顶板瓦斯抽采下巷作业规程改Word文档下载推荐.docx
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岩巷,在M1煤层顶板中掘进,布置在二叠上统长兴组(P3c)泥质粉砂岩岩层中。
四、巷道形状及施工方式
(一)巷道形状:
直墙半圆拱形,净宽3600mm,净高3200mm,S掘=10.1㎡。
(二)支护方式:
1.临时支护:
采用吊挂前探梁进行支护。
2.永久支护:
锚杆+锚网支护。
(三)掘进方式:
钻眼爆破。
五、巷道设计长度及服务年限
(一)11顶板瓦斯抽采下巷开口位置在11运输石门与11运输石门联络巷交汇处,开口坐标为:
X=2941539.453,Y=35530823.219,Z=1634.300,设计总长度900m,其中:
运输联络巷32m,方位231°
平巷段14m,+5‰,斜巷段18m,以14°
的坡度起坡;
顶抽巷876m,方位140°
,+5‰。
钻场每30m施工一个,单边布置。
(二)服务年限:
5年。
六、预计开工、竣工时间
本工程预计2013年4月30开工,预计2014年2月底竣工,历时10个月。
第二节编制依据
一、贵州省金能煤炭开发公司德科煤矿生产技术部2013年4月1日设计并报矿领导批准的《德科煤矿11顶板瓦斯抽采下巷施工平、断面图》。
二、贵州省煤矿设计研究院设计并批准的《德科煤矿初步设计安全专篇(修改)》;
三、重庆136地质队2013年1月提供的《贵州省纳雍县德科煤矿资源储量核实及补充勘探报告》;
四、《煤矿安全规程》。
第二章巷道地理位置及地质水文情况
第一节地面相对位置及邻近采掘情况
地面相对位置及邻近采面开采情况:
井上下关系对照表
水平、采区
一水平,一采区
工程名称
11顶板瓦斯抽采下巷
地面标高(m)
2040.5~2081.3
井下标高(m)
1634.3~1679.6
地面情况
地面为山地,无建筑物与水体。
井下相对位置
位于11运输石门及111运输顺槽以东。
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
111运输顺槽的掘进对其有一定影响。
第二节岩层赋存特征
一、地层
(1)区域地层
区域内出露的地层详见下表。
区域地质简表
地层系统
厚度(m)
岩性简述
分布
系统
组(段)
代号
第四系
Q
坡积、残积、洪积和山鹿堆积。
山间沟谷低凹地带
下侏
罗统
香溪含煤地层
J1
>100
黄至黄褐色、青灰色中粗粒厚层状长石石英砂岩、富含云母片,斜层理发育。
水公河向斜核部
中
三
叠
统
关
岭
组
上段
T21-3
267.18
下部为浅灰色白云质灰岩夹薄层泥灰岩,中部为浅灰色薄层状隐晶质白云岩,上部是厚层状隐晶质灰岩。
中段
T21-2
264.00
灰色、浅灰色中厚层状隐晶质灰岩。
上部夹少许白云质灰岩,中部夹有瘤状灰岩。
水公河及百兴向斜核部
下段
T21-1
236.72
底部为绿豆岩,下部为角砾状岩层及白云质泥灰岩,中部为杂色泥岩夹中厚层状白云质灰岩,上部是灰色中厚层状灰岩及泥灰岩。
下
永
宁
镇
T12-2
348.20
下部为蓝色、蓝绿色泥岩,中部是灰色隐晶质灰岩,上部是浅灰色薄至中厚层状白云质灰岩,向上有角砾状砾岩。
出露于各个向斜中
T12-1
201.71
灰色厚层状纯石灰岩。
下部岩溶发育。
飞
仙
T11-2
266.01
底部泥灰岩,下部为灰紫色粉砂岩,中部为灰岩,泥灰岩夹钙质细砂岩,上部为粉砂岩,顶部为红紫色泥岩,产瓣腮类化石。
T11-1
329.16
下部为灰绿色、灰色砂质泥岩、钙质粉砂岩;
中部灰岩,具鲕状构造;
上部是紫灰泥质粉砂岩、粉砂岩、产瓣腮类化石。
上
二
长兴组
P3c+d
39.76
灰色粉砂岩夹薄层蒙脱石粘土岩及泥质生物灰岩。
产腕足类、瓣腮类、头足类化石。
各个背、向斜边缘
地带
龙潭组
P3l
318.00
以碎屑岩为主,夹有菱铁岩、铁铝岩、生物灰岩及煤层。
产瓣腮类、腕足类、头足类、掘足类、蕨类及轮叶类等动植物化石。
峨嵋组
P3β
115.00
玄武岩中夹角砾状玄武岩及灰岩和碎屑岩,为间歇性火山喷发的火山岩系。
茅口组
P2m
336.00
浅灰色、灰白色灰岩,中上部含燧石结核及燧石层和生物灰岩,产有蜒科化石。
勺座背斜、加戛背斜轴部
栖霞组
P2q
258.00
深灰色及黑灰色燧石结核灰岩夹少量白云质灰岩。
梁山组
P2l
42.00
由砾岩、石英砂岩及杂色泥岩组成,夹薄煤层1-3层。
石炭系
C
68.00
中下部为粗晶白云岩;
上部为灰岩,产蜒科化石。
勺座背斜轴部
下寒
武统
杂色砂质泥岩、粉砂岩。
下部夹灰岩、泥灰岩。
产腕足类、古杯海绵化石;
中部夹石英砂岩,产雷氏三叶虫化石。
井田为二叠、三叠系及第四系地层,第四系分布于低洼地带,为残坡堆积表土层,厚度0~l0m,矿区地表为中高山地形,地表河流不发育,未出现大面积冲积层。
(二)11顶板瓦斯抽采下巷巷道地层
德科井田内含煤地层为二叠上统龙潭组(P3l),矿区内发育的地层由老至新有二叠上统龙潭组(P31)、长兴组(P3c)、三叠系飞仙关组(Tlf)、永宁镇组(T1yn)及第四系:
根据现场实际围岩情况分析决定:
巷道布置在二叠上统长兴组(P3c)泥质粉砂岩中,掘进过程中预计不会遇到煤层。
二叠上统长兴组(P3c)地层特征:
古生界二叠上统长兴组(P3c)深灰色中至厚层状泥晶灰岩夹同色粉砂质泥岩。
11顶板瓦斯抽采下巷底板为长兴组与龙潭组交界处的灰色泥质灰岩,细晶结构,忠厚层状,含方解石,岩性较好;
顶板为深灰色泥质粉砂岩,薄层状,水平互层层理,局部节理发育,顶部夹蒙脱石,局部夹薄层细砾岩,岩性较差。
附德科煤矿综合柱状图
二、瓦斯
根据重庆136地质队提交的《贵州省纳雍县德科煤矿资源储量核实及补充勘探报告》,在德科矿界范围内,共采用瓦斯样89件分析测试项目有瓦斯含量、瓦斯成分、煤的真密度、视密度、孔隙率、瓦斯放散初速度、坚固性系数和吸附瓦斯常数。
除此之外还作了专门的瓦斯压力测试工作。
根据测定结果,区内煤层中瓦斯的主要成分甲烷(CH4)含量:
M1煤层13.12~30.36ml/g.r,平均21.74ml/g.r;
M4煤层24.04~26.06ml/g.r,平均25.32ml/g.r;
M5煤层17.07~29.55ml/g.r,平均24.58ml/g.r;
M6煤层16.43~39.53ml/g.r,平均28.04ml/g.r;
M7煤层17.62~25.28ml/g.r,平均21.45ml/g.r;
K14煤层21.09~26.31ml/g.r,平均24.53ml/g.r;
M20煤层24.31~26.52ml/g.r,平均25.09ml/g.r;
M27煤层20.86~28.70ml/g.r,平均24.26ml/g.r;
M32煤层19.80~26.74ml/g.r,平均23.82ml/g.r,均属高瓦斯带。
煤层瓦斯汇总表
煤层编号
瓦斯含量(ml/g.煤)
瓦斯含量(ml/g.可燃物)
空干基CH4含量(ml/g)
最小值-最小值
平均值(点数)
M1
7.78~23.17
15.66(5)
9.92~41.65
21.20(5)
6.29~17.04
11.99(5)
M3
15.40~30.34
20.26(4)
19.04~69.65
34.57(4)
11.04~14.09
12.70(4)
M4
11.14~43.53
24.85(3)
13.04~68.11
36.46(3)
9.52~27.79
17.11(3)
M5
15.38~17.73
16.65(4)
20.64~24.39
22.81(4)
9.70~13.17
12.25(4)
M6
12.47~20.41
16.00(4)
19.68~38.85
28.75(4)
10.54~14.89
12.33(4)
M7
8.81~32.19
19.63(5)
9.97~61.18
29.69(5)
7.79~17.68
13.48(5)
M8
13.21~26.99
19.40(5)
15.56~52.19
27.95(5)
10.74~18.59
14.21(5)
M12
8.64~39.09
19.67(3)
10.53~77.86
34.32(3)
7.08~19.77
11.86(3)
M14
16.24
20.63
12.78
M20
11.40~26.78
18.73(4)
14.23~37.24
27.00(4)
9.13~19.26
13.08(4)
M21
10.01~16.61
14.10(4)
14.42~23.11
20.56(4)
6.95~11.96
9.61(4)
M33
9.43~25.33
18.05(4)
10.91~40.01
25.94(4)
8.15~14.50
10.89(4)
本巷道设计布置在二叠上统长兴组(P3c)泥质粉砂岩中,掘进过程中虽然预计不会遇到煤层瓦斯,但在掘进全过程中仍然要加强瓦斯检查工作。
第三节地质构造
一、断层
(一)地表揭露的断层
根据重庆136地质队提供的《贵州省纳雍县德科煤矿资源储量核实及补充勘探报告》,区内大的断裂构造较发育,地表发现3条走向逆断层及1条倾向逆断层,落差30~80米。
(二)矿井坑道揭露的断层
矿井巷道中,发现断层较多,落差一般在1~2m之间,多为逆断层、少量正断层,多为走向断层,破坏了煤层的连续性,对煤层的开采有一定的影响,规律性不明显。
二、褶曲
根据重庆136地质队提供的《贵州省纳雍县德科煤矿资源储量核实及补充勘探报告》,区内出露的主要褶皱构造为呈北西向展布的加戛背斜(银厂沟背斜)。
加戛背斜(银厂沟背斜)轴部位于区内北东部,背斜轴向呈北西向展布,轴线长约900m。
核部地层为二叠系中统茅口组(P2m),两翼地层由二叠系上统峨嵋山玄武岩组(P3β)、龙潭组(P3l)、长兴组(P3c)及三叠系下统飞仙关组(T1f)、永宁镇组(T1yn)组成。
南西翼地层倾角为21°
~35°
,局部地段达60°
;
北东翼地层出露不全,地层倾角为15°
左右。
三、其它构造
根据勘探地质报告,井用范围内至目前止尚未发现诸如陷落柱、剥蚀带发育以及火成岩侵入等构造形态。
总的来说,区内地质构造复杂程度属中等(二类)。
第四节水文地质
一、水文地质条件、类型
(一)地下水类型、含水层及隔水层
德科煤矿位于乌江流域三翁河(纳雍河)左岸崖坡地带,矿区内主要地下水类型为基岩裂隙水和岩溶水,其次为第四系松散层孔隙水。
第四系(Q):
岩性为坡积、堆积与残积成因的砂土、亚砂土和少量粘土,厚0~30m,零星分布于矿区低洼地带。
水文地质意义不大。
下三叠统永宁镇组(T1yn)、飞仙关组(T1f)岩溶含水层富水性中等,但含水性
不均匀。
峨眉山玄武岩组及上二叠统龙潭组、长兴组基岩裂隙富水性弱,钻孔单位涌水量0.02~0.0231/s.m,其中泥岩段相对隔水性好,为隔水层。
大气降水是地下水的唯一补给来源。
(二)地表水
矿区内及邻近无地表水体,矿井南边界至三岔河上游纳雍河北岸的最近距离为3km左右。
该河面海拔高程1180m,受地形和地质构造控制,该河面标高是本区域最低侵蚀基准面。
由于该河流距矿区较远,对矿坑涌水没有影响。
(三)断层水
根据勘探地质报告,矿区内断层及次级褶曲不发育,目前暂未发现断距较大的断层存在,对煤层开采影响不大。
但由于本次勘探深度不够,对30m以内断层勘探不明,来掌握的断层其含水性及导水性如何,需进一步探明,在掘进和生产过程中仍需进行探放水工作。
(四)小窑水
矿区浅部,尤其是矿区北西侧煤层埋藏较浅,小窑开采有一定历史,据调查,小窑开采的煤层多为M1及M2煤层,采深一般在煤层露头线下斜深20~30m,个别达50m,目前小窑均已塌陷,积水范围及积水量不明。
在巷道掘进过程中,坚持“预测预报、有掘必探,先探后掘、先治后采”的探放水原则。
二、主要水害威胁状况
矿床直接充水层位为含煤地层龙潭组,其上覆地层永宁镇组、飞仙关组岩溶含水层为间接充水层位,主要可采煤层下伏有较厚泥岩和玄武岩隔水层,二叠系中统茅口组形成矿井充水的可能性较小。
矿区断裂构造不发育,矿井充水通道主要为岩体中的裂隙及节理。
矿区无地表水体,地下水的唯一补给来源是大气降水。
因此,本矿床为顶板直接进水的裂隙充水矿床,水文地质条件简单。
从以上分析可以看出,各含水层含水性较弱,加之矿区范围内无地表水体及大于30m落差断层,同时采用平硐开拓方式,故本巷道受水害威胁程度较小
第三章巷道布置及支护说明
第一节工程设计概况
巷道名称:
11顶板瓦斯抽采下巷。
开口位置在11运输石门与11运输石门联络巷交汇处,开口坐标为:
X=2941539.453,Y=35530823.219,Z=1634.300,设计总长度908m,其中:
在M1煤层顶板中掘进。
每隔30m施工一组钻场,每个钻场长3.5m×
宽3m×
高2.7m,钻场单边施工。
详见:
11顶板瓦斯抽采下巷平、剖布置图。
第二节支护设计
一、巷道及钻场断面
(一)11顶板瓦斯抽采下巷断面:
净宽3600mm,净高3200mm,S净=10.1㎡。
详见11顶板瓦斯抽采下巷平、剖面图。
(二)钻场:
长3500mm,宽3000mm,高2700mm,S净=8.3m²
。
二、支护方式
(一)永久支护
巷道及钻场永久支护方式设计采用锚杆+锚网支护。
支护锚杆采用规格为Φ20mm,L=2000mm的螺纹钢树脂锚杆,间排距800mm×
800mm。
每根锚杆使用树脂锚固剂2支,托盘规格为l00mm×
l00mm×
6mm的钢板。
锚网采用Φ6mm圆钢加工制作,网片规格2000mm×
l000mm,网孔尺寸100×
l00mm,网要压茬连接。
网与网间搭接纵、横均为l00mm。
(二)按悬吊理论计算锚杆参数
l.锚杆长度计算:
L=L1+L2+L3。
式中
—锚杆外露长度,取50mm;
—锚杆的有效长度,即围岩松动圈的范围,通过查规范知一般取1500m;
—锚杆锚固段长度亦即锚杆锚入坚硬岩石的长度,取400mm。
为安全起见,取锚杆长度L=2000mm满足施工。
2.锚杆间、排距计算,设计锚杆间排距为a,则a={Q/(KHr)}1/2
式中a─—锚杆间排距,rn;
Q─—锚杆设计锚固力5t,即40KN/根;
H─—冒落拱高度,m;
r─—被悬吊岩石的重力密度,20KN/m,
K─—安全系数,一般取K=2。
a={40/(2×
O.67×
20)}1/2=l.2
通过计算施工中锚杆间排距取800mm×
800mm,可以满足顶板支护要求。
放炮前永久支护距工作面迎头不大于0.8m,放炮后永久支护距工作面迎头不大于3.0m。
(三)临时支护
采用吊挂前探粱作为临时支护,前探梁使用Φ100mm钢管或18Kg/m轨道,单根长6.0m,间距为800mm,一组三根。
安装时先将吊环拧在锚杆外露端,每根前探梁不少于3个吊环,由外向里推移。
吊环采用6δ10钢板、φ20mm圆钢加工制作。
放炮前、后前探梁必须及时跟进迎头,其最大控顶距为0.3m;
前探梁上用木板接实顶板。
附:
巷道支护断面图及临时支付平、剖面图。
第三节支护工艺
一、支护材料
(一)锚杆及锚固剂:
锚杆采用Φ20mm螺纹钢树脂锚杆,L=2000mm,每根锚杆使用2节树脂锚固剂,锚杆外露长度为30~50mm。
托盘由l00mm×
6mm的正方形钢板制成。
(二)锚网采用Φ6mm的圆钢加工制作,网片规格为:
长×
宽=2000mm×
l000mm,网格为长×
宽=l00mm×
l00mm。
二、锚杆安装工艺
(一)打锚杆眼
1.打眼前,首先要严格按照中、腰线检查巷道规格,不符合设计要求时必须先进行处理,打眼前先按照由外向里、先顶后帮的顺序检查顶板与两帮、找掉活矸危石,确认安全后方可作业。
2.锚杆眼位要准确,眼位误差不得超过±
50mm,眼向误差不得大于15°
,锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配,打眼时应在钻杆上做好标志,严格按锚杆长度打锚杆眼,深度为1.95m。
打眼应按由外向里、先顶后帮的顺序依次进行。
3.打锚杆眼使用锚杆钻机,采用φ22mm钻杆,使用时要先送水、后送风、停机要先停风、后停水。
(二)安装网片与锚杆
锚杆眼钻好后,用锚杆将树脂药卷轻轻送入眼底,再用锚杆钻机进行搅拌,搅拌20s±
5s凝固后取下钻机,l0min后,由两人合作将网片托至岩面,用铁丝进行纵横塔接绑扎,将托盘上好,螺母拧紧,要求托盘压紧网片使其紧贴岩面,确保支护有效,避免顶板离层。
(三)支护质量要求
l.锚杆要与岩层层面垂直,与顶板或巷道轮廓线交角不小于75°
2.锚杆外露长度为30mm~50mm。
3.网片要压茬连接,错接长度不小于l00mm。
4.每50m进行一组(一组三根)锚杆拉力试验,锚固力必须达到5t以上,拧紧力矩不小于100N.m,不合格的必须重新补打。
第四章施工质量控制及文明施工
一、技术要求
(一)该巷道为半圆拱直墙断面:
1.断面净宽3600mrn,净高3200mm,墙高1400mm,拱净高1800mm,腰线至巷道硬底1400mm。
2.巷道坡度要求:
允许误差为±
1‰;
巷道宽度要求:
中线至任一帮误差范围为0~+150mm;
巷道高度要求:
腰线(起拱线)上或下误差范围为0~+150mm。
(二)锚杆与锚网施工:
采用规格为Φ20mm、L=2000m的树脂锚杆,间排距800mm×
800mm,网片沿巷道轮廓铺设,网必须紧贴岩面,并采用铁丝进行纵横塔接绑扎。
锚杆沿巷道法线或垂直岩层层面布置,锚杆方向与井巷轮廓线或岩层层面角度偏差≤15。
,间排距偏差为±
50mm,孔深偏差为±
50mm,露出托板长度≤50mm。
安装顺序为由外向里,先顶后帮。
二、一般要求
(一)刮板机安装要求:
1.平:
输送机整机铺设要平,坡度变化平缓。
机头架下底板平整硬实,必要时用木板垫平。
中部槽搭接端头靠紧,过渡平缓无台阶。
相邻两节中部槽接口处在垂直方向的弯曲度不大于3°
机道底板应平整,积煤、木头、石块等杂物清除干净,巷道底板变坡平缓。
中部槽槽帮整体暴露在巷道地板上。
2.直:
输送机整机铺设呈直线,无严重扭曲,直线变化平缓。
相邻中部槽水平弯曲度不大于3°
3.稳:
刮板机铺设稳固,落地坚实,运行平稳、无晃动。
4.牢:
刮板运输机头、机尾必须安装底托架,机头架、机尾架安装稳固的压柱。
(二)胶带输送机安装要求:
胶带输送机安装完毕必须满注足以下要求:
机头及机尾处底板必须整理平整并夯实,风筒下沿距胶带上沿必须大于500mm;
胶带输送机边梁与巷道壁之间留有不小于0.5m的安全距离,机头和机尾处与巷帮的距离不得小于0.7m,若胶带输送机机头、机尾不满足以上之要求时,必须提前开帮。
(三)轨道安装要求
1.轨距误差不大于10mm、不小于5mm;
2.轨道接头间隙不超过10mm,内错差、高低差不大于5mm,水平误差不大于10mm;
3.枕木间隙不大于1米,连接件齐全紧固;
4.无杂拦道,轨枕无浮离、空吊现象。
(四)巷道内无杂物,无淤泥积水。
浮矸收到巷道设计底板高度,巷道内严禁存放大块矸石。
(五)风水管道及风筒吊挂整齐,风筒逢环必挂,不漏风,迎头风筒不落地。
(六)管线吊挂整齐,浮矸收净,严格做到一次成巷。
(七)施工作业场所的“五图一表”及瓦斯管理牌板应当保持清晰完好,并合理悬挂。
同时现场材料必须分类码放整齐,并进行挂牌管理。
(八)机电设备安装位置合理,卫生清洁,挂牌管理,开关上架,杜绝电器设备失爆。
第五章施工工艺
第一节施工方法
一、施工前生产技术部测量人员必须提前标定开口位置,标定巷道中、腰线(腰高1400mm),施工单位严格按中、腰线施工。
二、开口前生产技术部测量人员应严格复核各导线点,并编制详细的测量方案,报监理审批合格以后,方可进行开口前的放线工作。
三、开口前应提前按照设计要求安设好局部通风机,接好风筒,准备好各种支护材料。
四、掘进采用风钻湿式打眼,全断面一次光面爆破成巷。
五、采用PD—60B耙岩机装岩,DP1010/650胶带输送机运输。
六、采用锚杆+锚网的支护方式支护。
(见施工断面图)
七、工艺流程:
安全检查→打眼→检查瓦斯→装药→撤人警戒→检查瓦斯→开启防尘水幕→放炮→检查瓦斯(撤警戒后)→敲帮问顶→临时支护→出矸→永久支护(打锚杆、挂网)。
第二节凿岩方式
一、钻眼工作
钻眼工作必须严格按照爆破图表所要求的眼位、方向、深度和角度进行施工,并组织好凿岩机的分区、分工作业,以保证钻跟质量和提高钻眼速度。
采用2台YT-28型风钻,配φ22mm
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