祁南煤矿箕斗井井筒

井筒主要技术特征表 表 2.1.1 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 井口 坐标 名 称 纬距（X） 经距（Y） 纬距（X） 经距（Y） 单位 m m m m m m m m m 外壁 内壁 mm mm mm m 箕斗井 3703950.000 39504650.000 +24.0 3703960.50 39504631.81 +22.1 1045.5 336.85 398 392 7.2 500/700 550/850 500/600/650/750 5.5 装载硐室及马头门 备注 钢筋混凝土 钢筋混凝土 素砼/钢筋砼 素砼+砖 井口设计标高 井检孔坐标 孔口设计标高 井筒深度 表土段 井筒冻结深度 井筒冻结段掘砌深度 净直径 冻结段 井壁厚度 基岩段井壁厚度 临时锁口 相关硐室开口 单位工程名称及 分部分项工程 临时锁口 井筒冻结段 井筒基岩段 马头门 箕斗装载硐室 揭 煤 井筒合同工程量一览表 表2.1.2

序号 1 2 3 4 5 6 单位 m m m m3 m3 箕斗井 5.5 392 653.5 600 2200 支护型式 按施工图 按施工图 按施工图 按施工图 按施工图 备 注 含临时锁口 业主组织实施 地质概况

㈠ 地层

根据祁南煤矿安全改建工程深部主、副井井筒检查孔资料，两个井筒揭露地层自上而下有：第四系、第三系、上石盒子组（部分）。现分别叙述如下：

1、第四系（Q）

厚度99.45m。其中砂平均厚33.8 m，占34℅，粘土平均厚65.85 m，占66.2℅。按岩性特征可分为上、中、下三段。第四系属河、湖相沉积，与下伏上第三系假整合接触。

上段：厚度41.20m。岩性由土黄色为主的细砂、粉砂、粘土质砂及薄层砂质粘土组成。其中砂层比较松散，连续性较好，透水性较强，是第四系的主要含水层。砂层中见螺丝化石及蚌壳化石碎片。粘土可塑性较强，含有少量砾石和砂礓。顶部0.50～0.8m为耕植土。

中段：厚度35.03m，岩性以棕黄色、棕红色夹灰绿色砂质粘土、粘土为主，夹粉砂、细砂及粘土质砂，粘土可塑性强，膨胀量大。

下段：厚度23.22m，岩性以土黄色粉砂、粘土质砂与土黄色、灰绿色砂质粘土、粘土呈互层状，含少量砂层。粘土具较强的可塑性，含钙质结核。

2、第三系（N）

箕斗井厚度237.4m，副井厚度241m。其中砂平均厚79m，占32.8℅，粘土平均厚161.8 m，占67.2℅。按岩性特征可分为上、、中上、中、下四段。第三系属河流相及河湖相沉积，与下伏二叠系地层不整合接触。

上段：厚度20.72m。为灰绿色及棕黄色夹棕红色粘土及砂质粘土夹薄层粘土质砂及粉、细砂，粘土可塑性强；含较多钙质结核。

中上段：厚度62.05m。为浅黄色、棕黄色细砂、粉砂及粘土质砂夹黄色、灰绿色粘土及砂质粘土。砂层结构松散，矿物成份以石英、长石为主，次为云母。

中段：厚度113.51m。以灰绿色、棕黄色、棕红色粘土及砂质粘土夹薄层粘土质砂为主，粘土可塑性强，膨胀量大，含少量钙质，分布均匀。

下段：厚度44.72m。为棕黄色、棕红色砂质粘土、粘土质砂、砂、砾石；并以砂、砾石为主。

说明：第四系和上第三系地层岩性为厚层状粘土，遇水易崩解松散，膨胀性较强，在施工过程中副井检查孔，因粘土遇水膨胀，发现有明显的钻孔缩径现象， 造成多次下钻时受阻；粘土可塑性强，膨胀量大对井筒冻结施工十分不利。其中：

240.91～257.20m和275.60～285.07m粘土地层冻土单轴抗压强度较小，（1）

应该加强冻结，以满足冻结壁的强度和稳定性。另也可以将该地层作为冻结壁设计控制地层。

（2）275.60～285.07m粘土地层冻土弹性模量较小，冻结变形较大，应该严格控制冻结的变形，防止冻结管断裂。

3、二叠系上石盒子组（P2ss）

箕斗井揭露708.65m，副井井筒揭露723.1m，岩性由砂岩、粉砂岩、泥岩及

煤层组成，其中泥岩占58％，粉砂岩占14.7％，砂岩占27％。含1、2、3三个煤组，其中1-2、2-3、3-2煤层层可采，按煤组分为三段。

3～2煤组间：厚度68～125m，平均110m。本段岩性由砂岩、灰紫或灰绿色粉砂岩、泥岩和煤层组成。砂岩相对较少，上下部泥岩中含少量菱铁鲕粒。

2～1煤组间：一般厚80m。岩性以杂色粉砂岩、泥岩、砂岩和煤层组成。 该段上部岩性多为灰绿色细砂岩夹紫斑泥岩，下部为灰绿色夹紫斑泥岩，底部含少量菱铁鲕粒。

1煤组上：包括1煤组及其以上地层。岩性为一套杂色泥岩、粉砂岩、砂岩。粉砂岩中以颜色和成分不同而显示缓波状层理，砂岩中可见交错层理，中上部砂岩粒度较下部粗且杂质增多。

（二）风氧化带

箕斗井揭露风化带厚度26.08m，副井揭露风化带厚度12.87m。上部泥岩风化成粘土状，质软，具可塑性。弱风化带岩层由棕黄色、灰色夹紫斑细砂岩、粉砂岩、泥岩组成，风化裂隙发育，局部有淋滤现象，裂隙面呈锈黄色。

（三）构造

根据三个检查孔成果，井筒及检查孔附近构造较简单。副井不揭露断层；主检孔破碎带底板深439.57m，厚2.60m；风检孔破碎带底板深741.90m，厚6.20m。现场鉴定两破碎带岩性混杂，岩体松软，且有滑面摩擦痕迹，根据与邻近钻孔岩性、层位和测井资料对比分析，初步推断为两个落差H=3～5m的断层，可能是井筒附近Fs3断层（倾角50-70°、H=0-10m）延伸所致。 水文地质概况

（一）地表水

井田内地势平坦，矿井附近人工沟渠较多，主要是灌溉农田同时起到防洪排涝作用。

（二）新生界松散层含、隔水层（组、段）

井筒穿过地层新生界松散层可划分出4个含水层（组）和3 个隔水层（组）。自上而下分述如下：

1、第一含水层（组）

底板埋深41.20m，其中箕斗井含水砂层总厚13.35m，副井含水砂层总厚19.20m。岩性主要由土黄色粉砂、粘土质砂、细砂夹少量粘土或砂质粘土组成。上部近地表为褐黄色耕植土壤。该层（组）分布稳定，厚度变化不大。砂层结构松散，含水性较丰富，开采条件简单，水质较好,是井田内农民生活用水及农业灌溉的主要水源。

2、第一隔水层（组）

底板埋深76.23m，隔水层厚度35.03m。岩性由棕黄色、浅黄色、灰绿色粘土、砂质粘土富含钙质或铁锰质结核。该层（组）分布稳定，能起到一定的隔水作用。局部地带由于其隔水层较薄，有弱透水性。

3、第二含水层（组）

底板埋深99.45m。箕斗井砂层20.9m，副井砂层厚14.82m。岩性以褐黄色细砂、粘土质砂、粉砂为主，夹少量粘土或砂质粘土。

4、第二隔水层（组）

底板埋深120.32m。隔水层厚16.43m。岩性由土黄色、棕黄色、浅棕红色、灰绿色粘土、粘土夹砾石组成为主，夹少量细砂或粘土质砂。粘土类一般可塑性好，膨胀性强，结构致密；粘土夹砾石成分不稳定隔水性能较差，局部地带可能粘土夹砾石层隔水性能差，有弱透水性。

5、第三含水层（组）

底板埋深182.37m。箕斗井砂层后45.245m，副井砂层厚39.66m。岩性以土黄色、棕红色、灰黄色细砂、粉砂、粘土质砂为主，夹少量粘土或砂质粘土，砂层中主要矿物成分为石英，次为长石及云母片，结构松散。

6、第三隔水层（组）

底板埋深295.88m，隔水层厚度113.51m。主要由棕黄色、棕红色、灰绿色粘土及钙质粘土组成，其间夹薄层砂及粘土质砂。粘土、砂质粘土可塑性好，膨胀性强该层（组）分布稳定，厚度较大，粘土类质纯，致密，可塑性好，膨胀性强，隔水性良好，是区域及矿井内重要的隔水层（组）。由于它的存在，使其以上各含水层地下水及地表水、大气降水与其下的煤系水失去水力联系。

7、第四含水层

箕斗井底板埋深336.85m，含水层厚度18.9m；副井底板埋深340.26m，含水层厚度34.06m。主要由棕黄色砂、砂砾、砾石层和棕黄色、棕红色、灰绿色粘土及钙质粘土组成。

（三）二叠系含水层

3煤以上二叠系含水层水文资料不详。32～4煤间砂岩裂隙含水层(段)厚度为60～100米，其中K3砂岩厚0-30米。K3为灰白色中细粒砂岩，裂隙发育不均。根据风检孔抽水试验及流量测井成果：水位标高2.12m，q=0.211L/s.m，属中等富水性。K=0.1m/d。

全井筒涌水量为基岩混合含水层涌水量，箕斗井Q=106.69m3/h，副井Q=171.55m3/h。

本矿工业广场，井筒穿过多层含水层，并有突水威胁，防治水工程量大，难度较高，结合邻近矿井（桃园矿、祁东矿）水文地质情况，确定祁南二矿井筒水

文条件为复杂型。

地温

祁南二矿属于地温正常区。由于煤层埋藏深，矿井属于高地温矿井。根据地质勘探报告资料：地温梯度平均为2.14℃/百米，预计1000m左右，地温在40.5℃。

煤与瓦斯

该矿井属于高瓦斯矿井，井筒将揭露3-1以上的各煤层（未揭露3-1煤），煤层厚度在0.45～1.11m之间，煤层具有煤尘爆炸危险性，其中3煤具有瓦斯突出危险性；各煤层自燃等级为Ⅱ级，属于自燃煤层。

该井筒井口相对标高±0.000m相当于绝对标高+24m，采用素砼结构的临时锁口施工（工程量5.5m，比设计标高低0.5m），箕斗井临时锁口净直径φ9.3m，坐在永久锁口外侧。临时锁口挖至5m深，采用绳捆模板浇筑3.6m高400mm厚的C30素砼，然后在其上砌筑1.9m三七红砖，内挂细网外灌砂浆防水。

临时锁口在冻结满足开挖条件后施工，采用吊桶提升，挖掘机挖土装罐。掘进同时，根据井帮稳定性确定采取挂井圈或锚网喷临时支护措施，井圈采用不小于18#的槽钢制作，间距不超过0.9m，锚杆长度不小于1.6m，喷厚不小于50mm；第一道井圈采用钢丝绳卡在井架基础上，防止锁口下沉。

锁口施工时，预埋风筒及管路等防止井壁漏水，并保证风筒等能顺利从封口盘下通过，并做好井壁接茬防水措施，砼由地面搅拌站配制。