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何庄矿水仓位于副井以北,西接原有水仓交岔点。
水仓分为内外两水仓,外水仓(4号)设计总长度267.4米,内水仓(3号)设计总长度185.75米;
巷道采用锚网喷支护。
第二节编写依据
一、《何庄矿初步设计说明书》、《何庄矿施工组织设计》。
二、《煤矿安全规程》(2011年版)、《煤矿安全技术操作规程》、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》等。
三、《矿山井巷工程施工及验收规范》(GBJ213-90)、《矿建“一通三防”安全管理规定》、《煤矿安全质量标准化及考核评级办法》。
第二章掘进地质说明书
位置
位于副井底北部1#、2#水仓绞车房处
概
况
邻区
东邻2#水仓西部4#水仓(未施工)北为井底绕巷
地面
从澡堂联建楼、职工宿舍楼、变电站、水处理净化站下方穿过
对
采
掘
影
响
程
度
地质构造
该巷道所在区域为单斜构造地质条件简单。
据三维地震勘探资料显示该巷道区域内无断层构造,岩层走向246°
~262°
,倾向344°
~352°
,倾角23°
~30°
井巷层位及
其围岩性质
该巷道位于二1煤层以上72米左右,据二期工程地质资料显示,其围岩层位由北上向南下依次为:
⑴砂岩灰白色层状坚硬厚49.98~51m ⑵碳质泥岩灰黑色含植物化石 厚2.72~3.0m ⑶砂质泥岩深灰色含黄铁矿结合厚5.43~5.5m ⑷四3煤黑色质软疏松 厚0.1~0.3m ⑸砂质泥岩灰黑色坚硬厚7.61~7.7m ⑹中粒砂岩灰色含云母及植物化石厚5.98~6.2m ⑺砂质泥岩深灰色薄分层 厚5.43~5.6m ⑻细粒砂岩 浅灰色含云母及暗色矿物质 厚17.39~17.5m ⑼二2煤 黑色 粉状 厚0.5~1.8m ⑽中粒砂岩 灰色 致密夹薄层粉砂岩 厚5.7~6.2m ⑾泥岩 灰黑色 块状 含海百合茎化石 厚2.1~2.3m(12)二1煤黑色粉状染手厚6.5~7.6m。
水文条件及充水因素
本区水文地质条件简单,主要以砂岩裂隙含水为主,含水性弱,导水性差透水性小。
水量预计及防排水能力
预计在掘进过程中涌水量为3~5m3/h
瓦斯
瓦斯可能会随着煤层揭露而涌出,预计在掘进过程中瓦斯绝对涌出量最大为1m3/h
第三章水仓支护说明
第一节巷道布置
一、附:
巷道布置平面图
二、巷道断面形状及断面尺寸
1、断面形状
水仓设计断面为直墙半圆拱,锚网喷支护。
2、断面尺寸
2-2断面巷道掘宽4840mm,掘高3560mm,S(掘)=14.71m2;
净宽4600mm,净高3440mm,S(净)=13.55m2,巷道直墙高1140mm。
临时供水管路距离底板1.0m,临时供风管在供水管上200mm,吊挂在巷道东帮,风筒距离底板1.5m,吊挂在巷道东帮;
电缆距离底板1.0m,吊挂在巷道西帮。
轨道轨距600mm,轨枕间距1.0m。
附:
水仓断面图、锚杆支护图
第二节巷道支护设计
一、支护特征
水仓采用:
锚杆、锚网、喷射混凝土支护。
二、支护参数巷道支护材料规格见
巷道支护材料规格表单位:
mm
序号
巷道参数项目
水仓
1
锚杆
规格
Φ22×
2200mm
材质
螺纹钢
丝扣
Φ22mm
孔深
2100±
50mm
锚固力
≥70KN
扭力矩
≥260N.m
外露长度
30~50mm
2
锚固剂
规格
EZ2360,CK2360
3
锚杆垫片
δ10×
150×
150mm
中孔
Φ22~24mm
4
金属网
8#钢丝方格网,网孔80×
80mm,
网片1000×
1500mm
三、支护形式
1、临时支护
掘进工作面采用前探梁作为临时支护,临时支护与永久支护最大距离不超过2m。
前探梁采用2寸钢管加工制作,长4m,共3根;
每个前探梁用2个悬吊点固定,并用金属网将前探梁与顶板之间背紧背牢。
放炮后及时迁移前探梁至迎头。
移前探梁时,施工人员要分工明确,协调配合,服从指挥,防止操作过程中前探梁及前探梁卡脱落伤人。
喷浆时可暂时去掉前探梁,掘进时仍要挂上前探梁。
2、一次支护
采用风钻打锚杆。
打锚杆前先检查巷道尺寸,小于设计尺寸的刷至设计断面再打锚杆。
锚杆采用φ22×
2200mm螺纹钢锚杆,间排距700×
700mm,误差±
100mm内,每个锚杆用锚固剂一支。
锚杆托盘紧贴岩面,锚杆外露长度不大于50mm。
锚杆与岩面垂直,角度不小于75°
,拱顶锚杆锚固力≥80KN,帮部锚杆锚固力≥70KN。
网片规格:
1000×
1500mm,搭接长度100mm,联网时,用14#铁丝连网,要拧紧压平,每两格连一次。
3、永久支护
永久支护采用锚网+喷射混凝土支护。
1)、挂网打锚杆前检查施工地点的安全情况;
检查巷道尺寸是否合格,合格后,开始挂网打锚杆。
2)、挂网前2-2断面宽4840mm,高3560mm;
喷浆后巷道断面净宽4600mm,净高3440mm,巷道中线左右各2300mm。
四、支护工艺
1、金属网安装工艺:
网片规格为1000×
1500mm的金属网,网格为80×
80mm。
挂网前先进行敲帮问顶,处理危岩活石,该项工作结束后,将前探梁窜至迎头,金属网铺到前探梁上,网要铺平铺展,开始打锚杆,待打锚杆结束后将网补联好。
铺网搭接长度100mm。
联网时,用14#铁丝连网,要拧紧压平,每两格连一次。
2、锚杆安装工艺
工艺流程:
定眼位→打眼→吹眼→装药卷→搅拌→凝固→紧固托盘。
1)打锚杆眼
打眼前,首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格,不符合作业规程要求时必须先进行处理;
打眼前要先敲帮问顶,仔细检查顶帮围岩情况,处理掉活石、危岩,确认安全后方可开始工作。
锚杆眼的位置要准确,眼位误差不得超过100mm,眼向误差不得大于15º
。
锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配,打眼时应在钎子上做好标志,严格按锚杆长度打眼,确保眼深度比锚杆长度小100mm。
打眼时,必须在临时支护的掩护下操作。
锚杆眼打好后,应将眼内的积水、岩粉清理干净。
打眼的顺序,应按由外向里先顶后帮的顺序依次进行。
打顶板锚杆眼按先中间后两边的顺序进行打眼,两帮锚杆由上往下打。
2)安装锚杆
安装前,应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净。
吹扫时,操作人员应站在孔口一侧,眼孔方向不得有人。
用锚杆把树脂锚固剂送入眼底,并使锚杆顶住树脂锚固剂,用专用搅拌器将锚杆与锚杆机联接,开动锚杆机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂,对锚固剂进行搅拌,直至锚杆达到设计深度,保证托盘、金属网紧贴巷道岩面。
每班必须对施工的锚杆由班组长或验收员进行验收,对不合格的锚杆必须重新补打。
4、喷射混凝土
1)喷射混凝土前的准备工作:
(1)应首先检查喷射地点的安全情况,用不小于2m的长柄工具找掉待喷段浮矸、活石、开裂的喷体,并按巷道设计要求首先确定出巷道轮廓线。
喷浆时首先确定出巷道两帮的位置,并在底板以上0.8m和起拱线处分别拉设一道铁丝,铁丝长度不得小于20m,铁丝两端要设在巷道成型比较完整、岩面贴近巷道轮廓线的部位,上、下两条铁丝要处在同一竖直面上。
以上工作完成后,在巷道拱顶及两肩窝处按上述要求分别拉设一道铁丝,标示出巷道轮廓线,喷浆过程中严格按铁丝标示出的巷道轮廓线施工。
铁丝要拉紧并安设牢固。
有欠挖的部位时,喷浆前要用风镐处理掉。
(2)清理喷射现场的矸石杂物,检查喷浆机是否完好并更换垫板和磨擦板。
将输料管、水管接至喷浆地点,管子要平直,不得有急弯,接头要严密。
然后送电空载试运转喷浆机,有跑风现象时要及时停机处理,工作中不得存在漏风现象。
严禁使用非抗静电的塑料管做输料管。
(3)喷射混凝土配比为水泥:
砂:
石子=1:
2:
2(重量比),石子粒径为5~10mm。
(4)检查锚网安装是否符合设计要求,发现问题及时处理,确保所有支护齐全有效。
喷射前必须用高压风水冲洗受喷面,对软岩和易风化岩石,要冲刷一段喷一段。
(5)喷射时工作人员必须佩带手套、防尘口罩等防护用品。
(6)对顶帮涌水处处理方法:
若巷道有大股或大面积的渗透水,应采取排、堵结合,以排为主的措施进行处理。
在渗透水的地点用导水管集中导出,周围用水泥固结,使成片漏水变成漏水点,当混凝土凝固后,再用砂浆封堵。
对一般渗水地点,应采用灰砂比1:
2,加大速凝剂掺入量、加大风压喷射,封住渗水部位。
2)喷浆
(1)喷射混凝土要求:
喷砼C25。
MK-1增强剂在拌料时加入,其用量为水泥用量的10%,以增强喷射砼的强度。
速凝剂掺入量一般为水泥重量的2.5~4%,喷拱取上限,有淋水时,可酌情加大速凝剂掺入量,速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。
(2)喷浆时严格执行先墙后拱、自下而上、分段喷浆的原则。
喷浆机的供风压力控制在0.4Mpa左右,水压应比风压高0.1MPa左右,加水量凭喷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,使喷射的混凝土无干斑、无流淌、粘着力强、回弹料少。
(3)喷浆过程中遇低凹处时,应先喷填,然后再进行正常喷浆。
喷枪头与受喷面应尽量保持垂直,喷拱时其最小角度不得小于70º
喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8~1.0m为宜。
喷头一般要按螺旋型轨迹运行,螺旋型圈直径为300mm。
喷头一圈压半圈均匀缓慢移动。
在相邻区段接茬要喷成斜交接茬。
(4)一次喷射厚度控制在80mm以内,喷厚不够时要及时复喷,复喷间隔时间不得超过2个小时。
否则应用高压水重新冲洗受喷面。
(5)喷射完毕,应立即收集回弹料,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或材料。
(6)喷浆机司机应由了解所用喷浆机性能的人员担任,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,再停风,最后关水。
严禁将喷射枪头对准人员,喷浆过程中当堵塞管子或突然停风、停电时,应先停止加料,关闭喷头水阀门,喷头应向下放置,喷头前方不准站人。
输料管堵塞时要采用敲击法疏通,如用高压风吹时,其风压不准超过4kg/cm2。
敲击时,人员要紧抱喷头,喷口要朝下方,不准对着人或用眼瞧喷口,用小锤由喷头向里逐段敲击,直至管路导通。
(7)喷射质量:
喷射要均匀,喷层无裂隙,无“穿裙,赤脚”现象。
喷浆后巷道墙要齐直,拱要圆滑,严禁出现凹凸不平现象。
喷体厚度要达到设计要求。
(8)喷浆时除必须做到围岩面用风水冲洗干净外,还应做到“五不喷”:
两帮基础挖不到底不喷;
巷道尺寸不合格不喷;
锚杆数量、质量不合格不喷;
中线、腰线不清楚或不准确时不喷;
混凝土配比不合格、搅拌不均匀不喷;
(9)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。
每月对喷砼进行检测,做一组砼试块,送有关单位作压力实验,砼试块抗压强度不小于C25。
第四章施工工艺
第一节施工方案
一、施工准备
施工前将压风管、水管、降尘管及各种电缆延至迎头15m左右,安设好控制总阀门及分阀门。
保证通讯、运输设施完好、齐全、路线畅通。
二、中线的标定
施工前,必须检查、校验中线,发现巷道偏离中线要及时调整。
发现三点不成一线时,要尽快通知测量部门重新标定。
施工过程中要根据推进度及时延长中线。
中线点至掘进工作面的距离不大于50m。
三、掘进方式
采用光面爆破落岩,全断面掘进,两掘一喷,一次成巷。
四、施工工序
交接班→接风水管→打眼→装药放炮→移前探梁→通风防尘→出矸洒水→打锚杆
五、施工方法
采用钻爆法,全断面掘进,掘进和支护单行作业。
打眼采用YT-28型风钻,毫秒电雷管正向爆破,串联引爆。
锚杆随掘随锚,采用P-60B耙斗机装岩,1吨固定式矿车承载,人工配合蓄电池电机车辅助运输。
耙矸机站人操作的一侧要加金属防护网,防止掉矸伤人。
耙矸机距掘进正头最近不小于7m,最远不大于35m。
第二节爆破说明书
一、炮眼布置图
爆破指标
序号
指标名称
单位
数量
炮眼利用率
%
95
5
一循环炮眼长度
m
100.2
工作面循环进尺
M
1.5
6
掘进一米炮眼长度
66.8
一循环实体岩量
m3
22.07
7
掘进一米装药消耗量
28.13
掘进一米岩量
14.71
8
掘进一米雷管消耗量
发
31
第三节装、运岩及给料方式
水仓采用轨道运输方式。
出矸:
放炮落下的岩石→扒矸机装矿车→井底车场绕道→副井→运送到地面。
给料:
地面料车→副井→运输石门→工作地点。
第四节管线及轨道敷设
一、风、水管路及电缆吊挂
1、在掘进施工中所敷设的电缆钩、风水管路、风筒等均应按断面图中规定的位置要求吊挂整齐牢固。
2、电缆钩每隔1.5m一个,同一段巷道内电缆钩的规格、吊挂高度要一至,电缆吊挂要整齐,垂度一致并不得超过50mm。
3、压风、水管接口要严密,不得出现跑风、漏水现象。
高压风、水分别用4″管和2″管接至掘进迎头后15m处,再使用高压胶管将风、水接至迎头;
风、水管路要随工作面前进及时延长,确保迎头正常使用。
4、压风、供水管用吊挂钩子顺巷道一帮吊挂整齐,吊挂风水管的钩子每隔4m一个,阀门、三通处适当增加。
5、风筒使用Φ600mm的胶质阻燃、抗静电风筒,风筒要环环吊挂齐直。
风筒出风口距迎头不得超过10m。
二、轨道敷设
水仓按需要铺设道轨,迎头掘进轨道的敷设必须符合《质量标准化验收标准》中的规定。
1、掘进期间铺设轨道,轨道采用24kg/m的统一轨型,轨距为600mm;
道轨轨枕间距1.0m。
永久轨道采用30kg/m的统一轨型,轨距为600mm。
2、轨道敷设标准:
轨道中心线偏差±
50mm,轨距误差为+5—+10mm,轨道接头间隙不大于10mm,轨道的两轨水平差不超过8mm,内错、高低差不大于5mm;
轨枕间距不大于1m,两端接头处为440mm。
有腰线巷道腰线至轨面不超过设计的±
50mm。
3、所有轨道应敷设平直,接头高低一致、平正,按线敷设,枕木要放平,轨道和枕木要用道钉钉牢。
夹板、螺丝、垫圈等部件必须齐全有效。
4、轨道铺好后,轨枕与底板之间用碴石填满捣实,浮矸不超过轨枕上平面。
轨道铺设图
第五节工程质量的检查与验收
工程质量验收标准表。
工程质量验收标准表
项目
工程质量要求及允许偏差
合格(mm)
优良(mm)
保证
1、锚杆的杆体用配件的材质、品种、规格、结构强度。
2、锚固剂的材质、配比、规格、性能。
符合设计要求和作业规程的规定
基本项目
1、巷道净宽
-50—+200
0—+150
2、巷道净高
3、锚固力
最低值不小于设计的90%
最低值
符合设计
6、锚杆安装质量
安装牢固,托板基本紧贴岩面,无松动。
完全符合
设计要求
7、锚网质量
80%以上符合要求
均符合要求
允许误差项目
允许误差(mm)
合格:
70%及其以上的实测值在允许偏差内,其余不影响安全使用。
优良:
90%及其以上的实测值在允许偏差内,其余不影响安全使用。
1、锚杆间距
-100—+100
2、锚杆孔深度
0—+50
3、锚杆角度
≥75°
4、锚杆外露长度
30-50
注:
第五章劳动组织及主要技术经济指标
第一节劳动组织
巷道掘进采用“三八”制(一天三班,每班八小时)组织生产,其中两个掘进班,一个支护班。
每掘进班组织1个循环,循环进尺1.6m。
劳动组织表表5.1
工种
劳动定员
出勤人数
掘一班
掘二班
喷浆班
队长
副队长
班长
直接工
25
22
耙矸机司机
辅助工
15
12
电工
合计
54
47
16
第二节循环作业图表
为保证正规循环作业的完成,迎头施工作业必须根据劳动组织的人员配备,合理安排工序,以充分利用工作时间,提高工时利用率。
正规循环作业图表
第三节主要技术经济指标
参见技术经济指标表
技术经济指标表表5.2
指标
备注
在册人数
人
单头
46
出勤率
%
85
循环进尺
1.6
月循环次数
个
60
按30天/月计算
月进尺
90
正规循环率按95%算
水泥消耗
t/m
0.36
容重1.3
砂消耗
0.736
容重1.5
9
石子消耗
10
11
第六章生产系统
第一节通风系统
一、掘进工作面风量计算
1、按瓦斯涌出量计算
本巷道为岩巷,经测量,掘进过程中无瓦斯涌出,不再计算。
2、同时工作最多人数计算
Q=4N=4×
31=124m3/min
式中:
N-工作面同时工作的最多人数(交接班时)
3、按同时放炮的最大炸药用量计算
Q掘=K×
A=7.37×
42.2=311.01m3/min
K—系数,全断面一次爆破取小值,分次放炮取大值k=7.37—9,取7.37
A—一次爆破最大炸药用量
4、按最低、最高允许风速验算
Qmin<Q掘<Qmax
Qmin=S×
Vmin
Qmax=S×
Vmax
S-掘进工作面面积
Vmin-岩巷允许的最低风速,取0.15m/s
Vmax-岩巷允许的最高风速,取4m/s
Qmin=14.71×
0.15×
60=132.39m3/min
Qmax=14.71×
4×
60=3530.4m3/min
拟选用2×
15KW局部通风机,风机吸风量510m3/min;
通过计算,选用2×
15KW局部通风机,可满足掘进工作面的风量要求。
二、局部通风机安装地点和通风系统
1、局部通风机安装地点
采用压入式通风,局部通风机安设在原水仓交岔点向南12m处,风机要设专人看管,每班进行风机自动倒台实验。
该处巷道的风速不得低于0.15m/s。
2、通风系统
进风:
地面→副井井筒→副井底→局部风机→水仓
回风:
水仓→井底车场→运输石门→充电硐室→回风井→地面
水仓通风系统示意图
第二节压风系统
风管可直接从副井底的供风管引接。
第三节防尘系统
施工巷道内应设有完善的供水管路供迎头正常使用,迎头掘进及防尘用水均有地面水源供给,根据矿井现场实际情况2寸钢管作为高压水管,管路采用快速接头连接。
防尘措施:
一、所有锚杆施工均采用湿式凿岩。
二、在距工作面正头50m范围内安设两组净化水幕,必须雾化程度良好且能覆盖巷道全断面。
三、各转载点必须安设喷头,实现转载点喷雾。
四、放炮前及放炮15min后必须先对巷道洒水降尘,装药时必须使用水泡泥封孔。
五、定期冲刷巷道顶、帮和风筒上积尘。
六、作业人员必须配戴防尘口罩,加强个人防护。
七、加强通风管理,净化风流,防止粉尘飞扬。
防尘管路的敷设及防尘设施的布置。
八、喷浆时,要有喷雾除尘装置。
供水路线:
水管可以直接从副井底的水管引接。
敷设标准:
供水管路在安装过程中每隔50米要安装三通阀门,供施工过程中装设喷雾除尘装置。
第四节防、灭火
一、入井人员严禁穿化纤衣服,严禁携带烟火和易燃物品.
二、井下使用的润滑油等易燃物品,必须放在盖严的铁桶内并有专人定期送到地面处理,不得乱放乱扔。
严禁将剩油废油泼洒在巷道或硐室内。
三、井下一切电器设备严禁失爆。
四、巷道内禁止存放油料、棉纱,并配备两个灭火器,距离迎头50m。
五、严禁在井下检修矿灯。
六、井下一旦发生火灾,应视火灾性质、通风和瓦斯情况,立即采取一切可能的方法直接灭火,控制火势,并及时汇报调度,并按照避火灾路线,将受火灾威胁区域内的所有人员撤至安全地点。
七、电气设备着火时,应先切断电源,并只准使用不导电的灭火器材灭火。
第五节瓦斯检查安全监测系统
一、瓦斯检查
1、水仓掘进工作面每班检查瓦斯次数不少于3次,间隔时间2~3小时;
每次检查结果必须认真、及时的记入到瓦斯检查手册和检查地点的瓦斯记录牌上;
瓦斯牌记录牌、瓦斯检查手册和瓦斯日报表的数据必须相符,做到“三对照”。
2、当掘进工作面及其它地点风流中、电动机或其它开关地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时,必须停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。
3、当掘进工作面及其它巷道内,体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2%时,附近20m内必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。
4、对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电器设备,必须在瓦斯浓度降到1%以下时,方可人工通电启动。
5、瓦斯浓度超过本规程有关规定时,瓦斯检查员有权责令现场人员停止工作,并撤到安全地点。
二、瓦斯监测
由于水仓属开拓巷道,该巷道掘进期间必须采用串联通风,按《煤矿安全规程》规定开拓巷道掘进时采用串联通风必须制定专项安全技术措施,施工前由通风队制定串联风专项安全技术措施,该措施必须与本规程同时贯彻学习签字、同时考试。
1、甲烷传感器及甲烷断电仪的配备和使用
1)工作面甲烷传感器安设在距迎头不大于5m的巷道内,其报警浓度为1.0%CH4,断电浓度为1.5%CH4,复电浓度为小于1.0%CH4,断电范围为掘进巷道内所有
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