井巷掘进安全技术最新教案Word格式.docx
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在掘进巷道中,破碎岩石是一项主要工序。
破碎岩石常用的方法有两种,即钻眼爆破破岩法和掘进机破岩法。
(1)钻眼爆破破岩法(简称钻爆法)。
在采用钻爆法掘进巷道时,施工工艺参数往往是以钻爆工序为主配合其他工序而确定的。
钻眼爆破技术主要包括岩巷光面爆破技术、毫秒爆破技术、断裂控制爆破技术等。
在钻眼爆破作业时,应根据爆破说明书进行工作面炮眼的布置。
编制爆破说明书和爆破图表时,应根据岩石性质、地质条件、设备能力和施工队伍的技术水平等,合理选择爆破参数,尽量采用先进的爆破技术。
(2)掘进机破岩法。
掘进机是一种能够直接从工作面把煤和岩石截割采落、装载运输,并装入矿车或运输设备中,且可调动行走、喷雾除尘的综合作业设备。
使用掘进机可以连续掘进,实现破、装、运一体化,减少掘进工序,提高掘进速度,是煤巷、半煤岩巷快速掘进的最佳途径。
目前,掘进机破岩主要适用于煤和半煤岩巷道掘进。
掘进机用于巷道掘进施工,具有掘进速度快、效率高、巷道成型规整、岩体免遭爆破振动、施工质量好等诸多优点。
2.掘进施工
巷道掘进目前仍以钻爆法为主,包括钻眼、爆破、装岩、运输和支护等主要工序,以及工作面通风、排水、砌水沟和测量等辅助工序。
(1)平巷施工。
①水平岩石巷道施工安全注意事项:
a.根据巷道施工断面大小、支护形式与方法、穿过岩层的地质情况,以及施工队伍的技术水平和装备等正确地选择作业方式。
b.严格执行正规循环作业图表和钻眼爆破说明书的规定。
在炮眼布置、爆破方法、凿岩操作、装岩运输和架设临时支护及永久支护时,应按各项操作规程操作,并执行其安全技术规定。
c.加强顶板管理工作,特别在采用掘进与支护单行作业时,对临时支架要班班进行检查,发现不安全隐患时,要先修复再掘进,防止出现冒顶将人员堵在里面的事故。
d.平行作业时,砌碹地点扩帮挑顶或巷道复喷时,掘进人员应撤到安全地点;
工作面发炮时,所有人员必须一同撤到安全地点。
e.平行作业时,永久支护处的工作台必须搭设牢固,并且不准影响运输设备的通过。
人员和车辆通过工作台时要有专设的联络信号。
②水平煤巷施工安全注意事项:
a.煤巷掘进一般不破顶板,沿中心线掘进,不设腰线,施工中应根据不同的破岩方法,做好顶板管理工作。
b.在有瓦斯煤层中爆破时,应采用毫秒雷管实现全断面一次爆破,其最后一段延期时间不得超过130ms。
c.在巷道顶板破碎、煤质松软、层理节理发育或瓦斯浓度降不到允许爆破的情况下,应采用风镐破煤。
d.使用掘进机掘进煤巷时,应严格控制空顶距,严禁空顶作业。
③半煤岩水平巷道施工安全注意事项:
a.巷道凿岩位置的选择。
在掘进半煤岩巷道时,必须认真选择在巷道断面内的凿岩位置,即挑顶、卧底或挑顶兼卧底。
b.煤岩的开凿顺序。
在半煤岩巷道掘进中,煤、岩的开掘顺序对掘进速度和效率有很大影响。
在通常情况,应实行全断面一次开掘,并尽可能实行煤、岩分次爆破和装运。
当岩石坚硬、煤层较厚时,根据挑顶或卧底的安排,可分别采用倒台阶工作面或正台阶工作面的掘进法,使煤层超前于岩层开掘。
c.排水。
巷道一侧要设置排水沟,以便排出井下涌水,保证生产安全,并且创造较好的行人、运输等工作条件。
(2)斜巷施工。
①上山掘进安全注意事项:
a.掘进上山时应特别注意通风工作。
由于瓦斯的相对密度小,常常积聚在上山掘进工作面附近,如果不采取措施,可能会发生瓦斯爆炸。
因此,在瓦斯矿井上山掘进时,必须加强通风,采取双巷掘进(一个进风,一个回风),甚至采取自上而下的掘凿方式。
b.在近水平或缓倾斜煤层中,上山掘进一般用矿车或输送机运输。
上山掘进使用的绞车,当提升斜长小于150m时,可将绞车布置在上山一侧的小硐室内,如果斜长过大,一台绞车提升能力不够,即应安设多台(一般为两台)绞车,实行分段接力提升。
当上山倾角大于25°
时,可用搪瓷溜槽运输。
但必须将溜煤(矸)道与人行道隔开,防止煤(矸)滑落伤人。
②下山(斜井)掘进安全注意事项:
a.掘进下山时,一般都采用矿车运输(巷道坡度小时也可采用输送机运输)。
为了避免发生断绳和脱钩事故,应在巷道上部和巷道内设置防止跑车的防护装置。
b.下山掘进时,上部水平及煤、岩层的涌水,都可能流至掘进工作面。
为了减少掘进工作面的排水工作量,有利于掘进施工,可以采取将上部平巷靠下山一段水沟加以封闭,在下山巷道中,每隔一定距离(如10~15m)开掘一条横水沟等措施,拦截上部平巷和煤岩涌水。
(3)交岔点施工。
交岔点的施工,在条件允许时应尽量做到一次成巷,或尽量缩短掘砌间隔的时间,以防止围岩松动。
有时,在井底车场中为了服从施工组织总体安排,加速连锁工程的施工,当岩石条件较好时可以允许先掘其中一条巷道,然后再在前面巷道掘进的同时,进行交叉点的扩大与砌碹工作,要允许通过矿车以保证连锁工程的连续快速施工。
二、巷道顶板管理
1.掘进工作面顶板管理的主要内容
(1)掌握巷道开掘后围岩体的范围及围岩应力分布情况,根据影响巷道围岩应力的因素:
围岩的性质、巷道所处的深度、巷道周围地质构造、水文变化、巷道的横断面形状和尺寸等。
了解围岩应力分布情况以及围岩的变形和位移,才能选择适应的支护材料、支护形式,达到维护巷道的目的。
(2)从有利于巷道围岩的稳定性出发,合理选择巷道的施工方法,合理确定钻眼眼位、钻眼角度、钻眼深度、炮眼装药量和爆破等各工序的有关参数,减少对顶板管理的影响。
(3)按作业规程规定控制工作面空顶距离和临时支护巷道的长度,尽可能缩短工作面空顶时间和临时支护巷道的长度。
(4)施工中,做好基础资料的积累和隐蔽工程的记录工作。
施工中和竣工时,按井巷工程质量标准进行检查与验收。
2.巷道掘进期间的顶板管理
(1)敲帮问顶。
上班进入工作面,打眼爆破前均应敲帮问顶,处理隐患,排除不安全因素后再作业。
(2)控制工作面空顶距离,超过规定的空顶距应先支护后掘进。
(3)单孔长距离掘进,要经常检查工作面后方支架的情况,发现断梁折腿或变形严重的支架,应加固修复。
修复巷道时,修复地点以里的人员应全部撤出,预防冒顶堵人。
工作面因爆破崩倒的棚子应由外向里逐架扶棚复位。
(4)熟悉掘进巷道出现冒顶事故的原因,加强日常检查,采用针对性措施,预防冒顶片帮事故的发生。
3.影响掘进巷道顶板管理的主要工序
掘进巷道的方法有炮掘和机掘两种,机掘与炮掘相比,巷道成型规整,岩体免遭炮震破裂,对巷道围岩稳定性影响很小,因此机掘对顶板管理影响较小。
而炮掘目前占绝大多数,并且对顶板管理影响较大,影响的主要工序是破岩和支护两道工序,尤其是破岩工序,如果不采用光面爆破,巷道围岩就会因炮震产生裂隙,破坏围岩的强度和完整性,使巷道围岩的稳定性大大降低,不利巷道支护和顶板管理。
还有支护这道工序如果不按规定要求进行,以及支护质量不符合质量标准,就不能有效地控制围岩移动,就可能使巷道变形、破坏乃至冒顶。
为了减少这两道工序对顶板管理的影响,必须做到以下几点:
(1)合理布置炮眼并正确打眼。
应根据围岩性质和巷道断面形状。
选择合理的炮眼排列形式、炮眼数量、炮眼的深度、眼距和角度。
施工时,除掏槽眼大于循环进尺外,其余各眼的眼底要落在与循环进度相等的同一平面上。
尤其是周边眼的眼底,一般要落在巷道的轮廓周边线上,使爆破后的巷道断面尺寸符合设计要求。
(2)合理选择爆破参数及爆破顺序。
要根据作业地点的岩性和地质条件,选择合理的装药结构、药量及爆破顺序,使爆破后的巷道围岩不受或少受振动,爆出的巷道轮廓不凸不凹,爆落的岩块大小适当,炮眼利用率要高,避免留浅眼。
(3)按规定和质量标准规定的要求进行支护。
4.顶板管理的针对措施
(1)新掘巷道应制定的安全措施。
①开掘地点要选在顶板稳定、支护完好的地区,并且避开地质构造区、压力集中区、顶板冒落区。
②新掘巷道与原有巷道的方位要保持较大的夹角(最好大于45°
)。
③必须加固好开掘处及其附近的巷道支架,若近处有空顶空帮情况,小范围的可加密支架,背好帮顶;
大范围的应用木垛接顶处理,同样用背顶背好打紧;
对将受施工影响的棚子进行加固,其方法有挑棚、打点柱、设木垛等。
④新巷开掘施工,要浅打眼、少装药、放小炮,或用手镐挖掘的方法,尽量避免震动围岩或因爆破引起冒顶。
⑤新巷开掘处要及时进行支护,尽量缩短顶板暴露时间和减少暴露面积。
若压力增大,则应及时采用适合现场情况的特殊支护。
(2)沿空掘巷顶板破碎时的顶板管理措施。
①避开动压影响。
巷道施工必须在上区段回采工作面结束,待岩层活动完全稳定后再进行。
②尽量减少掘进时的空顶面积。
爆破前支架紧跟到工作面,爆破后及时架设支架。
要减少装药量,避免对顶板的震动。
如果爆破难以控制和管理顶板,改用手镐方法掘进。
③巷道支架要加密,同时将下帮腿与底板的夹角缩小,将顶帮用木板等背严接实。
④擦边掘进时,如遇上区段巷道的棚腿外露时,其下帮棚腿不要抽掉,可以捆上木板或笆片,起到挡矸帘的作用。
(3)有淋水的工作面顶板管理措施。
掘进工作面有淋水时,要通过水文地质工作,弄清水的来源,掌握水量的变化,再根据实际条件分别采用预注浆封水、快硬砂浆堵水、截水槽或截水棚截水等方法将水引离工作面。
顶板淋水不大时,用压风边吹边喷砂浆止水。
有淋水的地段,要加大支架密度,背严帮顶,提高支架的稳定性,防止冒顶事故的发生。
(4)过断层、裂隙地质构造带的顶板管理措施。
①采用架棚支护时,棚距要缩小,提高支护应变能力。
②棚梁方向尽量正交节理面架设,增大支架密度,减少空顶距离,永久支架要紧跟工作面,背帮背顶要严实。
③采用砌碹支护时,每次掘砌长度不大于1m。
④顶板特别破碎时需采用超前支护的办法管理顶板。
三、井巷掘进安全要点
1.机掘工作面的安全要点
机掘是当今我国煤矿掘进工程中最先进的一种方式,机械化自动化程度高。
掘进工序中的巷道开挖成型,装载全部实行了机械化,并且大多配套有锚杆支护、皮带或梭车运输,所以劳动强度小,工作效率高,掘进速度快(一般煤巷月进度500—1000m),大大降低了掘进成本,为集约化生产和建设高产高效矿井奠定了基础。
机掘工作面配备了先进的大功率掘进机、锚杆钻孔机、带式输送机或梭车和吸出式除尘风机,以及与这些设备相配套的乳化液泵、水泵、供电及电气控制设备。
机掘工作面安全要点如下:
(1)局部通风机应有消声装置,风筒(袋)吊挂平直规范。
无死弯、无漏风跑风,工作面风筒出风风量充足,出风口与工作面距离不超过《规程》规定。
(2)瓦斯监测探头安装的位置符合《规程》要求。
工作面空气净化水幕符合要求,能够正常喷雾降尘。
(3)运输轨道铺设质量符合《规程》要求,牵引绞车稳固完好,电气设备防爆性能好,信号装置齐全好用。
(4)带式输送机或刮板输送机平直稳、运行良好,带式输送机应具备堆煤满仓保护、跑偏保护、断带保护、慢速保护及高温保护装置。
输送带完好无损伤,上、下托辊齐全且转动灵活。
刮板输送机做到刮板齐全,刮板无歪斜和缺螺丝现象。
(5)吸出式除尘风机及综掘机的除尘设备齐全、运行良好,除尘、降尘效果好。
(6)掘进机往外巷道内管线吊挂整齐、规范;
巷道内无积水、杂物、浮煤;
材料场内材料码放整齐,且不影响行人、行车和通风。
工作面图、牌板齐全、规范。
(7)巷道断面、中线符合《规程》要求。
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