灵北主副井设计(两双钩)

前言

山西汾西矿业公司曙光煤业灵北煤矿位于山西省灵石县两渡镇境内，距灵石县城约20公里。该区交通较为便利，108国道从矿区旁穿越，北可达太原，南可至运城到陕西，往南可达大运高速公路。

我们认真地研究了灵北矿井主、副斜井工程图纸内容，仔细分析了灵北矿井主、副斜井井筒地质条件，同时结合大断面斜井施工的先进经验及先进的斜井施工装备和技术力量，本着实事求是的原则编制灵北矿井主、副斜井施工组织设计。本施工组织设计采用首创的“大断面斜井机械化作业线快速施工工法”（国家级工法），运用喷射砼远距离输料技术，采用专业工种，固定工序交叉作业，使掘进支护平行作业，减少辅助时间，缩短循环时间，实现快速施工。

本施工组织设计编制依据：

1、山西汾西曙光煤业有限责任公司灵北矿井主斜井井筒平、剖断面图S1764－111－01、副斜井井筒平、剖断面图S1764－116－01；

2、崔家沟专用回风井预想地层柱状图（邻近矿井）；

3、《煤矿安全规程》2006版；

4、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》（ＭＴ5009-94）；

5、《矿山井巷工程施工及验收规范》(GBJ213-90)。

1地质、工程概况

1.1气象及地震：

本井田属暖温带大陆性气候，四季分明，昼夜温差悬殊。冬季少雪，春季风大雨少，夏季雨量高度集中，秋季阴雨天较多。风向以西北风为主，平均风速1.6m/s，最大冻土深度77cm。

1.2水文地质条件：

井田内地形不利于大气降水入渗。对矿床充水的含水层富水性弱，且井田内断层及陷落柱稀少，对岩层破坏程度小，含水层之间联系微弱或无联系。综上所述，井田内水文地质条件简单。井田02、2、4、5号煤层开采以基上覆砂岩裂隙含水层为主要充水含水层。井田水文地质勘探类型确定为二类一型，建设方提供井筒涌水量小于5m3/h。

附崔家沟专用回风井（建设方提供邻近矿井）的预想地层柱状图。

1.3瓦斯：

本矿井属低瓦斯矿井。

1.4工程范围及工程量

本次施工工程范围为汾西矿业集团公司曙光煤业灵北矿井主、副斜井井筒。

主斜井井筒全长779m，倾角-19°，副斜井井筒全长548.72m，倾角-22°。

附主、副斜井井筒剖面图1-1， 1-2；

主、副斜井井筒断面图1-3， 1-4；

具体工程量及特征见表1-1。

灵北煤矿主、副斜井井筒技术特征表表 1-1

2施工方案及施工工艺

2.1凿井设备选型与布置

为适应井筒快速、优质、安全机械化施工，实现多工序平行作业，主、副斜井均布置两套单钩提升系统。主提升绞车为JK—2.0/20型，牵引前卸式6.0m3箕斗排矸，副提升绞车为JT1600/1200—30型，牵引1.5吨矿车串车(3辆/钩)辅助运输；地面安装30m3转载矸石仓，迎头工作面配备0.9m3耙矸机一台，施工初期喷浆采用长距离输料，选用PZ-7B型喷浆机，井口设置喷浆机，后期井口喷浆机移至井下，利用副提升串车下料，不占用箕斗提升排矸时间，以满足快速施工需要。

2.2表土及风化基岩施工:

井口往下200m施工采用JYS-4型绞车提升，提升容器为非标准2m3箕斗。井筒开口位置在山坡上，所以井筒施工无明槽，直接进入暗槽施工。暗槽掘进采用导硐法施工，使用多台风镐掘进，即先人工挖掘出两侧墙体部位及基础的土方，宽度为1—1.5米，掘进深度达1米时，由下而上挖掘，最后挖开顶部，达扶棚位置时，进行扶棚临时支护。

钢棚临时支护：采用[20槽钢加工，扶棚间距为1米，外侧采用水泥背板背实，应确保井壁的浇筑厚度，如果围岩比较松软破碎，则采用管棚法超前支护，即在工作面第一架临时钢棚后部，在钢棚上方按25度倾角用煤电钻钻眼，采用风锤将φ57mm的无缝钢管打入眼内，钢管长度为1800mm，间距200—350mm，钢管前部搭于待扶的前一架槽钢棚顶部，待拱部超前支护钢管打设完毕后，即可进行工作面掘进，如此循环，直至通过表土段，管棚超前支护布置方式见图2-1，2-2。

永久支护：临时支护达6m后，即可进行永久支护。永久支护砼浇筑壁厚为500mm，井口安装二台JS-750型强制式搅拌机，采用PLD—1200型电子自动计量系统配料。利用砼输送泵下料，地面由ZB—50型装载机运送黄砂、石子和水泥，项目部根据现场实际材料，委托当地有资质等级的实验部门进行配合比及坍落度设计，施工过程中现场检测。碹股选用[20槽钢加工而成，间距1500mm，墙部采用1500×300的土建钢模，拱部选用10#槽钢作碹板，砼强度等级C20。严格按照砼配比单进行配比下料和添加外加剂，确保施工质量符合要求。

2.3基岩段施工

井筒基岩段采用斜井机械化作业线、双套单钩提升系统，掘支平行作业，实施“三大二光”即大绞车、大耙矸机、大箕斗、光面爆破和激光指向，不但工艺先进，设备配套合理，施工能力大，而且具有充分的可靠性。

2.3.1掘进:

井筒采用光面爆破，台阶法施工，上下台阶距离为4～6m，上台阶高度为2350m，凿岩机选用YTP—26型高频风锤。φ22mm中空六角合金钢钎杆，采用Ф42mm“一”字型钻头．炮眼深度2.0m，激光指向仪指向，按爆破图表进行轮尺布眼，采用分片、分区、分工打眼，以加快打眼速度，提高钻孔质量。

主斜井基岩段炮眼布置图详见图2-3，爆破图表详见表2-1、表2-2、表2-3。

副斜井基岩段炮眼布置图详见图2-4，爆破图表详见表2-4、表2-5、表2-6。

爆破材料选用T330高威力水胶炸药，毫秒延期电雷管，药卷直径35mm；装药严格按爆破图表，实现光面爆破，每茬炮有效循环进尺不小于1.8m。

装岩与出矸：矸石由耙矸机装入箕斗，提升出井后，自动前卸式箕斗翻入地面矸石仓，再自流装入自卸汽车运至排矸场地。

2.3.2支护：

2.3.2.1临时支护：

班长指派一名有经验的老工人站在永久支护下用长钎杆或长柄工具对工作面进行严格的敲帮问顶，找净找掉顶帮的活矸，在确认顶帮安全无误后，采用前探梁或单体液压支柱进行临时支护。具体要求：上一班已打好的永久支护锚杆作为支点，把焊接有Φ18的螺母的Φ108法兰盘连接在锚

杆尾部，一排安设两个法兰盘，共布置三排，左中右各一排再插入3寸钢管作为前探梁，钢管长不小于4.5米。前探梁与顶板之间塞入背板背实，确保前探梁的安全可靠，

临时支护的工艺流程

敲帮问顶→前移法兰盘→前移前探梁

2.3.2.2永久支护：

永久支护为锚喷支护，锚杆安装由专人负责，间排距800×800mm；当围岩稳定性差，整体性不好，破碎时，采用锚、网喷支护，钢筋网采用φ6.5mm钢筋，网格150×150mm，锚杆规格、预紧力及锚固力严格按设计要求施工。

锚杆支护工艺流程：

敲帮问顶找顶帮活矸→打支护锚杆孔→清孔→往钻孔内放入树脂药卷→用尾部事先套上托板并拧上安装器的锚杆头部顶住树脂药卷送至孔底→升起钻机并用搅拌器联接钻机与锚杆尾部→用钻机带锚杆搅拌锚固剂至规定时间（15-30秒）→停止搅拌带推力等待1分钟→卸下安装器用钻机拧紧螺母

顶板锚杆钻机操作方法：手压板机，开启马达控制阀，压气驱动马达带动主轴旋转，板转开启气腿控制阀，气腿伸长，并闭气腿控制阀气腿回缩，板转开启水阀，冲洗水进入钻杆冲洗钻孔，手动调节各阀开启量，即可调节钻机转速、推力和水量。

帮部锚杆钻机：开启马达控制阀，钻机主轴旋转，调节手把可以控制马达工作状态。开启水阀，冲洗水进入钻杆冲洗钻孔，手动调节水阀开启量，即可调节冲洗水量，钻机只须一人操作，左手控制水阀流量，右手控制马达旋转。