工程施工设计方案完全版

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1、 第一章 概述第一节 编制依据和原则一、 编制依据1、 井筒检查孔地质报告。2、 2007年6月份编制的集煤矿西风井工程初步设计和2007年8月份编制的集煤矿西风井工程安全专篇。3、 煤矿安全规程与相关规。4、 集团公司下达的2009年12月1日风井区安全工程全部竣工，各系统具备联合试运转条件。5、 国有关建井行业先进经验。6、 进度指标：6.1、回、进风井表土段钻井法施工综合单进分别为25m/月、20m/月。两井基岩段普通钻爆法施工综合单进均为80m/月（不包括揭煤和硐室施工）。6.2、岩巷：大断面(15m2以上)70-80m/月，小断面(15m2以下)90-100m/月；6.3、煤巷：普掘

2、150m/月；煤巷综掘300m/月。二、 编制原则1、 认真贯彻执行煤炭行业有关煤矿建设的方针和政策。2、 按照集团公司与矿整体安排，精心组织，努力实现安全、质量、工期、投资四大控制。3、 合理安排矿、土、安三类工程施工顺序，在确保安全的前提下，尽可能平行交叉作业，最大限度地缩短矿井建设工期，提高效率。4、 以矿建为主，全面安排好主体与配套、井下与地面、生产与生活工程的建设顺序，做到“四通一平、两堂一舍”先行，环保绿化同步。5、 坚持安全生产经济技术一体化的原则。 6、 充分利用永久系统、永久建筑和设施，减少大临工程，以降低工程造价。7、 积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料，优质、快速、高

3、效地建设集煤矿风井区。8、 结合矿井建设实际，吸取矿区的建设经验，扬长避短，大胆探索。第二节 西风井工程概况集煤矿采用一矿两井管理模式，分为中央区和北区两个部分，全井田共划分为4个分区（中央区、北区、风井区和东区），采用立井、分区开拓、分区通风、分别集中出煤方式。其中中央区原设计生产能力4.0 Mt/a ,经技术改造生产能力已核定为7.0Mt/a，北区3.0Mt/a，主要生产系统留有发展到4.0Mt/a的条件。风井区建设工程是解决矿井西部采区开采时的通风、排矸和安全出口等问题而新增加的安全工程。一、井田开拓1、 西风井井口位置本工程在井田西翼浅部新建一对进、回风井，设计确风井井口位于六七线4孔

4、西北约50m处。见图1-2-1- 80 - / 80图1-2-1 集 矿 风 井 区 交 通 位 置 图2、 西风井井筒数目与井筒布置2.1、西风井场地设回风井和进风井2个井筒。2.1.1、回风井：净直径7.2m，为专用回风井，承担西三采区全部和西二采区部分回风任务。见图1-2-2。2.1.2、进风井：净直径8.3m，装备一套9t矸石箕斗和一套1.5t双层四车普通罐笼，并装备梯子间，兼作辅助提升和安全出口。见图1-2-3。2.2、西风井井筒布置开拓方式平、剖面图见附图2、附图3、附图4。图1-2-2 集矿风井区回风井井筒断面图图1-2-3 集矿风井区进风井井筒布置图二、技术经济1 建（构）筑物

5、风井区地面土建工程设计总建筑面积47424，其中工业建筑（构筑）物建筑面积13981、行政福利建筑面积33443m。2 西风井工程总占地面积为16.7813hm2。3 西风井工程概算总资金为103869.43万元，其中：静态投资93952.39万元，建设期贷款利息9917.04万元。第三节 西风井工程设计优化情况一、 井筒钻井法设计优化1、 回风井：为便于风道口的破除，将风道口处原设计的两节钢筋混凝土井壁改为三节双层钢板砼井壁，砼标号由C30降到C15；同时，将风道口处锚卡间距放大，降低了风道口破除难度，大大提高了风道口破除的安全系数。2、 进风井：原设计钻井深度462m，锅底布置在6煤层底板

6、10m位置，根据超前钻钻进情况，6煤层实际层位比检查孔柱状图高3.5m，为此，将钻井深度修改为458m，使得井筒到底工期提前近1个月。二、 井底车场设计优化1、 进风井井底清理斜巷：通过调整进风井井底清理斜巷的位置，工程量减少了，使其能在进风井到底前施工结束，便于施工和使用。2、 充电、整流硐室：位置调整后，既能满足提前使用的需要，又不占用进出车位置。3、 回风井车场：增加了一条临时联巷，增大了回风井车场的运输能力，满足前期运输与排矸需要。三、 大巷设计优化1、 将西翼回风大巷、西翼胶带机大巷由岩石巷道改为煤层巷道。西翼矸石胶带机与西翼轨道大巷机轨合一改为机轨单一，把矸石胶带机与轨道巷大巷分别

7、布置在不同巷道中。西三回风大巷由两条岩巷改为一条煤巷一条岩巷。同时将主要大巷位置、方位作出适当调整。2、 优化后有以下优点：2.1、各巷道不同程度节省工程量，投资少，工期快。2.2、胶带与轨道运输系统更顺畅。2.3、北区与风井区提前贯通，两区资源互补，西风井安全工程提前发挥了效益。 2.4、提前打开西三采区，实现反揭煤，施工安全。 第二章 地质概况一、 井筒地质1、 地层与特点集矿风井区两井筒位于井田的六七勘探线和F209断层之间，揭露的地层有新生界松散层和二叠系下石盒子组与组地层（即煤田的第一、第二含煤段）以与石炭系组地层。1.1、新生界松散层（Q+R）松散层厚度为396.40397.35m

8、，总体趋势北厚南薄，主要由粘土、砂、粘土质砂和砂质粘土组成，局部夹砾石，上部松散，下部成固结状。其中砂层松散，粘土层厚度较大，可塑性强。1.2、二叠系（P）二叠系厚度160.13168.86m。揭露地层有下石盒子组、组。岩性组合以泥岩为主，粉砂岩、砂岩次之。详见表2-1-1。表2-1-1 二叠系地层砂岩、泥岩厚度统计表孔号砂岩（m）百分比（）粉砂岩（m）百分比（）泥岩（m）百分比（）互层（m）百分比（）煤 （m）百分比（）合计（m）回风井56.8533.6718.8511.1654.4532.2525.1014.8713.608.05168.85进风井45.5325.4322.2013.867

9、7.7048.527.654.877.054.40160.13平均51.1931.0220.5312.5166.0840.3916.389.8310.336.23164.491.2.1、下石盒子组（P2XS）回风井揭露厚度为95.70m，进风井揭露厚度为112.55m。岩性主要由泥岩、粉砂岩、细砂岩与煤层组成，以灰色为主，底部为中粗砂岩，具冲刷特征。岩性组合见表2-1-2。表2-1-2 下石盒子组地层砂岩、泥岩厚度统计表 孔号 砂岩（m）百分比（）粉砂岩（m）百分比（）泥岩（m）百分比（）互层（m）百分比（）煤 （m）百分比（）合计（m）回风井25.0526.1811.9512.4939.20

10、40.9613.3013.906.206.4895.70进风井19.8017.5922.2019.72555.8549.627.626.807.056.26112.55平均22.4321.8917.0816.1147.53445.2910.4810.356.636.37104.131.2.2、组（P1S）回风井揭露厚度为73.15m，进风井揭露厚度为47.58m（未穿透）。据井田资料，本组中部含可采煤层1煤层，底部沉积有一厚度稳定、岩性均一致密的海相粉砂岩层。两井揭露部分的岩性组合见表2-1-3。表2-1-3 组地层砂岩、泥岩厚度统计表 孔号砂岩（m）百分比（）粉砂岩（m）百分比（）泥岩（m）

11、百分比（）互层（m）百分比（）煤 （m）百分比（）合计（m）回风井31.8046.476.909.4315.2520.8011.8016.137.4010.1273.15进风井25.7350.480021.8545.92000047.58平均28.7748.483.454.7218.5533.365.908.073.705.0660.371.3、煤层根据井筒检查孔资料，风井区两井筒揭露的煤层有7-1煤、6煤、4-2煤、4-1煤等，煤层赋存与取样情况见表2-1-4、表2-1-5。表2-1-4 煤层情况一览表 煤层号回风井检进风井检底板深度(m)厚度（m）芯长（m）底板深度(m)厚度（m）芯长（m

12、）7-1424.701.351.256423.703.102.8448.502.302.204-2457.801.601.2477.751.801.604-1464.150.750.6483.030.700.601548.207.406.70表2-1-5 主要煤层底板标高统计表 孔号孔口标高7-1煤6煤4-2煤4-1煤1煤西回风检20.8-402.90-437.00-443.35-527.40西进风检22.63-402.07-425.92-455.12-460.422、 构造集煤矿风井区，位于F209以东，六七勘探线以西。井筒区地层倾角13200，走向稳定，近东西向，井筒深度未发现明显的断层，

13、所穿过煤层厚度、间距。煤岩特征、标志特征与附近的钻孔与精查勘探资料相吻合，层位正常，地质构造简单，仅局部发育垂向裂隙，部分裂隙为方解石脉充填。3、涌水量根据风井区井筒检查孔抽水资料，井筒过四个含水层段，全井筒涌水量分别为：回风井井筒51.9m3/h，进风井井筒71.8m3/h。二、 井底车场与西三采区巷道地质概况1、地层1.1、西风井井底车场-483m标高上下50m围岩工程地质特征：岩性以泥岩、粉砂岩、中砂岩、粗砂岩、互层和煤层组成。岩石裂隙不发育，多见细小裂隙。根据所取岩芯抗压强度测试与其他有关试验，该段岩石的稳定性：除少量泥岩和煤层不稳定外，其余均为稳定类型。1.2、西三采区巷道围岩地质特

14、征 西三采区主要大巷有5条：1.2.1、-483m西三回风大巷（-483-415m回风上山）：该巷道自组地层顶部砂岩层位中开窝，掘过F209断层后，接近4-1煤底板，处于粉砂岩或砂泥岩层位。后至设计起坡位置以20角度起坡，将穿过4-1、4-2、6、7-1、7-2煤至8煤，后跟8煤掘进。在穿层过程中可能揭露Fs717、F27。1.2.2、-473m西三胶带机大巷：该巷道自下石盒子组地层底部砂岩层位中开窝，掘过F209断层后，可能处于4-2煤顶板层位中。在掘进过程中还可能揭露Fs717、F27。1.2.3、-483m西三轨道大巷：该巷道自组地层顶部砂岩层位中开窝，掘过F209断层后，接近4-1煤底

15、板，处于粉砂岩或砂泥岩层位。在掘进过程中还可能揭露Fs717、F27。1.2.4、西三矸石皮带机巷、西三8煤回风巷 ：巷道自6煤开窝跟6煤掘进，揭露F209断层后巷道施工上（下）山追8煤，后跟8煤掘进。在掘进过程中还可能揭露Fs717、F27。2、构造2.1、井底车场构造发育情况该区域位于F209断层的东部，总体为一单斜构造，地层倾角较为平缓，平均6。由于距离F209断层较近，小构造较为发育，三维勘探探明该区域发育有FW316正断层，走向NW，倾向SW，倾角70，落差012m，但只影响8煤。根据西进风井检查孔资料和六-七4孔资料，我们推断在进风井与六-七4之间可能发育一落差03m的断层，对掘进

16、井底车场巷道有影响。2.2、西三采区巷道可能揭露构造情况 F209断层以西区域构造较为发育，掘进区域大、中型构造2条，次级小构造更为复杂。西三采区巷道都将揭露F209、Fs717、F27断层。F217产状为走向北北东，倾向西，倾角6076，落差20100m，北小南大，在西三采区巷道穿过部位，断层落差为2070m。Fs717产状为走向SN，倾向W，倾角4555，落差05m，错断层位68煤。F27产状为走向北东，倾向南东，倾角66，落差026m，错断层位117-1煤层。3、水文影响采区巷道掘进的水文地质因素主要为煤系地层的砂岩水与构造水。煤系地层的砂岩水主要有各煤层间的砂岩含水，但由于各砂岩层间或

17、有泥岩可以作为相对隔水层，所以各砂岩水的连通性不好。本井田断层在钻探过程中均未出现过严重漏水现象，表明其含水性较弱，导水性较差。但是，当断层切割了坚硬的脆性岩层时，往往致其裂隙发育，尤其是在灰岩与煤层对口处，断层带未被岩屑充填，或受采动影响而致断层活化，破坏了地下水的水力均衡，断层带很可能成为地下水突溃的主要途径。本着“有疑必探，先探后掘”的探放水原则，在采区巷道经过F209断层前，距离F209断层20m围一定要施工探水钻，待探明后方可掘进。井底车场掘进过程水文地质条件比较简单，主要为第二、三、四含水层的水，水量预计为54.4m3/h。第三章 施工准备一、技术准备1、2005年底风井区建设工程

18、开始筹备，2006年元月份成立风井区建设项目部对风井区建设工程统一管理。2、风井区建设工程开工前，集团公司委托设计研究院编制集矿西风井工程初步设计和集矿西风井工程初步设计安全专篇，现已经国家相关部门核准批复。2006年5月井筒钻井法施工组织设计已经相关单位审批。其他场外公路、供水、供电、水源井等工程的设计全部审批。3、经招标，确定国汉监理公司为风井区建设工程监理，两井筒钻井法施工由中煤特凿公司承建，其他土建、机电安装工程的招标均严格按照国家有关规定组织实施。4、工广征地、坟墓拆迁等工作已于2006年上半年结束。5、集矿西风井工程项目核准已于2007年3月1日经省发展和改革委员会批复。二、工程准

19、备1、四通一平、两堂一舍工程排矸公路长1766m，宽9m，沥青面层，进矿路253m，宽15m沥青面层，于2006年8月完工。截至2006年5月初，13#水源井已完工，场外给水管路已基本形成，场外水系改道已完成；临时供电从集矿北区110kV变电所引两路6kV电源线路637#、646#到风井区，满足前期施工需要，每趟线路均采用LJ-3240双导线，引下电缆采用YJV22-395，646#线路主要供进风井和回风井钻井施工需要，637#线路主要供工广1250kVA箱变和1000kVA箱变和4台水源井（每台水源井设有50kVA箱变）。 2006年2月初形成。、网络、闭路全部由北区接入风井区，2006年4

20、月形成。作为项目部与施工单位临时办公生活场所，新建二层彩板房11幢，配套食堂、浴室，建筑面积8300，于2006年3月完工。原始工广自然标高为+19.7m+25.3m，地表凹凸不平，按设计工广回填至+26.5m时需土方约40万方, 前期填至标高+25.0m，能满足前期工程施工需要，截至2006年3月已回填土方22万方（其中回填土14万方取自废浆池，其余用矸石回填）。2、矿建工程自2006年2月16日开始进行两井筒钻井法施工大临准备，与工广回填平行施工，为保证基础安全牢固，钻井井架基础、锁口等要全部生根在老土上。2006年5月份，钻井大临准备全部结束。回风井5月5日钻进；进风井5月26日钻进。三

21、、工程进展情况截至2007年9月底，三类工程进展情况如下：1、矿建工程：回风井钻井法440m施工结束，现正在进行钻爆法施工大临准备，其中，2.5m、3.5m绞车、西部稳车已安装就位，井架基础已施工2个。进风井10.8m三级扩孔已钻进184.5m，井壁预制（138节）已完成77节。2、土建工程：已完工41项，分别为： 永久工程是压风机房、日用消防水池与泵房、集中冷却循环水池与泵房、工业场地支护材料与设备修理车间、工业场地排班楼、排矸公路、进场道路、跃进渠桥、1.5米盖板涵、南大门与围墙施工位置、120T地磅房、进矿大门、南大门、排矸路大门、给水净化站、食堂；19水源井、16、9水源井泵房、工业场

22、地排班楼场前配套工程（旱喷与亮化）、自行车棚、停车场。大临工程是大临彩板房与配套工程、地面临时炸药库与运输便道、泥浆池围堰、工广临时厕所、东围墙扩建工程、场外自然水系改道。在建工程14项，分别为：工业场地锅炉房、110KV变电所、工业场地室外给、排水、工业场地竖向道路与排水布置、工广回填、工业场地围墙、7、8水源井泵房、场外给水管路、高台翻车机房、3、4单身宿舍楼、纯净水处理车间、食堂附属设施。3、 机电安装工程：已完成压风机房安装、冷却循环水池与泵房安装、水源井安装、丁集220kv变电所至风井区输电线路安装、风井区集220kv变电所中央区北区共杆部分输电线路安装、日用消防泵房与水池管路与电控

23、安装等。4、 机电设备订货情况4.1、110kv变电所：2台主变已大修好，10个GIS间隔装置、42台6kV开关柜、2台消弧柜、1套综合控制自动化系统、1套直流电源装置均已定货，设备在07年11月底前到货；1套静止型动态无功补偿装置已经定货，1套静态补偿滤波装置尚未定货。4.2、各车间6kv变电所：除压风机房变电所、锅炉房变电所、修理车间变电所、扇风机房变电所设备均已定货，瓦斯抽采变电所、排矸楼变电所、注氮车间变电所设备均未定货。4.3、井下中央变电所；4台干变、22台隔爆高压开关已定货，31台馈电开关已经到货；井下临时变电所设备正在订货。4.4、组合井架图纸已到，构件加工已经结束。4.5、4

24、m绞车、2.8m绞车机械电气、闸控系统设备与提升信号系统已定货，电机冷却系统与起重行车未定货。4.6、双层4车罐笼和9吨箕斗、悬挂装置、拖罐挂装置、井口上下操车系统机械部分、卸载系统已定货。4.7、井口上下操车系统控制部分、装卸载控制部分已经定货。4.8、装载硐室机械和电气设备、井底清理设备、井口房设备均未定货。4.9、压风设备已安装完毕，系统已运行。4.10、2台扇风机机械部分、监测监控系统已定货，电气部分设备已经定货。4.11、日用消防泵房和集中冷却循环泵房系统、1#-8#水源井机械与电气设备已定货，其中日用消防泵房和集中冷却循环泵房系统、1#-4#水源井已运行。4.12、井下清理斜巷水泵

25、、风井下口临时水泵机械和电气设备尚未定货。4.13、一台高台翻车机已安装调试结束，具备运行条件。4.14、地面运输设备、井下运煤运矸设备、地面栈桥皮带机、给料机、破碎机、充电硐室设备部分已定货。4.15、供热系统：3台6吨锅炉已经安装调试结束，具备运行条件。4.16、安全技术与监测监控各系统设备未定货。4.17、通讯调度和信息管理系统：地面程控交换机1套已运行；一矿三区信息管理系统设备已订货，系统正在安装。4.18、污水处理系统：机械和电气设备均未定货。4.19、其他工程：机修车间机械部分、行政福利楼设备设备未定货，材料棚、地磅房设备已安装。第四章 施工方案与施工方法第一节 井筒施工方案根据井

26、筒检查孔与邻近钻孔资料，两井表土段均采用钻井法施工，基岩段均采用钻爆法施工。井筒施工方案如下：一、 表土段施工1、 回风井：钻井深度为440m，最大钻井直径为9.6m，分三级钻进：其中超前钻孔直径为4.0m，一级扩孔直径为8.0m，二级扩孔直径为9.6m。2、 进风井：钻井深度为458m，最大钻井直径为10.8m，分四级钻进：其中超前钻孔直径为4.0m，一级扩孔直径为7.1m，二级扩孔直径为9.0m，三级扩孔直径为10.8m，3、 钻井井壁预制与钻进同时进行，钻进结束后，井壁采用漂浮下沉的方法，逐节连接、下沉，当井壁下沉到底后，整体找正，然后进行壁后充填与固井工作。最后进行钻井工程质量检查和施

27、工转换。二、 基岩段施工1、 回风井：在钻井法施工结束后，钻井井架撤除，安装G型凿井井架，进行钻爆法施工设备安装。井筒设两层吊盘。上层吊盘设转水箱和两台卧泵（MD50-807）向地面排水，一台使用，一台备用。工作面设风动潜水泵向水箱排水。下层吊盘安设一台HZ4型中心回转式抓岩机出矸， FDJ6A型伞钻配备YGZ70型导轨式凿岩机打眼，主、副提双钩吊桶提升，主提3m3吊桶2个，副提2m3吊桶2个。筑壁采用下行金属活动模板，模板有效高度2.2m，混凝土由商品砼站提供，2 m3底卸式吊桶下料。压风管、供水管、排水管、风筒均沿井壁吊挂以加大井筒提升空间。2、 进风井：在钻井施工结束后，钻井井架撤除，安

28、装永久井架和钻爆法施工设备，井筒设两层吊盘。下层吊盘安设一台大型中心回转式抓岩机出矸，上层吊盘设排水水箱和卧泵，工作面设一吊泵向水箱排水，水泵能力满足排水要求。筑壁采用金属模板，采用商品混凝土，底卸式吊桶下料，伞钻配备液压凿岩机打眼，主、副提双钩吊桶提升，主提吊桶2个，副提吊桶1个。压风管、供水管、排水管、风筒均沿井壁吊挂以加大井筒提升空间。三、 破锅底锅底是钻井井壁的第一节，钢筋混凝土结构，砼标号C70 C80，混凝土强度高，钢筋布置密，再加上锅底局部充填有混凝土，破除难度较大。因此，为了减少对钻井井壁的破坏，确定如下施工方案，如图4-1-1所示:保留锅底直线段，只破除锅底的弧底和充填部分，

29、采用浅眼控制爆破的方法进行破除：根据锅底结构，按照破除次序将锅底分四部分破除：1、 第I部分：为充填直线段部分，采用直接放炮破除，周边用风镐找平；2、 第II部分：为充填圆弧部分，破除方法同第I部分；3、 第III部分：为锅底中心部分，破除在壁后检查和基岩探水注浆之后进行，打眼前先清理出上层钢板，将上层钢板割除，然后采用控制爆破，垂直弧底打眼，眼深不穿透锅底。爆破后清理出下层钢板并割除，为下一步施工打开自由面；4、 第IV部分：为锅底环形带，此段由中心向四周分三个环形带进行破除，方法采用浅眼控制爆破。图4-1-1 锅底破除方案图四、 基岩段防治水两井基岩段均穿过三个含水层，根据检查孔资料，本掘

30、进段涌水量近45m3，因此，施工前坚持有疑必探，先探后掘的探放水原则，在接近含水层前，必须编制防治水措施，利用钻机对含水层进行探测。 根据煤矿安全规程第227条规定，单层涌水量大于10m3/h的含水层段，应预注浆堵水。若探测含水层涌水量大于10m3/h，应对各含水层进行预注浆堵水。五、 井筒揭煤根据检查孔柱状图，回风井钻井法施工已穿过6煤，基岩段施工仍需揭4煤，井筒揭开的煤层必须严格按照煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出细则的规定编制揭煤施工组织设计报集团公司总工程师批准后实施；进风井钻井法施工已穿过7-1煤、6煤，基岩段施工时，要揭4-2、4-1二层煤层，揭煤方案同回风井。六、 矸石仓揭煤矸石仓

31、施工要揭4-2、4-1煤，利用反井钻穿过煤层，然后，直接刷大穿过煤层七、 石门揭煤与煤巷施工石门预计将揭露4、6、7、8煤层，必须严格按照煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出细则的规定编制揭煤施工组织设计报集团公司总工程师批准，按照揭煤程序施工。煤巷施工,应预测煤层的突出危险性,并根据煤层的突出危险性和具体条件,采取防治突出措施。措施参数应根据矿井实际测定的结果或参照有关资料确定，并报矿总工程师批准。第二节 相关硐室施工方案一、 回风井井筒与井底车场连接部（以下简称连接部）：连接部掘进断面31m2，钢筋混凝土结构，施工方案如下：见图4-2-11、 第I部分：井筒掘砌至连接部顶部2m（此距离根据现场施

32、工情况进行适当调整）时，上段井壁进行一次支护；2、 第II部分：井筒掘进至水窝下2m，连接部东西两侧各掘5m，锚（网）喷临时支护，全部掘进完成后整体立模浇灌。3、 第III部分：井底水窝掘砌完。4、 第IV部分：利用吊桶提升再施工连接部两侧各15m，锚（网）喷临时支护，全部掘完立模浇筑。见图4-2-1图4-2-1 回风井井筒与井底车场连接部施工方案图二、 进风井马头门施工：硐室最大断面处净宽6.6m，净高6.8m，施工方案如下：见图4-2-2。1、 第I、II、III部分：由普掘4队从井下掘进施工，其中第II部分为保证井筒施工安全，掘一小断面巷道（宽5m，高3m），其余部分为掘进到位，锚（网）

33、喷+锚索临时支护。2、 第IV部分：井筒掘砌至马头门顶部2m（此距离根据现场施工情况进行适当调整）时，上段井壁进行一次支护。3、 第V部分：马头门井筒部分上段刷扩，锚（网）喷+锚索临时支护。4、 第VI部分：井底水窝掘进2m，临时支护。5、 第VII部分：第II、V、VI三部分整体立模浇筑。图4-2-2 进风井马头门施工方案图三、 箕斗装载硐室与装载胶带机巷施工：装载硐室位于4-2煤底板，净宽6m，净高14m，施工方案为井筒与硐室同时施工，当井筒施工到硐室上室顶板以上1m时，停止掘进，将上段井壁砌好，井筒部分超前硐室2m掘进。硐室部分以装载胶带机巷底板标高（-465.24m）为界，分两层掘砌，

34、具体如下: 见图4-2-3。1、 第I部分：段高10.25m，分23层掘进，锚网喷+锚索临时支护，全部掘进完进行整体浇筑。2、 第II部分：段高9.05m，施工同第一分层。图4-2-3 箕斗装载硐室施工方案图四、 矸石仓施工：位于进风井井筒南侧45m处，矸石仓净直径7.0m，高20.74m。永久支护为钢筋砼结构，施工顺序为：西翼6煤回风大巷岩石段、矸石仓上口进风联巷、矸石仓下口联巷与给煤机巷全部施工结束，矸石仓打钻扩孔，然后自上而下刷大并临时支护，最后自下而上进行整体浇筑。第三节 巷道施工根据集煤矿西风井初步设计要求，西风井安全工程设计井巷工程量为15352m，因实际施工需要增设辅助巷道，实际

35、工程量为15470m（见表4-3-1）。井底车场巷道、交叉点、硐室与主要石门巷道采用钻爆法全断面一次掘进成巷，视围岩情况尽量采用锚（网）喷支护，断面较大时适当增加锚索支护，如围岩不稳定采用架棚支护，或后期注浆加固，主要硐室全部采用混凝土支护。出矸主要采用1.5t矿车运输，通过回风井临时罐笼排至地面。回风井临时改绞后，根据施工阶段需要，陆续安排7个普掘队、2个综掘队、3个浇筑队，紧紧围绕井底车场形成、往北区三条大巷（包括-483m西翼轨道大巷、西翼6煤回风大巷、-473m西翼胶带机大巷）贯通和往西三采区五条大巷（-483m西三回风大巷、-473m西三胶带机大巷、-483m西三轨道大巷、-440m

36、西三矸石胶带机大巷、-440m西三采区回风大巷）进入采区来组织施工，施工顺序为回风井车场贯通、进回风井贯通、进风井车场贯通、往北区三条大巷和西三采区五条大巷同时施工，然后提升运输系统安装具备使用条件。巷道布置有轨道、电缆、风水管路等永久设施的，施工时直接按照设计和质量标准化要求一次施工到位。表4-3-1 西风井巷工程工程量统计表序号类别名称工程量（m）合计（m）1井筒西回风井井筒519.510572西进风井井筒537.53风井区井底车场西进风井井底车场（含9个交叉点）79015934西回风井井底车场（含3个交叉点）3065风副井联巷626矸石仓上口进风联巷907矸石仓下口联巷1508矸石装载胶

37、带机巷459进风井清理斜巷与上部车场15010硐室箕斗装载硐室1449211进风井马头门5112南煤仓4013矸石仓2114变电所10115等候室9016爆破材料发放硐室9017电机车充电、整流硐室8518大巷西翼6煤胶带机大巷30501232819 -485-380m胶带机上山63220西翼轨道大巷170022 西翼6煤回风大巷280023西三轨道大巷87724 西三回风大巷68025-440m西三6煤回风大巷105026-483m-440m西三矸石胶带机巷110027各大巷之间联巷439总计15470第四节 土建工程施工方案风井区地面土建工程设计总建筑面积47424，其中工业建筑（构筑）物

38、建筑面积13981、行政福利建筑面积33443m，总计69个单位工程（含部分大临设施）。一、 进风井井架基础、操车基础井架基础与井口操车基础同时施工。井架基础为现浇钢筋砼结构，安排在钻井井架拆除后的2008年5月1日开工，工期40天， 2008年6月9日完工。现场东西方向组对拼装井架，分两片整体吊装(详见安装部分)。基础施工时，土方采用大开樘的方式，四个基础同时施工，考虑到以后回填方便，弃土于现场（若影响矿建施工，则土方拉运场到外堆放）。施工顺序：定位放线土方开挖浇垫层砼扎筋支模预埋井架基础螺栓钢管浇砼养护拆模回填土方验收交付安装。采用商品砼。本工程施工难点：井架基础螺栓预埋钢管的准确性。施工

39、重点：与矿建施工的平衡协调。二、 提升机房进风井布置箕斗提升系统和罐笼提升系统各一套，箕斗提升机房设在井口东侧，罐笼提升机房设在井口北侧。两座提升机房均为框排架结构，由提升机房与电控室两部分组成。箕斗提升机房建筑面积648，罐笼提升机房建筑面积612。两提升机房檐口高均为20.5m。提升机房为排架结构，设起重机一台，屋面为网架式结构。电控室为框架结构，楼面和屋面均为现浇钢筋混凝土，高度10m。由于提升机房定位对“线”的要求精度较高，故提升房施工必须在进风井井筒表土段井筒“十字线”确定后才能施工。该工程施工难点是：提升机房现浇框架施工和基础大体积砼水化热的处理。拟定施工方案：基础土方大开挖（做好

40、临时稳绞基础的防护加固）、模板采用钢木组合模板，支撑采用满堂钢管脚手架，混凝土施工因场地小，拟采用商品砼。待绞车大件（滚筒）就位后，再进行屋面网架封顶施工。施工重点是：标高、轴线与预留预埋，与矿建凿井施工的相互干扰的平衡协调，力争做到不影响井筒施工。三、 井口房与永久锁口井口房建筑面积约1066，为钢筋混凝土框排架结构，包括进、出车侧与空气加热室。出车侧设起重机一台。井口房施工难点：井口部分必须在套架安装后才能施工，同时栈桥工程井口段（含卸载仓）部分也必须在此时施工。施工时与井筒装备同时进行，交叉作业相互影响较多。永久锁口施工利用井筒吊盘，将吊盘提升至井口做操作平台。因此平衡协调工作必须做好。

41、施工重点：井口房、永久锁口与井筒安装平行交叉的安全施工。四、 栈桥为钢结构，施工中重点要注意卸载仓与井筒的平等交叉作业、钢结构的焊接质量、高空作业与钢桁架的起吊安全。五、 矸石仓为现浇钢筋砼结构，滑模施工。施工重点：滑模盘的纠偏与登高作业的安全施工。六、 扇风机房与电气室、风道和防爆门基础。扇风机房与电气室建筑面积约957，框架结构，施工重点：扩散塔与标高、轴线与预留预埋。风道为钢筋砼结构，分为直线段和竖曲线段两部分。直线段可安排提前开工。竖曲线段在井筒钻爆法施工两盘两台安装结束后施工，与基岩段掘砌平行作业，施工时与临时凿井井架基础交叉部分（其最深处比凿井井架基础深约6米），采用灌筑桩保护井架

42、基础、采用井点降水法降低地下水位，施工时采取措施防止倒矸台洒落矸石至风道。施工难点是：破风道与井壁相关部分井壁钢板、砼。方法是：在风道侧先破井壁外层钢板和中心砼；后破侧井壁钢板，此时要等井筒基岩段施工完毕，吊盘提升至井口做操作平台才能施工。竖曲线段风道口外侧设钢筋网保护。防爆门要等到回风井临时井架拆除后才能施工。七、 110KV变电所建筑面积约3163，框架结构，施工顺序：定位放线基础施工主体框架施工填充墙砌筑装饰装修验收交付安装。基础开挖时离300t门吊距离仅7米，为保护门道与部堆放的井壁，施工时采用打钢管桩、木大板和筑土袋护坡、盖彩条布防雨等措施。八、 行政福利设施包括综合排班楼、食堂和生

43、活福利联合建筑。综合排班楼建筑面积5059，五层砖混结构；食堂建筑面积3028，三层框架结构。生活福利联合建筑建筑面积约4500，三层框架结构，待永久井架组立后开工。九、 工广室外给排水与道路工广室外排水系统分为雨水和生活污水两部分，其中雨水经道路旁边的排水沟汇集后，进入工北角窨井排入场外自然水系。生活污水经场排水管路汇集到污水处理车间，经处理达标后排入工北角窨井，排到场外自然水系。室外给水采用PE管，总长约2000m。日用消防水池为21000m3水池一座，现浇钢筋砼结构。日用消防泵房一座，二层框架结构，建筑面积442。不建水塔，采用压力罐稳压。设集中软化水处理泵房一座。另因部分水源井水的铁、

44、锰含量超标，增加一套除铁除锰装置（给水净化站）。室外消防系统与生活生产水系统合并。井下洒水从水池采用自流供水。室外排水采用UPVC波纹管，总长1000m，因风井区无矿井水排放，只设生活污水处理设施，生化池和调节池体积共1190m3道路工程分为场外和场两部分，场外道路包括排矸公路和进场道路。排矸路总长1776m，宽9m，沥青路面，与北区地销煤公路连接，过跃进渠桥处，设10m钢筋砼桥一座（含2m板涵一座）。进矿路长253m，宽15m，沥青路面，两侧4.5m宽人行道。此两项已完工。场道路为7m、6m宽砼路不等，总长2000m，一侧设砖砌排水沟。工广共设大门三座：南大门、进矿大门和排矸路大门，每道门设

45、电动推拉门一套。现均已完工。给排水与工广道路由于大临工程占位，部分路段无法施工，必须分段进行，先施工南侧、西侧，后施工东侧、北侧。第五节 机电安装工程施工方案机电安装工程分17个系统，其中主要生产系统可归类为10项：供电系统、提升系统、压风系统、通风系统、给排水系统、供热系统、运输与排矸系统、安全技术与监控系统、通信调度和信息管理系统、环保与三废处理。另外还有部分临时安装工程。一、 供电系统1、 概况风井区供电系统分临时施工用电供电系统和永久供电系统。前期施工用电来自北区敷设的2条6kV线路637#和646#，637#线路供临时工广、生活用电和水源井用电，工广、生活用电安装1250kVA箱变和

46、1000kVA箱变各1台，设一低压配电房；前期钻井施工用电，由施工单位在进、回风井井口各设一座6kV变电所，电源来自646#线路；后期永久供电由地面110kV变电所供电。110kV变电所电源分别来自丁集220kV区变和集220kV区变，110kV变电所装备2台16000kVA主供变压器、10个110kVGIS配电装置间隔和42台6kV高压柜、2台消弧柜、1套直流电源装置、1套综合自动化控制系统和2套（动、静）动态补偿滤波装置等，在2008年5月10日110kV变电所形成后临时供电切换到永久供电系统。1#-9#水源井设6kV变电亭，分别安装50kVA干变1台，电源来自北区637#线路；地面主要车

47、间设6kV变电所5座，电缆通过桥架上电缆槽盒敷设到各用电场所。井下设中央变电所1座，安装高压隔爆开关22台、隔爆干变4台、隔爆馈电开关31台等，井下主运皮带机设配电点1个。2、 施工方案2.1、临时施工用电供电系统由北区敷设2条6kV线路637#和646#，距离1.95km,架空线选用2240铝绞线，每条线路架设电杆28根、铁塔2座，北区由637#和646#高压开关通过MYJV-3*185电缆经电缆桥架敷设至电杆，在风井区用MYJV-3*95电缆顺围墙吊挂或地埋（深度不少于700mm）将电源引自铁塔至箱变和井口变电所，该系统已送电运行。2.1.1、回、进风井钻井临时供电回、进风井钻井施工期间，

48、分别在回、进风井井口各设一6kV临时变电所，两变电所电源都引自646线路，电缆均采用MYJV-395。考虑到钻井期间，不涉与到瓦斯，每一变电所都是单电源供电。目前，回风井钻井法已施工完毕，回风井钻井法使用的临时变电所已拆除。预计2008年4月30日，进风井钻井法施工完毕，钻井法所使用的临时变电所也随即拆除。2.1.2、回、进风井基岩段临时供电回、进风井进入基岩段施工，在回、进风井东侧各设一6kV临时变电所，每一变电所都采用双电源供电。回风井临时变电所双电源电缆线路分别引自646线路和637线路，电缆采用MYJV-3*95，目前，回风井临时变电所已经形成。进风井临时变电所预计2008年5月底形成

49、，进风井临时变电所双电源分别引自110kV变电所6kV系统的两段，电缆采用MYJV-3*95，电缆直接经过桥架从110kV变电所敷设到进风井临时变电所。（110kV变电所在5月份送电运行）2.2、地面永久供电系统2.2.1、矿井地面110kV供电线路风井区110kv变电所两路电源进线，一路引自集220kV区变886线路，全长12.703km，另一路引自丁集220kV区变825线路，全长18.435km， 110kv馈出线3路，其中北区两路，单回路全长分别为2.765km、3.265km，中央区一路，全长为11.08km，中央区825/856线路为备用回路。2.2.1.1、丁集220kV区变至集

50、矿（西区）110kV回路 。丁集220kV区变至集矿井（西区）110kV输电线路设计全线杆塔共计48基，于2007年底前竣工。2.2.1.2、集煤矿西区至北区（）回路、西区至集220kV区变共杆部分110kV输电线路。本线路为集煤矿西区至北区（）回路、集220kV区变至集矿西区110kV变电所共杆部分，全线杆塔共计11基，到北区线路截面LGJ-3*120，到集220kV区变共杆部分线路截面LGJ-3*240，全长2.084Km。2.2.1.3、集煤矿西区至北区（）回路、西区至中央区共杆部分110kV输电线路:本线路为集煤矿西区至北区（）回路、集西区110kV变电所至集中央区110kV变电所共杆

51、部分，全线杆塔共计13基，到北区线路截面LGJ-3*120，到中央区共杆部分线路截面LGJ-3*185，全长2.616km.2.2.2、矿井地面110kV变电所集矿井（西区）在工业场地设1座110kV变电所，采用室布置。110kV为双母线，6kV为单母线分段，110kV架空进出线为2进3出，6kV主要为电缆出线。110kV变电所在2007年12月1日开始安装，安装顺序由高到低，先安装110kvGIS配电装置间隔，采用吊车将设备吊至3层平台，再由电动行车就位；2层主要安装主变、6kv开关柜、消弧柜、直流电源装置、综合自动化控制系统和动态补偿滤波装置等，由吊车将设备起吊至平台，再平移就位。110k

52、V变电所安装工期为110天，主变用中央区原16000kVA变压器，已大修好就位。2.2.3、临时供电系统向永久供电系统切换2008年5月份，110kV变电所送电，送电运行正常后，将北区110kV变电所6kV线路向风井区供电的637#、646#线路负荷切换到风井区110kV变电所6kV系统。水源井线路仍由北区637#线路带，地面各车间供电随着车间系统形成一并形成。2.2.4、地面供电线网由110kV变电所6kV馈出线以3*95电缆经电缆桥架引到各高压用电场所，一类负荷如：绞车房、扇风机房、压风机房、瓦斯抽排站等采用双回路供电；二类负荷如：地面运输与供热等采用环形供电。2.2.5、矿井井下供电井下

53、供电采用高压交联电缆4路经进风井井筒下到井下中央变电所，再由井下中央变电所经双回路电源到胶带机变电所、西三采区变电所等。2.2.5.1、回风井下口临时变电所：改绞期间沿井筒敷设2趟高压电缆到井下临时泵房高压开关，临时变电所电源取自井下临时泵房，2.2.5.2、中央变电所：08年11月12日08年12月1日永久中央变电所安装完，变电所设备由回风井罐笼下井，再由平板车运至硐室，先安装隔爆干变，再相继安装高压隔爆开关、馈电开关等。中央变电所电源前期取自回风井临时变电所，09年7月19日由进风井进行永久电缆敷设，09年8月初，永久供电系统形成（包括临时电源和永久电源的切换工作）。2.2.5.3、皮带变

54、电所等待硐室形成后开始安装，设备经罐笼下井，由平板车运至硐室进行就位。二、 提升系统提升系统分为回风井前期临时提升和进风井混合永久提升，为矿井安全生产的咽喉，担负着下料、升降人员、提矸等重要任务。要合理安排好提升系统的组织设计、施工，对矿井能否在规定的时间完成建设任务起着至关重要的作用。1、 回风井回风井于2006年5月5日正式开工，预计2007年9月底钻井施工结束，从钻井施工向钻爆法施工工序转换，施工基岩段时拆除钻井井架，安装凿井井架、天轮平台、卸矸平台、安装2.5m、3.5m绞车各一台、稳车群，挂吊桶、吊盘、安装锁口盘与封口盘、安装临时风水管路，采用吊桶提升（主钩3立方，副钩2立方），20

55、07年11月11日正式运行，工期41天，改钻井法施工为钻爆法施工。为施工井底车场需要，2008年5月19日开始改绞，采用单层双车罐笼提升，保留3.5m绞车，安装井口套架、放绳挂罐、放供电、监控、通讯电缆各一路、挂玻璃钢风筒两路、安装压风管、供、排水管各1路与井上下口摇台，作为提升井使用，拆除2.5m绞车、拆除吊盘、吊桶、封口盘、锁口盘、卸矸平台。改绞工期为30天，2008年6月17日正式投入运行。回风井改绞后的最大提升能力为540车/天。2、 进风井进风井为混合提升井，设计装备2套提升系统。一套设计为一对双层四车（1.5t，轨距900mm）罐笼提升，选用JKMD44（）型多绳落地摩擦式提升机，

56、配功率1600kW，额定转速50.13r/min的直流电动机拖动，提升速度10.5m/s，设绞车房变电所，配备先进的传动与故障监视控制系统，制动系统采用瑞典ABB公司生产的液压与控制装备。上下井口各设置提升信号分站，上下井口操车系统采用液压站进行控制。另一套设计选用一对9吨异侧装载箕斗进行提矸，选用冶金矿山机械厂生产的JKMD2.84（）型多绳落地摩擦式提升机，电机功率1250kW，额定转速75.03r/min的直流电动机拖动，最大提升速度可达11m/s。电控系统采用PLC进行冗余控制，可实现无人操作，闸控采用瑞典ABB公司生产的全套设备。井下装载系统主要有定量斗、液压控制装置、电子称重装置与

57、相关控制设备，主要完成矸石装载和计量工作。进风井提升分为临时提升系统和永久提升系统。2.1、进风井临时提升系统基岩段施工利用永久井架作为临时凿井提升井架，在永久井架23m平台上布置提升天轮和稳绞天轮，由活动接料口、倒矸槽、装载机和自卸车组成临时排矸系统，提升分别在井口东西两侧，以东西向为轴线逆时针旋转20度安装3.5m和2.5m绞车各一台。施工顺序：组对起吊安装永久井架布置天轮平台布置封口盘和吊盘，放绳挂吊桶安装倒矸平台。安装2.5m和3.5m绞车和稳车，可以提前施工。2.2、永久井架的组对起吊方案：永久井架为箱体四斜柱钢结构井架，设计高度55.5m，分为4层天轮平台和1层检修平台。永久井架由

58、单个箱体在机厂制作加工完成后运输到井口现场，在进风井口东西两侧布置进行组对。先组对主斜腿，后组对副斜腿。起吊方案为：双抱杆分片起吊，先起吊主斜腿，再由主斜腿起吊副斜腿，主副斜腿再空中组对合拢，形成永久提升井架。永久井架安装图纸已到，构件制作已经结束。2.3、进风井的永久装备安装进风井为混合提升井，井径8.3m，井筒布置一对1.5t双层四车罐笼、一对9t提升箕斗和一套玻璃钢梯子间，同时敷设供风、洒水管路各一趟，敷设供电电缆4根、通信电缆8根，罐笼提升区间与箕斗提升区间隔封。井筒装备采用方管钢罐道和罐道梁，罐道梁、梯子间小梁、支撑梁均采用树脂锚杆牛腿托架固定于井壁上，钢板井壁段采用焊接。2.3.1

59、、北面罐笼提升机在绞车房具备安装条件后立即组织安装，主电机和滚筒、主轴装置由大型吊车从绞车房大门吊至绞车房一层，再由已布置好的大型电动行车就位，高、低压电控柜，绞车电控系统安装同步进行，并且完成空滚筒调试。2.3.2、东面箕斗提升机在绞车房具备安装条件后立即组织安装，主电机和滚筒、主轴装置由大型吊车从绞车房大门吊至绞车房一层，再由已布置好的大型电动行车就位，高、低压电控柜，绞车电控系统安装同步进行，并且完成空滚筒调试。2.3.3、井筒装备安装采用临时3.5m绞车，稳车布置与吊盘采用两层或叁层吊盘作业，先安装井筒牛腿和罐道梁、梯子间支撑梁、风水管路支撑梁以与电缆托架，由井口至井下逐盘施工，到底后

60、改制吊盘，由下往上安装罐笼罐道与与箕斗之间的隔梁，供风与供水管路和梯子间，罐笼罐道安装结束后，改制吊盘，进行由下向上安装箕斗罐道和隔离板，再拆除临时施工设施（吊架、天轮平台、线缆和管路、封口盘等），安装井口套架梁、套架和上、下口四角稳罐与防撞梁，下井口尾绳分绳梁与2台绞车防坠托罐装置安装。2.3.4、井筒装备安装期间，操车基础形成后，地面操车控制柜，信号控制台、液压站就位，轨道与井口10m后操车机械设备和操车传感器安装，同时卸载液压站、管路和电控柜和信号系统安装。井下操车设备、装载给煤机、皮带机、液压站等辅助设备从回风井打运到进风井安装，井筒装备安装期间必须将装载站皮带机头钢结构平台、定量斗、舌板安装结束。井筒装备结束后安装上、下井口摇台和安全门，卸载防撒矸装置和舌板。 2.3.5、先放JKMD-4x4提升机钢丝绳、尾绳与挂罐笼，放井筒信号电缆和开关架与磁性开关固定电缆敷设。进行轻载调试后，转为重载调试。JKMD-2.8x4提升绞车箕斗放钢丝绳尾绳与挂箕斗后，放井筒开关电缆和磁性开关固定，进行轻载调试，重载调试必须等到井下运矸胶带机形成后，方可进行重载调试