三水平水仓设计方案

宁洱胜利煤矿一号矿井三水平 水 仓 设 计 方 案 矿 长： 安全副矿长： 总 工程 师： 生技科科长： 编 制 人： 编制日期：2013年9月10日 宁洱胜利煤矿 生产技术科 2013年9月10日 目 录 第一章 矿井概况 第一节 矿井基本情况 一、基本情况 (一)概况 一号矿井三水平开拓主题建设工程除主排水系统未建设完成外，其它工程已建设完成。为确保三水平建设工程施工的安全，或三水平发生水灾害时，保证能及时排除地面，避免不必要的灾害损失，必须先建设完成三水平主题排水系统工程后，再组织其它工程建设实施。 (二)矿井交通位置 胜利煤矿位于宁洱县城北东10°方位，直线距离约50km，地理坐标为：东经101°09′49.7″～北纬23°30′29.1″。矿区行政区划隶属于宁洱县梅子镇所辖。矿区呈南北向条带状展布，走向长约2.1 km，倾斜宽约0.9 km，开采标高+1124~+950m，矿区面积1.5192平方公里。 恩普公路从矿区东侧通过，煤矿至梅子乡约1.0km，至宁洱县城70km。 (三)水仓位置 一号矿井三水平主排水水仓选在2号煤层主井筒三水平落平车场段，主井筒以南至110m处为主水仓入水口，入口处以南为三水平2号煤南翼950运输巷；西至35m处与三水平南翼950运输巷联通口处为副水仓入水口，入口处南北为三水平3号煤层950运输巷；水仓以北至23m为人行井落平车场段。主副水仓与三水平950运输巷高差为5m，在主井筒落平车场一下5m南北横穿过，主水仓长70m，容水量390.00m3，副水仓长20m，容水量110.00m3，水泵硐室(机电硐室)长20m。 二、水文地质情况 (一)地质概况 该矿井瓦斯绝对涌出量6 m3/h，煤层自然发火期3个月，煤尘具有爆炸性，煤质为有烟褐煤 。水仓布置的2号煤层顶板：伪顶为 1.5 m的银白色页岩，直接顶为 8m的砂岩，基本顶为 30m的石灰岩。 该工作面南至300米有F4断层，断距大，对煤层及地质构造破坏大，走向N500E，倾向南东，倾角550，长800米，断层南盘上升、切割煤层，使矿区分割成南北两个部分，南部上升煤层受剥蚀，属逆断层；北至100米为F3断层，断距较小，很不明显，对煤层及地质破坏不大。 该煤层赋存条件复杂，褶曲变化大，有背斜构造也有向斜构造，局部地段有小断层，煤质稍差，局部地段只能作为劣质煤使用，局部地段煤层夹矸石和夹白色土质多。 (二)水文概况 工作面区域内局部有漏水现象，水源主要为顶板含水、层水及老空区积水,无其它水患。为确保施工安全，在施工过程中应严格执行“有疑必探，先探后掘”的探放水原则，并做好防毒、排水措施，发现水量增大或出现异常情况时，施工人员及时撤离到安全地带，切断电源，分析原因，制定措施，待险情排除后再组织施工。 矿区地形呈狭长山涧凹地，两侧高山耸立，中部为民乐河、矿山箐及文告社农田。民乐河由南向北流经矿区煤层上部并切割煤层露头汇入北端铅洛河。矿区河流沟谷水流量随季节影响变化很大，冬春季节流量很小，以至干涸，夏秋雨季，流量大增，一般流量：民乐河0.54m3/秒。大平掌沟0.45m3/秒，矿山箐0.12m3/秒，洪水季节水位增高，但河床坡度大，排泄条件好，洪水延续时间一般仅几小时。丰水季节河流的水渗透到井下，增大矿井涌水量。 第二章 水仓设计方案 二、三水平延伸开拓施工方案与施工顺序 为确保三水平延伸开拓能顺利的组织实施，生技科制定如下三个方案： 方案一：先延伸人行井，主井筒为运输提升井筒。具体施工组织顺序如下：第一步，从人行井二水平落平处（高程1010m），从上往下以75°6′24″方位角、30°的坡度进行开拓，延伸起点至20m范围段，按掘进1m翻拱砌碹1m顺序进行施工； 第二步， 20m以下掘进至高程950m为三水平落平点，然后再往南方向水平掘进与主井筒延伸轴线连接（具体开拓巷道布置路线见三水平开拓巷道平面布置图）； 第三步，以257°1′54″方位角（主井筒延伸轴线）从下往上掘进至与二水平贯通； 第五步，与主井筒贯通后，分为两个工作面，一个工作面为翻供砌碹工程作业，另一个工作面为三水平甩车场和水仓的布置工作。 方案二：先延伸主井筒，人行井为运输提升井筒，具体施工顺序组织如下：第一步，从主井筒二水平延伸点从上往下以77°1′54″方位角、30°的坡度进行开拓，延伸起点至30m范围段，按掘进1m翻拱砌碹1m的顺序进行施工； 第二步， 30m以下掘进至高程950m为三水平落平点，然后再往北方向水平掘进与人行井延伸轴线连接（具体开拓巷道布置路线见三水平开拓巷道平面布置图）； 第三步，以255°3′23″方位角（人行井延伸轴线）从下往上掘进至与二水平贯通； 第五步，与人行井贯通后，分为两个工作面，一个工作面为翻供砌碹工程作业，另一个工作面为三水平甩车场和水仓的布置工作。 方案三：先延伸人行井，主井筒为运输提升井筒。人行井与主井筒延伸全过程都按掘进1m翻拱砌碹1m的顺序进行施工，直到与主井筒联通为止。 以上三个方案比较，方案一，提升运输较为方便，且能加快施工进度；方案二，影响运输与提升，材料供应不便；方案三，能保障施工的安全和工程质量的管理，但进度缓慢；根据以上三个方案对比结果，选用方案一比较合理。 三、人行井与主井筒延伸贯通距离计算 人行井1010水平（二水平延伸点）延伸至950水平（三水平落平点）斜长120m，人行井落平点平巷掘进至主井筒落平点224m，主井筒二水平至三水平落平点120m，三水平主水仓96m、副水仓40m，合计总长度为：600m。 四、施工劳动组织 1、开工日期初步定为2011年3月1日。 2、工日计算： （1）掘进工程 ①.人行井延伸至950水平总长120m，按每天3个班组编制，0.7m/班、 2.1m/天计算，需要120m÷2.1m/天=57天，按每月最少20天组织施工，需要57天÷20天/月=3个月； ②. 人行井落平点至主井筒落平点224m，按每天3个班组编制，0.7m/班、 2.1m/天计算，需要224m÷2.1m/天=107天，按每月最少20天组织施工，需要107天÷20天/月=6个月； ③. 主井筒二水平至三水平落平点120m，按每天3个班组编制，0.7m/班、 2.1m /天计算，需要120m÷2.1m/天=57天，按每月最少20天组织施工，需要57天÷20天/月=3个月零； ④.主、副水仓掘进136m, 按每天3个班组编制， 0.7m/班、 2.1m /天计算，需要136m÷2.1m/天=65天，按每月最少20天组织施工，需要65天÷20天/月=4个月； 以上掘进工程所需工日合计286天，15个月。 （2）翻拱砌碹工程 除甩车场、岔道需翻大拱90m外，其余均为内空2.5m的拱形，因此内空为2.5m的巷道为600m-90m=510m，按1.5m/天，每月最少20天组织施工，需要510m÷1.5 m/天÷20天/月=340天÷20天/月=17个月；甩车场、岔道按0.8m/天，每月最少20天组织施工，需要90m÷1.0 m/天÷20天/月=90天÷20天/月=5个月；合计430天，22个月。 （3）水沟、人行踏步等零星工程 排水沟全长600m，按20m/班、每天3个班计算，需用工日=600m÷（20×3）m/天=10天；人行踏步全长120m，按5m/班、每天3个班组计算，需用工日=120m÷（5×3）m/天=8天。 3、人行井延伸至950水平掘进作业按2个班组、7～8人/班组织施工； 三水平落平后，可按2～3个班组组织施工，根据一号井实际劳动能力情况进行分排。 4、实行工人轮休管理制度，每班每天最多只能轮休1人。 5、整项工程施工布置完工需要40个月。 五、施工巷道布置与支护工艺选用 （一）施工巷道布置 人行井与主井筒延伸联通掘进巷道为梯形断面布置，断面尺寸为（净断面）：上宽2.0m，下宽2.80m，净高2.2m（特殊地段另行规定），相窝深0.3m（详见支护结构图），相距为中—中0.7m，巷道坡度为30°（详见巷道布置图及断面设计图），斜井每掘进50m设置一个躲身洞。 （二）掘进巷道施工工艺选用 掘进巷道主要施工工艺为: 风压式凿岩机、风气煤钻、煤电钻、粪箕、锄头、抓子、U型1吨式矿车等，除渣方法，①从上往下掘进斜井时，采用人工上渣用绞车提升运出地面；②.平巷掘进时，采用耙斗机上碴，用柴油机运到井筒落平处再用绞车提升出体面；③.从下往上开拓时，采用U型胶溜槽溜渣；④.若从人行井开始开拓，所有渣子从人行井提升到二水平后，再从主井筒提升。 （三）支护材料选用 根据二水平巷道地质分析，巷道经过路线主要是煤巷和岩巷，受二水平开采的影响，可能局部地段有破碎和断裂现象，巷道属永久性使用巷道，因此支护时，先用11＃工字钢或相木支护后再改为永久性翻拱砌碹。 （四）支护工艺 1、巷道支护采用11号矿用工字钢或规格为16～20cm的相木进行支护，支护规格尺寸为：相距0.7m，相窝深30cm,梁头长2.0m，相长2.5m,底板净宽2.80m，相与底板夹角为80º，与梁头夹角为：100º（详细支护尺寸参见附支护图），采用劈柴及预制钢筋混凝土背板进行关背。在施工过程中，随着支护时间的延长及顶板压力的作用下，局部地段可能会产生支护工字钢变形现状，因此掘进过程中，要求一号井施工人员及管理人员应加强对巷道的检查管理，并做到及时发现及时修复。 2、翻拱砌碹规格尺寸规定及技术要求 （1）拱形规格尺寸：成型拱内空为2.5m，支砌墙石厚度不得小于40cm，墙石高1.1m，拱头高1.2m（内空）。 （2）技术要求 ①.将施工段支护拆出2米后，立即将顶板用相木托起并加以关背，确认关背严密、牢固后，方可进行卧底工作。 ②卧底工作结束后，检查是否符合技术尺寸要求，符合要 求后，方可进行铺底浇灌工作。 ③.铺底浇灌工作完成后，按要求支砌墙石。 ④.墙石支砌完后，架设拱圈、铺设模板、支砌拱石、接顶。 其他要求： (.由生产技术科全权负责中、腰线的测定和标记。 (.井口负责校验。验正后，工班按中、腰线要求进行施工。 (.施工人员必须严格安设计要求施工，不得随意更改中、腰线。 (.每天由生产技术科、井口负责检查施工达标情况。 （3）工程质量要求： (.翻拱墙石高度1.1m，净宽2.5m（巷道净宽），顶拱净 高1.2m，翻拱厚度不得小于0.4m（详见巷道断面图） (.拱与拱接口处，必须压缝，不得破逢。 (.空邦空顶处，必须用毛石充填。 (.水泥砂浆充填必须饱满，所用的砂浆标号为100#，配 比为：273公斤水泥配1.07方砂。 (.每翻完一拱后，必须对拱石及煤岩接触面的空间用黄泥 充填，充填必须严实，充填厚度不得小于30公分。 3、人行踏步及水沟施工技术要求 (.人行踏步设在进洞口左边墙，每台长度不得小于40cm、不得大于80cm，宽度20cm，高度15cm，用C20混泥土浇筑成。技术要求：水泥标号必须配够，表面必须光滑，不得有蜂窝麻面（参见施工断面图）。 (.