某煤矿主斜井施工组织设计Word格式文档下载.docx
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54′09″
59′27″
19662498
4430314
3
53′25″
40°
00′24″
19661419
4432072
4
52′59″
01′11″
19660755
4433505
5
50′39″
04′32″
19657313
4439635
6
50′04″
04′28″
19656466
4439477
7
49′29″
04′19″
19655667
4439177
8
47′44″
03′15″
19653219
4437139
9
45′06″
02′17″
19649506
4435314
10
43′04″
00′58″
19646670
4432809
先期开采地段位于井田近北部,其范围由山西省煤炭设计院划定为:
F4断层、4430000线、528000线、4433000线、F2断层所圈定的范围,面积约20km2。
2)交通
东周窑井田邻近西北边界有109国道通过,邻近井田北部和东部有大同—高山、大同—黑流水运煤铁路支线,井田内有东周窑煤炭集运站、大同市万通煤炭集运站、有铁路专运线。
井田内各乡村、各煤矿之间有简易公路相通,交通方便(插图1—1)。
二)自然地理
1)地形
东周窑井田地处山西黄土高原向内蒙古高原的过渡地带,属晋西北低山丘陵区,为黄土丘陵地貌,地形起伏不大,冲沟发育。
地势南高北低,一般海拔标高1350—1500m,最高海拔标高1607.9m,最低海拔标高1219.2m,最大相对高差388.7m。
井田内多被第四系黄土覆盖,冲沟中可见零星的白垩系和侏罗系地层出露。
井田内水系不发育,较大的水系为十里河上游段,在近井田西北边界外由西南向东北方向流过,只有一段流经井田北部。
十里河常年有水,往东北流入御河,再汇入桑干河。
2)气象
本区属半干旱大陆性季风气候,冬季严寒、夏季炎热,气候干燥,风沙较多。
全年气温较低,年平均气温为5.1℃,一月均温零下14℃,7月均温17-25℃,以年温差与日温差大为特点,极端最高温度为39.9℃,极端最低温度为-35℃,一般日温差在20℃左右。
年降雨量分配不均匀,年降水量多集中在7、8、9三个月,约占全年降水量的60—70%,年最大降水量为628.3mm,年最小降水量为259.3mm,年平均蒸发量为1847.8mm。
风沙天气占全年的30%左右,多集中在冬、春季。
历年冻土月份为11月至第二年4月份,最大冻土深度为1.61m。
3)地震
区内地震基本烈度属Ⅶ度区,地震动峰值加速度为0.15g。
三)水文地质概况
①区域水文地质条件
大同煤田位于大同盆地北部以西,介于口泉山脉和牛心山脉之间,为NE-SW向不对称向斜构造带。
依据自然地理与地质因素将煤田区域水文地质条件说明如下:
a.从地质构造上看,为一平缓向斜构造,除东南边缘岩层陡立外,内部岩层平缓,断裂构造不发育,地质构造简单,一般条件下地下水和地表水水力联系差,各含水层之间的水力联系也不密切。
b.从地形上来看,煤田东部边缘皆为强烈上升的侵蚀构造中高山,内部则为较低的丘陵台地,地表侵蚀切割作用强烈,沟壑发育,便于地表水及降水流泄。
c.从岩石沉积来看,除寒武—奥陶纪时期为海相沉积,中上石炭纪时期为海陆交替相沉积外,其余皆为陆相沉积。
这些沉积物均已受过成岩固结作用,胶结坚硬,这种岩相给大气降水渗透造成了较大的障碍。
d.从气候条件上看为高原地带干旱半干旱大陆性气候,年降水量少,且降水量多集中在7、8、9三个月,占全年降水量70%左右,区内蒸发量是降水量5倍左右,这是造成大气降水不能大量补给地下水的先决条件。
e.区域内有十里河,口泉河和鹅毛口河三条暂时性河流通过,各河床中由流水作用携带的大量卵石、砾石和砂土堆积形成的冲洪积物组成,各河床除7-9月间有暴雨后和春季冰雪溶化后,地表迳流补给地下潜水外,平时只有生产矿井排出的水形成地表迳流,河水流量不大,据收集资料,十里河为2.61L/s,口泉河0.249L/s,鹅毛口河0.3L/s,河水均沿河床流至大同盆地平原区,汇入桑干河。
②大同煤田含水层
大同煤田主要为第四系松散含水层、侏罗系云冈组、大同组、永定庄组,二叠系石盒子组、山西组,石炭系太原组,寒武—奥陶系石灰岩及风化壳含水层,大多以坚硬岩石裂隙充水为主,为水文地质条件简单的井田。
③井田水文地质条件
从井田各钻孔揭露的地层可知,在划分的几个不同抽水段中各含水层之间有层间隔水层存在,这些层间隔水层空间分布虽不太稳定,但在一定范围内可阻挡含水层间的水力联系。
由抽水钻孔资料看出:
在可采煤层段以上和可采煤层段分段进行抽水试验后测定的静上水位,二段间水位埋深相差较大,说明相互间水力联系差,奥陶系石灰岩中地下水具承压性,水头较高,但在没有大的断裂构造发育时,不会形成与上复各含水层的水力联系。
④井田地下水的补给、迳流、排泄
井田位于干旱--半干旱低山区,大气降水量少,而且蒸发量是大气降水量的5倍左右,地表迳流很不发育,均为暂时性河流,在这种自然环境条件下,东周窑井田地下水补给仍以大气降水的垂直入渗为主,大气降水通过大孔隙的地表黄土层,迅速渗入地下到岩石风化裂隙和构造裂隙中,沿岩石风化裂隙和构造裂隙继续下渗补给深层地下水。
另外大气降水形成的地表迳流,在迳流途中也会部分入渗补给地下。
地下水迳流受地形和岩层产状制约,由西北向南东迳流或沿层面和裂隙由上游向下游迳流,直至排泄至区外。
近年来,地下水受煤矿开采影响,地下水迳流条件发生了改变,矿井机械排水也是地下水排泄的主要方式之一。
⑤井田水文地质类型划分
总之,区内地下水以大气降水垂直入渗补给为主,年降水量少,降水绝大部分又形成洪流排向七磨河或十里河,对地下水补给不利。
区内及附近无大的地表水体,地下水没有定水头补给,不会形成地下水富水区。
本区为多开采煤层和多含水层的井田,各开采煤层均位于当地地下水位以下,为顶板直接充水的岩石裂隙含水层,各含水层组段单位出水量均小于0.1L/s·
m,依据《煤、泥炭地质勘查规范》DZ/T0215—2002划分,本井田为顶板直接充水,以裂隙含水层为主,单位涌水量小于0.1L/s·
m,水文地质勘探类型属Ⅱ类一型。
总之,从气候条件,含水层富水性、断裂构造等充水因素分析,该井田为水文地质条件较简单的井田。
2)工程地质问题及防治
坍塌冒顶:
对永久性岩巷,一般采用水泥混凝土砖石砌碹;
辅助风井可针对坍塌冒顶的地段部分砌碹;
煤巷顶板采用木点柱支护、锚索支护;
采掘工作面根据开采工艺、开采设备、开采规模制定相应的支护措施。
侧围突出须针对有突出趋势的岩层、地段采用相应的治理措施。
对浅层地应力较小的地段,采用锚杆、锚索支护;
对深层地应力与地下水静水压力较大的地段,必要时,须采用冷冻围岩掘进,钢筋混凝土预制件支护的综合治理措施。
底围鼓胀治理,须根据底板隔水层厚度,底板地下水静水压力与地应力的集中分布等综合因素,确定具有底板鼓胀趋势的地段,在具有底板鼓胀趋向的地段采掘作业,应根据相关因素设计采掘工作面底板安全的最大宽度,采掘过程中按规定进行探水工作,遇到构造、陷落牵引带,产状变陡时要重视前方出现破碎带,及时避让。
基岩风化的治理,须对井巷所有裸露的基岩进行喷浆处理,包括井巷底板。
对较破碎的顶板,采用锚杆、锚喷。
尽量减少空气与围岩的物理化学作用。
尽力保持围岩原有的赋存环境,可有效地缓解围岩的风化破坏。
3)井田环境地质现状
井田存在的地质灾害和地质环境问题有:
黄土丘陵地区普遍存在黄土崩塌现象;
人类活动造成的滑坡或滑坡隐患;
煤层采空冒落造成的地裂缝,黄土塌陷伴地面不均匀沉降及生产矿井和老小窑井口堆积煤粉、矸石、垃圾与矿坑排水对土壤、地表水、地下水造成的污染。
纵观井田西部环境地质问题相对较少,仅局部发育黄土坍塌,对人类生存不会造成影响和危袭。
中东部环境地质问题比较突出,对人类活动已造成不同程度的影响,对人类生命财产构成一定的威胁。
另根据招标文件提供资料,对井田内老窑调查43座,井田内生产矿井调查46座,污染物主要为煤粉、矸石、生产与建筑垃圾,主要污染丘陵区黄土、河岸边砂砾石层与裸露的砂岩。
位于河岸边的生产矿井矿坑排水直接排入河谷,位于山间沟谷的生产矿井,矿坑排水直接排入山间沟谷,流入区域支流或渗入地下。
4)井筒穿越地层的主要岩性
鉴于业主提供的主副斜井附近钻孔及区域岩层露头表明,主副斜井穿越地层的主要岩性有亚粘土、砂砾岩、中砂岩、砂质泥岩、页岩等岩石,一般岩性胶结差,层理不发育,节理较发育,其中砂砾岩磨圆度差,分选性一般,刀刻强度软,强风化呈碎块状,岩石硬度系数多为4~6,局部可达6~8,不利于掘进的有效支护。
5)井田断裂构造
井田内区域构造属简单型,依据招标文件收集的断裂构造如下表,多为正断层,导水断层少。
井田断裂构造统计表
断裂
规模(km)
性质
走向
倾向
倾角
断距(m)
导水性
备注
F1
6.6
正断层
近南北
近东
70°
5-30
导水
与F9、F14相交
F17
207°
297°
73°
0-64
F4
7.0
330°
近60°
65°
-75°
20-60
F9
2.5
50°
320°
80°
20-30
井田长度
F12
1.1
60°
150°
75°
20
F13
0.4
20°
290°
F14
1.6
160°
30
F16
1.0
四)工程特点
1、标段划分:
A标段:
表土段①-②,110.628米
B标段:
基岩段②-③,1581.023米
C标段:
1、2号煤仓段③-④,⑤-⑥,32.00米(主井煤仓不在招标范围内,但煤仓底部井筒必须按相邻井筒标准施工)
D标段:
基岩段④-⑤,⑥-⑦,38.578米
E标段:
表土段躲避硐室,3.00米
F标段:
基岩段躲避硐室,60.00米
2、井筒特征:
X=4432857.9
Y=530202.3
Z=+1335.50
α=16.5°
(倾角)
β=45°
(方位角)
1-1净断面19.88平方米净宽5.6米净径2.8米
2-2净断面19.88平方米净宽5.6米净径2.8米
3-3净断面3.57平方米净宽2.4米净径2.0米
4-4净断面3.57平方米净宽2.0米净径2.0米
详见施工图S1741-111-1。
(2-2断面见附图3)
3、井筒长度:
1762.229米(A、B、C、D、E、F相加长度1793.229米)
4、支护方式:
①-②砌碹,②-③,④-⑤,⑥-⑦为锚喷,表土段躲避硐室为砌碹,基岩段躲避硐室为锚喷。
5、风化岩及基岩暗槽开挖段支护选
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- 煤矿 斜井 施工组织设计
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