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河南某煤炭有限公司技术改造初步设计（变更设计）施工组织设计

第一章矿井设计概况 5

第一节矿井基本概述 5

第二节地质水文特征 9

GB／T 38474-2020 家用不锈钢水槽第三节矿井开拓方式 15

第四节矿井主要生产系统工艺流程及主要机电设备造型 17

第五节矿井移交生产标准 19

第二章矿井建设条件 21

第一节资源供应条件 21

第二节对矿井建设条件的分析 21

第三节地质测量工作 23

第四节施工阶段的工期控制 24

第五节施工阶段的质量控制 25

第三章施工前期的准备工作 27

第一节技改设计阶段 27

第二节现场施工准备阶段 28

第五节生活福利设施及材料仓库 29

第四章施工布署及施工方案 30

第二节采区巷道施工方案 31

第三节主要建筑安装工程的施工方案 33

第四节建井期间利用的永久建筑和设施 34

第五章施工顺序及总工期 35

第一节各类工程工期及进度指标的确定 35

第二节井筒开工顺序的确定 36

第三节施工准备工作顺序及排队 37

第四节主要联锁工程的确定及其施工顺序 37

第五节井筒交替装备施工顺序及排队 38

第六节井巷工程施工顺序及排队 38

第七节土建工程施工顺序及排队 39

第八节机电安装工程施工顺序安排 40

第九节矿井建设总工期的确定 41

第六章施工作业能力的设计 42

第一节提升与悬吊设施 42

第四节井上下运输设施 47

第五节矸石排放及工程煤的处理 49

第六节井巷施工设施 49

第七节瓦斯监测设施 50

第八节设备维修设施 51

第十一节临时压风设施 53

第十二节井下洒水消防 55

第十三节采暖及供热设施 55

第七章矿井建设期间的组织与管理 59

第一节矿井建设期间的组织及管理方法 59

第二节保证工程质量的管理措施 60

第三节做好器材供应与管理工作 63

第四节做好接收生产人员的培训 64

第八章安全与环境保护 66

第一节保证施工安全的管理措施 66

第二节瓦斯、水、火防治措施及其它保护系统 67

第三节环境保护及水土保持 73

第九章技术资源平衡 77

第一节劳动力及劳动力平衡 77

第二节建设投资的平衡 83

第十章施工组织设计的技术经济分析 85

第一节建设工期台理性的分析 85

第二节安全施工可靠性的分析 85

第三节保证工程质量可靠性的分析 86

第四节主要资源安排可行性的分析 87

河南省XXXX煤炭有限公司，其前身为中国人民解放军空降兵15军xx煤矿，简称155煤矿。该矿始建于1984年，原设计生产能力为12万t/a，开采二1煤层，1987年投产，1998年由军办矿转为新密市地方国有企业。1998年因南部相邻的冠丰煤矿发生底板突水事故淹井，泱及该矿，停产达四年之久。2002年9月矿井排水后复矿；2004年7月冠丰煤矿再次发生突水淹井事故，又一次影响155煤矿生产，后经半月抢险幸免于难。2004年，按照国家和省市有关资源整合的文件精神，经专家论证，政府协调，与该矿相邻的冠丰、国兴、西沟三个乡镇煤矿被该矿整合，随后该矿进行了企业改制，更名为XXXX煤炭有限公司。

新的矿井技改方案提出后，xx煤炭有限公司于2007年2月委托我公司为其进行技术改造初步设计的变更设计。我公司根据矿井的实际地质条件，综合分析了矿井水文地质图、充水性图及主要含水层等水位（压）线图等资料，在设计中尽可能避开在底板隔水层较薄的地区布置采掘工程，以减少技改过程中的水患威胁。并参考矿方关于防治矿井水患的措施等，于2007年5月20日编制完成了“XXXX煤炭有限公司0.3Mt/a技术改造初步设计（变更设计）”。

为了xx煤炭有限公司技术改造工程安全，高效，快速的进行施工，特进行施工组织设计。

一、本施工组织设计的编制依据

1．义马广宇工程设计咨询有限公司编制的XXXX煤炭有限公司技术改造设计说明书、概算书、主要设备清册及相关图纸：XXXX煤炭有限公司地形图、工业广场平面设计图、井筒断面及井筒装备图。

2．国家颁发的有关煤矿建设方面的技术政策、规程、规范、标准。定额等文件；

3．可能参建的施工企业技术装备、施工力量、技术及管理水平，以及可能达到的施工机械化程度和工程进度指标等资料；

4．建设单位对XXXX煤炭有限公司煤矿建设的具体要求。

5．河南省国土资源研究院编制的《河南省XXXX煤矿资源储量核查报告》、豫储评字[2005]088号《河南省XXXX煤矿资源储量核查报告》矿产资源储量评审意见书、豫国土资储备字[2005]093号《关于<河南省XXXX煤矿资源储量核查报告>矿产资源储量评审备案证明》。

二、本施工组织设计编制遵循的原则

1．认真贯彻执行国家对基本建设的各项方针政策，严格执行基本建设程序和有关规程、规范、标准、定额等规定；

2．按照矿区技改规划的原则安排和矿井初步设计的具体要求，统筹规划，合理组织各种资源，在确保安全和质量的前提下，实现设计的意图和目标；

3．根据矿井的技改条件及设计要求，选择技术先进、经济合理、切实可行的施工方案和施工方法；

4．统筹全局，保护重点，合理进行施工布置，使各类工程密切配合、分期分批配套施工，以达到缩短建设工期、迅速交付使用和形成综合生产能力的效果。

5．根据矿井技改特点及施工规律，合理安排施工准备工作及工程施工顺序，充分利用时间和空间，组织工程和工序之间的平行流水或立体交叉作业，并用网络计划技术进行优化，选择最佳方案，据以确定建设总工期；

7．贯彻自力更生、勤俭建国的方针，因地制宜，就地就近取材，采取革新、改造、挖潜措施，降低工程造价，节约建设投资；

8．尽量利用永久设施、减少临时工程，合理紧凑改造施工场地，节约施工用地，不占或少占农田，建设期间的“三废”处理符合环境保护标准；

9．做好人力、物力、资金等综合平衡，做好冬季、雨季施工安排，力争全年连续均衡施工；

10．在矿井技改期间，要为分期建设，要考虑生产人员提前进矿的因素和提前出煤的措施。

三、本施工组织设计的内容和深度

矿井施工组织设计，经主管部门批准后的主要作用：是建设单位据此科学地组织和指导矿井建设的重要依据；是招标选择施工单位的依据；是确定建设总工期及施工顺序的依据；是编制单项工程施工组织设计和施工设计的依据。因此，在根据《建井工程手册》（第二卷）施工组织设计的编制内容与要求有关章节的基础上，进行适当补充和调整，以适应目前的需要。

XXXX煤炭有限公司与邻近矿井实现资源重组后，其井田范围由以下7个坐标拐点控制：

38452250.00

38451750.00

38451300.00

38451300.00

38454600.00

38454750.00

38453750.00

井田东西长3.45km，南北宽0.95～1.8km；面积4.3304km2。

本区属山前丘陵地貌，总体呈单面山形态，全区地势北高南低，西高东低。矿区北部主要由狼牙山和庇山组成，最高点为庇山。往南缓倾斜于汝河侵蚀面，井口南约400m处有陆浑大渠、东二干渠，自西向东通过，大张水库位于矿区西南。全区冲沟发育，径流条件良好，这些都有利于大气降水排泄。

本区有记录以来，未发生过强烈地震，矿区为六级地震裂度区。

五、矿井储量、工作制度、设计生产能力及服务年限

煤炭资源储量计算采用的工业指标为：最低可采厚度0.7m，最高可采灰分40％。根据xx煤炭有限公司综合勘探报告及井下采掘揭露资料，本井田内二1煤层平均厚度为4.09m，倾角10°～20°，平均15°，煤的容重为1.4t/m3。由豫国土资储备字[2005]093号《关于<河南省XXXX煤矿资源核查报告>矿产资源储量评审备案证明》知：井田范围内查明的二1煤层资源储量为2228.7万吨，其中已开采（111b）307.2万吨，保有资源储量为1921.5万吨，保有资源储量中，（122b）360.9万吨，（333）1560.6万吨。允许开采标高以内二1煤层查明资源储量为2196.8万t，其中已开采（111b）307.2万t，保有资源储量为1889.6万t，保有资源储量中，（122b）360.9万t，（333）1528.7万t。允许开采标高以外保有储量（333）31.9万t。

=1211.756万吨

（1）（333）类资源量的折算量

故折算后的设计资源储量Z设′=360.903+485.254=846.157万吨。

根据xx煤炭有限公司资源储量计算图中所列参数，可以推算出矿井设计储量333a中，厚煤层所占总保有储量的比例为65.65%，中厚煤层所占总保有储量的比例为24.74%，薄煤层所占总保有储量的比例为9.62%。根据《煤炭工业矿井设计规范》的规定要求，厚煤层采区回采率取75%，中厚煤层采区回采率取80%，薄煤层采区回采率取85%，由此可计算出矿井开采损失储量为：

Z损=Z设′×（65.65%×25%+24.74%×20%+9.62%×15%）

=846.157×0.228035

保有资源储量（122b+333）

（333）类储量折算损失

根据《煤炭工业矿井设计规范》确定矿井年工作日为330天，每天三班作业，日净提升时间14小时。

（三）矿井设计生产能力

根据本井田可采储量，煤层赋存条件、开采技术条件，结合矿井生产系统的能力，确定矿井生产能力为30万t/a。

根据矿井《资源储量核查报告》对井田内煤炭储量的认定程度，并结合矿井水文地质条件，取储量备用系数为1.4，则矿井的服务年限为：

T=
=
=15.55≈16a

式中：T—矿井设计服务年限，（a）

A—矿井设计年产量，30万t/a；

Zk—矿井可采储量，万t；

k—储量备用系数，取1.4。

六、矿井主要技术经济指标

1．井巷总工程量1874m/12955.2m3

2．矿井技改总投资2175.85万元。

井田内煤系基底为寒武系和奥陶系，煤系地层为石炭系、二迭系，上覆地层为第三系、第四系。

（1）寒武系（∈）为灰色、深灰色白云质灰岩，鲕状灰岩，厚达几百米，致密坚硬，岩溶发育，但不均一。

（2）奥陶系（O2）：灰色石灰岩，致密、顶部为薄层泥质灰岩，厚近百米，岩溶发育但不均一，只见马家沟组，与下伏地层呈假整合接触。

②石盒子组（P12+P11）

由灰、黄、灰绿、紫红等杂色砂岩、泥岩、砂质泥岩及粉砂岩等组成，含薄煤层，但均不可采，本组厚度100m。

位于井田中部，走向近于东西，倾向北，倾角大于60°，断层性质为正断层，落差约100米左右。

走向北东—南西，倾向南东，为井田东部边界断层，落差大于100米。

为本井田整合、扩边后南部边界断层，走向近于东西，倾向北，为一高角度正断层，落差大于100米。

为原155煤矿南部边界断层，原为石板坡断层，经采矿揭露煤层并未断开，仅二1煤层底板以下地层缺失，局部煤层底板直覆于寒武系之上，后经物探查明为一滑动构造。该滑动构造造成其影响区内煤层底板破碎、变薄，很易发生突水事故。

三、煤层、煤质、瓦斯、煤尘及自燃

顶板：二1煤层直接顶板为灰色泥岩、砂质泥岩，厚度一般为5～10m，老顶为灰白色中—粗粒砂岩，层位稳定，岩石致密坚硬，节理较发育，属易于跨落岩层。

底板：二1煤层底板为泥岩、砂质泥岩，夹薄层细砂岩，平均厚7.2m。开采过程中遇水易膨胀，发生底鼓，引起涌水给安全生产带来困难。

3．据平煤集团通风实验室2004年8月对其所采二1煤层所做煤尘爆炸危险性鉴定报告知：该矿煤尘具有爆炸危险性。煤尘：根据煤炭科学研究总院重庆分院2003年9月3日出具的《xx煤炭有限公司煤尘爆炸性鉴定报告》：二1煤火焰长度50mm，挥发份17.80％～24.35％，煤尘具有爆炸危险性。

4．煤层自燃倾向性：据化验资料该矿二1煤层含硫量为0.30%，若通风不良温度升高，而引起煤层的自燃发火。相邻矿井裴沟曾多次发生煤层自燃现象。根据2004年8月平煤集团通风实验室对其所采二1煤层自燃倾向等级鉴定报告知：自燃倾向等级为Ⅱ类，属自燃煤层。

5．据本矿及相邻矿实际资料，矿井地温正常。

6．瓦斯：据原《三九一五五部队xx矿井简易初步设计说明书》中叙述，经钻孔测试，沼气含量为0.038～2.50m3/t，二氧化碳含量为0.018～0.405m3/t。本矿井南邻郑煤集团裴沟矿，该矿属高瓦斯矿井。根据XXXX煤炭有限公司出具的2006年度瓦斯等级鉴定报告知：矿井相对瓦斯涌出量5.165m3/t.d，绝对瓦斯涌出量3.34m3/min，属低瓦斯矿井。

本区主要含水层共有五层，自下而上依次为：

（1）奥陶系（包括寒武系）灰岩岩溶裂隙含水层，是本区对矿井安全构成威胁的主要水害水源。其岩溶发育不均，但在断裂发育地段及褶曲轴部岩溶发育强烈，富水性强，厚度达几百米，目前水位标高约+125m。

（3）二1煤层顶板砂岩裂隙含水层，为煤层顶板直接充水含水层，水量不大，只要疏排措施得当，管理到位，就不会对矿井生产产生危害。

（4）第三系泥灰岩岩溶裂隙含水层，岩溶虽较发育，但厚度有限，且距煤层较远，故本层水只对煤层顶部砂岩含水层浅部补给，不会对矿井安全有直接影响；

（5）第四系沙砾石孔隙潜水含水层，因发育不均，厚度小，富水性差，仅对煤顶砂岩含水层浅部补给，距煤层较远，故对二1煤生产不会有什么影响，充其量适逢雨季补给量加大，使矿井水量增加，不会对安全生产产生危害。

从本矿水文地质条件出发，对其充水因素可做如下分析：

首先地表水对矿井充水问题，因地表皆为干沟，即无常年积水水体，也无常年流水河流，仅在雨季有短暂水流，所以地表水对矿井充水影响不大。

煤层顶板砂岩水：是煤顶直接充水含水层，属必疏对象，水量不大，多呈淋水，以小水股状水形式涌入矿井。所以只要加强对该水的疏导管理即可确保工作场所安全。

老窑、老空水：因本区老窑及近期小煤矿开发较多，遗留下来的老空难以查清边界，老空区积水量、水压难以调查清楚，所以实施采掘工程时时刻有误揭突水的可能性，该种水具有突发性，故易于造成事故。

（四）矿床水文地质类型及矿井涌水量预计

据以往勘探程度及该矿以往生产实际揭露所获得的资料，依据《矿井水文地质规程》，该矿水文地质类型应划分为二～三类二亚型，即以底板进水为主，中等到复杂型的岩溶充水矿床。

依据该矿以往和目前生产实际资料，采用比拟法预计矿井涌水量，矿井正常涌水量320m3/h，最大涌水量为520m3/h。

金河项目施工组织设计根据最新《三维地震及瞬变电磁法综合勘探报告》井田内断裂构造发育落差大于4.0m断裂构造有26条且中西部煤层有波状起伏；

滑动构造的影响造成调底板大量缺失，煤层底板隔水层变薄且破碎，使底板突水危险性增大；

矿井地质构造较原勘探报告，更为复杂，在原老矿井生产过程中，曾先后发生过多次，巷道掘进底板突水，出水点涌水量在200～500m3/h;

因此矿井底技改施工过程中，防水措施至关重要巷道掘进时必须认真实施有掘必探，底板加固措施。

2．井筒形式、数目及其位置：

Y=38453255.8

X=3820333.7

GB 50011-2010标准下载Y=38453337.5

本矿井地质条件较为复杂，井田范围内断裂构造较多，地表有铁路横跨，全井田被断层和铁路煤柱分割为三个不规则的块断，所以，本次技改变更方案以先采浅部储量，开拓布局以由浅而深稳步推进的原则为指导思想，将全井田划分为四个采区，以位于西翼底板隔水层较厚而断层导水性较弱的12采区作为矿井前期开采的首采区，而将深部的21、23、25采区作为矿井后期开采的采区。