孙家壕煤矿主斜井施工组织设计.docx

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孙家壕煤矿主斜井施工组织设计

孙家壕煤矿

主斜井井筒掘砌工程

施工组织设计

二00七年一月八日

第一章工程概况………………………………………5

第二章施工准备及场地平面布置…………………7

第三章施工方案的选择………………………………10

第四章施工工艺…………………………………16

第五章施工辅助系统、施工设备及周转材料…26

第六章劳动组织、循环图表与工期安排………30

第七章工期、质量、安全保证………………….31

第八章沙尘暴、冬雨季施工技术措施…………37

第九章环境保护与文明施工………………………39

附图表

附图：

孙家壕煤矿副斜井井筒提升系统平立面图

附图：

孙家壕煤矿副斜井井筒机械化作业线示意图

附图：

孙家壕煤矿副斜井井筒施工总进度安排网络图

附图：

孙家壕煤矿副斜井井筒工业场地平面布置图

前言

我们在认真分析研究了伊东煤炭集团孙家壕煤矿井巷一期工程施工招标文件的基础上，根据井筒设计的具体特点和建设单位对工程的要求，结合我单位施工装备和技术特长，编制了本工程的施工组织设计，主斜井井筒采用YT-28型风钻打眼、挖掘机配合绞车牵引箕斗排矸、光面爆破、双激光指向，强化管理，力求安全、快速、优质、高效完成工程施工。

其主要特点是：

1、主斜井井筒施工采用挖掘机挖掘、箕斗出矸，地面自卸汽车排到指定地点。

2、井筒内施工采用一次成巷作业，将施工中的掘进、支护、水沟、在一定距离内实行平行作业，不留或少留尾工。

3、采用JBD60№6.3/30型高效对旋风机，Φ800mm风筒进行压入式通风，满足掘进工作面实际需风量。

4、双激光定向、中深孔光面爆破，双机喷射砼等较先进的施工工艺。

5、对工作面涌水，采取截、堵、排、导综合治理措施，立足改善作业环境，加快施工速度。

6、坚持安全生产和文明施工，实现标准化管理，严格按照正规循环图表组织施工，确保按期完成合同任务。

7、建立健全安全保障体系，实现安全“两无”---无重伤、无死亡的管理目标。

设计编制原则：

根据图纸资料的有关要求及工程建设的特点，选用成熟配套的机械化作业线，坚持正规循环和一次成巷；合理组织和综合平衡各种资源，在确保安全质量的前提下，稳产、高产，确保工程按期或提前完成。

预期实现目标：

主斜井井筒施工准备期20天，表土配筋段施工50天，简易井架、翻矸台、绞车安装与表土段平行作业，基岩段施工210天，拆除、铺底、铺轨、收尾50天，总工期330天，比招标工期提前21天。

工程质量目标：

标内工程质量全部合格，力争实现全优，我们在本次工程建设中，将积极主动地接受建设单位的监督和领导，强化企业管理、积极采用新技术、新材料、新设备，以一流的管理，一流的施工技术和装备，创造出一流的施工速度和质量，按工期要求，保质保量地完成投标工程，为伊东煤炭集团有限责任公司的发展做出积极的贡献。

第一章工程概况

1.1工程概况

孙家壕煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔煤田北段中西部，行政区划隶属鄂尔多斯市准格尔旗薛家湾镇管辖，交通以公路为主，矿区中心南距薛家湾约15Km，距唐公塔集装站22Km，北通过103省道距呼和浩特市125Km。

西通过109国道呼和浩特市160Km，东距丰准铁路5Km，矿区交通条件便利。

孙家壕煤矿设计年产300万吨，开采方式为综合机械化分层放顶煤。

主斜井井筒施工长度883.58米，方位156。

，施工倾角22。

，井口坐标X=4420307.95，Y=37527399.59，Z=+1203，井筒各段长度分别为：

配筋段（1-1断面）133.47米，S掘=22.66m2,掘宽5500mm，掘高4500mm，支护形式采用双层钢筋混凝土现浇，支护厚度400mm，砼标号为C25。

基岩段长度750.11米，S掘=18.92m2，,掘宽5000mm，掘高4250mm，支护形式采用锚杆+C25现浇砼支护，树脂锚杆规格：

¢18*1800mm，间排距800*800mm，三花布置，托板为100*100mm铸铁托板，支护厚度150mm。

巷道铺底厚度为150mm。

现浇砼标号为C25。

由于井筒检查钻孔资料没有提供，施工期间的涌水量暂按＜5m3/h考虑，待施工期间的涌水量确定后再行调整，

1.2井筒主要技术特征及工程量

1.2.1井筒主要技术特征

主斜井井筒倾角22°，半园拱形断面，配筋段（1-1断面）及基岩段（3-3断面）净断面16.19m2，净宽4.7m，净高3.95m，配筋段长度133.47米，基岩段750.11米。

附工程量表

工程量表

工程名称

单位

数量

备注

主斜井井筒

m

883.58

配筋段

m

133.47

基岩段

m

750.11

铺底

m

883.58

第二章施工准备及场地平面布置

2.1施工准备工作内容

2.1.1施工准备的原则

（1）、施工准备期间，各工种、各工序之间交叉频繁，采用统筹方法，运用网络技术，紧紧抓住关键工程平行交叉作业。

（2）、技术准备是工程准备和其它各项准备的前提，应在施工准备前期完成。

（3）、建筑安装工程要采取平行交叉作业，在安排工程进度时，考虑劳动力和物资的平衡。

2.1.2工业场地准备与平整

工业场地已基本具备施工条件。

2.1.3场区运输

场内临时修建矿区简易道路通往公路，施工所用材料及设施采用汽车运入场区内。

2.1.4临时供电

矿井电源由矿方提供，施工单位负责临时变电所所需的变电设备及工广内线路。

2.1.5供排水

水源条件：

施工期间井上下污水采用水沟排放至指定地点。

2.1.6临时通讯

采用程控电话及移动电话通讯。

2.1.7机修加工

工广内设简易机修室一座，配备2台电焊机、车床、钻床，加工简易的非标加工件。

2.1.8准备内容

施工准备工作主要包括技术准备、工程准备、器材准备及劳动力准备和对外协作工作。

具体内容为：

（1）、完成实测定位工作。

（2）、完成必要的生活福利设施和工业设施。

（3）、落实施工准备和物资供应，按劳动力需用计划，组织施工人员进场，并进行必要的培训工作。

2.2施工准备工作安排

人员进点后，首先施工主斜井筒表土段，与此同时进行生产辅助系统施工。

临时工程见表2-1。

2.3主要工业建筑与生活福利设施布置

主要工业建筑有绞车房、压风机房、搅拌系统等；生活福利设施有单身宿舍、食堂、浴室等，见孙家壕矿工业广场布置图七。

2.4场内管线施工安排

（1）、压风管路：

Ф159mm×4.5m钢管从压风机房接至井口。

（2）、供电线路：

从电源线接一趟10KV线路至井口变电所，再分别变至6KV和380KV供绞车房和施工用电。

（3）、井下水的排放

井口附近设临时排水沟，井下水通过管路排至地面，汇入场区污水排放系统。

临时工程一览表

表2-1

序号

名称

建筑面积

结构

备注

1

提升机房

144m2

砖石、钢屋架

2

变电房

20m2

砖石、钢屋架

3

机修室

20m2

砖石、钢屋架

4

水泥库

60m2

简易

5

锅炉房

20m2

砖石、钢屋架

6

食堂

45m2

砖石、钢屋架

7

浴室

20m2

砖石、钢屋架

8

宿舍

150m2

砖石

9

办公室

90m2

砖石、钢屋架

10

材料库

40m2

砖石、钢屋架

11

炸药，雷管存放点

40m2

砖石、钢屋架

12

13

合计

821m2

2.5材料与设备堆放

井筒施工期间各种材料的供应，大部分是由汽车直接运至井口附近在由箕斗运至工作面。

砂子、石子堆放在井口的砂石场地内。

2.6火工品的存放

根据《煤矿安全规程》和火工品管理办法，火药发放点与其它设施之间要有足够的安全距离，其具体位置报当地公安部门批准后再确定。

2.7矸石的排放

地面设翻矸台，矸石由挖掘机装入箕斗，经绞车提至地面进入翻矸台，卸入矸石仓，用自卸汽车运至指定地点堆放。

2.8防洪措施

井口附近先填至设计标高，尽早形成场内雨水的排放系统，将水引入截水沟排出场外。

第三章施工方案的选择

斜井施工优选最佳施工方案，实现安全、快速、质优的目的。

最大限度地推广采用新技术、新工艺、新材料、新设备，严格按照ISO9001~2000质量体系程序运行，确保工程施工的每一个阶段、每一个环节、每一道工序都处于受控状态，确保工程质量全优。

3.1表土段施工方案

表土段施工采用反铲挖掘机施工，大型自卸式汽车排渣填沟；人工风镐短掘短支混合作业方式施工，挖掘机挖装土，箕斗排土，视土层具体情况进行格栅管棚作为超前临时支护，掘砌段长2m。

内外模整体连续浇注的施工方案，具有机械化程度高，施工速度快等优点。

3.2基岩段施工方案

采用掘支混合作业方案，即选用YT-28型风钻打眼，中深孔全断面光爆，WK-100反铲挖掘机装岩，采用￠2.0m牵引6m3箕斗运输与排矸，YSP45型锚杆机装锚杆，HBT30A砼输送泵浇注输送砼为一体的机械化作业线施工，具有机械化程度高，施工速度快，生产安全等优点。

3.3机械设备

根据已选定的施工方案而选择的施工机械装备见表3-1，主要施工设备见表3-2。

施工机械配备表表3-1

序号

名称

单位

数量

规格型号

备注

1

铲车

台

2

ZL-50

2

小型自卸汽车

台

3

5吨

3

自卸汽车

台

4

东风9吨

4

挖掘机

台

2

WK-100（反铲）

5

砼搅拌机

台

2

JS-500

6

砼输送泵

台

2

HBT30A

7

对旋风机

台

3

JBD60№6.3/30

8

激光指向仪

台

6

9

水泵

台

3

80D30×9

10

衬砌模板

台

1

11

凿岩机

台

30

YT-28

12

箕斗

台

1

6m3

13

锚杆钻装机

台

3

ABR型

14

绞车

台

1

JK-2.0/11.5

主要施工设备表

表3-2

序号

名称

单位

数量

规格及型号

1

绞车

台

1

JK-2.0/11.5

2

砼搅拌机

台

1

JS-500

3

局扇

台

2

JBD60№6.3/30

4

水泵

台

3

4DA8×4

5

变压器

台

1

S9-1250/10/6

6

变压器

台

3

KSJL-180/6/0.69

7

低压开关板

块

1

BSL-1-01/1500A

8

低压开关板

块

4

BSL-1-07/600A

9

低压开关板

块

1

BSL-1-49/400A

10

热水炉

台

1

11

钻床

台

1

Z32K

12

圆盘锯

台

1

13

电焊机

台

2

BX-400

14

小型自卸汽车

辆

6

15

自卸汽车

辆

4

东风9吨

16

客货两用车

辆

1

17

救护车

辆

1

18

挖掘机

台

2

WK-100（反铲）

19

铲车

台

2

ZL-50

序号

名称

单位

数量

规格及型号

20

低压开关

台

8

DW80-350

21

低压开关

台

2

QC83-120

22

低压开关

台

10

QC83-80

23

捡漏继电器

台

3

BJD2-380/660

24

凿岩台车

台

1

自制

25

锚杆钻装机

台

3

26

空压机

台

2

LG20-20/7

27

箕斗

台

1

6m3

28

BQF-50/25

台

3

29

80D30×6

台

3

接上表

主要施工设备表

第四章施工工艺

施工中以人为本，发挥人才优势，推动技术进步，组织科研攻关小组，克服技术难题，加强管理，采取激励机制，提高劳动者的积极性，提高职工操纵机械设备的熟练程度，确保正规循环，缩短循环时间，提高劳动效率，加快施工速度。

加强机电设备管理，实行包机维修，使设备处于100%完好状态。

严把材料进货验收关，杜绝不合格产品进入工程实体。

采用新工艺、新技术、新设备、新材料，严格按照ISO9001-2000质量体系进行运行，保证工程施工的每一个阶段，每一个环节，每一道工序处于受控状态，确保工程质量全优。

4.1采用“四新”加快施工速度

1、新工艺

施工中采用大绞车、大箕斗、挖掘机、地面自卸汽车排矸；重型风钻打眼、光面爆破、锚矸钻装机快速打装锚矸、高效对旋风机通风、双激光指向等配套的机械化作业新工艺。

2、新技术

采用中深孔光面、减震弱冲爆破；自动计量、自动搅拌、自动下料的砼搅拌系统；YSP45型锚杆机快速打装锚矸；新型凿井专用高效对旋风机通风；新型煤矿通讯与信号装置通讯指挥联络调度等新技术。

3、新材料、新设备

采用新型凿井专用风机、锚矸钻装机等新材料新设备。

4.2表土段硐内（配筋段）施工

4.2.1表土段硐内施工采用风镐短掘短支，WK-100型反铲挖掘机挖装土。

箕斗、自卸汽车排土；掘砌段高1.5m，内外模整体连续浇注的施工方法。

4.2.2支护

临时支护采用槽钢支架作为超前临时支护，确保施工安全。

永久支护采用内外模整体连续浇砼，砼制作采用地面集中搅拌，标号为C25，配比为：

水：

水泥：

黄沙：

石子=0.68：

1：

2.29：

4.34，砼由HB-8型砼输送泵经φ159mm胶管送到模板内。

4.3基岩段施工

4.3.1作业方式

采用掘支混合作业方式，YT-28型风钻打眼，中深孔光面爆破，锚杆支护紧跟迎头，每炮掘支长度2m。

4.3.2掘进方法

工作面钻眼采用5部YT-28型风动凿岩机打眼，一字型D42mm钎头，全断面一次钻进，钻眼深度为2.2m，为确保钻眼质量及速度，每两台风钻配置3人，实行定人、定位、定工作量的分片包干制。

4.3.3爆破

爆破采取毫秒延期电雷管全断面一次爆破方式。

（1）、炸药及爆破器材选择

炸药采用岩石乳化炸药，炸药规格选用φ35×300mm，重300g；雷管选用1-6段毫秒延期电雷管，总延期不超过去130毫秒，MFB-100型发爆器。

（2）、爆破参数选择（3-3断面）

炮眼直径：

据施工条件，炮眼直径φ42mm。

炮眼深度：

月进尺102m，炮眼利用率取85%，正规循环率85%，故炮眼深度为L=2.2m。

炮眼数目：

q.s.mη1.6×18.92×0.30×0.85

a.p

N===64.330.4×0.3

根据巷道施工实际需要及水沟一次爆出要求，炮眼个数取67个。

（3）、炮眼布置

掏槽眼采用五星直眼掏槽，掏槽眼间排距离150×200mm，辅助掏槽眼4个。

施工中根据岩性及时调整炮眼布置及参数；炮眼布置图见图4-1，爆破参数见表4－1，预期爆破效果见表4－2。

（4）、爆破网络

据施工要求，爆破均采用串并联方式，同一个段号串联，最后将各段号并联在电路中。

4.3.4矸石排放

采用WK-100挖掘机装岩机，6.0m3箕斗装岩,在斜井井口布置JK-2.0/11.5绞车进行矸石装载提升，提升至地面翻矸台卸入矸石仓，经

自卸式汽车运至指定地点。

主斜井井筒3-3断面爆破参数表表4-1

序号

眼号

炮眼

名称

眼数

（个）

眼深

（m）

眼间距（m）

角度

装药系数

装药量

起爆

顺序

连线方式

备注

水平

垂直

单眼（卷）

总重

（kg）

1

1-5

掏槽眼

5

2.5

0.2

90

90

0.5

5

7.5

Ⅰ

串

并

联

1、炸药采用岩石乳化炸药，规格为φ30*300，重300g.

2、周边眼使用φ27*150乳化炸药，重150g。

2

6-9

辅助掏槽眼

4

2.2

0.6

90

90

0.48

4

4.8

Ⅱ

3

10-43

辅助眼

35

2.2

0.65-0.8

90

90

0.24

3

31.5

Ⅲ

4

44-67

周边眼

14

2.2

0.59

90

87

0.3

2

4.2

Ⅲ

5

68-76

底眼

9

2.2

0.75

90

90

0.48

4

10.8

Ⅳ

合计

67

58.8

主斜井井筒3-3断面预期爆破效果表表4-2

名称

单位

数量

名称

单位

数量

掘进断面

m2

18.92

每循环爆落实体岩石

m3

37.84

炮眼深度

m

2.2

炸药消耗量

kg

58.8

岩石坚固系数

f

4-6

雷管消耗量

发

67

炮眼利用率

0.85

单位炸药消耗量

kg/m3

1.55

每循环进尺

m

2

单位雷管消耗量

发/m3

1.77

4.3.5永久支护

主斜井井筒岩巷永久支护为锚杆+现浇砼支护方式，支护厚度为150mm,锚杆为φ18×1800mm树脂锚杆，锚杆钻孔采用锚杆钻机钻孔，YSP45型锚杆机安装锚杆，按800mm×800mm三花状布置，锚杆支护紧跟迎头，掘够一个段长后及时进行现浇砼工作，在地面搅拌站进行集中供料搅拌并由砼输送泵直接输送至工作面。

4.4井筒穿煤层和破碎带支护

在穿过煤层前，根据《煤矿安全规程》有关规定采取过煤层措施，措施另行编制。

井筒穿过煤层与破碎带时，采取放小炮的方法通过，根据具体围岩条件来实行加强支护，对破碎带施工原则上采用风镐挖掘，局部放小炮，短段掘支。

4.5巷道铺底、台阶扶手施工

主斜井井筒设计铺底长度883.58m，厚度150mm。

当主斜井井筒施工完毕后，撤出设备，在地面搅拌站内配置强度C25砼，铺底与台阶同时施工，采用1t侧卸式矿车下放，工作面人工找平。

4.6井筒防治水

采取疏、排、载、导相结合的治理方法，利用横川开口硐作临时水仓，安设80D30×6水泵排水，直接排至主斜井井口地面水沟,泵的位置随巷道施工而下移。

4.7防跑车措施

为确保斜井施工安全，必须做到“三挡一保险”坚固实用。

井上口设置手动阻车器，上山口设置钢管棚栏、联动防跑车装置，距工作面上方100m左右设置碰矸式常开挡车器，其方式见图4-2，钩头上设置保险绳。

斜井运输必须建立严格的岗位责任制，由各专业人员负责对轨道、钢丝绳、绞车、钩头及联接装置、保险装置等进行日常检查及台帐记录。

第五章施工辅助系统、施工设备及周转材料

5.1排矸系统

采用挖掘机装矸，经6.0m3无卸载轮前卸式箕斗，JK-2.0/11.5提升机提至地面经箕斗卸载架翻矸至矸石仓中，经自卸式汽车运到指定排矸场地。

提升与排矸系统布置见附图3。

5.2压风

井筒掘进迎头使用YT-28风钻5台，BQF-50/25风泵一台，22.5m3/min，见表6-1，压风机站供风能力考虑1.2的备用系数即为22.5×1.2=27m3/min，故选用LG20-20/7压风机2台，总供风量为40m3/min，在工业广场内建临时压风机站，用Ф159×4.5mm钢管作主干管，并在井口附近设置一油水分离器，进行工作面供风。

风动机具用风量统计

表6-1

机具

名称

型号

数量

（台）

台耗量

m3/min

总耗量

m3/min

风钻

YT-28

5

3.6

18

风泵

BQF-50/25

1

4.5

4.5

总计

22.5

5.3通风与防尘

5.3.1按井筒通风距离最长为883.58m计算，采用压入式通风，工广安装一台JBD60№6.3/30对旋式风机，其风量为397~294m3/分，Φ800MM胶质风筒将风流直接压入工作区。

最远时风量大于294m3/分。

风量验算：

按工作面人数计：

Q=4N=4×30=120（m3/分）

式中：

Q--掘进工作面实际需要的风量，m3/分。

N--掘进工作面同时工作的最多人数，取N=30人。

按风速计算：

Q=60VS=60×0.15×18.92=170.28（m3/分）

式中：

V—风速，岩巷掘进最低风速为0.15米/秒。

S—掘进巷道的断面积，m2。

按炸药量计算：

Q=7.83√A（SL）2/T=7.83√58.8×（18.92×100）2/20

=231.9（m3/分）

式中：

T—放炮后通风时间，分。

A--一次爆破炸药最大用量，公斤。

L--稀释炮烟巷道段长度，m。

可见，最远时风筒出口风量大于掘进工作面实际需要的风量，该套通风系统满足生产需求。

为保证风量，采用L=50m长风筒，双反边接头，风筒吊挂平直，发现漏洞随时修补。

5.3.2综合防尘

为保井下作业人员免受尘害，施工中必须采取湿式凿岩、水炮泥、排矸洒水、冲洗岩帮、潮喷砼、安装喷雾装置等综合防尘措施。

5.4排水

工作面涌水可用隔膜泵或风泵排至箕斗内，随矸石一并提至地面。

如工作面涌水量大于10m3/h，增设临时腰泵房、水仓，安80D30×6水泵排水。

表土段涌水应设置横向截水沟截入临时水仓内。

5.5供电

5.5.1供电系统：

地面低压总计算负荷为1296KVA；井下总计算负荷均为265KVA；地面及井下高、低压总计算负荷为1561KVA。

因此，在场区内设临时变电所，临时变电所两回10KV电源由建设单位指定出线位置。

斜井施工临时变电所，安装两台S9-1250/10/6变压器（一台备用）；井下安装一台KSJL-180/6/0.69变压器。

施工供电负荷统计见表6－2。

5.5.2地面供电：

由S9-1250/10/6型变压器以三相四线制的配电方式，通过低压配电屏向地面各车间供380V电压等级的动力用电和向工业广场、职工宿舍、办公室等供220V电压等级的照明用电。

5.5.3井下供电：

井下施工的所有电气设备，包括照明、通讯、信号等各种小型电器都必须采用防爆的电器设备，由中性点不接地的KSJL-180/6/0.38变压器以380V电压等级向井下各用电设备供电，变压器的低压馈电开关（DW-350）附设检漏继电器1台对井下用电设备进行漏电保护。

5.5.4井下照明：

由KSG-4照明变压器以127V电压等级提供井下照明用电，照明灯具的安设依据以下规定：

（1）井下排水硐室及耙斗装岩机附近各安设两个KBY-20防爆荧光灯。

（2）沿斜井每30m安设1个KBY-20防爆荧光灯。

（3）沿全斜井每隔50m安设1个KB-60防爆灯，涂以红色，作行车安全信号灯使用。

5.6通讯与信号

地面通讯：

利用程控电话进行对外通讯联系。

井下通讯：

井下迎头设直通电话与井口直接联系，井口设直通电话与绞车房直接联系。

井下迎头与井口各设一声光