【正文】 成人教育學(xué)院采礦121級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書煤礦井筒軟巖破碎地質(zhì)帶支護(hù)技術(shù)方案探討畢業(yè)論文 目 錄摘要及關(guān)鍵詞 1第一章 礦井設(shè)計(jì)基本情況 1一、礦井與礦體特征 1（一）礦井的自燃條件 1地理交通位置 19地形及河流水系 19（二）礦井地質(zhì) 2井田地質(zhì)構(gòu)造 19工程地質(zhì)條件 19水文地質(zhì)條件 22瓦斯、煤塵、煤層自燃和地溫 19第二章 井筒過軟巖破碎地質(zhì)帶支護(hù)技術(shù)方案 16一、概況說明 16二、支護(hù)設(shè)計(jì)理論 16（一）松軟破碎巖體中巷道失穩(wěn)，破壞機(jī)理 17（二）巷道支護(hù)技術(shù)對(duì)策 17（三）松軟破碎巖體中巷道支護(hù)的確定 17三、支護(hù)技術(shù)方案 19（一）、方案一：超前管棚+格柵拱拱架+錨網(wǎng)+C25噴射砼 19支護(hù)設(shè)計(jì)及支護(hù)材料 19施工工序及工藝流程 19施工安全技術(shù)措施 22（二）、方案二：超前管棚+格柵拱拱架+錨網(wǎng)+C25噴射砼+壁后注漿 24注漿方式、注漿材料及參數(shù) 24施工工序及工藝流程 25施工安全技術(shù)措施 27（三）、方案三：采用噴、澆、錨、網(wǎng)+壁后注漿聯(lián)合支護(hù)； 30支護(hù)設(shè)計(jì)及支護(hù)材料 30施工工序及工藝流程 31（四）、方案四：超前管棚+ 18礦工鋼/29U型鋼+錨網(wǎng)+C25噴射砼+壁后注漿聯(lián)合支護(hù) 32支護(hù)設(shè)計(jì)及支護(hù)材料 32施工工藝 33施工安全技術(shù)措施 34（五）、方案五：初噴混凝土+鋼筋混泥土澆筑聯(lián)合支護(hù)； 34支護(hù)設(shè)計(jì)及支護(hù)材料 35施工工序及工藝流程 35施工安全技術(shù)措施： 36（六）、方案六：初噴混凝土+12礦工鋼/25U鋼+素混泥土澆筑支護(hù) 36支護(hù)設(shè)計(jì)及支護(hù)材料 36施工工序及工藝流程 36致 謝 38附 圖 38參考文獻(xiàn) 381 成人教育學(xué)院采礦121級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書富源縣鑫龍煤礦有限公司井筒軟巖破碎地質(zhì)帶支護(hù)技術(shù)方案探討摘要：富源縣鑫龍煤礦有限公司位于富源縣城162176。方位，平距55km處，公路里程110km 。行政區(qū)劃屬富源縣老廠鎮(zhèn)新堡村民委員會(huì)管轄。地理位置為東經(jīng)104176。24＇00″～104176。25＇00″，北緯25176。12＇00″～25176。13＇45″。礦區(qū)范圍由38個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定，，開采深度由+2000m至+1100m。根據(jù)云南省煤炭資源整合工作領(lǐng)導(dǎo)小組文件關(guān)于《曲靖市富源縣煤炭資源整合方案的批復(fù)》（云煤整合【2008】44號(hào)），鑫龍煤礦為規(guī)劃項(xiàng)目，按新建礦井程序建設(shè)。富源縣鑫龍煤礦屬于2009年云維集團(tuán)新整合的探礦井，2013年完善所有建礦手續(xù)，2014年3月正式開工，計(jì)劃2017年7月投產(chǎn)。礦井設(shè)計(jì)為斜井開拓，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬t/a。鑫龍煤礦現(xiàn)目前主斜井掘進(jìn)81m，副斜井掘進(jìn)70m，回風(fēng)斜井掘進(jìn)71m，均為地質(zhì)破碎帶。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)已掘、支段實(shí)際開挖情況來看，主斜井、副斜井、回風(fēng)斜井在進(jìn)硐后施工巖性均以松軟碎裂膨脹型泥質(zhì)粉砂巖為主的松軟破碎帶，且局部地段伴有淋水現(xiàn)象，而此類巖體親水性強(qiáng)、膨脹率高、膨脹壓力大、強(qiáng)度低、崩解性強(qiáng)，在進(jìn)行現(xiàn)澆砼澆筑時(shí)，易發(fā)生垮塌，影響現(xiàn)澆砼質(zhì)量；又由于拱架設(shè)好后，不宜暴露時(shí)間過長(zhǎng)，必須及時(shí)封閉，否則也易發(fā)生垮塌?？傊诖祟悗r體中開掘巷道整體穩(wěn)固性較差，若支護(hù)不當(dāng)，后期返修率較高、返修費(fèi)用較高。為了保證礦井工程質(zhì)量、施工安全及滿足投產(chǎn)使用期限的要求，此方案特針對(duì)主斜井、副斜井井筒過地質(zhì)破碎帶、斷層帶及煤門支護(hù)方式，擬提出如下支護(hù)方案，力爭(zhēng)在技術(shù)上可行、安全上可靠、經(jīng)濟(jì)上合理。關(guān)鍵詞：鑫龍煤礦；軟巖破碎地質(zhì)帶；井筒；巷道支護(hù)；一次成巷；二次支護(hù)；聯(lián)合支護(hù)；全斷面一次爆破；柔性支護(hù)；壁后注漿1第一章 礦井設(shè)計(jì)基本情況一、礦井與礦體特征（一）礦井的自燃條件地理交通位置富源縣鑫龍煤礦位于富源縣城162176。方位，平距55km處，公路里程110km，行政區(qū)劃屬富源縣老廠鎮(zhèn)新堡村民委員會(huì)管轄。地理坐標(biāo)（極值）：東經(jīng)104176。24＇00″～104176。25＇00″北緯25176。12＇00″～25176。13＇45″。煤礦現(xiàn)有柏油路與外界相通，從礦區(qū)至老廠鎮(zhèn)28km，至富源縣城110km，至曲靖175km，至昆明305 km，交通較為方便。鑫龍煤礦交通位置見圖11。鑫龍煤礦圖11 交通位置圖地形及河流水系1）、地形本區(qū)地貌屬中山區(qū)，地勢(shì)總體為東高西低，北高南低,地形切割較大，由于構(gòu)造影響，形成一近北東向的溝谷與山脊，與構(gòu)造線展布基本一致。普魯小河以東主要含煤地段，地形坡度20～50176。，一般25～35176。區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)為巖峰洞小寨東, ,最低侵蝕基準(zhǔn)面位于區(qū)內(nèi)南西普魯小河，標(biāo)高1455m, 。2）、氣象該區(qū)屬亞熱帶高原型季風(fēng)氣候區(qū)，冬春干燥多霧，夏秋多雨濕潤(rùn)。年平均氣溫15℃，最低氣溫6℃，℃?！骄?169mm，每年11月份至次年4月份為干季，5月至10月為雨季，7月份降雨量最大，約占年降雨量的40%。全年風(fēng)向以西南風(fēng)為主，平均風(fēng)速2m/s,最大風(fēng)速7級(jí)（即15m/s），風(fēng)向受山形和谷地影響而多變，干季多西南風(fēng)，雨季多東南風(fēng)、冬季多西北風(fēng)。3）、河流水系區(qū)內(nèi)較大的地表水體普魯小河，由礦區(qū)北東向南西匯入塊澤河后注入南盤江。其它各季節(jié)性小溪流量受大氣降水的影響，流量隨季節(jié)變化較大。礦區(qū)屬珠江水系。（二）礦井地質(zhì)井田地質(zhì)構(gòu)造（一）、地層根據(jù)地表出露和鉆探資料，地表出露的地層由老至新有（鉆孔揭露的地層與地表相同）：二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2l）、長(zhǎng)興組（P2c）；三疊系下統(tǒng)卡以頭組（T1k）、飛仙關(guān)組（T1f）、永寧鎮(zhèn)組（T1y）；三疊系中統(tǒng)個(gè)舊組（T2g）及第四系?，F(xiàn)由老至新簡(jiǎn)述如下：龍?zhí)督M（P2l）為區(qū)內(nèi)主要含煤地層之一。受F1斷層影響出露不全,～,。上至M7煤層頂板，下至峨眉山玄武巖組（P2β）頂界（受F1犁式斷層的影響玄武巖缺失），根據(jù)巖性、巖相等組合特征 ,共分為兩個(gè)巖性段。⑴ 龍?zhí)督M第一段（P2l1）地表分布于礦區(qū)南西部邊緣，上至M9煤層底板，下至玄武巖頂界,受F1犁式斷層的影響，區(qū)內(nèi)本段缺失不全。據(jù)地表及鉆孔資料，～,巖性為灰、深灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖，局部含1～2層不可采煤層，含少量黃鐵礦結(jié)核及顆粒。與個(gè)舊組地層呈斷層接觸。⑵ 龍?zhí)督M第二段（P2l2）為區(qū)內(nèi)主要含煤地層，地表主要分布于礦區(qū)西部，上至M7煤層頂，下至M9煤層底板，～,含煤3～6層，一般4層，其中MMM9三層為可采煤層。以M9煤層底板作為龍?zhí)督M一、二段的分界線。巖性上部以灰色、深灰色含菱鐵質(zhì)粉砂巖為主，中厚層狀，巖石較為堅(jiān)硬，節(jié)理裂隙發(fā)育，局部含1層不穩(wěn)定不可采薄煤層，下部以粉砂巖為主，～(M9煤層頂板)為菱鐵質(zhì)粉砂巖與泥巖近等厚相間出現(xiàn),單層厚一般1～6cm，俗稱“排骨狀”砂巖。長(zhǎng)興組（P2c）為區(qū)內(nèi)主要含煤地層，上界至M1煤層頂板卡以頭組底界，下界至M7煤層頂板，～，含煤5～10層，一般6層，其中MM5兩層為可采煤層。巖性上部以灰、深灰色粉砂巖、細(xì)粒砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖為主，節(jié)理裂隙發(fā)育，中部以灰、深灰色粉砂巖、細(xì)粒砂巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，薄～中厚層狀，巖石較堅(jiān)硬、性脆，含M3煤層；下部以灰、深灰色粉砂巖為主夾薄層狀泥質(zhì)粉砂巖，薄～中厚層狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，含MM6兩層可采煤層（M6煤層厚0～，不穩(wěn)定）。以M7煤層頂板作為長(zhǎng)興組與龍?zhí)督M地層的分界線?？ㄒ灶^組（T1k）區(qū)內(nèi)廣泛分布，為煤系地層的直接蓋層，地表掩蓋較嚴(yán)重，據(jù)鉆孔揭露：～。上部巖性為灰綠色粉砂巖、細(xì)粒砂巖夾紫灰、灰紫色泥質(zhì)粉砂巖及泥巖薄層；下部以灰綠色粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，夾紫灰色泥巖、硅質(zhì)泥巖薄層，底部產(chǎn)瓣鰓類動(dòng)物化石，風(fēng)化后呈“蕎糕狀”，為與煤系地層的分界標(biāo)志（B1標(biāo)志層）。以M1煤層頂板（B1標(biāo)志層）作為與長(zhǎng)興組的分界線，與下伏長(zhǎng)興組地層呈整合接觸。飛仙關(guān)組（T1f）廣泛分布于礦區(qū)內(nèi)，為區(qū)內(nèi)非含煤地層，～,。按巖性組合、成因標(biāo)志及顏色等特征，從下至上分為四個(gè)巖性段：⑴ 飛仙關(guān)組第一段（T1f1）～,，巖性以紫紅、紫灰、灰紫色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，夾薄層狀粉砂巖及細(xì)粒砂巖薄層，巖層中以含大量鈣質(zhì)條帶及蠕蟲狀方解石為特征（b4標(biāo)志層），為T1k與T1f2+3分界標(biāo)志。產(chǎn)Plaeoneilo sp動(dòng)物化石。與下伏地層呈整合接觸。⑵ 飛仙關(guān)組第二、三段（T1f2+3）呈北東～南西向帶狀分布于礦區(qū)中東部F2斷層以西，～,。以灰紫、灰黃色粉、細(xì)粒砂巖為主，夾薄層泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖，薄～中厚層狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，泥巖中富含舌形貝化石，～～4層。局部夾含銅砂巖，～1%。⑶ 飛仙關(guān)組第四段（T1f4）僅分布于礦區(qū)南西部及外圍，～,。以紫灰、灰紫、黃灰色粉、細(xì)砂巖為主，夾薄層泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖，薄～中厚層狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，底部有5～15m厚的紫紅色含鈣泥巖（b3標(biāo)志層），為與下伏地層的分界標(biāo)志。永寧鎮(zhèn)組（T1y）廣泛分布于礦區(qū)F2斷層以東，～,，從下至上分為三個(gè)巖性段：⑴ 永寧鎮(zhèn)組第一段（T1y1）分布于礦區(qū)南東部邊緣，～,。巖性以灰、深灰色灰?guī)r為主，夾薄層白云質(zhì)灰?guī)r，頂、～，產(chǎn)瓣腮類、腕足類動(dòng)物化石，與下伏飛仙關(guān)組（T1f）地層呈整合接觸。地形上形成陡峻的山崖，為崩塌物的主要來源。⑵ 永寧鎮(zhèn)組第二段（T1y2）分布于礦區(qū)南東部，～。巖性主要為紫、紫灰、灰紫色粉砂巖、細(xì)粒砂巖，夾泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖薄層，含云母碎片，產(chǎn)瓣鰓類動(dòng)物化石（b2標(biāo)志層）。⑶ 永寧鎮(zhèn)組第三段（T1y3）廣泛分布于礦區(qū)東部，地形上形成陡峻的山崖，為崩塌物的主要來源?！?，巖性以灰?guī)r為主，夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r，中厚層狀，裂隙、溶洞發(fā)育，并發(fā)育有大小不等的陷落柱，產(chǎn)腕足類動(dòng)物化石。個(gè)舊組（T2g）在礦區(qū)內(nèi)僅出露第一、二段。⑴ 個(gè)舊組第一段（T2g1）主要分布于礦區(qū)東部邊緣，～，巖性為紫、紫灰、灰綠色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，局部地段夾灰白色泥巖及隱晶質(zhì)白云巖薄層，底部夾1～3層灰綠色鋁土質(zhì)泥巖（俗稱“綠豆巖”），為與下伏永寧鎮(zhèn)三段的分界標(biāo)志（b1標(biāo)志層）。中上部產(chǎn)瓣鰓類動(dòng)物化石。與下伏地層呈整合接觸。⑵ 個(gè)舊組第二段（T2g2）分布于礦區(qū)西部F1斷層以西，～，以灰、淺灰色的灰?guī)r為主，薄～中厚層狀，夾泥質(zhì)灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r薄層，含蟲跡動(dòng)物化石。與下伏地層呈整合接觸。第四系（Q）主要分布于山坡（以崩塌坡積物為主）、溝谷（以沖積物為主）一帶，厚度0～30m，一般厚5m。以黃褐、紫灰、紫紅、黃灰色松散的粘土、粉、細(xì)砂、砂礫及礫石等崩塌坡積物為主，次為沖洪積和人工堆積物。與下伏各老地層呈不整合接觸。 （二）、構(gòu)造區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造線呈北東30～40176。方向展布，地層走向、山脈走向與主體構(gòu)造線方向基本一致（見圖12構(gòu)造綱要示意圖），總體為一向南東傾斜的單斜構(gòu)造，地層走向近北東，主體傾向南東，地層傾角為15～50176。，一般為20～30176。，北部邊緣較陡（局部大于60176。），主體屬緩傾斜巖層。受斷層牽引影響，局部地層形成不完整褶皺（背斜）。礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，斷層較發(fā)育，以走向及斜交斷層為主，受斷層的影響，煤層發(fā)生重疊、缺失，地層層序出現(xiàn)不連續(xù)，除FF2主要斷層外，共發(fā)現(xiàn)FFFF6等斷層共7條，各斷層情況詳見“主要斷層特征表（表13）”。總體看，礦區(qū)為一向南東傾斜的單斜構(gòu)造，褶皺不發(fā)育，僅有微波狀起伏，除F3斜交地層走向外，其它斷層走向與地層走向基本一致，而且所見斷層落差較大，從20～100m不等，礦區(qū)構(gòu)造屬中等偏復(fù)雜類型。表13 主要斷層特征表 編號(hào)性質(zhì)產(chǎn)狀（176。）落差（m）長(zhǎng)度（m）控制情況對(duì)煤層的影響探明程度走向傾向傾角F1逆掩（犁式）3045120135106010003000深部5個(gè)鉆孔整個(gè)煤系地層基本探明F2正4055130145604705803000影響深部煤層了解F3逆15517065807045701500ZK501孔整個(gè)煤系地層了解F4逆30532565851000了解F5逆40501301405545851300ZK302孔基本探明F6逆455030651000ZK301孔了解f1逆40502040ZK301孔了解圖12構(gòu)造綱要示意圖工程地質(zhì)條件1）、工程地質(zhì)巖組區(qū)內(nèi)范圍內(nèi)與礦床開采有關(guān)的地層主要有：二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2l）、長(zhǎng)興組（P2c）；三疊系下統(tǒng)卡以頭組（T1k）、飛仙關(guān)組（T1f）、永寧鎮(zhèn)組（T1y）；三疊系中統(tǒng)個(gè)舊組（T2g）及第四系。按地層巖性及其工程地質(zhì)特征可劃分為十個(gè)工程地質(zhì)巖組。該工程地質(zhì)巖組力學(xué)強(qiáng)度有如下特點(diǎn)：⑴ 巖石強(qiáng)度與煤系地層沉積環(huán)境、巖石粒度有關(guān)，一般細(xì)粒砂巖強(qiáng)度大，粉砂質(zhì)泥巖及泥巖強(qiáng)度小。⑵ 巖石力學(xué)強(qiáng)度隨風(fēng)化程度增加而減弱。⑶ 受構(gòu)造及節(jié)理裂隙因素影響，構(gòu)造破碎帶巖石及周圍巖石節(jié)理裂隙發(fā)育其力學(xué)強(qiáng)度減小。⑷ 煤系地層各主采煤層頂?shù)装鍘r石力學(xué)強(qiáng)度均較低，需加強(qiáng)支護(hù)。從采樣成果看，長(zhǎng)興組、龍?zhí)督M巖石多為軟弱巖石，力學(xué)強(qiáng)度低，完整性較差，頂、底板一般難以維護(hù)，有冒頂、底鼓及片幫現(xiàn)象。巷道穿過該層段時(shí)需支護(hù)，一般上部煤層較中下部煤層較好支護(hù)。構(gòu)造破碎帶工程地質(zhì)特征區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，斷層較發(fā)育，以走向及斜交斷層為主，受斷層的影響，煤層發(fā)生重疊、缺失，地層