xx煤矿二期胶运辅运大巷工程.docx
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xx煤矿二期胶运辅运大巷工程
榆林神华郭家湾煤矿
5-1煤中央带式输送机大巷、5-1煤中央辅助运输大巷掘砌
施
工
组
织
设
计
中煤第三建设(集团)有限责任公司
二〇一一年十一月三十日
总工:
矿建副总工:
生产管理部:
安全环境部:
机电部门:
地质部门:
通风部门:
编制人:
编号:
ZM/71-SGZS-GJWEQ-01
版次:
A/0
生效日期:
发放号码:
受控状态:
第一章工程概况
一、工程概况
二、工程内容及工程技术特征
三、地质概况
第二章施工准备
一、技术准备
二、施工队伍准备
三、施工现场准备
四、设备材料准备
第三章施工工艺
一、施工方案的选择
二、巷道综掘施工工艺
三、巷道炮掘施工工艺
四、工程施工防治水措施
五、运输管理
第四章辅助生产系统
一、压风
二、排矸、运输
三、排水、供水
四、通风降尘
五、通讯、信号及照明
六、供电系统
七、测量
第五章施工进度计划及保证措施
一、工期安排
二、工期保证措施
第六章施工组织与管理
一、施工组织管理机构
二、施工管理
第七章施工质量标准及质量保证措施
一、采用的质量标准及质量管理目标
二、施工质量保证措施
三、质量保证体系
第八章施工技术安全措施、灾害预防和安全保证体系
一、安全工作目标
二、安全管理体系
三、安全管理措施
四、施工安全技术措施
五、机电管理
六、灾害预防
第九章文明施工及环境、职业健康保证措施
一、文明施工及环境保护措施
二、文物保护措施
三、职业健康保护措施
第十章冬雨季施工措施及地下管线等保护加固措施
一、冬雨季施工措施
二、地下管线及其它地上地下设施保护加固措施
前言
编制本施工组织设计大纲的指导思想是:
贯彻执行国家及本行业部门有关建设方针和技术政策,采用先进的科学技术,充分利用本公司的施工能力和技术经验,提高矿井建设的综合效益,在确保安全和工程质量的前提下,合理安排施工顺序及工程进度。
本着工期短、效率高、质量优、效益好的原则,建设本矿井。
严格贯彻我公司质量、环境、职业健康安全三体系即ISO9001、ISO14001、GB/T28001标准《管理手册》、《程序文件》中的相关规定,确保工程施工的每一个阶段、每一个环节、每道工序处于受控状态,从而确保工程质量。
本施工组织设计的编制依据是:
1、《榆林神华郭家湾煤矿5-1煤中央带式输送机大巷、5-1煤中央辅助运输大巷掘砌施工招标文件》及招标文件答疑、施工承包合同、施工设计图纸等;
2、矿山井巷施工:
(1)《煤矿井巷工程质量验收规范》(GB50213-2010);
(2)《煤矿井巷工程施工规范》(GB50511-2010);
(3)《煤矿安全规程》(2011年版)
(4)《防治煤与瓦斯突出规定》(2009年版)
(5)《煤矿防治水规定》(2009年版)
(6)《建设工程监理规范》(GB50319-2000)
(7)国家、省市和行业相关法律、法规、规范要求。
3、混凝土结构工程:
(1)《钢筋混凝土工程施工质量验收规范》(GB50204-2002);
(2)《混凝土质量控制标准》(GB50164-1992)
(3)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)
(4)《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52-2006)
(5)《混凝土外加剂》(GB8076-2008)
(6)《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119-2003)
4、工程焊接
(1)《钢筋焊接与验收规范》(JGJ18-2003)
(2)《钢筋焊接接头试验方法》(JGJ/T27-2001)
(3)《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499-2007)
第一章工程概况
一、工程概况
榆林神华能源有限责任公司郭家湾煤矿位于陕西神府矿区新民开采区西北部,位于榆林市府谷县城西北约65km处、神木县大柳塔镇东约30km处,行政区划隶属陕西省榆林市府谷县大昌汗乡管辖。
井田面积120km2,地质煤炭资源量约11.9699亿吨,矿井设计年生产能力8.0Mt/a和配套的选煤厂设计年生产能力10.0Mt/a。
榆林神华能源有限责任公司郭家湾煤矿位于陕西省府谷县大昌汗镇郭家湾工业园区内,矿井初步设计和施工图设计由中煤西安设计工程有限责任公司承担。
矿井开拓方式为斜井和立井联合开拓。
主斜井坡度为12°,斜长379.16m,净宽5200mm,半圆拱断面,净断面积18.93m2。
副斜井坡度为5.5°,斜长525.8m,净宽5600mm,半圆拱断面,净断面积21.2m2。
回风立井垂深为56米,净直径为6米。
三条大巷布置在郭家湾井田中部偏南区域的5-1煤层中,该煤层厚度为3.7-9.78m,平均厚度6.12m,西部煤层多含夹矸,多为一层,偶见二或三层夹矸,厚度0.15-0.54m,多为砂质泥岩。
分布规律西厚东薄,层位稳定,厚度变化较大。
煤层起伏变化较小,分布规律东北高西南低。
5-1煤层顶板岩性以粉砂岩为主,少量粉砂质泥岩和泥岩,厚度0.31~23.37m,普氏硬度系数3.50~2.50。
煤层底板岩性以细砂岩、粉砂岩为主,偶见中、粗砂岩和泥岩,厚度0.55~10.21m,普氏硬度系数3.2~1.4。
煤层普氏硬度系数0.8~1.4。
井筒位置地表被风积砂及冲积层覆盖,为透水不含水层,其下风化基岩较之新生界地层含水丰富,主要划分为风化岩含水层和碎屑岩裂隙水含水层。
5-1煤中央带式输送机大巷的正常涌水量9.16(m3/h);5-1煤中央辅助运输大巷的正常涌水量15.60(m3/h);5-1煤中央回风大巷的正常涌水量16.79(m3/h)。
5-1煤中央带式输送机大巷、5-1煤中央辅助运输大巷为矿井永久巷道,承担矿井主运输及辅助运输,5-1煤中央回风大巷为矿井永久巷道,承担整个矿井的回风任务。
巷道掘进方式采用综掘机掘进。
三条大巷开口段招标总长度为608.85米,5-1煤中央带式输送机大巷和5-1煤中央辅助运输大巷招标总长度5379.89米,5-1煤中央回风大巷招标总长度为4628.05米。
二、工程内容及工程技术特征
1、工程内容
三条大巷开口段招标总长度为608.85米,5-1煤中央带式输送机大巷和5-1煤中央辅助运输大巷招标总长度5379.89米。
本此工程量共计5988.74米。
5-1煤中央带式输送机大巷工程量为2455.47米,宽5400mm,高3850mm,矩形断面,净断面积为18.7m2,包括掘进、挂网、锚索、水沟、喷砼、砼底板。
5-1煤中央辅助运输大巷工程量为2274.28米,宽5600mm,高4100mm,矩形断面,净断面积为20.5m2,包括掘进、挂网、锚索、水沟、喷砼、砼底板。
三个大巷开口段工程:
5-1煤中央带式输送机大巷开口段工程量为231.65米;5-1煤中央辅助运输大巷开口段工程量为125.8米;5-1煤中央回风大巷开口段工程量为37.4米;联巷及调车硐室工程量为214米;合计:
608.85m。
5-1煤中央带式输送机大巷工程量为2234.82米;5-1煤中央辅助运输大巷工程量为2181.48米;临时水仓掘进34米;主辅运大巷之间联巷578米;首采面315103开口部分351.6米;合计:
5379.89m。
2、技术特征
(1)5-1煤中央带式输送机大巷开口段工程量为231.65米,宽5400mm,高3850mm,矩形断面,净断面积为18.7m2,包括掘进、挂网、锚索、水沟、喷砼、砼底板。
(2)5-1煤中央辅助运输大巷开口段工程量为125.8米,宽5600mm,高4100mm,矩形断面,净断面积为20.5m2,包括掘进、挂网、锚索、水沟、喷砼、砼底板。
将施工图中巷道掘进高度4200mm变为4100mm,喷浆及砼底板厚度不变。
(3)5-1煤中央回风大巷开口段工程量为37.4米,净宽5200mm,矩形断面,净断面积为19.76m2,掘进断面积为21.06m2,包括掘进、挂网、锚索、水沟、喷砼、暂不打砼底板。
(4)开口段联巷及调车硐室工程量为214米。
联巷净宽5600mm,高3800mm,矩形断面,净断面积为19.98m2;调车硐室的掘进尺寸为5000×3500,净断面为4800×3400。
联巷不施工底板,调车硐室施工底板。
(5)5-1煤中央带式输送机大巷工程量为2234.82米,宽5400mm,高3850mm,矩形断面,净断面积为18.7m2,包括掘进、挂网、锚索、水沟、喷砼、砼底板。
底板厚度150mm,砼底板标号为C30。
(6)5-1煤中央辅助运输大巷工程量为2181.48米,宽5600mm,高4100mm,矩形断面,净断面积为20.5m2,包括掘进、挂网、锚索、水沟、喷砼、砼底板。
将施工图中巷道掘进高度4200mm变为4100mm,底板厚度200,砼底板标号为C30。
(7)在主辅运大巷之间的保安煤柱内施工一个措施联巷,作为临时水仓使用,共计掘进34米。
水仓规格均为长×宽×高=24000×5400×1500mm,共需φ18×1200mm的锚杆360套、10#铅丝网片240.3m2、C20混凝土24m3、砖33.6m3,100#砂浆0.4m3。
(巷道断面及支护参数以联巷为准)
(8)主辅运大巷之间联巷578米(17个联巷,每个联巷34m),净宽5600mm,高3800mm,矩形断面,净断面积为17.3m2,包括掘进、挂网、喷砼。
(9)首采面315103开口部分包括315102工作面回风巷106.9米、315103工作面带式输送机巷49.4米及联巷19.5米,共计175.8米;315103工作面回风巷106.9米、315104工作面带式输送机巷49.4米及联巷19.5米共计175.8米。
合计351.6米。
(10)支护参数
喷射混凝土强度等级为C20,混凝土添加BR-2型防水剂,加入量为水泥用量的10%,抗渗等级S6;铺底混凝土强度为C30。
锚杆采用全长树脂锚固,大巷顶锚杆采用φ18×2100的A3圆钢锚杆,帮部采用φ16×1600的A3圆钢锚杆,树脂药卷型号为CK2350型树脂,每根锚杆使用一个树脂药卷,用水泥沙浆注满未充满的钻孔;托板选用Q235型钢板,规格为120×120×8mm。
钢筋网采用φ6.5mm(Ⅰ级圆钢、网格90×90mm)。
锚索使用直径15.24mm、长6.5m的钢绞线,间排距为2.0×2.5m,菱形布置,锚索全长锚固,树脂型号及规格与锚杆相同;锚索拉拔力不小于200KN,锚索托盘采用16号槽钢,长300mm。
中央带式输送机大巷、中央辅助运输大巷、中央回风大巷沿煤层底板布置,辅助运输大巷、回风大巷的坡度和标高可根据施工过程中的煤层实际附存情况作相应调整。
三、地质概况
1、巷道围岩特征
岩巷段:
巷道穿越新生界地层和侏罗系中统延安组延安组第二段地层,到达延安组第一段顶部的5-1煤层。
其新生界地层松散层由风积砂和冲洪积砂卵石层组成,在此处厚度为6.68m,表现为地层强度低,变形量高,平面及垂向均一性较差,即工程特性差,稳定性差;而基岩段延安组第二段地层在此处平均厚度为40.12m,上部岩体因风化破碎,岩体不完整,下部岩体完整,表现为风化岩以软岩为主,正常基岩以中硬岩石为主。
煤巷段:
掘进煤层为5-1,该煤层直接顶、底板均为粉砂岩,直接底少部分区域为细砂岩,岩石含有较高的粘土矿物和有机质,以发育较多的水平层理、小型交错层理、节理裂隙和滑面等结构面为特点。
所涉及的粉砂岩平均饱和抗压强度30.70Mpa,软化系数0.59,属中硬类易软化岩石,岩石质量中等,岩体中等完整。
老顶以中粒砂岩和细粒砂岩为主。
原生结构面一般有块状层理、槽状层理、大型板状交错层理,单层厚度大,构造结构面不太发育。
细砂岩平均饱和抗压强度为28.64Mpa,软化系数0.53,中砂岩平均饱和抗压强度为23.98Mpa,软化系数0.57,属中硬类易软化岩石。
岩石质量好,岩体较完整。
2、地质构造概况
岩巷段巷道穿越地层主要由新生界地层和侏罗系中统延安组地层组成,新生界地层(松散层)主要由第四系风积砂和冲洪积卵石层组成,厚度2.1~22.15m;侏罗系中统延安组第一段顶部5-1煤上覆风化基岩揭露厚度13.70~19.74m,其中强风化层约5~8m,岩性多为细砂岩,具块状层理和微波状层理,风化裂隙发育,裂隙面见有铁质浸染,上部1~1.5m全风化层为半固结状;正常基岩揭露厚度为40.12m,岩性以中细砂岩、粉砂岩、煤层为主,层理以小型交错层理为主,其他层理类型次之,砂岩成分主要由石英长石组成,含少量云母及暗色矿物分选中等磨圆中等,多数为泥质胶结,局部钙质胶结。
煤巷掘进地段煤层基本为倾向西南、倾角小于1°的F19断层下盘,掘进方向上煤层底板总体趋势为正坡,中间有宽缓起伏,相对高差小于5m。
掘进巷道处于三不拉断裂带F19断层的下盘,根据最新三维地震资料显示,巷道掘进部分没有受到派生、新生断层的影响,但巷道基本平行于断层设计,且据断层位置约为100m,会受到断层形成节理和小型褶皱的影响,值得注意。
根据三维地震资料显示,在巷道掘进到3740米的位置时,将会遇到DF11号断层,该断层与巷道斜交,断距0-3m,倾角46°,要注意在该区域的顶板支护及防排水工作。
3、水文地质情况
井筒位置地表被风积砂及冲积层覆盖,为透水不含水层,其下风化基岩较之新生界地层含水丰富,主要划分为风化岩含水层和碎屑岩裂隙水含水层。
据区内地质及水文地质资料,井筒位置靠近三不拉断裂带附近,基岩裂隙发育,水文地质条件复杂。
但井筒施工前不需进行专门的降水工作,由于开挖面积较大,开挖前期风化基岩内有一定的静储量,施工过程中应加强排水工作。
再是风化基岩段含水,且岩体破碎,建议加强井筒井壁的支护工作,护壁宜采用砼砌方法,同时进行防渗漏处理。
同时由于基岩裂隙承压水及断裂带构造承压水含水层富水性差异较大,据调查离场地500m的漠源镁业大口径井内侧单个钻孔(孔径91mm)涌水量20~30m3/h,井筒施工时也应该引起高度重视。
主运大巷、辅运大巷、回风大巷正常涌水量计算时,断层水有断层保护煤柱不予考虑,牛川~窟野河侧向补给距离较远也不予考虑,由于金水煤矿开采的是4号煤层,而4号煤层和5号煤层层间距约50米,层间有泥岩和粉砂岩,即采空区积水对大巷影响不大,也不予考虑。
故主运大巷的涌水量计算只考虑降水入渗量和孔隙、裂隙水,计算采用检3、检4、风1、G22-2、G22-7、GJ6等7个水文孔对延安组抽水试验资料的结果,影响半径R=2H(KH)1/2,主运大巷48.76m、辅运大巷61.54m、回风大巷67.95m。
而主运大巷与辅运大巷之间的距离仅有34m;主运大巷与回风大巷之间的距离也是仅有34m。
故主运大巷只计算其巷道上部岩层的静储水量,采用公式
Q正常=LBHμ/t计算:
L——补给长度(巷道),图上量得为主运大巷2828m;
H——巷道处水位或潜水含水层厚度,主运大巷43.52m;
B——计算净宽度,73.6m;
μ——给水度,取0.01t——预计疏干时间,t=1a;则主运大巷的正常涌水量Q正常=LBHμ/t=9.16(m3/h)
故辅运大巷与回风大巷采用孔隙、裂隙水(Q正常),水平巷道涌水量计算(承压水~潜水完整性,单侧进水)公式:
Q正常=LK((2H-M)M-h2)/R/2计算:
L——补给长度(巷道),图上量得为主运大巷2828m、辅运大巷2862m、回风大巷3094m;
K——渗透系数,检4、风1、G22-2、G22-7、GJ6的平均值0.00721m/d;
H——巷道处水位或潜水含水层厚度,主运大巷43.52m、辅运大巷50.83m、回风大巷54.30m;
M——承压含水层厚度,取检3、检4、风1的平均值,32.1m;
R——影响半径,R=2H(KH)1/2,主运大巷48.76m、辅运大巷61.54m、回风大巷67.95m;
则辅运大巷的正常涌水量Q正常=15.60(m3/h);回风大巷的正常涌水量Q正常=16.79(m3/h);
在煤巷的掘进过程中,充水来源多为基岩及煤层裂隙水,对掘进工作面的影响较小,
但由于巷道靠近F19断层及穿过DF11断层,F19可能存在的派生裂隙及DF11断层都是潜在的充水通道,很可能沟通上部松散层含水或金水煤矿小窑采空区积水,因此在掘进过程中,尤其是可疑地段,要加强防排水措施,保证工作面的安全生产。
第二章施工准备
一、技术准备
1、组织技术与管理人员认真审阅图纸,学习技术规范,组织图纸会审,并在此基础上编制实施性施工组织设计、施工技术措施、项目质量计划、填报项目开工报告,准备好各种技术资料和表格,开工前对技术人员、管理人员及施工人员做好技术交底。
2、组织测量人员做好接点复测工作,按业主提供的导线、水准点进行全面复核校验。
3、试验人员尽早进行试验、检验和各种强度混凝土配合比的试验。
二、施工队伍准备
1、为确保本工程施工速度和工程质量,特在本公司内精选素质好、经验丰富、从事过二次以上类似工程施工的施工队伍进场施工。
2、根据施工进度情况,按总体施工计划,陆续组织各作业队、各岗位、各工种人员进场,所有人员在上岗前10天到岗,以便了解现场情况,按本公司通过的质量、环境、职业健康安全三体系即ISO9001、ISO14001、GB/T28001标准。
以及ZMSJ/QEO-CX-2008《培训控制程序》要求组织学习培训。
三、施工现场准备
第一批人员进场后,要及时开展进场四通一平的准备工作,施工必须的生活、办公、卫生、生产等临时设施,工广临时设施布置,遵循“方便实用、文明施工、节约用地、安全可靠、兼顾环保、CI达标、尽可能避开永久建筑物”的原则。
四、设备材料准备
我公司施工技术力量雄厚,装备精良,有充足的大型矿井施工成套机械化设备。
由公司机电、试验、材料供应部门组织设备、仪器、周转材料等调运工作,确保施工设备、试验、检验设备、测量设备等迅速进场。
其余设备和周转材料根据工作进度工程进展情况,按计划陆续进场。
组织物资供应人员进行市场调查,按本公司质量、环境、职业健康安全三体系即ISO9001、ISO14001、GB/T28001标准,以及ZMSJ/QEO-CX-2008《物质采购控制程序》,选择合适的供应商,落实货源,安排订货计划,设立堆放场地,搭设库房等。
项目部成立以项目经理为组长,项目副经理及各施工队队长为副组长,各相关部门负责人为组员的材料设备供应管理机构,负责本工程的材料设备供应工作。
工程物资的采购、供应和管理将严格执行我公司规定的物资管理办法,工程所需材料均严格按程序采购、供应和管理。
接到中标通知书后,我公司将尽快组织物资采购人员进行市场调查,确定各种材料的供货地点和运输方式,并保证采购的所有材料质量合格、价格合理、供应及时。
同时在施工过种中做好季节性材料储备,避免停工待料现象发生。
施工中应根据进度计划编制各种材料、设备、工器具供应计划,并落实设备、材料、工器具的进场与保管。
提前落实各种材料的货源及采购,特别是钢材、木材、水泥以及砂、石等大宗材料,并做好材料复试验工作。
对于进点后立即开展的施工项目,其设备、工器具各种施工材料均应提前充分准备。
在设备配置时,应选调性能良好、低污染、高效率的配套设备,入场前均进行检校,确保投入施工现场的每台机械状态良好。
对于控制工期的项目和施工中需要连续运转使用的设备考虑一定的备用量,避免因设备故障而影响工期或造成损失。
为充分发挥机械设备的性能,在进行机械选型配备时,将若干在主要参数方面彼此协调一致的机械设备组成专门机组,配套使用,充分发挥机械的群体效能,使机械化施工达到理想效果。
主要机械设备表(表2-1)。
表2-1施工机械设备表
序号
设备名称
型号规格
数量(台)
厂牌
出厂时间
额定
功率
(kw)
生产
能力
备注
小计
其中
自有
租赁
1
综掘机
EBZ200
2
2
沈阳
2010
321
2
刮板机
SGD-320/22
2
2
淮北
2011
22
3
固定皮带机
DTL-80/40
2
2
山东
2011
55
4
伸缩皮带机
DSJ-80/40
2
2
山东
2011
2×55
5
运输车
WC3
8
8
山西
2011
5
搅拌机
JS-500
2
2
方圆
2010
18.5
25m3/h
6
喷浆机
ZP-Ⅶ
4
4
江西
2011
5
7
局扇
FBD-NO7.1-Ⅱ
4
4
侯马
2009
2×30
8
压风机
SA-120A
2
2
徐州
2010
130
20m3/h
9
压风机
SA-250A
1
1
徐州
2010
250
40m3/h
10
排水泵
MD85-45×4
2
2
博山
2011
75
11
风泵
QOB-15N
6
6
泰安
2011
12
激光仪
JK-3
4
4
江西
2010
13
矿灯充电架
KTSB-102
2
2
安源
2010
14
钻机
MK-4
1
1
西安
2010
15
15
注浆机
2TGZ-60/210
1
1
葫芦岛
2011
7.5
16
风钻
YT-28
8
8
沈阳
2011
17
砼震动器
ZNQ-50
4
4
沈阳
2011
18
风镐
BQF-50/25
20
20
沈阳
2011
19
矿用混凝土输送泵
HBTS-15
2
2
泰安
2010
20
锚杆钻机
MQT-130
4
4
山东
2011
21
电力变压器
S7—500/10
1
1
徐州
2010
22
电力变压器
S11—M—630/10
1
1
徐州
2009
23
移动变电站
KBSGZY-500
1
1
徐州
2009
24
移动变电站
KBSGZY-400
3
3
徐州
2010
25
综保
BBM1-4
6
6
徐州
2011
26
低防开关
KBZ-400
7
7
徐州
2011
27
低防开关
KBZ-200
6
6
徐州
2011
28
风机开关
QJZ-2×120
4
4
徐州
2010
29
高压隔爆开关
14
矿方
30
泵房离心水泵
P=75kw,U=660v
2
矿方
31
潜污泵
P=45kw,U=660v
2
矿方
32
变压器
315KVA
2
矿方
33
配电开关
80A
5
矿方
34
综保
照明综保
1
矿方
35
高架胶带机
DSJ-120/75
2
75
矿方
36
胶带机
DSP-1080/1000
3
160
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