二、编制依据:
1、本工程施工图纸及工程合同。 2、《煤矿安全规程》
3、《矿山井巷工程施工及验收规范》(GBJ213-94) 4、《煤矿井巷工程施工及验收规范》(GB50213-2010) 5、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》(MT5009-94) 7、《煤矿测量规程》
8、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)
9、其它与本工程有关的国家及部颁现行的各种技术规范、规程、规定及法律、法规。
第二章 地面相对位臵及地质水文情况
第一节 地面位臵
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119.26km2,地质煤炭资源量约11.97亿吨,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。
第二节 煤(岩)层赋存特征
一、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沙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,直接顶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矿压强度30.70Mpa,软化系数0.59,属中硬类易软化岩石,岩石质量中等,岩体总等完整。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,
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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。
井筒位臵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,井筒位臵靠近三不拉断裂带附近,基岩裂隙发育,水文地质条件复杂。但二期工程开口段施工前不需进行专门的降水工作,风化基岩内有一定的静储量,施工过程中加强排水即可。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,施工时需高度重视。
根据地测中心提供的《郭家湾煤矿矿建二、三期工程涌水量预算报告》给出主运大巷、辅运大巷、回风大巷正常涌水量分别为9.16(m3/h)、15.60(m3/h)、16.79(m3/h)。在掘进过程中,尤其是可疑地段,要加强防排水措施,保证掘进工作面的安全生产。
二、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数 1、瓦斯成分为N2-CH4,一般不会对掘进造成危害。
2、煤尘掘进进行到井底可能会以有爆炸的危险,需注意采取综合防尘措施。 3、煤的自燃不自燃~很易自燃,堆放量大和堆放时期长时,能引起自燃,宜消除或减少自燃因素。
4、地温正常,无地热危害。
第 三 节 地质构造
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~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,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
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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,且据断层位臵约为100m,会受到断层形成节理的小型褶皱的影响,根据三维地震资料显示,在巷道掘进到3740米的位臵时,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。
第四节 水文地质
井田水文地质类型属二类一型,即为孔隙裂隙弱至中等含水层间接充水为主的、水文地质条件简单的矿床。井田直接充水含水层为季节性河流和小的泉水,无常年性的河流。
煤21-1顶部中粗砂岩含水层多分布于中南部铁厂沟向斜核部及北翼的煤18与煤
21-1
之间,分布不稳定,厚度变化较大,多位于煤18顶底及煤21-1顶部,局部为煤18
直接顶底板或煤21-1直接顶板。含水层埋深38.68~120.67m层底标高762.74~917.0m;厚3.69~31.37m,平均厚度12.73m。岩性以灰白色中粗砂岩为主其次为砂砾岩,由南向北、自东到西粒度变粗,厚度变薄,泥质胶结程度变弱,因岩石裂隙不发育且补给条件差,透水性差:水位埋深41~109.65m,水位标高840~849.85米m,单位涌水量q为0.007~0.000073L/s.m,渗透系数k为0.018~0.0011m/d,矿化度3.66~4.13g/l,pH值7.5~8.2,水温14~17°C,水化学类型为SO4.C1-Na或C1.SO4-Na.Ca型。该含水层是煤21-1回风大巷掘进充水因素。
21-1煤层辅助运输大巷掘进过程中,局部有淋水现象,由于含水层节理裂隙不发育,渗透性弱,接受补给条件差,表现为弱含水,具承压性,其含水性随埋藏条件自上而下逐渐变弱,矿化度逐渐增高。根据勘探报告和已掘巷道综合分析,预计涌水量不大于2m3/h。因此本巷道水文地质条件简单,预计巷道掘进过程中局部会出现淋水。施工过程中若出现地质情况异常,涌水量和水压突然加大时,停止施工,及时采取探放水措施。
巷道掘进时备好排水能力不低于10m3/h的排水设备,完善排水系统。
第三章 巷道布臵及支护说明
第一节 巷道布臵
掘进巷道布臵在5-1煤层,巷道布臵位臵见郭家湾矿建二期(招标工程量2014.01.01)(见放大附图)。
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第二节 支护设计
一、巷道形状及断面
设计巷道形状均为矩形,其断面参数见表3-1巷道尺寸参数表。 表3-1 巷道尺寸参数表 参数 名 称 回风大巷 回风大巷联巷 调车硐室 马头门之间的联络巷 临时风井联巷 合计进尺(m) 二、巷道支护形式 顶支护形式:锚网喷+锚索 帮支护形式:锚网喷 三、巷道支护材料 (一)顶支护材料:
锚杆规格:φ18mm×2100mm A3圆钢锚杆。 锚固剂规格:MSCK2350型树脂锚固剂。
锚杆托盘:长×宽×厚=120×120×8mm的蝶形铁托盘。 网片规格:φ6.5mm圆钢焊接,网孔90×90mm。 锚索规格:φ15.24×6500mm,钢绞线。
锚索托盘规格:300×300×14mm的Q235型钢板。 (二)帮支护材料:
锚杆规格:φ16mm×1600mm A3圆钢锚杆。
锚杆托盘:长×宽×厚=120×120×8mm的蝶形铁托盘。
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断面编号 宽/m 高/m 断面积/m2 数量 长度/m A-A B-B C-C E-E F-F 5.4 5.6 5.0 5.4 3.0 3.9 3.8 3.5 3.9 3.0 21.06 21.28 17.5 21.06 9.0 1 13 16 1 1 3988.6 449.8 95.98 80 13.67 4628.05 锚固剂规格:MSCK2350型树脂锚固剂。 网片规格:φ6.5mm圆钢焊接,网孔90×90mm。 四、巷道支护参数 (一)顶支护参数:
锚杆间排距为1000×1000mm,矩形布臵,每孔放MSCK2350型树脂锚固剂1支;钢筋网压在锚杆里,网片搭接100mm;锚索间排距为2000×3000mm,矩形布臵,每孔放MSCK2350型树脂锚固剂3支。 (二)帮支护参数
锚杆间排距为1100×1200mm,矩形布臵,每孔放MSCK2350型树脂锚固剂1支;钢筋网压在锚杆里,网片搭接100mm。 五、质量标准
(一)锚杆:间排距=顶部1000×1000mm帮部 1100×1200mm,±100mm。 孔 深:顶2050mm、帮1550mm(0—+50mm)。 外露长度:≤50mm。
锚杆角度:与井巷轮廓线的角度或岩层夹角≥75°。
锚杆眼要按线布臵,锚杆应优先垂直于岩层层理面,其次垂直于巷道轮廓线,托盘紧贴岩面,锚杆预紧力矩不小于100N〃M,锚固力不小于50KN。 (二)金属网:搭茬100mm。
(三)锚索:间排距=2000×3000mm±200mm。 孔深:6250mm (0—+50mm)。 外露长度(露出锁具)≤150mm。 锚固力(拉拔力)不小于150KN。
第三节 支护工艺
一、支护方式 一、临时支护
(一)采用吊挂前探支架做为临时支护,前探梁选用90×90mm的三根方形钢制材料制作,长度不小于10m,间距不大于1.2m,用金属锚杆和吊环固定,吊环形式为倒梯形,宽面朝上,以防止前探梁滚动,每根前探梁不少于2个吊环。吊环用配套的锚杆螺母固定紧,前探梁最大控顶距离7m,前探梁上方用规格为:长×宽×厚=1500×
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