矿井施工组织设计

某矿井施工组织设计一、施工组织设计编制原则

1、认真贯彻执行国家的各项建设方针，技术经济政策；

2、突出以经济效益为中心，以施工方案优化为重点，强化时间观念，力争投资少，工期短，出煤快，效益好；

3、合理安排施工顺序，认真组织井巷、土建、机电安装工程的平行交叉作业和均衡施工，抓紧连锁工程和重点工程的施工；

4、吸取国内外煤矿建设经验，推广国内外行之有效的新技术、新工艺、新材料和科学管理经验，选用成套的施工设备，不断提高施工机械化程度，发展建筑施工工厂化，采用移动式和装配式设施建井，改善劳动条件，提高劳动生产率；

5、在经济合理的前提下，尽可能利用永久设施建井，减少大临工程和措施工程；

6、把组织管理工作置于重要位置，做好前提准备工作和施工过渡阶段工作；

7、做好人力，物力及财力的综合平衡，确保工程连续均衡施工；

8、节约施工用地，把环境保护和绿化工作放在重要位置，做到文明施工，有条件的应及时造地还田；

9、根据当地的具体条件，因地制宜就地取材，选择好大宗材料供应基地，降低材料价格和工程成本；

10、在煤矿建设中要以施工服务和生活服务为主，面向社会开展多种经营和第三产业，以提高建井期间的经济效益。

二、施工组织设计编制依据

1、国家颁发的各种经济政策、规程、规范、规定及各种有关文件；

2、国家开发银行贷款项目的贷款条件评审报告；

3、批准的初步设计、总概算及国家对该建设项目的要求；

4、批准的矿区建设组织设计；

5、矿井的检查钻地质报告；

6、井筒检查孔地质报告；

7、建设单位和有关部门、单位签署的各种有关协议、合同等；

8、施工单位的技术装备，施工力量，技术水平，以及可能达到的施工机械化程度和工程平均进度指标等。

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某矿井施工组织设计第一章矿井设计简介

第一节基本概况

某矿井项目是由同煤集团有限责任公司和浙江省能源集团共同投资新建，是煤炭工业‘十一五’℃℃℃，年降雨量273.9～686.9mm，平均461.8mm，主要集中在6、7、8三个月，可占全年降雨量的70%左右。全年降雪量20.21～63.2mm，最大积雪厚度47cm。年蒸发量2028.9～2516.7mm，一般2351mm，约为年降雨量的4～5倍。

本区风沙大，有风时间占全年的70%，春、冬季多西北风，平均风速3.6m/s，最大风速2.1m/s，故区内建造了大面积的防风林带。

结冻期自每年10月下旬至翌年四月下旬，最大冻结深度1.25～1.5m。

3.水系

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某矿井施工组织设计井田西侧和北侧有恢河和七里河二条常年性河流，属海河流域桑干河水系，其特点是：平时流量甚小，雨季山洪暴发而流量大增，但历时很短，最大洪峰量出现在7、8两月，最小流量在1月、12月。其他地表水体不发育。

图1-1-1交通位置图

4.地震

根据《中国地震动峰值加速度区划图》，本区动峰值加速度为0.15g，相当于地

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某矿井施工组织设计震基本烈度Ⅶ区，属山西省破坏性地震重点防范区。

据山西省地震局1982年编绘的《全省地震分布及破坏性地震（烈度大于7度）预测图》显示，本区处于大同—太原—临汾地震活动带的北部中间部位。历史上有纪录的五级以上地震数次，小震时有发生。

第三节矿井地形及地质

麻家梁井田位于宁武煤田北端、朔南矿区南部。2007年8月中国煤炭地质总局一七三勘探队编制了山西省宁武煤田朔南矿区麻家梁井田勘探报告，井田勘探程度达到了精查。该地质报告已经北京中矿联咨询中心以中矿联储评字〔2007〕68文通过评审，国土资源部2008年1月28日以国土资储备字〔2008〕19号进行了备案。

1.地层及地质构造

①.地层

根据钻孔揭露和井田外围出露，区内地层由老到新依次有下古生界奥陶系、上古生界石炭系、二迭系及新生界地层。现分述如下：

A.奥陶系（O）

仅发育中、下统。为含煤建造基底，广泛出露于井田南部外围，构成高山地貌。下部以灰黄、黄白色白云质灰岩为主，夹薄层状灰岩，上部深灰、灰色厚层状灰岩，夹棕色豹皮状石灰岩、泥质灰岩和绿色钙质泥岩，出露厚度约555m。本次钻孔揭露最大厚度97.70m，见缝合线构造，具裂隙和水蚀现象，石灰岩主要由砾屑和亮晶方解石组成。

B.石炭系（C）

a.中统本溪组（C2b）

平行不整合于奥陶系石灰岩侵蚀基准面之上。按岩性及发育情况可分为上下两段：

下段：由本组底至本溪第二层灰岩顶部。岩性主要由两层稳定或稳定发育的铝土泥岩、石灰岩及泥灰岩组成，局部夹泥岩、透镜状砂岩及1～2层煤线。底部的山西式铁矿仅零星发育。本段厚约25m。

上段：主要由碎屑岩、泥岩、铝土质泥岩，1～2层薄层状石灰岩，泥灰岩以及12号和13号煤层组成。本段厚约19m。钻孔揭露该组地层厚度23.68～44.27m，平均34.57m，呈由北向南逐渐变薄的趋势。

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某矿井施工组织设计b.上统太原组（C3t）

为本区主要含煤地层，连续沉积于本溪组地层之上，依其是否含主要可采煤层，可分为上下两段。

下段：由K1砂岩底至7号煤层顶板泥岩。主要由细碎屑岩、泥岩、泥灰岩和4～

5层煤组成。9号煤层为全区稳定可采煤层。下段厚约12m。

上段：主要由碎屑岩、泥岩、铝土质泥岩和2～3层煤层组成,碎屑岩以K2和K3砂岩发育较好。本段厚约31m。

太原组地层最大厚度为98.65m，最小厚度为62.70m，平均80.43m。

C.二迭系（P）

a.下统山西组（P1s）

本区主要含煤地层之一。连续沉积于太原组地层之上，按含煤性及岩性组合特征，以K5砂岩顶为界，分为上下两段。

下段：主要由粗碎屑岩、泥岩和全区稳定可采的4号煤层组成。碎屑岩以K4和K5砂岩发育较好。

本段泥岩主要为4号煤层的顶、底板泥岩，顶板泥岩常被K5砂岩替代；底板泥

岩常相变为高岭质泥岩。本段厚约35m。

上段：主要由碎屑岩、泥岩、砂质泥岩和2～3层薄煤层组成。本段厚约46m。山西组地层最大厚度107.34m，最小厚度60.55m，平均86.84m，总体呈北厚南薄的变化趋势。

b.下统下石盒子组（P1x）

与山西组整合接触。岩性以黄绿色、灰绿色、灰黄色、灰色粗、中、细粒砂为主，砂岩岩屑含量明显增加，且多含砾。夹灰绿色、紫色、紫斑团块状砂质泥岩、泥岩、鲕状泥岩及铝土质泥岩。该组地层最大厚度148.91m，最小厚度91.90m，平均125.70m。

c.上统上石盒子组（P2s）

与下石盒子组整合接触。分布于井田南部及其外围。岩性以紫色、灰黄色、灰绿色砂质泥岩、泥岩为主，夹紫色、灰绿色、黄灰色粗砂岩、粉砂岩、铝土质泥岩。区内仅南部有不完整分布，钻孔揭露本组残留厚度342.93m。

D.新生界（Kz）

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某矿井施工组织设计主要为第四系松散沉积。不整合于下伏地层之上。岩性以灰色、灰绿色、浅红色、红黄色亚沙土、沙质粘土为主，夹2～4层5～6m厚的中细沙层，局部含1～2层5～6m厚的砂砾层。

区内新生界厚度变化较大，钻孔揭露的最小厚度为57m（63234）孔，最大厚度大于786.40m（37041）孔，但一般厚度均在150～300m之间，平面上大致呈东厚西薄的变化趋势。

②.地质构造

麻家梁井田位于朔县向斜东翼南段，基本构造形态为一向西倾斜而略有起伏的单斜构造。区内地层走向在35勘探线以北总体呈NNE向，且地层倾角平缓，一般为5°左右。35线以南地层走向为NNE转向NE方向，且地层倾角自西向东逐渐增大，可达30°以上。在此之上发育了一些与地层走向大致平行的宽缓褶曲和大小不等的断裂构造。

A.褶曲

井田褶曲构造为发育在朔县向斜东翼上的次级构造形态。主要为两翼宽缓的向、背斜，且向斜一般较背斜更为开阔平缓，褶曲轴向以北北东向的为主，仅一个为近东西向。所以褶曲均受到断层不同程度的切割影响，破坏了其完整性。褶曲构造共有5条，分述如下：

a.二分厂向斜

位于井田北部，从27勘探线之南开始倾伏，以NE20°方向向北经25148与25024号孔之间，然后逐渐仰起至F20断层，并被该断层切割。该向斜区内轴长2300m，幅

度50m，核部开阔，但略有起伏，两翼倾角4°～6°。

b.麻家梁背斜

位于井田西北部，二分厂向斜东侧，南从麻家梁村南抬升，沿轴向NE30°向北至F20断层，并被其切割。轴长4200m，幅度50m，轴部开阔，略有起伏，西翼倾角3°～6°，东翼倾角4°～5°。

c.马场背斜

位于井田中东部，南起35勘探线之北，与下石碣峪～王万庄向斜的北翼呈斜交复合，其轴向以NE30°转10°方向经31192孔西侧，至29186孔北倾伏，轴长3500m，幅度50m，轴部平缓，略有起伏，两翼倾角2°～4°，北部倾伏端及东翼被F23断层第6页

某矿井施工组织设计斜切，是一个仅西翼及南部倾伏端有保存的不完整向斜。

d.梨园头向斜

该向斜位于井田西部（铁路东侧），南起梨园头村南，并与下石碣峪～王万庄向斜的西段在37勘探线附近斜接。向北以NE20°方向缓慢下降，过33线后逐渐抬升，经29083号孔北至F20断层，并被F23断层斜切，两翼分别被F33和F34断层相向而切，

是一个受断层影响较大、完整性较差的不对称向斜构造。轴长约5500m，幅度50m，西翼倾角2°～4°，东翼倾角3°～9°，核部平缓开阔。

e.下石碣峪～王万庄向斜

位于井田南部，西端从石城庄东北开始倾伏，以轴向NE80°方向经下石碣峪、王万庄东至F2断层，并被该断层斜切，仰起收敛端位于F2断层的上盘，受其影响，

轴向转为NE60°方向。轴长6800m，两翼倾角自西向东急剧变大，北翼为4°～10°，南翼为10°～30°，且南翼倾角越向南愈大。为一南陡北缓的不对称向斜，幅度亦自西向东增大，井田内最大幅度可达200m上下，是井田内幅度最大的一个向斜。

B.断层

本井田发育之断层均为高倾角正断层，钻探很难直接控制。而详查阶段的综合勘探，由于物性条件所限，33线以南50km2无法进行2维地震。所以井田内16条断层钻探直接控制的仅有4条F35、F22、F44、F2-1，其它断层均由地震直接控制，钻探间

接控制。

井田内发育断层16条，其中落差＞100m的2条，即F（张家咀断层）、F20断层,50～2

100m断层3条F34、F22、F23,小于50m的11条。以下对井田内落差＞100m的断层逐条

叙述，其余断层见表1-1。

a.F2（张家嘴断层）

位于本井田东南部。正断层，由东部34220孔东侧进入本井田，并在南部41081孔东侧延出区外。区内走向NE45°，倾向东南，倾角60～70°，展布长度大于6500m，断层落差自北向东向西南逐渐变小，区内最大落差为300m。

b.F20断层

为井田北部最大断层。正断层，走向在区内西部为NE45°，中部为NE60°，东部为NE25°，倾向北西，倾角70°，展布长度大于13000m。落差在63线附近最大，为180m，向西南逐渐变小，至32号孔东侧落差变为60m左右，并经29勘探线南延出区外；向北第7页

某矿井施工组织设计

东过66线延出区外。

表1-1断层情况一览表

受F22、F34两条断裂构造影响，其间地层上抬，形成了“地垒”构造。从井田的褶曲和断层发育情况来看，本井田的构造简单，属于一类。井田构造纲要详见图1-2。2.煤层A.含煤性

井田含煤地层为山西组、太原组和本溪组，煤系地层总厚200m左右，共含煤13层，煤层总厚平均23.80m。

山西组和太原组为井田主要含煤地层，其中山西组含煤4层（1、2、3、4），煤层平均总厚6.30m，含煤系数7.38%，太原组含煤7层（5、6、7、8、9、10、11），煤层平均总厚18.62m，含煤系数23.41%。

本溪组含煤2层（12、13），煤层总厚0.33m，含煤系数0.15%，不含可采煤层。

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图1-2麻家梁井田地质构造纲要图

井田可采煤层有4、5、6、8、9、9-2、11号共7层煤。其中4号和9号煤层

为本区主要可采煤层，其储量分别约占本区总储量的30%和55%，其余为局部可采煤层。

不可采煤层有1、2、3、7、10号共5层煤层。其中3号煤层位于山西组中部，厚度0～1.15m，平均厚度0.42m，在区内有6个可采见煤点，分布零星，属于不可采煤层，其余1、2、7、10号煤层区内无可采见煤点。

区内无煤层出露，均为新生界松散层覆盖。

B.可采煤层特征

①.4号煤层

4号煤层位于山西组下部，是本区主采煤层之一，下距5号煤层约17.72m。厚

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某矿井施工组织设计度1.35～11.09m，平均6.32m，可采系数100%。结构较简单，一般含2～3层夹矸，夹矸岩性以泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩为主，也有高岭质泥岩及粉砂岩，厚度变化较大，一般在0.5m以下，个别点夹矸大于最低可采厚度，夹矸层位不稳定。顶板以泥岩及砂岩为主，底板以泥岩、高岭质泥岩为主。煤层层位稳定，厚度有一定变化，属全区可采的稳定煤层。资源量估算面积100.06km2。

煤厚总体呈南厚，中部及北部较薄的变化，其中29线以北存在一个北东向的厚度变薄带，变薄带内煤厚小于4m，4号煤层由北向南变厚，35线以南即是4号煤系发育最好的地区，总体形态为顶平、低不平的厚煤层。4号煤层的厚度变化主要受下部K4砂岩的控制和上部K5砂岩的冲刷影响。

4号煤层结构复杂，夹矸层数、层位及厚度变化较大，以含2～3层夹矸的情况多见。

②.5号煤层

5号煤层位于太原组顶部，下距6号煤层约8.21m。厚度0～2.13m，平均1.18m，可采系数67%，含0～2层夹矸，多为一层，夹矸一般位于煤层中部，厚度0.4m以下，岩性较细，为泥岩、炭质泥岩及高岭质泥岩。顶板岩性以泥岩为主，底板岩性以砂岩和砂质泥岩为主。煤层层位基本稳定，厚度变化较大，属局部可采的不稳定煤层。资源量估算面积57.59km2。

煤层的发育方向呈南北向，可采区和不可采区相间分布，在可采区范围内，煤厚由中间向四周变薄。

③.6号煤层

6号煤层位于太原组中上部，下距8号煤层平均间距为24.97m，厚度0～2.20m，平均0.78m，可采系数48%，含0～3层夹矸，一般不含夹矸或仅含一层，夹矸岩性较粗，为粉砂岩、细砂岩及泥岩，厚度0.2m左右，夹矸多位于煤层中下部。顶板岩性以泥岩为主，底板以粉砂岩为主。煤层层位基本稳定，厚度变化较大，北南有分叉现象，下分叉形成6下煤层，分叉区内6号煤层不可采，6号煤层属局部可采的不

稳定煤层。资源量估算面积41.99km2。

煤厚总体呈北厚南薄的变化，可采区和不可采区呈穿插分布。

④.8号煤层

8号煤层位于太原组中部，下距9号煤层的平均间距为13.10m。厚度0～2.00m，第10页

某矿井施工组织设计平均0.94m，可采系数66%，含0～4层夹矸，一般为2层，厚度0.2m左右，岩性以泥岩、炭质泥岩为主，其中以下部的一层夹矸比较稳定，顶底板岩性均以泥岩为主。煤层层位稳定，厚度有一定的变化，属全区基本可采的不稳定煤层。资源量估算面积32.28km2。

⑤.9号煤层

9号煤层位于太原组下部，本区主采煤层之一，下距10号煤层约3.12m。厚度

2.49～18.18m，平均11.96m，可采系数100%。一般含夹矸3～5层，岩性以泥岩、炭质泥岩及高岭质泥岩为主，夹矸厚度变化较大，多在0.30m以下。顶板岩性以泥岩、砂岩为主，底板以泥岩为主。煤层层位稳定，厚度因局部地方分叉有一定的变化，但规律性强，故9号煤层属全区可采的稳定煤层。资源量估算面积102.65km2。

煤厚除分叉区小于10m外，其余地方煤厚皆大于10m，其中北部及东南部(35线附近)较厚。

⑥.9-2号煤层

9-2号煤层位于太原组下部，是9号煤层的分叉层，厚度1.15～5.19m，平均2.67m，

可采系数100%。一般含1层夹矸，厚度0.20m左右，岩性以高岭质泥岩、泥岩为主，顶板以细砂岩、泥岩为主，底板以泥岩为主。9-2号煤层仅分叉区内见到，其余地方

均与9号煤层合并，9-2号分叉区内煤厚比较稳定，属局部可采的不稳定煤层。资源

量估算面积21.02km2。

⑦.11号煤层

11号煤层位于太原组底部。厚度0～4.24m，平均1.43m，可采系数66%。含0～4层夹矸，一般1～2层，夹矸厚度多在0.2m左右，岩性以泥岩、炭质泥岩为主，夹矸多位于煤层的中上部和下部，以中上部的一层较为稳定，在局部地带，下部夹矸大于最低可采厚度。顶板以泥灰岩及泥岩为主，底板以泥岩及砂岩为主。煤层层位比较稳定，厚度有一定的变化，属全区基本可采的不稳定煤层。资源量估算面积50.17km2。

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某矿井施工组织设计第四节矿井水文地质

麻家梁井田位于朔县平原东南部，为神头岩溶泉域水文地质单元的迳流区的一部分。依据岩性、富水性以及地质时代的差异，井田划分6个含水层和2个隔水层。

1.含水层与隔水层

①.含水层

本区6个含水层自下而上分述如下：

A.下奥陶系岩溶裂隙含水层（01）

区内无钻孔揭露，邻近区仅有三个钻孔不完全揭露。岩性主要为白云质灰岩、石灰岩及白云岩。以溶隙、溶洞为主要岩溶形态。富水性强，为一岩溶裂隙承压含水层。

B.中奥陶系岩溶裂隙含水层（02m）

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某矿井施工组织设计3510号孔揭露奥灰厚度最大为97.70m，相当于上马家沟组（02s）和下马家沟组

（02x）上部地层，岩性以灰色、浅灰色、浅灰色中厚层状细～隐晶质石灰岩、白云

质灰岩为主，夹薄层状泥质灰岩及角砾状石灰岩。顶板埋深281.00～703.00m左右。构成整个井田含煤地层的基底。岩溶裂隙发育，以溶隙、溶孔为主要岩溶形态。岩溶裂隙的发育具有垂向分带性，平面上也有一定的分区性。中奥陶系上部分为三个含水段，各含水段中岩溶裂隙的发育强弱不等，富水性极不均一。据朔南矿区资料分析：下含水段富水性比上含水段要强，而上含水段又比中含水段强些。本组水位标高1059～1062m。水质类型HCO3-Ca²Mg型水，矿化度0.3～0.6g/l。

上含水段与中含水段距煤层较近，对煤层开采的影响较大。由于其富水性一般较弱，部分区域可作为相对隔水层段，从而减轻了对煤层开采的影响，但奥灰水仍是影响下部煤层开采的主要威胁。

C.上石炭系裂隙含水层（C3t）

厚度为61.61～98.65m，平均79.32m。岩性主要为细～中粒砂岩，成份以石英、长石为主。9号煤层上部发育一层较稳定的砂岩，局部构成9号煤层的直接顶板，裂隙发育一般，富水性弱。单位涌水量0.00162L/s.m,水位标高+1065.14m，水质类型为HCO3-Na型水，矿化度0.5～0.7g/l，为一裂隙承压弱含水组。

D.早二迭系下部裂隙含水层（P1s）

厚度为61.22～102.06m，平均81.34m。其中以位于4号煤层上下的K5、K4砂岩

比较稳定，厚度较大，岩性主要为细~粗粒砂岩及砂砾岩，成份以石英为主，长石次之，分选中等，硅泥质胶结，K5砂岩在局部构成对4号煤层的直接顶板。其它砂体厚

度变化大，层位多不稳定，裂隙发育一般，富水性弱。单位涌水量0.00351L/s.m,水位标高+1068.64m，水质类型为HCO3-Na型水，矿化度0.4～0.7g/l，为一裂隙承

压弱含水组。

上述两含水组在煤层开采时将向矿井直接充水，但由于富水性弱，补给条件较差，含水体较为封闭，故对煤层开采无较大影响。

E.新生界中、下部孔隙含水层

厚度20.3～242.7m，平均119.69m，埋深36.30～153.70m。全区分布，构成基岩直接盖层，此组分为三个含水段：

上含水段：厚16.80～139.30m，含水层段平均厚20.22m。发育稳定。岩性为细～第13页

某矿井施工组织设计粗砂及砂砾石组成，分选中~差。单位涌水量0.00756L/s.m,水位标高+1079.87m，水质类型HCO3-Na²Ca型水，矿化度0.455g/l。

中含水段：厚0～123.60m，含水层段总厚0～83.85m，平均19.33m，发育较稳定。岩性以细、中砂为主，分选中～差。单位涌水量0.0333L/s.m,水位标高+1072.93m，水质类型HCO3-Mg²Na及HCO3²Cl-Ca²Na型水，矿化度0.410～0.637g/l。

下含水段：厚0～114.80m，含水层段总厚0～76.80m，平均28.18m，发育不稳定，以细、中砂为主，夹少量砾石层，分选差，其底部有一层发育不稳定的粘土、亚粘土层，厚0～55.60m。新生界中下部抽水试验孔3510揭露3个含水段，单位涌水量0.0117L/s.m，水位标高+1173.59m，水质类型HCO3-Ca.Mg。

F.新生界上部孔隙含层

厚36.30～153.70m，平均厚84.50m。岩性为细～粗砂、砂砾石层及砂土、粘土、亚粘土组成，全区分布。富水性强~中等，为一孔隙潜水含水组。

②.隔水层

A.中石炭系碎屑岩隔水组（C2b）

本组即本溪组地层，厚度26.72～63.71m，平均43.19m。埋深227.36～793.91m，岩性以泥岩、砂岩为主，夹煤线和泥灰岩，底部发育不稳定铁矿层。

B.二迭系中下部碎屑岩隔水层（P2s+P1x）

厚度0～414.88m，平均188.25m。岩性以泥岩为主，砂岩次之，并夹砂质泥岩、砂砾岩和铝土岩。裂隙不甚发育，富水性很弱，是一相对隔水组，隔水性能良好。

2.断层的水文地质特征

本区断层发育，断层带岩石裂隙较发育，岩芯破碎，胶结松散，固结程度较低，含有较多泥质成份，受断层影响，邻近岩层裂隙发育，岩芯破碎。

3.地下水动态及井田水文地质类型

①.地下水

井田及附近有4个奥灰岩溶裂隙水长期观测孔，1个新生界孔隙承压水长期观测孔。其水位动态为：

A.地下水的天然流场：

a.补给来自南、西、北三面，向沙楞河南一线汇集。本区水位标高+1059.10～1062.50m，水力坡度较缓，一般为0.06%左右。

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某矿井施工组织设计b.井田内太原组抽水孔的水位标高与岩溶裂隙水的水位标高相差8～5m，两组之间水力联系较差。

c.新生界下部孔隙含水层与下部含水组有一定的水头差，一般不存在水力联系，其补给主要来自侧向上，尽管有补给下部含水组的条件，但由于粘土等隔水层段的隔水作用，可能补给范围，补给量较小，所以其迳流、排泄条件较差。

B.水位变幅

大气降水影响地下水的总体动态趋势。

②.井田水文地质类型划分

本井田褶皱较简单，断裂比较发育，状况也较差，但断裂构造，皆为高角度正断层，从而破坏了隔水层的完整性。较厚的新生界地层覆盖于基岩之上，特别是东部煤层隐伏露头线附近，新生界中、下部孔隙含水组直接覆盖其上，对煤层开采有一定影响。含煤地层内，两个裂隙含水层的富水性虽弱，单位涌水量均小于0.1L/s.m，但含水层较厚，分布面积广，水头压力较高，矿床开采后，含水组获得补给的能力会增强，形成较为稳定的充水水源。本溪隔水层隔水性能优良，但其厚度变化较大，加之奥灰岩溶裂隙水水头压力较高，富水性强，单位涌水量0.1～1.0L/s.m，31192号孔简易抽水单位涌水量3.365L/s。因此，底部奥灰水对煤层，特别是对11号、9号煤层的开采将有一定影响。综上所述，本区水文地质勘查类型9号煤层至11号煤层应为三类、第二亚类Ⅱ型；其余煤层为二类I～Ⅱ型。总的来说，本井田的水文地质勘查类型为中等。

4.奥灰岩溶水对煤层开采的影响

矿井开采4号煤层时，全井田内煤层底板标高在320～466m之间时，0.06＜突水系数＜0.07MPa/m，为带压开采临界安全区，当煤层底板标高＞466m时，突水系数＜0.06MPa/m,为带压开采安全区。矿井开采9号煤层时，全井田内煤层底板标高在260～577m之间时，0.15＜突水系数＜0.25MPa/m，为带压开采危险区，煤层底板标高在577～868m之间时，0.06＜突水系数＜0.15MPa/m之间，为带压开采临界安全区，煤层底板标高＞868m时，突水系数＜0.06MPa/m，为带压开采安全区，根据上述计算结果带压开采危险区主要集中在F2断层的东南部。在进行下组煤开采时，应采

取必要的措施防止奥灰水突入矿井。在遇到大的构造带时，宜应采取相应措施，避免奥灰水通过构造突入矿井，只有在确保安全的情况下方可进行生产。

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某矿井施工组织设计5.充水因素分析

①.直接充水含水层

A.晚石炭系裂隙含水层

主要有发育较稳定的五层砂岩构成相应的裂隙含水层段。

B.早二迭系下部裂隙含水层

主要有发育稳定的三层砂岩，构成相应的裂隙含水层段。

以上两含水层富水性弱，单位涌水量均小于0.1L/s.m。水头压力高，补给条件较差。尽管作为直接充水含水层，但对煤层开采的威胁不大。

C.新生界中下部孔隙含水层

本层对煤层开采有充水影响的只在东部煤层隐伏露头线一带，由于本组富水性弱，获得补给能力较差，加之塑性粘土、亚粘土的隔水作用，只要留设适当的防水煤柱，对煤层开采不会有很大的影响。

②.间接充水含水层

中奥陶系岩溶裂隙含水层为间接充水含水层。它将成为矿区开采9、11号煤层的主要威胁，本层水压力较大，最高有600m左右的水头高度。并且补给条件较好。奥灰顶与9号煤层间距为39.05～72.15m，平均53.69m，同本溪组厚度一样，奥灰顶至9号、11号煤层的间距都呈现自北向南逐渐变薄趋势。因此开采本区下部11号～9号煤层时，奥灰水是必须防范的主要问题。由于奥灰含水层距4号、5号等上部煤层的距离较大，因此，在上部煤层开采时，一般不会有很大影响。

总之，中奥陶系岩溶裂隙含水层在一定条件下可能成为直接充水含水层，造成底鼓突水，

由于奥灰岩溶发育具有分区性和垂向上的分带性，在奥灰顶部岩溶裂隙不发育区，其顶部岩层可作为相对隔水岩层看待，从而加大了隔水岩层的厚度，在一定程度上减小了奥灰水的威胁。但在奥灰埋藏较深区，由于水压大，尽管有部分灰岩作为隔水岩层，也难以抵抗下面的水压，易使隔水岩层失去隔水作用，有底鼓突水的危险。在浅部，若隔水岩层变薄，突水可能性也很大。

根据本溪隔水组岩样岩石力学试验结果分析，岩层抗压强度较高，属于中硬～坚硬岩层。其中灰岩、砂岩平均抗压强度一般大于40.0Mpa（400kg/cm2）。泥岩、粗砂岩的抗压强度也大于20.0Mpa(200kg/cm2),

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某矿井施工组织设计

③.断裂构造

区矿井涌水量计算参数一览表

矿井正常涌水量304m3/h，最大涌水量464m3/h；考虑防灭火灌浆析出水量后，矿井正常涌水量335m3/h，最大涌水量495m3/h；预测奥灰最大突水量为2087m3/h。

第五节矿井开采技术条件

1.主要可采煤层的顶底板情况

区内开发的主要可采煤层为山西组4号煤层和太原组9号煤层，对其顶底板工程地质特征分别评述如下：

①.4号煤层

伪顶为0.10～0.20m泥岩或炭质泥岩，直接顶板多为K5砂岩，岩性为灰白色、灰色含砾粗砂岩或中细粒砂岩，成份以石英为主，硅质或泥质胶结，厚度0～26m，坚硬致密，需人工放顶。4号煤层顶板岩体较完整，岩体为块状结构，岩石质量等级好，岩体质量分级为良级。

4号煤直接底板多为泥岩，岩体为块状结构，岩石质量等级中等～好，岩石质量分类为中等～良级。

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某矿井施工组织设计

4号煤层顶、底板岩石的物理力学性质试验资料见表1-4。②.9号煤层

顶板多为泥岩及砂质泥岩，有些地段由中细粒砂岩替代，砂岩主要成份为石英，硅质胶结，坚硬致密，岩体较完整，岩体为块状结构，岩石质量等级好，岩体质量分级为良级。

表1-44号煤层顶、底板岩石物理力学性质一览表

9号煤层底板以黑色泥岩为主，层位稳定，个别地段相变为粉砂岩，塑性较强，有底鼓的可能，岩石质量等级中等～好，岩体质量分级为中等～良级。

9号煤层顶、底板岩石物理力学性质试验资料见表1-5。③℃/100±，最大为1℃℃℃/100m。按每百米地温梯度不超过3℃⑴.矿井地质资源/储量A.计算范围及指标

参加资源量计算的煤层共7层，即山西组4号煤层和太原组5号、6号、8号、9号、9-2号、11号煤层；资源量估算范围与井田范围一致，但从基岩界面至各煤层顶垂深30m作为风氧化带不计算资源量。

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某矿井施工组织设计B.煤的工业指标

根据《煤、泥炭地质勘查规范》DZ/T0215-2002，长焰煤煤层最低可采厚度0.8m,气煤最低可采厚度0.7m，最高灰分40%，最高硫分3%，长焰煤最低发热量17MJ/kg。

勘探报告提交和上级主管部门批准，截止2007年7月31日，标高860m～260m，全井田共有331+332+333内蘊经济资源量2626.18Mt。其中：探明的内蕴经济资源量(331)30867万吨、控制的内蕴经济资源量(332)110195万吨、推断的内蕴经济资源量(333)121556万吨。331占11.75％、331+332占53.71％。按煤类分长焰煤262140万吨，占99.82％，气煤478万吨，占0.18％。【全为推断的内蕴经济资源量(333)】。另有原煤（8号、11号）全硫大于3％的推断的内蘊经济资源量(333)16530万吨。先期开采地段资源储量60749万吨，其中:探明的内蕴经济资源量(331)30867万吨、控制的内蕴经济资源量(332)20947万吨、推断的内蕴经济资源量(333)8935万吨。按煤类分长焰煤60271万吨，气煤478万吨【全为推断的内蕴经济资源量(333)】。另有原煤全硫大于3％的推断的内蘊经济资源量1808万吨。先期开采地段，331占50.81％，331+332占85.29％。资源储量比例符合现行规范要求。

⑵.矿井工业资源/储量

参与井田内工业资源/储量计算的有4号、5号、6号、9号、9-2号煤层。

根据《煤炭工业矿井设计规范》，矿井工业资源/储量是指地质资源量经可行性评价后，其经济意义在边际经济及以上的基础储量及推断的内蕴经济的资源量乘以可信度系数之和。可信度系数值取0.7～0.9。地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井，333储量的可信度系数取0.9，地质构造复杂、煤层赋存不稳定的矿井取0.7，本矿井各主采煤层均为较稳定煤层、地质构造简单，即是局部可采煤层在其可采范围内赋存相对也比较稳定，地质构造简单，因此可信度系数取0.9。经计算矿井工业资源/储量2885.67Mt。

8号、11号煤层均为高硫煤，未参与工业资源/储量计算。

⑶.矿井设计资源/储量

矿井设计储量计算方法：矿井工业储量减去永久煤柱（井田境界、构造、村庄煤柱）煤量，即为矿井设计储量。

全矿井各类煤柱留设共计36642.34万t，经计算矿井设计可采储量183231.75万t。其中上组4号、5号、6号煤层可采储量69609.01万t，下组9号、9-2号煤层第22页

某矿井施工组织设计可采储量113622.74万t。

3.矿井工作制度

根据《煤炭工业矿井设计规范》规定和国务院国发[2005]18号文精神要求，矿井设计年工作日330d,每天四班作业，其中：井下三班生产、一班准备，“四六”制作业；地面两班生产、一班准备，“三八”制作业。日净提升时间16h。

4.矿井设计生产能力

根据大同煤矿集团有限责任公司要求，某矿井设计生产能力12.0Mt/a。

5.矿井服务年限

矿井服务年限按下式计算：

T=ZK/K.A

式中：T-矿井服务年限，ａ；

ZK-可采资源量/储量，Mt；

A-设计生产能力，Mt/a；

K-储量备用系数，取1.4。

经计算，矿井服务年限79.5a。

第七节矿井开拓

1.影响井田开拓开采的因素

①.井田交通便利，地面平坦开阔，土地贫瘠，利于工业场地选择及布置。②.煤层埋藏深达400～600m，表土层较厚（达150～300m），从煤层埋藏深度及施工角度考虑，宜采用立井开拓方式。

③.地层产状稳定、倾角平缓（局部地段除外），褶皱构造宽缓，利于综合机械化开采及井下运输。

④.断裂构造数量较多、落差较大、延展较长，但走向有规可循，对开拓开采有一定影响。

⑤.可采煤层数量多、可适当采用联合布置，首采煤层厚度大、基本无压茬关系。⑥.煤层瓦斯含量低，地温正常，但煤层易自燃、具煤尘爆炸危险性。

⑦.奥灰岩含水层富水性强、水位高、水头压力大，全井田各煤层均处于“带压”开采区域，开拓布置时应尽量减少对煤层底板岩层的破坏。

2.井口及工业场地位置

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某矿井施工组织设计麻家梁井田地处平原，井田内无基岩出露，地形平缓，工业场地及井位不受地形及岩石限制，利于井口及工业场地位置选择。

3.井田开拓

本井田煤层埋藏较深、表土层较厚。尤其是首开区域内煤层埋藏深度达523m，且第三、第四系松散沉积物覆盖层较厚，根据勘探报告，表土层厚度3510号钻孔309m，3509号钻孔258m，3612号钻孔285m，3406号钻孔276.65m；根据朔南矿区详查地质资料，黄土层厚度37039号钻孔252m，35213号钻孔260.74m，37219钻孔217.89m，33197号钻孔134.11m。第四系松散层岩性以灰、灰绿色、浅红、红黄色亚沙土、沙质粘土为主，夹2～4层中细砂层，局部含1～2层砂砾层。底部有厚20～30m第三系上新统沉积物，岩性以亚粘土、亚沙土为主，2～3层钙质结核层及砂砾层。该地层富水性较丰，流砂层厚度5～6m。根据煤层埋藏深度及井筒穿过岩层特征，从井筒长度及施工角度考虑，本矿井不适合于采用斜井开拓方式，设计采用立井开拓方式，采用立井开拓便于穿过表土层及流砂层。

矿井上组煤设一个开采水平，水平标高+665m，4号、5号、6号煤层联合布置。在+665m水平主、副立井联合布置环行立式井底车场，主立井装载水平设在+665m，在主立井井筒东西两侧分别布置两个井底煤仓。

自主、副立井井底沿东西向分别布置一组+665m水平东、西大巷，在纬线4343000m处东西向布置一组北大巷，两组大巷以集中辅助运输巷、集中胶带运输巷相连通；自副立井井底向南布置一组巷道对井田南部五采区进行开采。

每组大巷均采用四巷布置，其中沿4号煤层布置一条辅助运输巷和两条回风巷，沿6号煤层布置一条胶带运输巷，各巷道间距取40m。

全井田共划分了七个采区，采用沿大巷两侧直接布置回采工作面，六、七采区为单翼开采，其它采区双翼开采。首采区为一采区及二采区。

矿井初期采用中央并列抽出式通风系统；考虑到北部六、七采区及南部五采区通风距离较远，后期在北部麻家梁村东再布置一对进、回风立井，在南部下石碣峪村南再布置一个回风立井，采用分列式通风系统。

4.采区划分及接替关系

采区划分本着具有足够的准备煤量，确保一定的服务年限，区内巷道布局简单，生产系统简捷，尽量利用断层及其它永久煤柱作为采区边界等原则进行，全井田划第24页

某矿井施工组织设计分了七个采区，分别是一采区、二采区、三采区、四采区、五采区、六采区、七采区。

首采区布置井底车场附近的一采区和二采区，采区接替顺序三采区、四采区→五采区、六采区、七采区。

5.采煤工艺

设计采用的长壁放顶煤综采工艺，描述如下：

放顶煤开采的放煤步距确定为0.8m，采用单轮间隔放煤，同时放煤口不宜少于2个。矿井生产时应根据具体条件，对设计确定的放煤步距和放煤方式进一步实验，以确定适合本矿井的合理放煤步距和放煤方式。

首先开采的4号煤层一、二采区平均厚度分别为7.58m和9.44m，依据4号煤层厚度，设计确定采煤机割煤高度3.2m，放顶煤高度分别为4.38m和6.24m，采放1:1.37和1:1.95。

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某矿井施工组织设计

第八节矿井生产设备

1.主要采煤机械配置

长壁放顶煤综采工作面主要采煤机械选型要满足配、保证运输畅通、采运平衡。

表1-11综放工作面主要设备选型结果

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某矿井施工组织设计

2.主要掘进机械配置

掘进机综掘工作面主要担负顺槽掘进任务，主要设备配备为：EBJ-160型煤巷掘进机，SSJ1000/200型可伸缩胶带输送机，FBD№6.3型局部通风机，MSA-150型锚索机，MQT-110型气动锚杆钻机等。

表1-12掘进机综掘工作面主要机械设备配备表

3.主要提升设备⑴.主立井提升系统

主立井井筒直径9.0m，一个井筒装备两套45t双箕斗,每个箕斗自重72000kg。选用两套JKMD-5.7³4落地式四绳摩擦轮提升机，每台提升机配备一台7000kW交流同步电动机拖动，采用交-直-交交流变频调速电控系统、全数字计算机控制，最大提升速度13.73m/s，年提升能力2³7.63Mt。

⑵.副立井提升系统

副立井井筒直径9.3m，设两套提升系统：一套为“副立井主提升系统”，完成升降散装、整装物料、人员、及大件设备等全部辅助提升任务；另一套为“副立井交通罐系统”，仅用于运送零星人员，并承担一些容易搬运的材料的运送任务,设计限定最大装载量8000kg。

“副井主提升系统”，采用罐锤提升方式，配备一个双层特大宽罐笼，自重45000kg,另侧平衡锤重70000kg。运送整装、散装物料时使用无轨胶轮车承载，无轨胶轮车自重8000kg，装载重量5000kg，罐笼双层装载；运送大型设备使用特制平板

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某矿井施工组织设计车装运，最大件重量50000kg(含车重)。提升机选用一套JKMD-5.6³4落地式四绳摩擦轮提升机，配2800kW交流同步电动机拖动，采用交-直-交交流变频调速电控系统、全数字计算机控制，最大提升速度9.97m/s，最大班作业时间4.07h,最大班工人下井时间22.57min。

“副井交通罐提升系统”，亦采用罐锤提升方式，配备一双层交通罐，自重8000kg，最多乘载人数24人（双层乘载）,设计限定最大装载货物8000kg,另侧平衡锤重12000kg。提升机选用一套JKMD-2.8³4(I)落地式四绳摩擦轮提升机，配660V，400kW低压变频电动机拖动，采用低压变频调速电控系统、全数字计算机控制，最大提升速度6.7m/s。

“副井主提升系统”提升机、电动机、电气控制系统全套引进。

“副井交通罐提升系统”提升设备全套国产或引进。

4.主要排水设备

矿井开采初期无突水可能，泵房矿井配套工程情况

1.矿井修理车间

矿井修理车间仅承担矿井机电设备的日常检修和维修任务，同时负责一些简易、低值、易耗设备的修理。由于本矿井辅助运输采用胶轮车运输，故矿井修理车间除设有机修车间外，还增加了胶轮车修理车间。

机修车间总面积为2592m2，设有机钳、电修车间和锻铆焊、矿车修理车间两个车间；每个车间面积均为72³18=1296m2。机钳、电修车间配备金属切削机床十二台套，红外线干燥室一座，继电器校验装置、电机校验台、绕线机、滤油机等设备各一台；并设有一台20/5tLH型电动葫芦桥式起重机。锻铆焊、矿车修理车间配备锻第28页

某矿井施工组织设计压设备四台，焊接设备十三台套，矿车专用修理设备五台套；并设有一台20/5tLH型电动葫芦桥式起重机。

胶轮车修理车间面积108³18=1944m2。胶轮车修理车间配备有胶轮车一保、二保设备；并设有一台10t电动单梁起重机。

2.坑木加工房

矿井坑木加工房承担型材改制加工任务，面积30³12=360m2。配备木材加工设备四台，刃磨设备三台套。

3.综采设备中转库

本设计设置一座综采设备中转库,用于矿井综采设备的存放与中转。

综采设备中转库面积为108³18=1944m2。

综采设备中转库配备有75/20t吊钩桥式起重机一台，数码阀柱试验台、扣管机、切管机、剥皮机各一台。

4.煤样室、化验室

煤样室、化验室由选煤厂统一设置，矿井不设置。

5.关于综合利用

麻家梁井田的开发建设，将走以煤炭产业为主、多种经营、综合利用、链式开发、循环壮大的路子，对煤炭洗选加工的副产品、固体废弃物等加以综合利用。

⑴.电厂

利用麻家梁选煤厂煤炭洗选加工的副产品（煤泥）将建设一座电厂，实现热电联产。

⑵.新型建材厂

矿井每年将有一定的排矸量,洗煤厂每年将排出一定的洗选矸石，电厂将排弃粉煤灰和炉渣,均可作为建材厂的原料，按照“以矸定产”，“以灰定产”的原则，项目将建设一座新型建材厂。

6.铁路专用线

某矿井铁路专用线由铁道院专项设计。

7.场外公路

根据矿井生产和生活需要，结合工业场地总平面布置要求，按进场公路人货分流、各行其道、互不干扰的布置原则，新建进场公路分别设置人流线路和货运线路。第29页

某矿井施工组织设计

第十节矿井初步设计的主要技术经济指标

表1-13项目主要技术经济指标表

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某矿井施工组织设计

表1-13项目主要技术经济指标表

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某矿井施工组织设计

表1-13项目主要技术经济指标表

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某矿井施工组织设计

表1-13项目主要技术经济指标表

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某矿井施工组织设计

第二章基础数据和控制指标第一节井巷工程进度指标

根据当前国矿井准备阶段工期及各项指标

矿井移交生产及达到设计生产能力时井巷工程量：巷道总长度40124.2m。其中：岩巷3027.2m，占7.54％；半煤岩巷1086.0m，占2.71％；煤巷36011.0m，占89.75％。总掘进体积862089.7m3。其中：硐室掘进体积22950.0m3。

⑸.万吨掘进指标：33.44m/万吨；718.41m3/万吨。

⑹.矿井工业建筑及构筑物总面积：24449.2m2，总体积：181603.5m3。行政、公共建筑总面积15058.0m2，总体积58139.0m3。单身宿舍建筑面积为24330.0m2,体积为72990.0m3。⑺.矿井全员效率：70t/工。⑻.矿井在籍人数：811人。⑼℃/100±，最大为1℃℃℃/100m。按每百米地温梯度不超过3℃为正常区界线，属正常地温区。

第二节矿井建设特点分析

1.交通运输条件

矿井生产的煤炭主要依托铁路外运，北同蒲铁路线在井田西界附近设有朔州、前寨、梨元头三站，该铁路线目前运能66Mt/a，改复线后可达100Mt/a以上；区220/110/35kV变压器，高峰负荷100000kW，且留有安装一台240000kVA变压器位置；有110kV扩建出线间隔。本矿井两回电源拟引自该站。故矿井供电电源可靠。

3.水源条件

水源一是取自井田内地下奥灰水，二是为充分利用水资源，井下排水经过处理后可以作为矿井的生产补充用水，故矿井的水源可靠。

4.其他建设条件

⑴.土地征用条件

矿井建设得到了朔州市、镇、村各级政府的大力支持，加之工业场地占用的土地皆为贫瘠土地，农作物产量低，本矿井建设征地条件可靠。

⑵.主要建筑材料供应条件

矿井建设所需砖、白灰、碎石、料石等建材均可当地解决；所需钢材、高标号水泥、木材等需由外地购置。

综上所述，矿井建设条件良好。

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某矿井施工组织设计第三节井筒施工方案

1.井筒穿越地层地质概况及水文地质条件

根据工业场地附近钻孔资料，预计井筒将要穿过的地层有283m左右第四系黄土层，其中第四系松散层岩性以灰、灰绿色、浅红、红黄色亚沙土、沙质粘土为主，夹2～4层中细砂层，局部含1～2层砂砾层。底部有厚20～30m第三系上新统沉积物，岩性以亚粘土、亚沙土为主，2～3层钙质结核层及砂砾层。该地层富水性较丰富，流砂层厚度5～6m。

2.井筒施工方法的选择

根据条件类似矿区井筒施工经验，确定各井筒表土段采用冻结法施工；井筒基岩段设计采用普通法施工。

3.井壁结构

根据井筒穿过的地层特征，经地压计算，设计确定各井筒井壁结构为：表土段采用双层钢筋混凝土复合井壁，主立井、副立井表土段支护厚度1150～1975mm，回风立井表土段支护厚度1000～1600mm；基岩段采用现浇混凝土单层井壁，主立井、副立井基岩段支护厚度600mm，回风立井基岩段支护厚度500mm。

4.井筒涌水的综合治理

施工中应坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，根据涌水大小采用采取截、排、堵、导、注等综合防治水措施。减少涌水对施工的影响，实现干井施工。

当井筒涌水量超过20m3/h，必须制定工作面预注浆施工专项措施，穿过煤层、软岩等特殊地层时，必须制定专项施工措施，施工措施必须报监理和业主审核并报施工单位上级主管部门审批后执行，以便根据合同调整施工进度和费用。

为保证井壁砼施工质量，对少量顺井壁流下的淋水进行处理，防止水顺井壁下流至模板井筒施工

为了达到及早投产，加快矿井建设工期，原则上决定主立井、副立井和回风立井分别由中煤一建、中煤五建来承建，同时开工。

1.井筒施工方法

根据井筒工程技术特征，工程地质和水文地质情况和合同的有关要求，结合以往立井井筒施工经验，通过方案论证，确定立井井筒采用机械化配套施工方案进行第39页

某矿井施工组织设计施工，表土段和基岩风化带采取冻结法施工。

2.、机械化作业线配置

2.1机械化作业线配置方式及内容

井架：Ⅳ/s，最大班作业时间4.07h,最大班工人下井时间22.57min。

“副提升选用一套JKMD-2.8³4(I)落地式四绳摩擦轮提升机，配660V，400kW低压变频电动机拖动，采用低压变频调速电控系统、全数字计算机控制，最大提升速度6.7m/s。

第42页

某矿井施工组织设计1.3.通风设备

选用ANN-3200/1600Bn=990r/min矿用轴流通风机两台，一台工作，一台备用。通风机配套Y系列、10kV、6极、2000kW电动机。

1.4.通风机供电

通风机房两回10kV高压电源引自矿井场地35kV变电所10kV不同母线段。风机房土建工程项目

1.工业建筑物与构筑物

⑴.主立井井口房

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某矿井施工组织设计采用钢筋砼框架结构，砖墙围护，基础为钢筋砼单独基础。内设Q=30t悬臂桥式起重机一台。井口房内含平面尺寸为9.5m³7.0m钢筋砼受煤仓一个。

⑵.副立井井口房

采用钢筋砼框架结构，砖墙围护，基础为钢筋砼单独基础。内设Q=50/10t吊钩桥式起重机一台。

⑶.主立井钢井架

双提升系统。导向轮、天轮直径：D=5.7m，导向轮中心高：H1=61.0m,天轮中心高：H2=68.5m。采用钢结构，钢筋砼单独基础。

⑷.副立井钢井架

双提升系统。导向轮、天轮直径：D1=3.0m，D2=5.0m，导向轮中心高：H1=31.0m,天轮中心高：H2=37.8m。采用钢结构，钢筋砼单独基础。

⑸.主、副立井提升机房

分别设主机室和电气室两部分：均采用钢筋砼框架结构，砖墙围护，钢筋砼单独基础，屋盖采用钢网架结构，压型钢板保温防水。主机室内各设起重机一台。

⑹.通风机房

分别设主机室，配电室，垂直扩散塔三部分。主机室、配电室均采用钢筋砼框架结构，砖墙围护，钢筋砼单独基础。主机室内设Q=16t手动双梁起重机一台。垂直扩散塔为两个净断面:8.0m³8.0m，高度H=20.0m，钢筋砼箱形结构。

⑺.地面工业场地35KV变电站

含35KV配电室，室外构架，变压器基础，避雷针等。35KV配电室采用钢筋砼框架结构，砖墙围护，钢筋砼单独基础。

⑻.胶轮车修理车间、综采设备库联建

为双跨钢筋砼排架结构，砖墙围护，基础为钢筋砼单独基础。屋面采用钢筋砼屋面梁或屋架、大型钢筋砼屋面板。内设Q=75/20t吊钩桥式起重机,Q=10t电动桥式起重机各一台。

⑼.汽车库、内燃机车库、消防材料库等均为砖混结构，毛石条形基础。

⑽.矿山救护队

依据《煤矿安全规程》，在该矿需设置辅助矿山救护队。救护队主要建（构）筑物有救护队综合楼，建筑面积：1113.5m2，二层框架结构，包括车库、办公、值勤、第44页

某矿井施工组织设计通讯、单身宿舍及各类附属设施等主要功能。

矿井工业建筑及构筑物总面积：26896.0m2，总体积：235925.0m3。

2.行政与公共建筑

⑴.矿办公楼

采用钢筋砼框架结构，砖墙围护，基础为钢筋砼单独基础。计算机

房、图书游艺室、职工教育用房、接待休息用房等与矿办公楼联建。

⑵.任务交待室、井口浴室、矿灯房联合建筑

采用钢筋砼框架结构，砖墙围护，基础为钢筋砼单独基础。

⑶.食堂

采用钢筋砼框架结构，砖墙围护，基础为钢筋砼单独基础。开水房、班中餐厨房等与食堂联建。

行政、公共建筑总面积：33535.0m2，总体积：121531.0m3。

3.居住区

井田开发不单独建生活居住区及其公共服务设施，依托朔州市由社会解决，职工乘坐通勤车上、下班。只在矿井工业场地设单身宿舍，经计算单身宿舍建筑面积为：72936.0m2,体积为：240688.8m3。

土建工程项目按照土建工程施工进度图表执行。

第三节矿井供配电

1.电源

某矿井位于朔州市朔南地区，朔州市现有三家电力公司，分别是：①.国家电网山西朔州供电分公司（国电）。②.山西国际电力朔州地方分公司（地电）。③.朔州市朔南输配电（辛庄输配电）。

目前，三家电力公司都在为朔南的开发努力做工作，从进展情况看，国电虽在麻家梁村圈地50亩待建220kV变电站，但至今仍未被省发改委批准，未能开工建设；地电和辛庄输配电已经过省发改委批准，正在兴建。具体情况如下：

由地电承建的麻家梁110kV变电站，距某矿井工业场地西北角北面约500m。现在站区内圈地，且打好水源井，站外电杆已栽好，输电线路在2007年12月底已铺设完成，站内工程在2008年春季开工建设，在下半年可投入使用。该站为双回路单母线，可为某矿井提供35kV供电电源。

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某矿井施工组织设计由辛庄输配电承建的朔西220kV变电站，距某矿井工业场地西北角西面约1500m。现在已破土动工，2008年底投入使用。该站为三回路双母线，可为某矿井提供35kV供电电源。

根据《煤矿安全规程》第四百四十一条中“矿井应有两回电源线路，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷，矿井的两回电源线路上都不得分接任何负荷”的规定；再加上本矿井电力负荷较大的实际情况，设计拟从麻家梁110kV变电站引一回35kV电源，从朔西220kV变电站引一回35kV电源，共两回35kV电源向矿井供电；需麻家梁煤矿与当地电业部门签订有关供电协议。

矿井设两回35kV供电电源，一回引自麻家梁110kV变电站35kV母线，另一回引自从朔西220kV变电站35kV母线，两回35kV供电电源当其中任一回路发生故障，另一回能担负矿井全部负荷用电。

2.用电负荷

矿井用电设备总台数：439台；

矿井用电设备工作台数：416台；

矿井用电设备总容量：55406kW；

矿井用电设备工作容量：50427kW；

矿井计算有功功率：29114kW；

矿井计算无功功率：27507.5kvar；

无功功率补偿：20000kvar；

补偿后功率因数：0.943

矿井年耗电量：156977.98³103kW.h；

矿井吨煤电耗：13.1kW.h。

3.供配电系统

拟在矿井工业场地设一座35/10kV变电所，两回35kV电源，其中一回架空导线选用LGJ—240钢芯铝绞线，铁塔架设，全线架设避雷线GJ-50；送电距离1.5km，电压降0.96%；另一回架空导线选用LGJ—240钢芯铝绞线，铁塔架设，全线架设避雷线GJ-50；送电距离0.5km，电压降0.32%，35kV电源线截面的选择除保证供电质量外，当一回电源线路故障，另一回能满足矿井全部负荷用电。

拟在矿井工业场地设一座35/10kV变电所，变电所内设SFZ9-40000/35、35±3第46页

某矿井施工组织设计³2.5%/10.5kV、40000kVA电力变压器两台，一用一备(负荷率为78.8%)，能保证矿井全部负荷用电，变电所内设两台S10-Mb—1000/10、10/0.4kV，1000kVA变压器，一用一备(负荷率为68.5%)，能保证所带低压负荷用电。矿井工业场地35/10kV变电所35kV设备选用JYN1-35型手车式高压开关柜，10kV设备选用KYN28-10高压开关柜，变电所主变采用室外布置，其余电气设备采用全室内二层布置，层高5.5m，变电所35、10kV母线及380V母线采用单母线分段。

变电所采用SVC型动态无功功率补偿装置在10kV侧集中无功补偿。

经估算10kV系统单相接地电容电流约为30A，确定在10kV系统安装两套LBD-PXB-10/25B型消弧线圈自动补偿成套装置。

变电所操作电源为直流操作电源，选用免维护铅酸蓄电池直流屏一套,变电所的保护、测量、控制、信号等均采用变电站综合自动化装置实现。

⑴.地面供配电

矿井工业场地35kV变电所以10kV分别向主立井10/0.4kV变电所、副立井10/0.4kV变电所、锅炉房10/0.4kV变电所、通风机房、空压机房等处双回路供电；以10kV向机修间10/0.4kV变电所、单身公寓户外组合站单回路供电；以380V向二级泵房及空压机房双回路供电；以380V分别向井下水处理站、水源井、生活二级泵房等单回路供电。

主立井10/0.4kV变电所，内设两台S10-Mb-800/10、10/0.4kV、800kVA变压器，一用一备(负荷率为74.7%)。以10kV分别向主立井提升设备双回路供电；以380V向主立井提升设备低压负荷、主立井井口房、主立井空气加热室双回路供电。

副立井10/0.4kV变电所，内设两台S10-Mb-630/10、10/0.4kV、630kVA变压器，一用一备(负荷率为74.1%)。以10kV分别向副立井提升设备双回路供电；以380V向副立井提升设备低压负荷、副立井井口房、副立井空气加热室、灯房浴室双回路供电，以单回380V向矸石系统供电。

锅炉房10/0.4kV变电所，设两台XZN-2型成套变电站SC-1250/10、10/0.4kV、1250kVA变压器，一用一备(负荷率为83%)负担锅炉房及生活污水处理站用电。

机修间10/0.4kV变电所，内设一套ZDS-3-630/630-3型成套变电站（内含一套多电压试验电源装置）,SC-630/10、10/0.4kV、630kVA变压器，负荷率为86%，负担机修间、综采设备库、胶轮设备修理间、坑木加工房等负荷用电。

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某矿井施工组织设计单身公寓设XZW-2-03500kVA户外组合站三套，负担单身公寓、办公楼、食堂等负荷用电。

⑵.工业场地及建筑物照明

工业场地道路设高压钠路灯照明，由地面35/10kV变电所低压系统配电，电压～380/220V，用路灯控制开关控制，各建筑物照明均引自各自的配电箱。

⑶.防雷保护

35kV架空输电线路全线架设避雷线保护，工业场地35/10kV变电所35kV、10kV母线装设阀型避雷器，35/10kV变电所室外电气设备设独立避雷针保护，锅炉房烟囱附设避雷针保护，高度超过15m的建（构）筑物设避雷带保护。

⑷.井下供电

因本矿井井田走向长度约10km，采区范围大，单一采煤工作面的电力负荷已超过5000kW，为使矿井达到高产高效，并有效改善供电质量，本矿井采用10kV下井供电，与6kV下井供电相比有如下优越性：

a.提高电网输送能力：10kV线路的输送能力约是6kV线路输送能力的1.66倍。b.降低电能损耗：6kV线路的损耗约是10kV线路耗的2.78倍。

c.增加供电输送距离：在线路导线单位长度阻抗，负荷功率因数和输送功率相同条件下(电压损失相对值相同时)，10kV线路的输送距离约是6kV线路输送距离的

2.78倍。

d.其缺点是初期投资高，约比6kV井下高压设备投资高10%左右。

经上述比较，设计采用10kV下井供电方式。

①.井下负荷及下井电缆选择

井下用电设备总台数：148台，工作台数：145台，用电设备总容量：32793kW，用电设备工作容量：31230kW，计算有功负荷：19498kW，计算无功负荷：19775kvar。

全矿井下井电缆共10回(10根电缆)，均引自矿井地面工业场地35kV变电站之10kV母线。

下井电缆采用MYJV42-100003³240六回由地面沿副立井井筒下井分别至井下中央变电所、东采区1号变电所、西采区1号变电所各两回；下井电缆采用MYJV42-100003³185四回由地面沿副立井井筒下井分别至东采区2号变电所、西采区2号变电所各两回。由此，副立井内共布置十回下井电缆；以上同一变电所的2第48页

某矿井施工组织设计回电源电缆同时工作，互为备用，即当任一回电源因故停止供电时，另一回电源仍能保证所带负荷正常运行。

②.井下变电所及采掘工作面配电

根据井下负荷分布状况及采掘机械设备配备，在副立井井底设井下中央变电所与井下主排水泵房联合布置，井下中央变电所以10kV向井下主排水泵、东大巷、西大巷胶带机头变电所供电，井下中央变电所内设2台KBSG-500/10、10/0.69kV、500kVA变压器主要负担井底低压负荷用电。井下中央变电所10kV高压配电装置选用GCKY-1型矿用一般型手车式高压开关柜，660V低压配电装置选用GKY-11型矿用一般型低压配电柜。

在东采区设两个采区变电所，东采区1号变电所，主要负担14201工作面顺槽、14201回采工作面设备用电；东采区1号变电所内设一台KBSG-400/10、10/0.69kV、400kVA矿用隔爆型干式变压器，专供东大巷掘进工作面及顺槽掘进工作面局扇用电；东采区2号变电所，主要负担东大巷掘进工作面、顺槽掘进工作面设备用电。

在西采区设两个采区变电所，西采区1号变电所，主要负担14101工作面顺槽、14101回采工作面设备用电。西采区1号变电所内设一台KBSG-400/10、10/0.69kV、400kVA矿用隔爆型干式变压器，专供西大巷掘进工作面及顺槽掘进工作面局扇用电；西采区2号变电所主要负担西大巷、顺槽掘进工作面、西大巷掘进工作面及采区水泵房设备用电；西采区2号变电所内设两台KBSG-315/10、10/0.69kV、315kVA矿用隔爆型干式变压器，供采区水泵房设备用电。

各采区变电所均为双电源进线，主接线为单母线分段，大巷机头变电所及采区变电所内设置BGP60-10型矿用隔爆高压真空配电装置，KBSG型矿用隔爆干式变压器及BKD5型矿用隔爆低压馈电开关。

各采区变电所内设一台KBSG-315/10、10/0.69kV、315kVA矿用隔爆型干式变压器，专供大巷掘进工作面及顺槽掘进工作面局扇供电。每个掘进工作面局扇两回电源一回引自采区变电所专用变压器，另一回电源引自各自掘进工作面的移动变压器，从而实现双风机双电源供电；并在两回电源之间加自动切换装置。在各掘进工作面均设置了风电瓦斯闭锁开关，以实现风电、瓦斯电闭锁。

井下各采区变电所分别以10kV向综采回采面、工作面顺槽、顺槽掘进面、大巷掘进面移动变电站供电，采区回采工作面及连采面电压等级除掘锚机为3300V外，第49页

某矿井施工组织设计其余设备供电电压均为~10kV、1140V、660V，岩石电钻、煤电钻、照明用电电压为～127V。

井下动力用电设备电压为10kV、3300V、1140V、660V、127V(电钻)，照明电压为127V。

③.井下固定照明、雷电保护及接地

主、副井井筒及井底、井下中央变电所、采区变电所、运输大巷、回采工作面及运输顺槽等设固定照明，照明电压～127V，照明变压器选用BZX型矿用隔爆照明变压器综合装置，照明灯具选用EXJ-127/18矿用隔爆节能荧光灯。

由地面直接入井的金属罐道、管路必须在井口处将金属体进行不少于两处的良好集中接地。

井下主排水泵房水仓中设主接地极，井下中央变电所、采区变电所及各配电点均设局部接地极，所有局部接地极和电气设备的保护接地装置同水仓中的主接地极联网，形成井下总接地网，接地网上任何一点测得的接地电阻均应小于2Ω。

第四节矿井建设期间环保与绿化

1.绿化

绿化是保护环境、美化环境、防止污染和维护自然生态平衡的一项重要措施，是人类生存的重要条件。工业场地绿化美化也应与时俱进，以人为本。

根据该地区风沙较大的气候特征，场区内沿围墙四周及道路旁侧栽植高大阔叶乔木为主，间植低矮绿篱灌木为辅的防风林带，以降低风速，阻隔风沙、灰尘对场区环境污染和影响，场区各功能区间，以较宽阔的道路红线分隔，沿主干道两侧，利用一切空闲地带大量栽植花草树木及片林草皮，以吸附生产和生活过程中产生的各种有毒化学气体，且可调节气候，改善场区生产和生活环境。

另外对场前区及人员比较集中的重大建筑物周边，重点进行绿化、美化和硬化，多栽植一些可供观赏的花草和常绿树种。

本场地绿化占地面积为8.47ha，绿化覆盖率为20％。

2.现场执行

建井期间在场地内的全体活动人员应该执行下列措施：

根据环境保护程序文件要求，对影响环境的因素进行辨识、评价，对重要环境因素要制定管理方案，并要求做到：

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某矿井施工组织设计⑴建立环境管理信息网络，配置相关人员和设施，对施工环境进行有效的预防、监测和控制。

⑵根据项目的具体环境及当地政府的相关要求，制定相应的环境管理和控制措施。

⑶通风设施采取必要的消音措施，减少施工现场矿井施工总平面布置

1.工业场地基本概况

选定的某矿井工业场地位于现有朔州红旗牧场一分场的东北侧附近约400m处的平原地带。工业场地北距朔州市约15km，西侧紧邻一条南北走向既有省级公路，距既有北同蒲国铁线前寨站约7km，本矿井对外铁、公路交通线接轨便利，线路短捷，运输方便，本场地地理位置颇为理想。

工业场地范围地形较为平坦、开阔，地表为厚层新生界沉积物所掩盖，地势西南高，东北低，自然地形坡度在8‰～13‰之间，相对地形高差在4～10m之间。

井田内主要有恢河和七里河两条常年性河流，属海河流域桑干河水系，其特点是平时流水甚少，雨季山洪暴发而流量大增，但历时很短，最大洪峰出现在7～8月，最小流量在1月、12月，其它地表水体不发育。

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某矿井施工组织设计本区属典型的大陆性气候，干燥寒冷，风沙大，有风时间占全年的70％，春、冬季多西北风，平均风速3.6m/s，最大风速21m/s，故区内营造了大面积的防风林带。

冰冻期自每年10月下旬至翌年四月下旬，最大冰冻深度1.25～1.5m。

本区地震基本烈度为七度，属山西省破坏性地震重点防范区。

2.工业场地总平面布置

⑴.平面布置的主要原则

a.按照推荐的工业场地位置和井位进行本场地总平面布置。地面总布置图中，除了布置矿井工业场地外，要考虑预留矿井配套的选煤厂场地位置，准轨铁路装车站场位置。地面总布置将矿井工业场地、选煤厂场地、准轨站场等地面设施三位一体，统筹规划，合理布局。力求场地规整，做到有利生产，方便生活，三点一线，有机结合。

b.充分利用既有地面基础设施和地形条件，协调井上下各主要生产环节，力求简化生产系统，减少行政、福利设施，节约用地，减少压煤，力争达到少投入、多产出、见效快、效益好的目的。适当预留矿井及选煤厂后期发展用地。

c.建、构筑物布置力求合理紧凑，依靠科技进步，采用联合、集中的布置方式，使地面建筑功能分区明确，人货分流，线路短捷，降低能耗，相互协调，减少干扰，整齐美观，实用得体。

d.总图布置要符合有关防火、卫生、安全、环保、绿化等规程、规范之要求，结合当地风向、朝向、工程地质等客观条件，使建筑物具有良好的朝向和人文环境，因地制宜地营造一座具有现代化工矿企业的工业场地。

⑵.工业场地总平面布置概述

在进行整个场地平面及竖向布置时，结合井口位置的确定，以及矿井准轨铁路装车站场的初步展布，建、构筑物布置垂直平行地形坐标网，场地轴线方位为90°，平行井下大巷和准轨铁路站场，呈东西走向布设。工业场地基本呈长方形状，即东西长750m，南北宽约580m。工业场地坐北朝南，建筑物朝向及风向利用最佳，进场公路、铁路专用线，输电线路等，进出线方便、顺畅，节能减排，安全可靠，且能有效地缩短建井工期，提高矿井建设的综合效益。

由于本场地地处平原地带，自然地形较平坦、开阔，竖向布置结合地形走势，第52页

某矿井施工组织设计因地制宜，按东西向采取台阶式的竖向布置方式，上台阶为矿井与选煤厂联建之场前区及辅助生产区，下台阶为主要生产区，即选煤厂场区。台阶高差4.5m，以挡土墙支护。上台阶场地平整坡度按5‰，双向坡平整，填、挖方工程量力求最省。下台阶南北向按5‰坡平整，东西向按10‰平整，工业场地整平土方工程量：挖方量145000m3，填方量455000m3。平衡措施是以挖作填，不足土方以建井矸石和建构筑物基础挖土补充，平均运距500m。

工业场地占地面积42.94ha，其中围墙内占地42.34ha。

场区内建构筑物功能分区大致划分四大区：行政生活福利区（场前区）、辅助生产区、通风区、主要生产区（选煤厂区）。

a.行政生活福利区：位于场地的上风侧西南角，大门出入口朝南，主要布置有矿办公楼、食堂、单身宿舍、探亲楼、汽车库、救护队和消防站、综合楼以及与副立井井口房相连接的生活福利联合建筑（包括灯房、浴室及任务交待室），门卫室，自行车棚等。

b.辅助生产区：位于场地的西北部，具体布置有副立井井口房，提升绞车房，空气加热室，压风机房及制氮机室，井下水处理站，生产消防给水系统、生活用水水源井及生