1、I目 录摘要 IIIAbstract.IV第一章工程概况 11.1 矿井设计概述及井筒特征 .11.1.1 地理及气候概况 .11.1.2 井筒的特征 .11.1.3 井田的勘探程度及储量 .21.1.4 矿井工作制度 .31.1.5 矿井设计生产能力 .31.1.6 矿井服务年限 .41.1.7 矿井工程量 .41.2 井筒地质及测量工作 .41.2.1 资源条件 .41.2.2 水文地质条件 .71.3 井筒施工准备 .71.3.1 交通运输条件 .71.3.2 电源条件 .71.3.3 水源条件 .81.3.4 通信条件 .81.3.5 其他建设条件 .81.3.6 井下煤、矸石运输系统
2、 .81.3.7 提升系统 .91.3.8 矿井的辅助生产系统 .9第二章井筒施工方案 .112.1 井筒特征 112.1.1 主井井筒特征表 112.1.2 井田含隔水层水文地质特征 112.2 表土施工方案的选择 132.3 井筒表土段施工方法简述 132.3.1 冻结深度的确定 132.3.2 表土层施工设备的选择 132.3.3 表土施工工期的确定 142.3.4 冻结壁厚度 142.3.5 冻结孔布置 162.4 井筒基岩段施工方法简述 192.4.1 施工方式的选择 192.4.2 凿岩方法及凿岩设备 192.4.3 爆破工作 202.4.4 装岩 252.4.5 提升及排矸 25
3、2.4.5 支护 252.4.6 基岩段掘砌循环图表 26II2.4.7 井筒安装 29第三章井筒过马头门、箕斗装载室的施工组织 .303.1 马头门、箕斗装载硐室施工 303.1.1 马头门施工 303.1.2 箕斗装载室施工 303.1.3 井底煤仓 303.1.4 井底清理撒煤系统 303.2 主副井贯通 313.3 主副井改绞方案 313.3.1 改绞方案的确定 31第四章 凿井辅助系统设计 .314.1.叙述凿井辅助系统 .314.1.1 提升容器 314.1.2 提升钢丝绳的选择计算 324.1.4 稳绳天轮及稳车 404.1.5 抓岩机悬吊钢丝绳及稳车的选择 414.1.6 压气
4、设备 414.1.7 通风设备 444.2 吊挂设施的选型计算 494.2.1 吊盘悬吊设施的选型计算 494.2.2 模板悬吊设施的选型计算 504.2.3 放炮电缆悬吊设施选型计算 514.2.4 转水电缆悬吊设施计算 524.2.5 安全梯悬吊设施的选型计算 53第五章凿井设备布置 .565.1 选择凿井井架 565.2 天轮平台布置 565.3 主提升天轮梁的受力验算 575.4 井内凿井设备布置 595.4.1 井筒设备布置原则： 595.4.2 布置步骤 605.4.3 井内凿井设备的布置 60第六章 施工组织与质量保证 .626.1、施工组织 626.1.1 组织机构 .626.
5、1.2 工作制度 .626.1.3 人力资源配置 .626.1.4 劳动生产率 676.1.5 职工培训 686.1.6 职工工资 68致 谢 .69参考文献 .70III摘要本次毕业设计内容是内蒙古包头矿业有限责任公司梅林庙井田位于鄂尔多斯市呼吉尔特矿区西北部，行政区属于乌审旗管辖。井田南北长约 12.4km，东西宽约 9.7km，面积 119.2km2，煤炭资源量 1906.57Mt。设计生产力 10.00Mt/a矿井和选煤厂工业场地。主要设计内容包括井田概况，井筒施工，井筒过马头门的施工组织、凿井辅助系统设计、凿井设备的布置，井筒施工设备布置图（1：20）、地面稳绞布置平面图（1：50）
6、、地面稳绞布置立面图（1：50）、天轮平台布置平面（1：20）、井壁结构图（钻孔柱状图）。井田概况，是对矿井的地理位置、水文地质以及井筒施工准备等基本情况的概述。在施工过程中矿井涌水量大，故本设计井筒表土段施工时采用冻结法，井筒基岩段施工时采用爆破法。基岩段掘砌施工包括：掘进、凿岩、装岩、提升、排矸、支护、井筒安装作业，并在此基础上编制掘砌循环图表。主井施工后，对一项提案临时改变扭曲进行比较，以确定一个更经济的施工方案。并进行全面升级矿山确定的运输，通风，排水方式和使用计算设备的选择和布局等多种房型。科学的管理，加快矿井建设。要确定施工进度，施工组织设计合理，完整的网络图矿山建设计划。在本次毕
7、业设计中，利用AutoCAD2010 的辅助设计增强了显示的可读性和准确性。关键词: 冻结法 钻爆法 临时改绞 施工计划网络图 掘砌循环图表IVAbstractThe graduation project content is Inner Mongolia Baotou Mining Co Ltd Merlin Ida temple located in the northwest of Ordos City, call Geert mine, belonging to the administrative division Wushenqi jurisdiction. Ida north-s
8、outh length of about12.4km, west width of 9.7km, area 119.2km2, coal resources 1906.57Mt. Design production capacity of 10.00Mt / a coal preparation plant and related mine industrial site.The main design elements include Ida before, shaft construction (including construction in surface soil and bedr
9、ock sections), the wellbore through the arrangement of the construction organization Ingate, drilling auxiliary system design, drilling equipment, wellbore construction equipment layout (1: 20), floor plan layout steady twist (1:50), ground elevation stable arrangement twist (1:50) Tianlun platform
10、is arranged plane (1:20), wall chart (drilling histogram).Ida before, is the basic situation of the mines location, hydrogeological and borehole construction and preparation of an overview.In the construction process of mine inflow of water, so the design of shaft topsoil construction by freezing me
11、thod, the shaft bedrock section construction by blasting methodAfter the Main Shaft construction, temporary change twist on a proposal compared to determine a more economical construction program. Enhance the whole mine were to determine the transport, ventilation, drainage patterns and used computi
12、ng equipment selection and layout and other relevant Chamber. Scientific management, accelerate mine construction. To determine the construction schedule, the construction organization design reasonable, complete network diagram mine construction plans. In this graduation design, the use AutoCAD2004
13、 aided design enhances the readability and accuracy shown.Keywords: freezing method; drilling and blasting method; temporary change cutter; construction plan network diagram; dig build cyc le chart梅林庙煤矿主井井筒施工组织设计1第一章工程概况1.1矿井设计概述及井筒特征1.1.1 地理及气候概况1. 位置及交通梅林庙井田地处呼吉尔特矿区。行政区划属鄂尔多斯市乌审旗呼吉尔特乡和图克镇等管辖，东西长约
14、9.7km，南北宽 12.4km，面积 119.2km2。呼吉尔特矿区地理坐标为：东经：10905241094145 ，北纬：384245 391635。2. 地形地貌矿区位于鄂尔多斯高原，区域地表分水岭“东胜梁”上的毛乌素沙漠的边缘东北部南侧的东南。该地区的总体趋势是地势北高南低，在此基础上，并在西部和东部。在井田西北部的最高点，海拔高于+1319.1 米海平面;最低点井田，海拔高程 1292.80 米东南。一般地势海拔高度在 1295+1310 米各地，对 15m左右的一般地形高差。区内属高原半沙漠地貌特征，大部分地区被第四系风积沙覆盖，多为新月形或波状沙丘，没有基岩出露。区内植被稀疏，为
15、半荒漠地区。3. 气候条件该地区是半干旱气候特征温带大陆性高原气候，强烈的太阳辐射，日照充足，干燥少雨，多风风沙多无霜期短。冬季漫长寒冷，夏季炎热，短，赶快拿起在春季和秋季气温下降显著。根据多年来乌审旗天气信息：最高局部温度+36.6，-27.9的最低温度;年降水量 194.7531.6 毫米，在 7,8,9 三个月平均 396.0 毫米，且多集中;年蒸发量为 2297.42833 毫米，2534.2 毫米，5 至 10 倍，年降水量年蒸发量的平均值。少风多雨区，24 米/秒的最大风速，一般风速 2.65.2 米/ s，并且在主西北风。冻结期，通常是从 10 月至次年四月是，最大冻土深度为 1
16、.71 米，最多 50 天/年沙尘暴天。1.1.2 井筒的特征根 据 开 拓 布 置 ， 矿 井 达产时共布置共 布 置 3 个 井 筒 ， 即 主 井 、 副 井 和 回风 井 。井筒用途、布置及装备1 主 立 井 ： 井筒净直径 9.2m，净断面 66.5m2，井筒垂深 800m，承 担 矿井 的 煤 炭 提 升 任务兼进 风 ， 装备 2 台 JKM-56 型塔式多绳摩擦提升机，提河北工程大学毕业设计2升 2 对 45t 箕斗，装备玻璃钢梯子间、通 信 信 号 电 缆 等 ， 作 为 矿 井 安 全 出 口 。2 副 立 井 ： 井筒净直径 10.7m，净断面 89.9m2，井筒垂深 7
17、60m，担负全矿井人员、材料、设备、大件、矸石的提升任务兼进风。为实现连采机、采煤机和液压支架等大件设备整装下井的需要，井筒内装备 1 个带平衡锤特制双层加宽加长罐笼和 1 个带平衡锤的特制加长罐笼，敷设排水管路、消防洒水管路、压风管路、动力电缆及弱电电缆。3 回 风 立 井 ： 矿 井 的 专 用 回 风 井 。 井筒净直径 7.5m，净断面 44.2m2，井筒垂深 737m，担负矿井回风任务。井筒内装备玻璃钢梯子间，作为矿井另一安全出口。上 述 井 筒 断 面 选 择 ， 尤 其 是 主 井 断 面 选 择 ， 主 要 是 根 据 提 升 容 器 的 布 置 选择 ， 考 虑 到 方 便
18、使 用 ， 布 置 简 单 ， 断 面 较 小 等 因 素 ， 采 用 一 字 形 布 置 方 式 。井 筒 特 征 见 表 。井 筒 特 征 表序号名称 单位 主立井 副立井 回风立井X m 4311378.950 4311478.950 4311081.000Y m 36623472.000 36623382.000 36623316.9951 井口座标Z m +1305.000 +1305.000 +1303.9002 井筒方位角 270 90 3603 井筒长度 m 800 760.4 736.54 冻结深度 m 720 720 7205 井筒倾角 90 90 906井筒净宽（直径）m
19、 9.2 10.7 7.5 7 井筒净断面积 m2 66.5 89.9 44.28 井筒掘进断面积 m2120.8/134.8/143.1165.1/172.0/191.181.7/88.2/96.89 外层井壁混凝土 C65/ C50/ C50 C65/ C50/ C50 C65/ C50/ C5010 内层井壁混凝土 C65/ C70/ C80 C65/ C70/ C80 C65/ C70/ C8011 配筋 级钢筋 级钢筋 级钢筋12 井底水平标高 +570.00 +570.00 +570.8013 提升设备 2 对 45t 箕斗 特制加长加宽罐笼 梯子间梅林庙煤矿主井井筒施工组织设计3
20、梯子间 特制加长罐笼1.1.3 井田的勘探程度及储量1. 勘探程度内蒙古自治区煤田地质局 117 勘探队受内蒙古乌审旗蒙格沁能源有限责任公司的委托，于 2006 年 12 月 15 日提交内蒙古自治区乌审旗呼吉尔特勘查区梅林庙井田煤炭勘探报告。按合同及设计要求，内蒙古自治区煤田地质局117 勘探队共完成勘探钻孔 62 个，工程量 57893.08m，地球物理测井 62 个孔，工程量 57445.77m，采集各类样品 755 件，并进行化测试。2. 资源储量根据地质报告井田共获得各类资源量 1956.32 Mt，其中：探明的内蕴资源量（331）476.16Mt，控制的内蕴资源量（332）117.
21、41 Mt，推断的内蕴资源量(333) 1312.91 Mt，潜在的资源量均为预测的资源量（334）49.84 Mt。矿井资源量估算汇总表单位：Mt资源量 潜在的资源量序号 煤层331 332 333 合计预测的（334）1 2-1 49.842 2-2 中 68.17 68.17 3 3-1 326.80 548.69 875.49 4 4-1 81.77 55.88 137.65 5 4-2 上 51.85 51.85 6 4-2 中 33.83 33.83 7 4-2 下 39.74 39.74 8 5-1 46.23 46.23 9 6-2 上 114.07 20.75 234.21
22、369.0310 6-2 中 35.29 14.89 234.31 284.49合计 476.16 117.41 1312.91 1906.48 49.841.1.4 矿井工作制度设计矿井年工作日 330d，井下及地面主井生产系统实行“三八”工作制，河北工程大学毕业设计4三班生产。工程施工时每天净提升时间 16h。1.1.5 矿井设计生产能力根据矿井可行性研究及矿区总体规划，矿井设计生产能力为 10.00Mt/a。由于本井田储量丰富，初期主要可采煤层赋存稳定、厚度大、倾角平缓、构造简单，开采条件优越，设计认为将矿井设计生产能力确定为 10.00Mt/a 是合适的.1.1.6 矿井服务年限按储量
23、计算矿井服务年限：T=Z/（KA）式中：T矿井服务年限，a；Z矿井设计可采储量，Mt；A矿井设计生产能力，Mt/a；K储量备用系数，取 1.4。则：T=1167.79/(1.410.00)=83.4a即按矿井设计可采储量计算的矿井服务年限为 83.4a。初期开采的 3-1 煤层服务年限为约 40a，如果按工作面条带排产， 3-1 煤层服务年限 60a 以上。1.1.7 矿井工程量1 设计生产能力 10.00Mt/a。2 井巷工程量：井巷总长度 40580.73m，总掘进体积 1050519.5m3，万吨掘进 率 40.5m。3 工业建筑总体积 262009m3。4 行政及福利建筑面积 4539
24、3m2。5 矿井总数为 873 人。6 矿井原煤生产人员效率为 80.38t/工。7 矿井基本建设总资金 389995.72 万元。8 吨煤投资 390 元。9 建井工期：34 个月。1.2 井筒地质及测量工作1.2.1 资源条件1 区域地层乌审旗呼吉尔特勘查区梅林庙井田地层划分属于华北地层区鄂尔多斯分区，由于分区东部、北部及西南部的地层发育不同，经常将鄂尔多斯分区划分为三梅林庙煤矿主井井筒施工组织设计5个小区。见图 1-32 区域构造乌审旗呼吉尔特勘查区梅林庙井田大地构造分区属于华北地台鄂尔多斯台向斜东胜隆起区,见图 1-4。梅 林 庙 井 田 包 头达 拉 特 旗 和 林 格 尔清 水 河
25、偏 关准 格 尔 旗东 胜 区东 胜 煤 田 河 曲离 石榆 林乌 审 旗 山西省陕西省 黄河10104040杭 锦 旗鄂 托 克 旗 临 县高 头 窑乌审旗小区梅 林 庙 井 田图 1-3 勘查区地层区划位置示意图河北工程大学毕业设计6东 胜 区榆 林延 长延 安西 安咸 阳 潼 关 稷 山宝 鸡 铜 川 河 曲呼 和 浩 特 黄陕北 拗陷区靖 边 河东 胜 隆 起 区 隆 起 (下 古 生 代 继 承 性 隆 起 )凹 陷 具 有 继 承 性 )断 陷地 台 边 缘 隆 起 (以 燕 山 期 为 主 )深 断 裂 及 大 断 裂二 级 构 造 单 位 界 线三 级 构 造 单 位 界 线东
26、 胜 煤 田 区 域 边 界 线梅 林 庙 井 田 隆 起 (基 底梅 林 庙 井 田图 1-4 呼吉尔特区大地构造位置示意图乌审旗呼吉尔特勘查区区域地层表梅林庙煤矿主井井筒施工组织设计73 井田地质构造系 统 组 厚度(米)最小最大 岩 性 描 述全新统（Q 4） 1050 为湖泊相沉积层、冲洪积层、残积层和风积层。第四系上更新统萨拉乌素组（Q 3s） 080 浅黄色砂砾层，不整合于一切老地层之上。第三系上新统（N 2） 0100上部为红色、土黄色粘土及其胶结疏松的砂质泥岩，下部为灰黄、棕红、绿黄色砂岩、砾岩，夹有砂岩透镜体。不整合于一切老地层之上。东胜组(Klzh2) 40230浅灰、灰紫
27、、灰黄、黄、紫红色泥岩、粉砂岩、细砂岩、砂砾岩、泥岩、砂岩互层，夹薄层泥质灰岩。交错层理较发育。顶部常见一层中粗粒砂岩，含砾，呈厚层状。白垩系下统志丹群伊金霍洛组(K1zh1) 30150浅灰、灰绿、棕红、灰紫色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩、细砾岩、中夹薄层钙质细砂岩。斜层理发育，下部常见大型交错层理。与下伏地层 呈不整合接触。安定组（J 2a） 20100浅灰、灰绿、黄紫褐色泥岩、砂质泥岩、中砂岩。含钙质结核。中统 直罗组（J 2z） 50278灰白、灰黄、灰绿、紫红色泥岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、 粗砂岩。 下部夹薄煤层及油页岩， 含 1 煤组。与下伏地层呈平行不整合。
28、中下统延安组（J 1-2y） 78285灰灰白色砂岩，深灰色、灰黑色砂质泥岩，泥岩和煤。含 2、3、4、5、6、煤组。与下伏地层呈平行不整合接触。侏罗系下统富县组（J 1f） 0110上部为浅黄、灰绿、紫红色泥岩，夹砂岩。下部以砂岩为主，局部为砂岩与泥岩互层，底部为浅黄色砾岩。与下伏地层呈平行不整合。上统延长组（T 3y） 35312黄、灰绿、紫、灰黑色厚层状中粗砂岩。夹灰黑、灰绿色泥岩和煤线。与下伏地层呈整合接触。三迭系 中统 二马营组（T2er）87367 以灰绿色含砂砾岩、砾岩、紫色泥岩、粉砂岩为主。此表依据内蒙古自治区煤田地质局 117 勘探队 2005 年编制的东胜煤田地质资料河北工
29、程大学毕业设计8梅林庙井田位于乌审旗的东部，其构造形态总体为一向西倾斜的单斜构造，倾向 260 280； 在 井 田 南 部 变 为 西 北 倾 斜 的 单 斜 构 造 ， 倾 向 300 330； 地 层倾 角 1 3，地层产状沿走向及倾向都有一定变化，但变化不算太大。沿走向发育有宽缓的波状起伏，区内没有发现大的断裂和褶皱构造，也并没有岩浆岩侵入。1.2.2水文地质条件1. 水文地质类型梅林庙井田直接充水含水层含水层孔隙为主水位，直接充水含水层富水性弱，差的供应条件和径流条件下，作为主要的充满水的水的径流外侧的外区域弱水压，大气降水作为二次装满水的水;虽然缝位于地下水位以下，但直接充水含水层
30、单位涌水量 q 0.1L /秒米（Q = 0.004050.00478L /秒米）;间接充水含水层萨拉苏武组（Q3s）孔隙水含水层单位涌水量 Q = 1.005.00L /秒米，富水性强，该地区没有水库，湖泊等地表水体没有，没有常年地表径流，潜水含水层和煤层间距大于平均 500 米，水文地质边界简单，地质构造简单。因此矿山水文地质调查类型分为第一到第二类 - 存款的孔隙水，裂隙填充简单的水文地质条件的第一类。2. 矿井涌水量根据地质报告计算，结合井筒检查钻资料设计矿井开采正常涌水量为300m3/h，最大涌水量为 700m3/h。1.3 井筒施工准备1.3.1 交通运输条件 梅林庙矿井生产的煤炭
31、主要供应煤化工企业和电厂，将通过铁路运输。矿区外已建成铁路有包神铁路、神朔铁路、神延铁路等。随着鄂尔多斯市的煤炭资源的开发，以东胜区为鄂尔多斯市铁路交通枢纽和中心的射状的铁路网建设已经开始形成。过去，乌审旗和呼吉尔特矿区距离既有的包神铁路(包头神木)、神（木）延（安）较远外，铁路交通条件比较落后，目前国家和当地政府组织正在拟定规划4条新的铁路支、干线的建设，到时候在呼吉尔特矿区大概2050km的距离内将有新的四条铁路通过。1.3.2 电源条件鄂尔多斯电网主要划分为五个供电区域，即：东胜、准旗、棋盘井、达旗、杭锦旗。目前，区内主要有乌审旗 220kV 变电站，依据乌审旗供电有限责任公司提供的乌审
32、旗电网“十一五”后三年发展规划，乌审旗将会新建下面项目：梅林庙煤矿主井井筒施工组织设计91、2009 年，新建乌审图克 220kV 输变电工程，本期线路 75km，主变容量为 1150MVA。2、2009 年，新建鄂旗乌兰乌审旗乌审 220kV I 回线路工程，本期新建线路 100km。3、2009 年，新建乌审 220kV苏贝 220kV I 回线路工程，本期新建线路100km。4、2010 年完成鄂尔多斯布日都 500kV 变嘎鲁图镇 500kV 输变电工程。电网将完全可以提供可靠的电源。1.3.3 水源条件1. 地表水乌审旗能源化工基地建设水网规划连接各工业园区的输水干渠流经矿区。规划水
33、网由北向南沿乌审旗东部自扎萨克水库经浩勒报吉水源地、大牛地生态化工基地、七一净化厂（七一水库、河口水库）、团结水库净化厂、第二净化厂（达草湾水库），最终与无定河衔接。规划水网主要为当地农牧业和居民生活用水服务。呼吉尔特矿区周围没有较大的地表河流。2地下水资源矿区的地下水是第四系冲洪积、湖积松散岩类孔隙潜水和白垩系裂隙孔隙水。水位埋不深，单井的出水量为30m 3/h。矿区内各矿井生活用水就近建设水源地取用地下水。根据水利规划，可供矿区开发用于生活用水的地下水不能满足需求。随着矿井开发，本地区地下水可采储量将进一步减少。必须对部分矿井排水做深度处理达到饮用水标准，作为生活用水水源。1.3.4 通信
34、条件目前，在网络通讯方面，二级干线光缆已经贯穿乌审旗全旗所有乡镇和所有的重点村庄，大型企业程控电话四通八达，共建设 GSM 数字移动通信基站 22处，并全部开通了 GPRS 业务，呼吉尔特区块通讯保障已到达原呼吉尔特乡政府所在地，已在 2006 年年底开通 256 门交换设备，开通百兆上网设备；移动通讯方面，在全旗境内共建设 24 芯神直埋光缆 280 公里，呼吉尔特乡开通移动基站1 个，位于乡政府所在地，网络覆盖面积约占全乡面积的 98，并且已经达到约 1.5 万部的通信容量；乌审旗在联通通讯方面，目前 7 处 GSM 网基站已建成，乌审旗的主要乡镇已全部被覆盖，已建成 CDMA 网基站 1
35、0 处，已在呼吉尔特乡等地上四个基站，实施联通网络的高覆盖率、满足当地人民的通信要求，实现CDMA 网络无缝隙覆盖。1.3.5 其他建设条件当地的地貌特征是高原半沙漠地貌，第四系风积沙覆盖了大多数的当地地河北工程大学毕业设计10区，其中以新月形地形或波状沙丘地形居多，而且没有基岩出露。地区内的植被比较少，都为半荒漠地区。较大的工业以及民用设施基本上没有。1.3.6井下煤、矸石运输系统1 主井生产系统主立井的箕斗将矿井下的煤炭提升到地面以后，通过地面的转载设备进行转载后进入地面的选煤厂系统。2 副井生产系统副立井主要负担整个矿井的矸石、材料、人员、设施、大件等的运输任务。井筒直径 10.7m，提
36、升高度为 735m。3 矸石系统井下为全煤巷开拓，产生的矸石量很少，矸石量约占原煤产量的 0.8%，每天的产矸量约为 240 t ，年产矸石量约为 80000t/a。矸石会被填入井下已经废弃不用的巷道内。考虑废弃巷道填满等异常情况时矸石的排放，故设地面工业场地排矸系统。井下矸石用运矸胶轮车从井底经罐笼提升到地面，运矸胶轮车直接排弃到距矿井工业场地西南 1.6km 的排矸场地，并用推土机平整压实。排矸场地矸石堆满后，可复土造田或植树绿化。排矸场地服务年限为 5a。1.3.7 提升系统1 主立井提升设备主立井担负原煤提升任务，井筒直径 9.2m，装备二对 45t 多绳提煤箕斗，整体轧制冷弯钢罐道，
37、单水平提升。2 副立井提升设备副立井担负全矿矸石的提升和人员、材料、设备、大件等的升降作业任务，井筒直径 10.7m，装备一个特制双层加宽加长多绳罐笼+平衡锤和一个双层加宽多绳罐笼+平衡锤，冷弯方钢管罐道，单一水平提升。1.3.8 矿井的辅助生产系统1. 通风系统本矿井为低瓦斯矿井，煤尘有爆炸性危险并且煤层易自燃。矿井通风方式是中央并列抽出式通风，从主、副立井进风，专用回风立井回风。回风立井井口标高+1304m，井筒直径 7.0m。服务年限约 20 年以上。2. 排水系统本矿井采用直接排水系统，副立井+570m 水平附近设有主水仓及主排水泵房。采区的涌水经小水泵排至主水仓后，从主排水设备沿着副
38、立井经排水管路排至地面井下水处理站。主、副立井井底的水由各自水窝水泵排至大巷后，自流至水仓。梅林庙煤矿主井井筒施工组织设计11选用 PJ200B9 型耐磨多级离心泵三台，配 YB710M1-4 型（1600kW、10kV、1480r/min）矿用隔爆异步电动机泵房内及副立井井筒内排水管路分别选用 27315 及 32516 的无缝钢管（分段选壁厚），二趟。正常涌水的时候一趟工作，一趟备用；最大涌水的时候二趟应同时工作。河北工程大学毕业设计12第二章井筒施工方案2.1 井筒特征2.1.1 主井井筒特征表主井井筒特征表序号名称 单位 主立井1 井口座标 X m 4311378.950Y m 366
39、23472.000 Z m +1305.0002 井筒方位角 2703 井筒长度 m 8004 冻结深度 m 7205 井筒倾角 906井筒净宽（直径）m 9.27 井筒净断面积 m2 66.58 井筒掘进断面积 m2 120.8/134.8/143.19 外层井壁混凝土 C65/ C50/ C5010 内层井壁混凝土 C65/ C70/ C8011 配筋 级钢筋12 井底水平标高 +570.0013 提升设备 2 对 45t 箕斗梯子间2.1.2 井田含隔水层水文地质特征1第四系（Q）松散层潜水含水层（1）全新统风积砂层孔隙潜水含水层（Q 4eol）岩性为灰黄色，褐色细沙，细沙，结构松散，沉
40、积厚度一般小于 20m，整个地区。据“内蒙古自治区乌审旗水文地质调查报告”结果：地下水埋深0.503.00 米，单位流入 Q =0.251.00L/秒米，总溶解固体小于 1000mg / L 时，地下水化学类型 HCO3钙 Na 和 HCO3 娜钙型水。因此，富水含水介质，透水性好，地下水水质良好。含水层是间接充水含水层沉积物。（2）上更新统萨拉乌素组孔隙潜水含水层（Q 3s）岩性为黄色，淡黄色，灰色调沙，黄土壤土类，含钙质结核，宽松，有水梅林庙煤矿主井井筒施工组织设计13平层理和斜层理，整个发生，厚度为 4060M，最大 130 米。据“内蒙古自治区乌审旗水文地质调查报告”结果：地下水埋深一
41、般为 1.005.00 米，单位流入 Q = 1.00 5.00L /秒米，总溶解超过 1000mg / L 的固体少，地下水化学HCO3 类型钙钠HCO3 和娜钙型水，水质良好。根据该结构抽号 ML49 钻孔测试结果：的 77.65 米含水层厚度，地下水深度 5.16 米，缩编 13.70 米，水位标高 1295.36 米，钻探水流入 Q = 5.361L / s 时，单元涌水适量= 0.391L / Sm 时，渗透系数 K =0.562 米次/ d，水温 10，TDS 257mg / L，7.7 PH 值，作为 0.000mg / L 的含量，0.37mg / L，F 含量，NO3 - 的
42、 0.53mg / L 的内容，地下水化学类型为 HCO3钙镁型水。丰富的含水层强，透水性好。因为少大气降水，供应条件差，充值金额一般较小，但雨季将增加显著充值。降水和地表水体底层的承压含水层液压小非常密切的联系之间的承压含水层的水力联系。含水层是间接充水含水层沉积物。2白垩系下统志丹群（K 1zh）孔隙潜水承压水含水层砂岩各种尺寸的部分，含砾砂岩粗砂质泥岩，在该地区没有暴露的岩性，地层厚度 178.48390.62 米，平均 275.28 米的。根据原来的呼叫详细吉尔特的 H021 的这个数字 ML49 钻井抽水试验施工和施工的调查：含水层厚度114.20296.60 米，平均 205.40
43、 米的。地下水深度 35.2312.29 米，水位标高 1266.341288.23 米，钻探水流入，Q = 0.2210.771L / s 时，单元流入Q = 0.008520.0327L /秒米，渗透性系数 k = 0.005840.00926 米次/ d，水温为 11，总溶解固体量 312242mg / L，pH 值为 7.97.4 的值，对0.00mg / L NO3-的含量为 0.250.39mg / L，氟含量，由于 0.00内容0.010mg / L。地下水水化学类型 HCO3钙镁型水，水质良好。丰富的含水层薄弱。由于没有更好的不渗透层，和上部和下部含水层有一定的液压连接。含水层
44、是间接充水含水层沉积物。3侏罗系中统（J 2）碎屑岩类承压水含水层岩性 J2z 下部为灰绿色，灰色，黄绿色的粗砂岩，粉砂岩，粉砂质泥岩，上 J2A 暗紫色，灰绿色粗砂岩，粉砂岩，砂质泥岩细粒砂岩，广分布。没有暴露的表面，该区域。根据原来的呼叫海尔特初探地区编号 WJ10 钻孔抽水试验结果：含水层厚度 68.58 米。地下水位抬高 1211.76 米，水深 64.34 米，钻孔涌水量 Q = 0.178L / S，单位流入 Q = 0.00303L /秒米，渗透系数 K =0.00383 米次/ d，出水温度 11，溶解性总固体 386mg / L，7.6 PH 值，AS含量为 0.02mg /
45、 L，氟含量 0.98mg / L，地下水化学类型为 HCO3钙镁型水，水质良好。由此可以看出，丰富的含水层薄弱，透气性和表现不佳水力传河北工程大学毕业设计14导系数。地下水径流条件差。将水层和上部承压含水层具有一定的液压连接，与下部承压含水层液压连接小。含水层是间接充水含水层沉积物。2.2 表土施工方案的选择根据对检查钻孔所穿透的各含水层的富水性进行评价，井筒的主要充水层位为第四系松散砂层段。第四系松散砂层水水源丰富，补给条件充足，涌水量大，而且开挖井筒时井壁地层松散，结构极不稳定，松散砂层是井筒第一强充水层。其次是井筒下部志丹群、安定和直罗组各含水层段，该厚层段预测涌水量较大，故该层段地下
46、水既对井筒开挖有危害，亦对煤层的开采存在隐患。延安组充水含水层为弱中等富水性，该层段虽然渗透系数小，但由于该段岩石松软易碎，充水容易携带岩屑，并使井壁脱落、坍塌。因此本设计井筒施工方法确定为冻结法施工。 2.3 井筒表土段施工方法简述2.3.1 冻结深度的确定冻结深度确定合理，可以节省冻结费用，保证井壁质量，加快建井速度，并能防止涌水冒砂事故，达到安全可靠，对井壁设计和施工具有一定的重要性，冻结深度确定原则：（1）一般情况下，冻结深度应该穿过风化基岩，并且深入稳定基岩 10m 上下；（2） 基岩风化带裂隙发育，并且风化带以下的基岩破碎，富水性强或有断层和断层破碎带的时候，冻结深度应该考虑穿过破
47、碎基岩的深度；（3）邻近风化带含水基岩岩层，应该一次进行冻结。综合以上各原则及该矿水文及地质条件，本井筒冻结深度确定为360m，一次冻全深，采用双层钢筋混凝土井壁支护型式。2.3.2 表土层施工设备的选择冻结段上部大多为表土，普氏系数为 0.62.0，松散系数为 1.141.37。根据以往经验并结合本矿井的实际情况，本设计冻结段可以采用抓岩机和风镐两种挖掘方式。表土段的岩石的普氏系数和松散系数较小，直接采用抓岩机进行开挖，而下部岩石普氏系数和松散系数相对较大，采用风镐开挖。1风镐采用 G10 型风镐，其技术特征如下：G17 型风镐的技术特征型号 使用 耗气量 气锤 冲击功 冲击 风管 外形尺寸
48、 重梅林庙煤矿主井井筒施工组织设计15气压Kg.N/m/min直径mm行程mm重量KgKg.N/m频次/min内径 长 mm 宽 mm量kgG10 5 1。2 40 135 0.8 3.2 1300 16 445 156 6.72. 抓岩机抓岩机选择 HZ6 型中心回转式抓岩机。HZ6 型中心回转式抓岩机主要的技术特征见下图。HZ6 型中心回转式抓岩机主要技术特征类型 类型抓斗容积 m 0.6 回转速度(转/min) 34技术生产率 m/h 50 回转角度(度) 360重量 kg 2333 风马达功率(马力) 8.5片数 8回转机构进气管直径(英寸) 1闭合直径 mm 1600 变幅机构 变幅
49、平均速度 m/s 0.4张开直径 mm 2130 手动千斤顶(个) 2抓斗进气管直径(英寸) 1.5 液压千斤顶(个) 2提升能力 kg 3500吊盘固定装置 工作油压 kg.N/c 160170提升速度 m/s 0.30.4 长(不包括臂杆及推力油缸)mm 1170滚筒容绳量 m 60 宽 mm 1400钢丝绳直径 mm 15 在吊盘上方 mm 1675提升机构提升机马达功率(马力)25外形尺寸高在吊盘下方 mm 4860使用风压 kg.N/c 57 机器重量 kg 8077压风消耗量 m/min 24 适用井筒直径 m 462.3.3 表土施工工期的确定设计采用新技术、新工艺和新设备，努力提高施工机械化程度和施工水平，提高井巷工程质 量和施工进度，认真分析本矿施工地质条件，密切结合本矿区和邻近矿区的实际工水平，确定本矿井巷工程施工进度指标如下：立井井筒表土段： 100m/月 2.3.4 冻
