1311底抽巷岩巷作业规程.docx
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1311底抽巷岩巷作业规程
第一章工程概况
一、工程名称:
1311底板抽放巷
二、工程用途:
用于解决1311工作面瓦斯抽放
三、工程服用年限:
服务于1311工作面结束
四、工程位置:
1311底板抽放巷,位于-575南大巷主巷的南端中部,总工程量为385.88m(其中平巷153.56m,上山232.32m),与1309底板抽放巷贯通,1311底板抽放巷布置于二1煤层底板岩层S9砂岩下,掘进岩层为砂质泥岩,距离二1煤层法线距离为15-35m。
-575南大巷主巷测点S304北24.42m为开口位置,-575南大巷主巷为锚网喷支护,由于巷道地压较大,顶板有浆皮开裂现象,巷道内铺设有瓦斯抽放管、风水管。
开工前先将开口位置附近5m进行锚网喷加固。
附工程位置平面图(附图1)
五、1311底板抽放巷规格尺寸及支护结构:
(一)规格尺寸:
1311底板抽放巷净断面为:
B(宽)×H(高)=3000×2800mm,水沟采用300×300×100mm,钻场净断面B(宽)×A(高)=4000mm×3200mm,深4000mm。
(二)支护结构:
1311底板抽放巷采用直墙半圆拱断面,采用锚网喷支护方式,锚杆采用Ф20mm、L=2000mm长树脂锚杆,间排距700*700mm,网为2000×800mm、Ф6mm点焊金属网,网孔为100×100mm,喷砼厚度为100mm,砼标号为C20。
钻场采用直墙半圆拱锚网喷支护,采用直墙半圆拱断面,采用锚网喷支护方式,锚杆采用Ф20mm、L=2000mm长树脂锚杆,间排距700*700mm,网为2000×800mm、Ф6mm点焊金属网,网孔为100×100mm,喷砼厚度为100mm,,砼标号为C20。
施工中若遇岩性差、支护困难时,可采用锚网喷加U29棚联合支护,U29棚棚距为600mm,背板梁、菱形网护帮顶,板梁间距为500mm,均匀摆开,菱形网满铺(巷道断面不变)。
六、1311底板抽放巷工程量:
1311底板抽放巷设计工程量为385.88m(其中平巷153.56m,上山232.32m)钻场沿着巷道下帮布置,钻场距离20m,深4m。
七、1311底板抽放巷资金来源:
公司补助或矿成本。
八、1311底板抽放巷作业规程编制依据:
(一)十矿《1311底板抽放巷设计图》。
(二)鹤煤公司十矿13采区初步设计。
(三)地测预想剖面图、地质柱状图。
(四)《煤矿安全规程》、《河南省国有煤矿生产矿井安全质量标准化标准及考核评级办法》(试行)、《生产矿井安全技术管理规范手册》及有关的法律、法规、规范、制度、公司有关文件规定。
第二章地质及水文地质
一、地质情况:
(一)地质构造:
1311底板抽放巷围岩地质构造为单斜构造,走向近南北偏西,倾向近东。
掘进后有可能遇到一条F13-2H=4-8m∠78º的正断层。
(二)围岩及特征:
顶板:
为灰色致密砂质泥岩、性脆含铝质及植物化石。
主要掘进层位:
为砂质泥岩,平均厚度为4.72m。
底板:
石灰岩和砂质泥岩,砂质泥岩致密、性脆,含铝质及植物化石,石灰岩含海百合茎及腕足类动物化石。
二、地压情况:
1311底板抽放巷位于13采区的下部,受到13采区其它工作面的采动影响,并有可能揭露F13-2断层,预计地压较大。
三、水文地质:
对施工影响的含水层主要有石灰岩、二1煤顶板砂岩含水层(S9),主要通过岩层裂隙、断层导水,预计局部涌水量为15m3/h。
四、瓦斯涌出量情况:
由于巷道位于煤层底板内,预计该巷道在掘进中瓦斯较小;瓦斯涌出量:
0.4m³/min,地温梯度0.82摄氏度/百米。
五、附地质柱状图、工程剖面图
(一)附地质柱状图(附图)
(二)附工程剖面图(附图)
第三章工程支护说明书
一、1311底板抽放巷支护选型依据:
支护选型依据是2010年12月15日1311底板抽放巷设计图。
二、1311底板抽放巷工程支护图
采用直墙半圆拱断面,锚网喷支护。
附工程断面支护图(附图)
三、1311底板抽放巷支护参数(巷道与钻场)
(一)锚网喷支护参数:
螺纹钢树脂锚杆Φ20mm、L=2000mm,间排距700mm×700mm,采用2000×800mm、网格100×100mmΦ6mm的金属电焊网,底角锚杆以45º角下扎,间距700mm。
锚固剂:
K2845(每根锚杆一卷)。
速凝剂:
规格型号SS-079(参量为2.5—4%)。
喷砼厚度为:
巷道掘进断面喷砼100mm,钻场喷砼100mm,喷浆配合比为1:
2:
2,即水泥、沙子、石子,并且搅拌均匀,砼标号C20。
架U29棚参数:
U29棚棚距为600mm,背板梁、菱形网护帮顶,板梁间距为500mm,均匀摆开,菱形网满铺(巷道断面不变)
(二)掘进断面积:
8.49m2净断面积:
7.43m2钻场断面积:
12.38m2净断面积:
11.08m2
四、材料规格:
(一)锚网喷支护材料规格:
1、锚杆:
L=2000mm、Φ=20mm金属树脂锚杆,托板150×150mm,厚度8mm。
2、金属网:
长×宽=2000mm×800mm、Φ6mm、网眼100mm×100mm。
3、水泥:
普通硅酸盐水泥,标号PO32.5。
4、细骨料:
河沙。
5、石子:
粒径≤6mm。
五、前探支护:
1、前探支护的方式:
1311底板抽放巷前探支护为5根钢管配点焊网、锚桩联合支护方式。
2、1311底板抽放巷前探支护的结构:
每根钢管的直径为1.5吋,长度为4m,每5根为一组,点焊网为Φ6mm规格为2000×800mm,网格为100×100mm,钢构吊环及楔子组合而成。
3、前探支护的布置形式:
5根钢管要均匀地布置于巷道顶部的轮廓线上,其中正顶一根、两侧各2根,管子前端要紧贴迎头岩面,管子后端穿入吊环内。
5根管子要平行于巷道中心线;前探支护的总宽度不得小于施工巷道宽度2.1米,管子间距为700—900mm,管子上铺设点焊网,网间用铁丝联接,网与顶之间用背木背牢。
4、前探支护的使用方法:
掘进班在开始打眼之前,验收员要准确标出10个吊挂眼位置。
每个吊挂眼深度不小于300mm,方向垂直于巷道轮廓线。
在安装吊环时,应用大锤将楔子打牢。
5、施工时,前探梁和吊环联结必须可靠,防止前探梁下滑。
6、前探梁前端必须紧贴迎头岩面,每根前探梁固定点不得少于两个,两固定点之间的距离与每炮循环进度相当,固定点(吊环处)前探梁距顶板不大于200mm,前探梁顶部必须背牢,吊环固定楔子锚固深度不得小于300mm,必须固定牢固可靠,严禁使用锚杆代替楔子或将前探梁悬吊在顶网上,当采用一掘一成时,顶部锚网支护完成后,喷浆前可去掉前探梁;当采用两掘一成时,第一循环顶部锚网支护完好,第二循环放炮前,可以去掉前探梁,放炮后,将前探梁及时前移,直到成巷班打好锚杆、联好网后,方可拆除前探支护管子;拆除的前探梁和吊环等,必须挂牌码放整齐。
六、每米巷道材料消耗特征表:
序号
设备名称
设备型号
单位
数量
备注
1
风钻
YT-28
部
6
2
风镐
G10
台
4
3
喷浆机
转子-2
台
2
4
耙岩机
ZYP-17
台
2
5
局扇
FBDNO6.0/30型2×15KW
台
2
6
防爆开关
BGZ-120
台
2
7
防爆开关
BGZ-200
台
2
8
锚杆搅拌机
JG-9
台
2
9
综合保护
BZX2.5KWA
台
2
10
绞车
JD-2.5(40KW)
台
1
11
防爆开关
BGZ-80N
台
2
其他
镐铣大锤倒链剁斧等
序号
项目
单位
每m材料消耗
掘断面
(一)(8.49)
1
锚杆
根/m
16.2
2
金属网
m2/m
9.56
3
水泥
T/m
285.77
4
河沙
m³/m
0.32
5
石子
m³/m
0.32
6
炸药
kg/m
24.58
7
雷管
个/m
40
8
速凝剂
KG/m
11.4
9
树脂锚固剂
卷/m
16.2
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:
(一)破岩方法:
钻眼爆破法。
(二)施工设备配备表(如上表)
二、破岩方式
(一)爆破器材、爆破材料:
1.爆破器材:
①MFB-200型发爆器。
②GB5023-1997引爆母线。
2.爆破材料:
①煤矿许用乳化炸药。
②煤矿许用1-5段毫秒电雷管。
(二)钻眼爆破参数的确定:
1.单位炸药消耗量:
1311底板抽放巷单位炸药消耗量:
24.58kg/m。
2.炮眼深度:
槽眼2.2m,其它2.0m。
3.炮眼数目:
71个。
(三)爆破图表和爆破说明书(附图表)
(四)爆破条件和经济技术指标表(附图表)
三、装岩与运输:
(一)装岩设备及主要技术参数
采用耙岩机装矸,1吨矿车运输。
1.装岩设备:
ZYP-60型耙斗装岩机,JD-2.5绞车,1吨矿车。
2.耙岩机主要的技术参数:
ZYP-60型耙斗装岩机:
1)工作时的外型尺寸:
6600(长)×1305(宽)×1950(高)
2)总重量:
4.3T
3)耙斗容量:
0.6m3。
技术生产率:
35-50m3/h。
轨距:
600mm。
(工作滚筒)钢丝绳直径:
15.5mm。
容绳量50m。
(空程滚筒)钢丝绳直径:
12.5mm。
容绳量50m。
(电动机)型号:
JDSB-17-4,电动机功率:
17kw。
转速1480r/min。
电压:
660伏。
3.矿车主要技术参数:
矿车装载量1t,车轮直径Φ300mm,轨距600mm,轴距550mm,外型尺寸2050×880×1150mm,重量638kg。
4.斜坡轨道绞车、钢丝绳选型验算,考虑从1311底抽巷上山掘进时出矸、运料,在1311底抽巷上山掘进时在1311底抽巷开口平巷段安装一部JD-40KW绞车。
(1)绞车选型:
绞车的选型依据1311底抽巷上山段实际长度和牵引载荷的重量而定,绞车的牵引力必须大于载荷重量,JD-40KW型绞车牵引力为25KN,经计算绞车最大的牵引载荷为19434.08N,故可选择JD-40KW型绞车。
牵引载荷A:
Sin14°30′=A/4876×9.8
A=sin14°30′×4876×9.8
=11964.36N
(2)JD-40KW绞车钢丝绳验算:
(依据斜井提升钢丝绳选择计算)
绳端荷重:
Q0=2Q车+2Q矸=2×638+2×1800=4876kg,钢丝绳斜长L=280m,取f1=0.02、f2=0.2,选用Φ21.5mm的钢丝绳,钢丝绳结构6×19。
安全系数:
m=Ph/Qj
m-钢丝绳的安全系数
ph-钢丝绳破断力总和
Qj-钢丝绳静拉力
Qj=g.(Qz+Q)n×(sinθ+f1cosθ)+g.q.L(sinθ+f2cosθ)
=9.8×(638+1800)×2×(sin15°+0.02cos15°)
+9.8×1.853×200×(sin15°+0.2cos15°)
=14931.35N
安全系数:
m=Ph/Qj=283280/14931.35=18.97>6.5
式中:
Qj-钢丝绳静拉力
Qz-矿车自重:
Qz=638kg
Q-矿车载重:
Q=1800kg
n-牵引矿车数量:
n=2辆
θ-巷道坡度:
θ=sin23°
q-钢丝绳每米质量:
q=1.853kg/m
L-钢丝绳长度:
L=280m
m-钢丝绳的安全系数:
m=6.5
ph-钢丝绳破断力:
取283280N
f1-提升容器运动的阻力系数:
(f1=0.01—0.02)取0.02
f2-钢丝绳与底板和托辊间的摩擦系数:
(f2=0.15—0.2)取0.2
按《煤矿安全规程》要求m≥6.5,经过计算,安全系数18.97>6.5符合煤矿安全规程规定,可拉两车加载重。
(二)矸石,材料运输路线:
1、出矸路线:
掘进工作面→-575南大巷主巷→中间回风上山下平巷→-575南大巷主巷→-575南大巷→副井底。
2、材料运输路线:
副井井底→-575南大巷→-575南大巷主巷→中间回风上山下平巷→-575南大巷主巷→掘进工作面。
3、-575南大巷主巷和-575南大巷采用防爆特殊型蓄电池电机车运输。
四、支护工艺要求及施工机具的主要参数
(一)支护工艺:
1.临时支护:
同前所叙述。
2.永久支护工序:
工序:
安全检查→复查巷道规格→黄泥标定锚杆眼位→锚网→巷帮冲洗→掺料→喷砼
(二)凿岩机,喷浆机参数:
凿岩机参数:
机器型号YT28型凿岩机
机器质量26kg
机器长度661mm
缸径80mm
活塞行程60mm
工作气压0.4-0.63MPa
冲击频率≥28≥35≥36赫兹
耗气量≤52≤58≤82升/秒
冲击能≥44≥63≥70焦耳
转钎扭距≥15≥19≥23牛顿·米
转钎转速≥250≥260≥300转/分
凿孔速度≥250≥400≥470mm/分
噪声≤124≤125≤127分贝
首次故障前平均延米≥400米
不拆机凿孔深度≥300米
气管内径25mm
水管内径13mm
钎头直径Φ32mmΦ42mm
钎尾规格(六方对边×长度)22×108±1mm
喷浆机参数:
工作能力5-7m3/h电动机功率5.5kw
工作风压0.4-0.6MPa整机重量1200kg
输送距离200m轨距600mm
骨料最大直径25mm输料管内径50mm
五、施工工艺流程:
通过优化施工工序,将施工现场划分为三个作业区:
工作面作业区:
打眼爆破—→(顶、拱)部锚网—→初喷。
耙岩机前作业区:
进行倒矸—→耙矸——→装矸作业。
耙岩机后作业区:
墙部及底角锚网—→墙部挂线喷浆—→拱部挂线复喷。
(一)如岩性稳定,采用两掘一成作业方式施工:
1、掘进班
进班先用长撬杠找掉迎面墙的活石,按爆破图表规定的炮眼参数,用凿岩机先打上部眼,然后用耙岩机将迎头矸石耙离工作面7m之后,找掉迎面墙活石,然后打下部眼,找掉迎面墙活石后根据爆破图表装药、连线、爆破;对迎头帮顶用撬杠进行敲帮问顶后,进行临时支护。
将迎头矸石耙至合适高度后,用锚杆机进行打顶部锚杆并挂网(拱基线以上为顶部锚网区),支护顶部,顶锚杆必须紧跟迎头施工,空顶距不得大于0.7m,否则必须补打顶锚杆;(若发现爆破后有片帮现象时,及时在帮部进行锚网支护,并进行初喷)。
耙岩机出矸可与打下部炮眼或打顶锚杆平行作业,最后进行初喷(30-50mm)。
工艺流程:
交接班→安全检查→敲帮问顶清除危岩活矸→打上部眼→耙矸出矸→打下部眼→装药连线→爆破→通风降尘→敲帮问顶清除危岩活矸→临时支护→打顶部锚杆挂网→初喷→清理现场搞好文明施工。
2、成巷班
耙岩机后施工,人工用风镐刷帮至设计断面尺寸,打帮锚及底角锚杆,挂线,喷浆。
人工运、拌料可与刷帮、打帮锚及底角锚杆及挂线平行作业。
喷浆两小时后,洒水养护。
成巷班工艺流程:
耙岩机后成巷班:
交接班→敲帮问顶→检查中心腰线→打帮锚及底角锚杆→挂线喷浆→打水沟→清理现场搞好文明施工(耙岩机后复喷滞后不大于30米)。
3、如耙岩机后成巷工作结束,成巷班可进行:
(1)掘进、出矸(工艺同掘进班相同)。
(2)崩底、钉道、前移耙岩机。
(3)打耙岩机前的帮部锚杆并初喷。
(二)采用三掘三成和两掘一成交叉制时,即施工工艺为:
1、移耙岩机前,采用三掘三成
工艺流程:
交接班→安全检查→敲帮问顶清除危岩活矸→打上部眼→耙矸出矸→打下部眼→装药连线→爆破→通风降尘→敲帮问顶清除危岩活矸→临时支护→打顶、拱部锚杆挂网→初喷→清理现场搞好文明施工。
2、移耙岩机后,采用两掘一成
成巷班:
耙岩机后成巷班:
交接班→敲帮问顶→检查中心腰线→打帮锚及底角锚杆→挂线喷浆→打水沟→清理现场搞好文明施工(耙岩机后复喷滞后不大于30米)。
掘进班:
交接班→安全检查→敲帮问顶清除危岩活矸→打上部眼→耙矸出矸→打下部眼→装药连线→爆破→通风降尘→敲帮问顶清除危岩活矸→临时支护→打顶部锚杆挂网→初喷→清理现场搞好文明施工。
(三)当遇到地质构造带及岩性破碎时,采用随掘随成,应适当缩小循环进度,每小班进尺控制在1-1.3米。
随掘随成:
交接班→安全检查→敲帮问顶清除危岩活矸→打上部眼→耙矸出矸→打下部眼→装药连线→爆破→通风降尘→敲帮问顶清除危岩活矸→临时支护→打顶、帮部锚杆挂网→初喷(30-50mm)→清理现场搞好文明施工。
移耙岩机后成巷班:
交接班→敲帮问顶→检查中心腰线→打底角锚杆→挂线喷浆→打水沟→清理现场搞好文明施工(耙岩机后复喷滞后不大于30米)。
第五章通风防瓦斯防尘、防火及防水
一、掘进工作面需风量计算及局扇选择:
(一)按人数计算:
Q1=4N=4×40=160m3/min;
式中:
Q1——掘进工作面按人数计算所需的风量,m3/min;
4——每人每分钟需要的标准风量,4m3/人。
N——掘进工作面同时工作的最多人数,按两班交接班时人数,即40人。
2、按炸药使用量:
Q=7.8/t×[A(sLd/p)2]1/3
=7.8÷20×[44.25×(7.43×385.88÷1.2)2]1/3
=266.08m3/min
式中:
Q----采用压入式通风时,稀释、排除掘进工作面炮烟所需风量,m3/min;
t----掘进巷道的通风时间,一般取20-30min,取t=20min;
A----掘进工作面一次起爆的炸药量,kg;取A=44.25kg;
s----掘进巷道的净断面,m2;s=7.43m2;
Ld----炮烟稀释安全长度,385.88m;
当计算长度大于设计长度时,按巷道设计长度;当计算长度小于巷道设计长度时,按计算长度。
Ld=0.1kbA/(CpS)
=0.1×1×40×44.25/(0.02×8.18)
=1122.25m
取Ld=385.88m
式中:
K----紊流扩散系数,其值取决于风筒出口至工作面的距离L与风筒直径D的比值,通常可取为1;
b----炸药爆炸时的有害气体生成量,煤层中爆破取100L/kg在岩层中爆破时取40L/kg;取40L/kg;
CP----有害气体的允许最高浓度(H2S%为0.00066%,NH4为0.004%,S02为0.0005%);取0.02%;
p----风筒漏风系数
p=1/(1-LP100/100)=1/(1-515×0.02/100)=1.2
L----从风机出口到工作面风筒出风口的总长度,515m
p100----百m漏风率,取0.02.
(二)局扇选型风量验算
①根据计算数据并结合实际情况,选用二台型号FBDNo6.0/30;局部通风机风机参数:
转速:
2900;电机功率:
2×15KW;风量:
380-240m³/min;全压:
1200-4800Pa;最高全压效率:
75%;出口噪声:
85dB(A);外形尺寸:
760×2050mm;两台对旋局扇自动倒台供风。
风筒选择抗静电阻燃柔性风筒Φ=600mm。
②按风速验算:
根据《煤矿安全规程》第一百零一条规定,掘进中的岩巷最低允许风速0.15m/S;最高风速为4m/S。
岩巷掘进工作面的风量应满足:
9×Sc≤Q掘≤240×Sc
(9×7.43=66.87)≤192.796≤(240×7.43=1783.2)
式中:
Sc——掘进工作面断面,m²。
二、规定风筒口到窝头最大距离
风筒口到窝头的最大距离不得大于15米。
三、通风系统图(附)
四、局扇及瓦斯管理制度和措施
1、安装局部通风机要做到:
1)必须安装在进风流中,在-575南大巷主巷风门外15m;全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量,局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速为0.15m/s。
2)安装在专用台架上或进行吊挂,离地高度不小于0.3米;
3)必须实现双风机双电源自动倒台,要挂牌管理。
2、使用局部通风机的掘进工作面要做到:
1)对局部通风机必须指定专人负责管理,任何人不得随意停、开。
2)一台局部通风机只允许供一个作业的工作面通风使用。
3)风筒必须环环吊挂,吊挂的要“两靠一直”:
靠帮、靠顶、平直,不得挤压或损坏,转弯时使用弯头;异径风筒要使用大小头连接;风筒末端到工作面的距离要遵照《作业规程》的规定执行;风筒接设应使用双反接头,避免漏风;风筒分叉处要有三通(进出口直径为600mm),不准倒接或反插,要与进出口方向一致,并保证吊挂平直;风筒不得有大于10mm的破口,小破口也要及时粘补,以免漏风。
4)局部通风机不得有循环风,即回风流再一次进入同一通风机。
5)局部通风机执行“三专两闭锁”:
即专用变压器、专用开关、专用线路,风电闭锁、瓦斯电闭锁。
6)局部通风机必须使用双风机和双电源,保证工作面的供风安全。
7)使用局部通风机通风的掘进工作面,不得停风;因检修、停
电、故障等原因停风时,必须将人员全部撤至全风压进风流处,并切断电源。
恢复通风前,必须由专职瓦斯检查员检查瓦斯,只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流的瓦斯浓度都不得超过0.5%时,方可由指定人员开启局部通风机。
8)每7天至少进行一次甲烷风电闭锁试验,每天应进行一次正常工作的局部通风机与备用局部通风机自动切换试验,试验期间不得影响局部通风,试验记录要存档备查。
3.瓦斯
1)掘进工作面,应在距工作面小于5米处安设1个瓦斯传感器,其瓦斯警报点为0.5%,瓦斯断电点为0.8%,复电瓦斯浓度<0.5%(人工复电)。
回风流瓦斯传感器应设置在回风口以里10-15m处,瓦斯报警浓度为0.5%,瓦斯断电浓度为0.8%。
复电点为小于0.5%,断电范围为掘进工作面全部非本质安全型电气设备。
2)掘进工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过0.5%时或二氧化碳浓度超过1.5%时,必须停止施工,撤出人员,采取措施,进行处理。
爆破地点附近20米以内风流中的瓦斯浓度达到0.5%时,严禁爆破。
3)《煤矿安全规程》第138条规定掘进工作面及其他作业地点风流中、电动机或其他开关安设地点附近20米以内风流中的瓦斯浓度达到1%时,必须停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。
4)掘进工作面内,体积大于0.5m3的空间,局部积聚瓦斯浓度达到2.0%时,附近20米以内,必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。
5)因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备,必须在瓦斯浓度降到0.5%以下时,方可通电开动机器。
使用瓦斯自动检测报警断电装置的掘进工作面,只准人工送电。
6)局部通风机因故停止运转,在恢复通风前,必须先认真检查瓦斯,只有在巷道内瓦斯浓度不超过0.5%时和最高二氧化碳不超过1.5%时,风机及其开关地点附近10米以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工开动局部通风机,如果停风巷道内瓦斯浓度超过0.5%时或二氧化碳超过1.5%时,最高瓦斯浓度和二氧化碳浓度超过3.0%时,必须采取安全措施控制风流排放瓦斯。
排后经过检查瓦斯浓度不超过0.5%和二氧化碳浓度不超过1.5%,方可恢复巷道中一切工作及电气设备的供电。
7)临时停工的地点,不得停风;否则必须切断电源,设置栅栏,挂示警牌
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