杨河煤业裴沟43采区回风立井施工组织设计.docx
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杨河煤业裴沟43采区回风立井施工组织设计
第一章编制依据
第一节图纸资料
表1-1图纸资料
图纸名称
图纸编号
出图日期
杨河煤业43采区回风立井井壁结构平、剖、断面图
S1493CQ(JT)-118-1
2017.11
杨河煤业43采区回风立井井口连接处平、剖、断面图及工程量表
S1493CQ(JT)-119(3)-1
2017.11
杨河煤业43采区回风立井井底车场平、断面图及工程量表
S1493CQ(JT)-119
(1)-1
2017.12
杨河煤业43采区回风立井井底连接处断面图及工程量表
S1493CQ(JT)-119
(2)-1
2017.11
杨河煤业43采区回风立井井口防爆门基础平、剖面图及大样图
S1493CQ(JT)-118
(1)-1
2017.12
杨河煤业43采区回风立井井检孔资料
第二节主要标准、规范
表1-2主要标准、规范
序号
名称
编号
1
煤矿建设安全规范
AQ1083-2011
2
煤矿安全规程
2016版
3
煤矿井巷工程质量验收规范
GB50213-2010
4
煤矿井巷工程施工规范
GB50511-2010
5
煤矿井巷工程质量评价标准
NB/T51029-2015
6
机械设备安装工程施工及验收通用规范
GB50231-2017
7
钢筋混凝土工程施工及验收规范
GB50204-2016
8
简明建井工程手册
现行
9
凿井工程图册
现行
10
煤矿测量规程
现行
11
煤矿防治水细则
2018年9月1日
12
煤矿设备安装工程质量验收规范
GB50946-2013
13
重要用途钢丝绳
GB8918-2006
14
钢筋机械连接技术规程
JGJ107-2016
15
钢结构设计规范
GB50017-2017
16
热轧型钢
GB/T706-2016
17
煤炭建设工程质量技术资料管理规定与评级办法
现行
18
特种设备安全监察条例
国务院令第373号
第二章工程概况
第一节工程概况
1、工程简介
郑煤集团杨河煤业公司裴沟煤矿位于河南省新密市境内,行政区划分别隶属新密市来集镇和刘寨乡管辖。
地理坐标为东经113°25′42″~113°32′15″;北纬34°29′09″~34°35′47″。
矿井属于郑州矿区,根据最新郑州矿区总体规划,规划能力为1.8Mt/a。
矿井采用立井多水平上下山开拓,共有五个井筒,分别是主立井、副立井、深部副立井、中央风井和31风井。
现根据矿井生产开拓43采区的需要,建设43采区回风立井作为今后矿井43采区开拓生产的回风井。
表2-1工程简介
工程名称
郑州煤炭工业(集团)杨河煤业有限公司裴沟煤矿43采区回风立井井筒工程
承包内容
43采区回风立井井筒掘砌工程
承包方式
施工总承包,包工包料
施工单位
河南锦源建设有限公司
监理单位
中赟国际工程股份有限公司
设计单位
中煤科工集团武汉设计研究院有限公司
矿井概况
立井开拓,服务于裴沟煤矿43采区生产系统
矿井生产能力
设计生产能力1.8Mt/a
工程地理位置
河南省新密市来集镇马武寨村
地形类别
低山丘陵
该井筒井口标高+195m,落底标高-225m,净径5.5m,工程量为420m,主体采用钢筋混凝土衬砌支护,壁厚450mm,混凝土强度等级为C40。
其中井口连接处12m(+195m~+183m),双层钢筋混凝土支护,壁厚450mm,混凝土强度等级为C40;井身段393m(+183m~-210m),双层钢筋混凝土支护,壁厚450mm,混凝土强度等级为C40,包含2个壁座工程量各8m,壁座一(+114m~+106m),壁厚450-950mm;壁座二(-29m~-37m),壁厚450-1450mm;井底连接段15m(-210~-225m):
-210~-217m段井壁双层钢筋混凝土支护,厚度450mm,强度等级为C40,-217~-219m段和-219~-225m两侧7m段采用锚网喷初期支护+双层钢筋混凝土联合支护,锚网喷支护厚度50mm,强度等级C20,混凝土支护厚度450mm,强度等级为C40;临时水窝7m(-225~-232m),双层钢筋混凝土支护,壁厚450mm,强度等级为C40;井筒内附属工程有2个,其中瓦斯抽放管和注浆管预留口的标高为+193.5~+192m、风硐预留口标高为+190.6~+184.5m。
(下表为回风立井井筒特征表)
表2-2回风立井井筒主要技术特征表
序号
项目
单位
井筒特征
备注
1
井口坐标
经距(X)
m
3817021.000
纬距(Y)
m
38452211.000
2
井口标高(Z)
m
+195.00
3
井筒净径
m
5.5
4
净断面
m2
23.7
5
落底标高
m
-225
6
井筒深度
m
420
不含水窝7m
7
支护型式
壁厚
+195~+183
mm
450
井口连接处12m
+183~-217
450
-217~-225
450
不含喷砼50mm
-225~-232
450
水窝7m
+114~+106
450-950
壁座一
-29~-37
450-1450
壁座二
支护材料
+195~+183
双层钢筋砼
C40
+183~-217
双层钢筋砼
C40
-217~-225
锚网喷+双层钢筋砼
C40
-225~-232
双层钢筋砼
C40
8
断面
面积
净
m2
23.7
掘进
+195~-217
-225~-232
m2
32.15
-217~-225
33.17
含喷砼支护50mm
9
任务及目的
43采区开拓生产的回风井
2、交通及地理位置
杨河煤业公司东北距省会郑州市约40km,接近京港澳、陇海、京九、连霍、郑少等铁路与公路大动脉,交通运输条件得天独厚。
井田内主要有宋大铁路和新密~新郑县际公路。
宋大铁路是井田煤炭运输销售的重要渠道,它从西南向东北在矿井中央穿过,向东北与新郑—新密地方铁路交会后再向东直达京广铁路新郑车站;新密~新郑县际公路是新密市南部的交通要道,它从西北向东南斜穿井田中部。
此外区内各村镇之间大都有水泥、柏油公路相通,交通方便。
矿井交通位置见下图2-1。
图2-1矿井位置图
3、地形地貌
井田属丘陵向平原过渡地形。
地形总体表现为中部高,东、西部低;西部、北部发育近南北向冲沟,地面高程+136.18~+269.35m,最大相对高差133.17m。
4、气象及地震
属典型的大陆性半干旱气候,四季分明,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥。
降水多集中于每年的六~九月份,占全年降水量的50%,年降雨量为184~1207mm、年平均降水量为658.4mm;年最大蒸发量为2297.3mm(1966年),年最小蒸发量为1637.8mm(1980年);最大蒸发量为1400mm。
年平均气温14.3℃,每年元月份气温最低,平均为0.4℃,七月份气温最高,平均为31℃。
春、夏、秋三季多东风、东北风,冬季则以西风、西北风为主,平均风速为2.8m/s;风力一般1~5级,阵风达5级以上。
霜冻期为12月到翌年3月,历年最长霜冻期162天;12月到翌年3月为降雪期,最大积雪深度为18cm,最大冻土深度为15cm。
区内地震裂度为Ⅶ度。
第二节矿井地质及水文地质
1、地层
本区底层位于华北地层区嵩箕地层小区东部,区域地层从老到新发育有太古界~元古界,古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系,中生界三叠系,新生界第三四系。
根据勘探资料,该区大部被新生界覆盖,部分有基岩露头,根据地表出露及钻孔揭露情况,地层层序由老至新依次为奥陶系(O)、石炭系(C),二叠系(P)、第四系(Q),现分述如下:
表2-3地层情况一览表
系
组
平均厚度
备注
第四系(Q)
0~78.24m
上部为黄土层,下部为坡积层及冲积的砂、卵石层。
二叠系(P)
石千峰组(P2sh)
25.13m
下起平顶山砂岩底,上止三叠系金斗山砂岩。
上石盒子组(P2s)
228.66m
下起田家沟砂岩底,上至平顶山砂岩底。
下石盒子组(P1x)
304.89m
下起砂锅窑砂岩底,上止田家沟砂岩底,
山西组(P1sh)
73.95m
下起太原组菱铁质泥岩顶,上止砂锅窑砂岩底。
石炭系(C)
太原组(C2t)
65.90m
自一1煤层底至菱铁质泥岩顶。
本溪组(C2b)
8.84m
自奥陶系石灰岩顶到一1煤层底。
奥陶系(O)
马家沟组(O2m)
54.82m
1、第四系(Q)
厚0~78.24m,超覆于各时代地层之上。
上部为黄土层;下部为坡积层及冲积的砂、卵石层;中部为棕红色亚粘土夹钙质结核。
2、二叠系(P)
下起太原组菱铁质泥岩顶,上止金斗山砂岩(Sj)底,由下统山西组、下石盒子组,上统上石盒子组、石千峰组组成,平均厚632.63m。
与下伏太原组整合接触。
(1)山西组(P1sh):
下起太原组菱铁质泥岩顶,上止砂锅窑砂岩(SS)底,厚60.54~103.77m、平均73.95m。
含二0、二1煤二层,二1煤层为全区可采煤层。
(2)下石盒子组(P1x):
下起砂锅窑砂岩(SS)底,上止田家沟砂岩(St)底,厚265.63~318.17m,平均304.89m;与下伏山西组整合接触。
含煤八层,根据其岩性组合特征,分为三、四、五、六等四个煤段。
(3)上石盒子组(P2s):
下起田家沟砂岩底(St),上至平顶山砂岩底,平均厚228.66m,和下伏下石盒子组为整合接触。
含煤三层,由七、八、九三个煤段组成。
(4)石千峰组(P2sh)
下起平顶山砂岩底(Sp),上止三叠系金斗山砂岩底,和下伏上石盒子组呈整合接触,区内仅有3孔揭露,且仅有平顶山砂岩段(P2sh1),厚4.84~39.46m、平均25.13m。
3、石炭系(C)
区内仅发育石炭系本溪组(C2b)和太原组(C2t),厚50.71~131.82m、平均74.74m,与下伏奥陶系呈平行不整合接触。
(1)本溪组:
自奥陶系石灰岩顶到一1煤层底,受沉积基底凹凸不平控制、厚度变化较大,厚0.29~34.77m,平均8.84m。
(2)太原组:
自一1煤层底至菱铁质泥岩顶,厚50.42~97.05m、平均65.90m,和下伏本溪组呈不整合接触。
4、奥陶系中统马家沟组
厚40.64~60.85m,平均厚54.82m,与下伏寒武系呈平行不整合接触。
2、构造
本区位于荥巩大背斜的南翼东部、新密复向斜中段向斜轴部,总体构造形态为煤层走向近东西向,倾向南的单斜构造,倾角4~27°,一般为8~15°;由于煤层走向变化,在本区西部、西南部分别形成背斜和向斜,发育EW、NW和NE向三组断层,在本区的发育为郭岗滑动构造。
樊寨区位于新密复式向斜中段轴部,整体仍然呈一向斜构造,向斜轴部大致位于苏寨正断层与五里堡断层之间,走向NW~SE,向SE倾伏。
井田内发育有水车园背斜等次级褶曲以及浮山寨正断层、樊寨正断层、苏寨正断层、王家沟正断层、吕家沟正断层等断裂构造,此外还发育有罗湾滑动构造。
根据樊寨区补充勘探报告,樊寨区区域内主要有以下几个褶曲构造:
(1)新密复式向斜,
(2)水车园背斜,(3)浮山寨背斜。
3、煤层
根据回风立井井检孔钻孔柱状图显示井筒施工期间不过煤层。
4、水文地质
根据井检孔报告,回风立井井检孔自上而下见的含水层及预计井筒涌水量情况如下表:
表2-4主要含水层(段)井筒涌水量预计结果表
含水层(段)
深度(m)
预计井筒涌水量(m³/h)
第四系砾石层含水层
11.5-—15.1
8
基岩风化带砂岩含水层
15.1—57.95
10
上石盒子组六七煤段砂岩含水层
91.35—184.67
12
下石盒子组五煤底砂岩含水层
324.83—339.84
158
下石盒子组四煤段砂岩含水层
357.57—436.43
20
施工期间,必须做好水文地质的预测预报工作用于指导施工,井筒施工防治水必须遵循“预测预报、有疑必探、物探先行、钻探验证、先探后掘、先治后采”的防治水原则,对于单层涌水量小于10m³/h的含水层采取措施快速强行通过,而后进行壁后注浆加固治理漏水;对于单层涌水量大于10m³/h或探水钻孔单孔涌水量达到5m³/h及以上采用工作面预注浆的方法处理,工作面预注浆段高为40m,掘进距为28m,留设12m的止浆岩帽;对于井壁淋水采用井壁上设置截水槽,保证井壁淋水不流入模板内,从而保证井壁混凝土浇筑质量。
第三章施工准备工作
第一节施工前期准备
1、工业广场平整
进驻场地前,矿方负责对工业广场进行平整,以便于井筒开工前各项设备进场及大临工程施工。
2、供电
供电电源由矿方架设的10kV双回路专用供电电源供电,我单位再根据实际需要进行场内布置并架设供电线路。
3、供水
施工用水和生活用水由附近的马武寨村饮用水供水管路提供。
生活区用水现场已布置,按照原有管路进行局部改造;现场施工用水经埋设管路输送至施工场地附近设置的50m³蓄水池内,蓄水池内安装水泵经管路将水供至井口及井下工作面。
4、施工供风
本工程施工供风,采用固定式空压站的供风方式。
空压机房设置在井口东北侧靠近施工临时变电站处设置。
空压站内安装2台40m³/min空压机及1台20m³/min空压机,以满足施工需要。
井筒内供风主管路选用Ф159×4.5mm无缝钢管。
5、地面排水
井筒施工期间,井下污水经过井筒内设置的排水管路排至井口,经井口地下埋设排水管路至场外设置的污水沉淀池内,经沉淀净化后排入甲方指定的位置。
沉淀池布置依据现场实际地形进行规划,满足沉淀净化功能。
6、进场道路
已有通往场地附近的水泥道路,矿方对该路至工业广场处的路段进行扩宽、修正,满足设备、材料等进场的需求。
7、临建设施
根据建设单位划定的施工占地范围,尽量不占用永久建筑物位置。
由于施工现场用地有限,生活区临建设施租用附近民房即可;生产区临近设施依据现场施工需要在井口附近布置,以满足生产需求。
详见以下表3-1临建设施工程表和表3-2措施工程量表。
8、现场通讯
在大临工程施工期间采用移动电话联系,之后安装一台TC-432型程控电话交换机和若干台固定电话机,用于井口、井下及值班室间的通讯联络。
9、火工品管理
与郑州煤电爆破工程公司炸药库和爆破公司签订火工品供应、运输协议,由爆破公司每天将火工品按需运送至作业地点,现场不储存火工品,当班未用完火工品及时退库,现场做好火工品的领、退工作,确保施工安全。
表3-2临建设施工程表
序号
工程名称
面积(m2)
数量(间)
备注
1
办公室
3.6*6
4
租用附近民房
2
项目部宿舍
3.6*6
10
租用附近民房
3
工队宿舍
222
1
租用附近民房
4
会议室
6.6*6
1
租用附近民房
5
职工食堂
19*8
1
租用附近民房
6
提升机房
16*11
1
彩钢瓦结构、基础为C30砼结构
7
绞车控制室
4.2*3.3
1
夹芯彩钢板结构、基础为C30砼结构
8
变压器台
8*4
5
C30砼结构
9
高爆开关室
15*4
1
彩钢瓦结构、基础为C30砼结构
10
配电室
9*4
1
彩钢瓦结构、基础为C30砼结构
11
空压机房
15*5
1
彩钢瓦结构、基础为C30砼结构
12
机修房
10*7
1
夹芯彩钢板结构、基础为C30砼结构
13
仓库
20*7
1
夹芯彩钢板结构、基础为C30砼结构
14
水泥库
10*8
1
彩钢瓦结构、基础为C30砼结构
15
钢筋原材场
12*8
1
彩钢瓦结构、基础为C30砼结构
16
钢筋成品区
20*8
1
彩钢瓦结构、基础为C30砼结构
17
钢筋加工棚
10*8
1
彩钢瓦结构、基础为C30砼结构
18
井口信号房
3*3
2
夹芯彩钢板结构、基础为C30砼结构
19
井口值班室
3*5
5
夹芯彩钢板结构、基础为C30砼结构
20
井口会议室
6*5
1
夹芯彩钢板结构、基础为C30砼结构
21
淋浴室
20*5
1
夹芯彩钢板结构、基础为C30砼结构
22
井口厕所
6*5
1
彩钢瓦结构、基础为C30砼结构
合计
2116
43
表3-3措施工程表
序号
工程名称
规格/型号
数量
备注
1
井架基础
4.0*3.0*2.8
4个
混凝土结构,强度等级C30,基础要落在实地
2
提升机基础
13*8*3.9
1个
C30砼结构
3
东侧稳车群基础
116.5㎡*1.4m深
1个
C30砼结构
4
西侧稳车群基础
167.3㎡*1.4m深
1个
C30砼结构
5
蓄矸场
15*12*0.3
1个
C30砼结构
6
蓄水池
5*5*2
1个
水罐
7
污水沉淀池
5*5*2
1个
C30砼结构
8
场区道路
1项
0.2m厚C20混凝土
9
稳车群安装
2×16t、16t、2×10t、10t
16台
10
井架安装
ⅣG
1座
11
天轮平台安装
1套
12
翻矸台安装
1套
13
封口盘安装
1套
14
吊盘安装
Φ5.3m,三层
1套
15
压风机系统安装
1套
40m³2台、20m³1台
第二节测量
矿方提供近井测量基点和井筒十字桩坐标资料,我单位负责使用和保护。
1、测量原则及要求
1.1.配备能胜任此项工作的人员和测量仪器,在监理工程师监督下完成施工前测量准备和井筒及相关硐室施工的各项测量工作。
1.2按《煤矿测量规程》(现行)的有关规定进行一切必要的测量和计算工作,并按要求将施测采用的方法和精度报监理工程师批准。
1.3在施测过程中,外业观测工作本身须有校核,或者进行两次。
对起算数据、外业记录和计算成果均须经过严格的检查或对算。
重要测量工作必须独立地进行两次或两次以上的观测和计算;工程结束后,要编写技术总结,并做好资料整理归档工作。
1.4为了保证测绘成果的质量,对测绘仪器和工具应加强管理,精心使用,定期检验、校正和维修。
在进行重要测量工作前,对所使用的仪器和工具亦必须检验和校正。
2、井口十字中心线的测设
2.1井口中心以建设单位提供的中心桩为准。
若只提供近井点资料和井筒中心设计坐标,则应先标定井中位置,使用全站仪按地面一级导线精度要求测定。
2.2十字中心线的测设及十字基桩的埋设按设计要求进行。
施工用临时十字中心线,应满足建井期间的施工需要,基点类型、数量、设置方式可根据现场情况确定。
2.3井筒中心及十字中心线设定后,应用2"仪器检查测量,两条十字中心线垂直度允许误差为±10"。
2.4十字中心线基点作为水准基点使用,按四等水准测量精度要求,将建设单位提供的已知水准基点高程测至十字中心线基点上,作为永久高程控制点。
2.5绘制十字中心线位置图,图上注明点的高程、间距、设计与实际的坐标及主中心线坐标方位角。
绘出十字中心线点附近的永久建筑物,对标定和检查测量情况作出简要说明。
3、提升设备安装测量
3.1提升设备安装测量,必须保证设备本身及其有关建构筑物的相对几何关系正确,测设与标定测量的精度必须与设备安装要求的限差相适应。
3.2向天轮平台标定井筒十字中线或提升中线时,应用全站仪进行;全站仪至井架距离不大于100m;标定工作独立进行两次,每次均须用正倒境观测,两次标定结果之差不得超过5mm;每条中线应始终使用同一个地面十字中线点作测站,并检测两十字中线的垂直度,其偏差不应大于±10"。
3.3安装稳绞车前,应将提升中线和主轴中线标定于现场,两次独立标定结果之差不得超过10"。
标定井筒中心到主轴中心线间的距离以及稳绞基础高程的误差与设计比较均不得超过±10mm。
3.4绞车已安装好而基座未灌砂前,应配合施工对绞车安装的准确性进行测量,求出实际与设计之差。
测量绞车主轴两端的高差时,应使用DS1级水准仪测量,仪器至主轴两端的距离尽量保持相等。
3.5井架及相关设备安装后,在井架基础上建立沉降观测点,定期进行沉降观测,并及时向有关部门通报沉降情况。
4、井筒掘砌测量
4.1井筒施工给向采用垂线法,井筒中心位置偏差不得超过5mm,否则应进行更正。
4.2中心垂线采用2mm的碳素细钢丝绳;当垂线长10-50m时,垂球重量不小于10kg,当垂线长50~200m时,垂球重量不应小于20kg,当垂线长大于200m以上时,垂球重量不应小于30kg。
4.3锁口施工时,应将十字线方向引至井壁,并做永久固定;井口水准基点也应标定在锁口中。
4.4井筒掘进过程中,要定期检查中线,并及时测量井底标高。
4.5当井筒掘至井底车场连接处上方5m时,应精确测量井深,并设置高程点以控制井巷和硐室高程。
导入高程应按联系测量精度要求进行。
井底车场开口高程标注:
采用每根100m长的钢尺4根和50m尺子1根,在经过比长之后,把5根钢尺采用首尾相连铆接的方法连接,然后导入井下。
长钢尺下放到位置后,悬挂10kg垂球,根据高程和导入长度在井壁上定出高程点。
导入标高独立进行两次,钢尺错动在1m以上读数,两次读数结果互差不得超过《煤矿测量规程》规定。
4.6井底车场开口给向,采用悬挂边垂线法,悬挂垂线点位置应在封口盘上按设计方向标出。
然后在下面悬挂重量不低于30kg的垂球,待垂球稳定后或以摆动取中投点方法,在上方井壁上标出井底车场方向;
4.7井筒掘砌完毕后,应测量全井筒的井壁竖直程度,根据测量资料绘制井壁竖直程度图和井筒断面图。
5、测量资料及测量图
5.1原始记录和计算资料要完整齐全、归档管理。
严格遵照《煤矿测量规程》要求,坚持独立复测复算的双复制度,严禁一人兼作观测、记录、计算作业,确保按设计要求正确标定和及时准确实测各类工程的几何关系,认真编绘各类工程的成图和成果资料。
5.2建立书面业务联系工作制度。
按月填报工程进度交换图。
5.3工程竣工后,在《煤矿测量规程》规定的基础上,按监理工程师的要求进行竣工资料移交工作。
第三节施工设备、设施的安装
1、凿井井架及悬吊设施的安装
1.1凿井井架的安装
本工程采用ⅣG型凿井井架,根据《凿井工程图册》IVG型井架高度为25.87m,井架天轮平台梁净高0.96m,井架采用四个对称布置独立基础,地基基础承载力不低于2.5×105pa,井架基础混凝土强度等级C30,预留螺栓孔,井架就位后二次浇筑高一等级(C35)混凝土。
基础浇筑后,待强期间进行地面井架预组装,在井架的基础形成并经验收且其强度达到70%后,采用1台50t吊车逐步将井架构件起立并固定,然后进行天轮平台安装。
届时将编制井架安装专项安全技术措施以指导施工,保证安全。
1.2天轮平台的安装
井筒采用临时凿井ⅣG型井架,根据《天轮平台平面布置图》,50t吊车将天轮平台的各梁及天轮进行就位、安装。
1.3翻矸系统的安装
翻矸平台的安装采用整体组装、整体起吊的方法安装。
即在地面上将组成翻矸平台的各梁及铺板组装成一体,利用
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