0021D掘进作业规程Word格式.docx
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第四节压风自救系统12
第五节人员定位系统12
第六节紧急避险系统12
第七章生产系统13
第一节通风系统13
第二节压风系统13
第三节防尘供水系统13
第四节供电系统13
第五节排水系统13
第六节运输系统13
第八章劳动组织及主要技术经济指标14
第一节劳动组织14
第二节主要经济指标14
第九章安全技术措施15
第一节“一通三防”管理安全技术措施15
第二节掘进安全技术措施18
第三节防治水与排水安全技术措施23
第四节机电安全技术措施25
第五节运输安全技术措施26
第六节其它安全技术措施28
附图35
附图10021D工作面综合柱状图35
附图2生产系统示意图36
附图3通风系统示意图37
附图4避灾路线示意图38
附图5防尘、供水系统示意图39
附图6压风、排水系统示意图40
附图7甲烷传感器布置示意图41
附图8供水施救示意图42
附图9压风自救示意图43
附图10人员定位系统示意图44
附图11除尘装置使用示意图45
附图1210.5㎡金属拱形支架支护断面图(单位:
mm)46
附图1310.5㎡金属拱形支架炮眼布置图及放炮说明书(单位:
mm)47
附图1410.4m2金属拱形支架支护断面图(单位:
mm)48
附图1510.4m2金属拱形支架炮眼布置图及放炮说明书(单位:
mm)49
附图16平顶拱金属支架支护断面图(单位:
mm)50
附图17平顶拱金属支架炮眼布置图(单位:
mm)51
附图18亮面后平顶拱金属支架支护断面图52
附图19掘进机截割路线图53
附图20安全监控布置、接线图54
附图21供电系统图55
第一章概述
第一节概述
一、巷道名称
本《作业规程》掘进的巷道为[风道绕道、风道、运道、切眼]
二、掘进的目的
掘进的目的:
为0021D综采工作面安装、回采做准备。
三、巷道设计长度
巷道设计长度:
1736m
四、预计开竣工时间
2013年08月~2014年04月
五、为了保证生产安全,依照《煤矿安全规程》、《安全技术操作规程》制定本规程,凡本工作面作业人员必须经过培训,考试合格后持证上岗;
本工作面检查指导人员,必须学习掌握本规程。
第二节依据
一、采区设计说明书及批准时间
采区设计说明书名称为《0021D综采工作面设计》,批准时间为:
2011年4月5日。
二、地质说明书及批准时间
地质说明书名称为《0021D掘进地质说明书》,批准时间为:
2012年12月26日。
三、《煤矿安全规程》、《安全技术种操作规程》。
第二章地面相对位置及水文地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
该工作面为一水平东一采区第12-2煤层,地面标高+32~+36.6m,工作面标高-330~-340m,该掌北部无工程,东部为工业广场保安煤柱带,南部为1022D采空区,西部为1021D采空区。
上覆为0091采空区、1091采空区、1091上采空区、1091Ⅱ采空区、1091Ⅲ采空区,1093泄水巷,下伏为西一皮带巷、西一轨道巷、-365回风巷及火药库。
第二节煤(岩)层赋存特征
一、煤(岩)层赋存特征
该工作面煤层为复杂结构,煤层中部含一层灰色细砂岩夹矸,厚约0.4m。
砂岩夹矸上部煤层发育稳定,多以镜煤、暗煤为主,呈沥青光泽,煤质较好;
下部以暗煤为主,含碳泥岩夹矸,煤质较差。
煤层厚度:
4.2~5.0m,平均煤厚为4.87m,煤层倾角1~10°
,平均倾角5°
。
表2-112-2煤层顶底板情况表
顶底板名称
岩石名称
厚度(m)
抗压强度
(MPa)
抗拉强度(MPa)
岩性特征
直接顶
细砂岩~粉砂岩
19.87
117.8
7.57
上部为深灰色~灰色,致密坚硬,断口参差状.植物化石密集,有擦痕,节理发育。
中部为灰色,粘土胶结,松散,遇水变软,斜层理和交错层理,含大量茎化石。
下部为深灰色,组织致密,具波状层理,灰色,底部颗粒渐细。
伪顶
腐泥质泥岩
0~0.5
59.8
4.63
黑~灰黑色,块状,贝壳状断口,局部缺失。
直接底
5.44
93.0
3.81
灰黑色~灰色,上部含大量植物根化石,致密块状,下部钙泥质胶结,裂隙方解石充填。
第三节水文地质
一、水文地质情况:
该工程位于12-2煤层,受煤12-2底板水影响,上覆0021B采空区。
东部为工业广场保安煤柱带,水文地质条件中等。
正常涌水量0.1m3/min,最大涌水量0.3m3/min。
第四节瓦斯、煤尘及自然发火情况
一、瓦斯、煤尘及自然发火情况
1、瓦斯绝对涌出量:
0.16m3/min
2、二氧化碳绝对涌出量:
绝对涌出量0.93m3/min
3、煤尘爆炸指数:
煤尘爆炸指数44.02%
4、煤层自然发火期:
8个月。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
一、巷道布置
0021D掘进工作面具体参数见下表:
表3-1巷道布置及参数表
工作面
名称
区段
工程量(m)
支护形式
巷道规格(m)
棚距(m)
备注
0021D掘进工作面
运道
AB
710
架棚
4.0×
2.7
(4.3×
2.6)
0.6
切眼
BC
170
4.3×
2.5
风道
CD
675
2.6
风道绕道
DE
146
EF
35
需掘进工程量(m)
1736
第二节支护设计
一、支护设计
1、顶底板分析
12-2煤层直接顶上部为深灰色~灰色,致密坚硬,断口参差状.植物化石密集,有擦痕,节理发育。
下部为深灰色,组织致密,具波状层理,灰色,底部颗粒渐细;
伪顶为黑~灰黑色,块状,贝壳状断口,局部缺失;
直接底为灰黑色~灰色,上部含大量植物根化石,致密块状,下部钙泥质胶结,裂隙方解石充填。
2、地应力分析
水平地应力方向为NE136°
;
风道、运道、风道绕道EF段设计方向与水平地应力方向夹角为32°
,巷道侧压较小,有利于支护。
切眼、风道绕道DE段设计方向与水平地应力方向夹角为124°
,巷道侧压较大,不利于支护。
3、采动影响及地质构造分析
该掌北部无工程,东部为工业广场保安煤柱带,南部为1022D采空区,西部为1021D采空区。
本区域地质条件较复杂,断裂构造发育。
受断层影响煤层产状及煤厚变化较大,影响掘进的断层具体情况见下表:
构造名称
倾向(゜)
倾角(゜)
性质
落差(m)
预测位置(m)
对掘进影响程度
F27
6
81
正断层
7.0
边眼距运道11m
有较大影响
53
3.0
运道距切眼50m
FS170
347
67
0.8
运道距切眼149m
有一定影响
FS169
349
52
1.0
风道距切眼83m
FS176
340
66
1.3
风道距切眼162m
F18
36
61
风道距切眼460m
4、25U10.5㎡金属拱型支架间距验算及选择、确定:
①巷道顶板压力
Pt=α×
L2×
r×
a×
9.8
Pt-巷道顶板压力(KN);
α-承载系数α=1÷
3f;
f-普氏系数(取1.1);
L-巷道掘进宽度(m),
r-顶板煤岩容重(1.53t/m3);
a-金属拱形支架架间距(m)。
②矿用金属拱形支架额定载荷
P10.5=338.9~395KN
③计算棚距
依据P10.5>
Pt=α×
a10.5<
p10.5/αL2r×
=p10.5/αL2r×
=338.9~395/(1÷
3.3)×
4.42×
1.53×
=3.851~4.491m
④棚距确定:
经上述验算,25U型钢,10.5㎡金属拱形支架间距3.8m能满足支架额定载荷,考虑本工作面为复采区域有采动影响,工作面条件复杂,根据我矿支护经验,现场选取棚距0.6m。
5、10.4㎡金属拱形支架间距验算及选择、确定:
P10.4=304.2~359.5KN
依据P10.4>
A10.4<
p10.4/αL²
=p10.4/αL2r×
=304.2~359.5/(1÷
4.7²
×
=3.029~3.58m
经上述验算,25U型钢,10.4㎡金属拱形支架间距3.0m能满足支架额定载荷,根据我矿支护经验,现场选取棚距0.6m。
6、平顶拱形支架间距验算及选择、确定:
P平顶拱=271.2~308.5KN
依据P平顶拱>
A平顶拱<
p平顶拱/αL2r×
=p平顶拱/αL2r×
=271.2~308.5/(1÷
3.3)4.72×
=2.703~3.072m
经上述验算,平顶拱形支架间距2.7m能满足支架额定载荷,根据我矿支护经验,现场选取棚距0.6m。
第三节支护要求及验收标准
根据设计,0021D掘进工作面金属拱形支架支护验收标准:
1、净宽、净高、支架间距、搭接、卡距、柱窝如下表
项目
地点
净宽
(mm)
净高
支架间距
搭接
卡距
柱窝
储带仓50m
4300
2600
600
400
300
200
4000
2700
350
250
2500
验收标准
(0,+100)
(-30,+100)
(-50,+50)
(-40,0)
(-20,+20)
不小于设计值
2、支架前倾后仰:
水平巷道允许偏差1°
(1m垂线不大于17mm);
倾斜巷道支架架设要迎山有劲(每上山起坡6~8°
,出1°
迎山角),迎山角允许偏差1°
,不得抢、退山。
3、卡缆:
采用25U卡缆,每架支架使用七付卡缆,即上顶中间一付,两帮搭接处各三付,搭接处卡缆包两头,接口严密,卡缆上齐上紧,卡缆螺栓扭矩:
≥150N·
m。
4、支架梁扭距:
≤50mm。
梁水平度:
≤40mm。
5、支拉杆位置:
每架三道,上顶中间一道,两帮搭接中间卡缆处各一道;
支拉杆规格:
(长×
宽×
厚)=480×
60×
5mm角钢,眼距424mm。
6、巷道插背:
采用木质背板插背,木质背板规格:
厚)=800×
100×
50mm;
背板间距:
上顶不大于150mm,两帮不大于200mm;
上顶背实,充分接顶。
7、机掘最大临时控顶距1200mm,炮掘最大临时控顶距900mm。
第四章施工工艺
第一节施工方法
一、施工方法
以机掘为主,巷道开口及拐弯处采用炮掘,刮板输送机(胶带输送机)运输煤(矸)。
二、施工工序
1、炮掘
首先将溜子机尾接到掘进迎头,然后按爆破说明书的规定打眼放炮崩出荒断面,人工手镐找掉,刨出完整的断面,将前探梁(前探梁规格:
由两根长2.5m,80mm槽钢背靠背焊接而成)串至掘进迎头、上梁、上好上顶支拉杆、木质背板背顶、挖窝子、戳腿、紧卡缆、上好两帮金属支拉杆、木质背板插背好两帮、打好机尾压柱,将煤出清,完成一个工艺循环。
2、机掘
首先将溜子机尾接到掘进机转载下,然后开机割煤,割出完整的断面后,再进行找掉工作,将前探梁(前探梁规格:
由两根长2.5m,80mm槽钢背靠背焊接而成)串至掘进迎头、上梁、上好上顶支拉杆、木质背板背顶、挖窝子、戳腿、紧卡缆、上好两帮金属支拉杆、木质背板插背好两帮,完成一个工艺循环。
三、施工顺序
1、按设计位置掘进0021D风道绕道、0021D风道。
2、按设计位置掘进0021D运道、切眼与0021D风道贯通。
第二节装载与运输
一、装煤(矸)方式
采用EBZ-135型掘进机破煤(矸)、装煤(矸)。
二、运输方式
采用胶带输送机、刮板输送机运输煤(矸)。
第三节管线敷设
0021D运道非采面侧敷设三趟信号线、二趟电缆、三趟Ф108mm管路,由上至下为电话线、监测线、信号线、掘进机电缆、备用排水线、供水管路、压风管路、排水管路,并按标准吊挂、随掘进及时向前延接。
第四节设备及工具配备
表4-2掘进机电设备一览表
序号
设备名称
设备型号
单位
数量
1
胶带输送机
SDJ-44
部
2
SDJ-150
3
SDJ-80
4
刮板输送机
SGW-40T
5
局部通风机
FBDNO.5.6-2×
15
台
潜水泵
BQW45-20-5.5/N
备用2台
7
BQS60-60-22/N
备用
8
电话
KTH-33
9
煤电钻
MZ-15
10
掘进机(带转载)
EBZ-135
11
开关
BQD-120
备用1台
12
QBZ-80(80N)
23
备用4台
13
QJZ4
(2)×
120
14
QJZ-315
KBZ2-400/660(1140)
16
KBZ2-630/660(1140)
17
电缆
MY-0.38/0.66
m
1800
18
综保(照明、煤电钻)
ZB-2.5
19
绞车
JD-1
JD-1.6
JH-5T
20
管路
Ф108mm
5400
21
除尘设备
KCS-140型
套
第五章通风系统
第一节通风系统
一、0021D掘进工作面风量计算
施工过程中,掘进工作面采用局部通风机压入式通风。
掘进工作面实际需要风量,应按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量分别进行计算,然后取其中最大值。
(一)按瓦斯涌出量计算
Q掘=q掘×
K掘/(C-C0)(m3/min)
=0.16×
1.2/(0.008-0.00)
=24m3/min
式中:
Q掘—掘进工作面需要风量,m3/min;
q掘—掘进工作面回风流中绝对瓦斯涌出量,0.16m³
/mim;
K掘—掘进工作面瓦斯涌出不均衡备用风量系数(K掘=1.2);
C—回风流瓦斯允许浓度,不超过0.8%,取0.008;
C0—进风流瓦斯浓度,不超过0.5%,取0.00。
(二)按二氧化碳涌出量计算
=0.93×
1.2/(0.015-0.005)
=111.6m3/min
q掘—掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量,0.93m3/min;
K掘—掘进工作面二氧化碳涌出不均衡备用风量系数(K掘=1.2);
C—回风流二氧化碳允许浓度,不超过1.5%,取0.015;
CO—进风流二氧化碳浓度,不超过0.5%,取0.005。
(三)按炸药量计算
三级煤矿许用炸药:
Q掘=10×
A(m3/min)
=10×
9.15
=91.5m3/min
A—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,9.15kg;
10—每千克三级煤矿许用炸药需风量,m3/min。
根据以上计算,掘进工作面风量按炸药量选取,确定工作面风量为91.5m3/min。
(四)风量验算
1.按掘进工作面同时作业人数验算
Q掘=4×
N(m3/min)
=4×
27
=108m3/min
N—掘进工作面同时工作的最多人数,27人;
4—每人每分钟需风量,m3/min;
2.按风速进行验算;
有瓦斯涌出岩巷、半煤巷和煤巷:
15×
Smax≤Q掘≤240×
Smin
9.19≤Q掘≤240×
9.08
137.85m3/min≤Q掘≤2179.2m3/min
Smin—掘进工作面巷道的最小净断面积,(10.5㎡金属拱型支架净断面为9.08㎡)。
净断面S=B(h-0.1075B)
式中B—巷道净宽度,取4.0m
h—巷道净高度,取2.7m
S=4.0×
(2.7-0.1075×
4.0)
≈9.08㎡
Smax—掘进工作面巷道的最大净断面积,(10.4㎡金属拱型支架净断面为9.19㎡)。
式中B—巷道净宽度,取4.3m
h—巷道净高度,取2.6m
S=4.3×
(2.6-0.1075×
4.3)
≈9.19㎡
3.有除尘装置(除尘装置)的掘进工作面风量验算,工作面选取除尘装置型号为KCS-140型,吸风量为126m³
/min。
Q掘=Q吸+Qmin(m3/min)
=126+137.85
=263.85m3/min
Qmin=60×
Vmin×
S效(m3/min)
=60×
0.25×
9.19
=137.85m3/min
式中:
Q掘—压入式局扇风筒出口风量,m3/min;
Q吸—除尘装置(风机)吸入风量,126m3/min,(瓦斯浓度必须<0.8%)。
Qmin—满足巷道最低允许风速时的风量,m3/min;
Vmin—巷道允许的最低风速(有瓦斯涌出的巷道取0.25m/s);
S效—巷道的有效通风断面积,9.19m2。
根据上述验算,校正工作面所需风量为263.85m3/min,选取FBDNO.5.6-2×
15对旋压入式局部通风机(风量280~447m3/min,风压440~5030Pa,实际吸风量为300m3/min)满足要求。
(五)局部通风机安装地点巷道的最小需风量计算
Q=Q扇×
Ii+15×
S(m3/min)
Q=300×
1+15×
9.08
=436.2m3/min
Q—局部通风机安装地点巷道最小需风量,m3/min;
Q局—局部通风机吸风量,300m3/min;
Ii—巷道内并联使用的局部通风机台数,1台;
S—局部通风机吸风口到掘进巷道口间巷道的最大断面积,9.08m2;
15—按有瓦斯涌出岩巷、半煤岩巷、煤巷最低允许风速0.25m/s的换算系数。
安装局部通风机所在巷道(0021D联络巷)实际风量为657.6m³
/min,大于436.2m3/min,满足使用要求。
第六章紧急避险六大系统
第一节安全监测系统
传感器安装均采用带有“MA”标志的传感器。
1、监测信号传输系统:
由KJ101N监测系统直接与井下监控分站进行通讯,其传输路线为:
(1)0021D风道→1020皮带巷→1030斜井→1040回风巷→1048大巷→副井→地面监测机房。
(2)0021D运道→1020皮带巷→1030斜井→1040回风巷→1048大巷→副井→地面监测机房。
通讯电缆规格:
MHYVR1mm2×
4×
7-0.43阻燃电缆。
2、甲烷传感器的安装:
工作面开工前,提交安装监测设备申请,通风区负责安装瓦斯监测线路和探头。
甲烷传感器型号KJ101-45B,在掘进工作面距掘进迎头2-5m回风风流中设置一个甲烷传感器T1,掘进工作面距回风口10~15m处设置甲烷传感器T2;
吊挂标准:
距顶板≤300mm,距巷帮≥200mm;
掘进工作面悬挂便携式瓦斯报警仪T0与T1挂在一起。
T1的报警浓度≥0.8%,断电浓度≥0.8%,复电浓度<0.8%,断电范围:
掘进工作面巷道内全部非本质安全型电气设备。
T2的报警浓度≥0.8%,断电浓度≥0.8%,复电浓度<0.8%,断电范围:
T0报警浓度≥1.0%。
3、烟雾传感
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- 0021 掘进 作业 规程