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作业规程
第一章编制概况
第一节概述
一、巷道名称
本作业规程掘进的巷道是-760皮带大巷延伸段。
二、掘进目的及用途
掘进目的是为了联合-760轨道大巷形成-760皮带大巷延伸段的运输生产系统,满足该采区回采的通风、运输、行人及管线敷设的需要。
三、巷道剩余施工量
-760皮带大巷延伸段掘进量为776m。
第二节依据
一、设计说明书及批准时间
采区设计说明书《-760水平延伸段设计说明书》,批准时间为2007年9月4日。
二、地质说明书及批准时间
地质说明书名称为《金牛股份有限公司邢东矿-760水平延伸段地质说明书》,批准时间为2007年1月25日。
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
一、采区概况:
1位置及范围
-760皮带大巷延伸段位于邢东矿西南部,-760皮带大巷延伸段的地面位置:
北张村、东郭庄、南张村在本区的东北部,西南部有日昌饲料厂、建达建筑陶瓷二厂、邢台县轧钢总厂。
邢台市兴华私立学校、田家庄位于本区中南部。
西部与辛庄、邢台热电厂、邢台市制革厂相邻。
2采区的周围生产情况
同本区相邻的首采区,2001年11月开始回采。
其中,1122综采工作面于2003年4月回采结束,采出煤量70.3万吨、1124综采工作面2004年3月回采结束,采出煤量96.1万吨、1125综采工作面2005年12月回采结束,采出煤量56.1万吨、1123综采工作面2007年1月回采完毕,采出煤量63.5万吨。
以上4个综采工作面共计采出煤量285.1万吨。
第二节岩(煤)层特征
一、岩层岩性
根据地质资料,皮带大巷所穿岩层为砂质泥岩,粉砂岩没有较大断层;岩性以砂质泥岩为主,深灰色,厚层状,性脆,平坦状断口,胶结构为泥质,易风化,施工中应及时封闭,预计工程地质条件较好。
施工过程中必须与技术部门密切协作,根据设计修改及时进行支护调整工作。
二、岩层情况
1瓦斯
由于邢东井田各可采煤层的瓦斯含量都不大,无论是同一煤层的深部和浅部,还是上下不同煤层的瓦斯含量差值都不大,属于低瓦斯矿井。
虽然邢东矿属于低瓦斯矿,但不能掉以轻心,仍然要加强瓦斯管理,严防瓦斯爆炸事故的发生。
2煤尘的爆炸性
2#煤具有爆炸的危险性。
炮掘时应采用湿式打眼、水炮泥,放炮前后要洒水降尘,并按规定设置水幕的地点设置水幕、水炮弹,并随掘随移。
3煤的自然发火趋势
-760皮带大巷延伸段施工中应按2#煤层易燃,有自然发火倾向考虑。
根据煤炭自燃发火所必须需的3个条件即有自燃倾向、有连续氧条件,热量易于积聚,所以要求在施工中应保持正常通风、巷道要经常洒水降温,以免发生煤的自燃发火。
第三节地质构造
1地质构造
邢东矿位于太行山断块中段东翼边沿,构造复杂,断层发育,断层以正断层为主,按其生成产状可分为两组:
一组为燕山时期生成的走向NW25°左右的井田边界断层,如邢台一号断层及其近似平行的伴生断层;另一组为喜山时期生成的NE-NEE的走向正断层,该组断层多为倾向断层,如F19、F23等断层。
区内总体构造是一略有波状起伏的单斜构造,走向北西,倾向北东。
2断层
-760水平延伸段主要穿过2条断层,均是河北省煤田地质勘探公司第二勘探队在精查阶段以F字母开头分析的正断层,为避免叙述上的繁琐,故以以下列表说明:
断层
编
号
断层
性质
断层产状
区内
延展
长度
(m)
控制程度
走向
(°)
倾向
(°)
倾角
(°)
最大
落差
(m)
F23
正
54~72
SE
38~49
30~94
2400
可靠
F24
正
63~70
SE
47~60
12~47
1650
可靠
3褶皱
总体来看本区的基本构造形态为一单斜,局部发育一些小型的褶曲略有起伏。
第四节水文地质情况
根据在轨道大巷掘进的经验,在巷道开拓或掘进过程中,基本无涌水,但也偶尔会出现顶板滴淋水。
对此我们要求每班在施工过程中随时观察,发现异常必须马上汇报。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
-760皮带大巷自P24导点前29米沿173°05′方位角向里按4‰上山掘进。
(附-760皮带大巷平面布置图)
第二节支护设计
1巷道断面
-760皮带大巷断面为半圆拱形,净规格为:
(宽×高)4.5×3.7m,S净=14.5m2,S荒=15.5m2。
(附-760皮带大巷断面支护图)
2支护方式
(1)临时支护
采用吊挂前探梁做为临时支护,前探梁用650皮带纵梁制作,长度不小于4m,间距不大于3.5m,用支护锚杆和吊环固定,
①顶、帮锚杆:
采用φ22×2400mm螺纹钢超强锚杆,每孔使用S2360和Z2360各一卷树脂锚固剂锚固,配合穹形托盘,间距为770mm,误差为±30mm;排距为800mm,误差为±100mm,使用φ14mm钢带梁,φ6-70×70mm金属网(规格1.1、2.3×1.1m、2.8×1.1m)。
全断面支护打设14根,迎头支护时打设10根,剩余左右两侧最下部两根锚杆滞后迎头40米支护,减少巷道支护时间,为进尺提供便利条件;
②锚索采用φ21.8×8500mm钢绞线顺巷锚索加强支护,每孔使用一卷S2360树脂锚固剂和两卷Z2360树脂锚固剂锚固,间排距1600×1600mm配合钢托盘、木垫板,采用2.6m14号槽钢连锁,五花眼方式布置,全断面顺巷打设3排。
拱部中间锚索滞后迎头4米支护,两肩锚索则滞后迎头40米;。
③喷射混泥土C20,喷厚≤100mm。
喷浆滞后迎头50米。
3支护计算
1)锚杆支护计算
(1)按加固拱理论计算
锚杆长度:
L=N·(1.1+B/10)=1.73m
N—围岩稳定性系数,中等稳定,取1.1
B—巷道跨度,取4.7m
结合以往的施工经验和工程类比,取2m。
间距:
D≤0.5L=1.0m
(2)按悬吊理论计算
锚杆长度:
L=KH+L1+L2=2.35m
K—安全系数,取2
H—软弱岩层厚度,取0.9m
L1--=锚入坚固岩层深度,取0.5m
L2—锚杆外露长度,取0.05m
锚杆间距:
D≤√Q/KHr=1.7m
(3)锚杆排距确定:
M=nQ/2Krab=1.4m
式中:
n—每排锚杆根数,取13根;
Q—锚固力,取130KN
r—上覆岩层平均容重,取r=25kN/m3;
a—巷道掘进宽度之半,取2.35m;
b—潜在冒落拱高度,b=3.5m。
根据以上两种理论计算,结合以往施工经验和工程类比,决定锚杆间排距取0.77×0.8m,锚杆长度取2.4m,满足要求。
2)锚索支护设计
按一旦顶板失稳潜在冒落范围内的岩石自重全部由锚索承担来确定。
(1)锚索长度:
L=La+Lb+Lc+Ld
La—锚索伸入到较稳定岩层的锚固长度,取La=2m;
Lb—需要悬吊的不稳定岩层厚度,取Lb=5.5m;
Lc—上托盘及锚具的厚度,取Lc=0.1m;
Ld—需要外露的涨拉长度,取Ld=0.3m。
则L=2+3.5+0.1+0.3=7.9m
支护设计采用φ21.8×8500mm的锚索加强支护。
(2)锚索支护密度的确定:
N=K×W/P断
K—安全系数,取K=1.6;
P断—锚索的最低破断力,取P断=350kN;
W—每米巷道的静压力,W=B×∑h×∑r;
B—巷道掘进宽度,取B=4.6m;
∑h—悬吊的岩层厚度,取∑h=3.5m;
∑r—悬吊的岩层的平均容重,取∑r=25kN/m3。
W=4.6×3.5×25=402.5kN
N=1.6×402.5/350=1.84
设计支护锚索排距为1600mm,每排三根,间排距1600×1600mm,满足要求。
第三节支护工艺
锚喷支护巷道:
(1)巷道所穿岩层为砂质泥岩,极易造成层位分离,顶板较难控制,锚喷支护必须紧跟工作面,严禁空顶、空帮作业。
锚杆支护严格按技术要求施工,打锚杆时应先打正顶、两肩三排,由外向里逐渐进行,并且打一根安装一根(尤其顶、两肩),然后两侧依次向下顺序。
(2)岩石破碎地段采取先喷后锚的方法,巷道如穿越断层,岩石破碎、巷道顶板有淋水地段,采取加强支护措施,打超前锚杆加固围岩,并可增加金属支架背板、喷浆,防止发生冒顶、片帮事故。
(3)安装锚杆时若出现失效锚杆,必须重新补打锚杆或采取补救措施,以保证锚杆支护质量。
上锚杆用风动扳手,检查拉力时使用扭矩扳手。
(4)巷道拱部使用锚杆机钻眼、安装,墙部可用MQB-85J型帮锚杆机打眼、锚杆安装器安装,打锚杆前应先找掉工作面聋矸、活矸,并打掉伞岩,锚杆按设计间排距合理布置,钻眼方向应垂直于巷道轮廊线,如岩石层理发育,应垂直岩石层理面。
锚杆托盘必须紧贴岩面。
(5)钻眼前按设计锚杆长度在所用钻具上做好标记,钻孔时严格按标记控制孔深,并有专人负责钻具,严禁超深或欠深。
(6)安装锚杆前先用锚杆探孔,钻孔符合要求方可安装,墙部钻孔应略向上倾斜2~3°,以防止孔内积水。
(7)锚杆安装好应立即上紧螺母,扭矩符合规范要求。
(8)喷浆必须采潮喷作业,沙子石子含水量在10%左右。
喷浆操作时,要保持合适的风压、水压、水灰比,喷射枪要与岩面垂直,枪口距喷面0.8~1.2米,喷射顺序由外向里,从下而上,先墙后拱,呈螺旋状喷射,且从下而上的一次喷射厚度逐渐减小,螺旋直径0.3米,采用一圈压半圈且均匀缓慢移动的方式喷浆。
(9)安装锚索
1>安注锚固剂前应检查其质量是否合格,以手感柔软为合格,不合格的严禁使用。
两人配合用锚索顶住锚固剂缓缓送入钻孔,确保锚固剂全部送到孔底。
注意不要用力过猛或反复抽拉锚索,以防捅破树脂锚固剂影响锚固质量。
2>锚索下端装上专用搅拌驱动器,再将专用驱动器尾部六方头插入锚杆机上,边推进边搅拌,前半程用慢速旋转,后半程用快速搅拌,搅拌时间控制在20-30s,确保搅拌均匀。
停止搅拌后,必须继续保持锚杆机的推力约3min,然后收回锚杆机。
3>10min后先卸下专用搅拌驱动器,装上托盘、木垫板和锁具,并将其托到紧贴顶板的位置。
两人一起张拉千斤顶套在锚索上并用手托住。
然后开泵进行张拉,并注意观察压力表读数,达到设计预紧力或千斤顶行程结束后,迅速换向回程。
卸下张拉千斤顶(注意用手按住,避免坠落),完成锚索的安装。
锚网支护质量要求:
1>锚索与巷道轮廓线或岩面的夹角分别不小于75°、88°,托盘要紧贴岩面,螺母、索具上紧;锚杆、锚索露出托盘分别不大于50mm、350mm,锚索锚固力分别不小于250KN,锚杆预紧扭矩不小于450N·m,间排距误差分别要求不超过±100mm。
2>相邻网之间搭接宽度不小于100mm,每隔200mm距离用双股14#铁丝将网联在一起并拧紧,挂钢带梁施工时,要先将网铺平,然后用钢带梁压住,严禁将网挂在钢带梁外面。
3>巷道净宽:
中线到任何一帮不小于设计值,不大于设计值的100mm。
巷道净高:
腰线上下帮至顶底板距离不小于设计值,不大于设计值的100mm;曲线部分巷道全宽不小于设计值,不大于设计值的200mm。
第四章施工工艺及施工方法
第一节施工方法
采用机掘法施工,佳木斯产EBZ-230型掘进机掘进,(当遇到坚硬岩石为减少设备磨损仍采用爆破法施工,8号煤矿许用毫秒雷管,Ⅱ级煤矿许用乳化炸药。
MQC-110DC型风动锚杆机打设顶支护、MQB-85J型锚杆机打设帮支护。
改造后的DSP-650型皮带输送机装岩倒入临时水平矸石仓配合仓尾P-60B耙岩机和40T溜子出碴,平巷电机车配合使用7.5KW小绞车,MG-1.1A型矿车运输矸石,斜巷采用JD-25型绞车拖罐运料,PZ-5型喷浆机。
第二节爆破作业
1、爆破说明书:
1)全岩巷道掘进采用反向装药结构,遇煤层时,采用正向装药结构;
2)起爆器采用MFB-200发直流型,全断面一次装药,全断面一次起爆。
3)雷管选用:
1、3、5段毫秒延期电雷管,最后一段延期时间不超过130毫秒;其脚线长2.5m;封孔材料使用水炮泥、黄泥。
4)使用乳化炸药,药卷直径Ф28mm,药卷重量为120g;
5)采用楔形掏槽,掏槽眼加深200mm,炮眼深度为1.8m,爆破深度为1.53m,炮眼利用率为85%;周边眼布置在巷道设计轮廓线内50mm周圈上,底眼口距底板50mm,底眼俯角2°,深度均为1.6m,爆破深度为1.36m,炮眼利用率为85%;
6)施工中可根据实际情况,适当调整爆破参数。
2、爆破图表
(1)爆破原始条件
爆破原始条件表
序号
名称
单位
数量
1
掘进断面
m2
15.5
2
岩石普氏系数
7
3
工作面瓦斯情况
%
0.04
4
工作面涌水情况
m3/h
无涌水
5
炸药和雷管的类型
Ⅱ级煤矿许用乳化炸药8号煤矿许用毫秒雷管
(2)炮眼布置图
炮眼布置见附图。
(3)爆破参数
爆破参数表
炮眼
名称
眼号
眼数(个)
眼深(mm)
角度
装药量
联线方式
起爆顺序
水平
垂直
卷/眼
kg
掏槽眼
1-6
6
1800
77.5°
90°
7
5.04
大
串
联
1
辅助眼
7-49
43
1600
90°
90°
5
25.8
2
周边眼
50-80
31
1600
88°
90°
1.5
5.58
3
底眼
81-91
11
1600
90°
88°
5
6.6
3
合计
91
43.02
(4)爆破要求
1)掘进时必须采用光面爆破作业,严格按照爆破图表的要求打眼、装药爆破。
施工过程中,应据岩石情况及时调整光爆技术参数,确保巷道成形规整,以减少对围岩的震动破坏,保持围岩的稳定性。
2)光面爆破应达到的三条标准是:
岩石上留下具有均匀眼痕的周边眼数应不小于其总数的50%;
中线至任一帮距离的超挖和欠挖尺寸符合质量标准规定,且巷道总宽度超挖尺寸不超过150mm;
围岩上不应有明显的炮震裂缝。
3)施工中要严格控制二圈眼、周边眼装药量。
第三节设备及工具配备表
工作面机械设备表
设备名称
型号
数量
备注
岩巷掘进机
EBZ-230
1
耙岩机
P-60B
1
风动凿岩机
YT-7655型
4
两台使用,两台备用、维护
风动锚杆机
MQC—110C型(顶)
4
两台使用,两台备用、维护
MQB-85J型(帮)
2
胶带输送机
DSP-650/1010
1
经过改进与耙岩机联合使用
除尘风机
KCS-220
喷浆机
PZ-5型
2
一台使用,一台备用
局扇
2BKJ2×30型
1
绞车
JD-25
1
JD-7.5
1
电机车
CDXT-5
1
刮板输送机
SGB-620/40T
1
第四节施工组织
1劳动组织
掘进班采用“四六”制作业方式,四班掘进每班都进行检修。
喷浆作业采用“三八”制作业形式,“四掘两喷”。
2循环作业图表,见附图
3劳动组织表
劳动组织人员配备表
工种
人员配备
工种
人员配备
掘进人员配备
班长
1
把钩工
1
放炮员
1
维修工
1
耙岩机司机
1
掘进机司机
2
绞车(电车)司机
2
皮带司机
1
合计
10
喷浆人员配备
班长
1
把钩工
1
拌料工
4
喷浆手
1
维修工
1
绞车(电车)司机
1
把钩工
1
合计
10
4技术经济指标
主要技术经济指标表
项目
单位
数量
巷道
-760皮带大巷
掘进断面
m2
15.5
净断面
m2
14.5
循环进尺
m
1.5
日循环数
个
3
月进尺
m
135
按30天计算
人员
名
53
出勤按80%计算
效率
m/工
0.27
顶锚杆
根/m
8.75
帮锚杆
根/m
13.75数量
钢带梁
根/m
3.75
树脂药卷
卷/m
35
锚索
根/m
1.87
第五章生产系统
第一节通风
1通风路线
(1)新鲜风:
地面→副井→轨道大巷车场→轨道大巷→工作面
(2)乏风:
工作面→皮带大巷→主井→地面
2通风方式
局扇安置在轨道大巷内(轨道大巷为进风巷道),位于轨道大巷与第二联络交叉点以外(北),并要求风机安设在距回风巷口不小于20米的新鲜风流中。
3风机选择
(1)按排除炮烟计算:
Q=25A
式中:
Q:
工作面风量,m3/min。
A:
掘进工作面一次爆破所用的最大炸药用量,10kg。
经计算得:
Q=250m3/min
(2)按最低风速计算:
Q=60SV
式中:
S——掘进断面取15.86m2
V——允许最低风速取0.15m/S
经计算得:
Q=142.7m3/min
(3)按工作面最多人数计算:
Q=4N
式中:
N——工作面最多人数取25人
经计算得:
Q=100m3/min
(4)按瓦斯涌出量计算:
Q=143qk
式中:
143—掘进工作面回风流瓦斯浓度按0.06%计算所换算的常数
Q—绝对瓦斯涌出量取1.32
K—瓦斯涌出不均衡系数取1.3
经计算得:
Q=245.4m3/min
按以上计算可以看出只能按排出炮眼计算风量作为工作面风量:
Q=250m3/min
(5)风机选型:
根据巷道断面大小,布置一趟Ф600胶质风筒,依据计算并考虑实际情况,采用2BKJ2×30KW型对旋局部通风机(单机运转),该风机一台吸风量为250m3/min,能满足工作面供风量的需要;
(6)采用双风机、双电源,一级主供风机,一级备用;风机要具有自动换向功能,进行挂牌管理,且主供风机安设好风电闭锁装置。
第二节供电
1概况
-760皮带大巷最远供电距离约1200米,采用EBZ-230掘进机掘进,采用局扇通风.
2负荷统计
设备名称
型号
数量
总容量(kw)
IC(A)
IQ(A)
COSφ
掘进机
1
230
259
1813
0.85
皮带机
650
1
140
45
270
0.85
刮板输送机
40T
1
120
45
270
0.85
调度绞车
DJ-25
1
25
25
95.9
0.85
调度绞车
DJ-7.5
1
7.5
7.5
0.85
耙岩机
P-60B
1
30
30
0.85
负荷总计
552.5
注:
皮带张紧车只在检修时用,所以不计算其容量.
3选择变压器
计算负荷为S=
394.64(KVA)
Kx:
需用系数,掘进头取0.5COSφ:
平均功率因数取0.7
根据计算负荷,选择一台500KVA移变给-760皮带大巷掘进工作面供电,该移变参数为
500KVA6/0.69KVUk=4%Ur=2%
4供电系统图(附后)
5选择电缆
1)带掘进机电缆的选择:
Ig=
191(A)
选一趟3*70+1*16橡套电缆,电缆长度为1200米
2)调度绞车电缆选择
考虑到供电距离较长和电缆机械强度的要求,所有绞车负荷线均选择16平方橡套电缆。
3)带40T刮板输送机电缆的选择
40T刮板输送机选择50平方橡套电缆。
4)电缆短节的选择
皮带机、溜子负荷线均选用25平方橡套电缆,用上述方法校验均能满足要求。
6用电压损失校验电缆
1)移变电压损失
△U变=Ue2×β(UrCOSΦ+UkSinΦ)
=690×
×(2%×0.7+4%×0.714)=13.8(V)
2)带掘进机电缆压降
△U=690×Pj×Lj×K%=690×
=160(V)
由以上计算可以看出:
△U=13.8+160=173.8(V)>97(V),不能满足电机启动要求。
如果要满足启动要求,Lj=
(千米)。
因此,为满足电机启动要求,电缆长度不能大于608米,
巷道距离为608/1.1=552(米)。
550米后,再并一趟70平方米电缆。
3)带刮板输送机电缆压降:
△U=690×Pj×Lj×K%=690×40×1.093×0.091%=27.45(V)
△U总=16.45+27.45=43.9(v)<97(v)
满足压降要求
7计算各短路点两相短路电流(按最远处计算)
序号
电缆长度(米)
截面积
(MM2)
换算系数
换算长度(m)
短路电流
(A)
S1
1168/2
70
0.73
426
1650
S2
1091
70
0.73
798
10
16
3.01
30
828
875
S3
10
70
0.73
7.3
115
50
1.00
115
25
16
3.01
75.25
198
3050
S4
828
70
0.73
605
189
50
1.00
189
10
25
1.91
10
804
902
8选择整定低压开关
1)移变低压头整定:
Ig=
=
过负荷整定为400A灵敏度k=
满足要求。
2)1#开关选用QJZ-300开关作为掘进机的馈电保护开关。
根据150掘进机实际运行情况,过负荷整定为220A,灵敏度k=
,满足要求。
3)22#开关同样选用QJZ-300开关。
过负荷整定为220A,灵敏度k=
,满足要求。
4)2#开关选用DW83-350开关。
Idz=Iqmax+
=270+45*6*0.5=405(A)
过负荷整定为400A,
灵敏度k=
,满足要求。
5)3#开关选用DW80-200开关作为风电闭锁开关,整定同2#开关。
6)6#开关选用BQD21-120Z开关
过负荷整定为45A,短路保护整定为360A灵敏度k=
满足要求
7)18#开关选用BQD21-120Z开关。
过负荷整定为45A,短路保护整定为758A灵敏度k=
满足要求
8)所有张紧车选用30N开关,绞车开关选用80N开关。
第三节运输、管线、道木及轨道铺设
1管线吊挂
1>各类电缆必须悬挂在电缆钩上,且每钩只准挂一根电缆。
2>风筒吊挂必须逢环必挂,距迎头不得超过10米。
3>风水管路间必须用卡拦上紧,吊挂整齐。
且每节风水管路间卡箍必须密封良好,不得出现跑风、跑水。
2道木、轨道铺设
轨道枕木必须铺在实底上,一般轨道采用22kg/m铁轨,轨距600mm,轨道至人行道一侧不得小于800mmm,轨道外缘距两帮设备及风水管路间距不得小于500mm。
要求铺设平直、扣件齐全、紧固有效,接头间隙不超过10mm,内错差不超过2mm,道枕间距不大于700mm,误差±50mm,并且轨枕必须垫实。
3附运输系统图
第六章安全措施
第一节安全措施
1现场管理:
1)严格遵守《煤矿安全规程》有关规定;
2)严格落实各工种岗位责任制各项安全质量管理制度,
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- 作业 规程