登電集團馬鳴寺礦中央風井井筒施工組織設計

1、登電集團第一煤礦有限公司馬鳴寺煤礦 風井井筒及部分車場工程施工組織設計河南煤炭建設集團有限責任公司 二一年十月十日目 錄1. 工程概況 . . 1 1.1交通、地理位置 . 1 1.2自然地理概況 . 1 1.3礦井設計概況 . 1 1.4工程地質及水文地質 . 1 1.5工程內容 . 17 1.6風井井筒技術特征 . 17 1.7工程技術要求 . 181.8施工條件 . 192. 風井井筒鑿井裝備和施工方案 . 19 2.1施工總部署和井筒掘砌作業(yè)方式 . . 19 2.2鑿井機械化配套設備 . 202.3新技術、新工藝、新材料、新裝備的應用 . 213. 鑿井工藝 . . 23 3.1臨時

2、鎖口段施工 . 23 3.2風化基巖段施工 . 23 3.3基巖段施工 . 24 3.4與風井井筒相關硐室工程施工 . . 25 3.5風井與主副井區(qū)貫通巷道及車場繞道工程施工 . 27 3.6過斷層及圍巖破碎帶施工 . 28 3.7過煤層施工 . 29 3.8井筒基巖段防治水 . 30 3.9井壁砼配制 . 323.10冬、雨季施工和防風、沙及防雷電施工措施 . 324. 施工輔助系統 . . 33 4.1提升系統 . 334.2供電系統 . 41 4.3壓風系統 . 42 4.4排水系統 . 45 4.5供水系統 . 45 4.6懸吊鋼絲繩的選型 . 45 4.7信號、通訊、照明、電視監(jiān)視

3、及瓦斯檢測系統 . 50 4.8排矸系統 . 50 4.9通風系統 . 50 4.10吊 盤 . 51 4.11砼攪拌及輸送 . 524.12測 量 . 525. 施工準備和施工總平面布置 . 53 5.1施工準備 . 535.2施工總平面布置 . 536. 勞動組織及作業(yè)方式 . 57 6.1管理組織形式 . 57 6.2勞動組織和作業(yè)方式 . 576.3勞動力配備 . 587. 工程排隊及工期 . . 58 7.1鑿井進度指標 . 58 7.2工程排隊和工期 . 58 7.3工期保證措施 . 637.4材料供應計劃 . 648. 施工技術管理、安全質量及文明施工管理措施 . 65 8.1施

4、工技術管理及組織管理措施 . . 65 8.2安全保證體系及安全保證措施 . . 66 8.3質量保證體系及質量保證措施 . . 758.4文明施工及環(huán)境保護管理措施 . . 949. 風井井筒臨時改絞方案 . 97 10. 風井井筒工程施工機械設備配備表 . 1031. 工程概況1.1交通、地理位置馬鳴寺井田位于登封市東南 15公里,行政區(qū)劃隸屬登封市大冶鎮(zhèn)管 轄。本區(qū)交通以公路、鐵路為主。區(qū)內交通以大冶盧店柏油公路為主, 北與鄭(州登(封公路(豫 04線相通,南與登(封尉(氏 地方鐵路相接,風雨無阻,可至登封、鄭州、新鄭、許昌等地,交通較為 便利。1.2自然地理概況本區(qū)為低山丘陵地貌,沖溝

5、發(fā)育。地形總的趨勢是北高南低,西高東 低。北、西地勢較高的山嶺為抗風化力強的三疊系圈門組石英砂巖。本區(qū) 最高點為馬鳴寺,標高為 527.80m ,最低點為紫羅池,標高為 291.30m ,相 對高差 236.50m 。本區(qū)屬雙洎河流域,區(qū)內無河流經過,僅有一些山間沖溝,雨季有短 暫水流。大氣降水以地表徑流的形式自北向南、由西向東匯入雙洎河。地 表水體對井田影響不大。1.3礦井設計概況本井田主要可采煤層為二迭紀山西組二 1煤, 礦井設計能力為 45萬噸 /年,服務年限 33.8年。采用立井單水平上下山開拓,水平標高 -398m 。主、 副井進風,在一個工廣內,中央風井回風,在另一個工廣內。主、副

6、、風 井井筒均采用普通法施工。本礦井按高瓦斯設計,煤塵具有爆炸性,煤層為不易自燃。1.4工程地質及水文地質(一地層本區(qū)為半裸露區(qū),地層出露不全,出露地層主要為二疊系、三疊系地 層。地表出露及鉆孔揭露的地層自老而新有:奧陶系中統馬家溝組(O 2m 、 石炭系上統本溪組 (C 2b 、 石炭系上統太原組 (C 3t 、 二疊系下統山西組 (P 1s 、下石盒子組(P 1x 、上統上石盒子組(P 2s 和石千峰組(P 2sh 以及三疊系 下統圈門組(T 1q 和第四系地層。二疊系地層因受滑動構造影響部分被鏟 蝕掉。古生界石炭系上統太原組,二疊系下統山西組、下石盒子組及上統 上石盒子組為含煤地層,厚度

7、為 638.56m ?，F將本區(qū)地層由老至新敘述如 下:1、奧陶系(O 勘查區(qū)只存在奧陶系中統馬家溝組(O 2m ,地表在西南狼拉尖處小范 圍出露。巖性為淺灰-深灰色質純結晶石灰?guī)r及角礫狀石灰?guī)r,上部常含 有黃鐵礦晶體與結核, 偶含鋁土質, 底部含泥質。 鉆孔揭露厚度大于 32.31m , 與下伏寒武系上統地層呈平行不整合接觸。2、石炭系(C 本區(qū)缺失下統,僅發(fā)育上統本溪組(C 2b 、太原組(C 2t ,平均厚約 77.04m 。(1本溪組(C 2b :勘查區(qū)內地表未見出露。層位穩(wěn)定,厚度 2.23 14.26m ,平均厚 10.55m ,與下伏奧陶系中統馬家溝組地層呈平行不整合接 觸。(2太

8、原組(C 2t :由灰、深灰色中厚層狀石灰?guī)r、深灰色泥巖、 砂質泥巖、砂巖和煤層組成,厚 66.98m 。共含煤 8層,均不可采。依據其 巖性組合和沉積特征可分為三段。下部灰?guī)r段:自太原組底界至 L 4石灰?guī)r頂界,主要由灰深灰色石 灰?guī)r、黑色泥巖、砂質泥巖和煤層組成,發(fā)育石灰?guī)r 4層(L 1L 4 ,均較穩(wěn) 定,其中 L 1發(fā)育較好、特征明顯,厚 11.4512.27m ,平均 11.75 m,為區(qū) 內主要特性標志層。四層石灰?guī)r下對應有一 1、一 2、一 3和一 4煤層。一 1煤層大部可采, 一 3煤層偶爾可采,其余均不可采。本段共厚 19.40m 。中部碎屑巖段:自 L 4石灰?guī)r頂界至 L

9、7石灰?guī)r底界, 巖性以深灰色泥巖、 砂質泥巖為主,夾細中粒石英砂巖,偶見石灰?guī)r 12層(L 5、 L 6及一 5、一 6煤層,均不可采。本段厚 27.50m 。上部石灰?guī)r段:自 L 7石灰?guī)r底至菱鐵質泥巖頂界面,以深灰灰色 石灰?guī)r為主,夾深灰色泥巖、砂質泥巖、砂巖和煤層。該段含主要石灰?guī)r 2層(L 7、 L 8 ,其中 L 7燧石灰?guī)r厚度為 9.53m ,發(fā)育穩(wěn)定,特征明顯,為本區(qū) 主要標志之一; L 9石灰?guī)r不穩(wěn)定,常相變?yōu)榱忤F質泥巖,為太原組與山西 組分界標志層。本段厚度為 20.08m 。3、二疊系(P 二疊系為勘查區(qū)主要含煤巖系,上部為非含煤地層,中下部為煤系地 層,由八個煤組段(二九

10、煤組段組成,三、四煤段受滑動構造破壞保 存不全,共含煤 10層。各煤段間均以砂巖標志層分界。本區(qū)二疊系總厚度 約 955.10m ,與下部石炭系整合接觸。(1下統(P 1 :下自二 1煤層底板粉細砂巖底或 L 8、 L 9、 ,菱鐵質泥巖 頂界面頂,上至田家溝砂巖(S t 底界,平均厚約 370.29m 。劃分為山西組 和下石盒子組,含二、三、四、五、六計五個煤組段。山西組(P 1s :下自二 1煤層底板粉細砂巖底或 L 8、 L 9,菱鐵質泥巖 頂界面頂,上至砂鍋窯砂巖底。為一套由灰-深灰色泥巖、砂質泥巖、粉 砂巖及中細粒石英砂巖為主組成的富煤地層, 即二煤組, 該組共含煤兩層, 其中二 1

11、煤層為本區(qū)主要勘查對象, 全區(qū)大部可采。 根據煤巖組合不同可分 出四個巖性段。二 1煤段:自太原組頂界至大占砂巖底, 厚 4.0922.29m , 平均 11.02m 。 二 1煤層,厚 010.90m ,平均 3.46m ,為黑色粉狀、碎粒狀,偶含 1層夾 矸,全區(qū)大部可采,局部被滑動構造鏟失無煤。上部為泥巖、砂質泥巖、 炭質泥巖, 二 1煤夾矸增厚時可分出二 12薄煤層, 含豐富植物化石及其碎屑。 大占砂巖段:本段自大占砂巖(S d 底至香炭砂巖(S x 底,厚 6.66 33.62m ,平均厚 14.36m 。該砂巖層位穩(wěn)定,常為二 1煤層間接或直接頂板, 屬識別和對比二 1煤層最主要標

12、志層, 俗稱大占砂巖 (S d , 厚 0.1633.62m , 平均 7.17m 。香炭砂巖段:本段厚 14.5525.11m ,平均厚 19.98m 。下石盒子組 (P 1x :下自砂鍋窯砂巖 (S s 底界, 上至田家溝砂巖 (S t 底界。按其煤巖層組合規(guī)律,自下而上分為三、四、五、六計四個煤段。 三煤段:下自砂鍋窯砂巖(S s 底界,上至四煤段底砂巖(S 4底界, 受滑動構造影響,本段保存不全,據區(qū)域資料厚約 75m 。四煤段:下自四煤段底砂巖 (S 4 底界, 上至五煤段底砂巖 (S 5 底界。 厚 63.8296.00m ,平均厚 77.85m 。五煤段:下自五煤段底砂巖 (S

13、5 底界, 上至六煤段底砂巖 (S 6 底界。 厚 56.0895.06m ,平均厚 76.44m 。六煤段:下自六煤段底砂巖(S 6底界,上至田家溝砂巖(S t 底界。 厚 53.5592.47m ,平均厚 72.95m 。總之,下石盒子組中三煤段受滑動構造鏟失保存不全,該組總厚約 302.24m ,與下伏山西組地層呈整合接觸。(2上統(P 2 :下自田家溝砂巖(S t 底界,上至金斗山砂巖底界, 厚約 584.81m 。按巖性組合不同可劃分為上石盒子組和石千峰組。上石盒子組(P 2s :下自田家溝砂巖(S t 底界,上至平頂山砂巖底 界(S p 。分為七、八、九三個煤段。七煤段 :下自田家

14、溝砂巖(S t 底界,上至八煤段底砂巖(S 8底界, 厚 67.5698.09m ,平均厚 81.71m 。八煤段 :下自八煤段底砂巖(S 8底界,上至九煤段底砂巖(S 9底界, 厚 57.51102.14m ,平均 81.21m 。九煤段:下自八煤段底砂巖(S 8底界,上至平頂山砂巖(S p 底界, 厚 48.2377.79m ,平均厚 61.66m 。石千峰組(P 2sh :系指平頂山砂巖(S p 底界至金斗山砂巖(S j 底 界之間的一套非含煤地層。分為上、下兩段。下段:又稱平頂山砂巖段,厚 50.9789.85m ,平均 65.81m 。為一套 巖性較單一,厚度穩(wěn)定的灰白色厚至巨厚層狀

15、中粒長石石英砂巖(S p 。上段:上段俗稱過渡層段,系指平頂山砂巖頂界至金斗山砂巖底界間 的一套非含煤地層,總厚 294.42m 。按巖性組合該段又劃分為上、中、下 三個亞段。石千峰組總厚約 360.23m ,與下伏上石盒子組呈整合接觸。三疊系(T :巖性主要為紫紅色厚層狀中粒長石石英砂巖,含較均 勻的鐵質斑點,具普遍發(fā)育的中型交錯層理,碎屑成分中石英含量較高, 普遍具次生加大狀消光,硅質膠結,堅硬,為一良好標志層。據鉆孔揭露,該組地層厚度大于 50.61m ,與石千峰組整合接觸。 第四系(Q :成因類型主要為殘坡積及沖洪積。巖性有粉土、粉質 粘土、砂土,殘坡積碎石及疏松礫石層,頂部常有腐植層

16、。厚度 022.68m ,平均 9.57m 。廣布全區(qū),以角度不整合覆蓋于下伏各 系地層之上。(二構造1、滑動構造本區(qū)滑動構造是我省有名的蘆店滑動構造(HF 1的東延部分,為一表 層構造。從平面上看,該滑動構造地面跡線在沙溝-狼拉尖-石板道-祖 師廟-14401孔一線,向東西延伸至核實區(qū)以外;從垂向上看,該滑動構 造多沿二 1煤頂部或下石盒子組三、四煤段滑動,一般不切二 1煤層?；瑒?構造地面跡線以南鉆孔未穿見該滑面外,區(qū)內鉆孔均見其滑面,缺失地層 20360m ,傾向北西,傾角上陡下緩約 550。滑動方向顯示從東南向 西北。該滑動構造按力學性質和兩盤相對運動方式不同可分為三部分:滑 床(又名

17、下盤、下伏系統或原地系統 、滑面和滑體(又名上盤、上覆系統 或外來系統 。(1滑床蘆店滑動構造滑床為登封煤田之主體即穎陽-蘆店向斜。本區(qū)為其南 翼東段之次級向斜即施村向斜的傾伏端或說是單斜構造。地層主要由山西 組、太原組、本溪組和下古生界等剛性地層組成。地層產狀同前述,恕不贅述。滑床主要受兩組斷裂切割和破壞并以斷裂構造為主(見后述 。本次 核實的主要對象二 1、一 1煤層即賦存于內。(2滑面滑面由一系列滑動面組成,其中有一主滑面。主滑面遍布全區(qū),傾向 北西,傾角 550,上陡下緩,在本區(qū)中南部祖師廟逆斷層一帶傾角變 緩,并微微上翹,呈波狀起伏狀。在逆斷層上升一盤容易將煤層鏟失。該 滑動構造斷距

18、淺部大、 深部小。 滑面基本沿二 1 煤層上部地層延伸, 但有一 定的波狀起伏,個別在三、四煤段地層發(fā)育?；嬷掀毡橛幸粚訑鄬咏?礫巖, 主要是由滑床和滑體之間摩擦揉搓破碎的巖石構成, 還見有斷層泥、 碎裂巖等巖性。區(qū)內的斷層帶厚度為 068.34m (14101孔 ,平均厚約 12.02m 。(3滑體主要由三疊系下統圈門組、二疊系上統石千峰組及上、下石盒子組組 成,總體構造組合以褶皺為主,具體為一軸向近東西的鳳凰嶺背斜(區(qū)域 叫朝陽溝背斜 。另外滑體內還發(fā)育少量近東西向正斷層,如當中門斷層, 落差 040m 。(4滑動構造對煤層煤質的影響由于滑動構造沿著二 1煤層附近延伸波狀起伏。 當滑面

19、上翹時或滑床局 部二 1煤層下降時,就會保存了二 1煤層及其上覆地層;當滑面下凹時或當 滑床局部二 1煤層上抬時, 滑面下切就會鏟失或鏟薄煤層, 造成無煤帶, 如 祖師廟逆斷層和馬鳴寺逆斷層上盤一帶就有很多鏟失無煤帶。一方面,由 于滑面下切造成二 1煤變薄或被鏟失, 另一方面, 局部區(qū)段受滑動構造的揉 搓與擠壓,煤層厚度增大,出現厚煤層,如 13901、 13905、付 13904、付 14201、付 14203、 14303孔等地帶,煤厚 4.7710.90m 。因此,滑動構造 是影響本區(qū)煤厚變化的一個原因。同時,由于滑動構造的重力地質作用, 本區(qū)二 1煤層都變成了粉狀構造煤。2、斷裂(1祖

20、師廟逆斷層(F 14及祖師廟支逆斷層(F 14-1 :為滑體下隱伏斷 層。北升南降的逆斷層,橫亙于煤礦區(qū)中南部,并成為該區(qū)中南部的一個 邊界斷層。其總體走向近東西向,東西兩端向南偏轉,在 14301孔南分出 一支斷層 F 14-1, 向東偏南延伸并可能尖滅于吳家門一帶。 傾向北, 傾角 40 50,斷距 70180m ,西大東小。(2馬鳴寺逆斷層(F 15和馬鳴寺支逆斷層(F 15-1 :為滑體下隱伏斷 層。 位于馬鳴寺南約 300m , 沿 14201孔和付 14205孔一線向東延展出區(qū)外, 為一北升南降的逆斷層, 其走向近東西, 傾向北, 傾角 4055, 斷距 0 70m ,向西尖滅于劉

21、子溝南,向東延伸至松峰煤礦。(3翟門斷層(郜 F 5 :該斷層為本煤礦的西部邊界斷層。在狼拉尖北 部隱伏于滑體之下,狼拉尖山以南露出地表,屬于滑體下半隱伏斷層。為 一西南升東北降之正斷層,其走向 NW ,傾向 NE ,傾角 82,斷距 350m 。 該斷層露頭控制較好,擺動性不大,控制程度基本可靠,其范圍還有 一定擺動,對煤礦區(qū)西部煤炭開采可能會存在一定隱患,注意進一步勘查 并留設防水煤柱。(4鳳凰嶺斷層和鳳凰嶺南斷層:為滑體下隱伏斷層。位于鳳凰嶺西 部,沿付井井檢孔-14101孔-14202孔一線,向西尖滅,向東交于祖師廟 逆斷層上盤,延長約 800m ,南升北降正斷層,走向近東西,傾向北,

22、傾角 5470,斷距 050m ,西小東大。(5鳳凰嶺北斷層:為滑體下隱伏斷層。位于付井井檢孔北,為鳳凰 嶺斷層的派生斷層, 近東西走向, 延長約 400m , 南升北降正斷層, 斷距 0 15m ,傾向北,傾角 62。(6 劉子溝逆斷層:為滑體下隱伏斷層。 位于鳳凰嶺北約 200m 的 14203孔-付 14201孔一帶,近東西走向,延長約 800m ,北升南降逆斷層,傾向 北,傾角 50,斷距 020m 。馬鳴寺煤礦主要斷層特征表 3、構造復雜程度1、含煤性本區(qū)含煤巖系為石炭-二疊系。含煤巖組由老至新依次為石炭系上統 太原組、二疊系下統山西組和下石盒子組、以及上統上石盒子組。依巖性 和含煤

23、性不同劃分為九個煤(組段。太原組習慣上稱一煤組,山西組習 慣上稱二煤組,下石盒子組包括三、四、五、六計 4個煤段,上石盒子組 包括七、八、九計 3個煤段。含 煤 地層總厚 662.08m ,含煤 17層,煤層總 厚 7.27m ,含煤系數 1.10%,可采煤層總厚 5.40m ,可采含煤系數 0.82%。 賦存于山西組下部的二 1煤層位穩(wěn)定,厚度較大,大部可采;一 1煤層位穩(wěn) 定,全區(qū)可采;七 2煤層局部可采;六 1、一 4、一 3煤層偶見可采點,和其 它未見可采點煤層一樣均屬不可采煤層?？辈閰^(qū)各煤層埋藏較深,均未開 采。各煤(組段煤層發(fā)育情況見下表。含煤巖組煤層發(fā)育情況統計表 注1. 其它薄

24、煤均未達可采厚度; 2. 其它未標注可采性的為不可采。2、可采煤層一 1、 二 1、 七 2煤層為本區(qū)的可采煤層, 其中一 1煤層為全區(qū)可采煤層,二 1煤層為大部可采煤層, 七 2煤層為局部可采煤層, 其它煤層均屬不可采 煤層。(1一 1煤層一 1煤層賦存于滑床內, 地層順序上位于太原組底部和本溪組鋁質泥巖 上部,而鉆孔實際揭露:距上部二 1煤層底 5.42184.21m ,平均 70.67m 。 賦存形態(tài)主要為走向 NE 、傾向 NW 、傾角 1020的單斜?？辈閰^(qū)內有 11個鉆孔揭露,厚 01.83m ,平均厚度 1.17m ,其中不可采點 2個,薄煤點 4個,中厚煤點 5個,總體屬薄煤層

25、。煤礦中東部揭露有兩片薄煤帶。一 1煤層位穩(wěn)定,結構簡單,偶含 12層夾矸。埋深約 4401200m ,賦存標 高 -80-800m 。(2二 1煤二 1煤層賦存于滑床內, 全區(qū)大部可采, 是本區(qū)的主要可采煤層。 地層 順序上位于山西組下部大占砂巖之下,而鉆孔實際揭露:距上部七 2煤層 53.15460.29m ,平均 224.31m ,距大占砂巖 07.46m ,平均 3.00m ,距 砂鍋窯砂巖平均 60.03m ;距下部太原組石灰?guī)r頂界或菱鐵質泥巖頂界 0 6.68m ,平均 3.01m ,距 L 8灰?guī)r 0.6512.00m ,平均 5.92m 。賦存形態(tài)主要 為走向 NE 、傾向 N

26、W 、傾角 1120的單斜。區(qū)內 21個(3個斷失穿見 二 1煤層鉆孔中有 19個孔見煤, 2個孔見炭質泥巖, 煤厚 010.90m , 平均 煤厚 3.46m (21點 ,屬中厚煤層。結構簡單,偶含夾矸(14002孔含夾矸 2層 ,夾矸巖性多為炭質泥巖和泥巖。二 1煤層為大部可采煤層,厚度分 布規(guī)律性較明顯:東西兩邊厚,中部薄,厚薄煤帶長軸延展方向總體近南 北向。(3七 2煤七 2煤層賦存于滑體內, 地層順序上位于上石盒子組七煤段中下部, 距 下部田家溝砂巖平均約 15.2445.49m ,平均 26.07m ,距上部平頂山砂巖 平均約 188.09m ?？傮w走向 NE ,狼拉尖處走向近 S

27、N ,總體傾向 NW ,狼拉尖 處向東西兩邊向背而傾,傾角 68,賦存形態(tài)為一不完整斜歪背斜,即 鳳凰嶺背斜的北翼和軸部。區(qū)內 22個穿見七 2煤層位鉆孔中有 13個見七 2煤,厚度可采孔點有 4個,煤厚 03.06m ,平均煤厚 0.70m ?；曳?、硫分 較高,較多炭質泥巖層位,屬局部可采煤層。煤層結構簡單,多含一層夾 矸。 埋深約 230760m , 標高 +110-325m 。 煤厚變化具有東厚西薄的特征。 屬不穩(wěn)定煤層。登封煤田地質構造條件可概括為北部嵩山背斜和南部箕山背斜夾持的 穎陽-蘆店向斜,該向斜總體呈東部仰起、中部起伏、西部傾伏狀態(tài)。地 勢總體呈北、東、南和西半部高而中部低的趨

28、勢。背斜軸部出露由古老變 質巖和火成巖組成的裂隙水帶,背斜與穎陽-蘆店向斜轉換交接部位出露 由下古生界灰?guī)r組成的巖溶裂隙水帶,中部出露由上古生界和中生界碎屑 巖組成的孔隙裂隙水帶, 向斜軸部和地勢低洼處由新生界松散層孔隙水帶; 煤田中西部穎陽東的賈溝斷層和石道東的龍泉寺斷層基本南北對接,該區(qū) 在地形地勢和地下構造區(qū)塊上又截然將登封煤田分成東西兩個水文地質單 元,分水嶺也基本沿這一地勢分布。兩斷層以西屬黃河流域,地表水流向 西,歸入伊河;以東屬淮河流域,地表水總體流向東南,歸入穎河和雙洎 河。地下水流向也基本同地表水流向。本區(qū)大氣降水、地表水轉化為地下 水后,在自身重力作用下,首先沿地層傾向由兩

29、翼向潁陽-蘆店向斜軸部 匯集,然后大致沿潁陽-蘆店向斜軸向西南方向運移。(一主要含水層對于井田未來礦井充水有重要意義的含水層 , 根據其巖性、 含水特征以 及地下水的儲存埋藏條件等劃分為七個含水層組。1、寒武-奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙承壓水含水層組 ( 主要是指寒武系上統鳳山組 ( 3f 和奧陶系中統馬家溝組 (O2m地層, 為基巖巖溶裂隙承壓含水層。 巖性主要由白云質灰?guī)r和角礫狀石灰?guī)r組成。 井田內有 12個鉆孔揭露該層 , 揭露厚度為 5.8032.31m 。據區(qū)域資料,該 層普遍發(fā)育,層位穩(wěn)定,厚度較大。其靜止水位標高為 +227.50m,單位涌 水量 q=2.182l/s.m,滲透系數 K=

30、0.192m/d。該含水層距上覆一 1煤層較近,為其底板直接充水含水層 , 距二 1煤 層約 80m ,又是二 1煤層底板重要的間接充水含水層。2、太原組下段 (C2tL1-4灰?guī)r巖溶裂隙承壓水含水層組 ( 該含水層一般由 L1L4石灰?guī)r組成, 間夾薄層泥巖、 砂質泥巖及煤層, 其中 L1和 L4石灰?guī)r相對穩(wěn)定,分布連續(xù),含水不均,富水性、導水性較 強。 井田內共有 11個鉆孔揭穿該層, 厚度 4.7630.05m 。 平均厚度 24.39m , 灰?guī)r厚 1.7725.10m ,平均厚 18.65m 。靜水位標高 +224.14+226.22m, 單位涌水量 q=1.171.65 l/s.m,

31、滲透系數 K=5.8026.35m/d。該含水層直接壓一 1煤層,為一 1煤層頂板直接充水含水層,距二 1煤層約 50m ,為二 1煤層底板間接含水層。3、太原組上段 (C2tL7-8灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層組 ( 該含水層由 L7、 L8兩層灰?guī)r組成,巖性為深灰色含生物屑泥晶灰?guī)r, 含燧石團塊,具裂隙和溶蝕現象,含水不均,富水性、導水性較強。井田 內共有 17個鉆孔揭穿該層,厚度 0.7413.44m ,平均厚 9.50m 。靜水位標 高 +326.66m,單位涌水量 q=0.00789l/s.m,滲透系數 K=0.03769m/d。 該含水層層位穩(wěn)定,距二 1煤層約 20m ,是二 1煤層底

32、板直接充水含 水層。雖然上述小口徑抽水試驗并非富水,因巖溶裂隙發(fā)育及富水性具有 一定的不均勻性, 在斷裂帶兩側及其附近, 巖溶裂隙相對發(fā)育, 富水性好 , , 開采二 1煤層影響較大。4、二 1煤層頂板砂巖及破碎帶孔隙裂隙承壓含水層組 ( 勘查區(qū)內二 1煤層頂板山西組地層多被滑動構造鏟失,所剩無幾,僅 存的部分主要為砂質泥巖及少量細-中粒砂巖。厚 3.9512.50m ,平均厚 6.18m 。 靜 水 位 標 高 +236.13+261.90m, 單 位 涌 水 量 q=0.00011 0.04837l/s.m,滲透系數 K=0.000120.0497m/d。5、平頂山砂巖孔隙裂隙承壓含水層組

33、(巖性主要為中粗粒長石石英砂巖,含石英細礫,具溶蝕小孔。偽厚 52.9093.79m 平均厚 66.28m 。鉆孔鉆進至此層位時常常漏水。據本區(qū) 1個孔和鄰區(qū)松峰煤礦 1個孔小口徑抽水試驗資料,靜水位標高 +268.37 +327.48m,單位涌水量 0.00810.03327l/s.m,滲透系數 0.01341 0.04568m/d。(二主要隔水層1、一 1煤層底板鋁質泥巖隔水層位于奧陶系灰?guī)r頂面至一 1煤層底面之間,厚度 2.2315.26m ,平均 厚度 9.65m ,巖性以淺灰、灰色鋁質泥巖為主,具鮞狀、豆狀結構。沉積 連續(xù),層位穩(wěn)定、致密,隔水性良好,正常情況下可起隔水作用。2、太原

34、組中段砂泥巖隔水層該層下起 L4灰?guī)r頂面、上至 L7灰?guī)r底面,厚度 15.5934.32m ,平 均厚度 25.63m 。巖性以砂質泥巖為主,夾中粗粒砂巖、薄層煤層和不穩(wěn)定 的 L6灰?guī)r。該層的 L1-4灰?guī)r與 L7-8灰?guī)r之間的隔水層,層位較穩(wěn)定,隔 水性較好,但在斷裂切割處將會形成上、下含水層的水力聯系。3、二 1煤層底板砂泥巖隔水層該層下起 L8灰?guī)r頂面,上至二 1煤層底面,厚度 012.00m ,平均厚 度 5.92m 。厚度分布特征為東南部和西北部較薄,并以 14200孔-付井井 檢孔-14202孔一帶最薄,其它地方較厚。以深灰色砂質泥巖和泥巖為主, 夾粉砂巖、細粒砂巖。該層有一定的

35、隔水作用,但厚度變薄,特別是在斷 裂錯動的部位,將會造成二 1煤層底板突水。4、上、下石盒子組砂泥巖隔水層該層下起砂鍋窯砂巖頂面,上至平頂山砂巖底面,平均厚度 526.82m , 主要由泥巖、砂質泥巖和細、中砂巖組成,由于厚度較大和巖石的不透水 性,所以隔水條件較好,其間夾 610層淺灰、灰綠色中、粗粒砂巖,平 均總厚度約 30m ,巖性、巖相變化大,橫向除七煤段底的田家溝砂巖之外, 一般不太連續(xù),垂向上多被厚層砂泥巖隔開,富水性普遍較弱。(三礦井充水因素1、大氣降水大氣降水是區(qū)域地下水的主要補給來源,但在本區(qū)直接補給地下水或 對礦床直接充水的可能性不大,因本區(qū)地勢總體呈北高南低,東高西低,

36、地表溝谷發(fā)育,有利于地表徑流和排泄?？辈閰^(qū)大氣降水主要以地表徑流 的形式由北向南匯入雙洎河。2、地表水本區(qū)地勢較高,處于雙洎河、潁河流域的分水嶺地帶,地表無河流、 水庫等較大水體,只有零星水塘,蓄水較小。區(qū)內沖溝發(fā)育,偶有季節(jié)性 溪流,因本區(qū)較厚的隔水層存在,地表逕流、排泄條件較好,不易進入礦 床。3、地下水(1二 1煤層頂板破碎帶裂隙承壓水二 1煤層頂板破碎帶裂隙承壓水是礦床充水水源之一, 也是礦井水疏排 的首要對象,但其含水性和富水性較弱,補給條件較差,多以淋水或滲水 的形式進入礦床,易于疏排,對礦床不會形成較大的充水,充水意義不大。 (2二 1煤層底板巖溶裂隙水包括太原組上段 L 7-8

37、石灰?guī)r巖溶裂隙承壓水、太原組下段 L 1-4石灰?guī)r巖 溶裂隙承壓水和寒武奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙承壓水。其中太原組上段 L 7-8石灰?guī)r巖溶裂隙承壓水是二 1煤層底板直接充水水源, 富水性、 導水性較強, 但分布不均。其特點是水頭壓力大,不易疏干,一旦突水往往造成淹井事 故, 是礦井水疏排的重點對象。 其它巖溶裂隙承壓水如太原組下段 L 1-4石灰 巖巖溶裂隙承壓水和寒武奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙承壓水為二 1煤層底板間 接充水水源, 雖距其較遠, 但有可能通過導水斷層而對二 1煤礦床充水, 具 有較大的威脅,應給予足夠的重視。(3構造裂隙水區(qū)內發(fā)育北東和北西向兩組斷裂, 落差一般在 30120m 之間,

38、常造成 太原組下段 L 1-4石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層和寒武、 奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層與二 1煤層對接, 在水平和垂直方向上溝通了各含水層, 使之發(fā)生 水力聯系并沿斷層破碎帶形成富水帶,是礦床充水的重要因素,對開采二 1煤層威脅較大,因此,靠近其開采時,應謹防構造裂隙水進入礦井。 (四井田水文地質類型本區(qū)七 2煤礦床直接充水含水層主要為頂板砂巖孔隙含水層;沒有鉆 孔抽水資料,但其水文地質條件簡單。則該礦床水文地質勘查類型可暫時 劃分為第一類第一型,即以孔隙充水為主的水文地質條件簡單型。二 1煤礦床主要充水水源為底板 C2tL7-8石灰?guī)r巖溶裂隙承壓水,次 為頂板砂巖和斷層破碎帶裂隙淋水。

39、確定本區(qū)二 1煤礦床的水文地質勘查 類型為第三類二亞類第一型,即以底板巖溶充水為主的水文地質條件簡單 的煤礦床類型。一 1煤層充水水源主要為 C2tL1-4石灰?guī)r巖溶裂隙承壓水, 2005年 14103孔抽水時無水,該含水層富水性具有不均一性,勘查區(qū)一 1煤礦床 可屬三類一亞類二型,即以頂板巖溶充水為主的水文地質條件中等的煤礦 床類型。根據施工合同,井筒涌水量按小于 20m 3/h。1.5工程內容風井井筒、相關硐室、風井改絞與主、副井區(qū)貫通巷道。1.6風井井筒技術特征風井井筒設計 5m ,總深度為 778m ,其中鎖口段設計深度為 12m ,上 段 600m 采用素砼井壁,井壁厚度 450,砼

40、強度等級為 C35;下段 166m 采用單層鋼筋砼井壁,井壁厚度 500,砼強度等級為 C40。設計有一個 壁座。與風井井筒相關硐室工程有風硐、安全出口及 -377.5m 水平和 -398m 水平雙側馬頭門。詳見主、副、風井井筒技術特征表 1。主、副、風井井筒技術特征表 1 風井與主、 副井區(qū)貫通巷道及車場繞道, 掘進斷面 12.51, 長度 195m , 采用錨網噴支護形式。1.7工程技術要求風井井筒及相關硐室工程的施工和驗收,嚴格按照現行國家標準、行 業(yè)標準及其它有關規(guī)范、規(guī)定進行施工,這些規(guī)范、規(guī)定應包括但不限于 以下文件:礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范 GBJ213-90;鋼筋混凝土工程施

41、工及驗收規(guī)范 ;煤礦井巷工程質量檢驗評定標準 MT5009-94;混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范 GB50204-2002;混凝土外加劑應用技術規(guī)范 GBJ50119-2003;混凝土強度檢驗評定標準 GBJ107-87;錨桿、噴射混凝土支護技術規(guī)范 GB50086-2001;煤炭工業(yè)建設工程質量技術資料管理規(guī)定 ;煤礦井巷工程施工質量標準及檢驗評級辦法 ;煤礦安全規(guī)程 2009年版。1.8施工條件(1道路:進場道路滿足施工需要。(2電源:建設單位在工業(yè)廣場內提供 10/0.38KV供電電源,施工單 位建一座臨時變電所即可滿足施工用電需要。(3水源:建設單位負責提供施工和生活用水,施工單位根據

42、需要在 用水地點建設蓄水池,并自行鋪設供水管路至各施工用水地點即可滿足需 要。(4通訊:在風井井筒工程施工初期,采用移動電話與外界進行通訊 聯系,待安裝固定電話后,再安裝一臺 12門程控電話交換機,用于項目部 各部門之間以及項目部與建設單位、監(jiān)理單位等單位之間的通訊聯系。 (5場地平整:在施工單位進場前,由建設單位完成工廣場地的平整 工作,使施工場地具備風井井筒施工條件。2. 風井井筒鑿井裝備和施工方案2.1施工總部署和井筒掘砌作業(yè)方式我方進場后,首先要進行風井井筒施工所需臨時設施工程和鑿井措施 工程的施工,然后利用臨時提升絞車和鑿井井架進行井筒的開挖工作,風 井井筒開挖深度為 30m ,然后

43、進行井筒三盤的組裝與吊掛。待整個籌備工 作結束后,即進入井筒正式施工期。風井井筒臨時鎖口表土段和風化基巖 段施工均采用短段掘砌混合作業(yè)的施工方案。表土段主要采用大型挖掘機開挖,人工配合風鎬刷幫整型;風化基巖段主要采用多臺風鉆打眼進行松 動爆破,人工配合風鎬刷幫整型。根據實際揭露表土段及風化基巖段圍巖 的穩(wěn)定情況, 砌壁采用段高為 2m 4m 的 MJY 型單縫液壓整體金屬模板 (段 高 4m 的 MJY 型單縫液壓整體金屬模板由二節(jié)組成,每節(jié)高度均為 2m ,井 口砼攪拌站攪拌好的砼經溜灰管直接溜入砌壁模板內進行現澆砼井壁施 工;正?；鶐r段施工時,亦采用短段掘砌混合作業(yè)的施工方案,掘砌段高 為

44、 4m ,采用段高 4m 的 MJY 型單縫液壓整體金屬模板砌壁,掘進、出矸、 現澆砼支護施工工藝流程如下: 與風井井筒相關硐室工程施工均擬采取與井筒同步施工的施工方案。 屆時單獨編制風井井井筒相關硐室工程施工安全技術措施。2.2鑿井機械化配套設備對鑿井機械化配套設備的選型,在風井井筒斷面允許的前提下,盡可 能選用大型機械化鑿井配套設備。為此,對風井井筒工程施工設備的選型 以滿足井筒快速施工、保證施工質量和施工安全為原則,盡量配備機械化 程度較高的大型機械化配套設備,風井井筒鑿井機械化配套設備具體配備 如下:鑿巖:一臺 SJZ6.7型傘型鉆架,配 6臺 YGZ70型鑿巖機。裝巖:一臺 HZ-6

45、型中心回轉抓巖機裝巖。提升:選用 G 型鑿井井架,考慮風井井筒臨時改絞的需要,采用一 套單鉤提升絞車, 選用一臺 2JK-3.5/15.5型絞車, 配備 4m 3(井筒垂深 510m 位置換為 3m 3吊桶。排矸:采用大容積溜矸槽溜矸,自卸汽車排矸。砌壁:采用段高 4m 的 MJY 型單縫液壓整體金屬模板砌壁。砼攪拌站:選用一臺自動計量上料的 JS-500型砼攪拌站。排水:風井井筒采用普通鑿井法施工,預計涌水量大于 20m 3/h時,采 取工作面預注漿的施工方案。施工前期,主要采用一級排水方式,即風井井筒掘進工作面的積水利用風泵將水排至井筒下面懸吊的礦用潛水泵水箱 內, 然后利用一臺 250Q

46、J50-440/22型電動礦用潛水泵直接將水排至地面的 排水方式。 施工后期, 主要采用二級接力排水方式, 即在風井井筒垂深 400m 位置懸吊一臺 250QJ50-440/22型電動礦用潛水泵, 風井井筒掘進工作面的 積水利用風泵將水排至井筒下面懸吊的礦用潛水泵水箱內,然后利用二臺 250QJ50-440/22型電動礦用潛水泵二次接力將水直接排至地面的排水方 式。 風井井筒地面放置二臺 250QJ50-440/22型電動礦用潛水泵備用。 二臺 電動礦用潛水泵、排水管路及水箱均采用一臺 2JZ-16/800型穩(wěn)車地面懸 吊。通風:風井井口附近工廣內安裝二臺 215KW 型對旋風機,配備一趟 8

47、00高強度膠質風筒,向風井井筒掘進工作面采用壓入式通風方式即 可滿足需要,其中一臺風機備用。附:風井井筒鑿井機械化設備配備一覽表 1。附:風井井筒鑿井平面布置圖及穩(wěn)絞平面布置圖。2.3新技術、新工藝、新材料、新裝備的應用為保證風井井筒的建設速度,實現安全、優(yōu)質、快速、高效的目標, 必須立足于科技進步,積極推廣應用新技術、新工藝、新材料和新裝備。 根據風井井筒的實際情況,結合我集團公司近幾年來立井井筒的快速施工 經驗,在風井井筒工程施工中,擬采用以下新技術、新工藝、新材料和新 裝備。(1以一臺 SJZ6.7型傘鉆打眼;一臺 HZ-6型中心回轉抓巖機風井井筒鑿井機械化設備配備一覽表 1 裝巖;一套

48、大提升能力絞車配備大容積吊桶出矸;大矸石倉溜矸槽,自卸 汽車運輸矸石; 砌壁采用段高 4m 的 MJY 型單縫液壓整體金屬模板為主要特 征的大型機械化配套設備作業(yè)線和立井井筒短段掘砌混合作業(yè)的施工方 法。(2采用減震、弱沖、光底、中深孔光面爆破技術。3. 鑿井工藝3.1臨時鎖口段施工風井井筒鎖口段 5m ,設計深度為 12m ,采用臨時鎖口施工,素砼井壁厚度為 450,砼強度等級為 C35。臨時鎖口段開挖前先安裝鑿井井架、 天輪平臺、二平臺、提升絞車、模板及穩(wěn)車。風井井筒臨時鎖口 5m 表土 段施工采取大型挖掘機開挖,人工配合風鎬刷幫整型,當風井井筒臨時鎖 口表土段開挖深度夠 5m 后,停止掘

49、進,采用段高為 2m 4m 的 MJY 型單縫 液壓整體金屬模板砌壁,井口砼攪拌站攪拌好的砼經溜灰管直接溜入砌壁 模板內進行現澆砼井壁施工,同時在風井井口位置按設計將封口盤梁窩預 留出來。接著組裝吊盤,吊盤組裝后將下層盤與井口放平,開始施工臨時鎖口 剩余 7m 段工程。該 7m 處于風化基巖段,施工時主要采用多臺風鉆打眼進 行松動爆破,人工配合風鎬刷幫整型,短段掘砌混合作業(yè)的施工方法。根 據施工中實際揭露風化基巖的穩(wěn)定情況,掘砌段高應控制在 2m 4m 之間, 砌壁采用段高 2m 4m 的 MJY 型單縫液壓整體金屬模板, 井口砼攪拌站攪拌 好的砼經溜灰管直接溜入模板進行現澆砼井壁施工。3.2

50、風化基巖段施工風化基巖段施工主要采用多臺風鉆打眼進行松動爆破,人工配合風鎬 刷幫整型,短段掘砌混合作業(yè)的施工方法。根據施工中實際揭露風化基巖 的穩(wěn)定情況, 掘砌段高應控制在 2m 4m 之間, 砌壁采用段高 2m 4m 的 MJY 型單縫液壓整體金屬模板,井口砼攪拌站攪拌好的砼經溜灰管直接溜入模 板進行現澆砼井壁施工。風井井筒開挖深度為 30m ,開挖工作結束后,安裝風井井筒內的各種 管路、電纜以及封口盤等設施,完成上述各種鑿井設備、設施的安裝和吊 掛工作后,方可進入井筒正式施工期。3.3基巖段施工55mm 的“一”字形合金鉆頭;鉆桿選用 B25159六角釬桿,長度為 5m ; 選用高威力 T

51、330型水膠炸藥, 藥卷規(guī)格為 45mm 500mm 800g ; 選用 1 5段毫秒延期電雷管,雷管腳線長度為 6m ;采用 380V 動力電源地面放炮。 詳見風井井筒正常基巖段炮眼布置圖及爆破參數表、預期爆破效果表。 附:風井井筒基巖段炮眼布置圖及爆破參數表、預期爆破效果表。3.4與風井井筒相關硐室工程施工與風井井筒相關的硐室工程有:-377.5m 水平和 -398m 水平雙側馬頭 門。這些相關硐室工程施工均擬采取與井筒同步施工的施工方案,即當風 井井筒掘砌至相關硐室上方 2m 位置時, 停止井筒掘進, 將該井筒上段井壁 按設計澆筑砼進行永久支護好,并將井筒十字中心線和標高導至已砌筑好 的砼井壁上,根據相關硐室掘進斷面的大小,將相關硐室分為二三個分 層掘進,分層高度 2.53m 左右為宜,當井筒掘進至相關硐室上分層底板 位置時, 掘進相關硐室的拱頂部分, -377.5m 水平和 -398m 水平雙側馬頭門 每側與井筒同時掘進 5m,掘進時采用錨網噴或錨網索噴進行初次支護, 過煤層或地質構造帶時,可根據實際揭露圍