550m水平南大巷及轨道南石门作业规程新.docx
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550m水平南大巷及轨道南石门作业规程新
第一章工程概况
一、工程名称:
-550m水平南大巷及轨道南石门
二、工程用途:
运输、通风
三、工程服务年限:
长期
四、工程位置(附工程位置平剖面图见附图1、2)
-550m水平轨道南石门开口位于深部副立井-550m水平车场.
五、规格尺寸及支护结构(见附图3)
巷道规格为:
直墙半圆拱形断面
1-1断面直墙净宽为4.2米,净高为3.7米,采用锚网、锚索加U36型钢棚联合支护。
锚杆间排距700×700mm,棚距500mm,锚索间距1000mm,.
2-2断面直墙净宽为4.8米,净高为4米,采用锚网、锚索加U36型棚联合支护,锚杆间排距700×700mm,棚距500mm,锚索间距1000mm。
六、工程量:
设计长度为1542米。
(截止到2009年3月底,已掘进892米剩余工程量650米,与三三队对掘预计工程量320米)。
七、资金来源:
生产资金
八、作业规程编制依据:
《-550m水平南大巷及轨道南石门设计图》、《煤矿安全规程》、《操作规程》、《安全质量标准化标准及考核评级办法》、《地质说明书》、《生产计划》。
第二章地质及水文地质
一、地质情况
-550m水平轨道南石门开口处位于深部副立井-550m水平车场。
该巷西部为31外采区(3105、3105外、3109外)工作面,东部为未开拓新区。
地面有黄牛坡村,地面标高﹢216.25---194.45米。
二、地压情况:
-550m水平南大巷及轨道南石门布置在-550米水平,为开拓新区,根据现有资料分析-550m水平轨道南石门受323背斜影响,F3-323、H=0-50米正断层,因受323构造影响煤岩倾角变化大,地质构造不稳定,在施工过程中将遇到一些小型地质构造带。
施工中应根据不同情况制定补充措施,保证施工安全和支护质量。
三、水文地质情况:
二1煤层上23米为中细粒砂岩裂隙含水层(S10),含水层平均厚度5.8米。
该含水层属于裂隙微弱承压含水层,渗透系数K=0.0177-0.0415米/天,二1煤层下37米为C3L8灰岩含水层,溶蚀裂隙发育,属于富水性中等的岩溶裂隙承压含水层,渗透系数K=12.9米/天。
四、瓦斯涌出情况
-550m水平南大巷及轨道南石门瓦斯涌出量0.52m3/min,总体上瓦斯涌出量不大,但因在开拓新区,地质情况复杂,过断层或构造带时应加强瓦斯检测。
五、附地质柱状图(见附图4)、工程剖面图(见附图2)
第三章工程支护说明书
一、支护选型依据:
依据设计要求,-550m水平南大巷及轨道南石门采用锚网、锚索加U36型钢棚联合支护.
二、工程支护图(见附图3)
三、支护参数
锚网喷支护参数:
锚杆采用普通圆钢制作,长度1800mm,杆体Φ18mm,间排距700×700mm,锚固力不小于78.4KN。
金属网采用直径6.5mm的钢筋点焊网,网孔间距为100×100mm,喷射混凝土厚度:
1-1断面为100mm,基础深度100mm;2-2断面为150mm,基础深度100mm,混凝土标号为C20。
锚索、U型棚支护参数:
锚索采用Φ15.4×8000mm钢绞线制作,每米一根,锚固力不小于100KN;U型棚采用U36型钢制作,棚距500mm,11卡5拉。
四、材料规格
锚网喷材料:
1)锚杆采用直径18mm长度1800mm的圆钢树脂锚杆。
2)锚固剂采用k2335型树脂锚固剂。
3)网采用直径6.5mm钢筋点焊网,网孔距100×100mm。
4)混凝土水泥、河沙、石子配比为:
1:
2:
2。
5)速凝剂要求初凝小于3min,终凝小于10min,掺入量为水泥重量的4%。
6)水泥采用:
普通硅酸盐水泥,标号32.5号,过期受潮水泥,不得使用。
7)河沙采用:
中沙,含水量控制在4~6%,可减少飞扬,又不致管路堵塞,使用前过筛。
8)石子采用:
坚硬碎石,用前要筛选,要求石子最大粒径不得大于15mm。
9)水要求洁净,不变质,没有任何杂质。
U型棚支护材料
1)U型棚采用U36型钢制作。
2)卡子采用8mm厚钢板制作,搭接处采用两个双面卡子。
3)保证装配附件齐全,无锈蚀现象,螺纹部分有防锈油脂。
锚索支护材料
锚索直径为15.4mm
锚索长度为8000mm
五、临时支护(见附图5)
1、临时支护采取放炮后喷射30-50mm厚的砼进行支护。
2、进行临时支护前,必须由班组长用钎子或洋镐等工具,由外向里敲帮问顶,找掉顶帮活煤、矸,确认无问题后,开始临时支护。
3、临时支护长度不得超过2m。
六、超前支护(见附图6)
超前支护采用四根2米长一寸半钢管,前端焊接1米长钢钎,喷护顶浆后将钢钎部分插入巷道顶板周边眼中,四根钢管间距700mm,钢管后端固定在吊环上,吊环与锚杆之间要安装牢靠,钢管后铺片网,若不接顶,必须将顶板用板料背严背实。
七、每米材料消耗及巷道特征
巷道特征表
序号
断面编号
或
名称
煤岩
硬度
(f)
支护形式
断面(m2)
水沟
铺轨
净
掘
净断
面(m2)
盖板
轨型
轨枕
道渣
1
1-1断面
3~4
锚网喷+36U型钢棚联合支护:
T=100mm
12.7
16.7
0.25
有
930
砼
有
2
2-2断面
3~4
锚网喷+36U型钢棚联合支护:
T=150mm
15.6
20.6
0.25
有
930
砼
有
每米材料消耗表
序号
断面编号
或
名称
支护形式
断面(m2)
每米巷道材耗
净
掘
喷砼(m3)
锚杆(根)
锚索(根)
铺网(m2)
钢材(㎏)
木背板(m3)
1
1-1断面
锚网喷+36U型钢棚联合支护:
T=100mm
12.7
16.7
1.10
22.9
1
10.22
323.7
0.015
2
2-2断面
锚网喷+36U型钢棚联合支护:
T=150mm
15.6
20.6
1.81
24.3
1
13.9
336.6
0.015
第四章施工方法及施工工艺
一、破岩方法及施工设备的配备
1、破岩方法为普通钻眼爆破。
2、设备配备见表4-1。
表4-1设备配备一览表
序号
设备名称
型号
功率/kw
使用数量
电压/V
1
风钻
YT-28
4
2
风镐
GT-11
1
3
耙岩机
P-60B
30
1
660
4
喷浆机
转子V
5.5
1
660
5
控制开关
QC83-120
2
660
6
控制开关
QC83-80
3
660
7
照明
1
660
8
电机车
5T
2
二、破岩方式
(一)爆破器材、爆破材料
1、起爆器采用MFB-100型起爆器,引爆能力:
100发,充电时间:
<15s,最大外电阻:
320Ω。
2、炸药为三级煤矿许用乳化炸药,Φ32质量为200g/卷。
3、引爆采用毫秒延期电雷管。
(二)钻眼爆破参数的确定
1-1断面钻眼爆破参数确定:
1、单位炸药消耗量
根据修正的普氏公式,q=1.1k0(f/s)1/2
式中q—单位炸药消耗量,kg/m3;
f—岩石坚固性系数,
s--井巷断面,m2;
k0—考虑炸药爆力的校正系数。
由上式得q=1.1×1.74(6/16.7)1/2=1.15kg/m3
2、炮眼深度
lb=L/(tnmntncη)
式中lb—炮眼深度,m;
L—月进尺计划,m;
nm—每月工作日数;
nt—每日工作班数;
nc—每班循环数;
η—炮眼利用率。
由上式得lb=45/(1×25×3×0.5×0.8)=1.5m
根据实际施工情况炮眼深度如下:
(1)掏槽眼:
1.8米
(2)辅助眼:
1.6米
(3)二圈眼:
1.6米(4)周边眼:
1.6米
(5)底眼:
1.8米
3、炮眼数目
N=Q/qb
式中N—炮眼数目,
Q—每循环所需总药量,g,
qb—每个炮眼装药量,g.
由上式得N=28800/400=72
根据实际情况炮眼数目定为74个。
根据实际情况上式中每个炮眼装药量取平均数400g。
(三)爆破图表和爆破说明书(炮眼布置三视图)见附图7
施工过程中为了确保光面爆破的质量,根据岩石情况,及时调整爆破参数,并采取预留光爆层的爆破方法.
(四)爆破条件和经济技术指标见表4-2
项目名称
数量
项目名称
数量
井巷净断面/㎡
12.7
炸药品种
乳化炸药
井巷掘进断面/㎡
16.7
每循环雷管消耗量/个
74
岩石性质
砂质泥岩、泥岩、砂岩
每循环炸药消耗量/㎏
28.8
矿井瓦斯等级
高瓦斯矿井
炮眼利用率/%
80%
凿岩机
YT-28
单位炸药消耗量/㎏.m3
1.15
每循环炮眼数目/个
75
每循环进尺/m
1.5
每循环炮眼总长/m
122.6
每循环出岩量/m3
45.1
每米井巷炮眼总长/m
81.7
每米井巷雷管消耗量/个
49
雷管品种
毫秒延期管
每米井巷炸药消耗量/㎏
20
表4-2爆破条件和经济技术指标
2-2断面钻眼爆破参数确定:
1、单位炸药消耗量
根据修正的普氏公式,q=1.1k0(f/s)1/2
式中q—单位炸药消耗量,kg/m3;
f—岩石坚固性系数,
s--井巷断面,m2;
k0—考虑炸药爆力的校正系数。
由上式得q=1.1×1.74(6/20.6)1/2=1.03kg/m3
2、炮眼深度
lb=L/(tnmntncη)
式中lb—炮眼深度,m;
L—月进尺计划,m;
nm—每月工作日数;
nt—每日工作班数;
nc—每班循环数;
η—炮眼利用率。
由上式得lb=40/(1×25×3×0.5×0.8)=1.5m
根据实际施工情况炮眼深度如下:
(1)掏槽眼:
1.8米
(2)辅助眼:
1.6米
(3)二圈眼:
1.6米(4)三圈眼:
1.6米
(5)周边眼:
1.6米(6)底眼:
1.8米
3、炮眼数目
N=Q/qb
式中N—炮眼数目,
Q—每循环所需总药量,g,
qb—每个炮眼装药量,g.
由上式得N=30000/350=85
根据实际情况炮眼数目定为92个。
根据实际情况上式中每个炮眼装药量取平均数350g。
(三)爆破图表和爆破说明书(见附图7)
施工过程中为了确保光面爆破的质量,根据岩石情况,及时调整爆破参数,并采取预留光爆层的爆破方法.
(四)爆破条件和经济技术指标见表4-3
项目名称
数量
项目名称
数量
井巷净断面/㎡
15.6
炸药品种
乳化炸药
井巷掘进断面/㎡
20.6
每循环雷管消耗量/个
92
岩石性质
砂质泥岩、泥岩、砂岩
每循环炸药消耗量/㎏
30
矿井瓦斯等级
高瓦斯矿井
炮眼利用率/%
80%
凿岩机
YT-28
单位炸药消耗量/㎏.m3
1.03
每循环炮眼数目/个
93
每循环进尺/m
1.5
每循环炮眼总长/m
151.8
每循环出岩量/m3
45.1
每米井巷炮眼总长/m
101.2
每米井巷雷管消耗量/个
61
雷管品种
毫秒延期管
每米井巷炸药消耗量/㎏
20
表4-3爆破条件和经济技术指标
三、装岩与运输
(一)装岩设备及主要技术参数见表4-4
表4-4PD-60D型耙斗装岩机技术特征
生产能力/m3.h-1
铲斗容积/m3
长度/mm
宽度/mm
高度/mm
35~50
0.3
6600
2045
1650
行走机构
轨距/mm
动力
设备总功率/kw
质量/kg
轨轮
900
电动
30
4500
(二)矸石、材料运输路线:
矸石运输由窝头—---550m水平车场-----550m水平轨道北石门-三水平北大巷—行人下山(或三水平轨道下山)—二水平南大巷-主轨道—付井—矸石山
材料由地面—付井—主轨道—二水平南大巷—行人下山轨道(或三水平轨道下山)-三水平北大巷--550m水平轨道北石门--550m水平车场-窝头
四、支护工艺要求及施工机具的主要技术参数
(一)支护工艺
该巷采用锚网喷、锚索加U型棚联合支护。
当岩石松软时为确保安全,锚网喷后立即架设U型棚;岩性稳定时,先进行锚网喷支护,扒岩机后打锚索,架设U型棚。
1、锚杆支护工艺要求:
a、按照设计要求,确定钻孔深度比杆体全长短60~80mm。
b、用压风清扫眼孔浮尘及积水。
c、利用杆体将锚固剂向孔底方向推进,启动搅拌器带动杆体旋转,匀速推进到孔底,搅拌必须在40s内完成。
d、卸下搅拌器后,及时在孔口将杆体楔住,在等待时间段内不要使杆体移动,否则影响锚固强度。
e、等待90s时间后,即可挂网上托板旋紧螺母,15min后,可测试抗拉强度。
f、锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧,确保锚杆的托板紧贴巷壁。
2、架设可缩性支架工艺要求:
a、柱腿必须栽到硬底上。
b、搭接处拉杆上在下面一个卡子上,正顶拉杆上到中线位置,下部拉杆上在腰线以下1000mm处。
c、卡子必须用力矩扳手上紧,达到200Nm。
3、喷射混凝土工艺要求:
a、喷射混凝土时,喷射手和各工种、各工序正确配合,并由喷射手在喷射前再检查一次供风、水、电情况,易磨损部件的磨损情况,严重时及时更换。
b、喷射手一手托喷头,一手调节水阀,联系送料,开喷时应先将所有受喷面喷一薄层混凝土,在此薄层上以螺旋状一圈压半圈沿横向作缓慢的划圈运动,划出的圆圈的直径以100~150mm为宜。
c、喷射顺序是先墙后拱、自下而上,先喷成半边巷道,再调转喷头喷另半边巷道,最后合拢收顶。
d、对巷道凹凸现象严重处应先凹后凸,严重凹处应采取间隔时间分次分层喷射,或沿着周边分成几块喷射而向中间合拢的办法,以保证整个巷道的成型。
e、喷射过程中,若发现堵塞现象应及时查明原因进行处理。
5、锚索支护工艺要求:
a、按照设计要求,确定钻孔深误差控制在±30mm。
b、锚索外露长度控制在(200±20)mm。
c、锚索搅拌树脂药卷过程中不能停顿,要一气呵成,绝对不能反复搅拌。
d、搅拌树脂药卷后10~15min张拉锚索,张拉预紧力控制在50~100KN。
e、锚索安装48h后,如发现预紧力下降,必须及时补拉。
f、锚索锚固力应不低于200KN。
g、张拉时发现锚固不合格的锚索,必须立即在其附近补打、装合格的锚索,或者用张拉器将不合格的锚索拔出,然后用钻机将原来的钻孔清理一遍,重新安装锚索。
6、锚索安装工艺流程:
a、孔采用湿式钻眼。
b、插入树脂药卷前,应先检查其质量,并注意超快凝药卷在上,快凝药卷在下。
c、用棉纱将锚索锚固段的水、煤屑、粉尘擦干净。
d、锚索下端装上专用搅拌驱动器,二人配合用锚索顶住锚固剂,缓缓送入钻孔,确保锚固剂全部送至孔底。
e、将专用搅拌驱动器尾部六方头,插入钻杆机上。
f、一人扶住机关,一人操作锚杆机边推边搅拌,前半程用慢速旋转,后半程用快速旋转,搅拌时间控制在20—30秒。
g、停止搅拌后,持续保持锚杆机的推力约3分种,然后可缩下锚杆机,并移开安下一根锚索。
h、60分种后,先卸下搅拌驱动器,装上托盘、锁具将其托到紧贴岩面位置。
i、二人一起将张拉千斤顶套在锚索上,并用手托住。
m、进行张拉,并注意压力表读数,达到设计预紧力100KN,或到千斤顶行程结束时,迅速换向回程。
n、卸下千斤顶,注意用手接住,避免坠落。
o、用液压剪截去锚索的外露部分(可集中切割)。
7、架设可缩性支架工艺要求:
a、柱腿必须栽到硬地上。
b、搭接处拉杆上在下面一个卡子上,正顶拉杆上到中线位置,下部拉杆上在腰线以下500mm处,保持一条线。
c、卡子必须用力矩扳手上紧,达到210Nm。
(二)凿岩机、喷浆机参数
机械名称型号主要参数
风钻YT28工作气压0.4-0.63兆帕
喷浆机转子V型最大输送距离水平/垂直200m/40m
五、施工工艺流程图
(一)掘进班:
准备—放炮—冲尘通风—临时支护—超前支护--清理
(二)成巷班:
准备—打上部炮眼—安上部锚杆—挂上部网-喷浆—清理
出矸
(三)成巷班:
准备—扒窝头—打下部炮眼—安下部锚杆—挂下部网-喷浆—清理
出矸
六、巷道表面位移观测
(一)观测点的设置
每20米设置一组观测点,一组观测点设置三个点,正顶(中线)、两边拱基线各设置一个,三个点在同一垂直面上。
(二)表面位移观测
每天测量一次,发现巷道的顶底或两帮的移近量超过100毫米,或者锚喷层出现裂纹或脱皮,必须立即进行锚索和U型棚加固。
第五章通风防瓦斯防尘及防火防水
一、掘进通风参数计算及局扇选择
(一)按巷道内最多人数计算
Q=4NK=4×30×1.4=168m3/min
式中:
Q-掘进工作面所需风量m3/min;
N-该工作面最多人数(取交接班时人数);
K-风量备用系数,一般取K=1.2-1.4
(二)按瓦斯涌出量计算
Q=100×Qm×Km/C=100×0.6×1.5/1=90m3/min
Qm—绝对瓦斯涌出量
Km—瓦斯涌出不均衡系数
C—最高允许瓦斯涌出量
(三)按炸药量计算
Q=25A=25×10=250m3/min
Q-掘进工作面所需风量m3/min;
A-掘进工作面一次爆破最大炸药用量kg;
(四)局扇选型风量验算
根据以上计算结果,该掘进工作面需风量250m3/min,即可满足生产需要,2×15KW风机正常工作时有效风量为250-390m3/min,开始生产时,选两台2×15KW风机,一台正常运转,一台自动倒台,压入式通风即可满足施工要求。
(五)风速验算
V=Q/S=250/60/12.7=0.33m/s
V=Q/S=390/60/12.7=0.51m/s
验算:
最小风速0.15m/s<0.33m/s<4m/s
最大风速:
0.15m/s<0.51m/s<4m/s
经验算2×15KW风机风量的风速符合煤矿安全规程规定。
二、规定风筒口到窝头的最大距离:
风筒口到窝头的最大距离不超过15米。
三、通风系统图(见附图8)
四、局扇及瓦斯管理制度和措施
1、局扇实行分班挂牌管理制度,每班由区队电工和瓦斯检查员共同负
责管理,每次接班检查局扇后将自己的姓名填入管理牌。
2、任何人不得随意停开风机。
局部通风机因故停止运转,在恢复通风
前,必须首先检查瓦斯,只有在局部通风机开关附近10米以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,且停风区中最高瓦斯浓度不超过1%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%时,方可人工开启局部通风机。
停风区中瓦斯浓度超过1%和二氧化碳超过1.5%,最高瓦斯浓度和二氧化碳浓度不超过3%时,由使用单位机电工和通风区瓦检员负责,控制风流排放瓦斯。
停风区中瓦斯浓度和二氧化碳浓度超过3%时,由通风区制定安全排放瓦斯措施。
3、风机要“三专两闭锁”,并实现双风机、双电源、自动倒台。
4、巷道施工采用压入式通风,压入式局部通风机和启动装置,必须安设
在进风巷道中,距掘进巷道回风口不得小于10米;全风压供给该处的风
量必须大于局部通风机的吸入风量,局部通风机距地面高度不小于300mm,风筒必须采用抗静电、阻燃风筒。
5、瓦检员要经常检查瓦斯,有问题及时通知掘进头人员和班组长。
6、凡发现瓦斯忽大忽小,巷道压力加大,打钻时,发现顶钻、夹钻等
预兆,必须立即停电撤人,然后进行处理,并汇报矿有关部门。
7、掘进工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓度超过
1.5%及CO超过0.0024%时,必须停止工作,撤出人员,采取措施进行处理。
8、爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1%时,严禁爆破。
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。
9、掘进工作面及其他作业地点风流中,电动机或其开关安设地点附近
20米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。
10、掘进工作面及其他巷道内,体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓
度达到2.0%时,附近20米内必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。
11、恢复工作时,必须在瓦斯降到1%以下,方可工作和开启设备。
12、严禁在微风、停风或瓦斯超限的区域内作业。
13、设置瓦斯探头:
一个距窝头不超过5米,断电点1.5%,报警点
1%;一个距回风巷口10-15米,报警点和断电点均为1%。
探头悬挂位置:
距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷帮不得小于200mm。
五、防尘、防水、防火
1、防尘措施
1)扒岩机后100米内设两道水幕,并做到雾化好,放炮前后洒水。
2)出碴前先洒水降尘,扒岩机漏斗上方设置喷雾,用于装碴时洒水。
3)采取湿式打眼,放炮使用水炮泥,冲洗井壁巷帮。
4)工作人员佩带防尘口罩。
2、防水措施
1)施工中必须坚持“有掘必探,先探后掘,长探短掘”的施工原则。
2)掘进工作面或其它地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、
水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑有臭味等突水预兆时,必须停止作业,采取措施,立即报告矿调度,发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。
3)打眼时,发现岩石松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然
增大,以及有顶钻等异状时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,现场负责人员立即向矿调度室报告,并派人监测水情。
如果发现情况危急时,必须立即撤出所有受水威胁地区的人员,然后采取措施,进行处理。
3、防火措施
1)施工人员必须遵守入井制度,严禁携带易燃、易爆危险品和穿化
纤衣服入井。
2)机电、设备定期检查,保持完好,严禁电器设备失爆,检修电气
设备用过的油布、棉纱要回收升井,杜绝乱放。
3)瓦斯员在检查中要准确记录巷道温度变化情况及有害气体含量。
4)电气设备着火时,首先切断电源,然后进行灭火。
5)放炮时,使用水炮泥,炮泥堵严堵实,严防残炮出火。
第六章正规循环劳动组织及主要技术经济指标
一、正规循环
(一)循环方式、组织措施、日进尺
该巷道施工时采取一掘两成循环方式,平均日进尺1.5米。
采取有力措施确保掘进工及特殊工种出勤能满足施工需要;施工安排要严格按照作业流程,保证正规循环;每小班安排一名机电工确保机电设备正常运转,减少对生产的影响。
(二)正规循环图表
作业循环图表
工序名称
时间
备注
时
分
1
2
3
4
5
6
7
8
准备
1
掘进班
放炮
3
30
冲尘通风
30
临时支护
1
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