《施工组织设计》北京高平赵庄煤矿施工组织设计

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1、山西高平科兴赵庄煤业有限公司120万吨/年矿井建设施工组织设计工程编号：C1668工程规模： 1.20 Mt/a 2011年6月目 录前 言1第一章 矿井工程概况31.1 矿井设计概况31.2 矿井投产标准91.3 矿井主要技术装备及生产系统91.4 工业广场布置状况181.5 地面建筑及工业建构筑物20第二章 矿井地质与水文地质232.1 矿井地质232.2 矿井水文地质342.3 勘探程度、资源及开采条件评述38第三章 施工准备工作393.1 施工准备概述393.2 施工条件准备403.3 大临工程及工广布置413.4 器材供应和运输423.5 非标件的加工制作423.6 土地征用情况42

2、第四章 施工方案及施工方法434.1 矿井建设主要工程施工顺序安排434.2 矿建工程施工方案及方法454.3 土建工程施工方案及施工方法494.4 主要安装工程施工方案及方法584.5 采用新技术、新工艺69第五章 矿井建设工期总排队715.1 矿建工程施工工期安排715.2 土建工程施工工期安排725.3 安装工程施工工期725.4 三类工程统筹安排及建井工期725.5 加快建井速度的主要措施73第六章 工业场地施工总平面布置756.1 工业场地施工总平面布置756.2 工广永久管线、场地道路和管沟施工安排766.3 动力设备（压风、供电）及水源供应与负荷中心的联系766.4 环境保护措施

3、77第七章 项目管理787.1 项目部管理结构787.2 专业队管理结构787.3 主要工作流程787.4 逐年投资及用款计划79第八章 施工技术及安全组织措施818.1 矿井建设期间提升、通风和排水系统保证措施818.2 技术物资供应828.3 矿井建设期间的地质和测量工作安排838.4 工程质量计划及验收移交保证措施848.5 事故应急预案988.6 经营管理及增产节约措施100第九章 存在问题及建议1029.1 电力供应问题1029.2 矿井水文地质问题102附表一：103附表二：104106山西高平科兴赵庄煤业有限公司赵庄矿井改扩建工程施工组织设计前 言山西高平科兴赵庄煤业有限公司赵庄

4、煤矿范围跨越米山、三甲及城关三镇，东起冯庄、酒务，西至赵庄村东，北起朱家庄，南至米山镇，东西宽约6.3km，南北长约5.2km，井田面积19.76km2，其地理坐标为北纬354632354950，东经11256321130100。井田位于高平市东约2km，西距高平市火车站约2km，且有专用铁路线相连，太焦铁路从井田西侧通过；南距曲（沃）辉（县）公路约1km；向西约1km与长晋二级公路相连，长晋高速公路从井田西侧通过。矿井交通运输条件便利。根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发200944号文件关于晋城市高平市煤矿企业兼并重组整合方案的批复及2009年11月13日山西省国土资

5、源厅颁发采矿许可证（证号为C1400002009111220043328，有效期至2011年11月13日），批准开采3号15号煤层，井田面积为19.7555km2，开采深度由标高910m至620m，生产规模1.20Mt/a。通过投标，中国有色金属工业第十四冶金建设公司取得了山西高平科兴赵庄煤业有限公司矿井建设项目副斜井、四川煤矿基本建设工程公司取得了东山风井井筒工程的施工承包权。其中：中国有色金属工业第十四冶金建设公司为矿山工程总承包壹级单位，营业执照编号：530000000015008，法人代表：宁升工，安全负责人：何建文，技术负责人：陈道本，项目部负责人：陈强。四川煤矿基本建设工程公司施工

6、总承包壹级单位，营业执照编号：510000000158010，法人代表：羊卓卫，安全负责人：张茂管，技术负责人：戴振勇，项目部负责人：庞建国。工程监理单位为山西省煤炭建设监理有限公司，负责人贾富贵。在工程承包合同签定后，根据该工程项目的特点、矿方所提供的招标文件及相关资料，结合投标工程承包公司多年积累的先进施工经验、技术和装备，编制了该矿井相应工程的施工组织设计。一、本施工组织设计的主编制依据1、国家的有关政策、法令和煤矿建设的各项规定、技术经济政策及安全法令、规范和标准。2、山西高平科兴赵庄煤业有限公司赵庄煤矿建设项目施工招标文件。3、山西高平科兴赵庄煤业有限公司赵庄煤矿建设项目施工承包合同

7、。4、山西高平科兴赵庄煤业有限公司赵庄矿井兼并重组整合项目初步设计。5、煤矿安全规程。6、建井施工手册。7、建筑工程施工手册。8、煤矿安装质量检验评定标准。二、本施工组织设计具有以下特点：1、为了反映我国矿井的建设技术和管理水平，施工组织设计的编制应具有一定的先进性，在此在编制时，始终坚持合理、先进、可靠、可行的原则。2、合理安排队伍进矿前的各项准备工作。从认真优选施工方案的施工方法，确定合理的施工顺序，保证在合同规定的工期内将工程建成移交。4、周密制定技术上先进、经济上合理的技术组织措施，确保工程质量和安全施工。5、准确计算人力、物力等资源，制定合理可行的供应方案，保证均衡施工和满足施工高峰

8、的需要。6、编制可靠的工程进度计划，根据关键线路确定施工中的关键单位工程和关键施工工序，突出重点、保证全局。本着优质、高效、安全施工的原则，在实际施工中还要不断调整和进一步完善。尽管工程工期紧、施工难度较大，充分利用先进施工技术和施工管理经验，按照合同的要求，圆满地完成本项目的施工任务，为赵庄煤矿改扩建的早日完成做出最大的努力。第一章 矿井工程概况1.1 矿井设计概况1.1.1 设计内容概述矿井改扩建完投产时在矿井工业场地内共有2条井筒，其中新增副斜井布置在现有副斜井南侧，现有主斜井延伸后仍作为主斜井；位于东山村北风井场地的东山风井扩砌后作为回风井。各井筒用途、布置及装备分述如下：1. 主斜井

9、井筒现有主斜井净宽4.2m，净断面12.3m2，井筒长度220m，倾角20；本次工程延伸主斜井271m，倾角20，井筒断面不变。主斜井箕斗改为胶带后担负全矿井煤炭提升任务并兼作进风井，装备B=1000mm，Q=320t/h，带速2.5m/s，St1250（阻燃）胶带输送机。井筒内敷设动力及通讯、信号电缆，消防洒水管路等。2. 副斜井井筒新作副斜井净宽4.0m，净断面12.7m2，井筒长度523m，倾角16.5，担负全矿井人员、材料、设备、大件、矸石的提升任务兼进风。井筒内铺设600mm轨距、30kg/m钢轨，采用串车提升，装备一台JK2.5/30E型单绳缠绕式提升机，井筒内敷设压风管路、动力电

10、缆及通信电缆。3. 东山风井井筒现东山风井净断面9.1m2，斜长265m。本次工程根据风量扩砌东山风井作为回风井并兼作安全出口，扩砌后井筒净宽4.8m，净断面16.2m2，井筒内敷设黄泥灌浆管路。1.1.2 井田境界及储量1、井田面积：井田面积为19.7555km2。2、储量：批准开采315号煤层，井田内共获得保有资源/储量133.58Mt，矿井可采储量66.78Mt。1.1.3 井型及服务年限1、矿井工作制度：年工作日为330天；每天净提升时间为16小时；生产工作面采用“四六”工作制，三班生产，一班检修； 2、矿井设计生产能力：该矿批采315号煤层，煤层倾角215，属缓倾斜煤层，地质构造属简

11、单类，矿井属低瓦斯矿井。根据矿井批准开采的煤层赋存情况，拟按单水平进行开拓，本设计矿井井型为133.58Mt /a。3、矿井服务年限：39.8a。1.1.4 井田开拓与开采1、井田开拓方式矿井采用斜开拓，设一个主采水平和一个辅助生产水平，水平标高分别为+710m和+750m，投产采区为+750水平一采区和二采区，开采9号煤层。2、井筒位置及数目根据方案比较，本设计开拓方案以斜井的开拓方式进行矿井设计，各井筒特征详见表1.1-1。3、大巷布置根据矿井开拓部署，副斜井落底后向北做+710m水平辅运大巷至秦庄村南，沿秦庄村保护煤柱向东做430m至9煤可采边界，通过联络巷至9煤。9煤+750m大巷沿秦

12、庄、东山村庄保护煤柱东西布置至井田东部边界后经牛家坡、成家山保护煤柱至钻孔Y补-2附近。根据通风、运输的需要，大巷按3条布置，分别为9煤辅助运输大巷、9煤胶带输送机大巷和9煤回风大巷。由于煤层埋藏较深，压力大，大巷服务年限长，大巷间距取30m，大巷两侧煤柱各取30m。辅助运输大巷净宽4.0m，净高3.2m，净断面10.0m2，半圆拱形锚网喷射混凝土支护；胶带输送机大巷净宽3.6m，净高3.0m，净断面9.4m2，半圆拱形锚网喷射混凝土支护；回风大巷净宽4.0m，净高3.1m，净断面11.4m2，半圆拱形锚网喷射混凝土支护。井筒特征表表1.1-1 项目单位主斜井副斜井东山回风斜井井口座标纬距（X

13、）M3964405.9613964173.0003965522.277经距（Y）M19675911.03819675993.00019677646.267井口标高（Z）m+873.10+858.60+940.24倾角度2016.52025提升方位角（风硐方位角）度259234237井底车场标高m+710m井筒全长（本次工程）m271（全长491）523265其中表土段m270176基岩段m271347265井筒净宽m 4.24.04.5支护厚度表土段mm350350基岩段mm150150150断面净断面m212.312.716.2掘进断面表土段m220.1基岩段m214.215.017.8施工

14、方法普通法普通法普通法砌壁材料表土段钢筋混凝土砌碹钢筋混凝土砌碹钢筋混凝土砌碹基岩段锚网喷锚网喷锚网喷井筒装备装备B=1000胶带输送机装备一台JK2.5/30E型单绳缠绕式提升机装备一台FBCDZ NO26/2315型对旋防爆轴流通风机2台，一用一备4、大巷运输根据矿井总体开拓布置，井下大巷主运输采用1.0m胶带输送机担负煤炭运输任务；+710m水平辅助运输大巷采用CTL12/6GB型蓄电池电机车牵引，9煤辅助运输大巷采用SQ-80D型无极绳绞车，联络斜巷采用JD-11.4或JD-25型调度绞车或SDJ-14型双速调度绞车牵引，顺槽、胶带大巷检修采用无极绳绞车牵引。5、井筒及井底车场(1)井

15、筒矿井扩建完投产时在矿井工业场地内共有2条井筒，其中新增副斜井布置在现有副斜井南侧，现有主斜井延伸后仍作为主斜井；位于东山村北风井场地的东山风井扩砌后作为回风井。主斜井井筒：现有主斜井净宽4.2m，净断面12.3m2，井筒长度220m，倾角20；本次工程延伸主斜井271m，倾角20，井筒断面不变。主斜井箕斗改为胶带后担负全矿井煤炭提升任务并兼作进风井，装备B=1000mm，Q=320t/h，带速2.5m/s，St1250（阻燃）胶带输送机。井筒内敷设动力及通讯、信号电缆，消防洒水管路等。副斜井井筒：新作副斜井净宽4.0m，净断面12.7m2，井筒长度523m，倾角16.5，担负全矿井人员、材料

16、、设备、大件、矸石的提升任务兼进风。井筒内铺设600mm轨距、30kg/m钢轨，采用串车提升，装备一台JK2.5/30E型单绳缠绕式提升机，井筒内敷设压风管路、动力电缆及通信电缆。东山风井井筒：现东山风井净断面9.1m2，斜长265m。本次工程根据风量扩砌东山风井作为回风井并兼作安全出口，扩砌后井筒净宽4.8m，净断面16.2m2，井筒内敷设黄泥灌浆管路。（2）井底车场及硐室副斜井井底车场采用斜井平车场，车场标高+710m。根据安全生产的需要，副斜井井底车场附近主要布置有：中央变电所，中央水泵房，井底水仓，消防材料库，蓄电池机车充电、修理、整流硐室等；主斜井井底主要有井底煤仓和胶带装载硐室等。

17、井底煤仓：井底布置1个井底煤仓， 煤仓型式为直立煤仓，直径8.0m，高度40m，煤仓容量1300t，由于胶带输送机采用上装式布置，故煤仓上口作联络巷与副斜井井筒贯通，煤仓下口与井底车场巷道联通。井底水仓：布置在副斜井东北侧，入口与车场巷道相连。矿井正常涌水量240m3/h，最大450m3/h，按煤矿安全规程规定，所需水仓有效容量应为：Q82401920 m3设计水仓长度233m，净断面10.4m2，有效容量2412m3。井底水仓用水仓清理机进行清理，煤泥装入矿车，由副斜井提至地面处理。主变电所和主排水泵房采取联合布置，均采用混凝土砌碹支护。主变电所长40m，净宽4.5m，净高4.2m，净断面积

18、13.5m2。主排水泵房长40m，净宽4.5m，净高5.25m，净断面积21.5m2。消防材料库：采用通过式布置方式，布置在井底车场东部。主井井底清理：主斜井井底设井底撒煤清理硐室，直接与副井井底车场相同，清理撒煤由副斜井提升至地面处理。井底车场及硐室一般沿+710m水平煤层顶板布置，围岩属不稳定中等稳定类型。同时由于车场附近硐室较集中、断面大，因此，巷道支护形式采用锚网喷支护，根据需要可打锚索进行加强支护，硐室采用砌碹支护。 6、赵庄矿井建设项目总资金为78388.55万元，其中：井巷工程22147.47万元，土建工程6356.48万元，设备及工器具购置223619.02万元，安装工程764

19、6.49万元，工程建设其他费用10585.07万元，工程预备费4525.12万元，建设期贷款利息2518.54万元，铺底流动资金990.37万元。投资分析：矿井建设项目总造价为77398.18万元，井巷占28.61%,土建占8.21%，设备及工器具购置费占30.52%，安装工程占9.88%，其他费用占22.78%。7、采区布置根据本矿井采煤方法和回采工作面装备水平、煤炭运输及辅助运输方式，结合矿井井田边界、构造、保安煤柱及大巷位置等因素，确定采区走向长度在2000m以内，倾斜宽度为6002000m。采区巷道布置的主要原则，一是要简化巷道系统和运输环节并为辅助运输创造条件，二是尽可能多做煤巷少掘

20、岩巷。本井田煤层倾角较平缓，适合采用长壁式开采，即在主要开拓大巷两侧布置长壁回采工作面，减少采区巷道工程量。本矿井为低瓦斯矿井，井下采用无极绳连续牵引车运输，顺槽、大巷主要为综掘机掘进，从通风、运输等因素考虑，大巷共布置3条，分别为辅助运输大巷、胶带输送机大巷和回风大巷，大巷间距均为30m，3条大巷均沿9号煤层底板布置。回采工作面均布置2条顺槽，一条为轨道顺槽，另一条为运输顺槽（胶带输送机顺槽）。在胶带输送机顺槽内铺设临时移动轨道，用来放置移动变电站、喷雾泵站、乳化液泵站、开关柜、电缆等设备列车。矿井投产时分别在9煤一、二采区布置2个薄煤层综采工作面，达到设计生产能力时单个采煤工作面特征详见表

21、1.1-2。达到设计能力时采区单个工作面特征表表1.1-2 项 目技术参数项 目技术参数首采工作面工作面长度（m）150日循环数（个）12采煤高度（m）1.30年工作日（日）330有效截深（mm）600年推进度（m）2257每循环时间（min）69煤体容重（t/m3）1.44每班有效工作时间(min)180工作面回采率0.97每日生产班数（个）3年产量（Mt）0.618、设计井巷工程量：矿井移交生产时的井巷工程总长度为16068.4m（不含3煤扩砌巷道长度940m，掘进体积7136.8m3）。其中煤及半煤岩巷13754.4m，占总长度的85.6%；岩巷2314.0m，占总长度的14.4%。万吨

22、掘进率133.9m。掘进总体积211362.5m3。其中煤及半煤岩巷165636.2m3，占总体积的78.4%；岩巷45681.3m3，占总体积的21.6%。井巷工程量汇总见表1.1-3。井 巷 工 程 量 汇 总 表表1.1-3序号工程名称岩巷煤及半煤岩巷合计长度（m）掘进体积（m3）长度（m）掘进体积（m3）长度（m）掘进体积（m3）1井筒794.012590.8794.012590.82井底车场及硐室927.012958.11143.420324.22070.433282.33大巷113.012348.47917.0104271.18030.0116664.54采区480.07784.0

23、4694.041040.95174.048824.9合计2314.045681.313754.4165636.216068.4211362.51.2 矿井投产标准根据井巷、土建、安装三类工程排序，全矿井从井筒开挖至9号煤层工作面全部投产建井工期为30个月（不含施工准备期），施工准备期为3个月，矿井联合试运转1个月。1.3 矿井主要技术装备及生产系统1.3.1 提升设备主斜井带式输送机的主要技术参数为：B=1000mm，Q=320t/h，V=2.0m/s，=20，L=491m，ST1250钢丝绳芯阻燃胶带，采用双滚筒双驱动方式布置，配2台185kW 的变频电动机（10KV），1台SHI202型制

24、动器（带两个轴头），1台DSN090型逆止器。副斜井提升设备：设计选用1台JK-2.5/30型单绳缠绕式矿井提升机，滚筒直径2.5m，滚筒宽度2m，最大静张力90kN，减速器传动比30，采用活动天轮型号为TD1800/1350，天轮直径1800mm，活动距离1350mm。配Z400-2A型直流电动机，每次提升4辆1t矿车或1辆22.1t大件平板车（运送开采15煤时19.1t液压支架）。1.3.2 通风设备本矿井现有两个风井场地，矿井中部的东山风井场地和矿井北部的朱赵庄风井场地。目前东山风井场地的风机已废弃，仅使用矿井北部的朱赵庄风井场地回风，装备风机型号为FBCDZ-NO.19。本矿为低瓦斯矿

25、井，煤尘无爆炸危险性，煤层易自燃。矿井原通风方式为中央分列抽出式通风，由延伸后的原主斜井和新打的副斜井作为进风井，改扩建后利用原东山风井作为回风井，回风井井口标高+940.24，扩建后净断面16.2m2。矿井初期通风所需风量130m3/s，矿井最小通风阻力1877 Pa；后期通风所需风量130m3/s，通风最大阻力2496Pa。矿井所需要的风量、负压发生变化，经对现有风机进行校核，确定现有风机已不能满足矿井改造后通风的要求，需另选风机。经技术经济比较选用FBCDZ No26/2315型轴流式通风机2台，1台工作，1台备用。每台风机配2台YBP450L-8型矿用隔爆型变频调速电机（315kW、7

26、40r/min、6kV）。1.3.3 排水设备矿井正常涌水量240m3/h，最大涌水量450m3/h。矿井主排水设备选用3台PJ1503型高扬程多级离心泵，正常涌水时1台工作， 1台备用，1台检修；最大涌水时2台工作。配YB2355M2-4型（250kW、1480r/min 、6000V）隔爆电机。主斜井井筒内排水管路选用2趟2737的无缝钢管，泵房内排水管路选用1596的无缝钢管。正常涌水时管路1用1备。最大涌水时2趟同时工作。1.3.4 压风设备矿井压缩空气总用量为63.8m3/min， 设计选用LS25S-300H型风冷式螺杆空压机3台，2台工作，1台备用。空压机排气量38.6m3/mi

27、n，排气压力0.8MPa，随机配447TSC型（224kW、6kV、1470r/min）电动机。1.3.5 供电系统高平市赵庄煤矿现有35kV变电所一座，35kV主电源引自高平110kV变电站35kV 328线路，输电线路为LGJ-70/2.5kM。35kV变电容量为5200kVA（站用变容量50kVA，主变容量3150kVA，2主变容量2000kVA，主变和2主变并列运行）。备用10kV电源引自高平110kV变电所10kV 533线路，输电线路为LGJ-120/2.8kM。变电容量为：1000kVA（保安用电）。35kV系统为单母线接线，6kV系统为单母线分段接线。现有负荷为3300kW。矿

28、井扩建达产后用电负荷为：有功功率9303.7kW，无功功率7373.2kvar，矿井吨煤电耗35.1kW.h。经校核，原有工业场地变电所变压器等均不满足要求，需改造。原有工业场地35kV变电所35kV电源线路为LGJ70/2.5km。负荷增加后，线路所带全矿总计负荷为9339.6kW，电流为171.2A，导线LGJ70的载流量为241A（导体工作温度为70），满足要求；线路压降为1.28%，也满足要求。新增一回35kV电源引自北庄110kV变电所，输电线路为LGJ150/5km。原有10kV线路仍保留作为保安电源。原有工业场地35/6kV变电所更换2台主变压器，型号均为S11-12500/35

29、，两台变压器一台工作，一台热备用，负荷率为78.3，当一台变压器故障时，负荷保证率100。工业场地采用6kV供电，配电系统采用放射式。井下采用6kV供电。1.3.6 矿井通讯1. 井下有线通讯本矿现有1套中兴的ZXONUB-IN/1500型数字程控交换机，设备容量为1500门，矿现有电话机约200门。目前矿行政及调度共用一台交换机，根据矿井设计规范，本次设计考虑采用行政及调度分设交换机方案，行政交换机采用原有的中兴程控交换机，矿井扩建后仍能满足要求，调度交换机选用矿用调度程控交换机，容量为120门。井下用户为50线，均选用2条80对矿用电缆，分别沿主斜井、副斜井敷设。矿井行政交换机采用光缆传输

30、方式就近接入高平市网通公司，局内用户的市话呼出以及市话用户的呼入可采用DOD1+DID方式实现。矿井行政用户与公网统一编号，等位拨号，全自动接续。调度交换机采用具有会议电话、综合业务数字网（ISDN）功能的调度总机，设2M数字中继线与矿行政交换机相连，并与上级安全监察部门间通信。调度电话用户包括：矿井内各生产部门及相关生产管理部门。选煤厂单独设置调度交换机，采用数字中继与矿井调度总机相连。 矿井35kV变电站与上级变电站间利用OPGW实现电力调度通信专线，与当地电力部门的电力调度通信方式一致。本矿井内设电力调度台，采用数字中继接入矿井总调度交换机，可实现与本矿地面、井下各变电所的调度通信。矿井

31、消防救护队应设置与矿井总调度中心的直通电话。2. 井下无线通信矿井配置KT28矿用CDMA多功能无线通信系统，作为矿井调度交换机用户的延伸，可以满足井下矿车司机、检修人员和重要生产调度岗位移动通信的需求，兼顾部分地面移动通信的需求。紧急情况下，作为报警及抢险救灾的应急通信手段。系统提供有线/无线一体化通信平台和语音、数据等综合业务，集成话务、调度、短消息、定位等多种功能和增值业务，具有低辐射、部署快捷、升级扩容方便、终端应用成熟等特点，组网灵活，兼容性强。 在地面通信机房设综合接入和基站控制器设备，工业场地设基站；井下设1台矿用基站控制器，主要胶带及辅助运输巷道设矿用基站。根据生产、调度、安全

32、、维修等需要，配置手持机60台。综合接入设备至矿调度交换机采用12Mb/s数字中继，中继信令为中国No.7信令；综合接入设备（EIAC）与基站控制器（CSC）采用E1接口相连，下井线路采用光纤传输；基站控制器与基站（CS）采用BRI接口连接，传输线路为双绞线；手机（PS）和基站之间采用PHS技术的RCR STD-28标准进行空中接口通信。井下设备均为防爆型，光（电）缆采用矿用阻燃型。 1.3.7 监控与计算机管理 本矿综合监控系统主干网络采用1000Mb/s工业以太环网结构，由2个环形网组成，采用2芯光纤传输，井下一个环网，地面一个环网，两个环网通过核心交换机相连构成矿井监控系统网络，该网络运

33、行在一个相对独立的网段中，并通过网络安全设备与矿管理局域网相联。矿井安全监控信息可通过公网的专用信道上传至公司安全监测信息中心，并可传输至上级及有关安全监察部门。综合监控系统网络核心交换机设于办公楼调度中心，2台互备。井下环网交换机设于中央变电所、采区变电所；地面环网交换机设于矿办公楼、矿调度楼、35kV变电所、主斜井井口房、副斜井井口房等处。（1）环境安全监控系统本矿现有一套KJ120N型安全监控系统，监控主机为双机热备，配置KJ120N-F型分站，分站间采用总线传输方式，主要用于井下瓦斯、风速、温度、设备开停等数据的采集和处理。目前该系统运行良好。兼并重组工程实施后，根据兼并重组工程的情况

34、，对现有KJ120N监控系统进行扩容。安全监控系统内部按独立传输系统设计。本矿为低瓦斯矿井，煤层属易自燃煤层，且有煤层爆炸的危险性。为防止井下瓦斯、煤尘、火灾等危害人身和设备安全，在兼并重组的采煤工作面、掘进工作面、主要巷道、机电硐室等处设置各种传感器，监测瓦斯、CO、温度、烟雾、风速、负压等各类环境参数，监测水仓水位、风门开关、风筒开关、各种机电设备开停等生产状态参数及电压、电流、功率、电度、馈电状态等电力参数。由各传感器采集的监测信息，通过分站传送到现有矿调度中心。当出现超限情况时，调度中心及现场均应有声、光报警。通过远程断电器实现甲烷风电闭锁、甲烷断电、故障闭锁及其它必要的控制功能。下井

35、传输干线采用煤矿用阻燃光缆，井下均采用矿用阻燃电缆。（2）工业电视系统本矿现有1套工业电视系统，矿井兼并重组后，地面工业场地、风井场地及井下各重要观测点均需增设摄像点，用于实时、直观地了解矿井各主要环节的生产、运行情况，便于调度指挥。原有工业电视系统需要进行扩容，机房内视频服务器、视频矩阵切换器和分配器需根据实际需要增加配置，地面增设一体化彩色摄像机，井下增设本安型黑白光纤摄像仪。摄像点位置为：在井下井底车场、胶带机头、综采工作面、井下变电所等处，设本安型黑白光纤摄像仪；在地面的主斜井井口房、副斜井井口房、变电所、工业场地大门等处设一体化彩色摄像机。系统至各摄像机的视频信号主干线路均采用光纤传

36、输方式，井下采用煤矿用阻燃光缆。（3）井下胶带监控系统此次新增+710水平胶带输送机电控装置，配置温度、烟雾等传感器等，配置显示控制台、电源继电器箱、通信信号装置和与驱动装置相应的控制设备等，完成对胶带输送机的监测、控制、保护与报警等功能。为保证矿井胶带运输的安全，提高运输效率，设置一套井下胶带集中监控系统，具有集中监控、分散控制、集中监测等多种运行模式，实现胶带输送机间的联锁，使井下各条胶带能够安全、有序、高效地运行。胶带集中监控设备设于办公楼内，配置上位机，通过通讯接口接入矿井综合自动化系统网络，将信息上传至矿调度中心。（4）综采工作面生产监测、监控系统：通过接口设备将采煤机及液压支架等的

37、数据通过井下工业以太网上传，可在生产指挥中心实时监测工作面采煤机、液压支架等设备的现场运行情况。在控制室内实现对单机设备的工况检测和故障在线诊断。（5）掘进工作面监测、监控系统：利用总线信息网络监控技术，实现掘进切割与支护的协调作业，监视掘进后的配套运输和掘进头的通风环境。（6）煤炭产量监测系统矿井原有一套BH-WTA型煤炭产量监测系统，在主斜井井口房至原煤缓冲仓胶带上安装1套电子皮带秤系统，通过皮带秤系统将皮带载重信息传输到中心机房BH-WTA型产量监测终端,然后通过网络传输至矿调度中心及上级监察部门,目前使用效果良好。矿井改扩建后，系统仍可以继续使用，在电子皮带称附近增设1台摄像机。现场的

38、各项参数及图像信号均传输至地面调度中心的主机设备。主机为双机热备份，配置应用软件，实现对矿井煤炭产量的实时监测、超产报警、产量统计、查询及报表打印等功能，并可通过传输网络将信息上传至公司有关部门。1.3.8 生产系统1、主斜井地面生产系统主井生产系统的改扩建总的原则是原工艺及设备能满足要求的尽量保留，不能满足要求的需重新设计和设备选型，以达到节省投资和施工周期之目的。目前正在生产的主斜井是利用双钩提煤箕斗（6t）提升原煤，井深220m，按最大提升能力计算为250t/h。改扩建后井深将延长至491m，此时，箕斗的提升能力已不能适应扩建后的设计生产能力，为此，本设计将箕斗提升改为输送能力较大的带式

39、输送机提升原煤，以满足生产能力的需要。设计将原主斜井井筒延深至491m，在井筒内装备一台钢丝绳芯带式输送机（Q=320t/h、v=2.0m/s、B=1000mm、L=491m、=20、St1250阻燃），担负矿井原煤的提升任务。主斜井井口房在原建筑物的基础上加以改造，以适应带式输送机驱动装置布置的需要。井下工作面生产的原煤经大巷带式输送机进入井底煤仓，再经主斜井带式输送机运至地面，地面有一转载煤仓（容量300t，该煤仓可保留），仓下设有一台往复式给煤机（该给煤机给料能力偏小，可按仓口尺寸更换为K4型给煤机）将煤给到上筛分楼带式输送机（Q=350t/h、v=2.0m/s、B=1000mm、L=2

40、10m、=925），该带式输送机保留原有栈桥结构，只更换带式输送机。在铁路装车线上建有4个圆筒仓（10m、容量4800t），筛分楼建在筒仓上，原煤进入筛分楼后将煤给到第一部振动筛（型号：3DL1852，筛孔5050mm，处理能力400t/h）。筛上物料（+50mm）进入手选带式输送机（Q=67t/h、v=0.3m/s、B=1200mm、L=18m）拣矸后进入破碎机，该破碎机为非标制做，破碎能力小，可更换为2PGC型双齿辊式破碎机（排料粒度100mm，处理能力100t/h），破碎后的原煤给到块煤带式输送机（Q=60t/h、v=2.0m/s、B=800mm、L=21m）进入1块煤仓。经第一部振动筛

41、处理的筛下物料（50mm）进入下层第二部振动筛（型号：ZSG2B-1845，上层筛孔50mm，下层条状孔宽12mm，处理能力250t/h），经核算该振动筛不能满足扩建后生产能力的要求，需更换该振动筛（型号：2ZKB2160，上层筛孔25mm，下层条状孔宽13mm，处理能力350t/h）。经上层筛板处理后，筛上物料（2550mm）进入1块煤仓，筛下物料（25mm）掉入下层筛板。经下层筛板处理后，筛上物料（1325mm）与上层筛板的筛上物料（2550mm）混合后进入1块煤仓，筛下物料（13mm）经带式输送机（Q=257t/h、v=2.0m/s、B=800mm、L=41m、=0）可分别进入2、3、4

42、末煤仓。2、副井生产系统副斜井担负矿井大件设备 、长材料（钢轨、支护材料等）、掘进矸石、小型设备及人员的提升任务。目前正在生产的副斜井倾角为16，井深L=165m，采用单钩提升1t矿车。由于改扩建后设备大件下井时井筒高度不能满足要求，并且井筒还需要延深等。将各方面因素综合比较后，本设计确定在适当的位置新建一座副斜井。副斜井倾角为16.5，井深L=523m，采用单钩提升1t矿车，井口房采用平车场布置形式。在井口房内通过一副单开道岔将井筒内的1条线路变为2条线路，既进车线路和出车线路，进车线路上设有液动阻车器，并有液压马达驱动的销齿推车机承担矿车入井的推车任务，出车线路上设有一台阻车器，在井口处设

43、电动防火门1套。为保证安全生产，按照煤矿安全规程的要求，在井口、井筒中部及井底适当位置分别设置防跑车装置，在出车线路上通过一副单开道岔分出一条人车存车线。井口房面积为长宽378.5314.5m2。3、矸石系统井下掘进产生的矸石由由副斜井提升至地面后运至矸石转载站，经翻车机卸入转载站的矸石仓内，再通过仓下闸门装入自卸汽车，由自卸汽车运至矿井排矸场地。矿井设排矸场地一处，位于矿井工业场地东北约5.0km处的低洼处，可容纳矸石30万m3，占地面积约2.94 hm2。矿井矸石量约为0.04Mt/a，满足扩建后生产需要。场地排弃的矸石采用覆土、碾压方式，并植草绿化，需建拦矸坝，沿沟底设两排盲管，排泄沟底

44、渗水，山坡两侧设截水沟，将坡地雨水截流排出排干场地，以达到环保要求。临时排矸场服务年限5年。首期排矸场填满后，顶面必须整平复土造林或植草，斜坡面做成草皮护坡。1.3.9 矿井给排水系统扩建后矿井及选煤厂总用水量3389m3/d。其中矿井日用水量760 m3/d、锅炉房用水量150 m3/d、绿化浇洒水量102 m3/d；黄泥灌浆用水量530 m3/d；选煤生产补充水量249 m3/d；井下消防洒水量1296m3/d；消防补充水量302 m3/d。矿井一次消防用水量605 m3。在原有井下水处理站基础上增加一组处理设备及相应建构筑物，扩建后井下水处理站规模6000m3/d。工业场地已建有一座生活

45、污水处理站，污水处理规模1000m3/d，污水处理后供矿井绿化浇洒和其他工农业用水，经核算污水处理站能力满足矿井改扩建后的要求。1.3.10 采暖系统本矿工业场地现有锅炉房4座，热风炉房1座，其中办公区锅炉房1座，内设一台SZL4-1.25-W型汽改水锅炉（生产日期1983年6月），锅炉使用年限较长需更换；洗煤厂锅炉房1座，内设一台DZL4-1.25-WIII型蒸汽锅炉（生产日期2007年4月），能够满足洗煤厂的供热要求；生产区锅炉房2座，各设一台DZL4-1.25-WIII型蒸汽锅炉（生产日期分别为2005年9月和2008年9月），两座锅炉房相邻在一起；生产区热风炉房1座，内设一台CRF1.

46、4MW型热风炉。矿井改扩建后，供热负荷是采暖季供热量15422kW（22.0t/h），非采暖季供热量3478kW（5.0t/h）。根据新增负荷情况，考虑保持洗煤厂锅炉房不变，取消办公区锅炉房及生产区热风炉房，改扩建生产区锅炉房。按照采暖、非采暖季热负荷情况综合考虑后确定扩建生产区锅炉房，锅炉房内保留一台4t/h的蒸汽锅炉，增设3台DZL6-1.25-WIII型蒸汽锅炉。1.3.11 消防系统1、 地面消防工业场地室外消防采用独立消防系统，临时高压制。工业场地室内、外消防流量按选煤动筛车间考虑，最大消防流量68L/s（室内10L/s、室外40L/s、水幕18 L/s），室内外消火栓系统消防历时3

47、小时，水幕消防历时1小时，一次消防用水量605m3。沿道路布置SA100-1.0型地下式消火栓，消火栓间距小于120m。保护半径小于150m。一次消防水量贮存在高位消防水池内，水池内设有消防用水不被动用的技术措施。矿井工业场地主、副井井口房、原煤输送机栈桥、转载点、坑木加工房、可燃材料库、联合建筑等公共建筑物设室内消防给水系统。建筑物与栈桥连接口处设水幕。建筑物内按照规范要求配置手提式灭火器。2、井下消防洒水井下消防洒水最大用水量为1296 m3，井下一次消防用水量为406 m3。其中井下消火栓消防流量7.5L/s ，火灾延续时间6h；自动喷水灭火装置流量7.5L/s，火灾延续时间2h；水喷雾

48、隔火装置流量8.8L/s；火灾延续时间6h。消防用水贮存在井下消防洒水水池内，消防水池内设有消防用水不被动用的技术措施。防灭火及防尘设施布置原则：井下消防和洒水采用合用的给水系统。消防洒水干管沿主、副斜井送至井下各用水点，在超压部分管道设专用减压阀组。在井下煤仓放煤口、破碎机、带式输送机转载点和卸煤点设喷雾装置；掘进工作面、采煤工作面、液压支架设强喷雾装置；采煤工作面回风巷、掘进工作面装车点后方以及易产生粉尘的胶带运输机巷道、辅运大巷、回风大巷设风流净化水幕装置。井下主要运输巷道、采区运输巷与回风巷、采煤工作面运输巷与回风巷消防洒水管道每隔100m设DN50支管阀门，阀门后装快速管接头。带式输

49、送机巷道每隔50m设DN50支管阀门，阀门后装快速管接头。带式输送机机头、机电硐室、检修硐室、材料库等处设置消火栓箱，箱内存放防腐水龙带和相应水枪。井下消防洒水干管采用符合安全要求的SRPE矿用钢丝缠绕聚乙烯给水管，快速接头；管径50mm管道采用无缝钢管，丝扣连接。1.4 工业广场布置状况1、既有工业场地总平面概况赵庄矿井位于沁水煤田东南部，工业场地地处高平市东郊，七佛山脚下，紧挨市区。工业场地被铁路一分为二，铁路西侧是生活区：主要有办公楼、食堂、招待所、单身宿舍、文体中心等；铁路东侧是辅助生产区及生产区：辅助生产设施包括联合建筑、材料库、材料棚、坑木加工房、机修间及锅炉房；生产设施包括井口房

50、、主厂房筛分车间及装车仓等。煤炭主要通过横穿于场区的铁路外运。本矿工业场地、东山回风斜井场地、朱赵山回风立井场地、爆破材料库场地通过既有道路连接，不需新建道路。2、工业场地总平面布置根据现有的主、副井井口和现有的建筑库房布置方位，以及外部公路关系， 将场地划为厂前区、辅助生产区、生产区。厂前区：靠近人流入口，布置在整个工业场地的西侧，厂前区没有大的改造，仍使用既有的建筑。布置有行政办公楼、食堂、单身宿舍区。办公楼座北朝南布置，办公楼后有四栋单身宿舍楼，东西向布置，和办公楼围合形成一个“口”的形状，楼前楼后皆有开阔的绿化场地，采光通风条件良好，广场结合人流入口布置有雕塑、花池辅以不同形式的铺地，

51、形成了丰富的花园景观，层次分明，使场前区工整而又不失美感。食堂位于单身宿舍的东侧、铁路西侧，铁路和生活区由围墙分隔开来；从整个场地的热负荷考虑保留食堂南侧的锅炉房；汽车库和车棚位于办公楼的东南侧。上述建筑都为既有建筑，仍维持现状。新建的建构筑物有活动中心，位于办公楼的东面，丰富职工的业余生活。辅助生产区：工业场地生活区和辅助生产区、生产区由桥连接，桥的南侧为辅助生产区，位于工业场地的东南部。由于现有工业场地的建（构）筑物设施比较简陋，不能完全满足扩建后矿井的生产生活要求，本次矿井拆除的建（构）筑物有：主斜井井口房、锅炉房、木材加工房、供应公司库房、机修厂、热风炉；本次矿井改扩建新增设施有：联合

52、建筑、主斜井井口房、副斜井及副斜井井口房、提升机房、天轮架、器材库、器材棚、消防材料库、蓄电池机车间、综采设备中转库、木材加工房、矿井维修车间、锅炉房、空气加热室。新增建构筑物的位置均考虑对现有生产系统的影响，在地面设施建设期间尽量不影响现有生产系统的正常运转，设计结合两个井筒的不同位置，按照生产功能及建筑物设施的不同用途，布置如下：联合建筑布置在副斜井北侧，连接两建筑的通道无道路穿行，可保证进出井口的人员、车辆安全畅通并不受外部不利因素干扰。在其西侧由西向东，南北分两排布置有木材加工房、矿井维修车间，器材棚、消防材料库、器材库、蓄电池机车间、综采设备中转库，皆通过窄轨与副斜井连接，使物流快捷

53、、顺畅，大大提高了工作效率。锅炉房布置在主井西南侧，由皮带栈桥通过煤仓上煤，与热负荷中心接近。矸石转运区布置在副斜井的西南侧，工业场地南侧出口的北面，线路便捷，由窄轨通过矸石仓装载汽车运输到矿井工业场地北约1.0km处的临时排矸场。35kV变电站布置在场地的东端，便于进线；井下水处理站布置在工业场地桥的北侧、煤堆场的东面，有独立院落；生活污水位于工业场地外南部、与工业场地生活区连接更为方便；储煤场在工业场地的北侧、主井的西侧，煤通过皮带栈桥运往储煤仓方便火车装运，运煤线路短捷。救护队在招待所的西南侧，有独立院落。生产区：布置在工业场地北部，从主斜井井口房向西布置原煤输送机栈桥、缓冲仓、筛分车间

54、、装车仓及储煤场，装车仓和铁路联系方便，煤流路线合理。该方案的优点是工业场地分区明确、联系紧密，运煤皮带在工业场地内输送距离短捷。人行及材料运输顺畅，用地紧凑，方便管理、物流合理。缺点是工业场地既有的建（构）筑物设施比较简陋且布局混乱，辅助生产区略显拥挤。1.5 地面建筑及工业建构筑物1.5.1 工业场地主要建（构）筑物矿井新增工业建构筑物总体积57546.5m3。1. 主斜井井口房：分为三部分，最高14.3m，采用钢筋混凝土框架结构，基础形式为钢筋混凝土独立基础。此部分为改扩建，需拆除部分原有建筑，由于原有设计资料不全，施工图设计时，各部分会适当调整。2. 副斜井井口房：分为三部分，最高7.

55、8m，采用钢筋混凝土框架结构，基础形式为钢筋混凝土独立基础。3. 主斜井空气加热室：平面尺寸18.5m12m，高6.3m，采用钢筋混凝土框架结构，基础形式为钢筋混凝土独立基础。4. 副斜井空气加热室：平面尺寸18.5m12m，高6.3m，采用钢筋混凝土框架结构，基础形式为钢筋混凝土独立基础。5. 副斜井提升机房：平面尺寸18.5m15.5 m，高12.1m，采用钢筋混凝土框排架结构，基础形式为钢筋混凝土独立基础。6. 辅助厂房：(1) 锅炉房系统：锅炉房：采用钢筋混凝土框架结构，钢筋混凝土独立基础；烟囱：高40m，上口直径1.0m，采用砌体结构；钢筋混凝土筏板基础(2) 风道：采用钢筋混凝土结

56、构；(3) 水处理建构筑物：位于工业场地，按工艺布置水工构筑物，设计选用国标。7. 其它辅助设施：(1)综采设备修理库：平面尺寸54.6m15.6，高12.4m，采用钢结构，设有起吊设有20/5t电动桥式起重机一台，基础形式为钢筋混凝土独立基础。(2)矿井修理车间：平面尺寸60.6m15.6，高10.9m，采用钢结构，设有起吊设有16/3.2t电动桥式起重机一台，基础形式为钢筋混凝土独立基础。(3)35KV变电所：为改扩建，6KV配电室一个，平面尺寸8.5m8.5m，高4.8m，采用钢筋混凝土框架结构，基础形式为钢筋混凝土独立基础。1.5.2 行政生活福利建筑物矿井为改扩建矿井，现工业场地内建

57、筑购物布局合理，美观大方，绝大部分可满足矿井改扩建以后的要求，新建建筑物为联合建筑和消防救护队建筑。矿井新建行政生活福利建筑面积共9761 m2。1联合建筑联合建筑为三层框架结构，建筑面积为8261m2，主要包括调度中心及监控办公室、区队办公室、任务交代室、会议活动室、灯房、浴室、通讯及计算机用房、井口急救室等。平面布局上，按照下井生产人流从任务交代室更衣、浴室灯房、自救器发放室等候室，依次向井口的方向流动；上井生产人流从井口等候室灯房、自救器发放室更衣、浴室。洁污人流互不交叉，路线短捷、明确。在立面造型的处理上，力求简洁、大方、现代，紧扣时代脉搏，争取营造出具有当代现代化气息、高效，符合本矿

58、井企业文化且与原有建筑相协调的新颖建筑。2消防救护队消防救护队建筑面积1500m2，为3层框架结构建筑，主要由车库、宿舍、办公室等组成。立面构图强调层次感、韵律感，用了对比的手法，虚实相间，层层相叠。建筑立体造型简洁、现代。3其它综合办公楼、职工食堂、职工公寓沿用矿井原有建筑。第二章 矿井地质与水文地质2.1 矿井地质2.1.1 地质构造1、地层本矿位于沁水煤田东南部，井田内出露地层主要为二叠系下统山西组、二叠系下统下石盒子组、二叠系上统上石盒子组及上第三系、第四系地层，基岩主要分布于山梁上，上第三系、第四系松散沉积物广泛覆盖于各时代地层之上，下面将本井田地层由老至新简述如下：（1）奥陶系中统

59、峰峰组（02f）为含煤地层基底，井田内未出露。据2个奥灰延深孔Y补-2、Y补-12孔及YS-1孔资料，地层厚95.34117.40m，平均厚102.91m。该岩层由厚层状灰色致密石灰岩组成，质纯、性脆、夹泥质灰岩，节理发育，多为方解石充填。（2）石炭系中统本溪组（C2b）井田内未出露，上部为灰、浅灰色含鲕粒铝土质泥岩、浅灰色黄铁矿，局部为致密铝土矿、鲕状铝土矿，其顶部为灰色、灰黑色砂质泥岩、砂岩，下部为泥岩，含星散状、结核状黄铁矿。本组地层厚0(ZK1-2孔)15.80m，平均厚6.48m。与下伏奥陶系中统峰峰组呈平行不整合接触。 （3）石炭系上统太原组（C3t）井田内主要含煤地层之一，厚71

60、.84113.72m，一般厚90.14m，与下伏本溪组地层呈整合接触。主要岩性为砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩和煤层。按岩性组合特征可划分为三个岩性段： 1）一段（C3t1） K1砂岩底至K2灰岩底，厚3.0514.72m，平均厚7.42m。由泥岩、中粒石英砂岩、铝土质泥岩及煤层组成。K1砂岩：厚03.06m，平均厚0.31m，成分主要为石英，细中粒结构，磨圆度较好，分选中等，硅质胶结，常含黄铁矿细粒，但厚度变化大，不稳定。 灰黑色泥岩：厚1.724.50m，平均厚3.72m，有时相变为铝土质泥岩、炭质泥岩。 15号煤层：厚1.336.89m，平均厚3.31m，结构简单，是区内主要可采煤层之一。黑色

61、泥岩：厚00.27m，平均厚0.08m，含钙质和黄铁矿细粒，有时相变为炭质泥岩。2）二段（C3t2）K2灰岩底至K4灰岩顶，厚26.2243.68m，一般厚33.14m。由石灰岩（K2、K3、K4）、泥岩、粉砂岩和3层薄煤层组成。该段以色深、粒细、灰岩比例大为特征。K2灰岩：厚5.4812.06m，平均厚8.16m，岩性为厚层深灰色含生物碎屑的微晶灰岩，局部含泥质高，动物化石丰富，种类多，见燧石结核和方解细脉。 灰黑色泥岩夹粉砂质泥岩：顶部为不稳定的13号薄煤层，不可采，全层厚9.0410.17m，平均厚9.18m。K3灰岩：为深灰色含生物碎屑的泥晶灰岩，常含泥质和有机质，全层厚1.505.27m，平均厚3.53m。 深灰色泥岩夹砂质泥岩或砂岩：顶部为11号薄煤层，不稳定，不可采，中部夹薄层泥质灰岩及12号薄煤层，全层厚10.2011.30m，平均厚10.49m。K4灰岩：为深灰色泥晶灰岩，含较多的生物碎屑及有机质，厚0.334.88m，平均厚1.78m。 3）三段（C3t3）K4灰岩顶至K7砂岩底，厚42.5755.32m，一般厚49.58m。由砂岩、细砂