N1401掘进工作面作业规程.docx
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N1401掘进工作面作业规程
沙五井煤矿掘进工作面作业规程
编号:
掘06号
工作面名称:
N1401掘进工作面
编制人:
唐建成
施工负责人:
陈智民
总工程师:
张怀如
主管矿长:
张建国
批准日期:
年月日
执行日期:
年月日
会审意见
会审单位及人员签字
矿长:
年月日
总工程师:
年月日
生产副矿长:
年月日
安全副矿长:
年月日
技术副矿长:
年月日
机电副矿长:
年月日
矿长助理:
年月日
矿长助理:
年月日
矿长助理:
年月日
会审意见
一、存在的主要问题:
二、处理意见:
规程贯彻记录表:
规程名称
N1401掘
进工作面
安全生产值班员及瓦检员签名
贯彻
地点
班前会议室
贯彻
时间
2011年12月20日
贯彻
部门
沙五井煤
矿技术办
班组人员签名表:
姓名
签名
姓名
签名
姓名
签名
姓名
签名
目录
第一章概况
第一节编制依据----------------------------------------(7)
第二节巷道布置----------------------------------------(7)
第二章地面相对位置及地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况------------------(8)
第二节煤(岩)层赋存特征------------------------------(8)
第三节地质构造----------------------------------------(10)
第四节水文地质----------------------------------------(10)
第三章巷道断面及支护
第一节巷道断面----------------------------------------(10)
第二节支护设计----------------------------------------(10)
第三节支护工艺--------------------------------------(13)
第四节轨道及道床-------------------------------------(15)
第五节巷道排水沟-------------------------------------(15)
第六节巷道管线布置-----------------------------------(15)
第四章施工工艺
第一节施工方法----------------------------------------(15)
第二节凿岩方式----------------------------------------(16)
第三节爆破作业----------------------------------------(17)
第四节装载与运输--------------------------------------(19)
第五节支护方式-----------------------------------------(19)
第五章生产系统
第一节掘进通风----------------------------------------(19)
第二节掘进压风----------------------------------------(22)
第三节瓦斯防治----------------------------------------(22)
第四节供水与防尘--------------------------------------(22)
第五节防灭火─────────────────────(23)
第六节安全监控----------------------------------------(24)
第七节供电-------------------------------------------(24)
第八节排水──────────────────────(25)
第九节通讯和信号--------------------------------------(25)
第六章劳动组织及主要技术经济指标
第一节劳动组织----------------------------------------(25)
第二节循环作业----------------------------------------(26)
第三节主要技术经济指标--------------------------------(26)
第七章安全技术措施
第一节一般规定───────────────────(27)
第二节一通三防安全技术措施----------------------------(28)
第三节顶板安全技术措施--------------------------------(31)
第四节爆破安全技术措施--------------------------------(31)
第五节机电安全技术措施--------------------------------(35)
第六节运输安全技术措施--------------------------------(35)
第七节其它安全技术措施--------------------------------(36)
第八节耙斗装岩机作业措施------------------------------(37)
第九节锚喷安全技术措施--------------------------------(39)
第八章灾害应急措施及避灾路线
第一节灾害应急措施--------------------------------(41)
第二节避灾路线──────────────────(43)
第一章概况
第一节编制依据
一、根据1987年6月沙五井井田地质报告资料提供的《地质说明书》编制该作业规程。
二、根据《安全生产法》、《煤炭法》、《矿山安全法》、《煤矿安全规程》及其它有关技术规范编制该作业规程。
三、根据《沙五井煤矿2010~2011年采掘规划及说明》编制该作业规程。
四、根据《煤矿安全质量标准化标准及考核评比办法》编制该作业规程。
第二节巷道布置
一、巷道名称用途及周围情况:
一般情况
工程名称
N1401掘进工作面
工程量
900m
施工坡度
+3‰
服务年限
长期
巷道用途
为I-4采区开拓运输服务
施工巷道位置
位于I-4采区,-230m水平井底车场以北900m
巷道所在层位
巷道位于上三迭统安源组T3层位中。
施工巷道与相邻巷道关系
巷道沿五煤层位底板方向向北掘进。
施工巷道与煤(岩层的关系)
巷道沿五煤与六煤层位之间掘进,小个体介壳化石密集,局部夹含介壳粉砂岩。
相邻巷道情况
-230m北翼1-4采区环形车场已形成,Ia煤运输巷已作450m
预计开工日期
2011年11月1日
预计竣工日期
2012年10月
二、施工中的特殊技术要求、需要重点说明的问题:
1、施工中应特别注意煤岩冒落,每班要锚杆支护到位挂好金属方格网子,金属网衔接处要紧凑。
2、棚邦尽量达到光面爆破效果,使其巷道轮廓平整;在安装锚杆过程中如遇棚邦不平整必须使用手镐刁钻找平,以使安装网子时尽量贴近煤岩壁。
3、必须严格按设计+3‰坡度进行施工。
4、巷道按中腰线前进。
附图1-1-1巷道平面布置图
第二章地面相对位置及地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
井上下对照关系表
水平、采区
-230m水平、I-4采区
工程名称
N1401掘进工作面
地面标高
+108米
井下标高
-226.1
地面的对应位置建筑物
谭家冲和贺家山之间,地面无建筑物。
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
临近无巷道,对巷道掘进无影响,但要注意观测顶板压力变化情况。
第二节煤(岩)层赋存特征
瓦斯等级
高瓦斯涌出煤层
煤尘爆
炸性
煤尘有爆炸危险倾向性。
煤的自燃
煤层有自燃发火倾向,属自燃煤层。
地温
根据《沙五井井田地质报告》:
本区域岩层地温属于正常区。
地压
没有冲击地压现象,不影响正常施工作业。
煤(岩)层特征表
指标
参数
备注
煤(岩)层厚度(最大—最小/平均)(m)
1.2-0.3/0.5
煤(岩)层倾角(最大—最小/平均)
45-65°
煤(岩)层硬度系数(f)
煤(岩)层层理(发育程度)
煤(岩)层节理(发育程度)
煤层自然倾向性等级
II级:
自燃
沙五井煤矿绝对瓦斯涌出量(m3/min)
7.75m³/min
沙五井煤矿相对瓦斯涌出量(m3/t)
44.38m³/t
煤尘爆炸性
煤尘有爆炸危险倾向性。
地温(℃)
平均为22
围岩类型
煤层顶底板情况表
顶底板名称
顶底板岩性
顶
板
多为介壳灰岩,平均厚4.0m,岩性稳定致密坚硬,
介壳化石密集,夹含介壳粉砂岩。
底
板
多为介壳灰岩,平均厚4.0m,岩性稳定,致密坚硬,小个体介壳化石密集,局部夹含介壳粉砂岩。
附图:
2-2-2综合柱状图
第三节地质构造
一、N1401掘进工作面在F26断层上盘中掘进,位于五煤顶板中,为灰色、深灰色薄层状致密坚硬,小个体介壳化石密集,局部夹含介壳粉砂岩。
倾角为45°~65°。
二、地质构造情况表:
编号
构造
名称
性
质
走向
(°)
倾向
(°)
倾角
(°)
高差
(m)
对掘进施工的影响
J1¹
倾斜岩层
单斜构造
有少量小断层
压扭
NS130
SW50
45°
~
65°
30
对掘进施工的影响不大,但局部裂隙发育,应加强顶板支护。
第四节水文地质
该巷无含水层和断层导水,水文地质条件简单,无其它水源影响。
第三章巷道断面及支护
第一节巷道断面
一、根据巷道布置层位、水平标高、围岩岩性选择巷道断面形状。
N1401掘进工作面为I-4采区下顺槽通风、运输、行人报务,服务年限较长,故确定采用三心拱形断面形式。
二、掘进断面及相关尺寸:
1、S=B(0.26B+h2)=2500×(0.26×2500+1600)=5.625m2
(1)、B=巷道净宽(2500mm)
(2)、h2=墙高(1600mm)
附图:
3-1-3巷道断面图
第二节支护设计
一、巷道永久支护:
根据巷道围岩性质,结合施工现场实际情况,采用一次性成巷,使用锚杆喷浆拉网支护来实行平巷掘进。
二、巷道支护参数设计
(1)、锚杆长度
根据经验公式计算锚杆长度:
L=N×(1.0+B/10)
=1.0×(1.1+2.5/10)
=1.35(m)
式中:
L——锚杆全长,m;
N——围岩稳定性影响系数,一类(稳定性好):
N=0.8;二类(稳定性较好):
N=0.9;三类(中等稳定):
N=1.0;四类(稳定性较差):
N=1.1;五类(不稳定):
N=1.2;
B——巷道宽度,2.5m。
根据计算得知,L=1.35m,为确保支护质量,取L=1.5m
(2)、确定锚杆间排距:
a=(Q/KL2r)1/2
=(60/2×1.4×25)1/2
=857(mm)
式中:
Q——锚杆锚固力(根据实测取平均值),Q=60KN;
K——安全系数,取K=2;
L2——锚杆有效长度,m;
r——软弱岩层的平均容重,取r=25KN/m3。
根据计算得知,a=857mm,为确保支护质量,取锚杆间排距为700×800㎜。
(3)、锚索长度
根据广义悬吊理论,锚索应锚固在巷道冒落范围以外稳定的岩层中,根据现场实际情况,该巷易冒落高度为1.50m,则锚索长度:
L=L1+L3+KH
=250+1000+2×1500
=4250mm
式中:
L1——锚索外露长度,mm;
L3——锚索锚固长度,mm;
H——巷道易冒落高度,mm。
考虑安全因素及操作问题,取L=5180mm。
(4)、确定锚索间排距
由于巷道设计掘进宽度为2500,考虑服务年限较长,固确定采用“Z”字型布置。
巷道每排布置1根锚索。
每根锚索距高帮或低帮的距离为400㎜。
由于每根锚索悬吊岩石的重量要小于或等于锚索锚固力Q,则:
Q=KHabr,所以锚索排距:
a=Q/KHbr
=200/1.5×1.5×1.1×15
=5.39m
式中:
Q——锚索锚固力(根据实测取平均值),Q=200KN;
K——安全系数,取K=1.5;
H——易冒落层厚度,m;
r——软弱岩层的平均容重,取r=15KN/m3。
根据以上计算及现场实际情况,取锚索排距为5000。
(5)、巷道支护参数
根据以上计算可知:
巷道支护设计锚杆长度为1500mm,锚杆间排距为700㎜×800mm;另锚杆直径Ф=16mm,锚杆用螺纹钢制作,锚杆托盘用厚8mm的钢板加工,其规格为长×宽×厚=150㎜×150㎜×8mm。
由于围岩稳定性较好固不打锚素。
(6)、巷道永久支护与工作面煤壁之间的最大间距为2600mm,最小间距为200mm。
三、巷道临时支护方式
放炮结束后,必须及时打好临时支护,严禁空顶作业。
四、每班爆破结束后,必须严格执行敲帮问顶制度,及时处理松矸,及时打好临时支柱;当班出矸完毕,必须及时对巷道空顶部分进行永久支护,钉道移耙矸机必须及时对巷道高帮进行锚网支护,确保安全作业。
二、巷道支护规格图表如下:
(断面为㎡)
巷
道
名
称
巷
道
形
状
支
护
材
料
规格(m)
掘
进
断
面
净
断
面
净
宽
净
高
墙
高
N1401
掘进
工作面
三
心
拱
形
锚
喷
2.5
2.5
1.6
5.625
5.6
附图:
3-2-4巷道支护图
第三节支护工艺
一、支护工艺及要求:
N1401掘进工作面围岩稳定,采用锚杆喷浆支护。
锚杆支护采用方形布置,采用MQT-130J-12.8-H型气动锚杆钻机打锚杆眼,选用专用的锚杆及锚固剂进行支护。
二、支护工序安排与支护要求、质量要求和安全措施:
1、巷道顶板锚杆支护工序安排:
(1)严格执行敲帮问顶制度,加强刁找工作及时处理掉顶帮危岩;
(2)掺打木支柱或摩擦支柱作临时点柱;
(3)钻巷道顶板中部锚杆眼孔、用压风清洗眼孔;
(4)装树脂药卷、插入锚杆、搅拌药卷、安装托盘、旋紧螺母;
(5)钻巷道顶板中旁锚杆眼孔、用压风清洗眼孔;
(6)装树脂药卷、插入锚杆、搅拌药卷、安装托盘、旋紧螺母;
(7)为了操作方便,对临时摩擦支柱进行改位支护;
(8)钻巷道两帮锚杆眼孔、用压风清洗眼孔;
(9)插入管缝式锚杆,安装托盘,用风钻压紧。
2、锚杆、锚索支护要求:
巷道顶板采用锚杆支护时,锚杆间排距为700×800mm,锚杆眼孔与岩层面(岩层裂隙面)的夹角不得小于75度,锚杆安装完毕后,托盘必须紧贴岩面,螺帽外缘锚杆外露长度必须控制在10㎜~40㎜之间。
锚杆锚固力不得小于60KN。
3、锚杆质量要求:
锚杆安装必须紧贴岩面,紧贴不松动;锚杆孔距允许偏差±100mm;孔深为1480~1510mm;锚杆角度允许偏差≤15度;锚杆外露长度允许偏差≤50mm;巷道表面平整度允许偏差≤50mm。
4、锚杆施工安全技术措施:
(1)、每班爆破后,必须严格执行敲帮问顶制度,加强刁找工作及时处理掉顶帮危岩;
(2)、顶板上锚杆眼的施工采用MQT-130J-12.8-H型气动锚杆钻机,锚杆眼施工的直径为28mm,锚杆眼的深度比锚杆杆体全长(1500㎜)短20㎜-10mm。
锚杆的间排距、锚杆眼施工角度及布置形式必须按作业规程规定施工。
(3)、钻锚杆眼孔时,严禁用手触摸旋转的钻杆;
(4)、操作者站位应在钻机摇臂端外侧,并与锚杆钻机保持一定安全距离(0.8米),防止钻纤折断伤人。
(5)、锚杆安装前,必须备齐锚杆配套的拱形托盘和扭矩螺母,用压风清扫眼孔浮尘。
顶板锚杆的安装必须采用锚杆机快速安装工艺。
(6)、安装树脂锚固剂时,要检查其形状。
严禁使用过期、硬结、破裂等变质失效的锚固剂。
(7)、每个眼孔内放置1个药卷。
用锚杆将药卷推入孔底,开动钻机以中速为宜。
二、备用支护材料的品种、数量、规格型号、存放地点规定。
品种
数量
单位
规格型号
存放地点
锚杆机
2
台
MQT-130J-12.8-H
距当头100米的安全地点
锚杆
100
根
Ф16mm,L1500mm
距当头100米的材料架上
药卷
200
个
Ф23mm,L500mm
距当头100米的材料架上
托盘
100
个
L150mm,B150mm,H8mm
距当头100米的材料架上
木支柱
8
根
MZ-2.5m
距当头30米的安全地点
第四节轨道及道床(单位:
mm)
轨道
型号
轨
距
轨道与巷道中心线距离
道碴厚度
碴面至轨面间距
枕木
间距
18kg/m
600
300
80
80
800
第五节巷道排水沟
N1401掘进工作面地质结构简单,无裂隙水及其它水源影响,但为了以后长远打算,必须按规定要求设计水沟,具体尺寸为20*30cm
第六节巷道管线布置
一、防尘供水管采用铁管¢250mm沿巷道底板铺设,布置在巷道工作面右侧,用作洒水防尘;压风管路采用¢76mm的无缝钢管从井底车场沿路铺设到运输巷开口处。
二、、电缆、通讯、监测线等敷设方式及电缆钩的固定等:
电缆、通讯、监测线等采用全长500mm弯钩悬挂敷设,布置在巷道右侧,电缆钩眼每3.0米布置一个,距巷道轨面1200mm,电缆钩上、下两端必须打电缆钩眼,用钢筋预埋。
三、、风筒吊挂及出口到工作面距离:
风筒布置在巷道左侧,风筒挂钩眼每3米布置一个,距巷道轨面1500mm。
风筒出风口距迎头不大于5米。
施工期间,风、水管用长800mm,Ф=25mm的铁管作托架,并用10#铁丝捆绑牢固。
第四章施工工艺
第一节施工方法
一、巷道施工方法:
该工作面采用“炮掘一次成巷”的施工方法;尽可能使巷道达到光面爆破成型。
二、巷道施工顺序:
N1401掘进工作面开口处于-230m水平北头石门五煤处,巷道沿五煤层顶板5~6煤层位中掘进。
三、巷道施工要求:
由技术办人员先设计好图纸后再施工放样,必须满足巷道设计规格(见下图),破碎地段及时采用锚杆支护并挂好金属网子喷好混凝土,围岩较好的地方作拱形巷道采用锚杆拉网支护。
四、巷道施工组织:
先全断面一次性打眼后,分次装药,采用全断面一次起爆,爆破完后先处理松岩再进行装煤(岩)、运煤(岩),最后支护。
第二节凿岩方式
一、确定凿煤(岩)方式和凿岩机具、数量等:
该巷道采用钻眼爆破破岩方式,使用三台YT-26(原7655型)气腿式凿岩机凿岩,二台工作、一台备用。
二、炮掘施工工序安排,工艺流程
1、炮掘施工工序安排:
(1)、交接班与工作面安全质量检查平行作业;
(2)、耙岩机装岩;
(3)、清理工作面巷道及处理松矸;
(4)、钻眼准备工作及打眼、锚杆支护平行作业;
(5)、装药前、放炮前瓦斯检查;
(6)、爆破(高压喷雾);
(7)、爆破后通风、瓦斯检查、安全检查;
(8)、敲帮问顶、处理松矸;
(9)、洒水防尘、冲冼岩帮。
2、工艺流程;交接班、安全检查—→耙岩机装岩—→清理工作面巷道及处理松矸—→钻眼及锚杆支护—→装药前瓦斯检查—→装药联线、掩护设备及工具—→爆破前瓦斯检查—→爆破—→爆破后通风、瓦斯检查、安全检查—→敲帮问顶、处理松矸—→洒水防尘、冲冼岩帮。
第三节爆破作业
一、爆破条件:
-230m水平北翼运输大巷掘进断面S掘=5.625m2,掘进净断面S净=5.6m2,巷道顶板围岩结构完整;采用压入式局部通风机向工作面供风;由于该巷为全岩巷,掘进爆破采用楔形掏槽、一次性起爆;循环进度=炮眼深度×炮眼利用率=1.6×90%=1.4(m);选用三级煤矿许用乳化炸药,1—5段毫秒延期电雷管;炸药总消耗量为12kg,电雷管总消耗量为25个。
二、放炮警戒:
根据《煤矿安全规程》及相关规定:
-230m水平北翼运输大巷(全岩巷道)放炮警戒距离不得小于150米,该巷施工期间,放炮警戒点应设在-230m水平北翼Ia煤巷石门以南60m和-230m水平北翼环形车场外交叉口进行站岗警戒,爆破充电地点设在-230m水平北翼环形车场内交叉口往进风方向75m以上安全地点
附图:
4-3-5炮眼布置三视图。
表一爆破原始条件
序号
名称
单位
数量
序号
名称
单位
数量及种类
1
掘进断面
m2
5.625
5
矿井瓦斯等级
高瓦斯矿井
2
炮眼深度
m
1.6
6
电雷管
个
1~5段毫秒延期电雷
3
炮眼数目
个
25
7
炸药
kg
三级煤矿许用乳化炸药
4
岩石坚固系数
f
4~6
8
总装药量
kg
12
表二 预期爆破效果
序号
名称
单位
数量
序号
名称
单位
数量
1
炮眼利用率
%
90
4
循环消耗雷管量
个/循环
25
2
循环进尺
M
1.4
5
每米消耗炸药量
kg/m
8.5
3
循环消耗炸药量
kg/循环
12
6
每米消耗雷管量
个/米
17.8
表三爆破说明表
炮眼
名称
炮眼
编号
眼深(m)
眼距(m)
抵抗线(m)
封泥长度(m)
水炮泥数(个)
炮眼角度(°)
装药量
雷管段数
雷管数量
爆破顺序
联线方式
水平
坚直
眼数(个)
眼装药量(块)
总装药量(块)
总装药量(kg)
左
右
仰
零
俯
掏槽眼
1~4
1.6
0.5
等于破粹直径
0.5
4
0
0
0
0
0
4
3
12
2.4
Ⅰ
4
Ⅰ
串
联
辅助眼
5~12
1.6
0.3
0.4
0.5
8
8
2.5
20
4.0
II
8
II
顶眼
13~17
1.6
0.5
0.6
0.5
5
0
0
0
0
0
5
2
10
2.0
Ⅲ
5
Ⅲ
帮眼
18~21
1.6
0.5
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