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集贤煤矿矿区地层表
年代
地层
厚度
(米)
主要特征
新生代
第四系
40~55
粘土亚粘土并夹数层厚0.5-3米的薄砂层
第三系
0~50
上部为灰绿、浅绿色的细砂岩、粉砂岩,下部为分选差且磨圆差的中、粗砂岩,胶结较差
中生代
鸡
西
群
穆棱组
400
以灰色粉砂岩、灰白色的砂岩及粉砂岩线层为主,夹薄煤层3-7层均在0.50米以下
城子河组
350~800
主要岩性是灰白色细砂岩、中砂岩、粉砂岩,并夹数层凝灰岩。
夹煤50余层,具工业价值11层。
本组底部有一套山麓相粗砂岩.
太古代
麻山群
不清
结晶片岩、绿泥片岩、片麻岩等有砂性花岗岩侵入体
·
二、构造
集贤煤矿处于索利岗背斜与集贤背斜之间的集贤向斜北翼。
由于受到纬向构造体系的影响,使该区受到南北挤压,产生北岗断层将集贤向斜南翼抬起,风化剥蚀掉,而北翼则下降保存下来,形成单斜构造。
地层走向近东西。
受南北作用力的挤压,集贤煤矿区域内产生近南北向的张裂隙、局部裂隙和北岗断层相通,故火成岩顺裂隙侵入,大都形成南北向的火成岩岩墙。
受力作用于第13勘探线正南、正北方向,在矿井巷道中实见部分密集小断层。
三、煤层及煤质
1、煤层
本井田城子河组发育可计量煤层11个,其中5个暂不可采层,6个可采煤层由上而下编号为:
3、5、9、15、16、17号煤层。
其中9、16两层为全区可采煤层,3、5、15、17号煤层为局部可采煤层。
2、煤质
肉眼观察煤呈黑色,玻璃光泽,具有参差状,贝壳状断口,内生垂直裂隙较发育、性脆、易破碎,或成粉状,硬度一般较小,内含有黄铁矿及方解石充填物。
煤的宏观煤岩类型以半亮型~光亮型为主。
煤类主要为气煤,其次为长焰煤。
为低磷、低硫、高热值的配焦用煤或动力用煤。
四、集贤煤矿西翼风井井筒检查孔
1、地层
(1)第四系
井筒井检查孔揭露第四系地层分为两部分:
上部有7.70米地表土颜色为灰~黄色,手感稍粘、颗粒状、透水性稍差含粉沙颗粒,用手能搓成条状。
下部有27.35米,由土灰~黄色粘土组成,质地软具有可塑性、用手能搓成条状、透水性差,(其中本段顶部2.60米浅灰色,质地软透水性一般),第四系层近似于水平,累计厚度为35.05米。
西翼风井井筒检查孔松散层各层所占比例表
孔号
检查孔
项目
厚度(米)
占比例
表土(腐殖土及粘土)
7.70
22%
粘土
27.35
78%
总厚度
35.05
(2)、中生界白垩系
中生界白垩系鸡西群穆棱组主要由灰白色的砂岩互层(细、粉砂岩互层)、粉砂岩、凝灰质砂岩及薄煤层组成,与上覆第四系呈不整合接触。
鸡西群穆棱组与城子河组整合接触,城子河组主要岩性是灰白色细砂岩、中砂岩、粉砂岩及煤层组成。
岩石成分有长石、石英,岩石胶结以钙质胶结为主,其次为泥质胶结。
井检孔在516.05米见一复合煤层,煤层为9号层,总厚度为1.68米,(煤层结构上部0.98米,中部夹有粉砂岩0.24米,下部为炭页0.46米,为可采煤层),煤层颜色为黑色,玻璃光泽,性脆、硬度一般较小,内含有方解石充填物。
西翼风井井筒检查孔碎屑岩各粒级所占比例表
西翼风井检查孔
厚度(米)
所占比例
中、细砂岩
233.30(含水层)
44.4%
以粉砂岩为主互层
30.00
5.7%
以细砂岩为主的互层
234.15(含水层)
44.6%
粗砂岩
27.80(含水层)
5.3%
525.25
二、地质构造
集贤煤矿西翼风井检查孔位于集贤煤矿第6勘探线附近,通过井检孔实际揭露地层层序分析看没有见到其它地质构造。
西翼风井检查孔煤系地层走向为N200W,向WS倾斜,地层倾角80~220。
三、岩石破碎情况
井筒检查孔所揭露岩芯,总体来看是比较完整的,但有十处破碎,破碎长度合计51.65米,岩芯呈小碎块状及碎块状不均匀直径在0.02~0.06米不等。
详见集贤煤矿西翼风井井筒检查孔破碎各段深度及厚度统计表。
破碎段深度及厚度统计表
序号
井筒检查孔
深度(米)
厚度(米)
1
35.05~55.20
20.15
2
78.00~80.50
2.50
3
119.00~121.00
2.00
4
153.00~155.00
5
164.00~165.00
1.00
6
173.00~174.60
1.60
7
272.00~272.90
0.90
8
259.05~277.05
18.00
9
280.00~281.50
1.50
10
372.00~374.00
合计厚度(米)
51.65
四、 基岩风化带
井筒检查孔所见上部基岩风氧化程度一般,风氧化带较薄,浅部风化较强烈,岩石呈碎块状,附有铁锈用手能捏碎,较完整且质较软,岩芯采取率较低。
本次核实风氧化带采取原110队精查地质报告中所确定的深度,即基岩界面以下垂深30米为风氧化带的底界线。
根据集贤煤矿矿区精查地质报告中勘探区水文地质条件的叙述,本区根据岩性不同,地下水成因类型和埋藏条件,可分为松散孔隙弱含水层(第四系层)和碎屑岩孔隙、裂隙含水层(煤系地层)。
(1)、松散孔隙弱含水层(第四系)
全区广泛发育,直接覆盖于煤系地层之上。
颜色以土灰~黄色为主,厚度35.05米。
(2)、碎屑岩(基岩)孔隙、裂隙含水层
集贤煤矿抽水孔孔深在560.10米,根据抽水孔第二段抽水资料,静水位19.48米,最大降深13.72米。
水位标高+90.697~+84.937米。
碎屑岩孔隙、裂隙承压水、水质类型HCO3-—cI-—Na+—Mg2+,HCO3-—SO42-—Na+—Ca+,矿化度0.31~0.36mg/L,PH值6.6水温+7.7~+16.4℃。
地下水的主要补给来源为大气降水和山区地下水补给,对第四系孔隙弱含水层的补给不明显,基岩风化裂隙含水层与大气降水关系明显。
各含水层之间的补给关系是:
大气降水
第四系孔隙弱含水层基岩风化孔隙、裂隙含水层。
外围山区地下水基岩风化孔隙、裂隙含水层。
直接充水煤系风氧化裂隙含水层补给来源是:
接受大气降水补给,但补给区距离基岩地层较远,补给时间较长。
煤系裂隙含水层地下水流由西南向东北流,地下水位水力坡度约5/10000,径流缓慢,排泄条件不良,向东北排泄。
集贤煤矿区内松散层分布较广,分布厚度较稳定,主要以第四纪表土及黄粘土为主,黄粘土具有可塑性和膨胀性。
整体地势平坦,水土流失较轻,因此松散层的工程地质条件较好,不易发生不良工程地质现象。
西翼风井井筒检查孔区域地层由上至下:
第四系层厚度较稳定直接覆盖在基岩之上,与基岩接触面属不整合接触,基岩由鸡西群由穆棱组(K1m)和城子河组(K1ch)地层组成。
穆棱组上界面往下30米左右的岩石受风氧化严重裂隙发育,岩石较破碎质地疏松较软;
裂隙虽然发育但多数为闭合裂隙,层理发育但层位稳定。
第四系含水层地下水流的流向为N91°
E,水流速0.09米/小时,水力坡度为5/10000。
西翼风井井筒涌水量预计:
Q=67m3/h
第三节矿井设计基本情况
1、井筒用途:
矿井回风。
本井筒做集贤煤矿回风井。
同时,井筒内设有注浆管、消防水管、及梯子间安全出口。
2、井筒技术特征:
集贤煤矿西翼风井井筒:
设计深度为534.8m,井口高程+104.8m,净直径5.5m,混凝土井壁厚度450mm—650mm,掘进断面积32.17~36.32㎡,净断面积23.75㎡,井底水平标高-430.0m。
附:
集贤西翼风井井筒技术特征表
集贤西翼风井井筒技术特征表
名称
单位
数量
备注
井口坐标
径距
M
57826.62
纬距
5180760.28
标高
+104.8
井筒掘进断面
m2
32.17~36.32
净断面23.75m2
井筒全深
534.8
井筒净径
φ=5.5
井壁结构形式:
钢筋砼井壁
段号
起止标高
(相对)m
段高
(m)
掘进断面
(m2)
壁厚(mm)
钢筋规格
砼强度
等级
Ⅰ
0~-71.00
71
36.32
650
环筋
Φ18
竖筋
C40
Ⅱ
-71.00~-255.05
184.05
32.17
450
C30
Ⅲ
-255.05~-283.05
28
35.26
600
Ⅳ
-283.05~-527.75
244.7
Ⅴ
-527.75~-534.8
7.05
3、承包工程量:
承包工程量表
序
号
工程名称
工程量
(m2)
净断面
支护形式
砼标号
备注
单位
数量
井筒
71.0
36.32
23.75
钢筋砼
连接处
7.05
砼
20.42/27.57
14.7/20.55
第四节建设工期及移交标准
一、施工准备内容
施工准备期60天;
施工准备期间进行的主要工作有:
1、做好五通(供水、供电、通讯、排水、道路)一平(工业场地平整);
2、凿井井架安装、天轮平台安装和翻矸装置安装;
3、绞车房及绞车安装,悬吊各种凿井设备用的绞车和稳车安装;
4、压风机房及压风机安装、压风管路系统安装;
5、地面临时运输及排矸系统;
6、砂、石料场平整、混凝土搅拌站和混凝土地面运输的布置;
7、其它临时设施:
浴池、更衣室、锅炉房、机电车间、材料站、办公室、宿舍、食堂等。
8、井棚维护、暖料仓及地面供暖;
9、施工人员培训;
10、材料、设备供应及非标凿井设备加工。
工业广场施工平面图
二、移交标准
工程移交时,一次移交全部承包工程量,各项指标达到设计要求。
三、工期预计
本工程从开工到竣工,预计工期444天。
第二章施工准备工作
第一节施工前准备工作
一、交通运输
集贤矿公路由集贤矿西翼风井场区北侧通过,一条土道连接风井场区入口。
矿区铁路由广场北侧通过,车站在集贤矿内。
交通便利,能够满足建井期间场内外运输的需要。
二、供电
供电电源引自集贤矿变电所,接入两回6kv输电线路,至风井变电亭,装表计量使用。
变电亭内设一台KSJ—180变压器、一台SJ—750变压器、一台SJ—50变压器,共三台变压器,供井筒凿井期间使用。
供电系统图
三、通讯
由集贤煤矿通讯中心接入2对通讯电缆,进行外部通讯。
调度通讯设调度电话。
由调度室分机引源至井口、办公室、信号房、绞车房及井下。
井口信号房、绞车房、调度室设电视监控系统。
四、供水
施工及饮用水,由集贤煤矿在场区施工一个水源井进行供水。
五、排水
矿井水、施工及生活废水通过管路排至场外水沟。
六、供热、采暖
设二台温水锅炉,满足风井井筒冬季施工及建井期间供热。
七、工业场地平整
由于该工业场地部分比较平整,场地平整采用由集贤矿运矸石填充、平整。
八、临时设施
围绕井筒施工的需要和尽量减少大临工程的布置原则,该工程需要在开工前完成绞车房、压风机房、稳车群、材料库、办公室等临时设施工,完成提升机、压风机、井架等凿井设备设施的安装调试。
变电亭尽可能布置在电力负荷中心。
九、测量
1、井口标定
井筒中心和井筒十字中心线,由建设单位给定。
井筒中心和井筒十字中心线,应根据井筒中心设计平面坐标和高程及井筒十字线的坐标方位角,严格按要求允许误差标定。
同时,在井筒地面周围建筑物上设置永久十字线基点。
2、井筒施工中心测量作业
井筒施工中以悬挂井筒中心垂线作为掘砌的依据。
当井筒掘进到接近硐室和井底连接处时,应重新测量井深,建立两个高程点,控制井巷、硐室的高程。
十、压风
安装5台4L-20/8型空气压缩机,用于提供动力压风。
十一、生活设施
根据施工及生活的需要,建设浴池、更衣室和锅炉房、办公室、食堂、临时宿舍。
第二节施工设备选型
一、井架选型
选用ⅣG型井架,设置天轮平台及翻矸平台,设一套溜矸槽及座钩式翻矸装置。
二、封口盘及吊盘
封口盘采用钢结构,工字钢梁,盘面铺网纹钢板,留出提升和悬吊孔口。
吊盘设两层,钢结构,由设在地面的两台JZ2-16/800稳车悬吊。
三、提升设备
井内布置一套单钩提升,瑞典1×
Ф2.75型绞车提升3.0m3吊桶。
井内布置天轮平台图
地面提绞布置图
地面提绞立面图
四、混凝土搅拌系统
在井棚内设两台JS—500型凝土搅拌机,生产能力50~60m3/h。
冬季施工设暖料仓,对混凝土用的砂、碎石进行加热,和混凝土施工用水进行加热,
对井棚进行保温防寒,保证混凝土的入模温度。
五、装岩设备
基岩段采用一套HS-6型长绳悬吊式抓岩机装岩,抓岩机由地面抓岩机专用稳车悬吊在吊盘下。
表土层和基岩风化带采用一台
Vio3.5—5型反铲式装岩机进行装岩。
六、排矸
汽车排矸。
排矸地点为建设单位指定的地点。
七、凿井辅助系统
1、混凝土运输:
采用TDX-1.6型底卸式吊桶向井下运输混凝土,在吊盘上设分灰器进行浇注混凝土,井下采用一套段高3.0m整体液压单缝金属模板,由地面三台JZ-10/800稳车悬吊。
2、压风:
井口设5台4L-20/8型空气压缩机,井内设一趟Φ159无缝钢管,由地面一台2JZ-16/800型稳车悬吊,向井下供风。
3、通风:
井口设FBDNo.5—2×
11KW通风机一台,采用井下压入式通风向井下供风,井内设一趟Φ600mm胶质风筒,由1台2JZ-10/800型悬吊。
4、安全梯:
工作面设一套安全梯,专供急救人员使用,安全梯由地面一台JZA2-5/1000型安全梯专用稳车悬吊。
5、信号:
井口与井下信号及井口与绞车房信号,通过防爆打点器及两条信号电缆U3×
4+1×
2.5联系。
6、照明:
井内照明采用一条U3×
6+1×
2.5电缆,在井筒中设两台防爆投光器,灯具悬挂在下层盘下,为工作面照明。
7、动力电缆:
井内设一趟U3×
25+1×
16动力电缆,供井下设备使用。
8、放炮:
在井口附近设一专用加锁小房,室内设一台放炮用电源开关QC83—80,采用一趟U3×
16电缆作为放炮电缆引至井下工作面,该电缆由地面一台JZ2-5/400型稳车单独悬吊。
9、排水:
采用一台NBD-50/25型吊泵和风动潜水泵联合将水排到中转水仓,中转水仓设在井深度280m处,在中转水仓采用二台80D30×
10型水泵排到地面,吊泵由一台2JZ-16/800型凿井稳车悬吊。
凿井临时设施及措施工程一览表
规格
结构
一
土建工程
绞车房
180
彩钢
稳车群
276
钢结构
食堂、宿舍、办公室
672
更衣室、浴室
108
砖混
压风机房
210
机电车间
140
井口暖料仓
56
锅炉房
144
水泵房
变电亭
168
11
稳车、绞车、压风机基础
M3
415
混凝土
12
室外采暖管网
m
800
13
广场排水沟防洪沟
1000
14
井塔保温
项
15
井口房、井口信号房
36
16
材料站
48
17
车库
19
门卫
二
安装工程
提升机及电控安装
台套
瑞典1×
Ф2.75
稳车
台
5T-16T单、双卷筒
锅炉
4T蒸汽锅炉
压风机
4L-20/8型空气压缩机
天轮平台
封口盘
分灰盘
吊盘
双层钢结构
翻矸平台及溜槽
变电所安装
搅拌机安装
2台JS—500型
井架安装
座
ⅣG型凿井井架
井口护栏
附:
天轮平台布置图
井筒装备布置图
第三章井筒施工方案及施工方法
第一节井筒掘砌施工方案
一、表土段掘砌施工方案
根据表土和基岩的工程地质条件,结合基岩的施工方法,确定表土段的掘砌施工方案如下:
1、井筒作业方式
表土段施工采用吊挂井壁施工法。
施工时,采用全断面掘砌施工,挖土时,先挖井筒中心,后掘周帮,周帮挖够后铺设托盘、吊挂钢筋、立金属模板、测量找正稳模、浇灌混凝土,最后安好接碴板进行井壁合碴。
井筒检查孔揭露第四系地层累计厚度为35.05m,基岩风化带为基岩界面以下垂深30米为底界限。
按此施工方式施工井筒71m。
2、掘进施工
施工表土段时,采用挖掘机挖掘装货,人工清理井帮井底的方式掘进。
3、砌壁施工
表土段施工时,采用1.5m整体液压单缝金属模板,浇筑井壁混凝土;
表土段井壁混凝土的运输,由搅拌机直接接溜灰槽,至吊盘分灰器。
混凝土浇筑时利用分灰器,通过溜灰管,进行浇注混凝土。
钢筋采取地面加工制作,井下工作面现场绑扎。
表土段施工时,按设计标高、方位、尺寸进行安全行人通道和风硐预留。
二、井筒基岩段掘砌施工方案
根据井筒净径、深度、支护结构、地质情况及我公司立井井筒施工装备情况,基岩段井壁采用短段掘砌混合作业方式。
基岩段掘进施工采用钻爆法施工。
破岩采用大直径炮眼,中深孔光面爆破,XFJD6.7竖井钻机钻眼;
HS-6型长绳悬吊抓岩机装岩。
采用3m整体液压单缝金属模板,浇筑井壁混凝土;
井内布置一套两层钢结构吊盘作为施工用盘;
布置一套单钩提升,提升一个3m3吊桶出岩。
座钩自卸式翻矸,5吨自卸式汽车排矸。
基岩段施工至设计的井底标高对井筒进行深度测量,同时按设计给出连接处方位和尺寸,连接处施工。
混凝土的运输采用TDX-1.6型底卸式吊桶,吊盘下,设分灰盘,设分灰器,通过溜灰管,进行浇注混凝土。
由于-255.05~-283.05段基岩破碎,3m金属模板改用1.5m金属模板施工。
根据“有水必探,有疑必探”原则,和井筒破碎带多的情况,确定在接近破碎带时,采取MKQJ120/40型架柱式潜孔钻机钻孔探水,一次探水深度不小于60m,每次探孔不少于3个,施工50m预留10m止浆防水岩柱,当涌水量达4m3/h时,采用工作面预注浆的方式进行注浆封水,预注浆采用马丽散PSS聚合物。
三、施工装备
井筒施工采用一套ⅣG型凿井井架。
安装一台瑞典1×
Ф2.75型提升机,采用3.0m3矸石吊桶进行提矸下料,和升降人员。
井内采用一套两层钢结构吊盘,由地面两台JZ—16/800型凿井稳车悬吊。
施工用模板由地面三台JZ—10/800型凿井稳车悬吊。
基岩段装岩采用一台HS—6型抓岩机进行装岩。
混凝土加工采用2台JS—5
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