榆树河煤矿基建工程施工组织设计.doc

库车科兴煤炭公司榆树河煤矿矿井基建工程施工组织设计矿 长： 总工程师： 2005年6月27日第一章： 基建矿井工程设计概述4第一章： 基建矿井工程设计概述5第一节：井田概况5一、矿井交通位置思索：5二、井田范围：5三、矿井设计生产能力及服务年限6第二节：井田开拓6一、矿井外部条件6二、井田开发简况7三、矿井开拓方式11第三节：井筒18一、混合斜井18二、回风斜井18第四节 井底车场及硐室19一、井底车场形式19二、存车线长度及调车方式19三、井底车场硐室19四、井底车场巷道及硐室支护方式20三、行政、生活福利建筑28四、给水、排水29五、 采暖、通风及供热33六、 电气35七 生产系统45八、辅助设施46第二章、提升、通风、排水设备和压缩空气设备47一、提升设备47二、通风设备57三、排水设备58四、压缩空气设备60第一节 矿井移交生产标准63第二节 矿井设计生产能力及服务年限63一、矿井工作制度63二、矿井设计生产能力63三、矿井服务年限63第三节 含量计算64第三章 矿井地质和水文地质条件64一、地层：64二、井田地质66三、煤层与煤质68四、矿井开采技术条件75五、水文地质80六、地质勘探程度及存在的主要问题86第四章、施工准备工作88第一节、施工地供电88第二节、施工用水88第三节、矿区通讯88第四节、机修设备88第五章、施工方案及施工方法88第一节、总体施工方案89第二节、主要单位工程的 施工方法89一、主井筒施工89二、提升设备90第三节：矿井主要环节的施工顺序90第四节、拟采用的新技术、新工艺、新设备90第六章、施工中的辅助工作91第一节、提升、通讯、排水、压风91一、提升及井上、下运输：91二、施工期井巷通风：91三、排水91四、压风92五、地面排矸92第二节、矿车建设期间的主要地质测量工作92一、工程地质概况92二、测量工作93第七章、矿井建设工期总排队93第一节、单位工程施工方案和施工顺序93第二节 建井工期94一、施工准备的内容与进度94二、建井施工平均成巷进度指标94三、建井工期预计94第八章、劳动组织和施工技术经济指标96第一节、确定劳动组织形式及施工组织领导系统96一、主斜掘砌施工96二、锚喷巷道96三、锚杆、金属网支护96第二节、施工管理及节约措施97一、工程管理的基本程序和内容97二、增盈节约措施98三、主要施工技术经济指标99第九章、矿井施工安全技术措施100第十章、矿井施工确保工程质量措施101第十一章、矿井建设快速施工措施102第十二章、矿井基建工程施工组织设计存在的问题和建议103一、提升系统103二、通风设备104三、排水设备105四、 压缩空气设备106五、附表：107（交通位置图）第一章： 基建矿井工程设计概述第一节：井田概况一、矿井交通位置思索：该矿井位于新疆库车县境内，距县城90公里，榆树沟东侧，矿区中心地理座标东经830834，北纬421414.行政区划属库车县阿格乡。矿区沿榆树沟向南有10公里的公路与独库公路217国道相连，向北可达伊犁地区独山子等地，向南80公里与314国道相接，可直达库车县城，县城以南10公里处有库车火车站，沿314国道向西可达阿克苏市，向东到达巴州首府的库尔勒市，新疆民航局于2001年已开通乌鲁木齐库车县飞机航线，交通十分便利（见交通位置图）。二、井田范围：根据新疆维吾尔自治区国土资源厅（划定矿区范围批复（新国土资划2004第129号文）。该矿井井田境界由以下12个坐标圈定：拐点编号XY146787102842740024678900284293703467909028429600446790902843065054678840284306506467810028430320746779452843018584678010284296009467787028429370104677870284285001146780502842850012467805028427400三、矿井设计生产能力及服务年限1、矿井工作制度矿井设计年工作日330d，日工作三班，其中两班生产，一班准备，每天净提升时间16h。2、矿井设计生产能力本井田煤层赋存条件好，可采煤层厚度大，煤质好；井田构造简单；矿井储量大，具有实现规模开采的资源条件。设计根据新疆煤炭工业“十五”结构调整规划和当地的煤炭发展规划情况，暂确定矿井井型为15万t/a。3、矿井服务年限经计算，矿井可采储量543.0万t，矿井设计生产能力为15万t/a，储量备用系数取1.4，矿井服务年限为26a。4、建井工期及总工程量（1）建井工期：根据煤炭工业设计规范，月成巷指标，通过对主导工程进行排队（详见井巷工程进度表）榆树岭煤矿基建工程施工期为18个月。（2）基建工程总工程量井巷掘进进尺4655米，掘进总体积34476立方米，总投资3862.71万元，吨煤投资257.51元/吨其中：井巷工程投资：1344.5万元土建投资：468.89万元设备购置：1614.51万元第二节：井田开拓一、矿井外部条件1、运输条件由矿区沿砂石公路通过217国道可达独山子、伊宁；通过314国道可至库车、拜城等地，交通较为方便，本矿井所生产的煤炭产品通过汽车可运往库车县及其它各地；2、电源条件矿井供电可取自距本矿8km处的阿格变电所。阿格变电所是一座35/10kV变电所，该变电所主变容量为22500kVA，矿井二次回路35kV电源引自俄霍布拉克110/35kV变电所的不同母线段。设计从阿格变电所 10KV不同母线段为榆树河10KV变电所引接二次电源，为LGJ-70砼电杆，架空线路8km。该线路最大可输送容量为1358kw。3、水源条件榆树河矿北侧有一常年泉水，经化验符合饮水标准，故用此泉水作为矿井生活供水水源，水源地标高+1950m，工业场地井口标高+1798m，铺设Dg100mm，PVC塑管一趟，长7km，埋深1.5m，自流到矿井工业场地生活供水蓄水池。该泉水平均流量约为15m3/h，满足矿井生活用水的需要。生产用水利用处理后的井下排水。二、井田开发简况该井田内现有二对生产矿井，分别为宏业煤矿和榆树河煤矿，现将两矿井开采情况简述如下：1、宏业煤矿位于井田西翼，1994年建矿，主采下10煤层，设有主、副井和风井。主斜井沿10号煤布置，倾角31，斜长210米，井底落在1775米水平，向西900米与副井贯通，主斜井为梯形木支护，下宽2.2米，上宽2.0米，净高2.0米，局部地段锚网支护，井径段20米红砖砌碹，副井位于8勘探线附近东北，距8-1钻也约250米，风井位于 主斜北侧80米处。运输水平向西开采1210米，现最低开采水平为1785米，向东开采。井下巷道为梯形木支护，部分锚网，下宽2.4米，上宽2.2米，高2.2米，日排水量6080立方米。下7、下8煤层也曾有小井口开采过，但多因煤层变薄，而停采。该矿井为现生产井，火烧区及采空区积水已经疏干排放。现主提升机采用JT1000型单滚筒绞车，串车提升，电动机功率45KW。井巷采用一吨U型翻斗矿车运输（MF-1.16A），2.5吨蓄电池机车牵引，通风 机为两台IK506.3轴流式风机，电动机功率7.5KW，采用抽出式通风方法，矿井现有职工50人。2、原榆树河煤矿曾名为塔里木乡煤矿，建于1995年，由库车科兴煤炭公司收购后更名为库车县科兴煤炭实业有限责任公司榆树河煤矿，原为一年产公3万吨的小型煤矿。现有一对井口，均为斜井，位于5-1钻孔西北约240米，开采下10煤层。主井方位195，倾角28，现最低开采水平为1749.01米，垂深225.96米，东西两翼开采，向西开采走向长450米，向东开采走向长80米。1750米水平以上均已采空、封闭。日排水量170180立方米。4月18日 在开拓1786米水平（二水平）时，向西开采至470米处，与火烧区积水沟能，发生淹井事故，造成5人死亡，据估算涌水量达3万立方米。经过半个月排水，恢复正常。现井下日排水量170米180立方米。各煤矿开采情况表矿井名称主采煤层煤层厚度（米）建井日期年产量开采情况榆树沟煤矿一号井下102.80-4.019929万吨斜长300m，东翼长995m，西翼长100m,日排水量100m3，低瓦斯矿井榆树沟煤矿二号井下91.40-1.1019919万吨斜长170m，日排水量300m3，低瓦斯矿井宏业煤矿下103.3019949万吨斜长201m，单翼（东）开采，采长1210m，日排水量60-80m3榆树河煤矿下103.50-3.6019953万吨斜井开采，东翼长80，西翼长450-470m，现采1750水平，井下日排水量170180m3.根据阿克苏地区煤碳发展规划，将榆树河煤矿与宏业煤矿合并规划成年生产能力为15万吨的正规矿井，命名为榆树河煤矿。三、矿井开拓方式设计根据该矿井煤层赋存条件，地形地貌特征及火烧区分布情况，兼顾小型煤矿特点，从技术合理可行和提高经济效益等方面考虑，经多方案比较，采用混合斜井开拓方案。1、井筒数量及提升方式的选择根据煤矿安全规程规定，一个矿井必须有两个通向地面的安全出口，以保证安全和通风需要，因此井筒数量至少两个。根据地质报告提供的数据，该井田暂按低瓦斯矿井考虑，在满足通风和安全要求的前提下，为节省初期投资，设计考虑布置二个井筒：一个混合斜井，作为矿井主提升及辅助提升井，并兼作进风井和矿井的第一安全出口；一个回风斜井，作为矿井的回风井兼第二安全出口。根据现有矿井生产条件和生产能力，以及将来矿井发展的需要，设计推荐混合斜井采用双钩串车提升方式，提升能力满足矿井对产量的需求。该提升方式系统简单，技术装备水平先进，系统可靠，管理方便，投资低，符合小型煤矿技术装备及发展要求。2、井口与工业场地位置选择混合提升斜井井口位置的确定：由于该矿下5煤层上部火烧，火烧区内含水丰富，且下5煤层东部区域已采空，采空区内富含水，井筒的布置应尽量避免与火烧区和采空区巷道贯穿的可能。并综合考虑井田走向长度、地形地貌及煤层赋存条件，混合提升斜井布置在91号钻孔以南200m处。斜风井井口位置的确定：考虑到地面工业场地布置，为使井筒、工业场地少压煤，方便工业场地设施管理。斜风井井口位置定于混合提升井西南50m处。3、水平划分及阶段垂高矿区内各煤层均为630的缓倾斜倾斜煤层，下5煤层上部火烧，且火烧区内含水丰富，煤层上部留设50m斜长的火烧区煤柱。根据矿井开拓部署及所采用的倾斜长壁采煤方法的工作面推进长度要求，将+1650m水平以上煤层划分为一个水平。由于本矿井下5煤层浅部已火烧，其火烧底界深度有所变化，但根据各勘探线剖面及煤层底板等高线图看，其火烧区防水煤柱底部标高约+1750m。本矿井运输大巷标高+1650m，故水平阶段垂高约100m。4、采区划分及开采顺序根据井田地质特征和煤层赋存条件，设计投产煤层下10号煤层倾角为倾斜煤层，矿井采用混合斜井单水平上下山开采方式，为防止煤层自燃发火，结合小煤矿开采技术条件及工作面运输设备要求，采区走向长度控制在800-100米较为合适。因此，设计将井田划分成5个采区，分另为东采区，中央采区、西采区，东下山采区，西下山采区。其中两个下山采区，三个上山采区。上山采区采用走向长壁式开采，下山采区采用倾斜长壁式开采。矿井设计主采煤层为下10煤层，由于中央采区储量丰富，服务年限长，初期二工程量少，投资省，见效快，设计考虑将期作为投产采区，先开中央采区，然后由东向西，由上而下开采顺序。采区主要机械设备表序号设备名称规格及型号功率（KW）设备配备数量备注/耗气（m3/min）单位使用备用合计1悬移支架XDY-1TY架864902刮板输送机SGB-620/40T40台113转载机SZB-730/4040台114可伸缩胶带机SSJ650/4040部115单体支柱DZ22-30/100根132281606型钢顶梁L2000根5812707乳化液泵站XRB40/20015套11两泵一箱8煤电钻ZMS-121.2台102129岩石电钻MS2-151.5台31410耙斗装岩机P-15B11台21311砼喷射机转子型5.5台112耗气5812锚杆机MF1094/2465台213耗气3.113调度绞车JD11.411.4台52714污水泵25WGF3台41515探水钻MYZ-15015台11216风镐G-10台112耗气1.217局部扇风机FD-I5/5.5211台21318发爆器MFB-100台1051519注液枪DZ-Q1台62820橡胶钢风筒500米80010090021玻璃钢风筒500米602080矿用22顺装扇形闸门个1123湿式除尘机PSCF-A3-67.5台21324锚杆拉力计ML-10台112序号设备名称规格及型号功率（KW）设备配备数量备注/耗气（m3/min）单位使用备用合计25砼搅拌机P43台11226砼喷射机械手PS-13台2227激光指向仪JFB-100台21328上链式刮板机SGZ-640 140台11运输上山29采区绞车JTPB-1.290台11轨道上山井巷工程量汇总表序号项目名称长度（m）掘进体积（m3）煤及半煤岩岩巷小计煤及半煤岩岩巷小计1混合斜井04874870694269422回风斜井198019860906093井底车场07867860791179114运输大巷20002002500025005总回风巷193019369506956回风大巷120012070907097联络斜巷3003017701778轨道上山100235335710166923799运输机上山1001692697101200191010回风上山2201003201259710196911联络通道05050031031012运料斜巷30030186018613回风顺槽674717453235341357614进风斜巷30030186018615运输顺槽670707403216336355216开切眼80080440044017采区煤仓01616013813818溜煤槽0660373719采区变电所20020250025020合计266519904655148821959434476工作面主要特征表主要特征单位数量备注采煤方法倾斜长壁悬移支架放顶煤采煤法工段同顶板管理全部垮落工作面长度 m80煤层倾角27-33煤层平均厚度m3.3工作面回采高度m3.3一次采全高，一帮高度2米， 工作面可采储量万吨25可采期20个月工作面循环进度m0.9工作在面循环产量t262工作面正规循环80工作面日进度m1.8工作面月推进度m40工作面年推进度m480工作面年产量万吨13.8主要材料消耗指标矿井生产时主要材料指标预计如下：坑木3m3/kt炸药240kg/kt雷管800发/kt乳化液20kg/kt金属网150m2/kt矿车特征表矿车类型载重量外形尺寸（长宽高）（mm）轨距（mm）轴距（mm）自重（kg）KFU1.1-6型1T 翻斗车1T20008801281600550584MC1-6A型1T材料车1T20008801150600550494MP1-6A型2T平板车1T2000880410600550464XRC15-6/6型斜巷人车15人49701200147160032001756/1903矿车数量矿车类型使用地点矿车数量（辆）备注1吨翻斗式矿车每台工作机车17装车站17掘进工作面28两个掘进面地面排矸系统6井口车场17其它7小计801吨材料车51吨平板车3斜巷人车混合斜井22首车1辆人，挂车1辆，两列轨道上山1首车1辆第三节：井筒一、混合斜井担负全矿井的提煤、提升人员、运料、提矸任务，为矿井的进风井，兼作矿井的安全出口。进筒净宽4.3米，净高2.65米，净断面13.7平方米，采用锚喷支护，喷厚100mm，表土段采用料石碹，碹厚350mm。采用双钩串车提升方式，井筒斜长487米，倾角25，井筒中向下每40米设躲避硐室。井筒设人行台阶和扶手，并敷设有排水管、消防洒水管和动力、通信信号电缆等。详见下表。二、回风斜井利用原监狱煤矿主井改造后作为回风斜井，将原断面（上宽2.0米，下宽2.2米，高度2.0米，断面4.2平方米，木支护）扩大至设计断面。井筒设计净宽2.4米，净高2.7米，净断面5.9 平方米。井筒斜长198米，倾角31，沿下10煤层布置，设计采用锚喷支护，喷厚100mm ，表土段采用料石碹，碹厚mm。井筒设人行台阶和扶手，担全矿井的回风，井筒中向下每米设躲避硐室，同时兼作矿井安全出口中。详见下表。井筒特征表井筒特征混合斜井回风斜井表土或风化带段基岩段表土或风化带段基岩段井口坐标X（m）4677890.00Y(m)28429120.00Z(m)1855.8井底标高（m）1650井口方位（）1800018000井筒斜长（m）487198支护形式料石碹锚网喷料石碹锚网喷厚度（mm）350100250断面（mm2）掘进18.415.77.7净13.76.1第四节 井底车场及硐室一、井底车场形式矿井采用优秀教师开拓方式，生产能力15万吨/年，井底车场形式采用环形卧式平车场。二、存车线长度及调车方式矿井井型较小，辅助运输量不大，车场内空、重车线长度设计各取40米。优秀教师井底设高、低道，空、重车自动滑行，平车场采用蓄电池机车顶推调车方式。正常运行段采用蓄电池电机车矿车牵引。三、井底车场硐室设计将矿车主要硐室布置在+1650米井底车场及附近，包括主变电所，主排水泵房、管子道、信号室、把钩房、候车室及急救室(兼保健站)、井下调度站、井底水仓、消防材料库、爆炸材料发放硐室等。主变电所：长20米，与主排水泵联合布置，设有防火栅栏两用门及栅栏门和密闭室。主排水泵房：长20米，规格：长宽拱顶高204.03.8米，在泵通道内设密闭门硐到一座，内设密闭门及栅栏门，管子道与斜井连接。井底水仓：布置在主排水泵房外侧，设内、外水仓各一条，水仓容量约2260立方米，能满足矿井8h正常涌水量，并有一定富裕，水仓清理方式采用斜巷矿车人工清理。消防材料库：采用巷道加宽式，硐室长度16米，宽4米。爆炸材料发放硐室：为便于井下爆炸材料管理，设计在井下增设一个爆炸材料发放硐室，内设雷管发放间，硐室距使用巷道直线距离均不小于25米。硐室设计有独立回风通道，进风道设有抗冲击波活门。等候室：为便于人员上下，井底车场及采区均设有等候室。井底车场等候室设在斜井人车停车场下口，与运输大巷勾通，采区等候室设在轨道下山下口斜巷人车停车场的下口。四、井底车场巷道及硐室支护方式由于本矿井围岩构造破碎带不发育，煤层顶、底板岩层较完整稳固，风化及岩溶作用较弱，故设计将井底车场巷道及硐室布置在下10煤层底板中，车场内主要硐室采用砼或料石砌碹支护，一般硐室和车场巷道采用挂网锚喷支护。井底车场及硐室工程长度786米，掘进体积7911立方米，基工程量详见下表井底车场及硐室布置形式详见附图井底车场平面图26井底车场及硐室工程量表序号工程区段或名称f支护形式倾角（度）长度（m）断面（ m2）掘进体积（m3）备注断面形状净掘进1巷道单轨巷46锚喷：T=100mm平巷44半圆拱5.97.1312双轨巷46锚喷：T=100mm平巷179半圆拱11.412.522.38交岔点一号交岔点46锚喷：T=100mm平巷15半圆拱241二号交岔点46锚喷：T=100mm平巷15半圆拱241三号交岔点46锚喷：T=100mm平巷15半圆拱241四号交岔点46锚喷：T=100mm平巷15半圆拱241小计28335142井底车场硐室主排水系统主排水泵房46砌碹：T=350mm平巷半圆拱13.515.4308泵房通道46锚喷：T=100mm平巷半圆拱5.06.256管子道46锚喷：T=100mm平巷半圆拱5.06.2112台阶、扶手 序号工程区段或名称f支护形式倾角（度）长度（m）断面（ m2）掘进体积（m3）备注断面形状净掘进水仓46锚喷：T=100mm平巷205半圆拱10.111.02255入仓平巷46锚喷：T=100mm平巷56半圆拱5.06.2347入仓斜巷46锚喷：T=100mm2215半圆拱5.06.293吸水井及壁龛46锚喷：T=250mm24120主变电所变电所46锚喷：T=300mm平巷20半圆拱12.313.2264变电所通道46锚喷：T=100mm平巷20半圆拱5.06.2124等候室及急救站46锚喷：T=200mm平巷26半圆拱5.06.2161等候室通道46锚喷：T=100mm3018半圆拱5.06.2112信号室及把钩房46锚喷：T=100mm平巷4半圆拱3。64.116调度站46锚喷：T=200mm平巷3半圆拱3.64.112爆炸材料发放室46锚喷：T=100mm平巷15半圆拱5.97.1107发放室通道46锚喷：T=100mm平巷50半圆拱5.06.2310小计5034397合计7867911建 筑 物 及 结 构 特 征 表序号工程名称建筑指标檐高或平均高(m)基 础结 构类 型墙 身地面楼板屋 顶屋面门窗卫生设备备注建筑面积()建筑体积(m3)长度(m)构造类型埋深(m)内 墙外 墙屋 架或盖 板保温材料及厚度(mm)通风采暖上下水12345678910111213141516171819202122一提升系统1提升机房1921056165.5条基2.2砖混240砖370砖水泥水泥钢筋砼板60厚蛭石卷材木钢自然有有2天轮支架头轮中心标高 3.73M 钢井架二地面生产系统1井口棚125325252.6条基1.5砖混240砖水泥钢筋砼板卷材木钢自然有2卸载间15.245.63.93钢筋砼2.5钢筋砼370砖水泥钢筋砼板卷材钢自然有3胶带机走廊127280472.2钢筋砼2.5钢筋砼370砖水泥钢筋砼板卷材钢自然有4筛分间39.65156.613钢筋砼25240砖水泥钢筋砼板卷材木钢自然有5汽车衡房257553.0砖1.5砖混370砖水泥钢筋砼板卷材木钢自然有6汽车衡基础4080102.0钢筋砼2.5钢筋砼建 筑 物 及 结 构 特 征 表序号工程名称建筑指标 檐高 或平 均高 (m)基 础结 构类 型墙 身地面楼板屋 顶屋面门窗卫生设备备注建筑面积()建筑体积(m3)长度(m) 构造 类型埋深(m)内 墙外 墙屋 架或盖 板保温材料及厚度(mm)通风采暖上下水12345678910111213141516171819202122三井下水处理及供水系统1穿孔旋流反应斜管沉淀池LBH=12.0m3.0m6.0m 钢筋混凝土结构 地下部分1.5m（二座）2生产消防水池LBH=12m8m4.5m 钢筋混凝土结构 地下部分1.0m（一座）3生活、生产供水及消防泵房11342921.03.8条基2.0砖混240砖370砖水泥 钢筋砼板60厚蛭石卷材木钢自然有有4生活供水蓄水池LBH=8m8m3m 钢筋混凝土结构 地下部分1.0m （一座）5倒锥壳保温水塔V=50 H=25m 钢筋混凝土结构 （一座）四供暖系统1锅炉房3422658.8219.0条基2.4砖混240砖370砖水泥 钢筋砼板60厚蛭石卷材木钢自然有有新建2空气加热室99.4397.610.04.0条基2.4砖混240砖370砖水泥钢筋砼板60厚蛭石卷材木钢自然有有新建3烟囱H=30.0m 上口直径 D=0.8m 砖砌4烟道断面BH=1.3m1.0m 长L=20.0m 砖砌五输变电系统1地面变电所10045016条基2.2砖混240砖370砖水泥钢筋砼板60厚蛭石卷材钢钢自然有有建 筑 物 及 结 构 特 征 表序号工程名称建筑指标 檐高 或平 均高 (m)基 础结 构类 型墙 身地面楼板屋 顶屋面门窗卫生设备备注建筑面积()建筑体积(m3)长度(m) 构造 类型埋深(m)内 墙外 墙屋 架或盖 板保温材料及厚度(mm)通风采暖上下水12345678910111213141516171819202122七通风系统1通风机棚361986.05.5钢筋砼独立基础1.8排架水泥钢筋砼板2配电室34.0132.66.93.9条基2.0砖混240砖370砖水泥钢筋砼板60厚蛭石卷材木钢自然有有3风道断面BH=1.82m 长L=35m 砖砌八地面辅助设施1消防材料库26.4103.05.83.9条基2.0砖混240砖370砖水泥 钢筋砼板60厚蛭石卷材木钢自然有有2汽车库172.1722.89.44.2条基2.0砖混240砖370砖水泥钢筋砼板60厚蛭石卷材卷帘门钢自然有有3器材库360117024.23.9条基2.0砖混240砖370砖水泥 钢筋砼板60厚蛭石卷材木钢自然有有4油脂库33.3