【正文】 成人教育學院采礦121級畢業(yè)設計（論文）說明書云南能源職業(yè)技術學院成人教育學院畢 業(yè) 論 文 姓 名： 劉武坪 層 次： 中專升大專 學 號： 93 專業(yè)班級： 采礦121級 設計題目：富源縣鑫龍煤礦井筒軟巖破碎地質(zhì)帶支護技術方案探討 指導教師： 杜運夯 職 稱： 2014年10月畢業(yè)設計 ( 論文 ) 任務書函授站(點) 曲靖站 專業(yè)年級 采礦121 學生姓名 劉武坪 任務下達日期： 2014年 5 月 21 日設計(論文)日期： 2014年 10 月 8 日 至 2014 年 11月 1日設計(論文)題目： 富源縣鑫龍煤礦井筒軟巖破碎地質(zhì)帶 支護技術方案探討 設計(論文)主要內(nèi)容和要求：為規(guī)范管理，提高學生畢業(yè)設計（論文）質(zhì)量，云南能源職業(yè)技術學院成人教育學院要求嚴格按以下正規(guī)論文部分撰寫：封面、畢業(yè)設計（論文）任務書、畢業(yè)設計（論文）評語及成績評定表、中文摘要、目錄、正文、致謝、參考文獻、附錄、圖紙等。指導教師簽字：云南能源職業(yè)技術學院成人教育學院畢業(yè)設計(論文)指導教師評閱書指導教師評語(包含①基礎理論及基本技能的掌握；②獨立解決實際問題的能力；③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：建 議 成 績： 指導教師簽字： 年 月 日云南能源職業(yè)技術學院成人教育學院畢業(yè)設計(論文)答辯及綜合成績函授站(點) 專業(yè)年級 學生姓名 說明書 頁 圖紙 張 其它材料 答 辯 情 況提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯誤有原則性錯誤沒有回答答辯委員會評語及建議成績：答辯委員會主任簽字： 年 月 日目 錄摘要及關鍵詞 1第一章 礦井設計基本情況 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)帶支護技術方案 16一、概況說明 16二、支護設計理論 16（一）松軟破碎巖體中巷道失穩(wěn)，破壞機理 17（二）巷道支護技術對策 17（三）松軟破碎巖體中巷道支護的確定 17三、支護技術方案 19（一）、方案一：超前管棚+格柵拱拱架+錨網(wǎng)+C25噴射砼 19支護設計及支護材料 19施工工序及工藝流程 19施工安全技術措施 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施工安全技術措施 27（三）、方案三：采用噴、澆、錨、網(wǎng)+壁后注漿聯(lián)合支護； 30支護設計及支護材料 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 32支護設計及支護材料 32施工工藝 33施工安全技術措施 34（五）、方案五：初噴混凝土+鋼筋混泥土澆筑聯(lián)合支護； 34支護設計及支護材料 35施工工序及工藝流程 35施工安全技術措施： 36（六）、方案六：初噴混凝土+12礦工鋼/25U鋼+素混泥土澆筑支護 36支護設計及支護材料 36施工工序及工藝流程 36致 謝 38附 圖 38參考文獻 385 成人教育學院采礦121級畢業(yè)設計（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)帶支護技術方案探討摘要：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個拐點坐標圈定，，開采深度由+2000m至+1100m。根據(jù)云南省煤炭資源整合工作領導小組文件關于《曲靖市富源縣煤炭資源整合方案的批復》（云煤整合【2008】44號），鑫龍煤礦為規(guī)劃項目，按新建礦井程序建設。富源縣鑫龍煤礦屬于2009年云維集團新整合的探礦井，2013年完善所有建礦手續(xù)，2014年3月正式開工，計劃2017年7月投產(chǎn)。礦井設計為斜井開拓，設計生產(chǎn)能力30萬t/a。鑫龍煤礦現(xiàn)目前主斜井掘進81m，副斜井掘進70m，回風斜井掘進71m，均為地質(zhì)破碎帶。根據(jù)現(xiàn)場已掘、支段實際開挖情況來看，主斜井、副斜井、回風斜井在進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、膨脹率高、膨脹壓力大、強度低、崩解性強，在進行現(xiàn)澆砼澆筑時，易發(fā)生垮塌，影響現(xiàn)澆砼質(zhì)量；又由于拱架設好后，不宜暴露時間過長，必須及時封閉，否則也易發(fā)生垮塌?？傊?，在此類巖體中開掘巷道整體穩(wěn)固性較差，若支護不當，后期返修率較高、返修費用較高。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，此方案特針對主斜井、副斜井井筒過地質(zhì)破碎帶、斷層帶及煤門支護方式，擬提出如下支護方案，力爭在技術上可行、安全上可靠、經(jīng)濟上合理。關鍵詞：鑫龍煤礦；軟巖破碎地質(zhì)帶；井筒；巷道支護；一次成巷；二次支護；聯(lián)合支護；全斷面一次爆破；柔性支護；壁后注漿1第一章 礦井設計基本情況一、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)新堡村民委員會管轄。地理坐標（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)最高點為巖峰洞小寨東, ,最低侵蝕基準面位于區(qū)內(nèi)南西普魯小河，標高1455m, 。2）、氣象該區(qū)屬亞熱帶高原型季風氣候區(qū)，冬春干燥多霧，夏秋多雨濕潤。年平均氣溫15℃，最低氣溫6℃，℃。～，平均1169mm，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%。全年風向以西南風為主，平均風速2m/s,最大風速7級（即15m/s），風向受山形和谷地影響而多變，干季多西南風，雨季多東南風、冬季多西北風。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）、長興組（P2c）；三疊系下統(tǒng)卡以頭組（T1k）、飛仙關組（T1f）、永寧鎮(zhèn)組（T1y）；三疊系中統(tǒng)個舊組（T2g）及第四系?，F(xiàn)由老至新簡述如下：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、細粒砂巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，薄～中厚層狀，巖石較堅硬、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，地表掩蓋較嚴重，據(jù)鉆孔揭露：～。上部巖性為灰綠色粉砂巖、細粒砂巖夾紫灰、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)瓣鰓類動物化石，風化后呈“蕎糕狀”，為與煤系地層的分界標志（B1標志層）。以M1煤層頂板（B1標志層）作為與長興組的分界線，與下伏長興組地層呈整合接觸。飛仙關組（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、成因標志及顏色等特征，從下至上分為四個巖性段：⑴ 飛仙關組第一段（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標志層），為T1k與T1f2+3分界標志。產(chǎn)Plaeoneilo sp動物化石。與下伏地層呈整合接觸。⑵ 飛仙關組第二、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標志層），為與下伏地層的分界標志。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、腕足類動物化石，與下伏飛仙關組（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)瓣鰓類動物化石（b2標志層）。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)腕足類動物化石。個舊組（T2g）在礦區(qū)內(nèi)僅出露第一、二段。⑴ 個舊組第一段（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)三段的分界標志（b1標志層）。中上部產(chǎn)瓣鰓類動物化石。與下伏地層呈整合接觸。⑵ 個舊組第二段（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)造較復雜，斷