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進(jìn)風(fēng)斜井表土段開工安全技術(shù)措施

  
評(píng)論: 更新日期:2015年11月24日
一、工程概況
進(jìn)風(fēng)斜井井口坐標(biāo): X:,Y:,H:+819.52。進(jìn)風(fēng)斜井井筒表土基巖段采用暗挖施工,斷面型式為直墻半圓拱型,凈寬5m,凈高4m,凈斷面積17.31m2,傾角為-16°,采用鋼筋砼支護(hù)。
附:平面圖、剖面圖、斷面圖
二、明槽開挖、支護(hù)參數(shù)
進(jìn)風(fēng)斜井井筒表土及風(fēng)化基巖段暗挖長度為20m。支護(hù)采用雙層鋼筋混凝土+U型鋼支護(hù),受力筋采用Φ20、Φ18mm的II級(jí)鋼筋,豎筋和環(huán)筋間排距均為300×300mm;箍筋采用Φ10mm的I級(jí)鋼筋,間排距為600mm,鋼筋保護(hù)層厚度為70mm,砌碹支護(hù)厚度為600mm,砌碹混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25。
三、施工前準(zhǔn)備工作
1、組織有關(guān)人員熟悉圖紙,領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖,參加業(yè)主組織的圖紙會(huì)審。
2、組織相關(guān)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)本措施,并記錄在案。
3、檢修調(diào)試好各種施工設(shè)備、機(jī)具、水、電等必須形成。
四、井田地質(zhì)、水文情況
1、位置與范圍
南峪煤業(yè)有限責(zé)任公司位于西山煤田清交礦區(qū)清徐詳查勘探區(qū)東部,行政區(qū)位于太原市晉源區(qū)姚村鎮(zhèn)南峪村,井田大部位于清徐縣境內(nèi),北距太原市中心28公里,南距清徐縣城11公里,地理坐標(biāo)為北緯37°37′31″~37°40′37″,東經(jīng)112°?18′40″~112°22′21″,為西山煤田清交礦區(qū)的一部分。
2、四鄰關(guān)系
南峪井田西北鄰平口煤礦、北鄰大成窯煤礦、桃坪煤礦(關(guān)閉),東北鄰槐樹煤礦(關(guān)閉),西面以白石溝為界,與李家樓煤礦和馬峪新興煤礦相鄰,東部為清交大斷裂與現(xiàn)代沉降盆地相接,東、及東南部均無煤礦開采。
3、交通條件
井田位于太原市西南28km處,大運(yùn)(太祁段)高速公路從井田東邊緣經(jīng)過,距307國道3公里,距化肥廠專線車站直距16公里,交通便利。
4、地層
南峪井田內(nèi)地層出露良好,出露地層自下向上有:石炭系上統(tǒng)太原組頂部,二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組,第四系中、上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)。石炭系上統(tǒng)太原組、中統(tǒng)本溪組及奧陶系由鉆孔揭露。
①?奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O2f)
本組地層未出露,由鉆孔揭露5-50m,巖性為藍(lán)灰色~灰色厚層致密狀石灰?guī)r,裂隙發(fā)育,充填物有方解石,具有溶洞及溶蝕特征,下部發(fā)育有石膏層。
②?石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)
呈平行不整合覆蓋于奧陶系石灰?guī)r之上。厚度18.70~37.56m,平均27.07m。以灰色、灰黑色泥巖、粉砂巖間夾不穩(wěn)定石灰?guī)r及薄煤層組成,底部發(fā)育有鐵鋁層(山西式鐵礦和G層鋁土)。
山西式鐵礦直接沉積在奧陶系石灰?guī)r古侵蝕面上,多呈透鏡狀或團(tuán)塊窩狀褐鐵礦呈紅色或暗紅色,厚0.7~5.45m,平均3.66m,其上為鋁土沉積,厚2.40~7.95m,平均4.98m,灰色致密團(tuán)塊狀,橫向發(fā)育不穩(wěn)定。中部主要為層理不明顯的深黑色泥巖,夾2~3層薄層石灰?guī)r,灰?guī)r呈層狀,厚0.5~0.95m,區(qū)內(nèi)平均0.74m,相當(dāng)半溝灰?guī)r層位。頂部為灰黑色粉砂巖夾細(xì)砂巖,局部含1~2層薄煤。由沉積特征分析,本溪組屬淺?!珵I海環(huán)境下海陸交互相沉積。
③?石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)
與下伏地層連續(xù)沉積,厚70.53~106.83m,平均90.74m。由灰黑色泥巖、粉砂巖、中~細(xì)砂巖、石灰?guī)r及煤組成,含煤9層,編號(hào)為5上、5、6上、6、7、7下、8、9號(hào),可采煤層為5、6、8、9號(hào)。按巖性特征可分為三段。
⑴下段(晉祠段)
由晉祠砂巖(K1)底至廟溝灰?guī)r(L1)底,井田內(nèi)無出露,平均28.4m。底部K1砂巖為灰白色厚層狀石英砂巖,平均厚3.92m。本段地層基本為一套灰~灰黑色泥巖、粉砂巖,呈互層狀,間夾砂巖,中上部夾有7、7下8、9號(hào)煤層(線)。
⑵中段(毛兒溝段)
由廟溝灰?guī)r(L1)底至東大窯灰?guī)r(L5)頂,巖性主要為灰黑色泥巖及粉砂巖和4層灰?guī)r及4層煤層(6上、6、7、7下)組成。全段厚30m左右,主要巖性特征為本段地層的4層灰?guī)r即太原西山煤田標(biāo)準(zhǔn)剖面所命名的廟溝灰?guī)r(L1)、毛兒溝灰?guī)r(L2+3)、斜道灰?guī)r(L4)、東大窯灰?guī)r(L5)、其中:L2+3(K2)灰?guī)r為良好的標(biāo)志層。
⑶上段
從L5石灰?guī)r頂至K3砂巖底,厚約14m左右。主要巖性為灰黑色泥巖、粉砂巖及2層煤層(5上、5)組成,間夾不穩(wěn)定灰白色中細(xì)砂巖。
④?二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)
從K3砂巖(北岔溝砂巖)底至K4砂巖(駱駝脖子砂巖)底,平均厚46.53m,與太原組地層呈連續(xù)沉積,區(qū)內(nèi)各大谷內(nèi)均有出露。巖性為淺灰白色中砂巖、細(xì)砂巖,深灰色泥巖、粉砂巖及炭質(zhì)泥巖和煤層。含煤5層(02、1、2、3、4),可采煤層從上至下為1、2、4號(hào)煤層。
本組屬河湖相沉積。
⑤?二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P1x)
從K4砂巖底至K6砂巖底,平均厚95.26m,與山西組呈整合接觸。井田內(nèi)出露普遍。按巖性可分為上下兩段,以中部K5砂巖底區(qū)分。下段厚40~50m,為深灰、深黑色細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖互層,下部夾煤線。底部K4砂巖為灰白色粗~中粒砂巖,厚0.75~13.86m,平均7.22m。上段厚45~55m,為黃綠色及灰綠色夾紫灰色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及淺灰色細(xì)砂巖互層。K5砂巖為灰綠色中粗砂巖,底部含礫,厚達(dá)10m,在井田內(nèi)圪塔村發(fā)育比較好。
⑥?二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)
在井田內(nèi)賦存不全,最大出露厚度為89.06m,分布在地形較高處,即山嶺山頭地段。其底K6砂巖,厚達(dá)29m,局部地段相變尖滅。平均厚12.78m。為灰~灰黃色中粗粒砂巖,底部含0.5~1cm礫石。其上為灰綠及紫紅色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖,間夾薄層砂巖。與下伏地層呈整合接觸。
⑦第四系中、上更新統(tǒng)(Q2+3)及全新統(tǒng)(Q4)
中、上更新統(tǒng)黃土零星片狀分布于各時(shí)代基巖之上,山坡山嶺均有覆蓋,厚0~12.15m,平均4m。巖性主要為具有垂直節(jié)理的黃土,底部可見1~2層棕黃色古土壤層。
全新統(tǒng)為近代沖洪積層,分布在河床及其兩側(cè),厚度一般3~5m,主要由大小不等巖塊礫石及砂組成。多呈松散狀,局部地段厚度甚大,如414號(hào)孔190.25m仍未見底。
5、含煤地層
井田內(nèi)主要含煤地層為山西組和太原組。
(一).石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)
與下伏地層連續(xù)沉積,厚70.53~106.83m,平均90.74m。由灰黑色泥巖、粉砂巖、中~細(xì)砂巖、石灰?guī)r及煤組成。按巖性特征可分為三段。
⑴下段(晉祠段)
由晉祠砂巖(K1)底至廟溝灰?guī)r(L1)底,井田內(nèi)無出露,鉆孔揭露厚18.46~47.92m,平均28.4m。
底部K1砂巖為灰白色厚層狀石英砂巖,厚1.08~14.60m,平均3.92m。在井田內(nèi)西厚東薄。本段地層基本為一套灰~灰黑色泥巖、粉砂巖,呈互層狀,間夾砂巖。泥巖多呈團(tuán)塊狀,層理不明顯,含植物化石碎片。中上部夾有8號(hào)、9號(hào)穩(wěn)定可采煤層。
⑵中段(毛兒溝段)
由廟溝灰?guī)r(L1)底至東大窯灰?guī)r(L5)頂,巖性主要為灰黑色泥巖及粉砂巖和4層灰?guī)r及4層煤層組成,其中6號(hào)煤層為可采煤層。全段厚30m左右,主要巖性特征為本段地層的4層灰?guī)r即太原西山煤田標(biāo)準(zhǔn)剖面所命名的廟溝灰?guī)r(L1)、毛兒溝灰?guī)r(L2+3)、斜道灰?guī)r(L4)、東大窯灰?guī)r(L5)、其中:L2+3(K2)灰?guī)r為良好的標(biāo)志層。在L5之下有一層不穩(wěn)定的厚層灰白色粗粒砂巖,可做為輔助標(biāo)志層進(jìn)行地層對(duì)比。各灰?guī)r層為巖煤層對(duì)比的良好標(biāo)志。
a.L1灰?guī)r厚度變化較大,最小0.59m,最大可達(dá)10.13m,平均3.42m,為8上號(hào)煤層直接頂板,距8號(hào)煤一般4.32m左右。與其上的L2+3(K2)灰?guī)r間距甚小,局部地段合并為一層。
b.L2+3灰?guī)r為最穩(wěn)定的灰?guī)r,厚0.30~11.60m,平均5.11m,中部含燧石層,垂直節(jié)理發(fā)育,富含腕足類,珊瑚、海百合等海相化石。
c.L4灰?guī)r較穩(wěn)定,厚2.15~5.04m,平均3.54m,為7號(hào)煤層(俗稱3尺炭)直接頂板,也含豐富的海百合、珊瑚等動(dòng)物化石。下距L2+3灰?guī)r5.67~8.85m,其間主要為灰黑色砂質(zhì)泥巖及粉砂巖。
d.L5灰?guī)r與上述3層灰?guī)r相比,穩(wěn)定性差,厚0.20~4.67m?;?guī)r質(zhì)不純,同樣含豐富的腕足等海相化石。局部地段相變?yōu)榉凵皫r。其下發(fā)育6上號(hào)煤層,距可采的6號(hào)煤層一般為2m左右,距L4灰?guī)r4~13m,一般10m左右。其間巖性以黑色泥巖為主。6號(hào)煤與6下號(hào)煤間常為一層灰白色細(xì)砂巖或相變?yōu)榉凵皫r。6號(hào)煤層屬穩(wěn)定煤層。本段地層屬淺?!珵I海三角洲平原相沉積。
⑶上段
從L5石灰?guī)r頂至K3砂巖底,厚約14m左右。主要巖性為灰黑色泥巖、粉砂巖,間夾不穩(wěn)定灰白色中細(xì)砂巖。中、上部菱鐵質(zhì)結(jié)核發(fā)育。5號(hào)煤層下距L5灰?guī)r2.70~13.42m,一般6.44m。其上一般在2m左右,發(fā)育有5上號(hào)零星可采煤層,與K3砂巖相距1.00~8.24m,平均3.58m。其間偶見一層海相泥灰?guī)r。本段地層屬濱海三角洲河流沉積。
⑷二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)
從K3砂巖(北岔溝砂巖)底至K4砂巖(駱駝脖子砂巖)底,厚28.27~68.15m,平均46.53m,與太原組地層呈連續(xù)沉積,區(qū)內(nèi)各大谷內(nèi)均有出露。巖性為淺灰白色中砂巖、細(xì)砂巖,深灰色泥巖、粉砂巖及炭質(zhì)泥巖和煤層。粉砂巖、泥巖中含豐富的植物化石。含煤5層,可采煤層從上至下為1、2、4號(hào)煤層。
底砂巖(K3)為灰白色粗粒砂巖,厚1.05~18.29m,平均7.26m,局部地段相變?yōu)榉凵皫r。其上一般10m左右發(fā)育可采的4號(hào)煤層,其間為灰黑色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖,間夾薄層細(xì)砂巖。間距厚度變化較大,最小0.3m,最大達(dá)25.02m,平均為9.06m。3號(hào)煤層發(fā)育在4號(hào)煤層之上3.02~14.97m,平均8.25m,其間巖性主要為灰黑色砂質(zhì)泥巖及粉砂巖,局部地段在下部發(fā)育一層灰白色中砂巖。2號(hào)煤層是主要穩(wěn)定可采煤層,其厚度一般在1.75m左右,最大可達(dá)3.30m,僅局部不可采,與3號(hào)煤層相距2.03~8.38m,平均4.34m。其底板為灰白色中粒砂巖,部分地段相變?yōu)榉凵皫r。1號(hào)煤層賦存于頂部,厚約1.03m左右,下距2號(hào)煤層5.70~16.08m,平均間距9.47m,其間巖性主要為灰黑色泥巖及粉砂巖。上距K4砂巖底0~17.90m,平均數(shù)8.95m。其間為灰黑色泥巖及粉砂巖,局部地段夾薄層細(xì)砂巖。山西組屬河湖相沉積。
6、構(gòu) 造
總觀南峪井田構(gòu)造形態(tài)為走向NE,向南東傾斜的單斜,并發(fā)育次級(jí)的軸向呈NE~NEE向、軸向大致平行,兩翼基本對(duì)稱的背、向斜相間排列的褶皺。褶曲多數(shù)縱貫井田展伸至井田之外。兩翼傾角一般在5~10°。井田內(nèi)斷裂不發(fā)育,僅在井田南部邊界內(nèi)外側(cè)發(fā)育數(shù)條正斷層,與煤層露頭聯(lián)合構(gòu)成井田南部天然邊界(井田邊界實(shí)際為人為邊界)。井田內(nèi)陷落柱比較發(fā)育,尤其在南峪~碾底地段為甚。滑坡和坡積發(fā)育普遍。巖體的形變與破裂,反映本區(qū)構(gòu)造應(yīng)力相對(duì)集中,張、壓應(yīng)力并存。除發(fā)生褶皺外,巖石節(jié)理、劈理叢生,造成地面景觀巖石破碎、崩塌和滑落舉目可見。

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