矿大矿建毕业设计

1、前 言作为矿井建设专业的学生，在完成教学大纲所规定的基础课、专业基础课、专业课的学习之后，进行一次毕业设计是十分必要的。这不仅是自己所学知识的全面检查，更重要的是对利用基础知识和专业技能解决实际工程问题能力的一次综合训练，是知识和能力的精炼与升华。一学期的毕业设计是非常紧张的，但却又是非常充实的，也是卓有成效的。通过这一次毕业设计，我熟悉了矿井建设中施工组织设计编制的内容和流程，掌握了矿井建设工程施工的基本技术和方法。为了更好地进行毕业设计，我在各方面都作了充分的准备。毕业设计之前，我在河南永城的城郊煤矿进行了为期四周的毕业实习。实习期间，我实地考察了矿建设计与施工的具体方法和工艺，并且有针对

2、性地收集了相关的设计原始资料。在动手开始设计之前，我对以前所学的专业知识作了一次简单扼要的复习，而且查阅了大量与本次设计有关的文献和资料。设计过程中，我按照煤炭部矿山井巷工程施工及验收规范和煤矿安全手册，以建井工程手册以及相关文献为参考，以城郊矿井初步设计为依据，编写了城郊矿井施工组织设计。本设计的专题部分，是我在老师的指导和自己查阅相关资料的基础上完成的。在专题论文的写著过程中，我查阅了大量的相关文献，并且进行了实地考察。在此基础上进行整理、分析，最后得出了结论。专题论文的写著，使我得到了从事技术研究工作的基本训练。通过本次毕业设计，我全面地复习了四年所学的基础理论和专业知识，使之得到巩固和

3、提炼，并将之贯穿于设计的全过程。我相信，这次毕业设计将对我将来的学习和工作会有很大的帮助。这次毕业设计得到了××、××等老师的热心指导和帮助，我在此表示衷心的感谢。由于时间紧迫，加之作者所学有限，而且缺乏现场施工经验，设计中难免有不足之处，恳请各位老师批评指正。设计人：××× 二×年×月目 录第一部分 城郊矿井基本情况1 矿井与矿体特征11.1 矿井的自然条件11.2 矿井地质21.3 煤层及其特征31.4 矿区简况42 矿井的开拓与开采52.1 矿井开拓52.2 矿井开采63 矿井的生产系统73.1 井

4、下运输系统73.2 立井提升及装备83.3 提升系统93.4 井底车场及硐室93.5 矿井辅助生产系统113.6 安全措施134 地面工业广场及民用建筑145 矿井主要技术经济指标16第二部分 城郊矿施工组织设计编制依据171建井施工准备181.1 建井施工条件181.2 建井技术准备201.3 矿井开工前的工程准备222 井筒施工262.1 井筒概况262.2 表土段施工322.3 基岩段施工352.4 井筒安装393 井筒过渡期与井底车场施工组织403.1 井巷过渡期施工组织403.2 井底车场巷道及硐室的施工顺序453.3 过渡期及车场施工阶段的辅助生产系统464 采区巷道施工524.1

5、 采区巷道的施工顺序524.2 采区巷道施工技术524.3 采区巷道施工安全措施535 工业广场建筑物的布置545.1 工业广场建筑物布置原则545.2 工业广场建筑物布置546 建井总进度计划566.1 矿建、土建、机电安装工程安排原则566.2 建井总进度具体安排情况566.3 建井工期576.4 加快建井速度的措施及意见57第一部分薛湖矿设计基本情况1 矿井与矿体特征1.1 矿井的自然条件1.1.1 地理位置与交通薛湖矿井位于河南省永城市北部，属永城市管辖。地理坐标为东径116°1730116°2830，北纬34°053034°1000。井田中心南

6、距永城市23，西至商丘市75km，东至江苏徐州市80km，至安徽淮北市40km，分别与京九、陇海、津浦三条铁路干线有公路相连，北至陇海铁路砀山站38km，永城矿区自用铁路与京九、陇海铁路相连。连、霍高速公路从本区北缘通过，砀山永城公路从井田东部通过，井田内乡间公路纵横成网，交通便利。 交通位置示意图 图1-1薛湖矿交通位置示意图1.1.2 井田的地貌薛湖井田位于黄淮冲积平原的北部，地势低平开阔，西北高，东南低，最高海拔标高+40.2m，最低+32.3m，一般+36+38m。薛湖井田属淮河水系，地表水体不发育，主要河流为王引河，流经勘探区东北部边界附近，最大流量为46.6m3/s，最高水位标高为

7、+39.70m。其余均为季节性河流，雨季水位上涨，流量增大，旱季水量减少，甚至干涸无水。1.1.3 气象薛湖矿井地处中纬度(34)，属半干旱半湿润气侯，降水多集中于7、8、9三个月。年蒸发量大于降水量，干湿差大，四季分明。气温：年平均气温14.3，每年七、八月最热，一、二月最冷，最高气温为+ 41.5，最低气温为-23.4，月平均气温最高为26.7（7月份），月平均最低为-0.97(1月份)。地温和冻土：降雪期和冰冻期为每年12月至翌年3月。最大冻土深度21cm。降水量：年最大降水量1518.6mm，年最小降水量为556.2mm，年平均降雨量877.4mm。降水多集中于7、8、9三个月，占全年

8、50%以上。1.2 矿井地质1.2.1 地质构造及断层在区域构造体系中，本区位于华北台块东南隅，山东台块背斜徐蚌凹折带中，秦岭昆仑纬向构造带东段北支的南侧，新华夏系第二沉降带的东侧。薛湖井田位于区域构造永城复背斜北部仰起端、次一级构造聂奶庙背斜的北翼，总体构造形态呈一走向北西西的单斜构造，由于受东西向构造和北北东向构造的控制和影响，而使其构造形态局部复杂化。薛湖井田地层产状在西部为近南北向北西西向，向西倾斜；中部走向北西至87勘探线转为近东西向，向北倾斜，倾角在浅部为25°左右，深部一般为510°，沿走向及倾向均有小型起伏；62勘探线以东，受北北东向滦湖断层带影响，地层走向

9、基本上为北50°东，并发育北北东向的背、向斜构造，其北端走向转为东西，向北倾斜。1.2.2 表土层及岩层情况薛湖井田属华北地层区，鲁西分区，徐州分区，永城煤田。上奥陶至下石炭统，三叠系至古新统缺失，其余地层齐全，煤田全部被新生代厚层松散沉积物所覆盖。根椐钻孔柱状图，立井井筒穿过的新生界松散层厚度为392m，北一风井为367m。主要为粘土、亚粘土、细砂、中砂及粉砂等，砂层分布不稳定，单层厚度为1.036.0m。砂层总厚度为113m，粘土层厚110m，其余土层占23%。主副井筒通过的第三、四系层富水性强，稳定性差。基岩段主要由泥岩、砂岩、粉砂岩、砂质泥岩组成。有岩浆侵入，主要集中在31勘

10、探线以北F4断层以东与陈四楼井田毗邻处，岩浆的侵入破坏了煤层结构与稳定性，对煤层、煤质都有一定程度的影响。在三煤组与二煤组顶板存在砂岩裂隙和压含水组(富水性弱)，二2煤层底板L1灰岩含水层，有突水可能。1.2.3 井田水文地质新生界松散层划分为四个含水层组及四个隔水层组，由于新生界底部砂层少，富水性又弱，与基岩之间有平均厚44.29m的粘土隔水层，对矿床一般无充水影响。煤层顶底板砂岩裂隙水是矿床主要直接充水的水源，但井田内砂岩富水性很弱，渗透性差，径流滞缓，补给源不足，故对将来矿床开采一般不会造成太大的威胁。本井田断层富水性微弱，具一定的隔水性能，一般情况下不会发生大的突水威胁。本井田是一个与

11、外部水力联系微弱，补给不足的较完整的独立水文地质单元，开采煤层远离地表水体，无充水影响，间接充水岩层“灰岩”，虽然单位涌水量较大，局部在断层处有煤层对接的可能性，但若留好煤柱，远离断层，一般是不会突水的。该矿井的水文地质及工程地质条件属中等类型。矿井预计正常涌水量1182m3/h，最大涌水量1917m3/h。1.3 煤层及其特征1.3.1 煤层情况及煤质井田内可采煤层4层，其中：二2煤层全区可采，赋存于山西组中部，至上部K4标志层平均距离52.02m，距下部K3标志层(L11灰岩)顶平均49.29m，层位稳定，是本井田主要可采煤层。煤层厚0.807.68m，平均厚2.95m，结构简单；三煤组位

12、于下石盒子组中下部，下距二2煤层79.18m，上距K3标志层底29.76m。其中：三1煤层位于三煤组下部，为大部可采煤层，煤厚0.802.03m，平均1.16m；三22煤赋存于三煤组中下部，为可采煤层，煤层厚0.802.80m，平均1.56m；三4煤赋存于三煤组中上部，为大部分可采煤层，厚0.813.55m，平均厚1.46m。二2煤属低灰，特低硫、磷，高发热量，易选的优质无烟煤。三1煤层以富灰为主，特低硫、磷，中等发热量，中等可选性的无烟煤。三22和三4煤层为中灰，特低硫、磷，中等发热量，中等可选性的无烟煤。各可采煤层中贫煤数量较少，除发热量稍高于无烟煤外，其他特征与无烟煤相似。1.3.2 瓦

13、斯、煤尘 井田内各煤层中沼气含量一般小于0.5cm3/g，属低沼气矿井。各煤层均无煤尘爆炸危险，均属不自燃发火煤层。1.4 矿区简况1.4.1 工业简况永夏矿区面积为1150km2，其中含煤面积716 km2。全区探明储量2556Mt，其中精查储量1476Mt。全矿区有统配矿井4对(车集、陈四楼、城郊、新桥)，地方矿井3对(葛店、新庄、刘河)，总规划能力为10.05Mt。本区地处黄淮冲积平原东部，土地肥沃，人口稠密，在井田范围内有大小村庄179个，约12437户，居民约53954人，平均每平方公里约70户，区内人均耕地面积不到1.5亩。1.4.2 水电供应情况 供电电源双回路均来自矿区自备电厂

14、，电压为110kv，自备电厂装机容量为75000kw，一期工程装机容量25000kw，目前已正式发电。二期工程已设计完毕。本矿区选择的水源为新生界第三层新统松散层含水，其含水量大，含水砂层厚平均水质符合要求。另外井下排水经处理后；也可作为消防洒水和选煤厂洗煤等供水源。1.4.3 建材及劳动力来源 建筑材料砖瓦石子和料石均可就地供应，钢材木材和水泥等物资可经公路及铁路直接运至矿井工业场地。本矿区劳动力主要来自矿区各转产工程队，其余也有一部分为民工。2 矿井的开拓与开采2.1 矿井开拓2.1.1 井田界限与矿井储量按照城郊矿井精查地质报告所提供井田范围为：北部及东部以06勘探线，F3，F6断层以及

15、0222与1001孔的连线为界；南部及西部以F20，F7，F2断层为界，东部以煤层露头及F1断层为界，井田南北长12km，东西宽11km，面积103km2。井田地质储量为750.78Mt，设计利用储量为725.76Mt，可采储量为402.29Mt，其中第一水平188.30Mt，第二水平213.99Mt。2.1.2 矿井年产量、服务年限以及矿井工作制度城郊矿井年生产能力为2.4Mt/a，矿井服务年限118.2年，其中第一水平56.7年，第二水平61.5年。矿井设计年工作日300天，每天三班作业，其中两班生产，一班准备，每班8小时，每天净提升时间14小时。2.1.3 开拓方式该井田为全隐蔽式煤田，

16、煤系地层被巨厚的新生界松散沉积层所覆盖，可采煤层多，埋藏深，倾角一般较缓，且第四系冲积层含水丰富，故采用立井、二水平、上下山开拓方式。主、副井口位于2104孔附近，广场东邻大清沟，北沿宝塔路，西南紧靠县城。地面自然标高+32.6m，覆盖层厚度319m。第一水平标高-505m，井底车场位于二2煤层底板，初期移交东112和北112两个采区，初期风井设在城北3117孔附近，与副井形成中央分列式通风系统。矿井开拓图详见图2-1。图2-1 城郊矿井开拓系统图2.1.4 煤层分组及煤层开采顺序井田内主要可采煤四层：二2煤层、三1煤层、三22煤层、三4煤层，其中三1煤层、三22煤层、三4煤层统称为三煤组。采

17、区开采顺序按照先近后远的原则，采取前进式开采。根据二2煤层和三煤组赋存情况及相互关系，设计采用“上行”开采，即矿井投产初期，首先开采位于三煤组下部的二2煤层。单水平开采，同时开采东北两翼。2.2 矿井开采2.2.1 采区划分及开采次序全井田两个煤组供划分为个41采区。其中二2煤一水平划分为12个采区，二水平划分为10个采区；三煤组一水平划分为10个采区，二水平划分为9个采区。除个别采区和蒋阁向斜内各采区因倾角较大需要用走向长壁开采外，大部分为倾斜长壁开采。二煤组为单一煤层开采，采区布置简单，三煤组的三层煤采用联合布置方式。2.2.2 采区巷道布置方式矿井初期开采单一中厚煤层采区，在满足通风、运

18、输的前提下，采区准备巷道一般布置两条。由于二2煤层顶底板稳定性好，煤层硬度大，因此，采区准备巷道以煤巷为主，尽量少开岩巷。回采巷道采用无煤柱护巷，投产初期暂按沿空送巷布置，生产中可作沿空留巷试验，待大断面沿空留巷技术成熟后，改成沿空留巷布置。2.2.3 工作面数目、长度以及矿井移交标准矿井初期两个投产采区分别位于矿井北翼和东翼。达产时，北112采区有综采工作面一个，为190m；东112采区有综采和普采工作面各一个，长度分别为190m，160m。矿井移交北翼11205综采面，移交产量1.2Mt/a，占矿井总产量的1/2。东翼采区11214综条面，移交产量0.8Mt/a，11209高档普采工作面，

19、移交产量0.4Mt/a。东翼采区总产量占矿井总产量的1/2。3 矿井的生产系统3.1 井下运输系统3.1.1 采煤面煤炭运输系统东翼首采区紧靠井底车场附近，煤炭可直接经采区胶带输送机进入井底煤仓。西翼采区的开采条件差别较大，造成煤炭运量不稳定，并且运输距离远，采用轨道运输方式。北翼采区为矿井的投产采区，距井底车场较近，运输比较集中，采用胶带运输机。因此，采煤面煤炭运输系统为：采煤机采下的煤炭经刮板输送机直接进入东西两翼大巷，大巷采用多点驱动PVC带将煤炭运至井底煤仓。其中，东翼、北翼各布置2台，西翼采用轨道运输。3.1.2 辅助运输系统1. 矸石运输大巷掘进矸石由装岩机装入1.5t固定箱式矿车

20、，组列后由电机车牵引至井底车场，由副井提至地面。从掘进面产生的矸石，用装岩机装入1.5t矸石矿车，由电机车牵引至采区车场。组列后由电机车或齿轨车牵引至井底车场，经井底车场运至副井，用罐笼提至地面，经轨道至矸石山。2. 材料运输井下各工作面所需材料，通过副井下至井底车场，经轨道运输大巷、采区轨道上（下）山运至各采煤（掘进）工作面。3.1.3 主要运输设备1. 运输设备选型城郊矿井主要运输为胶带运输，辅助运输选用1.5t固定式矿车。井下大巷煤炭主运输采用全塑整芯（PVC）阻燃胶带输送机，直线摩擦中间驱动，简称多点驱动胶带机，每翼各布置两条，在平面转角和煤仓处转载，将工作面顺槽来煤运入井底煤仓。架线

21、电机车大巷辅助运输设备选用ZK7-6/550型架线式电机车。初期为2台，其中1台工作，1台备用及检修；后期3台，其中2台工作，1台备用及检修。2. 矿车特征城郊矿井选用矿车规格见表3-1。表3-1 矿车规格特征表名称型号容积(m3)载重(t)外形尺寸(mm)轨距(mm)轴距(mm)质量(kg)长宽高1.5t矿车MG1.7-6B1.71.52400105012006007507603.2 立井提升及装备3.2.1 井筒及用途根据矿井开拓布置，初期共设三个井筒：(1)主井 净直径5.0m，装备一对20t底卸式六绳箕斗（异侧装卸），组合钢罐道。井筒内设动力电缆及通讯信号电缆；担负全井的煤炭提升任务。

22、(2)副井 净直径6.5m，装备一宽一窄1.5t双层四车四绳罐笼、组合钢罐道，设梯子间，井筒内敷设排水管，压风管、洒水管、动力电缆和通讯信号电缆；担负全井的升降人员、提矸下料、进风等任务，并兼作矿井的安全出口。(3)北一风井 净直径5.0m，装备密闭梯子间。主要用于回风，并兼作矿井的安全出口。3.2.2 井筒特征城郊矿矿井井筒特征见表3-2。表3-2 井筒特征表名 称主 井副 井北一风井井筒净径（m）5.4 / 5.07.0 / 6.55.4 / 5.0井筒净断面（m2）22.9/19.638.5/33.222.9/19.6井筒总深（m）539.6565.6436掘进断面（m2）冻结段43.6

23、/48.470.1/76.239.6基岩段25.543.0井壁厚度（m）冻结段1.00/1.51.20/1.600.55/0.75基岩段0.350.45支护材料冻结段钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土基岩段素混凝土素混凝土3.3 提升系统3.3.1 提升方式及设备城郊矿井采用一对立井装备提升设备。主井提升容器采用JGY/5型20t箕斗，提升设备选用一套JKM-3.5×6()型塔式多绳提升机。根据提升荷载，提升钢丝绳选用6根34.5ZAB6V×37S+FC型三角股镀锌钢丝绳。副井采用1.5t矿车双层四车多绳宽、窄罐笼各一个，罐笼质量（包括悬挂装置）15590kg，加配重1210k

24、g，总计16800kg。提升设备采用JKMD-3.5×4()C型落地多绳提升机一台。提升时双层提矸，单层升降人员。主副井均采用井架提升，主副井提升系统见表3-3。表 3-3 主副井提升特征表项 目主 井副 井提升机型号JKM-3.5×6()JKMD-3.5×4()C电动机型号TDBS-2700-12ZD-215/60型直流直联提升容器一对JGY/5 20t箕斗1.5t矿车双层四车多绳宽窄罐笼各一个主导轮或天轮直径（mm）35003500井架全高m53.2029.503.3.2 井架特征1. 主井井架井架上、下天轮标高分别为53.2m和48.2m，井架为落地式多绳提

25、升钢井架，主要由立架和斜架两大部分组成，立架为钢桁架，斜架为钢板焊接而成的封闭箱型结构。2. 副井井架井架上下天轮标高分别为29.5m和24.5m，井架结构类型同主井。3.4 井底车场及硐室3.4.1 井底车场形式及调车方式根据井筒与轨道运输石门的相对位置及进出车方位的要求，车场形式采用单环立式。副井空重车线长度各取1.5列车（每列17辆），在空车线一侧并列布置能容纳材料（设备）车线。北翼：电机车牵引列车驶入调车线，机车摘绕到列车尾部，将列车顶入副井重车线。机车经回车线至副井空车线，挂钩后牵引列车返回北翼。东翼：机车牵引列车进入车场，当列车尾部过完4号道岔即换向顶列车至调车线，机车摘钩绕至列车

26、尾部，将列车顶入副井重车线，机车经回车线至副井车线，挂钩后牵引列车返回东翼。城郊矿井底车场见图3-1。图31 城郊矿井底车场示意图3.4.2 井底车场硐室1. 主井系统(1)箕斗装载硐室 位置在-505m水平以上，围岩自上而下为粉砂岩、中粒砂岩，较稳定。在此布置箕斗装载硐室的优点是：能充分利用大巷胶带运输的有利条件，使两翼煤炭直接进入井底煤仓。(2)装载胶带机巷 该巷净宽6.2m，净高4.0m，支护选择断面为半圆拱形。(3)井底煤仓 城郊矿井设有两个煤仓，位于铝质泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及中粒砂岩中。煤仓形式为圆形立仓，净直径为7.0m，高31m，每个煤仓掘进体积为1565m3，采用反井法施工。

27、(4)配煤胶带机巷 内设一台可逆胶带输运机，围岩为岩性稳定的粉砂岩，采用直墙半圆拱断面。(5)主井井底清撒巷道 内设两台刮板输送机，清理撒煤方式采用在井底设漏房和闸门，将散煤放入矿车的方式。2. 副井系统(1)副井马头门 连接处采用双面斜顶式。(2)水仓 设有主副水仓，水仓净断面面积为8.7m，长度970m，设计水仓净体积为8439m3。水仓沉淀物采用Z-17型水仓清理机清理，装入矿车，由绞车上提外运。(3)主变电所与主排水泵房 主变电所和主排水泵房设在副井重、空车线一侧，联合布置。(4)管子道 内设排水管和轨道，轨道作为紧急提升之用。3. 其它硐室城郊矿井井底车场设有等候室、保健站、工具保管

28、室、医疗室、调度室、消防材料库以及机车修理间、水闸门硐室、爆破材料库等硐室。3.4.3 井底车场工程量表城郊矿井底车场工程量见表3-4。表3-4 井底车场工程量汇总表名称长度（m）体积（m3）备 注巷道1404.422332含排水系统及供电系统工程量硐室1266.724434总计2671.1367663.5 矿井辅助生产系统3.5.1 通风1. 通风方式和通风系统本矿井采用抽出式通风方式。新鲜空气由副井送达井下，乏风由风井排至地面。矿井初期通风系统采用为中央分列式，即开一个风井，井口位于城北3117孔附近，担负矿井第一水平初期东、北两翼的回风。后期在北翼、西翼和东翼分别开北二风井、西风井和东风

29、井，形成分区式通风系统。通风容易时，最大负压为2550Pa，最小负压为2318Pa，通风困难时期最大负压值为3481Pa。由于掘进巷道送风距离长，掘进断面大，为有效地冲淡并排除掘进产生的有害气体和矿尘，所有掘进工作面均采用局部扇风机配合湿式除尘机进行通风。2. 扇风机选型及返风装置井下通风设施比较简单，主要采用风门控制风流，用调节风门控制风量。防止漏风主要采区加强通风管理，提高通风构筑物的制作和安装质量并定期进行漏风测定。本矿井选用型轴流式风机，配备TD118/49-6型同步电机，10kV，1000kW，1000r/min。3.5.2 压风在工业广场内设置集中压风机站，内设三台L5.5-40/

30、8型空压机，二台工作，一台检修。配TDK299/30-10型同步电动机，10kV，250kW。压气量为74m3/min。3.5.3 排水1. 水泵及排水管路矿井正常涌水量为1182m3/h，最大为1917m3/h。本矿井在副井底-505m水平建立主排水泵房及排水系统，将矿井全部涌水直接排至地面。选用7台D580-60×9型离心水泵，三台工作，三台备用，一台检修，水泵配套电机功率1250kw。排水管敷设三趟426×16mm缝钢管，工作二趟，一趟备用。排水管经泵房，管子道沿副井筒敷设，井筒内管路用带座弯头和直管座支撑，用U形管卡导向紧固在管子梁上。2. 井底水窝排水设备副井井窝

31、涌水量15m3/h，排水高度21m，采用QSKB260-25/30型潜水电泵二台，一台工作，一台备用。排水管选用102mm钢丝橡胶管，把水排至车场水沟。3. 水仓设有主副水仓，水仓净断面积为8.7m2，长度970m，设计水仓净体积为8439m3。3.5.4 供电、照明、信号系统1. 供电系统本矿井电源引自矿区热电厂110kV枢纽变电站，主变压器容量3×10MVA。井下自永久变电所引八趟电缆经副井到井下中央变电所，建井期间各采区及其它用电部门的用电均引自中央变电所。2. 照明系统井下照明电由配电站供给，固定照明电压一律为127V，照明灯具选用MBH119127型防爆节能荧光灯。3. 信

32、号系统通讯电缆经主副井分别下到井底，通过联络电缆连接后，沿巷道壁敷设到各电话用户处，井下所有电话均为防爆型。选用KJTXSX-1型煤矿井筒通讯手工信号装置，KVV4×1.5信号电缆，HUVV-5×0.79通讯电缆。3.6 安全措施3.6.1 防水的安全措施1) 加强水文资料的分析，研究和整理工作，对可能突水部位作出及时预报；2) 在施工中过断层时，应加强探放水工作，做到“有疑必探，先探后掘”；3) 要井筒穿过砂层含水层时，可采用注浆堵水工艺。4) 由于砂层含水层距上部第三系地层较近，故采用主副井冻结施工时，采用差异法冻结方式；3.6.2 防火的安全措施1) 严格杜绝或控制井

33、下产生或使用明火；2) 当井下必须使用电焊、气焊、喷灯等明火作业时，必须制定切实可行的安全措施； 3) 施工进入第三期前应建成井下消防器材库，贮备灭火材料与工具，并定期检查、维护、更换。3.6.3 防止沼气煤尘爆炸的安全措施1) 防止沼气积聚。在建井期间，根据具体的情况选择合理的通风系统，避免循环通风；2) 防止沼气引燃和爆炸。严禁携带烟草及点火工具下井，严禁井下有明火和灼热的金属丝出现；3) 在施工中采用湿式打眼，严禁干打眼；4) 放炮后、装载前喷雾洒水。4 地面工业广场及民用建筑一、主井生产系统用20t箕斗将煤炭提升到地面后，经铁路篦子卸入箕斗受煤仓，受煤仓下安装两台往返式给煤机，将原煤给

34、至带式输送机运往选煤厂准备车间，选出的煤分层次装车外运。二、 副井生产系统副井井口设有销齿操车机，液压缓冲阻车器，摆渡车等设备。进罐矿车经操车机，阻车器，摇台入罐，出罐矿车经摆渡车摆入出车道，再由操车机输送到矸石车或材料车线上。井口房设有起吊长材料设备。矿井设临时排矸砀，采用起山排矸石方式，排矸场存矸量为6年的矸石量。用副井罐笼将装载矸石的1.5t矿车提至地面，用内燃机车送至矸石山翻卸。三、 矿井机电设备修理车间矿井修理车间仅承担矿井及选煤厂机电设备的日常检修和维护，并承担矿车、风镐、风钻及拱形支架等简易、低值、易耗设备修理。与矿井机电设备修理车间联合布置矿井综采设备中转库，其主要任务是临时存

35、放由矿区租赁站供给的综采支架及矿井工作面搬家时需升井修理的综采设备。四、 坑木加工房依据矿区总体规划，矿井坑木由矿区总坑木厂供应成材，矿井坑木加工房只承担矿井部分坑木材料的改制加工工作。矿井修理间，综采周转库、材料供应站、木工房、材料露天堆场等集中布置在副井以内，通过窄轨铁路与副井相连。五、 工业广场占地建筑物工程量工业场地主要经济指标见表4-1。表4-1工业场地主要经济指标表序 号名 称单 位指 标1行政、公共建筑物总面积m2129232主副井公用建筑面积m246663工业大临建筑面积m23263其中：砖木结构m23033砖混结构m22304棚m23605料 场m28006道 路m1707水

36、 沟m8008水 池m2909福利大临建筑面积m2343其中：砖木结构m2301砖混结构m24210可利用永久建筑面积m2106011居住区建筑总面积m210983012工业场地建筑物及构筑物总体积m39650813地道走廊总长度m815 矿井主要技术经济指标城郊矿井主要技术经济指标见表5-1。表 5-1 矿井主要技术经济指标表序 号名 称单 位指 标矿井设计生产能力Mt2.40第一水平服务年限a56.6井田面积km2103煤质无烟煤可采煤层数、总厚度层m47.136煤层倾角度8157矿井地质储量Mt750.788矿井可采储量Mt402.29沼气等级低沼气10通风方式分列式11矿井正常涌水量m

37、3/h118212矿井最大涌水量M3/h191713开拓方式立井，二水平，上下山开拓14水平标高第一水平m-50515水平标高第二水平m-80016采煤方法倾斜长壁式17工作面数目个318建设总投资（静）万元52295.3419建设总投资（动）万元95116.5020吨煤投资 （静）元/t217.8921吨煤投资 （动）元/t396.3222吨煤成本元/t101.0823劳动生产率（井下）t/工33.6124劳动生产率（全员）t/工7.57第二部分城郊矿施工组织设计编制依据1. 河南永夏矿区城郊井田首采区地震勘探工作报告2. 河南省永夏矿区城郊矿井井筒检查孔地质报告3. 河南永城煤田城郊井田勘

38、探地质报告及审批决议书4. 煤矿安全手册5. 矿山井巷工程施工及验收规范6. 中华人民共和国矿山安全法实施条例和中华人民共和国矿山安全法7. 河南永夏矿区城郊矿井施工组织设计（修改）说明书8. 城郊矿井优化补充设计及审批意见9. 城郊矿井施工组织设计审批意见10. 河南永夏矿区城郊矿井工业场地通讯线网平面图1建井施工准备矿井建设工程是一项以矿建为主，矿建、土建及机电安装三大工程综合施工的工程。其工程量大，技术复杂，所需的设备多，施工工期长，投资巨大。一般说来，在完成土地征用之后，首先要进行施工准备工作，以解决“五通一平”、环境保护、以及对外协作等问题。施工准备工作工作量大、涉及面广，其工作好坏

39、直接影响到后续井筒的施工。只有充分做好施工准备工作，才能使矿井开工后正常地，不间断地快速施工，最大限度地发挥施工队的作用，加快矿井建设的速度。1.1 建井施工条件1.1.1 供水1. 供水水源本矿井可靠的供水源是新生界第三系上新统含水层。其含水量大，含水砂层厚55.58116.6m，水质符合要求。另外，井下排水经处理后，也可作为消防、洒水和选煤厂洗煤等供水源。2. 供水方式工业广场土建工程施工及生活用水由矿井永久水源井供给，两水源井成对布置，井距不超过5m，供水量分别为80m3/h及50m3/h。在建井准备期先在工业场地东北角变电所附近建成一深一浅两个水源井。深井建在第三系上新统孔隙承压含水层

40、，井径300mm，深270m，供水量为1109m3/h；浅井建在第四系更新统孔隙承压含水层，井径300mm，深70m，作为备用水源。另建两座600m3日用消防水池，日用消防水泵房、水塔及部分供水管线。两消防水池合用一座7.5m×5.0m×3.0m泵房，水源泵采用二台潜水电泵，型号10JQ8060，80 m3/h，0.6MPa，配用电机功率33kW。工业广场主、副井井筒施工时冻结站冷却补充水量大，设计考虑在主副井以北约600m范围内建临时水源井，井径300mm，深270m。选用一台250JQA80×6型深井潜水泵，67110 m3/h，1.110.60MPa，配用电

41、机功率40kW。临时水源井输水管选用两条DN250承插式给水铸铁管，送至工业场地临时冷却站循环水池。1.1.2 供电在矿井施工准备阶段，工业场地建35kV临时变电所。在矿井35kV临时变电所投运前，利用位于矿井东北方向的张桥变电所架空线路，并在距工业场地最近点向工业场地架设单1.5km架空线路。在井筒冻结开始时，根据施工进度安排，矿井35kV临时变电所已经建成并投入使用。此时风井地面6kV临时变电所建成投运，其中6kV电源利用风井永久电源线路引自矿井35kV临时变电所。矿井35kV临时变电所电源线路利用110kV永久电源线路。1.1.3 运输1. 场内运输场内运输主要采用汽车和窄轨运输。土建工

42、程施工运输时均采用汽车，1m3胶轮翻斗车和手推车运输。井巷工程施工采用窄轨铁路运输为主，汽车运输为辅。副井井口设有材料线，地面材料、设备等运至副井井口经编组后下井，井下运至井口的矸石在副井井口上编组后，由机车牵引至矸石山。2. 场外运输该矿井工业场地北靠永城县宝塔路，该路向东1.2km与永（城）徐（州）公路相通，可作为运输施工所需材料和设备的进矿公路。另外，该矿井铁路专用线在青（町）永（城）铁路的永城集配站北端接轨，全长7.05km，也可解决一部分施工所需的材料和设备的运输问题。1.1.4 通讯在建井准备期，主要采用无线电通讯。在矿井工业广场和矿务局各设一台无线电话机，在北翼风井和工业广场内各

43、设一台袖珍无线电话机；矿井10kV变电所和张桥35kV变电所各设一台无线电话机，作为临时电力调度通信。矿井施工前期，待通信线网施工完毕后，可将永久的生产调度程控电话交换系统安装到位，投入使用。此间，城郊矿井与矿务局通讯利用永久的数字微波实现两地交换机之间的中继传输。矿井施工后期，当地面及井下的生产、生活等一系列设施基本建设，且永夏矿区通信系统形成后，可将永久通讯设施安装并使用。1.1.5 排水场区平场坡度一般为5。场前区雨水直接排至宝塔路边沟，其它场地通过有组织的汇水坡汇至场排水沟，由场区南部卸矸场地边缘的排水沟直接排至大青沟，过大青沟河堤段采用直径为1.0m、管长35m的砼涵，。1.1.6

44、工业广场平整及排矸建井初期利用临时排矸场取土将主、副井及主要建筑物位置一次垫高至永久标高。其余位置可利用施工期间排矸有秩序地逐步垫至设计标高。临时排矸场布置在工业场地东约150m的首采塌陷区内，排矸容量为6年占地3.71km2。主、副井区排出的矸石经矿车先后回填工业场地、铁路装车站、进矿公路，剩余部分排至临时排矸场堆放。1.1.7 其它建井条件矿井所需道碴、料石和石屑等建筑材料可由县城北约的芒山采石场提供；砖、灰可就近提供；所需钢材、木材、高标号水泥由外地采购；砂从山东、徐州运来。建井工程可由河南省矿建三公司承担，所用工人主要由该公司抽调，并可雇佣当地民工及部分其他施工队伍。1.2 建井技术准

45、备1.2.1 矿井施工方案矿井建设一般有以下两种施工方案：单向掘进和对头掘进。(1)单向掘进 由井筒向采区单方向地掘进井巷连锁工程。即井筒掘进到底后，由井底车场水平通过车场巷道、石门、主要运输巷道直至采区上山、回风巷及准备巷道。这种方案的优点是：建井初期投资少，需要劳动力及施工设备少；建井施工组织及管理工作较简单；采区巷道容易维护、费用较省；测量技术要求相对较低。其缺点时：建井工期较长；通风管理工作较复杂；安全条件较差。(2)对头掘进 井筒开凿与两翼风井平行施工，并由主、副井井底与两翼风井同时对头掘进。这个方案的特点是由风井提前开拓采区，由主副井开拓井底车场、硐室；并且加快主副井的装备，以适应

46、整个矿井提前投产的需要，可缩短建井工期。其缺点是增加部分施工设备及临时工程费，需要劳动力较多，施工管理工作较复杂。结合城郊矿井的实际情况，由于北一风井位于工业广场以外，且距主副井较远，为争取北翼采区早日投产，故在北采区方向选用对头掘进的施工方案。可采用加强管理工作，精心组织，克服对头掘进施工的缺点。东翼采区方向由于缺乏对头掘进条件，采用单向掘进。1.2.2 主、副井筒施工顺序主副井的施工顺序，一般有以下两种方案：方案1：主井先开工；方案2：副井先开工；方案1的优点：主井断面（22.9m2）较副井断面（38.5m2）小，利用小断面主井超前掘进，可为施工条件较为复杂的副井提供资料。考虑到主井箕斗装

47、载硐室与主井同时施工，会占用一部分工期，主井较副井先开工可使主井早日到底，有利于主副井与风井的早日贯通，缩短建井总工期。方案2的优点：副井先开工，到底后进行永久装备或临时改绞，则井底车场可利用副井提升，加快井底车场的施工。缺点是：由于副井井筒断面较大，施工速度不易保证，可能会增加建井工期。考虑到主井箕斗装载硐室与主井同时施工，会占用一部分工期，为保证主、副井的施工速度，尽早进行主副井的短路贯通，缩短建井总工期，确定采用方案1，即先开工主井后开工副井。1.2.3 主副井与风井的施工顺序主副井与风井的施工顺序一般有：风井先于主副井施工和主副井先于风井施工两种方案。一般说来，位于主要矛盾线上的风井井

48、筒，要求与主副井同时或稍后于主、副井开工；非主要矛盾线上的风井井筒，开工时间可适当推迟，推迟时间以不影响井巷工程建井总工期为原则。本矿井北一风井不在整个建井工程网络的主要矛盾线上，故采取第二种方案，即主副井先于风井开工方案。但为了改善通风条件，尽早使北采区投产，应合理安排风井推迟主副井开工的时间。1.2.4 贯通点的选择主副井施工到井底车场水平后，应尽快进行短路贯通，以便为通风、排水、提升等设施的改装创造条件。贯通点的选择，应使主副井贯通距离最短，要有利于尽早实现短路贯通。由于本矿井设计主井施工工期为12个月，箕斗装载硐室为3个月，副井施工工期为11个月，马头门为2个月，且主井先于副井2个月开

49、工，故主、副井同时到底。考虑到到底后，主井队伍与副井队伍工程量的平衡，将主副井贯通点选择在3#交岔点处。根据建井现场经验，主副井与风井的贯通点应控制在运输大巷与采区上山的交接部分。本矿井由于主副井与风井相距较远，因此将主井与风井的贯通点选择在北翼轨道运输石门与采区运输大巷的交叉点处。1.3 矿井开工前的工程准备1.3.1 矿井开工前工程准备工作的重点项目毋庸置疑，准备期的长短，将直接影响到投资效果。所以在保证施工准备达到一定标准的前提下，应努力缩短准备工期，使矿井尽早开工。准备期的工作，应该有利于后续主要矛盾线上工作的开展，以缩短整个建井工期。本矿井在全面作好准备工作的同时，重点应放在主井井筒

50、开工的准备工作上。1.3.2 施测定位井筒开工前，就近根据国家的测量控制点，确定矿区三角网。根据三角网，实测矿区地形图，完成矿井工业广场的测量基点、导线和高程的设置与测量工作。并设置井筒中心线基桩和十字中线基桩，标定地面永久建筑物位置及工业广场范围。井筒十字基桩在井筒每侧设4个间距25m的点，离井口最近的十字中心线点距井筒40m。1.3.3 井筒检查孔地质资料对于矿建施工有着举足轻重的作用，为探明矿井各井筒及井底车场的地质情况，在井筒准备期前，在主副井附近打检查孔。检查孔均打在井筒之外，距相应井筒中心均为20m，各检查孔深度均超过各自井深10m。1.3.4 工业广场的平整整个工业广场采用分片、

51、分期进行的方式进行平整。首先平整井口附近及周围各运输线路，办公广场各建筑物四周。此时尚无矸石可利用，可到设计临时矸石场取土回填。然后，用掘进矸石陆续有秩序地回填各段工业场地。场地平整和回填要时注意预留永久建筑物的地基以及地下管网沟的基础。1.3.5 永久设施利用情况为了节约建设投资和缩短建井工期，应该尽量利用可利用的永久建筑和设施。本着这个原则，本矿井建设准备期尽量建设永久生产、生活设施，以减少不必要的投资。矿井利用的永久设施见表1-1。表1-1 永久设施利用表序号永久建筑设施名称面积/体积临时用途1行政办公楼（含化验、机房、通讯、井下安装临测）2460/同永久2更衣、浴室、灯房（含自救器、保

52、健急救、井口供应站）5562/同永久3食堂1450/同永久4矿井修理间及综采设备库2499/26063同永久5油脂库、叉车库、内燃机车库224/940同永久6材料供应站888/4174同永久7木工房199/895同永久8汽车库421/1768同永久9锅炉房548/3198同永久10烟囱高35m同永久11烟道长10m同永久12日用消防水池/1200同永久13水源井水泵房41/154同永久14水塔/150同永久15砼专用场地9636/同永久16砖砌围墙1917m同永久17铁栏杆围墙300m同永久18挡土墙/426同永久1.3.6 大临工程主要大临工程见表1-2。表1-2 大临工程一览表序号工程名称

53、建筑结构建筑面积（m2）1主井提升绞车房砖木2722主井副提升绞车房砖木2523井口房、安全调度办砖木2504压风机房砖木2755压风机冷却水池砖混70m36变电所砖混2307机修车房砖木560 续表8钢筋棚砖木2409稳车房砖木45010搅拌站棚砖木10011材料仓库砖木28012木工房砖木13513料场砼8001.3.7 缩短准备期的措施1. 充分利用永久建筑物、构筑物和可利用的永久设备；2. 采用活动房屋和移动装配式设备施工；3. 合理组织，合理规划，专项工作由专人负责，加强对外协作；4. 加快准备工作中连锁工程项目的准备；5. 严格按照施工准备期的网络图进行施工；6. 做好施工准备工作的综合平衡。1.3.8 准备工作及工期矿井建设主要准备工程见表1-3，准备期施工网络图见图1-1。图1-1 准备期施工网络图表1-3主要准备工程表序号任务名称工期(工作日)开始日期结束日期1施工准备开始002-9-102-9-12场地平整6102-9-102-10-313供水工程9102-9-102-11-304供电工程12202-9-102-12-315排水工程9202-11-10