百灵煤矿一采区变电所作业规程.docx
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百灵煤矿一采区变电所作业规程.docx
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百灵煤矿一采区变电所作业规程
庆华集团百灵煤矿180万吨矿井建设工程
一采区变电所掘进工作面作业规程
编号:
2010-1
编制人:
年月日
审核:
年月日
单位负责人:
年月日
技术负责人:
年月日
通防负责人:
年月日
机电负责人:
年月日
安全负责人:
年月日
项目部经理:
年月日
施工单位:
山东肥城矿业集团公司鲁泰项目部(二队)
编制时间:
2010年2月20日
目录
矿审批意见……………………………………………4
作业规程学习和考试记录……………………………6
作业规程复查记录……………………………………7
第一章概况…………………………………………8
第一节概述……………………………………8
第二节编写依据………………………………8
第二章地面相对位置及地质水文情况……………8
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况…9
第二节煤(岩)层赋存特征…………………9
第三节地质构造………………………………10
第四节水文地质………………………………11
第三章巷道布置及支护说明………………………13
第一节巷道布置………………………………13
第二节支护设计………………………………14
第三节支护工艺………………………………29
第四章施工工艺……………………………………33
第一节施工方法………………………………33
第二节凿岩方式………………………………33
第三节爆破作业………………………………34
第四节装、运岩(煤)方式…………………46
第五节管线及轨道敷设………………………47
第六节设备及工具配备………………………48
第五章劳动组织及主要技术经济指标……………49
第一节劳动组织………………………………49
第二节循环作业………………………………49
第三节主要技术经济指标……………………51
第六章生产系统……………………………………54
第一节通风系统………………………………54
第二节压风系统………………………………57
第三节防尘系统………………………………59
第四节防灭火…………………………………61
第五节安全监测系统…………………………61
第六节供电系统………………………………63
第七节排水系统………………………………63
第八节运输系统………………………………65
第九节通讯系统………………………………67
第十节瓦斯抽放系统…………………………
第七章灾害预防及避灾路线………………………67
第八章安全技术措施………………………………70
第一节施工准备………………………………70
第二节“一通三防”管理……………………70
第三节顶板管理………………………………72
第四节顶板管理………………………………73
第五节爆破管理………………………………76
第六节防治水管理………………………………77
第七节 机电管理………………………………
第八节 运输管理………………………………
第九节其它………………………………
会审意见
会审人员签字表
单位
签字栏
时间
单位
签字栏
时间
年月日
通防副总
年月日
技术部
年月日
机电矿长
年月日
通防部
年月日
采掘矿长
年月日
机运部
年月日
安全副总
年月日
调度室
年月日
总工程师
年月日
安质部
年月日
作业规程学习和考试记录
负责人:
传达人:
班次:
贯彻时间
听传达人
贯彻时间
听传达人
年
月
日
姓名
成绩
签字
年
月
日
姓名
成绩
签字
作业规程复查记录
作业规程名称
施工单位
复查时间
参加复查人员签字
一、存在主要问题:
二、处理意见:
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称
本《作业规程》掘进的巷道为一采区变电所。
二、掘进目的及巷道用途
掘进目的是为一采区变电所设备安装,形成一采区供电系统。
三、巷道设计长度及服务年限
巷道设计长度:
69m(平距)。
服务年限:
8.7年。
四、预计开、竣工时间
经矿有关领导研究决定,本掘进工作面自二○一○年三月份开工,预计二○一○年四月初份竣工。
第二节编写依据
一、矿井设计说明书
采区设计说明书名称为《百灵煤矿180万吨/年矿井初步设计》。
二、地质说明书及批准时间
《庆华集团百灵煤炭有限责任公司采区变电所掘进地质说明书》,批准时间为2010年2月3日。
三、兰州煤矿设计院《一采区变电所硐室及通道平、断面图》。
图号161.1(G)-1。
第二章地面相对位置及地质水文情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
本工作面地面位于百灵180万吨/年矿井一采区20勘探线至19勘探线之间,地表为低矮丘陵地形,地面无建筑物,工作面距地表最小垂深为298米。
该面井下位于一采区南翼,南距离F2-1断层38米,北邻1260轨道石门,东西无采掘工程。
掘进工程对地面无影响。
地面相对位置及邻近采区开采情况表表一
水平名称
1260
采区名称
一采区
地面标高(m)
1557.5
工作面标高(m)
1259.0-1263
地面相对位置
及建筑物
地面位于百灵180万吨/年矿井一采区20勘探线至19勘探线之间,地表为低矮丘陵地形,地面无建筑物。
井下位置及掘进对
地面设施的影响
该面井下位于一采区南翼,南距离F2-1断层38米,北邻1260轨道石门,掘进工程对地面无影响。
邻近采区开采情况
东西无采掘工程。
走向
南北
倾斜
东
长度(m)
69
第二节煤(岩)层赋存特征
一、煤(岩)层产状、厚度、结构、坚固系数:
根据《采区变电所掘进地质说明书》提供采区变电所资料如下:
老顶:
中细砂岩,厚度9.09~9.67m,平均厚度9.38m,灰白色,以石英为主,长石次之,泥质胶结,粉砂发育,条带状,含植物化石。
硬度系数f=4.5。
直接顶:
细砂岩,厚度1.61~1.75m,平均厚度1.68m,灰色粗粉砂为主,缓波状层里和水平层里,有擦痕。
硬度系数f=4.5。
伪顶:
炭质页岩,厚度0~0.25m,平均厚度0.13m,灰黑色,泥质为主,含粉砂及植物根化石,节量发育。
硬度系数f=1.5。
直接底:
砂页岩,厚度0~3.2m,平均厚度2.4m,深灰色粉砂为主,含大量的根化石。
硬度系数f=2.0。
老底:
中粗砂岩,厚度1.78~1.94m,平均厚度1.86m,灰白色,石英为主。
硬度系数f=4.5。
顶、底板岩性特征表表二
顶、底板名称
岩石名称
厚度(m)
岩性特佂
老顶
中细砂岩
9.09~9.67
灰白色,以石英为主,长石次之,泥质胶结,粉砂发育,条带状,含植物化石。
硬度系数f=4.5。
9.38
直接顶
细砂岩
1.61~1.75
灰色粗粉砂为主,缓波状层里和水平层里,有擦痕。
硬度系数f=4.5。
1.68
伪顶
炭质页岩
0~0.25
灰黑色,泥质为主,含粉砂及植物根化石,节量发育。
硬度系数f=1.5。
0.13
直接底
砂页岩
0~3.2
深灰色粉砂为主,含大量的根化石。
硬度系数f=2.0。
2.4
老底
中粗砂岩
1.78~1.94
灰白色,石英为主。
硬度系数f=4.5。
1.86
二、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数等:
百灵煤矿2号煤层瓦斯最大相对涌出量CH4=7.65m3/t,最大绝对涌出量为1.78m3/min。
煤尘爆炸指数45.90%,有爆炸危险。
属二类自燃发火煤层,发火期为13~16个月。
地温:
恒温带深为200m,温度为19℃,地温梯度为2℃/100m。
第三节地质构造
采区变电所施工中,依次要穿过炭质页岩-细砂岩-页岩-砂页岩-页岩-细砂岩-含砂粗砂岩,其中砂页岩、页岩含有较多粘土,泥质,稳定性较差,施工中应加强顶板的管理,及时支护。
砂岩顶板时稳定性较好。
该工程范围内不受断层影响。
第四节水文地质
根据地质说明书提供该工作面水文情况如下:
一、水文情况:
采区变电位于矿井第一含水带内,但含水量甚微,补给条件差,渗透系数小,没有动储量,对施工影响不大。
单位涌水量0.00365L/s.m。
二、防治水措施:
施工中严格按巷道设计坡度掘进,确保具备自然泄水条件。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
变电所通道一开门口中心位置在1260运输石门S12号导线点以西5米处。
通道一按方位角177°3′39″方位开门,按+4‰坡度掘进14.9米;然后自通道一开门口以南12.4米处标定变电所硐室中心线,按方位角267°3′39″方位开门,按+3‰坡度掘进40.1米(从二条中心线交点算起);然后在变电所硐室开门口以西39米标定通道二中心线,按位角357°3′39″方位开门,按-3‰坡度掘进10米与1260回风石门贯通。
工程量共计61m。
附图1一采区变电所巷道平、断面布置图(兰州煤矿设计院)
附图2开门口施工大样图(1:
100)
第二节支护设计
1.巷道断面
断面形状为直墙半圆拱形。
变电所通道:
墙高1.4m,净宽2.0m,净高2.4,净断面面积4.37m2,荒面积4.98m2。
变电所硐室:
墙高1.2m,净宽4.8m,净高3.6m,净断面积14.8m2,荒面积16.3m2。
附图4:
巷道施工断面图。
2.支护方式
⑴.临时支护:
根据围岩特性,结合建设单位已施工巷道经验,施工过程中采用喷射混凝土作为临时支护,混凝土喷射厚30~50mm。
爆破后,由外向里敲帮问顶摘除活石后,即对迎头暴露顶帮进行喷射混凝土支护。
喷后适当扒渣后能支起钻机施工时,要按照由外向里先顶后帮顺序及时打锚杆支护顶板。
当围岩破碎巷道压力大时,应采用前探梁作为临时支护。
①前探梁的规格型号
前探梁使用Ф76mm的钢管,数量不少于3根。
正拱部一根,左右不大于1400mm,不小于1000mm各一根(指吊点处的间距)。
每根前探梁的长度不得小于4.0m。
采用吊环或吊链或鱼口等固定到拱部的锚杆上。
每根前探梁使用不少于2个吊环或吊链。
吊环可用Ф108mm钢管加工而成;吊链可使用40T(或30B)溜子刮板链加工而成。
其中变电所通道不少于2根前探梁。
②前探梁的操作方法
爆破后,用长把工具(如锨、镐等)找掉危岩悬矸,符合设计断面后,将要铺设的金属网与拱部的金属网用铁丝先稀联固定,分别把三根前探梁从各自的两个吊环、吊链或鱼口中穿入,用长把工具托起网子,把前探梁从网下撺到迎头,托起网子。
然后在前探梁的掩护下打拉子眼、固定拉子倒迎头,迎头满足支护高度后,开始锚网支护。
锚网支护时,应按照由外向里,先顶后帮的顺序先支护正拱部的5排锚杆范围。
正拱部5排锚杆范围支护完毕后,可抽掉前探梁。
然后人员在拱部锚网支护下进行帮部锚网支护。
③前探梁的操作要求
固定吊环、吊链或鱼口等可采用原支护的锚杆、滑头拉点或锚索等,也可另打锚杆,另打锚杆时,可使用复新锚杆,复新锚杆的长度不少于1米,使用1根MSCK2550型树脂锚固剂锚固。
⑵.永久支护
采用锚网喷+锚索作为永久支护,喷浆厚度:
通道为100mm,变电所峒室为150mm。
变电所、通道需进行混凝土铺底,铺底厚度为100mm。
全断面使用螺纹钢锚杆,布置形式为钜形,锚杆间排距为800×800mm,误差为±100mm。
每根锚杆使用MSCK2350(里)和MSK2350(外)型树脂锚固剂各一根进行锚固,锚固长度不低于1000mm,锚固力不小于120kN/根。
变电所主断面采用锚索加强支护,锚索型号为SK15.24/6.0,间排距为1200×2400mm,误差±150mm,一排布置三根,从巷中向两侧1200mm各布置一根,每根锚索使用1根MSCK2350(里)和2根MSK2350(外)型树脂锚固剂进行锚固。
当巷道顶板完整、稳定时,锚索距离迎头最大不得超过5m加一个循环进尺;当巷道顶板破碎时,锚索距离迎头最大不得超过锚索的一个排距。
变电所通道支护材料为等强螺纹钢锚杆锚杆。
锚杆规格Φ16mm×1600mm,每孔使用2卷树脂锚固剂,锚固力不低于120Kn,扭紧力不低于150n·m。
变电所硐室支护材料为等强螺纹钢树脂锚杆。
锚杆规格Φ18m×2000mm,每孔使用2卷树脂锚固剂,锚固力不低于120Kn,扭紧力不低于150n·m。
喷射混凝土强度为C20。
混凝土配比为水泥:
砂子:
石子=1:
2:
2;水泥使用P.O425#普通硅酸盐水泥,砂子为中粗砂,石子为2~8mm石子,砂子和石子含泥量不超过3~5%,速凝剂为水泥量的3~5%。
清水PH值6.5~7.5为中性。
水灰比0.4~0.5。
3.锚杆支护强度验算:
⑴锚杆长度计算:
变电所通道
L=N(1.1+W/10)
式中:
L-锚杆长度,单位:
m
N-围岩稳定系数,取稳定围岩,N取1.0。
W-巷道跨度,单位:
m
L=1.0×(1.1+2.2/10)=1.32(m)
因此,变电所通道采用1800mm长钢紧锚杆满足锚固长度要求。
变电所硐室
L=N(1.1+W/10)
式中:
L-锚杆长度,单位:
m
N-围岩稳定系数,取稳定围岩,N取1.0。
W-巷道跨度,单位:
m
L=1.0×(1.1+5.1/10)=1.61(m)
因此,变电所通道采用2100mm长等强螺纹钢锚杆满足锚固长度要求。
⑵锚杆间排距计算
D通≤0.5L=0.5×1.8=0.9(m)
D硐≤0.5L=0.5×2.1=1.05(m)
⑶锚杆材料规格选型:
通过以上计算,变电所通道采用Φ16mm×1600mm等强螺纹钢锚杆,每孔使用2卷树脂锚固剂,锚固力不低于120Kn,满足支护强度要求。
变电所硐室锚杆选用Φ18m×2000mm等强螺纹钢锚杆,锚杆间排距800mm×800mm,每孔使用2卷树脂锚固剂,锚固力不低于120Kn,满足支护强度要求。
4.锚喷工程质量规定
①喷浆机,工作风压0.45MPa,工作水压0.55MPa,工作水压比工作风压大0.1MPa。
②质量要求,巷道成形达到设计要求,无超挖欠挖;锚杆按设计布置,株排距误差不超过100mm,外露不超过10-50mm,托盘贴紧岩石面、不松动,锚固力不少于设计,冷拔网铺挂达到设计要求,铺挂严谨;喷射砼达到设计要求,成巷顶部平滑、两壁平直,无蜂窝、麻面、狗洞,无干裂、露网、赤脚、穿裙现象。
③粉尘浓度掘进时不超过2毫克/m2,喷浆时不超过50毫克/m2。
喷射砼时,回弹率力争降15%以下。
④临时支护(初喷)紧跟迎头,初喷作为临时支护为一掘一喷,复喷拖后迎头不超过25m。
锚喷巷道工程质量规定见表三。
锚喷巷道工程质量规定表表三
项目
质量标准(mm)
部位
变电所硐室
变电所通道
巷
道
净
宽
左帮
合格:
0~+150;
优良:
0~+100。
拱基线
2400
1000
墙中
2400
1000
墙脚
2400
1000
右帮
拱基线
2400
1000
墙中
2400
1000
墙脚
2400
1000
巷道净高
合格:
0~150;
优良:
0~100。
腰线至拱顶
2400
1000
腰线下
1200
1400
锚固力
拱
120KN/根
120KN/根
两帮
120KN/根
120KN/根
喷浆及砼强度
抗压>15MPa
抗压>15MPa
喷射厚度
墙
局部≮10%
左
150
100
右
150
100
拱
左
150
100
右
150
100
锚杆布置
±100
拱
800×800
800×800
左
800×800
800×800
右
800×800
800×800
锚杆安装
人工安装
人工安装
喷射质量
喷射均匀、无裂隙
喷射均匀、无裂隙
锚杆距迎头
≯800
≯800
初喷距迎头
初喷作为临时支护,爆破后及时初喷。
复喷距迎头
25000
25000
水沟距迎头
30000
30000
工业卫生
清洁卫生
附图3-1变电所硐室支护断面图(1:
50)
附图3-2变电所通道支护断面图(1:
50)
第三节支护工艺
一、支护材料:
1、锚杆及锚固剂:
变电所硐室锚杆采用等强度螺纹钢锚杆,直径为18mm长度为2000mm,变电所通道锚杆采用等强度螺纹钢锚杆,直径16mm,长度为1600mm。
每根锚杆均用2块树脂锚固剂固定,锚固长度不少于1000mm,锚杆外露长度0.1m,托盘为圆形,规格为Φ=120mm,用10mm钢板压制成弧形。
树脂锚固剂直径为23mm,每块长度为500mm,锚杆均使用配套标准螺母紧固。
2、金属网采用6#钢筋编制经纬网,钢筋网规格长×宽=2000×900mm和长×宽=2500×1400mm(网孔100×100mm)两种。
3、锚索型号为SK15.24/6.0,使用专用托盘紧固。
托盘直径为250mm,孔径为18mm。
4、喷射混凝土使用必须用标号不低于425#水泥,喷射混凝土强度为C20。
沙为纯净的河沙,石子粒直径小于20mm,将粒径大于15mm的石子控制在20%以下,石子过筛,并用水冲洗干净,混凝土强度抗拉70MPa、抗压1.4MPa,混凝土配比为水泥:
沙:
石子=1:
2:
2,速凝剂掺入量一般为水泥重量的3~4%,喷拱取上限,喷淋水区时,可酌情加大速凝剂掺入量,速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。
二、锚杆、锚索安装工艺
1、打锚杆眼
打眼前,首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格,不符合作业规程要求时必须先进行处理;各迎头锚杆株排距均为800×800mm;打眼前要先敲帮问顶,仔细检查顶帮围岩及初喷支护情况,确认安全后,方可开始工作,锚杆眼的位置要准确,眼位误差不得超过100mm,眼向误差不得大于15度。
锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配,打眼时应在钎子上做好标志,严格按锚杆长度打眼,锚杆眼打好后,应将眼内的岩渣、积水清理干净。
打眼时,必须在前探支架的掩护下操作。
打眼的顺序,应按由外向里先顶后帮的顺序依次进行。
2、安装锚杆
⑴安装前,应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净。
吹扫时,操作人员应站在孔口一侧,眼孔方向不得有人,把2块树脂锚固剂送入眼底,把锚杆插入锚杆眼内,使锚杆顶住树脂锚固剂,外端头套上螺帽,用带有专用套筒的风动煤帮钻卡住螺帽,开动风动煤帮钻,使煤帮钻带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂,对锚固剂进行搅拌,直至锚杆达到设计深度,方可撤去风动煤帮机,搅拌旋转17-20s后,卸下螺帽,挂好网,上好托盘,拧上螺帽,10-15s之后,拧紧螺帽给锚杆施加一定预紧力,拧紧力矩不小于120N·M。
⑵锚杆露出螺帽长度不大于80mm,不小于30mm。
4、锚索安装工艺:
打锚索眼:
(1)打眼前,首先检查施工地点支护情况,敲帮问顶,找净危岩活矸,保证安全施工。
(2)锚索眼的位置要准确,眼位误差为±100mm,眼深误差为±50mm,偏差为±150mm。
锚索安装:
(1)将树脂锚固剂装入锚索眼内,用锚索顶入眼底。
(2)上好连接接头,开动锚杆钻机边推进边搅拌,搅拌时间30~40s,等待61~120s后缩下锚杆钻机。
(3)树脂锚固剂凝固1小时后,套上锚索托盘及倒楔,用手动锚索预紧力涨拉机具进行加压。
预紧力不小于23MPa,锚索索头外外露长度200mm-350mm。
(4)锚固长度不小于1500mm,单根锚索锚固力不小于200kN。
三、喷射混凝土
1、准备工作
①检查锚杆、锚索安装和冷拔丝网铺设是否符合设计要求,发现问题及时处理。
②清理喷射现场的矸石杂物,接好风、水管路,输料管路要平直不得有急弯,接头要严密,不得漏风,严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。
③检查喷浆机是否完好,并送电空载试运转,紧固好磨擦板,不得出现漏风现象。
④喷射前必须用高压风水冲洗岩面,在巷道拱顶和两帮应安设喷厚标志。
⑤喷射人员要佩戴齐全劳保用品。
2、喷射混凝土的工艺要求
喷射顺序为:
先墙后拱,从墙基开始自下而上进行,喷枪头与受喷面应尽量保持垂直。
喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8~1.0m为宜。
采用人工拌料,潮料喷浆工艺,水泥、沙和石子应清底并翻拌三遍使其混合均匀。
喷射时,喷浆机的供风压力在0.45MPa,水压应比风压高0.1MPa左右,加水量凭射手的经验加以控制,最合适的水灰比是0.4~0.5之间。
喷射过程中应根据出料量的变化,及时调整给水量,保证水灰比准确,要使喷射的湿混凝土无干斑,无流淌,粘着力强,回弹料少,一次喷射混凝土厚度30~50mm,并要及时复喷,复喷拖后迎头不得超过25m。
复喷时用高压水重新冲洗受喷面。
3、喷射工作
喷射工作开始前,应首先在喷射地点铺上旧皮带,以便收集回弹料,喷射工作结束后,喷层必须连续洒水养护28天以上,7天以内每班洒水1次,7天以后每天洒水1次,一次喷射完毕,应立即收集回弹物,并应将当班拌料用净。
当班喷射工作结束后,必须卸开喷头,清理水环和喷浆机内外部所有灰浆或材料。
开机时必须先给水,后开风,再开机,最后上料;停机时,要先停料,后停机,再关水,最后停风。
喷射工作开始后,严禁将喷射枪头对准人员,喷射中突然发生堵塞故障时,喷射手应紧握喷头并将喷口朝下。
4、喷射质量
喷射前必须清洗岩帮,清理浮矸,喷射均匀,无裂隙,无“穿裙,赤脚”。
5、支护材料每米用量
见兰州煤矿设计院《一采区变电所硐室及通道
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