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进风斜井表土段开工安全技术措施

  
评论: 更新日期:2015年11月24日
一、工程概况
进风斜井井口坐标: X:,Y:,H:+819.52。进风斜井井筒表土基岩段采用暗挖施工,断面型式为直墙半圆拱型,净宽5m,净高4m,净断面积17.31m2,倾角为-16°,采用钢筋砼支护。
附:平面图、剖面图、断面图
二、明槽开挖、支护参数
进风斜井井筒表土及风化基岩段暗挖长度为20m。支护采用双层钢筋混凝土+U型钢支护,受力筋采用Φ20、Φ18mm的II级钢筋,竖筋和环筋间排距均为300×300mm;箍筋采用Φ10mm的I级钢筋,间排距为600mm,钢筋保护层厚度为70mm,砌碹支护厚度为600mm,砌碹混凝土强度等级为C25。
三、施工前准备工作
1、组织有关人员熟悉图纸,领会设计意图,参加业主组织的图纸会审。
2、组织相关人员认真学习本措施,并记录在案。
3、检修调试好各种施工设备、机具、水、电等必须形成。
四、井田地质、水文情况
1、位置与范围
南峪煤业有限责任公司位于西山煤田清交矿区清徐详查勘探区东部,行政区位于太原市晋源区姚村镇南峪村,井田大部位于清徐县境内,北距太原市中心28公里,南距清徐县城11公里,地理坐标为北纬37°37′31″~37°40′37″,东经112° 18′40″~112°22′21″,为西山煤田清交矿区的一部分。
2、四邻关系
南峪井田西北邻平口煤矿、北邻大成窑煤矿、桃坪煤矿(关闭),东北邻槐树煤矿(关闭),西面以白石沟为界,与李家楼煤矿和马峪新兴煤矿相邻,东部为清交大断裂与现代沉降盆地相接,东、及东南部均无煤矿开采。
3、交通条件
井田位于太原市西南28km处,大运(太祁段)高速公路从井田东边缘经过,距307国道3公里,距化肥厂专线车站直距16公里,交通便利。
4、地层
南峪井田内地层出露良好,出露地层自下向上有:石炭系上统太原组顶部,二叠系下统山西组、下石盒子组和上统上石盒子组,第四系中、上更新统及全新统。石炭系上统太原组、中统本溪组及奥陶系由钻孔揭露。
① 奥陶系中统峰峰组(O2f)
本组地层未出露,由钻孔揭露5-50m,岩性为蓝灰色~灰色厚层致密状石灰岩,裂隙发育,充填物有方解石,具有溶洞及溶蚀特征,下部发育有石膏层。
② 石炭系中统本溪组(C2b)
呈平行不整合覆盖于奥陶系石灰岩之上。厚度18.70~37.56m,平均27.07m。以灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩间夹不稳定石灰岩及薄煤层组成,底部发育有铁铝层(山西式铁矿和G层铝土)。
山西式铁矿直接沉积在奥陶系石灰岩古侵蚀面上,多呈透镜状或团块窝状褐铁矿呈红色或暗红色,厚0.7~5.45m,平均3.66m,其上为铝土沉积,厚2.40~7.95m,平均4.98m,灰色致密团块状,横向发育不稳定。中部主要为层理不明显的深黑色泥岩,夹2~3层薄层石灰岩,灰岩呈层状,厚0.5~0.95m,区内平均0.74m,相当半沟灰岩层位。顶部为灰黑色粉砂岩夹细砂岩,局部含1~2层薄煤。由沉积特征分析,本溪组属浅海~滨海环境下海陆交互相沉积。
③ 石炭系上统太原组(C3t)
与下伏地层连续沉积,厚70.53~106.83m,平均90.74m。由灰黑色泥岩、粉砂岩、中~细砂岩、石灰岩及煤组成,含煤9层,编号为5上、5、6上、6、7、7下、8、9号,可采煤层为5、6、8、9号。按岩性特征可分为三段。
⑴下段(晋祠段)
由晋祠砂岩(K1)底至庙沟灰岩(L1)底,井田内无出露,平均28.4m。底部K1砂岩为灰白色厚层状石英砂岩,平均厚3.92m。本段地层基本为一套灰~灰黑色泥岩、粉砂岩,呈互层状,间夹砂岩,中上部夹有7、7下8、9号煤层(线)。
⑵中段(毛儿沟段)
由庙沟灰岩(L1)底至东大窑灰岩(L5)顶,岩性主要为灰黑色泥岩及粉砂岩和4层灰岩及4层煤层(6上、6、7、7下)组成。全段厚30m左右,主要岩性特征为本段地层的4层灰岩即太原西山煤田标准剖面所命名的庙沟灰岩(L1)、毛儿沟灰岩(L2+3)、斜道灰岩(L4)、东大窑灰岩(L5)、其中:L2+3(K2)灰岩为良好的标志层。
⑶上段
从L5石灰岩顶至K3砂岩底,厚约14m左右。主要岩性为灰黑色泥岩、粉砂岩及2层煤层(5上、5)组成,间夹不稳定灰白色中细砂岩。
④ 二叠系下统山西组(P1s)
从K3砂岩(北岔沟砂岩)底至K4砂岩(骆驼脖子砂岩)底,平均厚46.53m,与太原组地层呈连续沉积,区内各大谷内均有出露。岩性为浅灰白色中砂岩、细砂岩,深灰色泥岩、粉砂岩及炭质泥岩和煤层。含煤5层(02、1、2、3、4),可采煤层从上至下为1、2、4号煤层。
本组属河湖相沉积。
⑤ 二叠系下统下石盒子组(P1x)
从K4砂岩底至K6砂岩底,平均厚95.26m,与山西组呈整合接触。井田内出露普遍。按岩性可分为上下两段,以中部K5砂岩底区分。下段厚40~50m,为深灰、深黑色细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩互层,下部夹煤线。底部K4砂岩为灰白色粗~中粒砂岩,厚0.75~13.86m,平均7.22m。上段厚45~55m,为黄绿色及灰绿色夹紫灰色砂质泥岩、粉砂岩及浅灰色细砂岩互层。K5砂岩为灰绿色中粗砂岩,底部含砾,厚达10m,在井田内圪塔村发育比较好。
⑥ 二叠系上统上石盒子组(P2s)
在井田内赋存不全,最大出露厚度为89.06m,分布在地形较高处,即山岭山头地段。其底K6砂岩,厚达29m,局部地段相变尖灭。平均厚12.78m。为灰~灰黄色中粗粒砂岩,底部含0.5~1cm砾石。其上为灰绿及紫红色砂质泥岩、粉砂岩,间夹薄层砂岩。与下伏地层呈整合接触。
⑦第四系中、上更新统(Q2+3)及全新统(Q4)
中、上更新统黄土零星片状分布于各时代基岩之上,山坡山岭均有覆盖,厚0~12.15m,平均4m。岩性主要为具有垂直节理的黄土,底部可见1~2层棕黄色古土壤层。
全新统为近代冲洪积层,分布在河床及其两侧,厚度一般3~5m,主要由大小不等岩块砾石及砂组成。多呈松散状,局部地段厚度甚大,如414号孔190.25m仍未见底。
5、含煤地层
井田内主要含煤地层为山西组和太原组。
(一).石炭系上统太原组(C3t)
与下伏地层连续沉积,厚70.53~106.83m,平均90.74m。由灰黑色泥岩、粉砂岩、中~细砂岩、石灰岩及煤组成。按岩性特征可分为三段。
⑴下段(晋祠段)
由晋祠砂岩(K1)底至庙沟灰岩(L1)底,井田内无出露,钻孔揭露厚18.46~47.92m,平均28.4m。
底部K1砂岩为灰白色厚层状石英砂岩,厚1.08~14.60m,平均3.92m。在井田内西厚东薄。本段地层基本为一套灰~灰黑色泥岩、粉砂岩,呈互层状,间夹砂岩。泥岩多呈团块状,层理不明显,含植物化石碎片。中上部夹有8号、9号稳定可采煤层。
⑵中段(毛儿沟段)
由庙沟灰岩(L1)底至东大窑灰岩(L5)顶,岩性主要为灰黑色泥岩及粉砂岩和4层灰岩及4层煤层组成,其中6号煤层为可采煤层。全段厚30m左右,主要岩性特征为本段地层的4层灰岩即太原西山煤田标准剖面所命名的庙沟灰岩(L1)、毛儿沟灰岩(L2+3)、斜道灰岩(L4)、东大窑灰岩(L5)、其中:L2+3(K2)灰岩为良好的标志层。在L5之下有一层不稳定的厚层灰白色粗粒砂岩,可做为辅助标志层进行地层对比。各灰岩层为岩煤层对比的良好标志。
a.L1灰岩厚度变化较大,最小0.59m,最大可达10.13m,平均3.42m,为8上号煤层直接顶板,距8号煤一般4.32m左右。与其上的L2+3(K2)灰岩间距甚小,局部地段合并为一层。
b.L2+3灰岩为最稳定的灰岩,厚0.30~11.60m,平均5.11m,中部含燧石层,垂直节理发育,富含腕足类,珊瑚、海百合等海相化石。
c.L4灰岩较稳定,厚2.15~5.04m,平均3.54m,为7号煤层(俗称3尺炭)直接顶板,也含丰富的海百合、珊瑚等动物化石。下距L2+3灰岩5.67~8.85m,其间主要为灰黑色砂质泥岩及粉砂岩。
d.L5灰岩与上述3层灰岩相比,稳定性差,厚0.20~4.67m。灰岩质不纯,同样含丰富的腕足等海相化石。局部地段相变为粉砂岩。其下发育6上号煤层,距可采的6号煤层一般为2m左右,距L4灰岩4~13m,一般10m左右。其间岩性以黑色泥岩为主。6号煤与6下号煤间常为一层灰白色细砂岩或相变为粉砂岩。6号煤层属稳定煤层。本段地层属浅海~滨海三角洲平原相沉积。
⑶上段
从L5石灰岩顶至K3砂岩底,厚约14m左右。主要岩性为灰黑色泥岩、粉砂岩,间夹不稳定灰白色中细砂岩。中、上部菱铁质结核发育。5号煤层下距L5灰岩2.70~13.42m,一般6.44m。其上一般在2m左右,发育有5上号零星可采煤层,与K3砂岩相距1.00~8.24m,平均3.58m。其间偶见一层海相泥灰岩。本段地层属滨海三角洲河流沉积。
⑷二叠系下统山西组(P1s)
从K3砂岩(北岔沟砂岩)底至K4砂岩(骆驼脖子砂岩)底,厚28.27~68.15m,平均46.53m,与太原组地层呈连续沉积,区内各大谷内均有出露。岩性为浅灰白色中砂岩、细砂岩,深灰色泥岩、粉砂岩及炭质泥岩和煤层。粉砂岩、泥岩中含丰富的植物化石。含煤5层,可采煤层从上至下为1、2、4号煤层。
底砂岩(K3)为灰白色粗粒砂岩,厚1.05~18.29m,平均7.26m,局部地段相变为粉砂岩。其上一般10m左右发育可采的4号煤层,其间为灰黑色砂质泥岩、粉砂岩,间夹薄层细砂岩。间距厚度变化较大,最小0.3m,最大达25.02m,平均为9.06m。3号煤层发育在4号煤层之上3.02~14.97m,平均8.25m,其间岩性主要为灰黑色砂质泥岩及粉砂岩,局部地段在下部发育一层灰白色中砂岩。2号煤层是主要稳定可采煤层,其厚度一般在1.75m左右,最大可达3.30m,仅局部不可采,与3号煤层相距2.03~8.38m,平均4.34m。其底板为灰白色中粒砂岩,部分地段相变为粉砂岩。1号煤层赋存于顶部,厚约1.03m左右,下距2号煤层5.70~16.08m,平均间距9.47m,其间岩性主要为灰黑色泥岩及粉砂岩。上距K4砂岩底0~17.90m,平均数8.95m。其间为灰黑色泥岩及粉砂岩,局部地段夹薄层细砂岩。山西组属河湖相沉积。
6、构 造
总观南峪井田构造形态为走向NE,向南东倾斜的单斜,并发育次级的轴向呈NE~NEE向、轴向大致平行,两翼基本对称的背、向斜相间排列的褶皱。褶曲多数纵贯井田展伸至井田之外。两翼倾角一般在5~10°。井田内断裂不发育,仅在井田南部边界内外侧发育数条正断层,与煤层露头联合构成井田南部天然边界(井田边界实际为人为边界)。井田内陷落柱比较发育,尤其在南峪~碾底地段为甚。滑坡和坡积发育普遍。岩体的形变与破裂,反映本区构造应力相对集中,张、压应力并存。除发生褶皱外,岩石节理、劈理丛生,造成地面景观岩石破碎、崩塌和滑落举目可见。

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