中国华能核桃峪井底施工组织设计.doc
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1、核桃峪煤矿掘进施工组织设计 第 78页共78页第一章 编制目的、依据及原则一、编制目的为正确指导、科学组织核桃峪煤矿井底车场部分(包含回风立井井底车场、+220m水平井底车场、+220水平回风石门、14号交岔点、支架搬运车存车库、井下爆炸材料库等九项的工程)施工,在确保安全、质量、工期的前提下,使该工程的建设取得快速优质、高效、低耗、安全、文明的成果,特编制本施工组织设计。二、编制依据1、国家有关方针、政策和法规;2、施工图纸: 中煤科工集团武汉设计研究院对华能甘肃能源开发有限公司核桃峪矿井的设计,详见下表。施工组织中相关图纸及编号序号图纸名称图纸编号备 注1核桃峪矿井及选煤厂+220m水平井
2、底车场平面图S1361-121G1-12剖面图S1361-121G1-23断面图S1361-121G1-34一、四号交叉点S1361-121G1-45二号交叉点S1361-121G1-56三号交叉点S1361-121G1-67核桃峪矿井及选煤厂回风立井井底连接处及井底车场平、剖、断面图S1361-119G2-1风井井底连接处不在本次招标范围内8核桃峪矿井及选煤厂+220水平回风石门平剖断面图(及工程量表)S1361-115G2-19核桃峪矿井及选煤厂井下爆炸材料库平面图S1361-140-110剖面图S1361-140-211断面、大样图S1361-140-312阻波墙平、剖面图S1361-1
3、40-413岩粉棚布置图S1361-140-514 核桃峪矿井及选煤厂支架搬运车存车库平、剖、断面图及工程量表S1361-135(2)-13、目前矿建施工设备、技术及本公司现有施工力量、技术水平、技术装备和机械化程度等。三、编制指导思想和原则1、切实执行国家的有关政策、法令、法规和各项基本建设经济政策及现行的技术规范、标准。2、方案选择要经过全面的技术经济比较,要以可行、可靠,有成功经验,实现快速、优质、安全、高效为首要原则。3、在大断面煤巷掘进中采用EBZ-260型掘进机掘进,其装备、机型适用条件要广,在不同的地质、水文地质以及气候条件下均能适应,同时破岩效果比较良好等优点,且配件来源相对充
4、足可靠。4、对工程实施项目法管理,配备具有丰富经验的技术和管理干部,组织精干和善打硬仗的队伍,尽量减少环节,以实现高效运行机制。5、认真贯彻公司质量管理体系,针对本工程项目建立可操作性强、运行效率高的质量管理和质量保证体系。坚持严格的质量标准,采取强有力的组织措施,确保优质工程目标的实现。6、工程进度指标的确定,一是争取国内同行业先进水平,二是本公司能确保实现并具有一定潜力可挖的水平,三是按照承包合同约定的总工期。7、狠抓关键工程施工,有计划、有重点地组织人力物力,确保各项技术经济指标和建井工期的实现。第二章 工程概况及技术特征第一节 工程概况这次招标的巷道为核桃峪矿井二期井底永久工程,工程进
5、行中途将形成矿井独立的通风系统,但前期属于独立的独头掘进巷道,为此在施工中根据甲方的设备安装及其它工程的开展情况进行不断的调整,具体的工程详见下表:具体详见华能甘肃能源开发有限公司核桃峪矿井的相关施工图纸。施工工程量清单序号巷道名称工程量(m)净/掘断面积()支护形式1回风立井井底车场193.7见图锚网喷2+220m水平井底车场667.618.9/22.2锚网喷3+220水平回风石门625.316.7/18.8锚网喷4一号交岔点22.5掘进体积870.9m锚网喷5二号交岔点18.3掘进体积627.6m锚网喷6三号交岔点18.8掘进体积673.5m锚网喷7四号交岔点22.5掘进体积870.9m锚
6、网喷8支架搬运车存车库63.322.5/32.9锚网喷+锚索+36U型钢9井下爆炸材料库330见图见图合计1962第二节 工程技术特征本次招标施工的九个相关工程,由于巷道的设计用途不同,故掘进的断面和支护等有较大的变化,具体详见下表:根据施工的需要,+220水平井底车场内铺设30Kg/m的轨道,轨距900mm,回风立井井底车场和回风石门辅设临时930轨道。巷帮布设供水管路、压风管路、排水管路、动力电缆、通信电缆、照明挂钩、水沟等设施。根据地质资料,副斜井落底位于8煤底中,井底车场附近8煤平均厚度约615m。本次招标的车场巷道为半圆拱断面,巷道采用锚网喷+锚索支护,喷砼强度等级为C20,铺底砼强
7、度等级为C30。锚杆采用222400mm的左旋无纵筋螺纹钢筋,杆尾螺纹为M24,锚杆托盘为拱型高强度托盘,规格为15015010mm,间排距为700700mm;锚固方式为树脂加长锚固,采用一支K2335和一支Z2360树脂药卷锚固,锚杆锚固力不小于100KN;钢筋梯采用18圆钢焊接而成,钢筋梯间距700mm。锚索规格为17.88000mm,17股高强度低松弛预应力钢绞线,锚索托盘为拱型高强度托盘,规格为30030016mm,间排距为20002000mm;锚固方式为树脂加长锚固,采用两支K2335和两支Z2360树脂药卷锚固,锚索张拉预紧力不小于180KN。金属网采用6.5钢筋焊接而成,网孔为1
8、00100mm,全断面挂网。施工中可根据实际揭露围岩岩性调整支护形式及支护参数,确保施工质量及施工安全。井底车场巷道的水沟盖板铺设6mm厚扁豆型花纹钢盖板,具体做法见图所示,水沟边缘要有明显的标志线,防止无轨胶轮车掉入水沟或离水沟边缘过近,辗坏水沟。凡要通过无轨胶轮车的横向水沟铺设钢盖板保护,具体做法见图所示。巷帮水沟盖板按每块宽度500mm,横向水沟按每块400mm计算材料消耗量。第三节 地质及水文地质一、工程地质特征根据地质报告提供的资料,井筒施工的钻井检查报告说明,通过施工现场并结合“普查报告”的地层资料,井田内发育地层自上而下有:矿井井田地层表地 层岩 性厚度(m) 两极值 平均值(见
9、及钻孔数)系统群组符号第四系Q出露在泾河、四郎河河谷及阶地上的为砂砾石层。广泛分布在塬、梁、峁上的为各种黄土:浅黄、土黄、浅橙红色,含黑色锰质物,富含钙质结核,具垂直节理,孔隙发育,有细小空洞。测井底界面清晰。4.62269.26186.60(170)白垩系下统志丹群K1zh环河华池组K1h紫红、暗紫红色砂质泥岩、泥岩与同色粉-细砂岩互层,中夹灰绿、蓝灰色砂质泥岩及细砂岩,发育水平层理及虫孔构造,下部含石膏。测井底界面较清晰。114.15301.47209. 02 (170)洛河组K1l紫红、浅棕红色砂岩夹少量同色砂质泥岩及细砾岩,砂岩分选性较好,以中粒为主,砂岩胶结较差,岩性疏松均一,斜层理
10、发育。测井底界面较清晰。315.52520.74400.42(168)宜君组K1y紫红色块状复成分中砾岩,泥铁质基底一接触式胶结,较致密。测井底界面清晰。0.7039.4313.96(166)侏罗系中统安定组J2a紫红、暗紫红色少量灰绿色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及砂岩,下部为浅灰红、紫灰、灰褐、灰白色粗砂岩或细砾岩。测井底界面较清晰。5.5158.6727.36(170)直罗组J2z紫红、灰绿、灰、蓝灰等杂色砂泥岩,中夹灰绿、灰白色含砾粗砂岩。泥岩、粉砂质泥岩往往成团块状,缺少层理。下部发育一层灰白色粗粒长石石英砂岩,含炭屑及黄铁矿结核。测井底界面清晰。6.9078.3840.62(170)延安
11、组J2y灰、深灰、灰黑色泥岩,泥质粉砂岩、粉砂岩和浅灰、灰白色砂岩,中夹煤层及炭质泥岩,含黄铁矿结核及薄膜,富含植物化石、植物碎屑及植物根,发育斜波状层理,缓波状层理、水平层理、递变层理等。测井底界面不清晰。4.87117.2069.47(163)下统富县组J1f灰、灰绿、紫红、灰黑、褐紫色泥岩、粉砂岩夹细砂岩,常见有杂色、灰色、紫红色斑块,普遍具似鲕状结构或豆状结构,缺少层理构造。测井底界面不清晰。0.543.1811.37(150)三叠系上统延长群T3yn绿灰、灰、灰黑色泥岩、粉砂岩、细砂岩互层,中夹黑色页岩、含油页岩及薄层浅黄色菱铁质泥岩,含煤线,发育水平互层层理。最大揭露厚度146.4
12、9本次施工的巷道主要在延安组,在施工中将揭穿8煤的底板岩层,为此在掘进中加强“四位一体”的防突措施的执行力度,并按照已有的揭煤的相关资料补充相关的设备和仪器和仪表。二、水文地质1、区域水文地质条件本区属于鄂尔多斯大盆地中的一个相对独立的盆地,又称陇东盆地,盆地的西部边界是平凉彭阳一线,为补给边界,东边界在宁县子午岭以东的老地层露头分布区,为补给边界,南边界是灵台-崇信一线,是隔水边界,北边界没有封闭,是一个补给边界。区域地下水主要有第四系松散层潜水和下白垩统碎屑岩潜水及承压水,侏罗系直罗组碎屑岩承压水,侏罗系延安组碎屑岩承压水,三叠系延长群碎屑岩承压水,其形成和赋存条件受区域地层岩性、地质构造
13、、地形、地貌及水文气象诸因素的综合控制。区域地下水以基岩承压水为主,第四系潜水次之。深部环河华池组、洛河组、直罗组、延安组、三叠系延长群普遍具有承压水分布,其中洛河组富水性较好,其他含水层的富水性差。由于地下水形成条件、含水层岩性的不同,其分布规律、富集条件及水质特征相差较大。2、井田水文地质条件井田位于陇东含水盆地的南部,是陇东含水盆地的一部分。由于断裂构造不发育,水文地质边界条件和类型和区域情况类同。对矿井充水有影响的含水层为下白垩统志丹群孔隙、裂隙承压含水层和中侏罗统直罗组、延安组上、中部(8煤层顶板以上)砂岩复合承压含水层,以上两个含水层其井田北边界和东边界为补给边界,西边界和南边界为
14、排泄边界,地下水补给来源为井田边界处地下含水层的侧向补给,地下水自北东往西南径流,最终流出井田范围。3、水文地质类型根据区内自然条件和含、隔水层的赋存情况,地下水分为第四系松散岩类孔隙、裂隙潜水和前第四系碎屑岩类裂隙、孔隙承压水两大类。对矿井开采有影响的含水层主要为前第四系碎屑岩类裂隙、孔隙承压水,其他含水层影响小。总体来说,其水文地质条件中等,地表水和地下水对矿井开采影响小中等。4、含水层、隔水层的划分井田内的含、隔水层按其含水性、含水类型及水力特征,可划分为5个含水层和3个隔水层。其中第一、第二含水层为潜水含水层,第三、四、五含水层为承压含水层。但对于本次掘进有较大影响的为中侏罗统直罗组、
15、延安组上、中部(8煤层顶板以上)砂岩复合承压含水层属煤层顶板含水层。岩性主要为细砂岩、中砂岩、粗砂岩,一般直罗组下部及延安组每层煤的间接顶板都为中粗粒砂岩,含水层厚度3.66115.22m,平均厚65.13m。详查阶段施工的205、406孔对煤8层以上的延安组白垩系洛河组含水层进行了混合抽水试验,本次勘探对k28、k11、k82、主检4、主检5孔的直罗组、延安组煤8层顶板以上砂岩复合承压含水层进行了混合抽水试验。水位标高945.821138.71 m,涌水量12.0971.54m3/d ,单位涌水量0.000780.0062L/sm,矿化度4.5939.610g/L,属SO4C1-Na型水。据
16、矿区水文地质工程地质勘探规范(GB1271991)含水层富水性分级标准,该层单位涌水量qq0.1L/sm,属中等富水性含水层。按煤、泥炭地质勘查规范判定,核桃峪井田水文地质勘探类型应为 “二类二型”,属于以裂隙充水为主、孔隙充水次之、水文地质条件中等的矿床。5、8煤煤层顶底板岩石的特征间接顶板:主要岩性为粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、中砂岩,全区普遍发育,RQD为2798%,岩石完整性差好,岩石强度低中等,属不坚固中等坚固岩石。直接顶板:主要岩性为粗砂岩、粉砂岩、泥岩。 RQD为3088%,岩石完整性差较好,岩石强度小中等,属不坚固中等坚固岩石。直接底板:主要岩性为砂质泥岩、泥岩。RQD为886
17、%,岩石完整性极差较好,岩石强度小,属不坚固岩石。间接底板:主要岩性为泥岩、粉砂岩、细砂岩,少量粗砂岩,RQD为3979%,岩石完整性差较好,变化大,岩石强度小,属不坚固岩石。从以上岩石物理力学性质试验成果表可以看出,各可采煤层顶、底板岩石均属不坚固中等坚固岩石,岩石强度低,未来开采时,岩石变形产生的裂隙穿透顶底板岩石,造成地下水渗入,导致岩石强度大幅度降低,围岩整体稳定性降低,由此可产生岩石冒顶或底鼓现象。三、瓦斯、煤尘、煤层自燃倾向和地温1、瓦斯含量及成分在井田勘探过程中,煤层44个样本的成果统计分析,详见下表:井田瓦斯储量及成分统计结果表煤层统计结果瓦斯含量极值孔号瓦斯含量(ml/g可燃
18、质)自然瓦斯成分()CH4CO2C2-C4总含量CH4CO2C2-C4N28煤层最大值(CO2)K940.650.310.020.852.372.680.1694.79最大值(CH4)K16-15.321.6706.9915.024.76080.23最小值(CH4)6030.000.590.000.590.043.940.0196.01平均值0.3090.3760.0140.6996.096.210.4087.30根据上表的结果和根据邻近彬长矿区的实际生产经验,实际揭露的煤层原始瓦斯含量一般为钻孔实测平均数据的两倍,因此本次设计时煤层原始瓦斯含量按地质报告提供的两倍计算,即0.69921.39
19、8m3/t,根据计算结果,综放工作面相对瓦斯涌出量q综放1.340m3/t,综采放顶煤工作面相对瓦斯涌出量q综采1.829m3/t,矿井相对瓦斯涌出量为2.811m3/t,绝对瓦斯涌出量为49.280m3/min,矿井为高瓦斯矿井。2010年11月19日,国家安全生产监督管理总局办公厅以“煤安监司函监察201062号”文发布了关于通报甘肃核桃峪煤矿建设项目安全核准结果的函,要求“核桃峪煤矿应按高瓦斯矿井设计“。综合上述分析,本矿井按高瓦斯矿井进行设计。2、煤尘各煤层煤岩组分中惰质组含量和挥发分含量均较高,可初步推测各煤层煤尘均有爆炸危险性。在井田勘探阶段,选用11个钻孔8煤层煤作煤尘爆炸型鉴定
20、:8煤煤尘爆炸性鉴定成果表孔号原煤工业分析(%)爆炸性试验结论水分Mad灰分Ad挥发分Vadf固定碳FCd抑制煤尘爆炸最低岩粉量(%)K94.6517.5236.1241.7120065有爆炸性K103.4614.8732.6049.0718061有爆炸性K114.9519.4637.3738.2227765有爆炸性K184.3523.7636.9434.9528865有爆炸性K195.0818.8135.9240.1920063有爆炸性K206.7011.2532.1749.8818059有爆炸性K294.1511.9633.3250.5712055有爆炸性K393.4312.6536.12
21、47.8024263有爆炸性K403.769.8632.3854.0015054有爆炸性K942.2413.7131.6152.4440080有爆炸性K952.159.5332.5155.8140073有爆炸性平均4.0814.8534.2846.7920440064有爆炸性由上表可知,本井田8煤层的煤尘是具有爆炸性危险的。根据这11个钻孔原煤工业分析成果,计算出工业分析成果的平均值,其中:Vadf=34.28%,Fcd=46.76%,计算出煤尘爆炸性指数=34.28/(34.28+46.76)=42.3%,符合煤尘具有爆炸性危险的结论。3、煤的自燃倾向性根据钻孔8煤层煤心样煤的自燃倾向性测定
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