山丹县新唐矿业有限责任公司 中央回风立井施工作业规程
第一章 概况
一、工程概况:中央回风立井位于约3号钻孔东北80米处,为新凿井筒,地表均为戈壁、临时建筑,井下巷道均未施工。
二、工程名称及技术参数 该工程名称为中央回风立井。
中央回风立井坐标为X=4288193.408,Y=34413092.342,Z=1825.50m(井口),井筒倾角900,井筒直径3.5m,净断面积9.6㎡。
三、施工的目的及用途
1、中央回风立井担负矿井一采区回风任务,兼作井下人员安全出口。。 2、中央回风立井服务年限为9.1年。 四、巷道设计工程量
中央回风立井总工程量460m,井颈段25m,正常段435m。和正顶槽、正三槽、正中槽、正二槽、正底槽煤层相通。
五、开竣工时间:2015年11月开工至2016年8月完工,工期10个月,进度平均46米/月。
六、编制依据
1、兰州煤矿设计研究院《山丹县新唐矿业有限责任公司平坡三、五号井初步设计》 2、以兰州中诚信工程安全咨询有限责任公司设计的《中央回风立井井颈及井筒结构平剖面图》施工图纸为依据
3、《平坡三五号井中央回风井井壁结构纵剖面图、断面图》
4、《平坡三五号井中央回风井井筒地质预想柱状图》(参照约3钻孔,井筒布置在约3钻孔附近)
5、《煤矿井巷工程施工规范》(GB50511-2010) 6、《煤矿井巷工程质量验收规范》(GB50213-2010) 7、《煤矿建设安全规范》(AQ1083-2011) 8、《煤矿安全规程》(2014版)
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陕西德源矿业投资有限公司驻山丹县新唐矿业三、五号井项目部
第二章 地质概况
第一节 地面相对位置
山丹县平坡煤矿三、五号井田,原属于平坡煤矿之一部分,位于山丹县城西南约10km处,行政区划属山丹县清泉镇管辖。其地理坐标为:东经:100°58′45″~ 101°01′01″北纬: 38°41′06″~ 38°45′06″,井田面积13.1512平方公里。山(丹)--民(乐)公路通过本井田,并在山丹县城与国道312线相接。自山丹县东距武威174km,西距张掖市60km,对外交通便利。本区地貌为平缓的丘陵地带,丘陵顶部多呈椭圆形,东西走向,其相对高差10~20m,地形总的趋势东南高而西北低,矿区海拔最高为1820m,最低为1767m。本区矿区南面有祁连山,山势陡峻终年积雪;矿区北面有龙首山,主峰狼亚巴顶海拔为2796m;在南北二山之间形成了狭长的平原及丘陵地带,即为河西走廊地区,平坡煤矿即位于丘陵地带之上。另在矿区东北边缘,由于后期岩浆活动而产生较新的山势,如嘹高山、眉毛山,海拔在2058m,该区山脉大致呈东西走向,相互平行排列。
第二节 气候条件
矿区无常年性地表迳流,仅在暴雨期有暂时性洪水。气候属大陆性干燥气候,多风少雨,据甘肃省山丹县气象观测资料,日温差20℃左右,夏季最高温度35.5℃,冬季最低温度-24℃。平均年降水量208.5mm,年蒸发量2009.7mm,气候干燥,降水多集中在七、八、九三个月。无霜期80~160天,冰冻期为当年十一月至翌年三月,最大冻土深度0.68m。春秋两季为多风季节,风向以西北风和东南风为主,最大风力可达7~8级。依据《建筑抗震设计规范》GB50011—2001,设计基本地震加速度值(g)为0.10,对照地震烈度7度。
第三节 地质条件
1、井筒穿过表土层及岩层特征由上至下分别为: (1)、第四系酒泉组(Q2j)
不整合于临夏组之上,构成区域内大片戈壁滩,砾石多为变质岩及火成岩,一般厚度在50m左右,黄土一般在山头北坡,平均厚度2m左右。现代冲积土,分布于戈壁滩中低洼平坦处,厚2~3m。
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(2)、第三系临夏组(N2l)
与下伏老地层均呈不整合接触,底部有一层淡红色石灰岩,厚度1米左右;往上为石灰质胶结的浅灰色砂岩,上部为浅红色砂质土及粘土层,厚度变化很大。
(3)、二叠系(P)
a、二叠系下统大黄沟群(P1dh)
下段(P1dh1),主要为紫灰色砂岩,呈细粒状,间夹砾岩及砂质页岩,本层底部为一层6米细砾岩,绿色泥质胶结而疏松,为太原群与大黄沟群分界之标志层(K4),共厚75m。
上段(P1dh2),主要为灰色、紫灰色粗砂岩及砾质砂岩互层,砾径3~4cm,其底部为砖红色细砂岩,砂质胶结,有很多长石风化之斑点,厚为10米左右,为平坡煤系之标志层(K5),其上为P1yg中部一层紫色粗砂岩,铁质胶结,表面风化疏松,内含微量白云母及绿色矿物,为平坡煤田标志层(K6)。本群地层厚度119m。
b、二叠系上统窑沟群(P2yg)
主要为紫红色砾质砂岩及灰色粗砂岩,呈块状,底部为一层厚30米的紫红色砾质砂岩,砾石大小不均,分布极不规律,砾石多为石英为主,为标志层(K7),其上为浅灰色砂岩,砾质砂岩互层。
(4)、石炭系上统太原群(C3ty)
为平坡煤田的含煤地层,出露于平坡向斜西翼之边缘地带。本群岩层共分四段,即C3ty1、C3ty2、C3ty3、C3ty4,在井田内出露完整,倾角一般不超过40℃。
2、构造:从现有的资料分析,该区域内呈单斜构造,没有断层、陷落柱。 3、煤层特征:
三、五号井田煤层特征表 厚度(m) 最小~最大 平均 0.06~1.23 正顶槽 0.60 0.22~1.10 正三槽 0.67 正中槽 正二槽 <0.40 层间距 (m) 0.92 顶板 底板 结构 简单 中等 简单 简单 简单 连续性 稳定性 连续 较稳定 连续 较稳定 不连续 不稳定 较连续 较稳定 连续 较稳定 备注 局部可采 局部可采 不可采 局部可采 局部可采 0.15~1.36 0.46 0.33~1.65 正底槽 0.72 黑色页岩 铝质页岩 铝质页岩 砂页岩 石英砂岩 7.49 石英砂岩 页岩 8.71 砂岩 页岩 3.01 铝质页岩 3 陕西德源矿业投资有限公司驻山丹县新唐矿业三、五号井项目部
第四节 井筒水文地质特征
1、河床中冲积层自由水:砂河由于其流域很短(就在本矿区的丘陵地发源),受水面积较小,蒸发量大,降雨量小,唯有在下暴雨时河床中才有短时间的水头出现,但暴雨后约数小时立即干涸,所以河床终年多呈干涸无水状态,为间歇河,河床由细砂、中砂、粗砂及小砾石组成,成分变化不大,河床底部是窑沟群之砂岩,从岩性上看是易透水岩层,此二层互相串通故开井时应考虑。
2、层间水:由于矿井尚未做井筒检查孔,故矿井井筒水文地质参照地质勘探报告资料及平坡一、二、三、四已生产矿井揭露的涌水情况,其主要含水层为窑沟群,次之为大黄沟群和太原群第四层。
3、窑沟群:由砂砾岩、砂岩组成,颗粒不均,胶结松散裂隙多,地层厚度一般为100多米,距地表约2m左右。根据三、五号井田产5号孔孔深300m,煤系地层混合抽水静止水位19.80m,单位流量0.00825l/s.m;产3号孔孔深417m,静止水位21.33m,单位流量0.0007l/s.m;补10号孔孔深115m,静止水位44.4m,单位流量0.0319l/s.m。
4、大黄沟群:由粗细砂岩、砾岩组成,颗粒较均匀,一般距地表为130m左右。根据岩性来看易透水,根据三、五号井田产5号孔抽水结果来看,单位涌水量q=0.009l/s.m,渗透系数K=0.005m/昼夜,本井田内48号孔打到245.03m时发现漏水,每小时漏水为0.26m3/h,单位涌水量q=0.0628l/s.m。
5、太原群第四层:由砂岩、页岩组成,砂岩胶结较好,页岩多为泥浆,其厚度一般为79.6m,距地表深度为360m。据一号井田补10号孔在K3时(111.83m),发现漏水(裂隙),抽水后得单位涌水量q=0.0319l/s.m。渗透系数K=0.19m/昼夜,含水甚少。
以上三层含水层没有很好隔水层相隔,三层是互相串通的。
6、综上所述大气降水和含水层对矿井充水影响不大,但施工过程中必须注意采空区积水。
第五节 瓦斯、煤尘
1、瓦斯
五号井未做过瓦斯鉴定报告,因与三号井属同一煤层,暂按三号井鉴定结果为准。平坡煤矿三号井瓦斯等级于2006年10月由甘肃西部煤炭工业科学技术研究中心鉴定,根据鉴定报告,矿井CH4相对涌出量为1.92m3/t, CO2相对涌出量为3.07m3/t,矿井为低瓦斯矿井。
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2、煤尘和煤的自燃倾向
五号井未做过煤尘爆炸性、煤层自燃倾向性鉴定报告,因与三号井属同一煤层,暂按三号井鉴定结果为准。三号井煤尘爆炸性鉴定报告及煤层自燃倾向性试验报告均于2003年6月由煤炭部甘肃省煤炭质量监督检验站鉴定,根据鉴定报告,火焰长度大于400mm,岩粉量为80%,煤尘具有爆炸危险性,煤层属不易自燃煤层。
3、地温
未发现地温异常。
第三章 井筒设计布置与支护说明
第一节 井筒布置情况
中央回风立井布置在约3号钻孔东北80米处,净直径3.5米,净断面9.6㎡,井筒垂深460.0米,井筒落底于正底槽煤层底板,中央回风立井井筒内装备梯子间,担负一采区回风任务,兼做安全出口,中央回风立井地面标高+1825.0m,落底标高+1350.0米,在正底槽煤层布置东北、西南向1365回风石门。
第二节 井筒支护形式
中央回风立井设计为圆形,净直径3500㎜,井颈段长25m,支护厚度600mm,支护方式钢筋混凝土浇筑;25-125m支护厚度350mm,支护方式为钢筋混凝土浇筑;125-460m,支护厚度350mm,支护方式:混凝土浇筑。
⑴、井颈段0-25m:钢筋混凝土支护,内外竖筋φ22@280㎜,内外环筋φ25@220㎜,混凝土浇注厚度600㎜,强度C30。
壁座22.937-24.52m:壁座外掘进高度1583㎜,内掘进高度250㎜,掘进宽度1000㎜,呈倒梯形,架立筋φ18@300㎜,槽环筋φ18㎜*2,联系筋φ14@300㎜,混凝土浇注,强度C30。
⑵、基岩段25-125m,钢筋混凝土支护,内外竖筋φ18@300㎜,内外环盘φ20@300㎜,混凝土浇注厚度350㎜,强度C30。
⑶、基岩段125-460m,混凝土支护,厚度350㎜,强度C30。
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