永久避难硐室施工组织设计Word文档下载推荐.docx
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性质
走向
(°
)
倾向
倾角
落差
(m)
对掘进施
工的影响
1
单斜构造
灰岩
289
3~19
29
——
对巷道施工
没有影响
第二节水文地质
一、硐室区域的主要水源及影响
掘进区域太原组下段灰岩含水层由L1~L4灰岩组成,平均厚6.99m。
L1及L3灰岩较发育,层位稳定,岩溶裂隙发育较差,且多被方解石充填。
太原组上段灰岩含水层由L6~L8灰岩组成。
其中L7灰岩较发育,岩性和层位较稳定,厚度平均7.34m,岩溶裂隙发育较差,且极不均一。
该层地下水动态不随季节性变化。
太原组中段隔水层系指L4和L7灰岩之间的泥岩、砂质泥岩和细粒砂岩,平均厚11.19m。
层位稳定,正常情况下,可阻隔太原组上、下段灰岩水发生水力联系。
该工作面在掘进中预计涌水量0.5-2m3/h,能够进入工作面的水以太原组上段L7灰岩水为主,掘进过程中硐室局部顶板有可能出现滴水或少量淋水,在施工时应加强管理。
第二章硐室布置及支护说明
第一节硐室布置
+80水平避难硐室,其开口位置在煤仓绕巷西70m处,方向199°
,水平掘进20m后,改变方向以方位109°
平进50m;
,然后向北拐以19°
方位掘进20m与+80大巷贯通,坡度线与起拱线为同一条线,掘进中按照中腰线施工。
一、硐室支护方式
该硐室采用半圆拱锚网喷加砌碹二次支护,巷帮、拱顶全部挂网,遇软岩、破碎带时采取缩小锚杆补措施加强支护。
二、临时支护
爆破后及时用长把工具戳掉迎头悬矸危岩,冲刷巷帮后立即进行初喷,初喷厚度不小于50mm,喷浆体初凝20min后,施工人员方准进入迎头作业。
第二节支护工序安排及要求
锚杆及联合支护
(一)锚喷硐室各参数的确定
1、根据硐室宽度净宽4m,毛宽5.04m,穿过岩层为中等稳定岩层,属三类围岩,查表选取锚喷支护参数:
锚杆长L=2.0m、间距a=0.7m≈0.7m、排距b=0.7m、锚杆直径R=20mm、喷射混凝土厚度T1=120mm、锚杆外露长度T2=100mm。
2、根据喷射混凝土厚度T1=120mm可知支护厚度T=T1=120mm。
3、每米巷道拱与墙喷射材料消耗:
V=[1.57×
(B—T1)×
T+2×
直墙高×
T]×
=[1.57×
(5.04-0.12)×
0.2+2×
1.5×
0.12]×
=1.905m3
4、每米巷道锚杆消耗:
拱部打锚杆:
N=2(P/2M)+1/M1
P=1.57×
B=1.57×
5.04=7.9128m
M、M1为锚杆间距排距a=à
=0.8m
故P/2M=7.9128÷
(2×
0.8)=4.9455≈5
故N=(2×
4+1)÷
0.8=11.3根
每排锚杆数量为N×
0.8=11.3×
0.8≈9根
直墙锚杆数量为:
每帮各3根
(二)锚(网)支护及支护材料
1、锚杆及锚固剂:
锚杆采用∮=20mm螺纹钢锚杆,长度为2000mm。
每根锚杆均用2卷树脂锚固剂固定,锚固长度不少于500mm,锚杆外露长度为100mm,托盘为正方形,规格(长×
宽)为130mm×
130mm,用5mm钢板压制成弧形。
树脂锚固剂直经为25mm,每卷长度为350mm,锚杆均使用配套标准螺母紧固,每根锚杆固力不小于60KN(17Mpa)。
2、网采用直经4mm的冷拔铁丝制作的经纬网,网的规格为长×
宽=2000mm×
1000mm,网格为长×
宽=100mm×
100mm,网要压茬连接,搭接长度不小于80mm,相邻两块网之间要用14号铁丝连接,连接点要均匀布置,间距200mm。
3、喷射混凝土必须采用标号不低于P.032.5号水泥,砂为纯净的中粒河砂,含水率为4%—6%。
石子粒直经5—10mm,将粒径大于20mm的石子控制在10%以下,石子过筛,并用水冲洗干净。
混抗拉强度为22Mpa、抗压强度为2.0Mpa,配比为水泥:
砂:
石子=1:
2:
2。
速凝剂型号为J85型,掺入量一般为水泥重量的3.5%—4%,喷拱取上限,喷淋水区时可酌情加大速凝剂掺入量,速凝剂必须在喷净水机上料口均匀加入。
(三)、喷射混凝土
1、准备工作
(1)检查锚杆安装和冷拔丝网铺设是否符合设计要求(初喷时),发现问题应及时处理。
(2)清理喷射现场的矸石杂物,接好风、水管路,输料管路要平直、不得有急弯,接头要严密、不得漏风,严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。
(3)检查喷浆机是否完好,并送电空载试运行,紧固好磨擦板,不得出现漏风现象。
(4)喷射前必须用高压风水冲洗岩面,在巷道拱顶和两帮拉绳安设喷厚标志。
(5)喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。
2、喷射混凝土的工艺要求:
在地面用搅拌机干混除速凝剂外的主料,然后装入矿车运送到井下。
速凝剂在喷射时均匀加入喷浆机上料斗。
喷射时,喷浆机的供风压力为0.4Mpa左右,加水量凭射手的经验加以控制,最合适的水灰比是0.4—0.5之间。
喷射过程中应根据出料量的变化,及时调整给水量,保证水灰比准确,要使喷射的湿混凝土无干斑、无流水、粘着力强、回弹料少,一次喷射混凝土厚度30—50mm,并要及时复喷,复喷间隔时间不得超过2h。
否则,应用高压水重新冲洗受喷面。
喷射顺序以先墙后拱,从墙基开始自下而上进行,喷枪头与受喷面应尽量保持垂直。
喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8—1.0m为宜。
3、喷射工作开始前,应首先在喷射地点铺上旧胶带,以便收集加弹料,回弹率不得超过15%。
若喷射地点有少量淋水时,可以适当增加速凝剂掺入量;
若出水点比较集中时,可设好排水管,然后再喷浆。
喷射工作结束后,喷层必须连续洒水养护28天以上,7天以内每班洒水1次,7天以后每天洒水1次。
一次喷射完毕,应立即收集回弹物,并应将当班拌料用净。
当班喷射工作结束后,必须卸开喷头,清理水环和喷浆机内外部所有灰浆和材料。
喷射混凝土回弹率不得超过15%,回弹料一部分可掺入原料中重新利用,但掺入量不能超过20%,其余的可以作为砌水沟和行人步梯的原料。
开机时,必须先给水,后开风,再开机,最后上料;
停机时,要先停料,后停机,再关水,最后停风。
喷射工作开始后,严禁将喷射枪头对准人员。
喷射中突然发生堵塞故障时,喷射手应紧握喷头,并将喷口朝下。
(四)、巷道涌水的处理方法
在涌水点安装导水管,在彻底排查巷道内出水点后,在根据出水点的构造特点,采取打孔疏放,并安装导水管,让淋水完全从导水管流出。
(五)、备用材料、数量、规格及存放地点
备用材料锚杆、数量30根、锚杆规格,锚杆长L=2.0m,锚杆直径R=20mm,存放在距掘进头30m处。
(六)、支护质量与要求
1、锚杆的长度、间距、排距、数量应符合设计要求,成排成行,决不允许有漏打锚杆及空眼现象。
2、锚杆眼一定要垂直于巷道顶帮,打眼要够深。
3、安装倒楔式锚杆时,要用锤打紧,螺帽要用扳手拧紧上牢,锚杆外漏不得大于50mm。
4、喷射混凝土时,一定要挂金属网,挂网必须整齐、贴帮、贴顶、保证质量,保证不漏金属网,表面平整光滑。
5、喷射混凝土时,速凝剂掺量是水泥用量的3%-4%,要求随拌随用。
6、喷射时要尽量垂直岩帮,风压、水压适中、上料要均匀,堵管时必须停喷关风处理,不准带风作业。
7、喷射前应用压力水冲洗岩面,喷射时必须由上往下进行,回弹率控制在两帮10%以下,拱顶15%以下,回弹物要及时回收利用。
第三节砌碹及混凝土浇筑方法
一.砌拱前
1.砌拱形碹操作顺序。
(1)搭工作台。
(2)支碹胎、砌碹或混凝土浇灌。
(3)封顶与合拢门。
(4)拆碹胎与模板。
(5)检查质量,清理现场。
(6)砌基础前,根据中腰线检查地槽位置和深度,并定上基础边线和上平线。
(7)浇筑混凝土基础时,应先支好模板,根据中、腰线校正,然后再用撑木、拉杆固定好模板。
2.支碹胎及混凝土浇筑
(1)支碹胎前先检查巷道顶板安全情况,脚手架或操作台的稳固情况、碹胎规格、质量情况。
(2)用水冲洗碹胎与模板。
(3)按碹胎间距支设腿子木,并支稳支牢。
(4)支碹胎并固定。
用胎腿稳定碹胎时,胎腿和碹胎之间的接口要对齐并用扒锯固定牢固,不能歪扭,必须将胎腿支在实底上。
在用砖或料石垒垛稳定碴胎时,要垒在经找平的坚硬底板上,并要保持垛架的稳定、牢靠,与碹胎接触处应垫方木。
(5)碹胎的模板应随砌随放并摆放平整。
外部不平整处,可用木楔垫平。
模板厚度应一致,对接要齐,对缝应严密、平整,不准漏浆。
3.拆碹胎和模板。
(1)拆除碹胎、模板应由外向里依次进行,并禁止有人在拆碹胎附近逗留。
(2)回胎人员站在安全一侧,并预先清理好退路。
(3)回胎后,将贴在碹壁上的悬板、模板全部拆掉。
(4)拆下来的碹胎、碹板、模板、撑木等,应及时清理,拔掉铁钉,并码放整齐。
第三章施工工艺及方法
第一节施工方法
一、硐室开口施工方法
1、施工前地测防治水科必须提前标定开口位置,标定中腰线,施工单位严格按线施工。
2、开口前,必须对开口10米范围巷道支护检查加固,并将各种管路、电缆保护好。
3、开口前,要提前按设计要求,安设局部通风机、接好风筒,准备好各种支护材料。
二、施工方法
喷浆采用型号为PS61型转子式混凝土喷射机(喷浆机2台一备一用)。
1、掘进施工
(1)迎头爆破后,及时在有效支护掩护下由外向里、先顶后帮的顺序找掉活矸危岩,然后对迎头暴露围岩进行初喷,初喷厚度30-50mm。
(2)迎头初喷并初凝20min后,开始装碴。
(3)由外向里打设起拱线以上锚杆。
2、喷浆施工
(1)迎头施工3-6m后,首先按由外向里、由上向下的顺序打设起拱线以下锚杆,并挂网至腰线一下1.0m,锚杆盘压网要实,连好网。
(2)喷浆盖网,喷层厚度为50mm,喷后不漏钢网、锚杆,达到设计总厚度100mm。
第二节硐室破岩方式
+80水平永久避难硐室掘进采用全断面爆破的方法破岩,一次成巷方法掘进与支护顺序作业。
1、掘进施工工艺流程
打眼—→装药—→放炮—→出碴—→拉中(腰)线→打锚杆(挂锚网)—→喷浆—→复喷
2、打眼机具
采用YT-24型风钻打眼(掘进工作面有2台YT-24型风钻一备一用)。
3、降尘方法
采用湿式打眼、水炮泥、放炮前后喷雾洒水,装(岩)前洒水,各转载点开放喷雾头的方法降尘。
第三节爆破作业
+80水平永久避难硐室布置在L6灰岩中,该岩层为中等稳定岩层,采用半圆拱锚(网)喷加砌碹二次支护,净断面11.5m2,为保证巷道成型质量,减少材料损耗,实行光面爆破,严格按照爆破图表要求,保证光面爆破效果。
一、爆破器材
MFB-100型发爆器起爆
二、炸药种类、雷管型号
炸药种类:
使用三级煤矿许用乳化炸药,药卷规格为∮32mm×
200g,重200g;
雷管型号:
工业8号法兰壳毫秒延期电雷管。
三、装药结构
全部炮眼统一采用正向连续柱状装药,装药时要小心将药卷用炮棍送到眼底,不得装错雷管段号,不得弄断雷管脚线,有水时要使用防水套,以免受潮拒爆。
四、掏槽方式
掏槽方式为垂直楔形掏槽法,周边眼与设计轮廓线距离为200mm。
五、起爆方式
爆破网络采用串联全断面一次起爆。
六、炮眼数目和装药量的确定:
根据下列方式可能一次爆破所需的总炸药量:
Q=qsLη
式中q—单位炸药消耗量,(岩巷q=1.5kg/m3)
s—巷道断面积m2,s=11.5m2
L—炮眼深度m,L=2m
η—炮眼利用率,取91%
根据下列方式可算出每次装炮所需炮眼数目
N=q×
s×
m×
η/(x×
p)
式中N—炮眼数目,个
m—每个药卷长度,取0.2m
x—炮眼装药系数,一般取0.5—0.7,式中取0.7
p—每个药卷重量,取0.2kg。
根据以上两公式,确定每循环所需炸药量和炮眼数量分别为:
Q=1.5×
11.5×
2×
0.91=31.395(kg)
N=1.5×
0.2×
0.91/(0.7×
0.2)=22.4(个)(实际炮眼为44个,见炮眼布置图)
附图:
炮眼布置图及爆破说明书
装药量及起爆顺序
眼号
眼名
眼数(个)
眼深(m)
装药量
起爆顺序
连线方式
装药结构
单孔药卷
小计药卷
个
kg
Kg
空眼
2.2
串连
连续反向装药
2—5
掏槽眼
4
7
1.05
28
4.2
6—22
辅助眼
17
2
5
0.75
55
12.75
30.31.43.44
帮眼
0.30
8
1.2
3
32—42
顶眼
11
22
3.3
23—29
底眼
35
5.25
小计
44
26.45
预期爆破效果
名称
单位
数量
炮眼利用率
%
91.0
每米巷道耗药量
Kg/m
13.2
循环进尺
m
2.1
每循环炮眼总长度
M
89
循环爆破实体岩石
m3
23.0
每平方米岩体耗雷管量
个/m2
1.9
炸药消耗量
Kg/m3
1.6
每米巷道耗雷管量
个/m
22.0
爆破原始条件
掘进断面
m2
17.5
炮眼数目
岩石紧固系数
46
雷管数目
43
炮眼深度
七、施工质量技术要求
1、打眼前必须由跟班技术员、安全员、班组长确定施工中线,并找出巷道周边轮廓标出炮眼位置,严格按炮眼布置图和爆破说明书进行打眼、装药、爆破。
2、施工按要求掘进硐室,严禁违反设计施工,底板保持平整。
3、中线至任何一帮的距离偏差允许在-50mm≤x≤50mm之间。
第四章生产系统
第一节设备及工具配置
一、工具
该巷道使用一台履带式耙斗机装碴、2部湿式喷浆机
压风设备和用风设备表
设备
型号
风压(MPa)
台数(台)
风量(m3/min)
蜗杆式空气压缩机
FHOG-340W
0.8
40m3
气腿式
凿岩机
YT24
0.4-0.63
喷浆机
PS61
0.4-0.6
6.23
第四节通风系统
一、通风方式选择
1、施工过程中,采用局部通风机压入式通风,局部通风机设在+80大巷与永久避难硐室交叉口西10m外。
二、掘进工作面风量计算
1、按CH4.CO2涌出量计算
Qh=100×
Qgh×
kgh
=100×
0.03×
1.5=4.5m3/min
式中Qn—掘进工作面的需风量1.5m3/min
Qgh—掘进工作面绝对瓦斯涌出量0.03m3/min
Kgh—掘进工作面的瓦斯涌出量不均匀和备用风量系数取1.5
2、按炸药量计算
Q=25A=25×
11.5=287.5m3/min
式中25—使用1kg炸药的供风量
A—掘进工作面一次爆破使用最大炸药量
3、按人均计算
Qh=4NK=4×
14×
1.5=84m3/min
式中4—以人为单位的供风标准
N—掘进工作面同时工作的最多人数取14
K—风筒漏风及风量损失系数取1.5
根据以上计算,确定该工作面需风量287.5m3/min,可选用型号FBD(2×
11kw)局部通风机∮600mm风筒供风,该风机额定供风量为350—400m3/min,能满足掘进时的风量需要。
三、掘进工作面风量验算
1、按最低风速验算
Q最低=VS=60×
0.15×
11.5m2
=103.5m3/min
式中V—巷道允许的最低风速,岩巷取0.15
S—巷道断面积,取11.5m2
2、按最高风速验算
Q最高=VS=60×
4×
11.5=2760m3/min
通过以上计算及验算,所选择的2×
11kw对旋风机能够满足+80水平永久避难硐室掘进供风需求,并符合有关规定,为保证工作面正常供风的需要,选择双风机、双电源方式供风。
3、按掘进工作面温度
温度/℃
6以下
16-22
23-26
需风量/(m3/min)
40
50
60
根据《煤矿安全规程》规定井下工作地点的温度不超过26°
的要求,通过查表可知工作面风量应为63m3/min。
4、其它有害气体浓度计算
回风流中瓦斯或二氧化碳不得超过1%
Q=P瓦斯/Q掘≤1%
式中Q——掘进工作面需风量,m3/min
P——瓦斯绝对涌出量,m3/min
则Q掘≥P瓦斯/1%=0.03/1%=0.3m3/min
掘进工作面需风量4.5m3/min,满足以上4个条件,所以选用FBD(2×
11KW)型风机。
能保证工作面正常供风需求。
风筒采用抗静电阻燃风筒,直径为600mm。
四、+80水平永久避难硐室通风系统
进风:
局部风机架设在+80运输大巷与永久避难硐室交叉口西10m处
回风:
永久避难硐室→+80运输大巷→煤仓绕巷→11采区运输上山→11101工作面下副巷→11101工作面→11101上副巷→11采区回风上山→11采区回风平巷→副斜井→地面
第五节压风自救系统
一、确定掘进工作面压风源
1、风源来自平面空压机房,选用FHOG-340W型空压机2台。
压风管路从空压机房到主斜井经+80m运输大巷至永久避难硐室,分别用6寸、4寸铁管和1寸胶管送到工作面。
2、压风系统
地面空压机房→主斜井→+80运输大巷→+80水平永久避难硐室。
通过上表可知2台设备同时工作的总风量为10.23m3/min,压风机压风能满足工作需要。
第六节综合防尘
防尘水源自地面静压水经副斜井→+80运输大巷→+80水平永久避难硐室掘进工作面分别用3寸、1寸胶管接入工作面,具体防尘措施如下:
1、+80水平永久避难硐室中,至少设2道水幕,一道为固定水幕,设在+80运输巷与避难硐室口,一道为移动水幕,紧跟耙碴机,距工作面30—50m,巷道内沉积岩尘长度小于5m,厚度小于2mm。
2、施工过程中,必须铺设1寸静压水管,每隔50m安装一个三通阀门,水管吊挂平直,高度0.5m,管路上、下间隔0.15m。
3、水幕和转载点喷雾不得用铁丝捆帮固定,要用焊接固定架,水幕固定架长度不得小于巷道宽度的90%,水幕安装距顶板距离不大于300mm。
4、定期冲洗巷道,防止粉尘堆积,每周1次。
5、防尘设施齐全有效,喷雾装置必须覆盖巷道全断面且水压符合要求。
第七节防灭火
永久避难硐室防火水源来自地面静压水池经副斜井→+80运输大巷→+80水平永久避难硐室掘进工作面,分别用3寸铁管和1寸胶管接入工作面。
具体防火措施如下:
1、巷内浮尘要定期冲洗和清扫。
2、井下使用易燃物(如棉纱、润滑油、布头、纸等)必须存放在盖严的铁桶内,用过的棉纱布头和纸也必须存放在盖严的铁桶内,并由专人定期送到地面,不得乱扔乱放,严禁将剩油、废油留在巷内或硐室内。
3、严禁将剩油、废油泼在巷道内。
4、严禁明火作业和电器失爆。
5、用静压水管作为消防水管。
6、耙碴机、喷浆机、各配备2只
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- 永久 避难 施工组织设计