副斜井井筒施工组织设计概论

第一章工程概况

第一节设计概况

XXXX副井井筒原设计倾角22°，斜长210m，宽3.0m，高2.7m，装备单钩串车。由于原井巷断面较小，不符合矿井建设需要，为推进矿井建设，按照省煤炭厅批复的兼并重组矿井初步设计，利用原副斜井刷扩并延伸后作为兼并重组后的副井，扩大断面规格为净宽4.5m，净高3.9m，断面为直墙半圆拱，倾角为22°，净面积15.4m2，掘进断面积为17.7m2，装备轨道串车，架空乘人器，水沟位于井筒右侧，台阶、扶手位于井筒左侧，担负全矿辅助提升任务，井筒扩刷采用锚网喷砼，锚索补强支护，锚索间、排距为2.4×2.4m，Ф17.8×6500mm，砼强度等级C20，顶锚杆为Ф20×2400mm左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆，间排距：800×800mm，每根顶锚杆用三卷MSZ2330型树脂锚固剂锚固，每根帮锚杆用一卷MSZ3535型树脂锚固剂锚固，金属网采用φ6mm钢筋网，网格150×150mm，网片规格1500×900mm，喷射砼封闭，砼厚150mm，喷射砼、铺地砼强度等级C20。每隔40m在人行侧掘净宽1.5m，净高2m，深1.0m的拱形躲避硐室，支护形式与副井筒相同。扩到穿煤及受采动影响区域、巷道超高、超宽地点采用锚网喷和钢棚联合支护，钢棚采用29“U”钢，棚距900mm，密背砼背板刹顶，背邦。四周未接顶、邦区域采用长不小于1.2m，厚不小于0.12m 的半圆木打“井”字型木垛接实顶板。半圆木材质必须是红松。锚网喷双重支护，如遇顶板破碎或过断层时，应缩小棚距，表土段钢筋混

凝土工程去年已完工，延伸段与井底车场施工另外编写。

第二节井筒地质及测量工作

一、地质

从井筒揭露的煤岩层分析，本区地质特征复杂程度应属于构造破碎带裂隙发育，地层岩石完整性差，地质条件中等类型，井筒目前未见有涌水。

(1) 各地层主要特征

本井田位于宁武轩岗矿区的北端，大部分为黄土覆盖区，仅在沟谷中出露二叠系上下石盒子组、山西组和石炭系太原组，零星可见本溪组。第四系地层分布于沟谷、山梁、黄土垣及两侧。石炭系上统太原组和二叠系山西组为本井田含煤地层。根据钻孔和矿井揭露，井田内地层由老到新分述如下：

1．奥陶系中统上马家沟组（O2s）

为含煤地层基底，由深灰色白云质灰岩、灰岩、角砾状灰岩、豹皮状灰岩、泥灰岩组成。主要为浅海碳酸盐沉积，本组厚度约280m。

2．石炭系中统本溪组（C2b）

该为海陆交互相沉积，由泻湖、海湾及碳酸盐台地组成。下部有“山西式”铁矿、铁铝矿、铝质泥岩、碳质泥岩；上部为灰色泥岩、砂质泥岩及中、粗粒灰白色石英砂岩，深灰色泥质砂岩。夹薄层状生物碎屑石灰岩1～2层，含有不稳定的薄煤层，一般不可采。平行不整合地覆于上马家沟组灰岩侵蚀面之上，顶界至呈K1砂岩之底。本组厚度20.40—50.00m，一般厚度45.0mm。

3．石炭系上统太原组（C3t）

该为海陆交互相含煤沉积，为本井田主要含煤地层。由灰或黑色泥岩、砂质泥岩、灰白色石英砂岩、砂砾岩和煤组成，含煤4上、4、5、6、7、9-1、9-2、11号煤层，往南夹有2～3层薄层状生物碎屑灰岩。该区靠近陆源，生物碎屑不发育，粗粒碎屑物质成分居多。该由K1砂岩之底K3砂岩之底，全组总厚度94.90—112.70m，平均厚度104.42m。

4．二叠系下统山西组（P1s）

本组由K3砂岩之底至K4砂岩之底，为河流冲积平原含煤沉积，但该区煤层薄，不稳定，多不可采。本组岩性由灰色细砂岩、粉砂岩，间夹灰白色中粒砂岩、灰黑色泥岩及薄煤线组成。底部K3砂岩为厚层状灰白色中、粗粒砂岩，夹灰色高岭质泥岩，厚3.50～9.50m，正粒序，为河道沉积，其上为砂质泥岩、粉砂岩，夹薄层碳质泥岩及不可采煤层。本组厚度38.10—63.10m 平均厚度54.19m。

5．二叠系下统下石盒子组（P1x）

本组由K4砂岩之底至K6砂岩之底，连续沉积于下伏山西组之上，主要为灰绿、黄绿、杏黄色夹灰黑色陆相碎屑岩为河流冲积平原沉积，不含可采煤层，色调鲜艳。一般以K5砂岩分为两个岩性段，上段为灰黄色砂质泥岩，顶部夹具紫斑泥岩、底部K5砂岩为灰绿、黄绿色厚层状中、粗粒砂岩，厚1.20～7.50m，全区较发育；下段为灰绿、黄绿色砂质泥岩夹细砂岩，局部为中砂岩，中下部夹有灰黑色泥岩，偶含碳质泥岩及薄层高岭质泥岩，底部K4砂岩为中、粗砂岩，厚2.00～

5.00m，正逆序，局部为逆粒序，为河道沉积。本组厚度108.60—117.30m，平均厚度113.60m。

6．二叠系上统上石盒子组（P2s）

本组岩性以黄绿色、杂色及暗紫色砂质泥岩、泥岩为主，其间夹中厚层状黄绿色粗砂岩和细砂岩，其分选较差，胶结疏松，易风化为砂砾。底部为一层灰绿色厚层状粗粒砂岩（K6），有时相变为细砂岩，底部含有含砂粗砂岩，呈透镜体展布，砾石成分为燧石，泥质胶结，疏松，分选较差，砂岩厚1.20～5.30m。一般来讲，该组按岩性可分为3段，下段以黄绿色夹暗紫色砂质泥岩为主，夹黄绿色薄层中砂岩，厚度39.00—78.80m ，平均厚度62.70m。中段底部黄绿色中、细砂岩，夹暗紫色砂质泥岩。由于地层剥蚀该组本井田赋存不全，最大赋存厚度300m左右。

7．第四系中上更新统（Q2+3）

本井田第四系主要分布在黄土丘陵、山体斜坡，及沟谷中，主要由浅红色亚粘土、亚砂土组成，俗称“黄土”，夹灰褐色古土壤。黄土垂直节理发育，质地均匀，具湿陷性；亚粘土含砂砾石。一般厚度在0～40m间,不整合地覆于不同时代的地层之上。

二、含煤地层

井田范围内含煤地层为太原组和山西组，但山西组仅含煤线，本井田主要含煤地层为太原组。

石炭系上统太原组（C3t）本组含4号、9-2号、11号全区稳定可采煤层和91号较稳定大部可采煤层，以及3、5、6、7号不稳定不可

采煤层，根据含煤性可分为三段。

下段厚31.1～36.6m，平均33.7m。含9-1、9-2、11号煤层，为一套砂岩、泥岩、粉砂岩、煤层组成的含煤层段11号煤层是在海湾和障壁砂坝的基础上发育起来的泥炭沼泽，层位较稳定，底部K1砂岩为中、粗砂岩，厚度为0.8～5.8m，横向上变为细砂岩，或粉砂岩，呈透镜体展布，为障壁岛沉积，其间泥质岩为海湾、泻湖沉积。9-2号煤层是在三角洲平原的基础上发育起来的泥炭沼泽，层位稳定。其下伏砂岩为细、粗砂岩，逆粒序，从下到上由细砂岩渐变为粗砂岩（03号孔），或由粉砂岩渐变为细砂岩（04号孔），厚2.8～5.8m，为分流河道或三角洲前缘沉积，泥质岩为间湾或三角洲平原沉积。

中段厚31.8～41.3m，平均36.2m，为一套厚层泥岩、砂质泥岩为主夹中、细砂岩和薄煤层，即5号、6号、7号煤层，均为不可采煤层。该区为泻湖、海湾沉积，泥质岩间所夹的中粗砂岩为障壁岛或障壁砂坪沉积，厚1.5～5.7m，零星分布。煤层是在泻湖、海湾淤浅的基础上形成的。

上段厚22.0～41.4m，平均32.1m，仍以泥岩、砂质泥岩为主，夹有粉砂岩和细砂岩，中砂岩极不发育，本段含3、4号煤层。4号煤层大，且稳定，结构复杂，夹多层高岭石夹矸，中灰低硫，4号煤层是在上三角州平原的基础发育起来的淡水泥炭沼泽，在泥炭堆积过程中，因陆源碎屑的混入而形成多层夹矸，致使灰份偏高。3号煤层不稳定不可采。

三、施工防治水

（一）水文地质

井田内地表无较大河流，井田西北边缘的沙楞河，为季节性河流，流量0.26m3/s,洪水期50—210 m3/s，1921年特大洪水流量500 m3/s，目前沙塄河无水。井田内各沟谷平时基本干枯无水，雨季形成洪流，地表水总体流向井田西北边界外的沙塄河，最终汇入桑干河，属海河流域桑干河水系。

井口标高与最高洪水位对比表

（二）防治水管理（执行边探、边治、边掘）

1、该斜井执行边探、边治、边掘等施工措施。

第三节施工准备工作

一、“五通一平”工作

开工前，根据建设方提供场地及施工条件，待场地平整好，需修建一些必要的大临工程，主要是：轻钢屋架防雨棚等工程。

1、交通：副斜井井筒位置位于副井工业广场内，工广内道路畅通，满足施工要求。

2、供电：副斜井井筒供电采用双回路供电，其中一趟主供回路，一趟保安回路，从矿高压盘引到工业广场，满足所有高低压用电需求。

3、供水：接通工业广场供水管路，满足生产及生活用水需要。

4、通讯：在井上下各安装一部电话与矿形成通讯网络。

5、排水：井筒涌水经水沟直接排入901大巷排水沟，由主井排水至地面。

6、广场平整：开工前，由矿负责协调大临工程施工地点提供方便。

二、工业广场布置

根据工业广场现场情况，矿提供的工业场地内设变电所，压风机房及提升绞车房，其它用房采用彩板结构。料场、砼搅拌站布置在井口附近。

三、地面供料系统

在井筒施工期间，其地面供料系统采用集中搅拌砼供料的方法，场地平整后，地面硬化即可,料场搭设料棚。

第二章井筒施工

第一节施工方案选择

一、施工方案选择

根据副斜井的工程特征、地质状况、支护形式、施工设备和操作技术等因素，确定施工方案为：采用副斜井快速施工配套施工工艺，即激光指向、光面爆破、绞车提升、翻矸台汽车排矸。基岩分化段、基岩段、穿煤层段刷扩采用YT-28型凿岩机打眼，3台激光指向仪定向、中深孔光面爆破的两光施工法，采用“三八”制作业方式。前期采用地面采用砼集中搅拌站供料， 2台喷浆机通过3寸输料管向工作面（约供250m左右）送料，后期采用箕斗输送喷浆料，“双机双枪”喷射砼一次成巷；排水选用D80-30×6和D85-67×8型水泵接力排水。提升：选用副井提升采用GTP—1.6绞车提矸、下料，单钩提升，以满足斜井施工需要。

根据施工图纸设计和《规程》规定，井筒施工过程中每隔40m施工一个躲避硐。施工躲避硐时，根据井筒各段支护形式不同，采取相应的支护方式，要求在《作业规程》中详细说明。

第二节表土段及基岩段施工

一、表土段

1、施工段长20m，去年已施工完成，

2、成品保护

对定位标准桩、导线点、标准水准点等，其它施工作业时不得碰撞，并应经常测量和校核其平面位置、水平标高和坡度是否符合设计要求。导线点应定期复测和检查是否正确。如发现有测量用的永久性标桩或地质，地震部门设置的长期观测点等，应加以保护

3、铺底、水沟、台阶

巷道铺底厚度2000mm，水沟在巷道右侧，水沟净尺寸：宽×高=300×250mm，台阶设计在巷道的左侧，台阶尺寸：长×宽×高=700×350×140mm。（见施工断面图）铺底、水沟、台阶在巷道刷扩完成后进行构筑。

二、基岩段施工

预计施工段长190m左右，采用锚网、单层钢筋砼联合支护形式。过断层构造带、巷道局部超高、超宽地段支护，采用架设29“U”钢棚支护，然后喷C20砼联合支护。

（一）掘进

采用YT—28型凿岩机打眼，爆破采用矿用乳化炸药，毫秒延期