新建回风井通风系统改造硐室施工方案Word文档格式.docx
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顶板为K2石灰岩,厚度2.5-10米,平均6.03米,中部夹一层黑色泥岩或灰黑色粉砂岩,石灰岩裂隙稍发育,局部较发育,有厚0.2米的伪顶,属坚硬岩石组成的稳定的顶板;
2、煤层底板:
多为泥岩或粉砂岩。
泥岩质软,易碎,粉砂岩坚硬。
第二节水文地质情况及涌水量
1、水文地质条件类型:
9+10号煤直接充水含水层为K2石灰岩,含水性中等,水文地质条件亦为中等类型。
2、9+10号煤层涌水主要为顶板淋水,根据相邻巷道掘进情况推断,预计涌水量:
≤0.3m3/h。
在掘进过程中应在巷道低洼处安装排水系统,确保低洼处积水能及时排出。
第三节煤层瓦斯、煤尘情况
1、根据2012年的瓦斯等级鉴定为高瓦斯矿井。
2、根据山西公信安全技术有限公司鉴定结果,9+10号煤有爆炸危险性,煤层自燃倾向等级为Ш不易自燃。
第四节巷道预计穿越的煤层性质
硐室沿9+10号煤顶板掘进,煤层厚度为2.4-2.6米,平均厚度2.5米。
煤层倾角1°
-5°
,平均为3°
。
该煤层含夹矸一层,夹矸厚度0-0.2米,硬度f=2-4。
结构简单,属稳定性煤层。
第五节地质构造情况
该巷道为走向近于南北,总体向东倾伏并伴随着有走向一致的次级宽缓的单斜构造,煤层倾角1°
-5°
,次级褶曲背、向斜呈平行展布。
第三章巷道布置及技术特征
第一节硐室位置
井下位置及相邻采掘情况:
此工作面位于副斜井井底,主变电所布置于集中轨道巷和集中回风巷之间,本工作面标高为1240m。
第二节施工条件
1、该硐室为新掘作业,施工中严格按照图纸设计要求施工。
2、工作面在掘进过程中,若遇到顶板裂隙发育、瓦斯涌出量较大时应加强对工作面的瓦斯监控、通风管理。
3、根据邻近巷道的施工情况,工作面在掘进过程中,在局部遇顶板为黑色泥岩时,该岩层遇水随即软化,容易造成冒顶,所以在掘进过程中,应加强顶板支护。
4、工作面掘进过程中,若有积水,要采取相应措施做好积水排出,确保正常施工。
5、工作面掘进过程中,K2石灰岩遇到顶板裂隙较大、破碎时,需加强支护方式,确保安全生产。
6、掘进过程中,根据地质条件变化情况,分别采用以下支护方案:
当顶板稳定、整体性好,按正常支护方式进行施工;
当出现顶板破碎情况、淋水加大、瓦斯涌出增大、裂隙发育、片帮严重、底鼓等情况,可采取联合支护方式,并与矿相关业务科室联系,及时制定专项安全技术措施。
第三节硐室布置图
硐室布置图及附近巷道关系:
见《硐室布置示意图》
第四节巷道技术特征
硐室采用C25浇注,技术参数如下表。
项
目
掘进断面
净断面
浇注厚度(mm)
铺底厚度
(mm)
宽
高
断面(m2)
通道
3500
3550
11.19
3000
3200
8.63
250
100
主变电所
6600
4900
27.66
5700
4350
21.30
450
附:
断面示意图
第五节支护方案
一、临时支护
1、由于硐室设计为混凝土浇注,因此采取打设临时支护锚杆,吊挂前探梁做为临时支护。
临时支护锚杆规格为Ф20*2000螺纹钢锚杆,打设数目视顶板具体情况而定,必须满足吊挂前探梁要求。
前探梁采用两根3寸钢管制作,长度不小于2.0m,安装间距不大于1.6m,用锚杆和吊环固定,吊环形式为倒梯形或圆形,倒梯形式吊环宽面朝上,圆形吊环采用4寸~6寸钢管制作。
为了防止前探梁滚动,每根前探梁不少于2个吊环。
吊环用配套的锚杆螺母固定,所用树脂锚固剂不少于2个,锚杆锚固力不小于70KN/根,前探梁最大控顶距离2m,最小控顶距0.4m。
前探梁上方用2块规格为:
长×
宽×
厚=1800×
200×
150mm小板梁和小杆接顶,前探梁后端用木楔背紧。
前探临时支护平、剖面图
2、临时工序及要求:
(1)、每次掘进作业完毕,由操作人员站在永久支护下,用不小于2.5m长的长柄工具处理干净顶帮的活矸(煤),并进行敲帮问顶。
确保工作面顶帮无活矸后,按照要求打设好临时支护锚杆,上好吊环,安装好前探梁,并及时用木板梁维护顶板,板梁与前探梁用木楔背紧。
穿前探梁时,必须有专人监护顶板及煤帮。
(2)、上前探梁时,不少于5人,1人观察顶板并协调指挥、2人穿前探梁。
(3)、加强顶板管理,发现顶板压力大、顶板离层、顶板有响声,要立即停止作业,撤出工作面人员,待顶板稳定后,由外向里加强支护后方可继续施工。
(4)、混凝土浇注必须自外向里,一循环一支护,为保证混凝土凝固时间,该硐室施工时可合理安排,和水泵房工作面交叉作业。
一个面浇注完毕,进行另外一个面作业,保证混凝土凝固24小时以上,再进行掘进作业。
(5)、当顶板围岩无法打牢吊挂锚杆,不能使用前探梁或其他原因未使用前探梁时,可用木桩打点柱进行临时支护。
二、永久支护
按照设计图纸,硐室采用C25混凝土浇注。
1、支护材料
浇注混凝土配料按C25试验配合比执行。
2、支护设计规格及要求
混凝土浇注:
变电所通道混凝土浇注厚度为250mm,主变电所混凝土浇注厚度450mm。
铺底:
设计铺底厚度为100mm。
3、施工工艺流程
交接班——打眼——装药放炮、排烟、安全检查——J临时支护——出煤(矸)——混凝土浇注
四、混凝土浇注施工工艺
混凝土的施工工艺流程:
开挖墙基础→立撑柱、碹拱及固定→立模→浇筑混凝土→混凝土凝固48小时后拆模→洒水养护。
(一)、开挖墙基础
硐室掘进完毕根据设计要求,严格按照中腰线,人工开挖两墙墙基础至设计要求,变电所通道墙基础250mm,主变电所墙基础1100mm(电缆沟开挖深度),挖基础只能采用风镐、手稿进行。
如必须放炮,则应有专门措施。
立柱位置要增加开挖立柱安放槽,并在基础内铺设20~30mm的砂浆层找平底面。
(二)、立撑柱
1、立支撑腿及固定
(1)、立撑柱时,拉好中心,平好腰线,检查巷道尺寸是否合格,不合格要及时处理,处理后方可立柱。
(2)、检查所使用的柱体表面是否平整,并选用平整的一面作用到巷道外侧,用来立靠模板。
(3)、立柱腿时采用对称立法,每立一对要马上固定,并检查该对立撑柱是否达到要求。
2、立碹拱及固定
(1)、立碹拱时,首先将所立墙体浇筑到距离碹拱底座下200mm处停止,然后再立碹拱。
(2)、立碹拱时,根据碹拱大小,分别由三到七人操作,对半拱时,必须由五人操作,每半拱由两人负责,碹拱底座处一人,顶端一人,一次将两半拉碹拱同时立起,由另一人将两半拉拱之间与底座处用螺丝和钢钉固定起来。
(3)、螺丝与钢钉固定时,采用对称固定,不得漏孔。
(4)、每架碹拱立起之后,必须用木撑将碹拱与顶板支撑牢固,每架碹拱上至少分别支撑五道木撑,分别为正顶,两肩及碹拱底座上500mm处。
(5)、每相邻两架碹拱立好后,要用拉杆将相邻两架工固定,防止拱倒伤人。
3、立模及操平找正
立柱固定完毕后,开始组立模板。
钢模板在组立前首先要均匀涂刷脱模剂(或费机油),木模板在组立前要充分湿润并涂刷脱模剂。
立墙部的模板时,底层模板要用水平管找平,保证模板平直。
模板接头或接茬必须严密平整,不得有错茬,空隙部分可用黄泥或木楔堵塞,以防浇注混凝土时跑浆。
模板立好后利用撑木或铁丝将立柱及模板固定牢固。
每层模板组立好以后,必须经验收员检查合格后,报监理部门验收后,方可浇注。
4、混凝土浇筑
模板立完毕,经现场质量检查员检验合格后,开始浇筑混凝土。
浇筑顺序为:
先墙后拱,自下而上进行。
混凝土的搅拌,在井口料场进行,严格按照试验配合比拌料。
料拌好后,通过轨道运输至工作面。
浇注混凝土时应分层对称浇筑,严禁集中浇筑,一般分层高度为插入式振动器作用部分长度的1.25倍,最大不超过500mm,浇筑顺序:
先远后近,先低后高,严禁靠近支撑,防止泵管脉冲振倒支柱。
出料口距操作面高度,以300~400mm为宜,并不得集中一处浇筑。
混凝土的坍落宜为8~18cm,各盘拌合物的坍落度要保证均匀。
浇筑混凝土应连续进行,如必须间歇其间歇时间应尽量缩短,并应在前层混凝土初凝之前,将次层混凝土浇筑完毕。
间歇的最长时间应按所用水泥品种及混凝土初凝条件确定一般超过2小时应按施工缝处理,即应在底面上均匀浇筑50mm厚与混凝土配比相同的水泥砂浆。
同时,浇筑混凝土时应派专人经常观察模板有无位移变形情况,发现问题应立即停止浇灌并应在已浇筑的混凝土初凝前修整完毕。
使用插入式振捣器应快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。
移动间距不大于振捣作用半径的1.25倍(一般为300~400mm)。
振捣上一层时应插入下层5~10cm,以使两层混凝土结合牢固。
振捣时,振捣棒不得触及到模板。
棒间距以500mm为宜,要防止漏振,振捣时间以混凝土达到不再下沉,无显著气泡上升,顶面平坦一致,并开始浮现水泥浆为止。
5、模板的拆除
为了保证混凝土质量,模板在浇注完毕最后一模混凝土2天后,再统一自上而下的拆除。
拆除模板时按照模板高度分次分层下降,每拆完一层在下降一层。
模板拆除人员要站在支护完好的巷道内,采用工作台时,必须系好保险带,工具要系好保险绳,卸一块拆一块。
6、混凝土的养护
混凝土采用人工洒水养护,养护时间不得少于7昼夜。
每天至少浇水2~3次数以保持混凝土,明槽段露出地面部分覆盖草帘保湿防晒,要使混凝土在整个养护期内始终处于湿润状态为度。
7天后每隔1天洒水养护一次。
五、支护质量技术要求(见下表)
项次
项目
允许偏差
合格
优良
喷砼
混凝土
1
净宽
中线左
0~+150
0~+50
0~+100
0~+30
中线右
2
净高
腰线上
腰线下
3
基础深度
接茬
≤15mm
表面平整度
≤10mm
硐室支护质量管理规定
六、其它有关质量管理规定
(一)、模板到岩面的距离不小于设计30mm为合格,不小于设计15mm为优良。
(二)、混凝土支护厚度局部(连续高、宽长度均不大于1m)不小于设计30mm为合格,不小于设计15mm为优良。
(三)、混凝土表面质量无明显裂缝,1m2范围内蜂窝、孔洞不超过2处为合格,无裂缝、蜂窝、孔洞为优良。
(四)、壁后充填基本饱满密实、无明显空帮、空顶现象为合格。
壁后充填饱满密实,无空邦、空顶现象为优良。
(五)、现浇混凝土试块要求,平硐、巷道每30~50m不少于1组,硐室现浇混凝土500m3以下,不少于2组,500-1000m3不少于3组,1000m3以上不少于5组。
每组三块,其强度代表值不低于设计,任一块的强度不得低于设计85%。
(六)、水泥、砂子、石子、外加剂等原材料必须采购合格品,不合格的产品不准进场,严禁使用不合格产品,材料进场要有合格证,并进行抽验。
七、质量控制措施和管理重点
(一)、质量控制措施
1、严格控制开挖断面。
做到不欠挖、超挖不大于技术规范规定。
2、保证周边眼装药量,严格控制炮眼装药量,雷管不能混装,炮泥充填质量好。
砌壁施工断面尺寸必须符合现行有关规定。
3、严格控制周边眼的眼距,周边眼的眼控制在400~500mm左右。
允许范围在±
50㎜。
4、施工使用的机具、模板等必须经过检查,确认完好后方可使用。
5、严格控制施工材料的进货检验和试验,材料要有合格证,材料进场后按规定作各项试验,符合规定要求后方可用于工程施工。
(二)、质量管理重点
1、巷道的中、腰线。
2、巷道断面尺寸及规格。
3、混凝土原材料进货及人工拌料的混凝土质量。
4、混凝土的振捣质量。
第四章施工工艺
第一节施工方案
硐室采用普通钻爆法破岩,实行光面爆破,根据围岩硬度周边眼距定为400~500mm,周边眼全部予留光爆层,光爆层厚度500~600mm,残眼率达到60%以上,每循环进尺1.8m。
工作面打眼布置如下:
工作面布置2~3台YT-28型风动凿岩机打眼,放炮后采用人工装矸,在轨-皮联络巷中铺一刮板机,该刮板机直接搭在主皮带上。
工作面矸石用矿车推至联络巷口,再翻在刮板上,通过刮板转到主皮带拉出。
施工顺序:
从轨道巷变电所通道开口,通道施工到位后再进行主变电所的施工,施工时可和水泵房工作面交替进行。
第二节凿岩方式
一、凿岩机具:
掘进凿岩:
采用YT28型气腿凿岩机,配备Φ22mm×
2500mm的中空六角钢钎杆及Φ30mm一字形活钎头湿式凿岩;
打临时支护锚杆时采用MQT-120锚杆钻机,配备1.0m钎杆,风源均来自地面压风机房。
二、降尘方法
降尘方法采用湿式打眼、水炮泥定炮、耙装岩前洒水、爆破时使用放炮喷雾、爆破后冲刷岩帮、开放水幕。
第三节爆破作业
1、爆破器材
一、爆破器材选用煤矿许用乳化炸药,1~5段毫秒延期电雷管,KBF-200型放炮器起爆,水泡泥充填,黄土炮泥封口。
2、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。
3、起爆方式:
爆破网络采用大串联全断面一次起爆。
4、炮眼布置图及爆破说明书
5、爆破作业程序
硐室施工采用光面爆破技术,炸药药卷共103卷,共20.6kg,毫秒分段延期雷管64个,实行一次爆破,掏槽眼7个,辅助眼24个,周边眼25个,底眼8个,爆破参数见图表。
硐室爆破参数表
眼号
炮眼
类别
眼数
炮眼深度
(m)
角度
装药量
起爆
顺序
联线
方式
备注
卷/眼
小计/卷
1-7
掏槽眼
7
2.3
75
14
串联
8-31
辅助眼
24
2.0
79/85
48
32-56
周边眼
25
93
57-64
底眼
8
16
合计
103
硐室预期爆破效果表
名称
单位
数量
名称
单位
数量
炮眼利用率
%
90
每米硐室炸药消耗量
Kg/m
11.44
循环进尺
m
1.8
每循环炮眼总长
m/循环
130.1
每循环爆破实体岩量
m3
49.79
单位原岩雷管耗量
个/m3
1.29
循环炸药消耗量
kg
20.6
循环雷管消耗量
个
64
注:
实际施工中可根据现场具体情况作适当调整
炮眼布置图
第四节管线敷设
一、掘进施工中所敷设的临时电缆、风水管路及风筒,要求吊挂牢固整齐。
电缆敷设在非人行道一侧,风水管及风筒敷设在人行道一侧,电缆钩采用非标四钩,每隔2m一个,电缆垂度不超过50mm。
风水管要接口严密,不得出现漏风漏水现象,风水管距迎头20m范围内使用一寸胶管,20m外使用水管使用二寸钢管,风管使用4寸钢管,要随工作面前进及时延长,以备迎头正常用水。
风筒采用直径为600mm防静电阻燃风筒,风筒严格按照有关标准吊挂。
第五节运输方式
一、装岩方式
硐室掘进施工中,采用人工装岩,矸石装入矿车,人工直接推至联络巷口后翻在刮板上,再转至主皮带拉出。
二、运输提升方式
施工材料通过轨道运输至工作面,煤矸石通过矿车推至轨-皮联络巷口,再通过刮板机转至主皮带拉出。
第五章生产系统
第一节通风系统
硐室施工时,在副井井底新鲜进风流中安设两台局部通风机,向工作面供风,风筒采用φ600mm防静电阻燃风筒,风筒要环环吊挂,风筒出风口距迎头岩巷不得大于8m,煤巷、半煤岩巷不得大于5m,风量计算如下。
一、风量计算
(一)、按瓦斯涌出量计算:
Q1=100k1q1
式中Q1—工作面实际需要风量m3/min。
q1—掘进工作面的瓦斯绝对涌出量1.3m3/min
k1—掘进工作面通风系数取1.8。
计算得:
Q1=234m3/min;
(二)、按人数计算
Q2=4×
n=4×
40=160m3/min;
n—按交接班时最多人数;
40人
(三)、按炸药量计算Q=25A
式中:
Q—排除炮烟所需要的风量m3/min
25—每千克炸药所需要排风量
A—一次放炮炸药最大消耗量kg
Q=25A=25×
20.6=515m3/min
(四)、按风速验算(掘进断面27.75m²
)
240S>
Q>
15S;
6638>
415
取最大风量515m3/min,可满足要求。
二、局扇选型:
根据最小风量计算结果,选用2×
30KW型号对旋式局部通风机,单台风机供风能力370--620m3/min;
全压600--6624pa,施工工作面通过一台对旋风机向工作面供风,其余一台风机备用。
风筒选择:
选用直径Φ600mm×
10m胶质风筒。
三、局通风机安装地点选择
局部通风机安装在副井井底新鲜进风流中,通过φ600mm直接向工作面供风。
为保证迎头正常供风的需要,采用双风机双电源方式供风,并设置可靠的自动化切换装置。
风机要挂牌管理,风机供电采用“三专两闭锁”,施工期间禁止无计划停风。
通风系统
新鲜风:
副井→井底车场→局部通风机→硐室工作面
乏风:
硐室工作面→轨道大巷→采区轨道巷→采区回风巷→集中回风巷→风井→地面
硐室通风系统图
第二节综合防尘
防尘水源来源于地面蓄水池,通过Φ108mm主供水管路接入井下,再通过附近预留接口接至工作面。
工作面设三道喷雾,第一道为全断面水幕距工作面30m范围内,工作面采用胶管喷雾,爆破工连线结束后开启此喷雾,爆破结束后关闭;
第二道为各装载点喷雾,分别为刮板输送机头和皮带机头,装有固定洒水器,在运输过程中开启,停止运输时关闭。
第三道为回风喷雾安装在回风流与全风压风流混合处相距20m范围内,为一常开水幕。
施工过程中作业人员自觉佩戴防尘口罩、采取爆破喷雾、掘进机使用内外喷雾、装煤洒水、冲刷岩帮、净化风流等综合防尘措施。
第三节压风系统
风源来自地面压风机房,通过6寸钢管送至井下,与井下4寸压风钢管连接在分支到各个工作面附近20m处,工作面通过2寸软管连接至工作面,地面风压为0.77MPa,迎头风压最小为0.7MPa。
第四节防灭火
本煤层无自燃现象,施工过程中要及时清理浮煤,定期冲刷巷道,并由瓦斯员进行经常性检查。
集中轨道巷建有消防材料库,存有灭火沙和消防器材
第五节安全监控
1、便携式甲烷报警仪的配备和使用
(1)矿级领导及跟班人员下井时,必须携带便携式甲烷报警仪,对其分管范围内的甲烷进行检查,如有报警现象,必须进行处理。
(2)爆破工下井担任爆破工作时,必须携带便携式甲烷报警仪,如有报警现象,严禁爆破。
(3)当班的班组长下井时必须携带便携式甲烷报警仪,并把常开的报警仪悬挂在掘进工作面5m范围内回风侧,当报警仪报警时,停止工作,并进行处理。
2、甲烷传感器及甲烷断电仪的配备和使用
(1)掘进工作面1路甲烷传感器必须安设在距工作面3-5m的巷道内,2路甲烷传感器必须安设在回风风流10—15m处。
1路报警浓度为大于等于0.8%CH4,断电浓度为大于等于1.2%CH4,复电浓度为小于0.8%CH4.2路报警浓度为0.8%CH4断电浓度为0.8%CH4复电浓度为小于0.8%。
断电范围为掘进巷道工作面及其回风流内全部非本质安全型电器设备。
(2)甲烷传感器应安设在巷道的上方,垂直悬挂,距顶板不得不大于300mm,距巷帮不得小于200mm。
安全监控布置图
第六节供电系统
一、工作面供电系统的拟定:
1、根据我矿供电系统的实际情况,主变电所新开作业点动力电源取至副井底移变,在工作面口进风侧前10m安装一台KJZ5/400馈电开关作为作业点动力总开关,电压等级为660V;
供电方式为集中供电,经总开关馈出后通过橡套电缆接至各负荷开关,向各电气设备供电。
2、局扇电源取至专用变压器负荷侧,局扇及其启动装置必须安装在进风流中,电压等级为660V。
3、分站电源取自被控开关的电源侧。
4、信号电源取至就近的接线盒内,电压等级为127V。
二、电气设备安装要求
1、电器设备的螺丝、弹垫、挡板、密封圈等零部件要齐全、完整、有效。
符合矿用电器设备防爆要求。
2、接线时要保证一定的电气间隙、绝缘距离,螺栓紧固、接线工艺良好,确保接线腔清洁卫生。
3、各个信号按钮、控制按钮、信号灯要吊挂牢固,安装合理,悬挂与司机操作易操作范围内。
4、要确保控制按钮,信号按钮灵敏、可靠、清晰。
5、电器设备安装摆放整齐,开关必须上架、挂牌,标明用途、编号、定值、责任人。
带式输送机机头必须安装一盏照明信号指示等,当照明信号指示等熄灭时,司机必须无条件停车,待查明原因后方可开车。
6、信号、照明灯、供电电压等级统一规定为127V。
7、电钳工、瓦斯员负责试验风电、瓦斯电闭锁试验,保证动作灵敏可靠。
8、电器设备安装完毕后,必须经防爆检查员检查合格并张贴合格证,队长进行“三大保护”试验合格(包括带式输送机各类保护),机电科验收签字后方可投入运行。
并将试验记录交机电科存档。
三、电缆的敷设
1、电缆吊挂要使用电缆钩,不得使用道钉、铁丝。
电缆不得挂在风管或水管上,不得遭受淋水。
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