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支护方案:
全部采用(铰接顶梁+单体液压支柱)支护法。
(三)10403补掘开切眼与相邻巷道位置关系
10403补掘开切眼为沿M04煤层伪倾斜掘进,正北方向为11403运输巷和10404回风巷,正南方向为10403回风巷,正东方向为10403煤层薄化带不可采区,与地面高差:
-176.521m(开口处)----216.814m(落平点)。
二、巷道断面特征与工程量见下表:
10403补掘开切眼断面特征与工程量见下表:
巷道名称
断面
形状
净宽(M)
净高(M)
支护形式
支护间排距
(mm)
S掘
S净
走向
°
坡度
工程量
M
上宽
下宽
10403补掘开切眼
矩形
2.6
1.8
铰梁+单体
700
4.94
4.68
197
沿煤
95
第二章、地质、水文、瓦斯
一、地质概述
(一)区域地层
仁禾煤矿矿区内出露由老到新有二叠系上统峨嵋山玄武岩组(P3β)、龙潭组(P3l)、长兴、大隆组(P3c+d),三叠系下统飞仙关组(T1f)、永宁镇组(T1yn)及第四系(Q),现简述如下:
峨嵋山玄武岩组(P3β):
出露于矿山南边界外围,顶部为紫红色、绿灰色凝灰岩,厚5~10m;
中下部为拉斑玄武岩及玄武质火山角砾岩,具气孔状、杏仁状构造。
厚250~400m。
龙潭组(P3l):
出露于矿山中南部。
厚度410~450m,一般430m,共含煤40~50层,煤层可采总厚度约17.71m。
全组可分为三段:
第四段:
标一(1号煤层顶板)至标四(14号煤层底板),以灰色厚层状粉砂岩、细砂岩及煤层为主,所含煤层较稳定,含可采煤层5~8层,产动物化石。
地层厚度110~180m,一般130m。
第二、三段:
标四至标八石灰岩顶,以灰色细砂岩、粉砂岩及薄煤层为主,中下部含可采煤层4~6层,一般不稳定,全段以植物化石为主。
一般厚度220m。
下段:
标八至玄武岩顶,主要为粉砂岩、石灰岩及凝灰质泥岩,顶部有不稳定煤层1~2层,该段产大量动物化石。
一般厚度70m。
长兴、大隆组(P3c+d):
出露完整,由浅灰色的泥岩、粉砂岩、泥灰岩和煤组成,富含动物化石。
所含煤层均不可采,地层一般厚度80m。
飞仙关组(T1f):
出露矿山北部,由一套浅海相石灰岩、泥灰岩、钙质粉砂岩及泥岩组成,厚550m,共分两段。
一段(T1f1):
绿灰色粉砂岩夹薄层细砂岩为主,浅灰绿色薄层状钙质粉砂岩及钙质泥岩次之,夹少量薄层泥灰岩,底部富产介形虫化石,厚约110m。
二段(T1f2):
主要为紫色泥岩、粉砂岩、细砂岩夹薄—中厚层状石灰岩,一般厚度440m,分为四层:
a、(T1f2-1):
为紫色、灰黄色粉砂岩、细砂岩夹少量钙质粉砂岩,一般厚度130m。
b、(T1f2-2):
为紫色粉砂岩、细砂岩夹少量钙质粉砂岩,斜交层理,含大量的瓣鳃类动物化石,一般厚度110m。
c、(T1f2-3):
为紫色泥岩及泥质粉砂岩,水平层理,含大量的瓣鳃类动物化石,一般厚度80m。
d、(T1f2-4):
为下部紫色泥岩,夹少量钙质结核,上部为黄绿色钙质泥岩和薄层泥质灰岩,一般厚度90m。
永宁镇组(T1yn):
出露于矿山北部边界以外,为灰色薄—中厚层状石灰岩,具缝合线构造。
第四系(Q):
主要为冲积、残积、坡积砂土层,分布于矿山缓坡、沟谷地带,厚约0~40m。
(二)区域构造
矿区位于中营向斜东南翼南段,地层走向近东西向,仅西北渐变为北西向,倾向北,倾角20~25°
。
地层倾角沿走向变化不大,顺倾向浅部为23~25°
,深部为20~23°
,剖面上表现为轻微波状起伏,除中营向斜轴从矿山西北隅穿过外,未见次一级褶曲。
矿山总体形态为单斜,地层倾角平缓,其构造复杂程度属中等。
矿山内共发现三条大断层,均分布在矿山南部边界附近,个别钻孔见隐伏小断层。
现将矿山的断层分述如下:
F1断层:
矿山内延伸长度800m,走向东西向,倾向北,倾角28~55°
,最大断距在C13—507孔一带,为125.00~148.00m,为一正断层。
F2断层:
矿山内延伸长度600m,走向北东,倾向北西,倾角28~66°
,断距50m,为一正断层。
F5断层:
矿山内延伸长度250m,走向北西,倾向北东,断距15m,为一正断层。
(三)煤系地层
1、地层特征
矿山内主要含煤地层为龙潭组:
为灰色厚层粉砂岩、砂质泥岩及煤层为主,全层厚度430m。
2、含煤性
龙潭组共含煤40~45层,煤层总厚约45m,含煤系数为11%;
开采煤层及局部可采煤层10~14,其编号为1(不可采)、4、5、7、8、10、14、23、24、25、26、28、29,可采煤层总厚约17.71m,可采含煤系数为6%。
(四)综合煤岩地层柱状图(见下图)
地层柱状图
(五)煤层顶、底板情况
4号煤层:
顶板为粉砂岩,局部为泥质粉砂岩,坚固性好,在矿山内属顶板较好支护的一层;
底板为粉砂质泥岩或细砂岩,局部为泥岩,无膨胀底鼓现象。
(六)10403补掘开切眼掘进工作面地质说明(见下表)
10403补掘开切眼掘进工作面地质说明
采区
一采区
工作面名称
10403开切眼
位置及界线
工作面标高+1203.450m-+1161.226,全长130m。
同邻近采区及
地面关系
10403开切眼为沿M04煤层伪倾斜掘进正北方向为11403运输巷和10404回风巷,正南方向为10403回风巷,正东方向为10403煤层薄化带不可采区,与地面高差:
-216.814m(开口处)----176.521m(贯通点)。
岩层情况
沿4号煤层伪倾斜掘进。
底板为粉砂质泥岩或细砂岩,局部为泥岩。
构造情况
开口处距离F1次生断层线5米,开切眼在断层上盘掘进,随着掘进进度的增加,开切眼将逐渐远离断层线,起初施工时,要加强顶板、巷道下行方向右帮安全管理。
另外,掘进过程中,将出现小型次生断层,应加强支护。
水文地质情况
主要为裂隙水、断层水。
瓦斯及煤层情况
预计在遇构造带时瓦斯涌出量较大。
二、水文
(一)水文概况及水文地质类型
仁禾煤矿地处贵州高原西北部,属以剥蚀、侵蚀为主的中高山地形,山势与岩层走向基本一致。
矿山内总体地势中部高,南北低;
飞仙关组地层分布地段地形较陡;
煤系地层分布地段易风化剥蚀,形成缓坡低地。
最高点位于矿山东北部梨子垭山顶,海拔标高1582m,最低点位于矿山西南角拐点2附近,海拔标高约1245m,相对高差337m。
矿区内井、泉分布在村寨附近,涌水量受大气降水制约,旱季小,雨季略大。
矿区内无大的地表河流,仅在矿区西南角有一季节性的的雨源性小溪沟,旱季完全干枯,雨季水量较大,但本区地表高差大,地表水排泄条件良好。
矿区内最低侵蚀基准面位于矿山西南角拐点2附近,海拔标高约1245m,大部分煤层出露于侵蚀基准面以下,含煤地层富水性较弱,地下水补给条件差,但考虑到煤系地层有部分岩层为细砂岩和标志层灰岩,特别对14号煤层而言,在开采过程中,可能有淋水、滴水现象出现。
区内断层富水性及导水性中等。
总之,矿床充水属以大气降水补给为主的裂隙充水矿床,水文地质条件中等。
(二)充水因素分析
水患威胁程度表
水患类型
特征
威胁程度
备注
小窑水、老空水
浅部小窑和老空,采空客观存在
容易突水
主要水患
地表水
井口位于缓斜上,地面排泄条件较好
通过贯通裂隙进入井下充水,增加涌水量
水患威胁不大
顶底板裂隙水
煤层地层含有岩溶裂隙水
通过采动裂隙贯通上下含水层充水
断层水
构成良好的充水通道
可能切穿上下含水层而导致工作面及巷道充水
次要水患
河流
不存在
不存在水患
综上所述,老窑水、采空水、顶底板裂隙水是本矿井主要充水水患,矿井水防治仍是本矿井灾害防治重点,必须引起高度重视,切不可大意。
晴隆县中营镇仁禾煤矿水文地质类型属中等型。
(三)10403补掘开切眼掘进工作面水患防治重点及水患威胁程度分析
1、裂隙水源、断层水(主要水患)
10403补掘开切眼在掘进过程中,会遇到小型构造,大气降水将顺煤岩层裂隙而下,对掘进工作面产生一定的水患威胁;
随着10403补掘开切眼掘进进度的增加,10403补掘开切眼为上山掘进,防治水工作将是本掘进工作面安全管理的重点。
2、上部巷道水源(次要水患)
10403补掘开切眼上部为10403回风巷和10402采面采空区,10403补掘开切眼开掘后,10402采面采空区积水将渗入10403补掘开切眼掘进工作面,对施工带来一定的影响。
3、其它水源(次要水患)
溶洞、地质钻孔等。
出现的可能性不大。
施工前,应进行一次物探,全面查清10403补掘开切眼掘进工作面水文地质情况。
施工中,必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,采取探放水措施,杜绝透水事故发生,确保施工安全顺利进行。
(四)矿井涌水量
根据井底水泵房排水量统计,全矿井涌水量如下:
矿井涌水量测定表(单台水泵)
日期
排水时间(h)
涌水量(m3/h)
排水量(m3/d)
备注
2014、06、05
5.0
14.17
716.00
水泵工作效率按80%
2014、06、12
6.5
18.42
442.00
2014、06、19
2014、06、26
7.0
19.83
476.00
其中:
水泵型号:
MD85-45×
6,扬程270m,流量85m3/h,110KW)。
根据原10403运输巷掘进工作面水文资料,预计10403补掘开切眼掘进工作面涌水量为0.05m3/h-0.16m3/h。
为了确保10403补掘开切眼掘进时的安全,必须按照“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,采取探放水措施,杜绝透水事故发生,保证施工安全。
第三章、施工方案、作业方式、施工工艺
一、施工方案
风煤钻打眼,爆破落岩,10403补掘开切眼采用SGB-630/80A刮板运输机运输,10403运输巷采用SGB-630/80A刮板运输机、800型皮带运输机、转入+1158煤仓,经皮带下山皮带运输机,主副平硐皮带运输机,经主平硐皮带最后经地面旋转皮带运出地面。
采用短掘短支法。
采用金属铰接顶梁和单体液压支柱进行支护。
二、作业方式
采用一次成巷法(短掘短支,炮眼深度1.8米,爆破效率按80%计算,每次掘支为1.44米),全部采用金属铰接顶梁和单体液压支柱进行支护。
三、施工工序(详见附后作业循环图表)
掘进:
打眼(接刮板机槽板)→装药→爆破(采用二次打眼、二次装药,二次爆破)→通风→出煤、临时支护(每一步都需安全检查及处理)。
支护:
准备材料、整修巷道断面→打锚杆眼→挂网、安装锚杆→质量检查→清理巷道(每一步都需安全检查及处理)。
采用“三、八”制,每班一个循环。
四、施工工艺
(一)掘进作业施工说明
1、施工前的准备:
(1)10403运输巷管线安装等工作。
(2)指定开口位置、放好中线,并进行探放水(包括物探)、瓦斯抽放钻孔施工及瓦斯抽放。
(3)进行水文地质预测分析、瓦斯抽放及消突评价。
(4)采用补打锚索、锚杆方法,对开口点10米范围内的巷道(10403运输巷)进行加固。
(5)开口点放小炮掘进3米,边掘进,边打好锚索、锚杆。
(6)检修原向10403运输巷掘进工作面供风的局部通风机(三专两闭锁、风筒等)
即FBDNO-6.3/2×
11KW(380m3/min-550m3/min)对旋式局部通风机2台,安装于+1158运输车场;
风机距离巷道底板不小于30CM,风机要实现“三专两闭锁”(专用变压器、专用线路、专用开关和瓦斯电闭锁、风电闭锁)。
并安装专用开关,使其2台局部通风机能够自动切换;
采用Φ800mm胶质抗静电、阻燃风筒,满足掘进工作面的通风要求。
(7)完善10403运输巷“三条生命线”。
距离10403补掘开切眼开口25-40米处安装第1组压风自救装置,然后沿10403补掘开切眼,每隔50米安装8个符合要求的自救袋,每一个自救袋供风量不小于0.1m3/min。
同时,矿井“八大系统”要服务于该掘进工作面,随着该掘进工作面的推进而延伸。
(8)人员应进行岗前培训。
2、打眼
采用风煤钻打眼。
(1)打眼前准备
①检查风煤钻各部件,确认完好后,将风管与风煤钻联接牢固,送风并进行试运转,一切正常后方准作业。
②检查作业地点支护情况,进行敲帮问顶,确保作业安全。
(2)打眼操作
①严格按设计要求的眼位、眼深、角度进行打眼。
②打眼时必须指派专人监护帮、顶。
③打眼时先慢钻进,待钻进50~100毫米后,再进行正常钻进。
④打眼时,操作人员必须做到袖口紧、领口紧、衣角紧,不准戴手套,不准敞怀,不准把毛巾露到衣领外。
⑤开眼或钻眼过程中,不准用手直接扶、托钻杆或用手掏眼口的煤、岩粉。
⑥当风煤钻发生转动困难或发生异常声响时,必须停止钻进,查找原因,及时处理。
⑦需要套钎时先停风、接钻杆时必须联接牢固
(3)收尾工作
①钻眼完毕,要用压风吹净眼内的煤、岩粉。
②风煤钻用完后,撤离作业地点,并将风管路盘放整齐。
3、采用三级煤矿许用安全炸药、毫秒电雷管,电雷管延时计算如下:
爆破材料:
毫秒电雷管和矿用乳化炸药(三级煤矿安全许用炸药)。
采用MFB—200型起爆器起爆,配用直径为1毫米的铜芯电缆作爆破母线,母线长200m(10403补掘开切眼100m,10403运输巷100m)。
(1)R母=ρL/S=1.1908×
10-7×
200/3.14×
0.00052=30.34Ω。
(2)串联电阻:
R串=2.5×
14(一次起爆最多雷管)=35.00Ω。
(3)总电阻R母+R串=30.34+35.00=65.34Ω。
(4)MFD—100型放炮器电压峰值为1800V。
(5)起爆电流:
I=U/R=1800/65.34=27.548A>2A,放炮器选择合适。
联线方式:
串联
4、装配引药:
要在顶板完好、避开电气设备的安全地点进行装配,利用专门的绝缘工具扎眼,不能直接用雷管或用其它工具代替扎眼,不能将雷管斜插于药卷上;
装好后,脚线要轻轻缠在药卷上,接头要扭接成短路。
5、装药联线:
装药前必须检查工作面的瓦斯浓度,如果瓦斯浓度超过0.8%时,要首先进行处理,等瓦斯浓度在安全范围内方可装药;
药卷要轻轻地用竹杆推入眼孔,不得用力冲撞,脚线必须悬空,防治淋水,不得与金属物接触。
6、放炮:
放炮地点:
掘进期间放炮地点:
10403运输巷距离10403补掘回风巷开口点以西100米处(遇断层揭穿煤层期间放炮地点:
地面。
当遇断层煤层断失时,要及时探明断层及煤层位置,并采取相应的防突措施。
揭穿煤层放炮时,必须在地面放炮,并撤出井下所有人员,断开井下所有电气设备的电源,仅保留井底水仓、监控设备、局部通风机的供电电源)。
采用远距离放炮,放炮30分钟后,由安全员、瓦检员先行进入工作面检查瓦斯和其它安全状况,经检查确认无安全隐患后,方可准许其他人员进入工作面。
⑴撤人范围、设岗地点
撤人范围:
10403补掘开切眼、10403运输巷、10403采面、10403回风巷、+1200回风石门、+1200轨道石门、+1200运输车场。
设岗地点(共3处):
岗1:
+1200运输车场与轨道下山连接处的+1200运输车场内。
岗2:
10403运输巷距离10403补掘回风巷开口点以西100米处。
岗3:
回风下山与+1200回风石门连接处以下3米处的回风下山内。
⑵断电范围:
T1、T2的断电范围为10403补掘开切眼、10403回风巷与+1200回风石门联络巷小绞车、10403回风巷所有的电气设备(探水钻、刮板运输机、潜水泵等)。
工作面瓦斯浓度超过0.8%时,不能放炮;
放炮员要在安全地点(有掩护的弯道或躲避硐室内)给电放炮,放炮母线长200米,放炮员要在距放炮地点100米以外的安全地点给电放炮,放炮时要在一切可能进入放炮地点的入口处设岗;
并按照“三人连锁”放炮制度进行放炮。
放炮后,放炮母线要扭结在一起。
放炮器钥匙由放炮员随携带,不得转交他人。
放炮时,工作面所有的人员应撤离至距离10403开切眼掘进工作面放炮地点100米以外的安全地点(10403运输巷)。
7、瞎炮的处理:
线路问题造成的:
利用瞬发电雷管时要等5分钟,利用延期电雷管时要等15分钟方可进行检查。
其它原因造成的:
距瞎炮30CM平行打眼,重新装药起爆。
瞎炮要当班处理,处理不完的,必须要与下班共同处理
(二)运输
1、10403补掘开切眼掘进工作面采用SGB-630/80A刮板运输机运输,10403运输巷采用SGB-630/80A刮板运输机、800型皮带运输机、转入+1158煤仓,经皮带下山皮带运输机,主副平硐皮带运输机,经主平硐皮带最后经地面旋转皮带运出地面。
运煤(岩)路线如下:
掘进面人工攉煤、岩→SGB-630/80A刮板运输机运输→转载至10403运输巷采用SGB-630/80A刮板运输机、800型皮带运输机→+1158煤仓→皮带下山、主副井联络巷、主平硐1.0米皮带运输机运输→地面旋转皮带→地面。
运料路线如下:
地面人工装车→副平硐特殊防爆蓄电式电机车推运→轨道下山1.6m绞车下放→+1200运输车场、+1200轨道石门人工推车→11.4KW小绞车下放→10403回风巷人工推运至10403采面上出口→人工搬运途至10403采面、10403运输巷、10403补掘开切眼掘进工作面。
2、人力推车安全措施
(1)巷道坡度大于7‰时,严禁人力推车。
(2)人力推车时一次只准推一辆车。
严禁在矿车的两侧推车。
同向推车的间距,在轨道的坡度小于或等于5‰时,不得小于10m;
坡度大于5‰时,不得小于30m。
(3)推车时必须时刻注意前方,在开始推车、停车、掉道、发现前方有人或障碍物、从坡度较大的地方向下推车以及接近道岔、弯道、巷道口、风门、硐室门口时,推车人员必须及时发出警号。
(4)不准在能自动滑行的坡道上停放车辆,确需停放时,必须用可靠的制动器将车辆稳住。
(5)矿车装料严禁超高、超宽(以不超出矿车内侧棱角沿为宜)。
(6)推车掉道时,在前、后要设置警戒,然后再进行处理。
(三)临时支护
1、打眼之前和放炮之后,应及时将前探梁前移到工作面迎头。
前探梁应利用2根9号工字钢制作而成,每根长4米,用专门的装置固定在锚杆上(2根工字钢的平行间距中-中不大于100CM),每根前探梁利用3个专门的装置固定在锚杆上。
临时点柱采用长2.5M单体液压支柱。
2、严禁空顶作业。
(四)单体液压支柱支护作业
1、支柱前的准备工作
(1)通知乳化液泵站开泵供液。
(2)根据支护高度选择并备齐支柱。
(3)备齐注液枪、卸载手柄、水平销、支柱定位卡具、锹、镐、大锤、斧子、锯等工具。
(4)检查供液管路是否完好。
(5)检查工作地点及周围顶板、煤帮状态,确保作业人员的安全。
2、支护操作
(1)根据要求量好柱距、排距确定柱位,并清理柱位浮煤,啄出柱窝或麻面,需穿柱鞋时,将柱鞋平放在柱位上。
(2)架设金属铰接顶梁支柱应遵循下列程序:
挂梁、插水平销、背顶、打紧水平销,清理和定支柱位;
竖立支柱,清洗注液阀煤粉,供液升柱。
(3)挂梁支柱时,1人站在支架完整处,两手抓住铰接顶梁将其插入已安设好的顶梁两耳中,另一人站在人行道,插上顶梁园销并用锤将圆销打紧。
(4)支柱时,人员要站在该支柱地点上方操作,1人扶柱,将手柄和注液阀调整到规定位置,并根据要求找好迎山;
另1人用注液枪清洗注液阀嘴,然后将注液枪卡套卡紧注液阀,开动手柄均匀供液升柱,使柱爪卡住梁牙或柱帽,并供液使支柱达到规定的初撑力。
(5)若采面或巷道倾角≥15°
时,升柱后要及时栓好防倒链(绳)。
(6)架设工作结束后,必须对初撑力达不到要求的支柱进行二次注液;
新设支柱初撑力:
90KN。
(7)注液枪用完后,应及时悬挂在支柱手把体上。
3、注意事项
必须按照巷道施工断面图要求进行支护。
(01)挂梁时,顶梁应摆平。
(02)打水平销时,应从下向上打(巷道施工时,从巷道外向巷道内)。
(03)所有柱、梁的注液阀、水平销及手把体的方向要一致。
(04)严禁使用失效和损坏的支柱、顶梁和柱鞋。
(05)顶梁与顶板应平整接触,若顶板不平或局部冒顶时,必须用木料背实。
(06)不准将支柱架设在浮煤(矸)上,坚硬底板要刨柱窝、麻面,底板松软时,支柱必须穿鞋。
(07)必须根据支护高度的变化,选用相应高度的支柱,单体液压支柱支设最大高度应小于支柱设计最大高度0.1m,最小高度应大于支柱设计最小高度0.2m,严禁超高支设。
(08)不准站在输送机上或跨着正在运转的输送机进行支护。
(09)调整顶梁、架设支柱时,其下方5m内不得有人。
(10)不得用手镐或其他工具代替卸载手柄。
(11)采面单体液压支柱三用阀不得正对人行道。
(12)在乳化液泵停开期间,严禁对承载支柱进行降柱操作。
(13)煤层倾角超过25°
时,必须采取挖柱窝或迎山支设措施,使支柱大体上垂直于顶板。
(14)支柱工
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- 关 键 词:
- 掘开 作业 规程