16131底抽巷掘进工作面作业规程docWord文档格式.docx
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第三节爆破40
第四节防治水46
第五节机电47
第六节运输51
第七节质量标准化及文明生产要求58
第八节其他61
第八章灾害应急措施及避灾路线64
会审意见:
参加会审人员签名:
技术科:
安监科:
调度室:
通风区:
机运科:
地测科:
供应科:
施工区队长:
编制人:
分管领导:
副总工程师:
会审时间:
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称、掘进巷道的用途及施工说明
1、巷道名称:
16131区段底抽巷
2、巷道用途:
为16131区段巷抽采瓦斯服务。
3、巷道设计长度:
243m。
4、服务年限:
5年。
5、巷道破岩:
采用气腿式凿岩机钻眼、钻爆法破岩。
运输:
耙矸机装矸、带式输送机出矸、小绞车拉矿车运送材料和设备。
6、施工程序:
该巷分台阶掘进。
审帮问顶、临时支护、轮尺定圆、打眼、放炮、初喷、临时支护、打锚杆挂网、出矸、复喷成型。
7、施工说明:
采用全断面锚网喷支护。
8、该巷道水沟的规格为:
400mm×
400mm。
掘进时先挖毛水沟,成型水沟为混凝土浇筑而成,成型水沟紧跟耙矸机后尾。
9、严格按中腰线施工。
二、开竣工时间
2012年6月下旬开工,预计于2012年10月上旬竣工。
第二节编写依据
一、技术科设计的《焦煤集团九里山矿16131区段底抽巷工作面设计图》,批准时间为2012年3月。
二、地测科提供的《焦煤集团九里山矿16131区段底抽巷掘进地质说明书》,批准时间为2012年3月。
三、《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿防治水规定》、《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》、《井巷掘进各工种操作规程及岗位责任制》及其它相关技术规范、标准、规定等。
第二章地面位置及地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
水平、采区
一水平一六采区
工程名称
地面标高
+87.3m
工作面标高
-425.3m~-429.0m
地面的相对位置
该巷道位于西仓上村东北方向500m附近。
井下相对位置对掘进巷道的影响
该巷道位于16采区中翼下部,西临16161底抽巷,南临16151运输巷,东临16151底抽巷(尚未送巷掘进);
按照设计巷道以16下车场为起始,在16煤辅上山正下方掘进,并将从16采区三条下山下方穿过与16151运输巷贯通。
临近采掘情况对掘进巷道的影响
该巷四周无采煤工作面影响,已掘进的16161底抽巷及16151运输巷位于该巷西部及南部,对该巷施工影响较小。
第二节煤(岩)层赋存特征
煤层特征表
指标
参数
备注
煤层厚度(平均)/m
6.0
煤层倾角(平均)/°
11.0
煤层硬度f
0.3-0.8
煤层层理(发育程度)
发育
煤层节理(发育程度)
较发育
自然发火倾向
无
绝对瓦斯涌出量/(m3·
min-1)
涌出量较小,忽略
煤尘爆炸指数/%
煤尘无爆炸性
地温/℃
地温正常
第三节地质构造
根据13-7号地质钻孔、16煤辅上山及16轨道、皮带、回风三条下山掘进过程中实揭地质资料综合分析,该巷道掘进区域地质条件相对简单,无大型断层、褶曲等构造。
综合柱状图
第四节水文地质
1、顶板水:
该巷道在二1煤层下部沿L9灰岩层位掘进,在掘进过程中会有少量顶板淋水,对掘进影响不大。
2、底板水:
根据16下车场L8灰岩水文观测孔资料及巷道最低标高推算,该巷道最高水压达到2.3MPa,最小隔水岩柱厚度约为7.5m,突水系数T=2.3MPa/7.5m=0.31MPa/m,大于突水临界系数0.1MPa/m,有底板突水威险;
但根据在16采区进行的L8灰岩富水性探查结果,该地区L8灰岩含水层富水性较弱,补给性较差,因此在巷道掘进过程中不会发生大的底板突水。
3、老空及老巷:
该巷道掘进范围内无老空及老巷积水威胁。
4、该巷道分别以正坡度和负坡度两个倾角掘进,在正坡度段掘进过程中应及时修筑水沟;
在负坡度段掘进过程中应安设满足正常排水需要的水泵及备用水泵,并铺设与排水相匹配的排水管路,确保水能及时排出。
5、坚持“有掘必探,先探后掘”的原则进行超前探测。
第五节瓦斯地质
1、该地区二1煤层煤质较软,瓦斯含量较大,由瓦斯防治相关技术人员根据16采区有关实测数据推算,巷道所在区域煤层瓦斯压力2.35MPa,瓦斯含量为34.82m3/t。
2、该掘进工作面下二1煤层顶板伪顶为炭质泥岩,厚度约0.3m;
直接顶为粉砂岩;
老顶为砂岩;
底板由泥岩、粉砂岩组成(详见综合柱状图),孔隙、裂隙不很发育,瓦斯释放条件不好。
3、巷道掘进区域二1煤层覆盖岩层厚度较大、埋藏较深,瓦斯释放困难。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
16151区段底抽巷,在16141底抽联络巷中开口向东掘进,第一段长164m,坡度为-0°
30′26″,第二段长79m,坡度为-5‰°
,两段共计243m。
第二节巷道支护设计
一、巷道设计平面图
二、巷道施工断面图(单位:
mm)
三、巷道临时支护平面及剖面示意图(单位:
第三节支护设计
一、支护选型依据:
支护选型依据《采矿工程设计手册》及井巷工程经验类比法确定16151区段底抽巷支护。
根据巷道开口的岩性情况,结合我矿岩巷掘进巷道的经验数据,采用工程类比法决定对该掘进工作面使用锚网喷支护。
1、类比工程的选择与比较
16141底抽联络巷顺煤层走向方向在岩层近水平掘进,采用锚网喷支护。
16141底抽联络巷正在使用中,使用过程中巷道无大面积变形、掩体垮落等不良情况。
16151区段底抽巷与16141底抽联络巷位于同一层位中,顶底板岩性比较接近,所以选择16141底抽联络巷的支护方式作为16151区段底抽巷掘进工作面支护设计的类比对象是合适的,16141底抽联络巷支护参数对16151区段底抽巷掘进工作面支护设计有重要的参考价值。
2、根据16141底抽联络巷施工的成功经验,在现有的支护强度下,满足了通风、行人的需要。
二、支护参数
1、根据设计,该掘进工作面采用锚网喷支护。
2、巷道掘进毛断面13.8m2,净断面12.8m2。
3、临时支护采用长度4000mm、管壁厚度不小于6mm的Φ60mm钢管做为前探梁。
4、锚杆为Φ20mm、长2400mm(Q500)高强树脂锚杆;
金属网规格1700mm×
900mm,Φ6mm钢筋焊接制成;
搭接长度不少于100mm,搭接部分用双股14#铁丝连接,铁丝连接间距不大于200mm;
巷道喷浆总厚度不小于100mm。
第四节支护工艺
一、前探梁临时支护材料
1、梁卡:
材料为与锚杆螺帽焊制的圆形或方形厚度不小于6mm的钢板片骨。
2、前探梁数量不少于3根,长度为4000mm、Φ60mm、管壁厚度不少于6mm的无缝钢管制成的前探梁,每根前探梁上不少于2个梁卡。
前探梁上用木板褙牢贴顶,若已打锚杆挂网,则可以取掉前探梁管或者是前探梁管上方不再裱褙木板,炮后前探梁要及时前移。
前探梁的临时控顶长度最大为2.0m,宽度不小于1.4m。
前探梁前空顶距离不得大于200mm,前探梁后端固定处外露长度不少于200mm。
巷帮最近的前探梁距帮不大于1325mm。
二、支护材料
1、锚杆及锚固剂:
巷道锚杆使用Φ20mm×
2400mm的高强树脂锚杆(Q500),间排距为800mm×
800mm±
100mm;
每根锚杆使用两卷树脂锚固剂(分别为MSCK2340和MSZ2340),锚杆的外露长度为螺帽外不大于50mm。
托板由长150mm×
宽150mm×
厚10mm的正方碟形钢板制成。
2、钢筋网由Φ6mm钢筋焊制,规格1700mm×
900mm,网格长宽均为100mm。
3、混凝土:
喷射混凝土必须使用不低于325#水泥、纯净的黄沙和粒度为5mm~10mm的石子,按配比为水泥:
混合料=1:
2均匀搅拌而成。
4、速凝剂掺入量为水泥重量的3—7%。
速凝剂必须在喷浆机的上料口随喷随掺入,不得提前掺入混凝土内。
三、锚杆安装工艺
1、打锚杆眼:
(1)在打锚杆眼前,首先要认真审帮问顶,及时用长柄工具去除聋矸危石,确认安全无隐患后方可进行工作。
打眼时必须站在临时支护或永久支护下进行,严禁空顶下作业。
(2)打眼前,要根据中腰线校对巷道断面的规格是否符合设计要求。
不符合要求时,必须处理。
打锚杆眼必须按设计要求定出眼位,严格按要求施工。
(3)打锚杆眼使用YT-28型气腿式风动凿岩机配合专用钻杆以及Φ28mm一字型钻头和MQT-130/2.8—C型气动锚杆钻机配合专用钻杆以及Φ28mm双翼钻头湿式打眼。
(4)锚杆与巷壁尽可能垂直,夹角≥75°
;
两帮最下面靠近底板的锚杆安设角度与底板水平面夹角为25~30°
。
2、安装锚杆:
(1)安装树脂锚固剂前,要检查锚杆眼的方向、位置、深度及平直度是否符合要求,孔深不够时,应重新打眼直至达到要求为止;
检查锚固剂颜色和手感,柔软为好,有硬化、结块、破裂、变质等异常现象,严禁使用。
(2)安装锚杆时,先把树脂锚固剂按规定的数量装入眼内,随后插入锚杆。
启动搅拌器慢推猛搅,逐渐将杆体送到眼底,搅拌时间15~30秒,不得在锚固剂未送到眼底的情况下开动搅拌器,以防锚固剂送不到眼底,失去锚固力。
(3)搅拌完毕后,不能立即退出搅拌器,防止固化过程中杆体发生位移,以保证固化后锚杆和孔壁之间产生良好的粘结效果,锚固力不小于设计值的90%。
(4)注锚杆后必须用扭矩放大器把螺丝上紧,托板压紧钢筋网贴紧巷壁,螺丝露出螺帽长度为不大于50mm,螺帽必须拧紧,减摩垫圈必须挤破,严防松动,锚杆扭矩不小于110N·
m,锚杆的锚固力不低于90KN。
四、喷射混凝土
1、喷射混凝土前的准备工作:
(1)检查待喷巷道内的所有锚杆及连网质量是否合格,无问题时方可进行喷射工作。
(2)清理待喷巷道范围内的杂物、矸石等,接好风水管路,输料管路要摆放平直,不得有死弯,接头要严密不得漏风。
(3)检查喷浆机是否完好、摩擦板是否紧固、有无漏风以及检查待喷巷道的规格质量,必须符合设计要求后,方可进行喷射工作。
(4)初喷的目的是使巷壁基本成型,托盘必须紧贴巷壁。
2、人工搅拌料时要搅拌均匀,配比符合要求。
3、为保证喷浆厚度和表面光滑,必须挂线喷浆,作为检查巷道规格和喷浆质量的依据。
4、喷浆前要用高压风、水将巷道围岩面冲净,并将电缆和其它设备保护好,以防损坏。
5、喷射手在喷浆时必须戴上胶皮手套、防护口罩等。
6、喷射中,一人抱喷头,一人协同移动输料管,胶管不得出现直角弯;
抱喷头者要一手紧握喷枪、掌握喷射方向,一手掌握进水阀门,控制水量大小,严禁将喷头对向任何人员,喷射时要通过调节阀门控制合适的水灰比。
7、喷头与受喷面要基本垂直,最小不得小于75°
,喷头距受喷面的距离以0.8~1.2m为宜。
8、喷头操作时,应使喷头沿螺旋轨迹运行,一圈压半圈的、沿着横向由下向上的均匀、反复的运动,旋转直径200mm左右为宜。
9、喷射顺序为先下后上、先墙后拱、先凹后凸。
喷射掺入速凝剂的混凝土时,分层喷射的间歇时间为15~20min,喷直墙时,必须按设计要求挖出巷道基础深度100mm,严禁出现“赤脚穿裙”现象。
10、对于渗水和漏水地段,主要采用排、堵结合,以排为主的措施进行处理。
在渗漏水地点用导水管把水集中导出,周围用水泥固结,使成片漏水变成点漏水,当混凝土形成强度时,再用砂浆封孔。
11、喷浆后的回弹料,可回收后掺入水泥及20~40mm的碎石,作为混凝土用料,砌筑混凝土水沟。
12、为了减少喷射混凝土的收缩裂缝,降低喷浆时的灰尘、减少水泥流失,应使用潮湿的中、粗砂,控制水泥用量。
13、为提高砼的强度,对喷过的巷道要洒水养护,时间不少于7天。
每米巷道支护材料用量表
名称
规格
单位
数量
锚杆
φ20mm×
2400mm
根
16
锚固剂
MSCK2340
卷
MSZ2340
锚杆托盘
150mm×
10mm
个
钢筋网
1700mm×
900mm
片
5
混凝土
C15
m3
1
第四章施工工艺
第一节施工方法
一、巷道施工方法:
1、根据我矿的技术装备,岩巷采用YT-28型风钻钻眼,采用光面爆破法施工。
具体要求如下
(1)设计符合围岩特性的爆破图表。
(2)中腰线延至迎头。
(3)按爆破图表轮尺定位。
(4)打眼要求炮棍导向、平、直、齐、准,提高炮眼利用率。
(5)按爆破图表要求装药、连线、放炮,周边眼眼痕率不少于60%,打眼做到“五定”原则,即定人、定钻、定眼、定位、定责。
2、巷道施工采用分台阶掘进,光面爆破,锚网喷支护。
3、巷道采用一掘一锚网,再掘再锚网喷管理顶板。
即掘进班炮后初喷巷道,然后施工顶部的锚杆网,不留空顶,拱顶部先打7根锚杆,控顶弧长4.8m。
4、巷道炮后成型圆滑时可以不初喷,否则掘进班必须随掘随喷,并初喷至巷道基本成型,初喷厚度为10-50mm。
巷道要即时锚网到工作面迎头,底部滞后上部小于25m;
喷浆班喷浆时喷掘进头的顶部及初喷未锚网的直墙。
二、特殊条件下的施工方法
若遇断层、褶曲或顶板破碎而改变支护方式时,届时另行补充安全技术措施。
第二节凿岩方式
一、掘进施工方式:
巷道施工使用YT-28型气腿式风动凿岩机进行掘进凿岩作业;
使用MQT-130/2.8-C型气动锚杆钻机进行打锚杆作业。
二、施工工艺流程
(1)掘进
审帮问顶、轮尺定圆、定眼位打眼→装药连线→放炮→审帮问顶→初喷→移前探梁→打锚杆挂网→清理→验收收工
(2)喷浆
准备工作→拌料、打锚杆挂网→喷浆→清理回弹料→验收收工
第三节爆破作业
一、爆破条件
瓦斯绝对涌出量
掘进方式
炮掘
岩石普氏系数
5~6
钻眼工具
气腿式凿岩机
炸药种类
乳化炸药
雷管类别
毫秒延期电雷管
二、炮眼布置图(单位:
三、爆破图表
第四节装载与运输
一、装岩设备及主要技术参数
运输物料的设备是绞车,装矸的设备是耙矸机,运矸的设备是胶带输送机。
1、JD—1.6绞车技术参数
牵引力:
16KN
绳速:
1.2m/s
绳径:
16mm
电机功率:
25KW
2、耙矸机技术参数
30KW
15.5mm
耙斗容积:
0.6m³
生产能力:
70—100m³
/h
3、钢丝绳选型计算
Φ16mm钢丝绳的破断拉力总和:
16293Kg
绞车最大静拉力Fjmax为:
Fjmax=n(G+Go)(sinβ+f1cosβ)+LP(sinβ+f2cosβ)
式中:
n—矿车数,取2
G—矿车载重(装矸1700kg)
Go—矿车自重(1吨矿车600Kg)
L—提升斜长(110m)
P—钢丝绳每米重量0.8457Kg/m
β—巷道斜坡(14°
)
f1—矿车阻力系数0.01
f2—钢丝绳阻力系数0.2
Fjmax=2(1700+600)(Sin14°
+0.01×
Cos14°
)+120×
0.8457(Sin14°
+0.2×
)=1202.07Kg。
安全系数m=Qp/Fjmax=16293/1202.07=13.54
根据《规程》第400条规定,单绳缠绕提升装置专为提升物料时安全系数最低值为6.5。
JD-1.6绞车牵引力为1600kg,而计算载荷为1202.07kg,故选用JD-1.6绞车,Φ16mm钢丝绳,一次提升2个一吨矿车,13.54>
6.5符合规程要求,满足安全生产需要。
装载设备运输方式表
序号
设备名称
型号
数量
安装位置
固定方式
运输方式
运输距离
耙矸机
P-60B
随工作面前移而前移
斜巷时卡道器配合大链绑在道轨上,平巷时,四个卡道器卡在道轨上。
绞车牵移
2
调度绞车
JD-1.6
3
16141底抽联络巷开口处、16151区段底抽巷
地锚
110m和300m
二、矸石、材料运输路线
出矸:
工作面→16141底抽联络巷→运输斜巷→16皮带下山→西轨道大巷→副井→地面矸山。
材料运输:
地面→副井→西大巷→16轨道下山→16161车场→16141底抽联络巷→工作面。
第五节管线及轨道敷设
名称
规格型号
单位
与工作面间距
轨枕
间距
轨面
高低差
道轨接头间隙
轨道
22kg/m
m
随掘进增加
≤1m
≤5mm
≤10mm
风筒
Φ600mm
7-12
供风管
DN100mm
﹤30
4
供水管
DN50mm
排水管
6
电缆线
第六节设备及工具配备
设备及工具配备表
设备、工具名称
型号规格
JD-1.6(2部)、JD-1.0(1部)
部
风泵
台
喷浆机
PC5I
侧卸式装岩机
辆
YT-28
1部备用
7
风镐
G10
8
电钻
9
控制开关
QBZ-80A
10
馈电开关
QBZ-400A
11
综保
ZBZ-4
12
掘进机
13
胶带输送机
14
局部通风机
FBDNO6.0/2×
15kw
15
锚杆钻机
MQF130/2.8
1台备用
防爆电话
17
铁掀
把
2把备用
18
液压锚杆拉拔计
19
力矩扳手
20
激光指向仪
设备布置图:
第五章生产系统
第一节通风
一、通风方式及供风距离
采用压入式通风,局部通风机安设在16161车场风门外;
供风距离约为450m。
二、风量计算
1、掘进工作面需要风量按下式计算
Q=60vSKT=60×
0.2×
13.8×
1.10=182.16m³
/min
式中Q----掘进工作面需要的风量,m³
v----掘进工作面风流的风速,m/s,岩巷掘进工作面v取0.2;
S----取巷道最大断面,13.8m²
KT----掘进工作面空气温度大于26℃,所以取KT为1.10。
2、按炸药量计算(煤矿三级许用炸药)
据公式按一次爆破最大炸药量计算实际需风量:
Q=10×
a
Q:
掘进工作面实际需要风量;
a:
掘进工作面一次爆破的最大炸药用量;
则:
25.6=256m3/min
3、按人数计算
据公式按人数计算实际需要风量:
Q=4×
N
4:
每人需风量,m³
/min;
N:
掘进工作面同时工作的最多人数;
Q=4×
27=108m3/min
三、局部通风机选型
Q局=K1Q=1.05×
182.16=191.3m³
Q局----局部通风机的吸风量,m³
K1----风筒漏风系数,根据风筒最大长度400m选风筒漏风系数为1.05。
选择2×
15kw对旋局部通风机,其供风量为240-380m3/min,掘进工作面局部通风机配风量为不少于191.3m3/min,但风筒出口风量必须满足最多人数所需用风量。
四、风量验算
(一)按最低风速验算:
据公式岩巷掘进工作面的最低风量:
Q≥9×
S
S:
岩巷断面积;
Q=9×
12.8=115.2m3/min
115.2m3/min<
191.3m3/min
(二)按最高风速验算:
据公式岩巷巷道掘进工作面的最高风量:
Q≤240×
S
巷道断面积;
Q=240×
12.8=3072m3/min
3072m3/min>191.3m3/min
通过以上计算及验算,选择2×
15kw对旋局部通风机,可满足掘进工作面的风量要求,并符合有关规定。
为保证掘进工作面正常供风的需要,选择双风机和双电源方式供风。
局部通风机安装在风门外全负压巷道中。
通风系统图
第二节压风
一、压风系统:
压风机房→西大巷→16轨道下山→16161车场→16141底抽联络巷→掘进工作面
二、压风管路的管径、材质说明和使用压风的要求
管路管径:
φ100mm材质:
钢管
使用要求:
满足施工时供风的需要,不得随意停风,工作面风压不小于0.5Mpa,整个管路不能出现跑风、漏风现象,法兰盘与管子焊接时,不能出现沙眼。
第三节瓦斯防治
该巷在二1煤层下部掘进过程中,瓦斯涌出量极小,且为缓慢涌出,但防止瓦斯超限作业,必须按规定加强瓦斯监测,发现异常及时撤出人员,并向矿调度室汇报。
第四节综合防尘
1、开口掘进前,必须安装好防尘供水系统,做到水源充足,水压不小于3Mpa,每100m设三通截门,以便冲尘,同时要安设平直,吊挂牢固,不拐死弯,接头严密不漏水,保证消防和防尘用水的要求。
2、掘进坚持湿式打
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