层瓦斯涌出量预测报告》(通过评审并已备案),矿井瓦斯涌出量见表1-2-3,根据瓦斯涌出量预测报告,本矿井为高瓦斯矿井。表1-2-3矿井瓦斯涌出量预测结果表阶段煤层日产量(t/d)瓦斯涌出量合计生产盘区(m3/t)已采盘区系数相对涌出量(m3/t)绝对涌出量(m3/min)前期21盘区(2号)363618.351.4526.6167.19中期22盘区(2号)363621.951.4535.5089.6423盘区(02号)32.091.45后期23盘区(2号)363618.351.4526.6167.19(2)煤尘在火山矿精查勘探中,对火山矿三、四坑工作面测定了4个煤尘点,其含量均大于国家规定的10mg/m3标准,上述4个样的煤尘爆炸指数为12.77~18.96%,均大于10%。另外,相邻官地矿2、6、8号煤的煤尘爆炸指数为19.88%、18.12%、14.56%。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况据以上资料分析,本井田的煤尘爆炸指数亦应大于10%,各煤层均为有爆炸性。据本次补充勘探B2、B4号孔采样作煤尘爆炸性试验,结果表明各煤层的煤尘均有爆炸性(见表1-2-4),样品由山西省煤炭地质研究所测试。表1-2-4 煤尘爆炸性试验结果表孔号煤层煤尘爆炸性火焰长度(mm)加岩粉量(%)爆炸性B224060有61030有81035有91030有B424060有63050有82545有91535有(3)煤的自燃据官地矿测定煤的自燃时间为4~6月,煤的自燃倾向等级为不自燃或不易自燃。据本次补充勘探B3、B4号孔采样作煤层自燃倾向性鉴定,其结果见表1-2-5,样品由山西省煤炭地质研究所测试。表1-2-5 煤层自燃倾向性鉴定情况表孔号煤层吸氧量(cm3/g)自燃倾向性等级自燃倾向性B320.72Ⅰ类容易自燃60.88Ⅱ类自燃80.60Ⅱ类自燃90.87Ⅲ类不易自燃B420.72Ⅰ类容易自然60.81Ⅲ类不易自燃80.93Ⅲ类不易自燃90.84Ⅲ类不易自燃(4)地温补充勘探在B1号孔中进行了简易测温工作,根据测温成果,B1号孔2号煤层的井底温度是23.2℃,最下一层可采煤层9号煤的井底温度是26.0℃,小于一级高温区1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况31℃,地温梯度1.44℃/100m,属地温正常区。另据井田南部5.8km处鑫泰煤矿T3号简易测温成果,2号煤层的井底温度是22.0℃,最下一层可采煤层9号煤的井底温度是22.4℃,地温梯度2.20℃/100m,属地温正常区。第三节矿井设计概况一、工程性质本矿井为新建矿井。二、井田开拓开采1、井田境界麦地掌井田位于山西省清徐县马峪乡程家坪、麦地掌村及古交市邢家社乡陈家社村一带,南距清徐县城约10km。行政区划大部分属清徐县马峪乡管辖,北部局部属古交市邢家社乡管辖。地理坐标为东经112°14′00″~112°18′12″,北纬37°42′30″~37°45′45″。根据采矿许可证划定的井田境界,井田范围由12个拐点连线圈定的不规则多边形,拐点坐标详见表1-3-1,井田东西最长处6.25km,南北最宽处约4.2km,井田面积16.2391km2。表1-3-1井田范围拐点坐标一览表54坐标系80坐标系拐点号X(m)Y(m)拐点号X(m)Y(m)14175984.0019613902.0014175935.78919613832.14224177836.0019613876.0024177787.79319613806.12634177764.0019608733.0034177715.75019608663.11544180077.0019608703.0044180028.75519608633.09554180096.0019610172.0054180047.76819610102.09964181946.0019610147.0064181897.77219610077.08374181958.0019611053.0074181909.77919610983.08584177849.0019614979.0084177800.80319614909.12994177844.0019614611.0094177795.80019614541.128104176919.0019614624.00104176870.79819614554.136114176914.0019614257.00114176865.79419614187.135124175989.0019614269.00124175940.79219614199.143开采标高:+1000m~+650m。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况国土部划定的井田境界图见图1-3-1。图1-3-1井田境界示意图根据《西山矿区总体规划》,麦地掌井田由7个拐点连线圈定的不规则形状的多边形,拐点坐标详见表1-3-2,井田东西最长处5.93km,南北最宽处约3.99km,井田面积21.363km2。表1-3-2井田范围拐点坐标一览表拐点编号坐标(m)拐点编号坐标(m)纬距(X)经距(Y)纬距(X)经距(Y)14177745.00019607264.00054179288.06319606253.08224179839.34119607717.51864181354.86219609560.71934182130.40719610942.68274177780.00019615000.00044177836.20119613876.435国土资源部划定的井田境界及矿区总体规划确定的井田境界关系见图1-3-2。2、煤层气矿权设置情况中联煤层气有限责任公司在太原西山煤田设置了山西省古交区块煤层气探矿权,许可证号0200000530020,本井田全部包括在其中,见图1-3-3。目前,本井田只进1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况图1-3-3区块示意图行了固体矿产勘探和简单的瓦斯采样工作,本公司与中联煤层气有限责任公司于2008年11月15日已签订了书面协议:中联公司在古交区块整体部署煤层气井时,负责对本井田的煤层气资源进行专门勘查。在煤层气勘查进展方面,2007~2008年,中联煤层气有限责任公司与合作方“1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况泛亚大陆能源投资有限公司”已在古交区块内施工了3口煤层气参数井+生产试验井,中联公司还计划在该区施工3口煤层气参数井+生产试验井,以期对该区煤层气资源作出评价。至于该区煤层气开发是否适合地面开采,有待施工结束后确定,若适于地面开发,依据与中联公司的协议,本井田的煤层气开发也由中联公司进行;若不适于地面开发,则在煤炭开采时进行瓦斯抽采工作。3、矿井资源/储量计算(1)矿井资源/储量全井田共获各类内蕴经济的(331+332+333)资源量16645万t。其中探明的(331)内蕴经济的资源量有3024万t,占总量的18%,探明的(331)与控制的(332)内蕴经济的资源量有12491万t,占总量的75%。各类资源量中有瘦煤1452万t,占9%;贫瘦煤6790万t,占41%,贫煤8403万t,占50%。另有8号煤层高硫分煤(St,d>3%)资源量3730万t,其中331为205万t、332为2344万t、333为1181万t。井田内各可采煤层资源量汇总表见表1-3-3。表1-3-3全井田各可采煤层资源汇总表单位:万t煤号煤类资源量(万t)331332333331+332331+332+33302PS7651276588SM383281383664小计45979345912522PS1869169086135594420SM3744095783788小计22432099866434252086PM9869449861930PS19815117317091782小计19824971017269537128PM158133799149515949PM4253075137935004879合计3024946741541249116645其中PM5835398242259818403PS20673277144653446790SM37479228611661452(2)工业资源/储量1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况矿井工业资源/储量=331+332+333×k注:k-可信度系数,取0.7~0.9。地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井,k值取0.9;地质构造复杂、煤层赋存不稳定的矿井,k值取0.7。本井田除02号煤层为局部可采的不稳定煤层外,其余均为全区开采的稳定煤层。因此,本矿井推断的2、6、8、9号煤层资源量(333)可信度系数k取0.8,02号煤层可信度系数k取0.7。工业储量计算详见表1-3-4。经计算矿井工业资源/储量为15734.9万t。表1-3-4工业资源/储量表 单位:万t类别煤层号煤类331332333K工业储量02PS76358.4434.4SM383196.7579.7小计459555.11014.12PS18691690688.84247.8SM3744094787小计22432099692.85034.86PM986755.21741.2PS198151158.41767.4小计1982497813.63508.68PM158133779.21574.29PM42530751103.24603.2合计302494673243.915734.9(3)矿井设计资源/储量根据矿井煤层赋存特点,矿井设计资源/储量按下式计算:矿井设计资源/储量=工业储量-井田边界煤柱-村庄煤柱-断层煤柱按上述方法计算,矿井设计资源/储量为14501.7万t。矿井各煤层设计资源/储量详见表1-3-5。(4)矿井设计可采储量矿井设计可采储量=设计资源/1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况储量-工业场地及井筒保护煤柱-大巷煤柱-开采损失。按上述方法计算,矿井设计可采储量为9403.5万t(详见表1-3-6)。表1-3-5设计资源/储量表单位:万t类别煤层号工业储量永久煤柱设计储量边界煤柱村庄煤柱断层及陷落柱煤柱小计021014.157.342.228.5128.0886.125034.8185.496.144.8326.34708.563508.6125.576.231.5233.23275.481574.2140.285.335.8261.31312.994603.2147.895.840.8284.44318.8合计15734.9656.2395.6181.41233.214501.7表1-3-6设计可采储量计算表单位:万t煤类煤层号设计储量煤柱及开采损失可采储量工业场地煤柱斜井煤柱大巷煤柱开采损失小计02886.196.550.888.697.5333.4552.724708.5189.696.8341.5816.11444.03264.563275.4195.8100.2270.6541.81108.42167.081312.9214.5108.9286.7140.6750.7562.294318.8248.9115.7382.9714.31461.82857.0合计14501.7945.3472.41370.32310.25098.29403.54、矿井生产能力及服务年限根据矿井资源条件及集团公司对该矿井煤炭的需求、生产及管理水平,设计提出矿井设计生产能力为0.90Mt/a、1.20Mt/a和1.50Mt/a三个方案。经分析比较,设计认为矿井设计生产能力1.2Mt/a是较为合理的。按现行《煤炭工业矿井设计规范》的规定,按年生产能力1.20Mt,考虑1.4的储量备用系数,本矿井设计计算服务年限为56.0a。5、井田开拓1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况(1)开拓方式设计推荐将工业场地选择在程家坪村附近一沟谷中。采用主、副斜井+回风立井开拓方式,工业场地内布置主、副两条斜井及回风立井(井筒特征表见表1-4-11)。主、副斜井井口标高+1365.000m,井筒坡度均为20°,主斜井井筒长度为1213m(不包含煤仓后部20m长度),延深后长度为1450m,副斜井井筒长度为1170m。回风立井井口标高+1408.000m,井筒长度447m。井下采用分煤组、两个主水平+一个辅助水平开拓全井田。第一水平标高+965m,第二水平标高+870m,辅助水平标高+910m,第一水平布置在2号煤层中,第二水平布置在9号煤层中,辅助水平布置在6号煤层中。矿井初期开采上部的02及2号煤层,后期采用轨道暗斜井、回风暗斜井和主斜井延深的方式开拓下组煤。其开拓方式平面见图1-3-4。(2)井筒个数及功能根据矿井开拓部署、生产能力、井筒施工方法的难易及煤层的赋存情况,矿井生产初期时布置主斜井、副斜井和回风立井三个井筒。(3)水平划分及标高根据煤层间距,采用两个主水平+一个辅助水平开拓全井田,水平之间采用轨道暗斜井、回风暗斜井及主斜井延深的方式进行联络。矿井初期开采上煤组,一水平设在2号煤层中,车场水平标高+965m,由于02号和2号煤层间距平均为18.75m,因此02号及2号煤层采用联合布置开采。后期开采下煤组时,二水平设在9号煤层中,水平标高+870m。由于6号煤层与8号煤层平均间距29.26m,间距较大,设计在6号煤层布置一个辅助水平,水平标高+910m,单独布置盘区巷道,8号和9号煤层盘区内巷道联合布置,考虑到下伏奥灰水的影响,第二水平煤仓上口位于6号煤层中,8及9号煤需通过上仓胶带与煤仓相连,主斜井井筒最终落底于9号煤层中,不破坏9号煤层与奥灰之间岩层的完整性。(4)大巷布置结合煤层的赋存特点,考虑到本矿井为高瓦斯矿井,1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况初期开采上煤组采用联合布置方式,集中布置四条大巷,一条轨道运输大巷兼进风,一条胶带大巷,兼少量进风,两条专用回风大巷。轨道运输大巷基本沿2号煤层底板布置,部分地段需破顶、破底布置;胶带运输大巷沿2号煤层底板布置,两条回风大巷先沿02号煤层底板布置,至可采线后再沿2号煤层底板布置。辅助水平布置在6号煤层中,单独布置一组大巷(轨道、胶带、回风大巷);二水平布置在9号煤层中,8号及9号煤层联合开采,布置一组大巷,其中轨道、胶带大巷布置于9号煤层中,回风大巷布置于8号煤层中。(5)盘区划分及开采顺序本井田煤层赋存平缓,结合矿井的开拓方式,以斜井井筒、大巷和断层作为盘区划分的主要影响因素,将全矿井划分为12个盘区,其中02及2号煤组4个盘区,6号煤层4个盘区,8号及9号煤组4个盘区。井底车场及井田中部背斜以北、F2断层以南为21、61、91盘区,井底车场以南、斜井以西区域为22、62、92盘区,井田中部背斜以南、斜井以东为23、63、93盘区,F2断层以北为24、64、94盘区。5、井筒及井底车场(1)井筒布置及施工方法根据矿井开拓部署、生产能力、井筒施工方法的难易及煤层的赋存情况,矿井生产初期时布置主斜井、副斜井和回风立井三个井筒。断面布置及装备如下:①主斜井主斜井倾角为20°,断面采用直墙半圆拱形状,净宽5.2m,净高4.1m,净断面18.3m2。井筒内装备一条胶带输送机,带宽1.0m,并设置一套架空乘人装置、洒水管、排水管、动力电缆、通讯信号电缆、台阶、扶手。主斜井主要担负矿井提煤任务及运送上下井人员,少量进风,并作为矿井一个安全出口。详见图1-3-5。②副斜井副斜井倾角为20°,断面采用直墙半圆拱形状,净宽5.2m,净高4.6m,净断面20.9m2。井筒内装备一台单绳缠绕式双滚筒提升机,双钩串车提升1.5t矿车,轨距900mm。设置通讯信号电缆、一趟压风管路、一趟洒水管路、台阶、扶手。副斜井主要担负全矿井的设备、材料的下放及矸石提升任务,兼作矿井主要进风井和安全出口。详见图1-3-6。③回风立井回风立井净直径7.0m,净断面38.5m2,掘进断面51.5m21201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况。井筒内设置两趟瓦斯抽放管路及一趟防火灌浆管路,装备梯子间。回风立井主要担负矿井回风任务,并兼做安全出口。详见图1-3-7。井筒特征详见表1-3-7。表1-3-7 井筒特征表顺序名称单位主斜井副斜井回风立井1井口座标54坐标Xm4178057.7864178031.0004178166.592Ym19612293.38819612250.00019612014.17280坐标Xm4178009.5664177982.7804178118.372Ym19612223.50919612180.12119611944.290标高Zm+1365.000+1365.000+1408.0002净宽度(净径)m5.25.27.03净断面m218.320.938.54掘进断面m220.6/27.823.9/31.351.55总长度m123311704616倾角°2020907提升方位角°1371371678井筒落底标高m+950.000+965.000+961.0009支护厚度表土段mm500500550基岩段mm15015055010井筒装备胶带输送机、架空乘人装置及管线等压风管、洒水管等瓦斯抽放管路、灌浆管路11用途煤炭、人员提升、进风辅助提升、进风回风根据井田的地质情况,表土层较薄,井筒主要穿过基岩岩层,设计确定主、副斜井表土段采用明槽开挖方式,基岩段采用普通钻爆法施工;回风立井井筒采用普通钻爆法施工。施工中应探水掘进,必要时应采取工作面预注浆等措施治水。(2)井底车场及硐室主井装载系统采用井底煤仓连接大巷,主要包括煤仓、胶带机头检修平巷、机尾检修巷等。副斜井系统硐室包括井下主变电所硐室、主排水泵房、管子道、水仓、永久避难硐室、等候室、医疗室、工具备品保管室等。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况井底车场详见图1-3-8。6、井下开采(1)采煤方法的选择本矿井前期开采的2煤层埋藏深度大,煤层有自燃倾向。煤层倾角0~10°。长壁式采煤法一般适用于倾斜或斜交断层较少的地质条件,具有巷道布置简单、维护费用少,生产系统简单、工作面等长、通风线路短,对地质条件适应性较强,技术经济效果显著等优点。结合国内开采经验,设计推荐采用长壁采煤方法,全部垮落法管理顶板。(2)回采工作面采煤、运煤设备工作面选用无链电牵引采煤机、可弯曲刮板输送机及转载机、顺槽可伸缩胶带输送机等。本矿井2煤层顶板岩性为砂质泥岩、泥岩或粉砂岩,有时为细粒砂岩;底板岩性为细粒砂岩或砂质泥岩。根据矿井具体情况结合相似矿区的经验,液压支架选用支撑掩护式支架。(3)初期盘区位置的选择根据矿井开拓部署、煤层开采条件以及我国煤炭开采技术和发展趋势,设计确定投产时布置一个盘区,投产盘区选择在21盘区。出工业场地煤柱后可直接由大巷开掘中部车场及顺槽布置回采工作面,工程量及环节少,工期短。见盘区布置平面图。根据煤层开采条件,投产时在21盘区布置长壁工作面,工作面推进长度约为1760m,工作面长度为180m。为了保证矿井开拓、准备及回采工作面的正常接替,设计共配备3个掘进工作面,均为综掘。回采工作面与掘进工作面之比为1:3。综掘工作面装备综合掘进机、胶带转载机、可伸缩胶带输送机、局部通风机、单体锚杆机等机械化设备。三、矿井主要技术设备1、主、副斜井提升设备主斜井装备一1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况部胶带输送机和一部架空乘人装置,担负矿井煤炭和人员连续运输任务。带式输送机带宽1000mm、带速2.0m/s、运量300t/h,配400防爆2台;架空乘人装置(猴车)型式为固定式吊椅运人系统,配功率P=75kW660V1000r/min防爆型电动机。副斜井选用2JK-3.0×1.8/20E单绳缠绕式双滚筒提升机一台,配450kW660V593r/min交流变频电动机。提升机滚筒宽度为1.8m,钢丝绳最大静张力130kN,最大静张力差80kN。本系统最大提升速度为4.66m/s,提升矸石时一次可串4个1.5t,900mm轨距矿车;最大班设计作业时间3.30h,满足设计规范要求。2、通风设备矿井投产时在回风立井井口附近安装FBCDZ№28型轴流式通风机2台,1台工作,1台备用。每台风机配2台防爆变频电动机(500kW、740r/min、10kV)。困难期风机轮叶运转角度留有6º余量。3、井下排水设备井底排水系统选择MD280-65×8型矿用耐磨泵3台,配YB630S1-4型(710kW、10kV、1480r/min)矿用隔爆异步电动机。排水能力满足《煤矿安全规程》的有关规定。盘区排水设备选用MD155-30×5型多级耐磨离心泵3台,配132kW、660V、1480r/min矿用隔爆异步电动机。正常涌水时水泵1台工作,1台备用,1台检修。排水能力满足《煤矿安全规程》的有关规定。4、压缩空气设备在地面集中设置空压机站,设计选用SA160A型风冷式螺杆空压机3台,2台工作,1台备用,风冷却,排气量27.6m3/min,排气压力0.85MPa,随机配160kW、380V、1480r/min电动机。5、瓦斯抽采系统高、低负压抽采系统抽采泵均选择2BEC72型水环真空泵。当转速为240r/min,泵的绝对压力为49kPa时,泵抽气量约为458m3/min左右;当转速为240r/min,泵的绝对压力为62kPa时,泵抽气量约为460m3/min左右,所选水环真空泵能满足瓦斯抽采的需要。泵房按安装四台抽采泵设计,两台工作,两台备用及检修。四、防火灌浆系统1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况本矿井煤层有自然发火倾向,为预防采空区自然发火,确保安全生产,设计采用集中灌浆系统,在工业场地回风立井井口附近设集中防火灌浆搅拌站、泥浆池。黄土经高压水枪冲洗后由泥浆沟经筛板进入搅拌池,通过搅拌机将黄土搅拌均匀,下至主井井底经减压装置减压后,进入总回风巷的干管管道送至各回工作面的顺槽,最后经顺槽内的支管至回采工作面。五、井上下主要运输设备1、井下主要运输(1)井下煤流运输设备根据开拓布置,线路如下:工作面顺槽带式输送机北翼胶带大巷带式输送机北翼胶带大巷见表1-3-8。表1-3-8北翼胶带大巷名称参数机长(m)1720倾角(0)4º~6º~1º~16º~0º提升高度(m)111运量(t/h)900带宽(mm)1000带速(m/s)3.15胶带强度(N/mm)St/s1600电机功率(kW×台数)450kW×2台,10kV,防爆减速器型号B3SH16-31.5带风扇)×2台或者M3RSF90-31.5(带风扇)×2台液粘软启动装置型号YNRQD450/1500型×2台制动器型号KPZ-1200/YZ80×2台拉紧装置型号ZYJ-500(1000/130)1套逆止器DSN(NJD)0901套(2)辅助运输设计推荐井底车场及北翼轨道大巷平段辅助运输方式选用2台CTY8-9/144-KBT1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况蓄电池式矿用防爆电机车,1台工作,1台备用。其整备重量8t,900mm轨距,双电机牵引,每台电机功率15kW,变频调速,机械电气制动。设计推荐北翼轨道大巷斜段辅助运输方式选用SQ-80/55B无极绳连续牵引车满足运输19t设备的要求。井下人员运输方式选用架空乘人装置,固定吊椅运人系统。2、地面运输矿井所产煤炭主要销往位于清徐县城的集团公司焦化厂。由于用户固定、运距较近(约15km),设计推荐采用公路运输。六、地面生产系统矿井原煤经主斜井带式输送机运至主井至转载点带式输送机、转载点至准备车间带式输送机运至准备车间后,经悬挂式永磁除铁器清除铁器后进入原煤分级筛(50mm,两台,可同时开启或者一用一备)进行分级。分级后>50mm的筛上物分别进入手选带式输送机进行检查性手选,清除煤中杂物、矸石以及部分夹矸后进入破碎机(破碎至50mm)破碎,<50mm的筛下物,经原煤转载1#带式输送机原煤转载2#带式输送机转载,与破碎后的原煤一起经原煤转载3#带式输送机转载经原煤上仓带式输送机运至原煤仓储存,人工选出的矸石进入手选矸石仓,手选矸石通过仓下给料机与选煤厂洗选矸石经1#矸石带式输送机转载至3#矸石带式输送机;副井矸石经窄轨转运至翻矸机房后同经2#矸石带式输送机转载至3#矸石带式输送机,所有矸石由3#矸石带式输送机运至矸石卸载点卸载矸石场地。原煤仓为直径21m的1个圆筒仓,容量10000t。煤仓下设6台给料机,煤经过给料机直接装汽车外运,若原煤需进选煤厂进行洗选则一边车道改为皮带输送原煤至原煤入选带式输送机进主厂房进行洗选。七、工业场地总平面布置、防洪排涝、地面建筑物1、工业场地布置特征总平面布置根据井下开拓方式,遵循上述布置原则,经多案比选并与建设单位多次交换意见后提出如下方案(见图1-3-9):根据井下开拓布局要求,矿井设主、副、风三条斜井,场地按功能由南向北主要划分为四个区,即办公生活区、煤炭生产储运区、辅助生产仓库区、风井区。工业场地占地面积及技术经济指标见表1-3-9。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况表1-3-9工业场地占地面积及技术经济指标表顺序项目名称单位数量备注1工业场地用地面积hm219.80含围墙外护坡、截水沟占地2工业场地围墙内占地面积hm214.991其中:(1)矿井工业场地占地hm25.601(2)选煤厂工业场地占地hm24.113(3)风井场地占地hm21.521含瓦斯抽放占地(4)办公生活区占地hm23.031(5)35kV变电所及高位水池占地hm20.7253建构筑物占地面积hm25.404专用场地占地面积hm22.905道路广场及人行道占地面积hm22.206绿化面积hm22.257建筑系数%36.028专用场地占地系数%19.349道路广场及人行道占地系数%14.6810场地利用系数%72.5011绿化系数%152、防洪排涝由于矿井已有排洪沟从主、副斜井井筒上部经过,为使主、副斜井井筒不受上游洪水威胁,本设计将该段排洪沟路线改道,设置在副斜井的西侧,沿副斜井井口房西侧下行至提升机房北侧与已有排洪沟汇合,并保留原场内已有泄洪沟,以排泄场地东侧山坡的雨水。为防止场地东西两侧雨季的山坡汇水冲刷场地,设计在场地东西两侧设置矩形截水沟,将雨季山坡汇水引至场地南部地势较低处,矩形截水沟断面形式为宽1.00m,高1.00m。3、地面建筑1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况场区内工业建筑合计:建筑面积:13195m2,建筑体积:116475m3。行政公共建筑指标合计:建筑面积:11170m2,建筑体积:39170m3。八、供电及通讯1、供电本矿井采用35kV供电,两回电源均引自东于110kV变电站。工业场地内建一座35/10kV变电所,变电所内设两台35/10kV12.5MVA主变压器,正常运行时两台主变压器同时工作,分列运行。当一台变压器故障或检修时,另一台变压器能保证矿井一二类负荷负荷用电。变电所35kV和10kV均采用单母线分段接线,母线分两段。矿井地面另设有6座10kV变电所,分别为主斜井驱动间10/0.69kV变电所、通风机房10/0.4kV变电所、压风机房10/0.4kV变电所、锅炉房10/0.4kV变电所、生活区10/0.4kV箱变、瓦斯抽放泵站10/0.69kV变电所。井下高压采用10kV电压供电,工作面采煤设备采用两种电压供电即1140V、660V;掘进工作面为二种电压供电即1140V、660V;井下照明电压为127V。井下设有井下中央变电所、盘区变电所、盘区水泵房变电所各一座。井下中央变电所电源引自地面35kV变电所10kV两段母线,采用2回MYJV228.7/10kV3×240mm2电力电缆。盘区变电所电源一回引自地面35kV变电所10kV母线,采用1回MYJV228.7/10kV3×95mm2电力电缆;另一回引自井下中央变电所10kV母线,采用1回MYJV228.7/10kV3×95mm2电力电缆。盘区水泵房变电所电源引自盘区变电所10kV两段母线,采用2回MYJV228.7/10kV3×35mm2电力电缆。2、矿井智能化系统(1)概述设计考虑装备集矿井生产全集成自动化及经营管理信息化为一体的矿井综合信息系统,实现真正意义上的管控一体化,构成“信息化”1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况矿井的基本框架。系统建成后,可在地面中央监控室实现对矿井主要生产环节如:煤流、采、掘、运、提升、地面生产系统等,及供电、通风、供热、排水、压风、给排水、水处理、等辅助生产环节的集中监控,实现可靠无人值守运行,有效提高矿井生产效率;另外可将环境监测、束管火灾监测、工业电视、人员及机车跟踪、调度通信等系统的信息集中于统一的数据库管理、存档、检索。同时可实现整个矿井的生产信息、管理信息的集成化管理。(2)安全、生产监控及自动化系统本矿井为高瓦斯矿井,为确保矿井安全生产,需配备一套矿井集中安全监测监控系统,以实现对矿井自然灾害的综合治理。系统包括上位机监控机、传输网络、监控分站、传感器、执行器等。生产监控和自动化系统主要包括:矿井自动化调度系统,综采面设备监测监控系统,井下带式输送机监控及自动化系统,井下人员监控系统,设备监控及自动化系统,生产系统集中控制系统,给排水、供热监控及自动化系统等。(3)计算机管理信息系统计算机管理信息系统,是生产经营管理人员以科学的手段组织合理的生产,通过建立管理信息系统局域网,与其它计算机系统互联,形成广域计算机网络,实现对矿井管理信息的综合处理,使矿井的管理具有高度的科学性和技术性,达到现代化的生产管理水平。(4)通讯矿井距清徐市约10km。清徐市电信公用网较为发达,数字程控通信和移动通信网已完全覆盖清徐市的所有乡镇,具有完善的通信系统,可为本矿井的对外通信提供通信链路或光纤线路。九、给水、排水、采暖通风及供热1、给水排水(1)用水量:矿井工业场地最高日生活、消防、生产用水量为3827.96m3/d,其中地面生活用水量为559.3m3/d,地面消防用水量540m3/d,井下洒水、地面生产系统用水及防火灌浆用水等水量为2728.66m3/d。(2)供水水源:根据《太原市梗阳实业集团有限公司麦地掌煤矿120万t/a矿井项目水资源论证报告》及其批复文件的要求,该矿井规划的水源取自井田东南15km处的清泉湖及上固驿洪积扇孔隙水。根据水资源报告评价结果,清泉湖水的水质基本能《地表水环境质量标准》Ⅳ1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况类水体要求,但作为生产水源时必须进行处理。上固驿洪积扇孔隙水水质较好,可达到《地下水质量标准》Ⅲ类水质要求,作为生活用水水源,单井供水量达1200m3/d。两处水源地距矿井工业场地的高差约540m,沿途基本为山区,使输水难度很大,因此建设单位与周围几家企业联合共同投资建设取水工程,在清泉湖设水处理厂,建设两条管线分别将地下水和处理后的湖水输送至矿井工业场的两座地高位水池。(3)给水系统:根据矿井生产、生活及消防用水的特点,本着经济运行安全可靠的设计理念,按水质水压的要求,采用分质分压供水系方式,设计分成三个供水系统:生活用水给水系统、生产﹑消防供水系统、中水供水系统。(4)排水系统:矿井工业场地排水系统采用分流制,雨水沿路边沟就近排放。生活污水、生产废水处理后全部回用不外排。选煤厂洗煤水闭路循环使用,不外排。瓦斯抽放站冷却水循环利用,少量生产废水排入厂区污水管网。(5)污水处理:工业场地废水来源主要包括生活排水及少量生产废水,产生量为526.42m3/d。根据污水的水质特点及回用水的要求,设计采用接触氧化二级生化+过滤处理工艺,设计处理规模720m3/d,出水水质符合《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》。该工艺可实现自动化运行,且主要处理构筑物采用地埋式钢筋混凝土结构,占地小,运行可靠。污水处理后全部回用于厂区绿化、洗煤工艺补水,道路洒水,不外排。(6)消防及洒水系统:工业场地消防分为两套系统,除瓦斯抽储区外均采用常高压制灭火,在地势最高的场地建设高位生产消防水池,有效容积1600m3。井下消防洒水采用静压供给,由高位生产消防水池直接供至主斜井敷设消防洒水管路至井下各用水点。2、采暖、通风及供热工业场地内建筑物均设置集中采暖。室内采暖系统宜采用上供下回方式,较大的采暖系统宜采用同程式。在采暖系统的最高点设排气装置,最低点设泄水装置。采暖热媒均为95/70℃热水。采暖热媒均由工业场地锅炉房供给。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况工业场地建筑物一般采用自然通风。对于浴室、更衣室、矿灯房、食堂产生大量余热余湿或有害气体的房间及部位,当自然通风不能满足要求时,设置机械通风设施。机械通风风机以T35-11、FT35-11、ST系列为主。主、副井均采用无风机加热方式。为了充分利用本矿井产生的瓦斯气体,设置2个锅炉房,一个为燃气(瓦斯)蒸汽锅炉房,另一个为燃煤锅炉房。十、技术经济1、矿井建设总工期根据矿井建设排队情况,矿井施工准备期为3个月,本矿井从副斜井井筒开工始,第19个月风、副井贯通,第20个月主、副井贯通,第56个月工作面及各配套系统形成并完成瓦斯抽放,开始试生产,经1个月的试运转,验收合格后矿井投入试生产,施工工期为57个月,建设总工期为60个月。2、劳动定员及劳动生产率(1)劳动定员根据本矿井可采煤层的赋存条件及设计的采煤方法、机械装备水平等,参照现代企业管理制度,本着“安全、高效”的精神,经排岗确定,生产人员出勤人数为648人,服务人员、其他人员出勤人数为70人,救护队人员出勤人数为27人;考虑国家法定节假日、轮休等,取井下生产工人在籍系数为1.50,地面生产工人在籍系数为1.40,其余人员在籍系数为1.00计算,矿井人员为1036人。(2)劳动生产率确定原煤全员生产效率:6.06t/工。3、投资概算建设项目总资金为141868.73万元,其中建设投资127245.18万元,建设投资包括:矿建工程费41080.97万元,土建工程费19232.61万元,设备及工器具购置费23137.46万元,安装工程费13099.25万元,工程建设其他费用19582.19万元,工程预备费11112.70万元;铺底流动资金902.52万元,建设投资贷款利息13721.03万元。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第二章矿井建设前期准备工作第二章矿井建设前期准备工作第一节工业场地平整本矿井工业场地外形呈东西向窄、南北向长的形态,地面自然标高在+1328.00~+1469.00m之间。1、工业场地平整和土方工程施工的特点(1)工业场地采用分台阶式组织施工,共分为六个台阶。(2)矿井场地平整全部在施工准备期完成,施工准备期土方总填方量约328481m3,总挖方量约745413m3。2、平整与填方设计为确保场区内交通干道畅通及主、副、风井井筒等的安全施工,设计采用以挖代填的方式进行施工,分六个台阶进行,总填方量约328481m3,总挖方量约745413m3,剩余土方量约416932m3,其它建筑物一般填至设计室外地坪标高,剩余土方采用汽车运输的方式运至矿井南侧的冲沟内,填筑之后作为矿井运煤车辆的停车场。这些工作全部在矿井施工准备期内完成,为矿井开工进入建设期做好充分准备。工业场地土方施工顺序详见图SZ1215-445-1,最终填方标高详见土方工程设计施工图。第二节交通运输一、工程概况矿井工业场地南侧约0.1km处,有清徐~古交公路通过,矿井场外公路与清徐~古交公路连通后,可通往清徐县城。本矿井生产原煤通过汽车直接运往位于清徐县城的集团公司焦化厂,公路运输条件较好。本矿井需修建运煤及进场公路,1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第二章矿井建设前期准备工作运煤及进场公路皆与清徐~古交公路相接,长度分别为0.2km、0.05km,详见图2-2-1。各路主要工程数量如下:1、进场公路(1)路面:10cm厚沥青混凝土面层、30cm厚二灰碎石基层、20cm厚12%的石灰土底基层:2350m2。各路技术特征见表2-2-1。表2-2-1公路技术特征表项目单位数量公路等级厂矿二级公路计算行车速度km/h40路基宽度m12.0路面宽度m10.5路肩宽度m0.75极限平曲线最小半径m125停车视距m75(2)路基:填方5500m3,挖方1100m3。2、运煤公路(1)路面:10cm厚沥青混凝土面层、30cm厚二灰碎石基层、20cm厚12%的石灰土底基层:650m2。(2)路基:填方1400m3,挖方300m3。二、施工准备1、修筑施工便道。2、租用施工场地,用于设搅拌站、沙石料堆场及修建临时房屋等。3、落实施工用电、施工用水及工地通讯。4、做好图纸会审、设计技术交底工作,确定施工方案。三、施工计划进场公路、运煤公路计划在2012年5月开工,计划施工工期2个月,2012年7月竣工通车,各路通车后,即可满足矿井建设及运输需要。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第二章矿井建设前期准备工作四、施工注意事项1、填筑路基前将桥涵建成。2、本区地形平坦,公路路基以填方为主,路基填筑时要分层填筑、分层压实,每层厚度不大于0.3m。3、由于土源困难,准备期需外购矸石。4、路面施工要采用厂拌机铺。第三节前期临时供电与通讯一、供电(一)用电负荷统计矿井施工准备期用电负荷较小,主要为土建施工、生活照明等负荷,用电负荷估算见表2-3-1。表2-3-1用电负荷估算表序号设备名称工作设备容量(kW)需用系数计算负荷(kW)备注1工业场地土建施工负荷1000.7702锅炉房负荷1000.8803生活照明用电负荷1000.5504合计200(二)供电电源矿井施工准备期前,矿井两回35kV永久输电线路及地面35kV变电所已经建成。矿井施工阶段,用电负荷均引自35kV变电所。根据矿井周边电网状况,两回35kV电源取自东于110kV变电站,变电站内设有两台110/35/10kV主变压器,容量均为50MVA,距本矿井23km.(三)10kV临时变电站在压风机房附近设一台箱变,箱变容量为10/0.4kV315kVA,为压风机房、辅助厂房及库房等土建施工及锅炉房设备供电。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第二章矿井建设前期准备工作二、通信矿井施工期间,可将生产调度总机DDK-200线数字程控调度系统作为矿井临时通信总机,待矿办公楼移交后,各总机按初步设计原则安装永久系统。矿井35kV变电所施工期间选用移动无线电话与上一级变电所之间联系。井筒施工期间,选用井筒无线电话3套,作为风井、副井、主井井筒施工人员联系之用。矿井对就近的乡镇电信局间架设一条20对临时通信电缆,以满足矿井建井初期临时对外通信的需要。待矿井至清徐市光缆线路建成后,矿井对外通信可按初设规划统一考虑。第四节临时供水与场内外排水一、水源根据《太原市梗阳实业集团有限公司麦地掌煤矿120万吨/年矿井项目水资源论证报告》及其批复文件的要求,该矿井规划的水源取自井田东南15km处的清泉湖及上固驿洪积扇孔隙水。根据水资源报告评价结果,清泉湖水的水质基本能达到《地表水环境质量标准》Ⅳ类水体要求,但作为生产水源时必须进行处理。上固驿洪积扇孔隙水水质较好,可达到《地下水质量标准》Ⅲ类水质要求,作为生活用水水源,单井供水量达1200m3/d。两处水源地距矿井工业场地的高差约540m,沿途基本为山区,使输水难度很大,因此建设单位与周围几家企业联合共同投资建设取水工程,在清泉湖设水处理厂,建设两条管线分别将地下水和处理后的湖水输送至矿井工业场的两座地高位水池。水源及输水工程不在矿井设计范围内。上固驿洪积扇孔隙水作为矿井生活用水水源,输送至高位生活水池,该池有效容积600m3,分两格。清泉湖水处理厂出水输送至高位生产消防水池,有效容积1600m3,分两格。为保证施工用水,应在矿井施工准备期同时进行高位水池和水源地工程的建设,初期可采用汽车运水。二、供水系统1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第二章矿井建设前期准备工作施工期尽量利用永久供水系统减少临时工程,矿井设计生活用水由高位生活水池重力供给;生产消防用水由高位生产消防水池重力供给。工业场地敷设临时管路干管时,应安装临时室外消火栓,火灾发生时,采用高压制灭火。三、排水系统矿井建设期间的排水包括井下排水、生活污水和雨水,应尽量利用永久排水系统。井筒开凿排水及井下开拓排水需建临时沉淀池,排水沉淀后用于施工用水或达标后外排。地面建筑施工排水和生活污水需建临时排水沟,采用化粪池作为临时生活污水处理设施。四、井下供水工程进入巷道施工后,井下临时供水由高位生产消防水池直接供至主斜井敷设的消防洒水管路至井下各用水点。在井筒敷设管路时,需安装减压阀。井下巷道尽量利用永久消防洒水管路。五、污废水处理1、生活污水处理为减少施工期间生活污水和废水对周围环境的影响,建设单位应严格要求施工单位对生活污水进行集中处理,严禁散排。可先建大型化粪池将施工人员产生的生活污水先排入防渗化粪池处理,然后用于灌溉农田植被。矿井永久生活污水处理站与第一栋单身宿舍同时完工,综合楼、单身宿舍建成后,主要生活污水排水管网形成时投入施用。2、废水处理施工期间井筒开凿排水及井下开拓排水应采用临时沉淀池沉淀后排放或用于搅拌砂浆等施工环节。永久矿井水处理站的开工时间安排应根据井筒的施工进度,由于井下排水的不确定性,应随时观测井下排水量、水质的变化,以便对矿井水处理的规模、工艺进行相应调整,井下排水设施完成时,矿井水处理站应调试完成。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第二章矿井建设前期准备工作第五节采暖、通风及供热一、工程概述:采暖、通风及供热工程主要包括:建筑物室内采暖工程;浴室洗浴用水加热工程;主、副斜井井筒防冻工程;工广热力管道工程;锅炉房工程。1、采暖工业场地内建筑物均采用集中采暖。采暖热媒均为95/70℃热水。采暖热媒由工业场地锅炉房供给。建筑物内采暖设备主要为钢铝柱翼型或铸铁柱翼型散热器。2、浴室加热加热方式采用汽水混合管直接加热。加热热媒为0.3MPa饱和蒸汽。3、主、副斜井井口防冻主、副斜井均采用无风机加热方式。副斜井:选择34台SRZ15×10Z型空气加热器布置在副斜井井口房二侧。主斜井:选择10台SRZ15×10Z型空气加热器布置在主斜井井口房二侧。4、供热热源本矿井工业场地设置一座煤粉锅炉房。煤粉锅炉房总吨位定为18t/h。选用3台WNS6-1.25-AⅢ型煤粉蒸汽锅炉。5、工广供热管道供热管道主要分四个系统:二个建筑物热水采暖系统,井筒防冻蒸汽供热系统,浴室加热蒸汽供热系统。二、工程建设:由于本矿井建设周期较短,工程建设中不设临时系统(不包括施工企业第一年冬季为保证施工而设置的供暖设施),直接建设并利用永久工程设施,以节省工程投资。为保证安装工程的顺利进行,应制定详细的设备、材料供应计划。.煤粉锅炉房先期可安装两台,矿井投产前再安装第三台;三、工期要求:根据《麦地掌矿井井巷工程综合进度网络图》、《麦地掌矿井土建及安装工程施工进度表》,回1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第二章矿井建设前期准备工作风立井与副斜井在施工第二年的7月贯通,主斜井与副斜井于8月贯通,当年冬季应对副斜井井口、主斜井井口进行保温,且截至施工第二年9月底矿井工业场地已有一万多平米的建筑物投入运行,煤粉锅炉房应在施工第二年冬季投入运行,为主、副斜井井口保温、建筑物提供热源。锅炉房的土建工程宜在施工工期第2年的2月到7月完成,工期6个月;设备安装宜在施工工期第2年的5月到9月完成,工期5个月。供热管网宜在施工工期第2年的6月到9月完成,工期4个月。地面瓦斯抽采泵站应在井下瓦斯抽放系统运行前建成。根据《麦地掌矿井井巷工程综合进度网络图》,井下瓦斯抽放系统施工工期第4年的10月投入运行,因此,地面瓦斯抽采泵站土建工程要求在施工工期第4年的4月到7月完成,工期4个月;设备安装宜在施工工期第4年的6月到8月完成,工期2.5个月。建筑物采暖通风、浴室供热以及井筒防冻空气加热设备安装,均按土建安装工程施工进度工期完成。第六节前期施工图供应一、临时工程图纸矿建、土建及机电安装大临工程图纸由各施工单位根据施工需要,在合同费用内本着节约、实用、安全的原则,在建设单位监督规划下自行设计,同时必须上报建设单位和监理单位审批后方可施工。如果设计布置与永久工程矛盾时,应事先征求建设单位意见,方可施工。二、永久工程图纸建设单位按批准的年度计划及施工组织设计,根据工程进度要求提前与设计单位商定施工图和预算提交时间。设计单位应及时做好施工图和预算的供应工作,否则会影响施工单位的工程接续,不但延误工期,还会造成人力、物力、资金方面的浪费。设计单位向建设单位按合同规定提供一式十份施工图及四份预算。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第二章矿井建设前期准备工作设计单位本着方便施工和生产,亦应提供通用图纸。为了做好施工前的审图、技术交底和物资准备,一般工程图纸应提前两个月提交,有特殊要求的图纸应提前四个月提交,如建设单位需再提前供图,应提前通知设计单位。在施工中发生设计变更,要提前一个月通知设计单位。在审图及施工中发现的问题,由建设单位及时通知设计单位。施工图预算应在施工图完成后20天内完成。三、准备期图纸供应根据施工组织设计安排的进度,设计单位需提供下列图纸,以确保工程进展。本矿井计划先期利用的永久建筑工程(含构筑物)主要包括压风机房及10kV变电所、地面35kV变电所、矿井维修间及综采设备周转库、器材库、器材棚、救护队综合楼、木材加工房、生产生活高位水池、工广厕所及围墙等共计10项。以上施工图纸应至少提前2个月提交,建设单位应积极配合设计单位确定设计原则,为矿井顺利开工提供技术保障。第七节永久建筑物及设施的利用为加快矿井建设速度,减少投资,最大限度地发挥投资效益,矿井建设初期应尽量压缩大临工程的建设规模,扩大永久性工程在建设初期的利用率,使建设初期的工业场地布置简化。本矿井计划先期利用的永久工程主要包括:矿井维修车间及综采设备周转库、材料库棚、压风机房及10kV变电所、地面35kV变电所、救护队综合楼等,详见表2-7-1。表2-7-1永久建筑利用计划序号工程名称结构类型建筑指标计划开工建成日期施工图提交日期建筑面积(m2)建筑体积(m3)1压风机房及10kV变电所框架结构4202370-3~1-52地面35kV变电所框架结构14507600-3~4-53矿井维修间及综采设备周转库钢结构220024200-3~-1-54生活高位水池钢砼600-2~-1-55生产高位水池钢砼1600-3~-1-51201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第二章矿井建设前期准备工作6救护队综合楼框架结构10004500-3~2-57木材加工房钢结构2401440-3~-1-58公共厕所砌体60220-3~-2-59器材库、器材棚钢结构5106225-3~-1-510围墙砌体-5第八节临时建筑及临时设施根据中煤建协字〔2007〕90号文,施工企业为完成建筑安装工程所必须的生活、生产用临时建筑物、构筑物和其它临时设施的费用,列入工程费用中其它直接费。因此,施工企业为完成土建、机电安装永久工程所需临时工程,不再另列大临工程费。有关土建、机电安装临时工程的面积、建筑标准本施工组织设计不做规定,由施工企业自行安排。施工单位的临时生活设施也由各单位自行解决。本节所提及的大型临时建筑和设施,是矿建专用的大型临时工程。本矿井工业场地内布置主、副、风三个井筒,三个井筒同时开工。矿井建设初期所需的大临工程和设施主要为临时绞车房、临时井架、混凝土搅拌站等,施工材料存放利用先期建造的矿井维修间及综采设备周转库。各工程详细情况见表2-8-1。表2-8-1临时建筑及临时设施序号单位工程名称结构类型工程量备注建筑面积(m2)建筑体积(m2)一主斜井临时建筑 1绞车房×2轻钢1801200 2凿井井架简易 3矸石仓及卸载架轻钢 二副斜井临时建筑 1绞车房×2轻钢1801200 1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第二章矿井建设前期准备工作2凿井井架简易 3矸石仓及卸载架轻钢 三风井临时建筑 1Ⅴ型凿井井架钢结构 一座,风井用2绞车房×2轻钢1801200 3稳车棚×4简易 4井口棚及配电室轻钢100300 四其他临时建筑 1集中混凝土搅拌站轻钢 主、副井共用2混凝土搅拌站轻钢 风井用第九节前期工程排队及投资一、前期工程排队矿井准备期工作的重点有以下几个方面:(1)主、副、风井开工前的施工准备;(2)永久变电所的施工及设备安装;(3)永久压风机房及10kV变电所的施工及设备安装;(4)生产、生活高位水池的施工。为保证井筒按时开工,井筒施工所需的稳、绞车及井架、窄轨等设施必须保质保量的安装调试完成。压风机房10kV变电所为前期施工用电负荷提供电源,生活用水由高位生活水池重力供给,生产消防用水由高位生产消防水池重力供给,所以这三项工程要同时施工,必须在施工准备期内完成。另外,在施工准备期间,也要做好其它的生产、生活设施,为整个矿井建设顺利开展做好准备。二、前期工程量及资金前期工程量见图SZ1215-186-1井巷工程综合进度网络图及图SZ1215-186-3土建及安装工程施工进度表。矿井正式开工前的准备工作量非常巨大,必须严格要求,精心组织,科学管理。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第二章矿井建设前期准备工作经计算,前期工程所需资金如下:建筑安装工程费用:9370.66万元其中:矿建工程:719.05万元土建工程:5268.56万元安装工程:3383.05万元设备及工器具购置:1384.28万元工程建设其他费用:1903.71万元小计:12658.65万元工程预备费(10%):1265.87万元建设投资合计:13924.51万元1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程第三章矿建工程第一节井筒补充勘探地质报告资料及施工方法选择一、井筒地层特征1、地层特征井田内地表出露的地层有上石盒子组、石千峰组、刘家沟组及第四系,其余地层均为钻孔揭露,现由老至新分述如下:(1)奥陶系中统峰峰组(O2f)据钻孔揭露。下段以浅灰、灰色角砾状泥灰岩、白云质灰岩为主,夹脉状及结晶状石膏层,厚80—97m,本井田B1号孔揭露厚度95.82m。上段为深灰、浅灰色厚层状石灰岩夹白云质灰岩,厚26—44m,本井田B1号孔揭露厚度26.00m。全组厚106—141m。(2)石炭系中统本溪组(C2b)底部以铁铝岩层与下伏峰峰组平行不整合接触。由深灰、浅灰及灰色细—中粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩、石灰岩及煤组成。全组厚23.00—49.00m,平均32.84m。(3)石炭系上统太原组(C3t)底部以K1砂岩连续沉积于本溪组之上。为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、石灰岩及浅灰色砂岩组成,含煤7层,为井田主要含煤地层之一。全组厚58.26—93.00m,平均74.68m。(4)二叠系下统山西组(P1s)底部以K3砂岩连续沉积于太原组之上,岩性为浅灰、灰白色含砾细—粗粒砂岩其上由深灰—灰色砂质泥岩、泥岩及6层煤组成,为井田另一主要含煤地层。全组厚45.00—78.00m,平均61.00m。(5)二叠系下统下石盒子组(P1x)1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程底部以K4砂岩连续沉积于山西组之上,下部岩性为灰、深灰色砂质泥岩、粉砂岩及细砂岩互层,夹1—2层薄煤线,中上部为黄绿、灰绿色粉砂岩、细砂岩及砂质泥岩互层。全组厚78.00—124.00m,平均93m。(6)二叠系上统上石盒子组(P2s)井田内大范围出露,依据岩性特征分为上下两段:下段(P2s1):底部以K6砂岩连续沉积于下石盒子组之上,岩性以黄绿、灰绿色泥岩及细砂岩、粉砂岩为主,夹紫色、暗紫色砂质泥岩,中、下部含锰铁质结核。本段厚157.50-223.83m,平均192.04m。上段(P2s2):K7砂岩底至K8砂岩底,厚224-247m,平均233m,岩性为暗紫、黄灰、灰绿色砂质泥岩和中、粗粒砂岩互层。本段以蓝灰色砂质泥岩及砂岩中含肉红色长石为其特征。砂岩中长石含量自下而上增多。K7砂岩以上含有1-2层铁锰质结核,呈透镜状分布,厚0.5m。(7)二叠系上统石千峰组(P2sh)K8砂岩底至K9砂岩底。厚124.4-145.0m,平均122.4m。与P2s地层连续沉积。岩性为紫红色泥岩与黄绿色中、粗粒砂岩互层。紫红色泥岩中含2-3层泥灰质或钙质结核。砂岩成分肉红色长石含量更多。K8为紫色含砾粗砂岩。成分为长石石英杂砂岩,长石为肉红色,杂基为灰绿色泥质和粉砂质。厚5-10m,厚层状,分选及磨圆度较差,全区普遍发育。(8)三叠系下统刘家沟组(T1l)底界为K9砂岩,该组地层赋存不全,残留厚226m。与下伏地层连续沉积。岩性以紫红色薄板状中细粒砂岩为主,间夹少量灰绿、紫红、暗紫色砂质泥岩。砂岩具交错层理。K9为暗紫色含砾粗砂岩,具灰绿色条带。成分含有少量肉红色长石及较多的硅质岩屑。厚层状,磨圆度较好。(9)第四系中上更新统(Q2+3)不整合覆盖于下伏岩层之上,中更新统(Q2)为红色土,含钙质结核,上更新统(Q3)为黄土,垂直节理发育。厚1.21—45.00m,平均8.65m。(10)第四系全新统(Q4)主要分布于井田北部峪道川及其它沟谷内,为近代河床冲积形成的砾石、卵石及泥砂等,厚0—25m,平均10m左右。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程2、构造西山煤田位于祁吕贺山字型构造东翼及新华夏系的复合部位。清交矿区处于西山煤田东南边缘,矿区总体为一走向北东、向北西倾斜的单斜构造,在此背景上发育着一系列褶曲和断裂构造。本井田处于清交矿区东北角,井田构造总体表现为走向近南北,向西倾斜的单斜构造,局部受武家崖背斜、张家山向斜和峪道川向斜的影响,使地层走向发生了一些转折,地表地层倾角6-18°,向下至煤系倾角变缓为2-11°,井田内断层稀少,有陷落柱及滑坡等构造,井田内未见岩浆岩,总之,井田构造复杂程度属简单类。3、水文特征井田内地形、植被条件不利于大气降水入渗。主要对煤矿床充水的含水层富水性弱。井田内断层稀少,陷落柱规模小,对岩层破坏程度小,含水层之间水力联系微弱或无联系。一般来说,井田水文地质条件简单。井筒穿过的基岩含水层主要有:奥陶系中统石灰岩岩溶含水层、石炭系上统太原组石灰岩及砂岩含水层、二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层。奥陶系中统分上、下马家沟组和峰峰组,上马家沟组及峰峰组石灰岩为主要含水层,含水结构以溶隙、溶孔为主。据井田相邻小回沟井田上马家沟组与峰峰组混合抽水试验,其单位涌水量0.002L/s.m,渗透系数0.00365m/d,含水层富水性弱。另据井田南部5.8km处的鑫泰煤矿T3号孔,上马家沟组与峰峰组混合抽水试验,其单位涌水量0.00075L/s.m,渗透系数0.0065m/d,含水层富水性弱。太原组以碎屑岩类夹石灰岩为主,为主要含煤地层之一,含水层主要为石灰岩及间夹砂岩。补充勘探施工的B2号钻孔对其进行了抽水试验,含水层厚度为24.60m,单位涌水量0.001628L/s.m,渗透系数0.005149m/d。抽水试验结果表明含水层富水性弱。山西组以碎屑岩为主,含水层主要为2号煤顶板以上砂岩,补充勘探施工的B2号钻孔对山西组以上进行了混合抽水试验,含水层厚度为22.95m,单位涌水量0.008095L/s.m,渗透系数0.028m/d。抽水试验结果表明含水层富水性弱。经综合考虑未来矿井涌水量采用80m3/h。井筒施工时涌水量按30m3/h计算。4、 瓦斯、煤尘和煤的自燃1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程据生产矿井及钻孔瓦斯含量资料,本矿井瓦斯涌出量大于10m3/t,属高瓦斯矿井。本井田的煤尘爆炸指数大于10%,各煤层均有爆炸性。煤的自燃倾向等级为不易自燃或容易自燃。5、地温根据测温成果,B1号孔2号煤层的井底温度是23.2℃,最下一层可采煤层9号煤的井底温度是26.0℃,小于一级高温区31℃,地温梯度1.44℃/100m,属地温正常区。二、井筒施工方法本井田覆盖的表土层较薄,三个井口附近表土层厚度均不足10米,井田内地形、植被条件不利于大气降水入渗。且表土段砂砾含水层为弱含水层,故设计斜井井筒表土段采用明槽开挖法施工,立井井筒表土段采用普通吊挂法施工。井筒穿过的基岩含水层均为弱含水层,井田内断层稀少,陷落柱规模小,对岩层破坏程度小,含水层之间水力联系微弱或无联系。设计斜井及立井井筒基岩段均采用普通钻爆法施工。如遇基岩段局部涌水,可采用工作面预注浆法施工。因此,在井筒施工中要做好探放水工作。第二节井筒施工方案一、斜井施工方案1、井筒明槽段施工(1)工艺流程:挖明槽→底板基础挖掘→钢筋绑扎→架设模板→井壁砌碹→刷防水涂料→回填土夯实。(2)明槽开挖选用挖掘机挖掘,自卸汽车排土,转运至指定堆放场地。设计明槽边坡角为45°,仰坡角为45°。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程在保持边坡稳定的前提下,适当放大边坡角度,设观测点观测边坡变形情况,施工时根据具体情况采取锚网喷加固法或台阶加板桩法护坡,减少开挖和回填量。明槽应开挖到井筒掘进断面顶部覆土厚度5m。(3)砌筑及回填明槽挖掘完成后,依次从下往上挖掘基础、砌筑井壁。表土段支护形式为钢筋砼砌碹支护,由下向上连续浇筑。混凝土制作采用地面集中搅拌,由混凝土输送泵送到模板内。井壁浇筑28天后,按照设计要求作井壁防水处理,抹防水砂浆后涂沥青层,最后回填。先采用“三七灰土”换填(含墙基底),然后分层摊铺,逐层碾压,压实度不低于95%。明槽施工中应做好涌水的堵、截、疏导工作,保证作业环境的干燥。明槽下部设积水坑,采用风动隔膜泵外排。2、井筒进入暗硐后表土段及风化带施工明槽段井壁砌筑完成后,即进行暗硐掘进。根据揭露地层情况选择挖掘机开挖或采用松动爆破法施工,多台气腿凿岩机打眼,前期采用挖掘机装矸,自卸汽车外运。挖掘时施工段长可在施工时视具体情况进行调整,掘够一个段长后做永久支护。(1)工艺流程施工前探梁→开挖断面→架设型钢支架及背板→钢筋绑扎→架设模板→井壁砌碹(2)掘进工程掘进前,先在硐室顶部夯入φ48mm×3000mm钢管超前支护硐口拱部表土,采用挖掘机开挖,掘进0.8m后架设型钢支架及背板,然后以0.8m为间距边掘边支,完成硐口3m的掘进及临时支护。下部改为在型钢支架顶部内侧设前探梁的方式超前支护,掘进时前探梁随掘随向前移动。以6m为一个段长,掘进完成一个段长后即绑扎钢筋及砌碹井壁,完成永久支护。混凝土制作采用地面集中搅拌,由混凝土输送泵送到模板内。施工风化带时,首先开挖拱部弧形导坑,移动前探梁,在前探梁的支护下,开挖下部断面,然后架设支架及背板。采用挖掘机装矸配人工清理,箕斗排矸。3、井筒基岩段施工基岩段采用普通钻爆法掘进。施工采用中深孔光面爆破,1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程多台高频风动凿岩机凿岩、防爆挖掘机装岩、大型箕斗运输矸石、专用斜井人车运送人员、自卸汽车排矸、风动潜水泵配合大功率卧泵排水、大功率对旋风机压入式通风、工业电视、计算机辅助管理等配套的机械化施工新工艺。(1)工艺流程打眼→放炮→通风排烟→检查瞎炮处理/敲帮问顶清除浮矸→临时支护→排矸→永久支护(2)掘进工程①钻眼爆破(施工剖面炮眼布置图)工作面架设多功能简易凿岩台架,架上安设风、水管路,钻眼采用YT-29型气腿式风动凿岩机,8~10台分上、下部同时作业,每台约占工作面宽度700-800mm。操作人员使用多炮杆导向,严格掌握炮眼角度。炮眼布置根据岩性变化及时调整数量、深度、角度等有关参数。炮眼深度为2.5m,掏槽方式为直眼菱形另加中心眼,爆破选用岩石水胶炸药,毫秒延期电雷管,全断面一次爆破。放炮器选用MFB-200型放炮器。采取多组同时装药,约30-50min完成。放炮后通风30min左右吹散炮烟。采用JK-3型激光指向仪定向,激光前30-50设一组中线,互相校正,利用激光点准确以划定眼位,控制中腰线,便于巷道掘筑。②临时支护(临时支护的形式)首先检查处理瞎炮,敲帮问顶清除浮矸,然后先施工拱部锚杆,间排距为永久支护参数的两倍,快速支护拱部,确保施工安全。③装岩运输采用一台JK-2.5/30、一台JK-3.0/30绞车单钩提升两个6m3箕斗提升矸石,CT40防爆型挖掘机装矸,矿车、行人车辅助运输;地面设置落地式矸石仓,装载机配合自卸汽车排矸至指定场地。为了满足快速安全施工的要求,在斜井井口处设有工业电视监控,以防止信号工打点失误。④永久支护排矸完成后应,采用MQT-130型气动锚杆钻机打孔、安装拱部锚杆并挂钢筋网,用YT-29型风钻打孔、安装两帮锚杆并挂钢筋网。锚杆至工作面空顶距离不得超过锚杆排距,锚杆要垂直岩面,向心布置,托盘密贴岩面,外露长度不得超过50mm。最后采用ZP-Ⅶ型喷射机,人工操作喷射混凝土。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程根据实际揭露岩性,锚、网支护与喷射混凝土支护可错开一段距离(?)平行作业,以加快施工进度。4、井筒铺底施工井筒底板在井筒永久装备时由下向上依次浇筑。铺底混凝土由设置在地面的两台JS-500型搅拌机集中搅拌,采用TSB-3型轨行式混凝土输送车输送混凝土至工作面,由HBTS-15型混凝土输送泵直接浇筑入模,风动振动棒振捣。二、立井施工方案1、锁口施工井筒施工采用临时锁口,锁口标高±0.000m,净直径7.0m,高度8.0m,厚度800mm,红砖砌筑。分两段施工,每段4m。掘至设计深度后,先在底部施工500mm高的钢筋混凝土圈梁,然后在圈梁上砌筑红砖。如遇土层稳定性较差时可增设井圈背板加强支护。锁口掘进可采用挖掘机直接挖掘或人工风镐、铁锹台阶式挖掘,人工装罐方式。如有少量渗水,可在渗水处铺设挡水布、安设导水管等设施将水引出。井筒工作面掘进超前小井,汇集涌水,安设排水泵及时外排。2、表土段施工表土段采用中心回转抓岩机直接破土装罐,施工时先挖取中间罐窝,再挖取四周土层。人工风镐或铁锹掘进、刷帮至设计尺寸。3.8m高液压伸缩整体下移式金属模板砌壁,一掘一砌。井口设混凝土集中搅拌站,两台JS-1200型强制式搅拌机,配自动计量上料装置,混凝土采用溜灰管输送。遇软弱地层时将模板下部拆除1m或1.4m,将砌壁段高缩短至2.8m或2.4m,实行“短掘短砌”,确保安全。井筒开口处与井筒同时掘进同时砌筑,采用下行式分层掘进。3、基岩段施工基岩段采用伞钻打眼,4.2m中深孔光面光底爆破,中心回转抓岩机装岩,两套单钩吊桶提升,座钩式自动翻矸。随出矸随进行临时支护,采用锚杆和钢筋网联合支护方式,遇软弱岩层采用井圈加背板等措施加强支护。三、井筒综合防治水措施为确保施工质量及施工安全,施工时结合井筒检查钻地质资料,必须坚持“有掘必探”原则。实施“截、导、排、堵、注”1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程的综合治水方案,做到打干井,保证井筒顺利施工。1、截水在井筒施工过程中,对于井壁分散淋水应在工作面上方设临时截水槽,收集淋水导入吊盘水箱或临时集水坑,由卧泵排出井外。2、导水对于井壁上大于0.5m3/h的集中出水点,安设导水管,将水导入截水槽内外排。3、排水当井筒涌水小于10m3/h时,对工作面小股涌水可使用风动隔膜泵将水直接排入吊桶或箕斗内,随矸石排出井外。当井筒涌水大于10m3/h时,用水泵将水排至吊盘水箱或临时集水坑,由卧泵排出井外。4、探水、注浆探水前先将工作面浮矸清理干净,并在迎头设集水坑,以便集中排水。然后用液压钻机打探孔,并制定防止探孔突水措施。如果探孔出水,则在工作面浇筑混凝土止浆墙,止浆墙内安放孔口管,然后进行工作面预注浆施工。注浆泵用HZP22型双液注浆泵;浆液采用水泥单液浆,水泥-水玻璃双液浆用于最后封孔。注浆时必须连续不断直至达到注浆结束标准。注浆终压为静水压力的2~3倍,注浆结束后进行掘进。在注浆过程中,对于岩层裂隙发育,裂隙跑浆量较大的情况,采取在水泥浆内加入一定数量的骨料注入岩层内,使骨料在浆液外泄时留在裂隙内以堵塞裂隙,并封注浆液,或采取断续开机,使裂隙内浆液有一定的凝固时间,并使混合器以下的管路内浆液基本初凝后注入岩层缝隙内,以达到充填密实的目的。1、立井详细施工工艺;2、立井施工支护,遇特殊条件的《技术措施》;3、立井施工探放水设计;第三节井筒施工布置一、井筒内凿井设备布置根据本矿井斜井长度超千米、立井1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程井筒净断面较大等工程条件,考虑井内凿井设备布置时,首先要满足提升能力;二是凿岩能力、装岩能力及砌壁装备能力要与提升能力相匹配,并留有富余量;三是井内装备力求简化、高效、实用;四是凿井设备布置要充分考虑临时提升布置的合理性,各种安全间隙符合《煤矿安全规程》的要求。本着上述原则,选择的井内凿井设备详见表3-3-1、表3-3-2。井筒施工断面布置见图3-3-1、图3-3-2。表3-3-1斜井凿井设备表序号设备名称型号单位数量备注主斜井副斜井1喷浆机ZP-VII台112局扇FBD-NO7.1台22各井筒均“一用一备”3排水泵DC50-80×7台22各井筒均“一用一备”4气腿凿岩机YT-29台775锚杆钻机MQT-130台336箕斗6m3前倾式个117风动振捣棒FZ-50台228风镐G10个339风泵QOB-15N个2210风筒Φ800mm趟1111压风管φ159×8趟1112排水管φ108×5趟1113供水管φ57×3mm趟1114防爆挖掘机装矸CT40台1115激光指向仪台2216金属模板套11二、井筒施工提升系统布置1、斜井斜井井筒施工采用轨道运输,布置箕斗和矿车、人车两套提升系统,两套提升系统均设置独立的信号装置。采用一台JK-2.5/30、一台JK-3.0/30绞车提升,63箕斗运输矸石,XRB15-9/6型斜井人车提升人员。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程混凝土采用TSB-3型轨行式混凝土输送车输送,HBTS-15型矿用混凝土输送泵入模,喷浆料采用侧卸式矿车运输。井口设置临时矸石仓,矸石直接装入排矸汽车运至指定排矸地点。井口及井筒内按规定设置挡车器、挡车栏、超速挡车器等安全防护设施。斜井井筒施工提升系统布置见图3-3-3。表3-3-2立井凿井设备表序号名称规格单位数量备注1吊桶3.0m3个22吊泵80DGL-75×10台23抓岩机HZ-60.6m3台14局扇30kW台2后期为135kW5伞钻FJD-6A台16压风管Φ133×4趟17风筒Φ800胶质趟18风筒Φ900玻璃钢趟1改绞时用9排水管Φ133×6趟110供水管Φ57×4趟1改绞时复用11安全梯套112吊盘钢结构Φ6700三层套1层间距6.0m13金属模板整体下行伸缩式套1段高3.3~3.6m14激光指向仪台12、立井稳绞布置主要考虑如下要点:(1)绞车、稳车不占地面永久建筑物位置,或不妨碍永久建筑物按期施工。(2)因井筒较深、悬吊负荷较大,故使用V型临时钢管井架凿井。(3)井筒因立转平需临时改绞,主提绞车应满足挂1.5t双层两车罐笼所需的钢丝绳最大静张力、最大静张力差、提升速度等参数的要求。回风立井的稳绞车设备选型汇总见表3-3-3,稳绞平面布置图见3-3-4,井筒改绞布置见图3-3-5。表3-3-3回风立井地面稳、绞车布置设备汇总表1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程序号名称规格型号单位数量备注1主提升机2JK-3.5/20台1改绞继续用2辅助提升机JK-3.0/30台13稳绳稳车JZM-25/1300台4兼作吊盘绳4排水管用稳车2JZM-25/1300台15水泵稳车2JZ-16/800A台16模板用稳车JZ-16/1000台47抓岩机稳车JZ-16/800A台18安全梯稳车JZ-10/600台1第四节相关硐室施工一、主要硐室的施工1、井底煤仓井底煤仓位于主斜井底部,为一个净直径为10m的圆筒仓,高度30m,容量约1500t,壁厚0.6m,总掘进体积约2463m3。井底煤仓应选择在煤仓上部的胶带输送机机头硐室及仓下给煤机硐室施工完成之后再开工。具体施工方法为:利用反井钻机先打垂直钻孔→自下而上扩孔形成溜矸小井→人工钻爆法刷大断面,随刷大及时锚、网喷外层支护→自下而上滑模筑壁。施工中注意两点:一是上口刷大之初,必须做好临时锁口加固,防止上部巷道硐室因刷大放炮震动或煤仓岩壁片帮,而遭受破坏;二是刷大时必须坚持密集炮眼分次放炮的爆破法,防止大块矸石卡堵溜矸小井。2、主排水泵房、主变电所主排泵房及通道总长度104.6m,掘进总体积1280.7m3。主变电所及通道总长度77m,掘进总体积1113.2m3。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程硐室施工采用普通钻爆法施工,台阶式掘进,锚、网、喷临时支护,而后浇筑钢筋混凝土碹体。主体工程完毕之后,再进行各种基础、管、缆沟槽等附属工程的施工。硐室施工的关键点是要做好碹体的防水措施,各类梁、卡等预埋构件要齐全,位置准确。二、井底车场巷道、主要岩石大巷采用常规施工方法,即:多台风钻打眼,中深孔光面爆破,耙斗装岩机装岩,激光指向仪测量定向,调车盘调车,蓄电池电机车牵引1.5t矿车运输,按设计支护形式及时进行永久支护。与大巷相关的交岔点要根据其岩石条件、断面大小及施工工期网络安排,既可全断面一次成巷,也可以小断面巷道、临时支护形式先行通过,待适当时机再刷大成巷。由于本矿井各主要硐室及巷道埋藏较深、断面大、服务年限长、所承受的地压大,因此,在施工中要切实保证其支护强度,加强支护,必要时增加锚索或其它支护措施。第五节井下临时工程本矿井施工期间所需要临时工程主要有两部分组成:一部分为井筒到底后,井下巷道施工需要使用的临时变电所、临时水泵房、临时水仓。斜井井底临时变电所及临时泵房可设于主、副井联络通道中,临时水仓可利用主斜井井底巷道;另一部分为大巷及采区施工中所布置的躲避硐及临时联络巷道,共计100m/830m3。其它部分的临时工程,在设计中均考虑了与永久工程的结合,以最大限度地减少工程投资。第六节井巷工程量及工程排队一、井巷工程量根据开拓布局,矿井投产时井下需完成井巷工程量共计28437.53m,掘进体积460130.19m3,其中井筒工程量2924.00m/77982.13m3,井底车场巷道及硐室866.79m,主要运输巷及回风巷7003.00m,盘区16646.20m,排水系统774.04m,供电系统223.50m。万吨掘进率为236.98m,详见投产时井巷工程量表3-6-1。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程二、工程排队根据井巷工程综合进度网络图,矿井自第一年1月1日进入施工准备期,第一年4月1日井筒开挖,矿井正式开工。至第五年12月31日矿井建成投产,总工期60个月。为此井下工程最多时需安排6个掘进头同时掘进,工程具体安排情况详见井巷工程综合进度网络图SZ1215-186-1。表3-6-1投产时井巷工程量表序号项目井巷工程量长度(m)体积(m3)岩巷半煤岩巷煤巷岩巷半煤岩巷煤巷1井筒2924.0077982.132井底车场巷道及硐室866.7916901.093主要运输巷和回风巷7003.00140066.984盘区16646.20213610.105排水系统774.049078.896供电系统223.502491.00小计3921.547869.7916646.2089552.02156968.07213610.10合计28437.53460130.19第七节施工技术及安全措施由于矿建工程项目施工条件复杂,地质状况也变化多端,五大灾害常常给施工带来较严重的安全和质量事故,因此在施工中要始终贯彻“安全第一、质量第一”的方针,主要单位工程必须编制专项施工组织设计,并报监理单位审批,报建设单位备案,除严格执行《煤矿安全规程》和《矿山井巷工程施工及验收规范》等有关质量、安全规定外,还应特别注意采取以下施工安全措施:一、瓦斯及煤尘事故的预防1、加强通风及瓦斯、煤尘的检查,各掘进工作面风量要配足,减少漏风,避免循环风;1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程2、完善喷雾降尘措施,主要巷道应设置隔爆水棚;3、各掘进工作面要配备瓦斯断电仪等装备,严格执行机电设备的防爆等级和检查;4、严格执行“措施审查制、机电设备防爆性能检查制、掘进工作面一炮三检查制、下井人员烟火检查制”。二、防水1、据井田水文地质资料,主要充水含水层富水性弱,井田构造简单,含水层之间水力联系微弱或无联系。一般来说,井田水文地质条件简单。为确保施工安全,井筒施工在通过含水层前,仍需采取先探后掘的措施。2、井下巷道施工中,一方面应先探后掘,特别是在接近含水层和断层时,要制定专门的防治水措施;另一方面掘进工作面应配备足够数量和足够能力的排水设备,预防突发事故的发生。三、斜巷运输事故的预防斜巷运输事故主要为斜巷跑车等,因此必须严格按有关规定和技术要求设置防跑车“三保险”装置,并做到“行车不行人”,杜绝跑车事故的发生。四、片帮冒顶事故的预防1、严格按设计支护要求进行巷道支护,不得随意调整支护参数;2、通过断层破碎带前,要制定专门的安全支护措施;3、坚持敲帮问顶制度,掘进迎头及时支护,不得空帮空顶;4、由于本矿井巷道及硐室埋深大,矿井地压大,井下重要硐室应加强支护,确保使用安全。五、火药及放炮事故的预防1、严格执行有关规定,建立完善的火工产品发放、退还管理制度,加强对火药贮存及运输的管理;2、严格施工放炮制度,设置专职放炮员,并对其加强严格的培训和管理,取得合格证后方可参与放炮工作。掘进工作面实行“放炮三联锁制”。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第三章矿建工程3、严格瞎炮和残爆检查处理制度。放炮后,放炮员和班组长必须检查放炮地点的通风、瓦斯、顶板、支架、瞎炮、残爆等情况,如果有危险迹象,必须立即处理。处理瞎炮和残炮必须在班组长的直接领导下,按《煤矿安全规程》等规定进行,并在当班处理完成。六、井筒及斜巷防坠1、开凿立井时,必须有防止从井口、井壁、吊桶、吊盘等处坠落人员、矸石、工具及其它物料的安全措施;2、斜井井筒、大角度斜巷及煤仓、溜煤眼施工时,必须按有关规定采取防止人员、矿车、矸石、材料等坠落的安全措施。七、综合防尘措施1、掘进工作面湿式凿岩,使用水炮泥;2、设置水幕,净化空气,对产尘点采取喷雾撒水;3、加强局部扇风机的管理,配备湿式吸尘器、防尘器等装置,对喷浆机上料口,设置风水引射器;4、定期冲洗巷道积尘,特别是煤巷内的积尘。八、加强安全检察工作建立健全各种安全检查制度,建立安全检察网,配备和安设有关的安全检测仪器仪表,配备专职安检人员,定期对安检人员进行培训和考核,加强对施工人员的安全常识普及教育工作,充分发挥安检网员、协管会的作用,树立安全为天的思想,确保矿井安全、高速、优质的建设。1、通风管理及防止火灾事故措施;1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程第四章矿井施工主要辅助工程第一节矿井临时提升一、提升及施工设备选型依据1、尽量利用建设、施工单位现有设备及其他可能落实的设备货源。2、根据井筒施工作业方式,凿井机械化配套方案及要求实现的水平,选择施工设备。3、既考虑井筒施工又考虑满足立井转入平巷施工的要求。4、凿井期间采用吊桶提升的最大提升速度,均依据《煤矿建设安全规定》第363条、第364条规定选取。二、回风立井提升机及容器井筒凿井期间布置3.0m3座钩式吊桶两个,分别作为主提和副提,并担负矸石、人员及材料等提升任务。主提为2JK-3.5/20矿用凿井提升机一套(Fj=170kNFc=115kNVm=4.52m/sB=1.7m)作为凿井主提升机,配10kV1000kW493rpm电动机;副提为JK-3.0/30单绳缠绕式提升机一套(Fj=130kNVm=3.88m/sB=2.2m)作为凿井辅助提升机,配10kV630kW742rpm电动机。经核算现有提升设备各技术参数基本满足凿井期间要求。在转入平巷施工期,容器更换为1.5t双层二车临时罐笼提升,仍采用原主提提升机作为罐笼提升的提升机。井架采用V型临时钢井架。1、主提升机(1)设计依据3.0m3座钩式吊桶自重1050kg,有效载荷3×1900×0.9=5130kg,选用9t钩头自重180kg,滑架218kg,1.5t双层二车罐笼自重4070kg,井筒深度447m。(2)选用钢丝绳40ZBB18×7+FC1670GB8918-2006单重6.24kg/m破断力总和828×1.283(kN)=108289(kg)1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程绳端载荷1050+5130+180+218=6578(kg)选用9t钩头合适钢丝绳最大张力Fjmax=(447+30)×6.24+6578=9554.5(kg)=93.73kN<115(kN)提矸安全系数m矸=108289/9554.5=11.33>7.5一次提升10人提人安全系数m人员=108289/(9554.5-5130+80×10)=20.72>9(3)提升机单钩提升3.0m3座钩式吊桶钢丝绳最大张力Fjmax=93.73kN<115(kN)滚筒直径60×40=2400mm900×3.2=2880mm选用提升机2JK-3.5/20V=4.52m/s直径3.5m宽度1.7m变比20提升机允许钢丝绳最大张力Fjmax=170(kN)提升机允许钢丝绳最大张力差Fcmax=115(kN)校验容绳量:B’=[(447+30)/3.5/3.14+3](40+3)=1996mm<2×1700mm2层缠绕电机容量P’=9554.5×4.52/102/0.8×1.3=688<1000kW493r/min(4)提升能力计算凿井按照井筒最深计算提升时间:Tc1=447/4.52×1.3×2+60+300=618s每班6h提升次数:6×3600/618≈34次主提升机班提升能力34×3×0.9=91.8m3/班2、副提升机(1)设计依据3.0m3座钩式吊桶自重1050kg,有效载荷3×1900×0.9=5130kg,选用9t钩头自重180kg,滑架218kg,1.5t双层二车罐笼自重2695kg,井筒深度447m。(2)选用钢丝绳36ZBB18×7+FC1670GB8918-20061201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程单重5.05kg/m破断力总和671×1.283(kN)=87846(kg)绳端载荷1050+5130+180+218=6758(kg)选用9t钩头合适钢丝绳最大张力Fjmax=(447+30)×5.05+6578=8987kg=88.2kN<130(kN)提矸安全系数m矸=87846/8987=9.77>7.5一次提升10人提人安全系数m人=87846/(8987-5130+80×10)=18.86>9(3)提升机单钩提升3.0m3座钩式吊桶钢丝绳最大张力Fjmax=88.2kN<130(kN)滚筒直径60×36=2160mm900×2.8=2520mm选用提升机JK-3/20V=3.88m/s直径3m宽度2.2m变比30提升机允许钢丝绳最大张力Fjmax=130kN校验容绳量:B’=[(447+30)/3/3.14+3](36+3)=2092<2200mm1层缠绕电机容量P’=8987×3.88/102/0.8×1.3=555.6<630kW742r/min(4)提升能力计算凿井按照井筒最深计算提升时间:Tc1=447/3.88×1.3×2+60+300=660s每班6h提升次数:6×3600/660≈32次副提升机班提升能力32×3×0.9=86.4m3/班3、主提升机、副提升机合作提升能力主提升机、副提升机合作提升能力91.8+86.4=178.2m3/班根据风立井凿井速度日提升252m3,分2个班提升,每班提升6h,并考虑1.20的提升不均系数。252/2×1.20=151m3/班<178.2m3/班。主提升机、副提升机合作满足凿井提升能力。4、临时改绞主提升机临时改绞1.5t双层二车罐笼,双钩提升。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程钢丝绳不变。钢丝绳最大张力Fjmax=477×6.24+4070+(970+2700)×2=14096(kg)=138.3kN<170(kN)钢丝绳最大张力差Fcmax=477×6.24+(970+2700)×2=10317(kg)=101.2kN<115(kN)提矸钢丝绳安全系数m矸=108289/14096=7.68>7.5一次提升34人提人钢丝绳安全系数m人=108289/(4070+80×34)=15.94>9电机容量P’=10317×4.52/102/0.8×1.3=743<1000kW493r/min提升能力计算计算提升循环时间:Tc1=447/4.52×1.3+40=168s每班6h提升次数:6×3600/168≈128次主提升机班提升能力128×1.7×2×0.9=391m3/班根据掘井速度日提升216m3,分2个班提升,每班提升6h,并考虑1.2的提升不均系数。216/2×1.2=130m3/班<391m3/班。主提升机临时改绞满足提升要求。三、主斜井提升机及容器主斜井井筒凿井期间采用6.0m3箕斗2个,自重3150kg,有效载荷9600kg;担负运输矸石、材料等提升任务;运送人员采用人车,型号选用XRB15-9/6型斜井人车2辆,乘人15人,自重2400kg。主斜井凿井提矸量:215m3/班;人员:30人/班主斜井井筒内铺设临时轨道两趟,轨距900mm,选用2部提升机用于临时提升。井筒角度20°,井口标高+1365.0m,井底标高+950m,井筒斜长+1213m;1、主提升机(1)选用钢丝绳26ZBB6V×18+FC1670GB8918-20061201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程单重:2.79kg/m破断力总和489(kN)绳端载荷:12750×(sin20°+f1cos20°)=4540.5(kg)钢丝绳最大张力Fjmax=12750×(sin20°+f1cos20°)+2.79×1263×(sin20°+f2cos20°)=6409.2kg=62.8kN提矸安全系数m矸=7.78>7.5m人员=15.82>9(2)提升机滚筒直径确定Dg≥60×26=1560mm钢丝绳最大张力Fjmax=62.8kN选用提升机JK-3.0/30V=3.1m/s直径3.0m宽度2.2m变比30电机选用400kW593r/min交流电动机提升机允许钢丝绳最大张力Fjmax=135kN>62.8kN校验容绳量:K=1.785层2层缠绕符合规程要求倾斜井巷提升人员和物料缠绳层数不得超过2层的规定电机容量P’=1.1×62.8×3.1/0.9=238kW<400kW电机功率满足要求(3)提升能力计算凿井按照井筒最深计算提升时间:Tc1=1213/3.1×1.1×2+50=911s每班6h提升次数:6×3600/911≈23次2、副提升机(1)选用钢丝绳26ZBB6V×18+FC1670GB8918-2006单重:2.79kg/m破断力总和489(kN)绳端载荷:12750×(sin20°+f1cos20°)=4540.5(kg)1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程钢丝绳最大张力Fjmax=12750×(sin20°+f1cos20°)+2.79×1263×(sin20°+f2cos20°)=64078kg=62.86kN提矸安全系数m矸=7.77>6.5(2)提升机滚筒直径确定Dg≥60×26=1560mm钢丝绳最大张力Fjmax=62.86kN选用提升机JK-2.5/30V=3.24m/s直径2.5m宽度2.0m变比30电机选用400kW742r/min交流电动机提升机允许钢丝绳最大张力Fjmax=90kN>62.86kN校验容绳量:K=2.31层3层缠绕电机容量P’=1.1×62.86×3.24/0.9=249kW<400kW电机功率满足要求(3)提升能力计算凿井按照井筒最深计算提升时间:Tc1=1213/3.24×1.1×2+50=874s每班6h提升次数:6×3600/874≈24次3、主斜井临时提升能力核算主斜井2台提升机班提升能力:(23+24-2)×6×0.9=243m3/班>215m3/班(除去提升人员2次)满足凿井提矸量的要求。四、副斜井提升机及容器副斜井井筒凿井期间采用6.0m3箕斗2个,自重3150kg,有效载荷9600kg;担负运输矸石、材料等提升任务;运送人员采用人车,型号选用XRB15-9/6型斜井人车2辆,乘人15人,车自重2400kg。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程副斜井凿井提矸量:215m3/班;人员:30人/班副斜井井筒内铺设临时轨道两趟,轨距900mm,选用2部提升机用于临时提升。井筒角度20°,井口标高+1365.0m,井底标高+965m,井筒斜长1170m;提升设备选择同主斜井一致,主提升机采用提升机JK-3.0/30,电机选用400kW593r/min交流电动机。副提升机采用提升机JK-2.5/30,电机选用400kW742r/min交流电动机。第二节供电一、负荷统计(一)井筒施工期井筒施工期用电负荷主要包括了井筒施工负荷、地面土建施工用电、生活办公用电等。经统计计算,有功功率为4129.34kW,视在功率为4744.39kVA,详见负荷统计表4-2-1。(二)井筒贯通后井筒贯通后,永久排水泵房形成前,井下设置临时排水泵房,矿井主要用电负荷包括主井临时提升、副井临时提升、风井临时提升、井下临时排水泵、井下掘进设备、地面土建施工用电、生活办公用电等经统计计算,有功功率为4541.65kW,视在功率为5046.27kVA。详见负荷统计表4-2-2。二、地面供电(一)供电系统矿井建设施工准备期前完成35kV永久变电站及输电线路建设。矿井施工用电将由该35kV变电站完全承担。矿井35kV变电所35kV电源均引自东于110kV变电站,距本矿井23km,输电线路采用LGJ-300架空线路。矿井35kV变电所位于矿井工广西侧,负担全矿用电负荷。变电所采用全室内布置方式。35kV、10kV系统均采用单母线分段式接线方式,35kV系统采用中性点不接地方式,10kV系统采用中性点经消弧线圈接地方式。35kV设备选用KYN61-40.5型金属铠装封闭式开关柜,共9面。35kV变压器选用SZ10-12500/351201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程35±3×2.5%/10.5kV12500kVA型三相油浸式有载调压变压器,10kV设备选用KYN28A-12型金属铠装中置式开关柜,共32台,10kV断路器选用真空断路器。矿井建设期间,各主要配电点均设有就地无功补偿设备,无功补偿设备由施工单位提供,施工单位负责将各自用电负荷功率因数补偿到0.9以上,因此矿井35kV变电所可不装设临时补偿设备。矿井投入生产前,根据矿井设备实际参数和谐波情况装备最终的无功补偿及滤波设备。变电站初期10kV馈电电缆数量不多,单相接地电容电流较小,变电站10kV母线可暂不装设10kV消弧补偿设备,随着建设过程的进展,10kV馈线电缆的增加,后期应装设10kV消弧补偿设备,保证供电的可靠性。矿井井筒施工期间气动设备的气源可利用永久压风机,相应的压风机房10kV变电所同时建成,为压风机提供电源。压风机房10kV变电所与压风机房为联合建筑,两回10kV电源分别引自35kV变电所10kV的两段母线,采用电缆线路。变电所单层布置,变电所内设KYN28A-12铠装型移开式交流金属封闭开关设备9台,馈出1回至矿井维修间及综采库试验变压器、2回至动力变压器。低压配电室内设SCB11-630/1010.5±2×2.5%/0.4kV630kVA变压器2台,设GCS型低压配电屏9台。该10kV变电所不但为压风机提供电源,矿井施工期间380V用电负荷也就近引自该变电所,该变电所在矿井运行生产后将作为生产区低压配电中心。矿井主、副、风井施工期间,分别在主井井口、副井井口和风井井口附近设施工用临时10kV变电所一座,变电所由施工单位建设并管理。其10kV电源均引自35kV变电所的10kV两段母线,采用电缆线路,每个变电所有二回进线,电缆分别可利用主斜井驱动间、副井提升机房、通风机房的动力电缆。井筒施工用提升绞车电机为10kV设备。井筒永久装备完成后井口临时10kV变电所可拆除。生活区10kV箱变在35kV变电所投入使用后开始建设,其双回路电源分别引自矿井35kV主变电所的10kV不同母线侧,电源线路选用型号YJV228.7/10kV3×50mm2交联聚乙烯绝缘电力电缆。10kV设备采用ZBN-12型组合式开关柜,共2面,内设两台SCB11-500/1010.5±2×2.5%/0.4kV500kVA干式变压器,低压开关柜选用ZBN型组合式开关柜,共9台。主要承担行政办公楼、单身宿舍、食堂、区队办公楼等负荷供配电。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程(二)地面动力照明线网矿井35kV变电所形成后,地面动力线网将随地面建设进度逐步建设,永久建筑的动照线网尽量利用永久线网,临时设施的供电采用临时电缆供电。高压电力电缆主要采用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆,低压动力电缆以聚氯乙烯绝缘电缆为主。电缆主要路径采用沿桥架、电缆沟方式敷设,支线电缆采用直埋敷设方式。(三)照明建筑物内部照明选用节能荧光灯,厂房车间等建筑内采用节能荧光灯、高压气体钠灯,潮湿或有灰尘的地点选用防水防尘灯。工业场地主要道路施工期可设置临时照明路灯,矿井工业场地建设完成后场区照明线网一并规划安装。三、井下供电(一)供电系统在第一阶段,井筒施工期间,主井、副井、风井井筒内均装备有660V排水泵两台,水泵电源引自各自井口临时变电所。井筒到底至巷道贯通,临时排水系统形成之前,各井排水水泵供电方式不变。其他负荷在井筒施工期间电源均引自井口临时变电所。井筒到底至井筒贯通前,巷道的施工用电电源引自井口临时变电所,电源电缆在各自井筒内沿钢丝绳吊挂。在第二阶段,井底巷道贯通、临时排水泵房和临时井下变电所形成后,井下用电负荷约为1617.54kW。新建临时井下变电所,变电所内装备BGP50D-10G型矿用隔爆型开关8台,KBSG-500/610/0.69500kVA矿用隔爆型干式变压器两台,其两回10kV下井电缆分别引自地面35kV变电所两段10kV母线,通过主井井筒至临时井下变电所。两回下井电缆选用YJV228.7/10kV3×70mm2交联聚乙烯护套钢带铠装电力电缆,在井筒内用钢丝绳吊挂。临时排水泵房内装备二台10kV临时排水泵,电源分别引自临时井下变电所10kV母线。井下掘进工作面设备均为660V设备,各掘进头电源分别引自临时井下变电所660V电源侧。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程在永久排水泵房和井下中央变电所建成投运后,井下全部负荷改由中央变电所供电。中央变电所电源引自地面35kV变电所的10kV母线,下井电缆选用两回MYJV228.7/10kV3×240mm2交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆,每回路长1700m,沿主斜井井筒敷设。变电所内设BGP9L-10G10kV矿用高压隔爆型配电装置12台;设QBG-1010kV矿用高压隔爆型起动器3台;所内选用KBSG-315/1010±5%/0.69kV315kVA矿用隔爆型干式变压器2台。供电系统详见井上、下供电系统图。施工期间井下高压固定设备10kV电缆采用MYJV228.7/10kV型矿用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆,至移动变电站的高压电缆采用MYPTJ-6/10kV矿用监视型屏蔽电缆。低压固定设备配电采用MVV22-0.6/1kV型矿用聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆,移动设备采用MYP型矿用移动橡套屏蔽电缆。照明线网采用MYP型矿用橡套电缆。(二)保护及接地井下继电保护按照《煤矿安全规程》和《煤矿井下供配电设计规范》(GB50417-2007)关于电气设备保护的要求进行设置。井下变压器为中性点绝缘系统,所有电气设备非带电的金属外壳采用保护接地。在主水泵房水仓内设主接地极。各变电所、配电点设局部接地极。主接地极与局部接地极、铠装电缆金属护套、聚氯乙烯绝缘电缆及橡套电缆的接地芯线相连接组成完整的接地网。接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值,不得超过2Ω。(三)井下照明随着井下巷道的施工进度,车场照明线网和采区照明线网逐步安装形成,井底车场、机电硐室、轨道大巷、胶带输送机大巷、胶带输送机顺槽、综采工作面等地点设固定照明。井下照明电压为127V。照明灯具选用矿用防爆荧光灯。第三节建井期通风1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程本矿井为高瓦斯矿井,各煤层均有煤尘爆炸危险性,并有自然发火倾向。本矿井B1号孔2号煤层的井底温度是23.2℃,最下一层可采煤层9号煤层的井底温度是26.0℃,小于一级高温区31℃,地温梯度1.44℃/100m,属地温正常区。矿井生产前期采用中央并列式通风,副斜井、主斜井进风,回风斜井回风。建井期主要特点:主、副斜井和回风立井同时开工。回风立井到底后即改绞担负建井前期提升任务。副井与主、风井贯通后,副井担负提升任务,风井进行永久装备,以尽快形成永久通风系统。根据井巷工程排队,将建井期的通风分为以下四个阶段:井筒开凿阶段;主井、副井、风井贯通前阶段;主井、副井、风井贯通后至风井永久通风系统形成前阶段;风井永久通风系统形成后阶段。一、井筒开凿阶段井筒施工期,各井筒均采用压入式通风,经计算,井筒施工中后期需风量9m3/s,最大负压4906Pa(主井),每个井筒各选用2台FBD-7.1/2×30kw对旋式通风机,1台运转,1台备用,放置于地面作压入式通风。通风机主要参数如下:风量为390~650m3/min,风压1200~6650Pa,配用电机为2×30kW。风筒均选用胶质风筒,风筒直径:主井内为Φ1000mm,副井、风井内为Φ800mm。二、主、副、风井贯通前阶段根据施工安排,风井井筒到底后即临时改绞,考虑改绞后因掘进头的增加,需风量将增加、负压将增大,改绞时在风井井筒内装备Φ800mm的硬质风筒两趟,风机更换为FBD6/2×55型风机两台,该风机功率2×55kW,风机风量为800~1100m3/min,负压3000~5800Pa。改绞完后向两侧掘进,风筒一分为二,用Φ600mm柔性风筒接至掘进工作面,向各掘进工作面输送新鲜风,通风方式为压入式。副井风机风筒选型同井筒开凿阶段,用柔性风筒接新鲜风至掘进工作面。该阶段经计算每个掘进工作面需风量9m3/s,最大负压4064Pa。该通风阶段为8个月,井下共有5个掘进头,其中副井井底2个,主井附近1个,风井井底2个。三、主、副、风井贯通后风井永久通风系统形成前阶段根据施工安排,主、副、风井贯通后井筒内风筒拆除,风井进行永久装备,此阶段通风距离长、用风多、断面大,单纯地利用局扇已无法保证供风要求,需增设主扇风机。但在矿井扇风机使用前,因主井井口的土建工程和安装工程与井筒装备届时作平行交叉作业,井口难以封闭,无法将主扇放在地面运行。经分析比较把主扇置于1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程风井临时改绞巷道内风井侧,在风井临时改绞巷道内设置风门,利用抽出式主扇风机提供回风动力,主、副井筒进风,风井井筒回风。考虑井筒贯通后因掘进头的增加,需风量增加和负压的增大,各个掘进工作面需用局扇供风,局扇布置在新鲜风流中,压入式通风。为满足井下风排瓦斯要求,每个掘进工作面需风量为8m3/s,各配备两台(一用一备)2BKJ№6.3/2×30型局扇。该阶段井下共有4个掘进工作面,总回风巷1掘进工作面回风可由临时改绞绕道经总回风巷回入风井,胶带机头检修平巷、井底水仓、井下主排水泵房掘进工作面的回风可由回风联络巷回入北部回风大巷1,经总回风巷回入风井,经计算,井下所需最多风量为36m3/s,其中副井井筒进风26m3/s。主井井筒进风10m3/s。由于主要利用井筒和大巷进回风,矿井的通风负压并不很大,经计算最大负压为98.1Pa。设计主扇选用G4-73型№18D离心式通风机,配防爆电机,电机功率310kW;根据《煤矿安全规程》第126条的规定,应备用一部同型号电动机。备用电动机和配套通风机,必须能在10min内开动。该阶段截止到永久通风系统形成,通风时间为2个月。井下巷道形成回路后通风系统见图4-3-1。四、风井永久通风系统形成后阶段此阶段矿井建设进入轨道、胶带、回风大巷、+965m水平井底车场及采区顺槽长距离施工阶段,通风距离长、用风多、断面大,此时风井永久通风系统已经形成,将极大地解决建井时期通风困难、掘进工作面温度高等问题。该阶段部分通风设施可按永久设置考虑,在进回风大巷之间的连通巷道内设置正反向风门或调节风门,保证新鲜风流由副井、北翼轨道大巷进入采区,乏风由北翼回风大巷、总回风巷、风井排出地面。此阶段井下有5~6个掘进工作面,考虑部分硐室用风,井下所需最多风量为80m3/s。由于主扇风量、负压较大,完全能够满足通风要求。掘进面除顺槽施工用2×55kW局扇外,其余用2×30kW局扇,均采用压入式通风。该通风阶段为38个月,通风系统见图4-3-2。为保证通风系统的安全性应采取以下措施:1、严格执行《煤矿安全规程》和《煤矿建设安全规定》。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程2、井下主扇要保证供给其新鲜风流,确保停电后安全恢复运行,并编制安全措施,报总工程师批准。3、正确合理地放置局扇,避免串风或造成循环风。4、主扇和局扇附近要设置瓦斯报警断电仪,当回风流中瓦斯浓度达到0.5%时予以报警,达到1%时切断电源,以期进行处理。5、做好综合防尘工作,使总回风巷粉尘浓度不超过规程规定,避免发生煤尘爆炸事故。6、制订地面和井下防灭火措施,并报上级领导批准。7、加速关键线路的施工,尽早形成矿井和采区的通风系统。第四节矿井排水根据施工进度安排,井下临时排水可分为两个阶段。第一阶段:在井筒施工期,在主、副及风立井井筒各设两台DC50-80×7型水泵(Q=50.4m3/h,H=560m),配备185kW660V2991r/min电动机,一台工作,一台备用。井筒内涌水由水泵从工作面经Ф133×6mm管路排至地面。井筒到底后,转入平巷施工,在临时排水系统形成前,仍利用该水泵将水排至地面。第二阶段:在临时排水系统形成后,预计此期间涌水量可达50m3/h,故临时泵房内安装三台DC50-80×7型水泵(Q=50.4m3/h,H=560m),配备185kW660V2991r/min电动机,使用两趟临时无缝钢管Ф133×6mm排水管。该临时泵房一直要使用到井下永久泵房形成后才拆除。正常情况下两台工作,一台备用。主斜井井筒装备工程完毕,并在+965m水平中央变电所、中央水泵房安装工程竣工后,届时+965m水平中央泵房安装有MD155-67×8型多级离心泵三台,配YB450M-2、10kV、450kW电动机,排水管路Φ194×10mm无缝钢管2趟。+965m水平矿井永久排水系统形成后,+965m水平巷道涌水经由大巷水沟流入井底水仓,而后由中央泵房安设的主排水泵排至地面,然后开凿轨道大巷至+869m水平大巷。在+869m水平设盘区水泵房,通过轨道大巷将盘区涌水排至+965m1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程水平中央泵房水仓,选用MD155-30×5型多级离心泵三台,配防爆电动机YB315M-4132kW1480r/min660V,1用1备1检修。主斜井井筒的两趟排水管路为Φ194×10mm无缝钢管,轨道大巷的两趟排水管路为Φ194×6mm无缝钢管,矿井即形成了永久排水系统。第五节临时压风一、供风原则1、主斜井、副斜井、回风立井施工期间临时压风利用地面设置的永久空气压缩机站。2、双回路供电电源。3、机房和井下设置油水分离器。4、地面压风管道长度超过100m时,设置管道伸缩器。5、装设符合《煤矿安全规程》规定的各种保护装置。二、井筒施工风量风动工具工作台数用风地点锚杆钻机(3.8m3/min)(台)气腿凿岩机(3.9m3/min)(台)风动振捣棒(1.5m3/min)(台)风镐(1.2m3/min)(台)风泵(3.7m3/min)(台)主斜井井筒25121副斜井井筒25121风立井井筒25121nQ1=α1×α2×γ∑mi×qi×ki1=1.15×1.15×1.04×(3.9×15×0.95+1.5×3×0.95+1.2×6×0.95)=1.15×1.15×1.04×66.69=91.73m3/min空压机站3台SA160A型风冷式螺杆空压机,排气量27.6m3/min,排气压力0.85MPa,随机配160kW、380V、1480r/min电动机。本设计主、副、风立井井筒施工用风计算总风量91.73(m3/min1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程),主要利用永久空压机站设备供风,3台SA160A型风冷式螺杆空压机不满足要求,施工单位需另行配置1台同型号空压机。三、压风管路选择压风管内流速取经验值V=5~10m/s,则,据此计算:1、压风机站主管路采用焊接钢管D245×8mm。2、主、副、风立井井筒施工用压风管路采用焊接钢管D133×4mm。3、转入平巷施工用压风管路,鉴于矿井建设期间用风量较大,总干管路选用D245×8mm无缝钢管。第六节井上下照明、通讯及信号一、地面室外照明工业场地动力照明线路采用电缆埋地引入照明电杆,照明灯具采用GGY-125-250型高压水银灯。照明集中控制,以便管理并节约用电。二、井口照明风井井口照明线路采用橡套电缆沿井架钢梁用木卡子或绝缘带绑扎固定敷设,照明电源采用双回路,控制开关设在井口配电室。在井口棚内,卸矸台、天轮平台上方及倒矸场地外侧四方安装GGY-125-250型高压水银灯照明。主、副井井口棚内安装GGY-125-250型高压水银灯照明。三、井筒照明井筒照明电源电压为127V,井筒施工工作面照明选用橡套电缆。风井井筒吊盘间采用防爆白炽灯,下层盘安装DKS-250/127型灯,该灯具在吊盘距井底工作面高度20m时照度可达450lex。主、副井井筒照明灯具采用NBS35N-35W/127V型隔爆型节能荧光灯。工作面上每班另配备5~10盏矿灯供突然停电或装药时使用。四、井下照明1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程井底车场、临时排水泵房、临时变电所、大巷、主要硐室、采区车场及《煤矿安全规程》规定的地点,设有足够的照明。照明灯具选用隔爆型节能荧光灯。五、通信井下通信可由生产调度总机引接,待矿井行政办公楼建成后,可立即进行矿井永久通信系统的安装,以便为矿井建设服务。六、信号主、副、风井提升信号选用ZDB型井筒信号装置。井下调度绞车信号选用KXH型声光电铃。第七节地面排矸及工程煤处理一、排矸方式的选择1、井筒施工期间排矸井筒段施工时的排矸,其矸石提至地面后,直接卸入自卸汽车,在工业场地内按填方需要随卸随填,并有推土机平实。2、巷道施工期间排矸回风立井井筒施工到底后进行临时改绞,装备临时罐笼提升。受建井期间地面施工设施及建井进度的影响,建井期间直接建造永久排矸系统有一定困难,因此需设立临时排矸设施。临时排矸设施选用高位翻车机翻矸系统。具体操作是:矸石由矿车装运,提至地面后,由蓄电池机车经窄轨铁路牵引至高位翻车机处,通过液压推车机和高位翻车机将矸石装入自卸汽车,运往矸石需要处。斜井排矸由井口临时矸石仓装入自卸汽车,运至工广填方处。待矿井永久排矸系统形成后,由永久排矸系统承担井下全面开拓掘进的任务。二、工程煤处理施工期间的临时出煤,由于出煤量少,不再设单独出煤系统和设备。永久排矸系统形成前,临时出煤由副斜井井口临时矸石仓装入自卸汽车,运往临时储煤场。永久排矸系统形成后,为充分利用高位翻车机设备的生产能力,考虑将工程煤与1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第四章矿井施工主要辅助工程排矸同采用一台高位翻车机作业。具体操作是:煤车用蓄电池机车拖至高位翻车机处,并由其装入自卸汽车,运往临时储煤场,最后用装载机装汽车外运。在井口至高位翻车机的窄轨铁路一侧增设一存车线,将装载矸石的矿车与装载工程煤的矿车分别集中,当一方达到一定数量后,再行集中进入翻车机房。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第五章土建工程第五章土建工程第一节土建工程量一、工程地质本场区勘察深度范围内,地基土自上而下分为14层,各层地基土承载力特征值见表5-1-1。表5-1-1各层地基土承载力特征值表层号岩土名称承载力特征值fak(kPa)(1)杂填土-(2)碎石300(2-1)黄土状粉质黏土150(2-2)砾砂220(2-3)圆砾200(3)全风化泥岩150(4)强风化泥岩250(4-1)强风化砂岩300(5)强风化砂岩300(5-1)强风化泥岩250(6)中风化泥岩300(7)中风化砂岩450(8)中风化泥岩350(8-1)中风化砂岩450第(1)层填土不属压实填土,未经处理、检验不得作为建筑物地基持力层。第(2)层及其以下地层均为良好基础持力层,填土较薄,按Ⅰ级(轻微)非自重湿陷场地考虑。根据以上参数,主要工业建筑及行政公共建筑均采用天然地基上的浅基础。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第五章土建工程二、土建工程量按照初步设计文件内容,本矿井的土建工程共划分为10个系统、49个单位工程,总建筑面积为39985m2。第二节土建工程排队一、土建工程工期排队的原则土建各单位工程,按系统服从于矿建和机电安装工程的工期,特别是处在关键路线上的联锁工程,必须做到其工期安排要与矿建工程和机电安装工程相衔接,以确保各阶段工期目标的实现。二、主要单位工程工期的确定本施工组织设计,对一般土建工程的工期,是按建设部颁发的“工期指标定额”确定的。而对于煤矿专用的特种结构,则参照相邻矿区相同类型建筑物的实物工程量类比确定其建设工期。对于分散、小型、不影响主要工期的工程,不单独排列工期,可作为季节变化和劳动力平衡措施穿插进行。本矿井主要单位工程工期安排如下:通风机房9个月原煤仓9个月准备车间8个月燃煤锅炉房11个月区队办公、生活福利联合建筑7个月食堂7个月各单位工程工期排队结果详见附图:土建及安装工程进度表:SZ1215-186-3。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第五章土建工程第三节主要建筑物的施工方法主斜井驱动间及井口房、通风机房、副斜井井口房、转载点、准备车间、行政办公楼、区队办公、生活福利联合建筑、食堂、单身宿舍等为钢筋混凝土框架结构,现场浇筑,后砌填充墙。矿井维修间及综采设备周转库、木材加工房、器材库、器材棚等为钢结构,按构件工厂加工制作完成后运至现场后,现场组装。原煤仓为钢筋混凝土筒体结构,可采用滑模工艺施工。第四节施工总平面布置一、施工总平面布置原则1、符合有关规程规范的要求;2、满足矿井的矿建、土建、安装三类工程不同阶段的施工工艺要求,做到统一规划;3、在规划布置和确定工程位置时,要综合协调好施工工期,合理利用永久工程与临时工程、临时工程之间、建构筑物设施场地与场内运输方式和路线之间等的相互关系,做到众多工程有机联系、合理衔接,避免重复和浪费,力求按不同功能不同时期的要求,做到一址多用,尽量大限度减少临时工程;4、在布置上尽可能采用联合建筑以减少用地和降低造价;5、本矿井工业场地填挖方工程量较大,应根据施工顺序,有组织地、合理地就近回填工业场地。二、临时建筑物的布置1、本施工组织设计充分考虑利用永久工程和场区设施,如:生产及生活高位水池、35kV变电所、救护队综合楼、矿井维修车间及综采设备库联合建筑、木材加工房、器材库棚、压风机房与10kV变电所联合建筑等,施工总平面布置即按各工程的永久位置确定。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第五章土建工程2、本矿井施工期间,利用永久工程以外的临时建筑主要有:凿井绞车房及稳车棚、混凝土搅拌站、临时出矸出煤设施等,根据总平面布置原则,依据上述布置原则具体位置选择如下:(1)井口施工建筑物①主斜井:主斜井施工设施沿井筒方位向东南方向设置,主要有凿井井架、天轮、提升机房、临时出矸出煤等设施。②副斜井:副斜井施工设施沿井筒方位向东南方向设置,主要有凿井井架、天轮、提升机房、临时出矸出煤等设施,且不占用永久提升机房的位置;③回风立井:根据回风立井场地的实际情况,经对提升机房和稳车棚位置做多方案比选后,确定提升机房布置在井口的东西两侧,主提在东、副提在西。(2)混凝土搅拌站为方便现场施工和管理,主、副井井筒附近合设一个混凝土搅拌站,回风立井单独设一个混凝土搅拌站,井筒施工期间混凝土的运输可利用临时窄轨或平板车等运输方式。同时,对主要的原材料(包括石子、砂子)将进行水洗及晾干,冬季时需设立烘干系统和储存装置,以保证混凝土的入模温度。施工总平面布置详见附图SZ1215-447-1。三、道路为满足矿井施工准备期间的货物运输,在此之前,务必将进场公路、运煤公路及其相关桥涵建成。而场内主要道路可在施工准备期间先填筑15cm厚的临时面层,标高按永久道路标高扣除道路结构层来控制,待场内永久道路形成后即可利用场内永久道路运输。第五节安全、质量和加快施工速度的措施一、安全施工措施1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第五章土建工程1、建立健全安全责任制:施工现场必须加强安全管理,认真学习,积极贯彻执行安全第一,预防为主,综合治理的安全生产方针,实行专管与群管相结合的安全管理制度。2、施工现场及作业地带应有足够的照明,严禁私拉乱接电源,切实注意用电安全,严防漏电及触电事故,做好防火和防水工作。3、按规定用好安全帽、安全带和安全网。脚手架的立柱、横杆、扣件的材质和间距必须符合安全规程要求,不得超负荷使用,脚手板铺设时不得留有孔隙和探头板,拆除时要严格按顺序拆除,以杜绝不安全隐患,防止安全事故的发生。4、电工、电焊工、起重机械操作人员及各种车辆的驾驶人员,必须持证上岗,严格遵守操作规程,严禁酒后驾驶和操作。5、起重设备正式使用前,需经过试吊,而在正常工作时,起重臂下严禁站人。吊装大型预制构件时,除对构件进行严格质量检查外,并应配有专用的吊装架,以避免因构件断裂和倾倒而危及人身安全。6、对大而深的基坑,开挖时必须加强基坑的边坡支护,以免因塌方而伤人。二、施工质量的保证措施1、建立健全施工图纸会审制度:设计单位对各单项工程要精心设计,并应在开工前三个月将全套施工图提供施工现场,使施工单位有充足的时间熟悉图纸。单项工程开工之前,应由建设单位、设计单位、施工单位和工程监理四方共同参加进行图纸会审,通过图纸会审,使施工单位更加了解设计意图,同时也能更多地发现设计中存在的问题,并得到及时解决,通过四方的相互沟通,把可能出现的工程质量隐患消除在工程开工之前。2、编制好单位工程的施工组织设计和施工措施。对一些重要的单位工程,施工单位要根据设计质量要求,编制施工组织设计或施工措施,经建设监理,设计单位认可后付诸实施,并应在施工的各个阶段按施工验收规范逐项进行监督检查,对影响工程质量的关键工序,应由施工单位组织QC小组进行技术攻关,通过对施工方案的优化以确保工程质量和安全。对一般单位工程,也要做到“一工程一措施”。3、对隐蔽工程要做到情况清楚,凭证齐全、数据可靠、程序周到。对原材料和加工制品有完整的化验、试验凭证,保证数据齐全、合格。4、认真校对设备和设备对基础、楼盖的要求,预埋件、预留孔洞务求准确无误,以免事后凿补。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第五章土建工程5、严格执行测绘规程,做到放线准确,对重要建筑物和构筑物要做沉降观测,定期测定,观测精度要符合规范要求,以便对可能出现的问题作预防性处理。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第六章机电安装工程第六章机电安装工程第一节机电安装工程量本矿井共有17个生产环节项目,合计144个单位工程,其中安装工程48个,发生安装工程量的设备约有800台(套),各种规格缆线约223.57km(详见麦地掌矿井初步设计主要机电设备及器材清册)。第二节机电安装工程排队一、工程排队的原则1、根据全矿井施工网络系统的需要,凡占据主要矛盾线(关键线路)上的机电安装工程需集中人力、物力、财力尽快完成;和主要矛盾线有联锁关系的工程,凡能提前开工的安装项目,在条件允许的情况下尽量早开工,以加速主要矛盾线的完成时间。2、根据矿建工程(井下硐室)和土建工程(机房等)竣工时间,安排机电安装工程,在具备安装条件的情况下,应尽量与矿建、土建平行交叉进行,以减少整个工程的时间。3、尽可能地优化劳动力的投入时间,降低安装工程的高峰值。二、工程排队依据1、本矿井施工工期为57个月。在完成了采煤工作面胶带顺槽、开切眼施工及工作面瓦斯抽放后,开始工作面设备安装,时间是1个月,然后全矿井进行1个月联合试运转,于施工期第57个月正式开始试生产,所有安装工程必须以此为依据完成全部安装工程量。2、遵循矿井施工准备主要工程进度网络图和井巷工程综合进度网络图及土建工程进度表的时间要求。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第六章机电安装工程第三节主要安装工程的施工方法机电安装工程是在矿建、土建工程具备安装条件的前提下才能进行。因此,机电安装工程能否按预定工期完成任务,不仅取决于安装队伍的数量、人员、素质等有关因素,而且还取决于矿建、土建工程施工中能否给安装创造一定有利条件。因此,在矿建和土建施工中凡与安装有关的工程要严格按图纸和技术要求施工,施工误差不应超限。特别是对设备基础标高、预留地脚螺栓孔或预埋螺栓,在基础浇注混凝土前应再次放线、测量,无误后方能进行。对于设备的安装,在通常情况下,只要具备安装条件,即可进行,有些也可采用交叉作业方式。一、副斜井机械设施的安装副斜井井口设施包括推车机、阻车器、托绳轮及安全挡等设施。井口房内设备结构简单、安装方便。井口房土建工程完成后,将设备与基础直接用螺栓连接或焊接,一个月内完成设备安装。副斜井井筒机械设施主要为跑车防护装置。跑车防护装置安装主要包括传感器、吸能器、横梁、收放绞车导向轮、挡车网的安装,井筒贯通后1个月安装完成。跑车防护装置安装要求:1、传感器安装:取变坡点下大于一列车长度位置安装传感器,考虑挡车栏打开的提前量。安装时在轨道上现场钻孔,传感器上表面与轨道面齐平。2、吸能器安装:在井筒内预留的预埋螺栓孔内二次浇注地脚螺栓,待混凝土完全凝固后用螺栓固定吸能器,吸能器中心应垂直斜坡面。然后将钢丝绳与吸能器绳轮用U型螺栓紧固,吸能器盘绳应紧密,排列有序,不得有松弛、压绳现象。3、横梁、收放绞车导向轮安装:在吸能器下方3~5m处做垂线定横梁位置,横梁下表面平行于水平面,横梁下面与轨面距离应满足设计要求,同时保证横梁上面距巷道顶部尺寸大于450mm,保证收放绞车的正常安装与维护。用U型螺栓将收放绞车固定在横梁上面,并使收放绞车的减速绳轮中心与轨道中心在一条垂线上。4、拦车网安装:将两根小铁链一头用铁丝固定在上面横梁上,另一头用绳卡卡在挡车栏网架最上面一根钢管的吊耳上,使网架最下面的钢管距轨面垂直距离300mm1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第六章机电安装工程,并让网架吊挂保持平衡。用钢丝绳在绳轮上盘绕3~5圈后抽出绳头将绳头引至横梁的滑轮上,并穿过滑轮将钢丝绳引至网架最下面钢管的吊耳上用绳卡卡牢。二、主斜井机械设施的安装主斜井机械设施主要为主斜井带式输送机和架空乘人装置,主斜井井筒及设备基础施工完成后即可进行安装。(一)带式输送机安装主要包括以下内容:1、放线核对基础按施工图和基础、结构的实测资料确定其纵横中心线。依据基准线与安装基础图校对基础的几何尺寸、预埋件的位置,各部分基础的标高,如发现其偏差范围超出规定,应对基础进行处理,纵横向中心线要投测至设备四周的巷壁,并留下固定、牢固的标记,要求偏差小于1.0mm。基础坐标位置(纵横轴线)允差±20mm;基础各不同平面标高允许偏差+0;-20mm;预埋地脚螺栓标高允差+20;-0;中心距允差±2mm。2、机头、机尾及驱动装置的安装(1)基础的处理①设置垫铁的位置基础表面应凿杵平整,以便使垫铁平稳放置;②垫铁的位置应设在地脚螺栓的两侧;下底面与基础直接接触的机架,轴承座的下侧要放置垫铁;③相邻两垫铁组的距离宜为500-1000mm;④预留孔、洞及高低位置不能满足要求的应由前工序施工单位处理至合格。(2)机头架及头部滚筒就位①放置好垫铁组后,使滚筒轴中线标高满足设计要求为宜来设置垫铁的高度,一般情况下不允许超过三层,垫铁总高度不得小于60mm。平垫铁应露出设备底面边缘10-30mm;斜垫铁应露出10-50mm;垫铁必须垫稳、垫实。用手锤敲击检查后用电焊将成对的斜垫铁相互焊牢;②滚筒与支架一起摆放在设置的垫铁上;③连接好地脚螺栓;1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第六章机电安装工程④初步垫平与找正。(3)驱动装置的就位①驱动装置就位在已设置好的垫铁组上,连接好地脚螺栓;②驱动装置的抄平、找正依其与滚筒的联轴器为准。(4)预留地脚螺栓孔的浇注机头、驱动装置的地脚螺栓为预留地脚螺栓孔时,先用混凝土灌注地脚螺栓孔,灌注时基础螺栓不允许歪斜,具备一定强度时,可进行下一步工作。(5)机头、驱动装置的精确抄平、找正①机头的抄平用0.1/1000钳工水平仪测量,测量部位为滚筒上面;其水平度不允许超过0.3‰;②滚筒的宽度中心线与胶带机纵向中心线重合度不超过2mm;③轴心线与胶带纵向中心线垂直度不超过滚筒宽度的2/1000;④驱动装置半联轴节依传动滚筒的联轴节为准进行找正,其要求应符合厂家随机文件的规定要求。(6)隐蔽部位的验收和二次浇注;①机头、驱动装置,机尾等部位抄平,找正结束后,经监理检查认可后填写隐蔽工程验收记录。②上述部位实施二次浇注时,浇注前用水冲洗净基础表面;灌浆要捣固、密实,二次浇注所使用的混凝土强度等级应比基础的混凝土强度等级高一级。3、中间架安装首先根据安装图和设备装箱单、选定各中间架的安装位置,对直段中间架要对运输、制造中的弯曲、变形部位进行调整,对曲线段要校核其曲率是否符合设计要求。然后再进行安装。中间架安装时除利用输送机纵向中心线找正外,还应放一条中间架标高辅助线来确定中间架的标高,中间架的安装应附合下列要求:(1)机架中心线的直线度偏差在任意25m长度内不应大于5mm;(2)机架中心线与输送机中心线应重合,其偏差不大于3mm;1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第六章机电安装工程(3)在垂直于机架纵向中心线的平面内机架横截面两对角线长度之差,不应大于两对角线长度平均值的3/1000。(4)机架支腿的垂直度偏差不应大于2/1000。(5)中间架的间距,允许偏差±1.5mm;(6)中间架高低差不应大于间距的2/1000;(7)中间架接头处的左、右、高、低偏差不大于1mm;焊接应符合设计要求。4、拉紧装置安装拉紧装置往前松动行程不应小于100mm;5、上下托辊安装输送机中间架安装完毕可以进行托辊的安装,以便于安装皮带。托辊安装前应进行检查保证其转动灵活。(1)托辊横向中心线与输送机纵向中心线应重合,其偏差不应大于3mm;(2)对于非调心或过渡的托辊辊子,上表面母线应位于同一平面上或同一半径的弧面上。而且相邻三组托辊辊子上表面母线的相对标高高差不应大于2mm。6、试运转试运转前对设备进行检查应符合下述要求:(1)各润滑点和减速器内所加油、脂牌号和数量应符合设备技术文件的规定;(2)带式运输机沿线及通道、应无影响试运转的障碍物;(3)所有紧固件应无松动现象;(4)电气系统安全闭锁装置、制动装置、操作控制系统、信号系统均经模拟或操做检查,其工作性能灵敏、正确、可靠。(5)转动各运动机构,使传动系统的输入、输出轴旋转一周,不应有卡阻现象,电动机的转动方向与输送机运转方向相符合。(二)架空乘人装置安装主要包括以下内容:1、驱动装置安装:将驱动装置及其支架固定在预埋好的横梁上,按减速机要求加注润滑油。在松闸状态下调整制动器闸带间隙为2mm,闸带的松闸间隙为4~6mm,检查驱动轮的进出绳情况,保证出入绳偏角不大于5度。2、托、压绳轮安装:1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第六章机电安装工程所有轮系均通过联接器连接在支撑筒上。横梁上下表面如果与底板的水平度不准确有可能造成轮系与巷道底板不平行,这时可调整联接器上的左右调节螺栓,调节托、压绳轮的支承轴,使之保持水平。(1)托绳轮的安装:①将支撑筒用U型螺栓固定在横梁上,将支撑筒的中心与事先在横梁上做好的系统中心线记号对齐。②安装联接器和托绳轮组,托绳轮的上沿要与图纸设计的钢丝绳高度一致。(2)压绳轮的安装:①压绳轮分为两种:单轮压绳轮和双轮压绳轮。其中双轮压绳轮用于变坡点位置,安装时应按照系统布置放置在合适位置。②按照图纸设计的间隔安装压绳轮,压绳轮的下沿要与图纸设计的钢丝绳高度一致。(3)托绳轮与压绳轮组合的安装:①压绳轮是通过联接器与托绳轮安装在同一个支撑筒上的,联接器的方向与固定托绳轮的联接器方向相反。②压绳轮的安装方向必须与托绳轮的方向一致。③压绳轮的安装以压绳轮接触钢丝绳为宜。④在没有变坡地点,安装压绳轮时,可以先不要让压绳轮与钢丝绳接触,距离钢丝绳大约10mm,待轮系调整完毕钢丝绳不掉绳后再将压绳轮的高度调整到位。(4)上下站和中间站安装:用U型螺栓将支撑筒连接在横梁上,联接器卡在支撑管上,将两端托架轴分别放入联接器轴槽内,调整两联接器位置,调整车站滑道倾角,使吊椅在滑道上滑动灵活,紧固个连接螺栓。(5)尾轮、拉紧装置安装:将尾轮及其支架、拉紧装置、导向轮等部件固定在预埋好的横梁上,将连接重锤块的钢丝绳与尾轮支架连接,检查驱动轮的进出绳情况,保证出入绳偏角不大于5度。三、井下带式输送机设备安装1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第六章机电安装工程在井下带式输送机巷道工程及设备基础工程完成后,输送机设备即可投入安装施工。井下带式输送机安装跟主斜井带式输送机安装基本一致。四、地面生产系统设备安装地面生产系统设备安装主要包括转载点、栈桥、准备车间、原煤仓内设备的安装。1、转载点、栈桥设备安装:转载点、栈桥的设备为带式输送机及其溜槽,其安装方式与主斜井带式输送机一致。2、准备车间设备安装:准备车间内设备主要包括除铁器、振动筛、手选带式输送机、破碎机、溜槽等设备。振动筛外形尺寸较大,准备车间框架形成后将振动筛吊装到位,用螺栓固定。手选带式输送机设备的安装与主斜井带式输送机一致。除铁器、破碎机、溜槽等成型设备结构简单,安装时用螺栓固定在仓口上。3、原煤仓设备安装:原煤仓内设备主要包括带式输送机头部溜槽、刮板输送机、给煤机等。带式输送机头部溜槽安装时与相应基础预埋件直接焊接牢固;刮板输送机安装参考带式输送机安装方式;给煤机为成型设备,结构简单,安装时用螺栓固定在仓口上。第四节施工技术管理与安全质量措施1、凡进场设备必须按有关规定开箱检查,确认设备完好、资料图纸合格证等齐全方可接货。2、做好技术交底工作。其内容主要有:施工工艺、技术安全措施、规范、质量标准、工程进度要求。3、一定要坚持施工图会审制度。发现问题应及时通知设计单位进行解释,或修改设计。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第六章机电安装工程4、加强工程管理,严格遵守《煤矿安全规程》和国家有关规定,严格执行机电设备检验和工程验收制度。每一单位工程开工都要有质量保证措施,对于不合格工程要坚决返工。5、严格执行规程(安全规程、作业规程),确保安全施工。重点、重要工程必须编制施工技术措施。6、加强全面质量管理工作,完善质量保证体系。要有计划有组织地做好技术培训工作。对一些特殊工种要经过专门训练,考试合格才能上岗。对工程质量要实行奖优罚劣制度,实行定人、定岗、定责和挂牌制度。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第七章矿井建设工期第七章矿井建设工期第一节工程施工特点及工程排队原则一、矿井施工主要特点1、矿井采用立井与斜井混合开拓,主斜井、副斜与回风立井井筒设在一个工业场地内。2、井筒穿过不稳定地层厚约18.65m,以砾石、卵石、及泥砂及黄土为主。基岩段穿过的含水层较少,涌水量小。3、巷道及硐室掘进断面较大。4、巷道支护形式,煤、岩巷均以锚网喷支护为主,过断层带等局部层位采用型钢支架与锚网喷联合支护型式。5、工业场地内联合建筑多,布置紧凑,占地面积少,部分地面工程缓建。6、矿井装备机械化程度高,设备先进,机电设备安装工程量大,施工技术要求高。二、三类工程排队原则1、应用统筹网络技术,对矿井矿、土、安三类工程进行科学的综合平衡排队,确定矿井建设主要联锁工程和主要矛盾线的工期。2、抓紧主要矛盾线联锁工程的施工,合理安排施工顺序和工程进度。在工程排队时,主要矛盾线工程的工期要尽可能缩短,并且要做到不间断地连续施工,以缩短整个矿井建设的总工期。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第七章矿井建设工期3、三类工程排队遵守保证重点工程兼顾一般工程的原则,充分利用时间和空间搞好三类工程平行交叉作业和均衡施工。本矿井的建设,井巷工程为主要矛盾线,因此,应以井巷工程为中心,特别是要抓住井筒施工这个关键工作,千方百计加快其施工进度。在保证井巷工程施工的同时,安排好地面建筑安装工程中的主、副井提升系统、原煤生产系统等关键工程的施工。对于一般工民建工程,可根据施工力量、施工准备、材料供应等情况,以不影响矿井投产、尽量减少临时设施为原则,分期分批进行施工。矿建、土建工程要为机电设备安装工程创造条件,而机电设备安装工程也要努力抓紧,见缝插针,凡已具备安装条件的工程都要及时安排,做到不等、不拖。凡能提前利用的永久性装备和设施都要创造条件进行安装施工。4、合理安排劳动组织,在矿井建设期间,尽量保持劳动力需求平衡,做到有计划地陆续增减施工队伍。5、充分利用永久建筑和设施,为建井施工服务,最大限度地减少大型临时工程。第二节井筒开工顺序和井筒交替安排一、井筒开工顺序的确定井筒开工顺序主要考虑施工准备工期、井筒施工工期、主、副、风三个井筒贯通工期、主、副井提升系统形成工期等因素。综合考虑各种经济技术因素,确定井筒开工顺序为:主、副、风井同时开工。其主要特点是:主、副、风井同时开工,有利于井筒尽快到底,实现尽早贯通。二、井筒临时改绞根据工期安排,为节省基建投资,回风立井采用临时井架凿井。井筒到底后改绞临时提升,同时尽快形成主、副井永久提升系统,为井下巷道开拓全面展开及采掘运输设备安装创造条件。第三节建设工期安排一、矿井建设原则本矿井设计一个采区、两个工作面,采用“优化设计、连续施工、一次投产、快速达产”的建设方式,为了尽快发挥投资效益,在建设期间要科学管理、精心组织、创造有利条件,尽快提前出煤。二、矿井投产标准1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第七章矿井建设工期根据有关规定,矿井移交生产时必须达到以下标准:1、完成设计规定的全部巷道工程量,投产工作面具备生产条件;2、矿井提升、运输、通风、排水、压风、供电、供水、供热、排矸、通信、瓦斯抽放、环境保护、安全检测及地面生产系统等要全部完成,形成综合生产能力;3、完成生产所需的安全监控系统、消防系统等设施,确保矿井生产安全;4、地面为生产、生活服务的各项设施和行政福利设施,要能满足矿井初期生产的需要;5、设计规定的环保工程和劳保设施,要在矿井投产时交付使用;6、矿井投产前各生产系统要经过单机试运转、联合试运转和试生产,经上级机关组织验收合格后方可移交生产。三、工程进度指标参照近年来煤炭基建进度指标及邻近矿井的实际施工进度,结合永胜矿井井巷工程特点及拟采用的施工方法和设备,确定本矿井井巷工程施工进度指标如下:1、斜井:80m/月2、立井:80m/月3、岩石平巷:100m/月4、岩石斜巷:80m/月5、顺槽(综掘):300m/月6、硐室:600~800m3/月7、交岔点:0.5月/个四、矿井建设主要矛盾线根据井巷工程排队结果,矿井建设主要矛盾线为:副斜井→北翼轨道大巷→二中车场→21201进风顺槽→开切眼→瓦斯抽放→工作面设备安装→试运转。五、建设总工期1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第七章矿井建设工期本矿井从井筒开工始,至第18个月副井永久提升系统形成,至第31个月主井永久提升系统形成,至第56个月工作面及各配套系统形成开始试运转,经1个月的试运转,验收合格后正式移交试生产,矿井建设工期为57个月。详见矿井综合进度网络图SZ1215-186-1。第四节关键工程的工期控制要确保矿井57个月建成投产,必须以关键工程的工期进行控制,当发生延误时应及时采取对策,确保矿井按时建成。一、井筒工程井筒工程与北翼轨道大巷是矿井建设的咽喉部位,其速度快与慢、施工质量好与坏将直接关系到矿井建设总工期,为此对关键工程作以下控制。1、井筒开工间隔时间三个井筒同时开工。回风立井井筒到底后,施工完井底连接处,即进行临时改绞,为三个井筒贯通创造条件。要抓好井筒开工前的各项准备工作,保证井筒能按时开工。2、主斜井井筒主斜井井筒全长为1264m,井筒一次施工完,接着施工上仓联络巷及煤仓,以期尽快形成煤流系统,保证后期运输能力。主斜井井筒施工工期控制在18.5个月。3、副斜井井筒副斜井井筒全长为1199m,采取井筒一次到底,并尽快与主斜井及回风立井贯通,形成较有利的通风系统。副斜井井筒施工工期控制在17.5个月。4、回风立井井筒回风立井井筒全深为461m,采取井筒一次到底,回风立井到底后,施工临时马头门,然后风井改绞,利用风井开拓部分巷道,保证井底巷道施工及运输进度。回风立井井筒施工工期控制在9个月。二、主要硐室工期主排水泵房、管子道、水仓及主变电所硐室必须尽早形成,应于第24个月完成,并安装完毕,形成永久排水、供电系统。三、井下主要连锁线上的工期1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第七章矿井建设工期经工程排队,矿井建设主要矛盾线工程:副斜井→北翼轨道大巷→二中车场→21201进风顺槽→开切眼→瓦斯抽放→工作面设备安装→试运转。施工工期应控制在56个月以内,留1个月的时间进行全矿井的联合试运转,方能保证矿井57个月建成。为确保矿井按时投产,应提高巷道的单进水平,并利用现代化的综掘设备,保证施工工期,为工作面安装创造条件。1、井底车场巷道及硐室副斜井井井筒到底后,应尽快转入北翼轨道大巷的施工,并优先施工进入开拓巷道的车场巷道及硐室。2、采区工作面21201工作面顺槽长度约为1850m,工作面长度180m,采用综合机械化掘进机推进,保证顺槽在6个月内完成,再利用1个月的时间完成开切眼;21208工作面顺槽长度约为1950m,工作面长度180m,采用综合机械化掘进机推进,保证顺槽在7个月内完成,再利用1个月的时间完成开切眼,留1个月的时间进行工作面设备安装,以确保矿井在56个月内建成。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第八章矿井建设的技术进步、节能与环保第八章矿井建设的技术进步、节能与环境保护第一节新技术、新工艺、新装备的应用为保证麦地掌矿井的顺利开发建设,矿井建设中必须依靠科技进步,在施工中利用先进的技术、先进的设备、先进的施工手段、先进的施工方法,籍以先进的管理水平,达到提高劳动生产率,减轻劳动强度,改善劳动条件,实现矿井的高效、低耗、文明、安全施工。同时还应不断提高人员素质,改进施工工艺和机械设备,开辟新的结构、材料,尽可能减少人力、物力、财力的投入,同时提高工程质量和进度,最终达到提高矿井经济效益的目的。为此矿井施工中拟采用如下新技术新工艺:1、全矿井施工过程实行系统工程管理法,以达到最大限度地科学地在时间和空间上组织立体交叉平行作业。通过科学管理,实现人、财、物合理的调配和使用,力争达到“人尽其才,物尽其用”。2、井筒松散表土层段采用明槽法施工,对基岩局部含水层段采用工作面预注浆治水,实现打干井。3、井筒施工采用中深孔光面爆破、轨轮式砼搅拌车及矿用砼输送泵砌碹、多台高频风动凿岩机凿岩、防爆挖掘机装岩、双大型箕斗运输矸石、专用斜井人车运送人员、自卸汽车排矸、激光指向仪指向、风动潜水泵配合大功率卧泵排水、大功率对旋风机压入式通风、工业电视、计算机辅助管理等配套的机械化施工新工艺。4、采用阻燃风筒、高照度DGC175/127型隔爆投光灯、除尘风机、自动计量砼搅拌系统等新材料、新设备。5、由于井筒深度大,现有吊泵扬程不能满足要求,故在吊盘上设置水泵和水箱,水量小时利用潜水泵排至吊盘上的水箱内,再利用水泵排至地面,水量较大时直接利用水泵排至地面。6、采用反井钻机施工井底煤仓。7、地面凿井绞车采用井口集中控制。81201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第八章矿井建设的技术进步、节能与环保、为保证井上、下与提升机房能及时、正确、无误地联络,装备KJJXX-SX-2型煤矿井筒通讯与信号装置。9、为加快施工速度,部分巷道掘进采用综掘机及后配套设备施工。10、35kV变电所采用微机监控及保护新技术。第二节建井期间的节能工作节能是国家建设的基本国策之一,在矿井建设期间的节能对象主要包括电、油、水、煤等四个方面,现将采取的节能措施分述如下:一、节电1、本矿井建井期间利用永久35kV变电所,变电所设两台12500kVA主变压器,变压器选用低耗变压器,根据井筒施工时所需负荷及当井筒贯通开拓井底车场及采区时的负荷,合理决定运行主变压器的台数。正常负荷时运行一台主变压器,高峰负荷时运行两台主变压器,使变压器运行在经济的负荷率上,节省变压器损耗。2、提高矿井供电网络的功率因数,使其正常保持在0.9左右。3、在施工设备选择上选择节能、节电新设备。4、在提升系统方面,提升机运行中改善操作方法,选用合理的动力制动方式。另要规定集中升降人员,避免提升机轻载或跑空现象。5、施工设备选择合理,不能出现大马拉小车的现象。6、加强用电管理,包括工业各系统用电及生活用电。对外供电要设专门开关柜并有专人管理。二、节油1、在单位施工组织设计中要编制节约使用各种油脂的措施。2、为节约汽车、吊车使用的汽油、柴油,汽车运输做到有计划、有调度运输,避免跑空车或不必要行走里程,土产材料砖、瓦、石灰、砂子、石子为减少运输距离,尽量使用当地材料和组织当地运输力量。3、要制定各种运输车辆每吨公里耗油定额,并设立节油奖,以促进节油工作。三、节煤1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第八章矿井建设的技术进步、节能与环保1、供热方面要采取集中供热。选用节能锅炉,在供热管理系统中采用闭路循环,达到节能、节水的目的。2、在生活用煤方面要推广节煤炉灶和锅炉。四、节水1、工业锅炉要采用热水闭路循环。2、生活用水包括食堂、浴室要安装节水阀门,杜绝长流水。3、地面工业用水有条件的尽量利用净化后的井下水。第三节矿井建设期间的环境保护根据《建设项目环境保护管理条例》和《环境影响评价法》的相关规定,本工程已完成环境影响评价工作,并取得国家环保局的批复。矿井开发需配套建设的环境保护设施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。本矿井的开发建设对自然环境有一定的影响,在设计中坚持可持续发展原则,依靠科技进步,实行清洁生产工艺,在合理开发和利用自然资源的同时,保护和维持矿区生态环境形成良性循环。除严格按照国家环保局的批复执行,确保环保工程实现“三同时”外,还应注意落实施工期的环境保护措施,加强施工期环境管理工作。尽量减少矿井建设期间对周围环境造成的不利影响。一、矿井永久环保工程安排凡施工期间可以利用的环保设施,优先安排施工,严格按照“三同时”原则,环保工程与矿井同步建设、同时投产。1、矿井水处理站:应在井下排水系统形成前建设完成。2、工广生活污水处理站:单身宿舍、行政福利建筑等建成时,随场区污水管网的形成,污水处理站同步建成,矿井投产时投入运行。3、锅炉房一次建成,不设临时锅炉房,因此,在建井期间锅炉的除尘设施与锅炉同时安装,除尘器灰水循环设施一次建成,整个工程与主体工程同时建成。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第八章矿井建设的技术进步、节能与环保4、主、副井提升机房、锅炉房、通风机房、压风机房、坑木加工房和地面生产系统的噪声控制工程在其主体设备安装完成后进行施工,并与主体工程同时交付使用。5、矿井建成时应组建环境监测站,监测站设在矿井水处理站内,并按初步设计及环评报告规划购置监测仪器,以确保对环境污染治理工程运行情况的监督检察。二、矿井建设期间的环境保护本矿井建设施工期间应做好如下环境保护工作:1、水污染防治及管理矿井建设初期,井筒施工主要为岩石掘进,排水中为岩粉、泥浆,施工期间需建临时沉淀池沉淀后,作为施工用水充分利用或外排。建井期间工广的临时施工生活设施排放的生活污水经化粪池一级处理后外排。2、固体废物处置及污染防治措施建井期间将产生约29.88万吨的掘进矸石,矸石用于回填工业场地和场外公路路基,多余的矸石由副井提升后排入临时矸石堆场。建设期产生的固体废物,主要来源于井巷掘进的掘进矸石和建筑施工中的建筑垃圾以及施工人员的生活垃圾。施工期掘进矸石和建筑垃圾等固体废物用于回填场地;施工人员的生活垃圾,设立垃圾箱,定期消毒,定期掩埋。3、噪声控制施工期间不可避免地会产生噪声,主要设备有:推土机、装载机械、挖掘机、搅拌机等设备噪声、运输车辆交通噪声等,施工期厂界噪声应符合《建筑施工场界环境噪声排放标准》(GB12523-2011)的要求。4、空气污染防治措施施工期对空气环境的影响主要有三种途径:一是施工过程中开挖、堆放和运输土方、沙子、水泥等建材时产生扬尘;二是施工机械和运输车辆燃烧柴油或汽油排放的废气;三是锅炉排放的废气。防治措施如下:对施工人员进行文明施工教育,开挖土方和建材堆放应定点定位,并采取防尘、抑尘措施(如及时洒水、设置隔离围墙、拦风板等)。施工机械及运输车辆用油应采用符合国家标准的高热值清洁燃料。尽量减少废气污染物的排放。锅炉房应按设计要求与锅炉本体同时安装高效除尘器。施工时应加强施工管理,对施工道路采取洒水降尘和篷布遮盖运输等措施来减轻其对周围环境的影响。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第八章矿井建设的技术进步、节能与环保三、水土流失防治措施工程占压、土方开挖、弃石渣等工程作业,将对矿井工业场地和及其周边地区地表形态造成破坏、扰动,导致局部区域植被消失,土壤抗侵蚀力下降,引起和加剧水土流失。因此,为减少工业场地和场外道路水土流失,应尽量减少对现有植被的破坏,并采取如下防治措施。1、在施工工序上做到规划道路、围墙、墙外排洪沟道和墙内排洪系统先行施工,并定期进行清淤,将施工过程中雨水对施工面的冲刷降低到最小程度;土石方的大量开挖应避免在雨季汛期作业;2、体积较大、堆放时间较长的堆土周围建临时挡土埂;由于场地地形复杂,在建设中应将根据具体情况及时设置挡土墙、植物护坡、喷砼护坡、道路排水沟等,并在道路两侧植树,形成工程措施与生物措施搭配局面,防止水土流失。3、在不影响施工的前提下对裸露地面进行洒水、遇大风日或降雨日,对临时性堆土使用草苫覆盖,对施工面采用塑料薄膜覆盖等,考虑塑料薄膜的多次利用;4、建设期内来往运输车辆要加盖蓬布,硬化道路经常清扫,未硬化道路经常洒水,进一步减少扬尘。5、矿井绿化应按初步设计绿化规划与矿井建设同步进行,场地主体建筑物周围以及场地内施工后应及时绿化,减少地表裸露时间提高土壤的抗侵蚀能力。6、临时矸石堆场应设挡土墙、排水沟,以防止雨水冲刷造成水土流失。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第九章建设资金及劳动力第九章建设资金与劳动力第一节劳动力计划劳动力计划是根据该矿井三类工程设计工程量(包括永久工程,临时工程和措施工程)以及施工进度安排的,劳动力的需求量的计算主要参照《煤炭建设工程造价费用构成及计算标准编制情况简介》中的有关效率,人员比重,作业天数等资料。同时参考近期的建安效率确定。作业中考虑了土建工程和安装工程交叉作业时对工效的影响,还考虑了矿井生产人数和基建人员的交替,如采掘设备等工程尽可能由生产人员承担,利用永久生产设备和生产人员完成煤巷掘进任务的可能性。从而达到既能实事求是的满足施工要求又能减少基建人员和临时设施提高工效,缩短工期和节约投资的目的。一、矿建工程的劳动力安排矿建工程劳动力计划的计算依据如下:1、直接生产工人是根据确定的工作面个数,巷道断面大小及作业方法确定的,根据网络图安排施工最高峰时需要6个掘进头同时作业,施工井筒时3个掘进头同时作业,整个施工期加权平均计算后,约需4~5个掘进队,每队在册人数60人,对于井底车场及断面较大的硐室,可根据需要临时组成综合施工队伍,工程竣工后再恢复原编制。2、管理人员和服务人员按生产工人在藉数的20%计算。二、地面建筑工程的劳动力安排地面建筑工程劳动力计划安排根据实际工程量按其工效同时配以建安全员效率验算。水池、地坑、地道等地下构筑物以及筒仓、栈桥、烟囱等构筑物参照同类工程安排劳动力并按照一般土建工程全员效率进行复合验算。根据相关统计资料,结合当地实际情况,估算土建施工效率如下:1、永久性工业建筑的施工效率按70m2/人·年计算。2、行政福利建筑的施工效率按90m2/人·年计算。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第九章建设资金及劳动力3、临时建筑物的施工效率按200m2/人·年计算。4、一般土建工程全员效率按7.3万元/人·年。5、金属结构安装工程全员效率按15万元/人·年。6、管理人员和服务人员按生产工人的20%计算。三、设备安装工程的劳动力安排设备安装工程的劳动力计划是按生产系统分类,并根据安装工作量和安装工期进行计算的,即按安装工程中工资总额所计算的总工日需要量来排劳动力其主要计算依据如下:1、月工作日为23.33天。2、需要解体的大型设备,已考虑了拆装设备所需的工日。3、劳动力计划中考虑了出勤率的因素。4、管理人员和服务人员按生产工人的20%计算。四、工程建设劳动力计划该矿井的施工工期是按相对年份进行排列,矿井开工建设至建成投产工期60个月。逐年劳动力计划见表9-1-1。表9-1-1劳动力计划表序号年份名称施工准备期第一年第二年第三年第四年第五年(1-9)(10-21)(22-33)(34-45)(46-57)1矿建工程1803053152702142地面建筑工程333109117712651783设备安装工程6038854375105小计3933275074296104974管理人员796610286122100合计472393609515732597由上表可见,建设高峰期即施工人员用量最多的年份为相对第四年,达732人,其中:矿建工程全面展开用工高峰期为相对第三年;由于许多土建工程需提早投入使用,所以地面建筑工程用工高峰期在矿井建设准备期;设备安装工程的高峰期在矿井建设的第二年全面展开直至投产使用。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第九章建设资金及劳动力第二节资金供应计划一、项目初步设计概况本项目设计生产能力1.20Mt/a,位于山西省清徐县马峪乡程家坪、麦地掌村及古交市邢家社乡陈家社村一带,南距清徐县城约10km。行政区划大部分属清徐县马峪乡管辖,北部局部属古交市邢家社乡管辖。设计采用主、副斜井加回风立井开拓方式,井下采用分煤组、两个主水平加一个辅助水平开拓全井田,采区设一套综采设备、三套普掘设备。本施工组织设计的各项经济指标均以2012年01月完成的初步设计的工程与投资进行计算,初步设计后的主要技术经济指标如下:1、矿建工程量:28437.53m/460130.19m32、土建工程量:40425m2/211345m3其中:工业建筑13195m2/113835m3行政福利设施11170m2/38770m3救护队1060m2/4740m3居住区15000m2/54000m33、设备配备:包括一套综采设备、三套普掘,以及井上下提升、排水、通风、压风、供电、通讯及辅助生产设备等。4、建设项目总资金表,见表9-2-1。表9-2-1建设项目总资金表序号项目名称投资(万元)吨煤投资(元/t)投资比重(%)一建安工程费73412.83611.7751.901矿建工程费41800.02348.3329.552土建工程费18945.58157.8813.393安装工程费12667.23105.568.95二设备及工器具购置费23137.46192.8116.36三工程建设其他费用19582.19163.1813.84小计116132.48967.7782.101201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第九章建设资金及劳动力四工程预备费11112.7092.617.86建设投资合计127245.181060.3889.95五建设投资贷款利息14212.00118.4310.05建设项目总造价141457.181178.81100.00吨煤投资(元/t)1178.81六铺底流动资金902.52建设项目总资金142359.70二、项目工程建设投资计划本项目工程建设投资计划的编制依据如下:1、项目建设投资额以2012年01月完成的初步设计投资额为依据。2、逐年资金使用计划根据施工组织设计网络图所安排的工程建设进度按单位工程排列。3、工程预备费不进入单位工程,分年度按比例摊入建设投资中。4、项目建设逐年投资计划见表9-2-2。三、项目建设资金需求量的预测项目建设资金需求量的预测包括两部分:与项目资金筹措有关所发生的建设投资利息、项目投产时流动资金需求量。本施工组织设计资金需求量按照2012年01月完成的初步设计确定的计算口径和现行的国家有关政策预测。1201071072012年4月
麦地掌矿井施工组织设计第九章建设资金及劳动力表9-2-2建设逐年工程投资计划汇总表序号项目名称投资(万元)逐年工程、投资安排(万元)施工准备期建设期第一年第二年第三年第四年第五年-3~-11~910~2122~3334~4546~57一建筑安装工程费用73412.839370.668584.7413734.378629.6421540.9611552.481矿建工程41800.02719.055682.0810534.814237.4414127.136499.512土建工程18945.585268.562423.372100.931712.874316.793123.063安装工程12667.233383.05479.291098.632679.333097.041929.91二设备及工器具购置费23137.461384.28468.402813.013210.074373.2810888.42三工程建设其他费用19582.191903.714295.293621.063255.582855.593650.96 小计116132.4812658.6513348.4320168.4415095.2928769.8326091.85四工程预备费11112.701265.871189.711891.711384.392771.852609.19 建设投资合计127245.1813924.5114538.1422060.1516479.6831541.6728701.04五资金筹措 1资本金50898.065569.805815.258824.066591.8712616.6711480.412贷款76347.138354.718722.8913236.099887.8118925.0017220.633贷款利息14212.00294.50307.481712.982648.873851.265396.91六铺底流动资金902.52 902.52 建设项目总资金142359.7014219.0114845.6223773.1319128.5535392.9335000.471201081082012年4月
麦地掌施工组织设计第九章建设资金及劳动力四、项目的资金筹措根据国发(2009)27号文的规定,煤炭项目的资本金比例为项目总资金的30%及以上。根据施工组织设计确定的施工计划投资安排,本项目筹融资方案按不低于30%的资本金由业主自有资金解决,资本金以外的资金暂按由业主申请银行贷款解决。贷款利率按中国人民银行现行规定(2011年07月06日发布)“五年以上期限贷款年利率为7.05%”复利计算。经计算,建设项目总资金为142359.70万元,其中含建设投资127245.18万元(工程造价调整预备费根据国家发展计划委员会计投资[1999]1340号文的精神投资价格指数按零计算,建设投资时价投资为127245.18万元),建设投资贷款利息14212.00万元,铺底流动资金902.52万元。第三节矿井建设期间降低造价、提高经济效益的措施矿井建设是一项复杂的系统工程,加强基本建设投资全过程的管理,控制基本建设投资是提高经济效益的主要途径,针对本项目的实际情况,矿井建设施工过程必须紧紧围绕少投入,多产出,快产出,高效益的原则统筹安排工作。一、统筹计划资金的使用,按照本次施工组织设计的优化设计确定的施工方法,施工工期,合理安排资本金、贷款的使用额度,减少利息的发生,同时要尽量缩短工期抓住关键线路的工程施工,搞好建设全过程的造价管理使工程费用降低到最少的投入。二、学习推广同类型矿井的基本建设管理经验,推行建立项目法人责任制,建立与市场经济相适应的管理运行机制,为提高矿井的投资效益打下基础。三、优化设计、精心施工贯穿矿井建设的全过程,初步设计和施工图设计阶段的优化与否占整个建设过程中影响投资的机率在70%左右,因此在整个设计和施工过程中,严格按初步设计确定的原则和标准实施,并要根据科学技术的发展情况搞好限额设计和后续设计,不断优化设计,以优化的设计指导施工,以达到控制投资的目的。1201141142012年4月
麦地掌施工组织设计第九章建设资金及劳动力四、搞好项目管理,施工组织设计中提出的加快建设速度和节省建设资金的具体措施都离不开实行有效的项目管理做保证,因此建设单位,施工单位的有关人员必须认真学习项目管理知识,培训管理人材,采用项目管理软件等先进手段加强并搞好项目管理工作。并且,及时发现建设施工中存在的问题,采取果断措施,尽早予以解决。五、切实做好承包,招标等工作。首先建设资金须实事求是的安排,要想尽快的偿还国家贷款,并取得好的经济效益,就必须引入市场竞争机制,切实做好项目的招标和承包工作,以经济合同的方式对工程投资加以控制,同时促进施工企业搞好自身的建设,提高工程质量,降低工程成本,实现优胜劣汰,使控制投资和节约资金真正落到实处,发挥投资的最佳效益。六、创造良好的建设环境。正确处理矿地关系,工农关系,以及搞好与交通、供电等部门的关系,是保证矿井建设顺利进行的重要条件。建设单位有专人抓,协调好各方面的关系,节省各种不必要的开支,为矿井建设提供一良好的工作环境。七、主要技术经济指标表9-3-1施工组织设计主要技术经济指标表序号项目单位数量备注一建设投资万元127245.18其中:矿建工程万元41800.02土建工程万元18945.58设备及工器具购置万元23137.46安装工程万元12667.23工程建设其它费用万元19582.19工程预备费万元11112.70二三类工程工程量矿建工程量m28437.53土建工程量m240425机电安装工程量台、套1253三矿井建设工期60施工准备期月3施工工期月571201141142012年4月
麦地掌施工组织设计第九章建设资金及劳动力四井巷关键路线联锁工程m4340五单进水平主、副、风井井筒m/月80岩石斜巷m/月80岩巷平巷m/月100煤巷m/月300综掘六劳动力指标井巷工程施工队高峰人数人315第3年土建工程施工队高峰人数人333第1年安装工程施工队高峰人数人105第5年施工高峰全体施工人员人732第4年七措施工程投资万元719.051201141142012年4月
麦地掌施工组织设计第十章矿井建设的组织与管理第十章矿井建设的组织与管理第一节推行项目法人责任制煤炭工业基本建设管理体制,50多年来在不断变化,但管理方式却始终无多大变革。以往要上一个建设项目就会成立一个大而全的指挥部,也有采取成立筹备处的形式,八十年代煤炭系统开始试行新建矿区管委会的管理方式。经过多年不断探索,到了九十年代,开始推行项目法人责任制。项目法人责任制是社会主义市场经济体制下基本建设体制的一项重大改革,其内涵包括两个方面:一是要求项目法人,对建设项目的资金筹集、建设、经营、还贷付息全面负责;二是赋于项目法人有自定工程、自聘人才、自选施工队伍、自定分配政策等自主决策权。从而改变了在计划经济体制时期企业吃国家大锅饭,建设项目等、靠、要的状况,做到了责、权、利统一,建设项目的投资、工期、质量得到了有效地控制。第二节推行建设监理制按照国家建设部的有关规定,基本建设项目必须实行建设监理制。由建设单位招聘第三方(独立的)监理公司承担建设项目的监理工作。监理公司组织监理工程师和监理人员运用自己的智慧、经验和专业特长,采用先进的科学管理手段,按照国家法令、法规、标准和承包合同等对工程实施监理,协助或代理建设单位处理建设中的技术、经济工作,使其更好地发挥投资效益,并促使施工单位提高企业素质。建议一定要对于井筒工程和相关硐室以及井下和地面工程的主要建筑工程实行监理。监理的重点是工程质量、工程进度和工程投资等三个方面。第三节招标与投标一、招、投标的范围1201141142012年4月
麦地掌施工组织设计第十章矿井建设的组织与管理按国家建设部颁布的《建设工程招标、投标的规定》,凡投资在50万元以上的工程均需进行招、投标。招标一般采用公开招标和邀请招标两种形式。井巷工程由于施工工期长和工程内容复杂,宜采用分阶段招、投标外,其它工程或设备采购均采用一次招标形式。二、招、投标的组织领导根据招、投标工作的有关规定,招、投标的准备工作由建设单位负责,对实行招标的工程项目要先行编制招标文件和标底,报请主管单位审定后方可进行招、投标工作。三、承发包方式中标单位在接到中标通知后10日内要与招标单位签订承发包合同,经公证后生效执行。中标的工程实行总承包,按中标价一次包死,结余不退、超支不补。一般设计变更(不包括重大变更)、材料代用、现场设备二次倒运、窝工等所发生的费用一律包括在标价中。第四节职工培训本项目技术装备先进,要求职工具有一定的管理和技术水平。职工培训包括基建和生产人员培训两部份。企业的技术培训要有组织、有计划、有领导地进行,行政领导、总工程师要亲自领导组织技术培训工作,并要落实到具体负责的业务部门和工作人员。一、基建职工培训为确保矿井如期建成,必须采用新工艺和新技术,并辅以有计划地开展技术培训工作。基建职工培训由施工单位针对不同工种的技术要求和特点,举办脱产和不脱产等各种形式的专业训练班,开展技术培训工作。1、开展岗位练兵以班组为单位,按干什么学什么、缺什么补什么的原则进行,由本班组技术水平较高、经验丰富的老工人向新工人、技术水平低的工人进行传、帮、带,以达到熟练操作为目的。2、结合施工任务的变化,由工程技术人员讲授技术课。1201141142012年4月
麦地掌施工组织设计第十章矿井建设的组织与管理3、重点工程开工前,结合采用的新工艺、新设备、新材料的使用要求或特殊要求,举办单一的训练班。4、对广大职工特别是青年工人,应举办技术夜校,既学文化又学技术,不断提高职工文化技术水平。二、生产人员培训1、新工人入矿必须按《煤矿安全规程》和有关安全操作规程进行教育和培训,并经过考试合格,方准许上岗工作。2、重要岗位除必须有固定生产人员外,对新工人在上岗前要进行专门的岗位培训,经考试合格后方准持证上岗,并在实际操作中进一步进行培训。3、开展岗位练兵,订立师徒合同,由老工人进行传、帮、教,大练基本功,提高操作技能。4、生产人员可到邻近矿井进行先期培训,以保证矿井尽快达产。1201141142012年4月