82胶带上山炮掘进规程.docx
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82胶带上山炮掘进规程
编号:
CMX-MBMY-82-4
掘进工作面作业规程
工作面名称:
82胶带上山延伸
施工单位:
8号开拓队
编制:
郭兵
队长:
徐国文
总工程师:
徐联伟
编制时间:
2015年5月12日
执行日期:
2015年5月25日
签字栏
序号
部门或职务
负责人签字
日期
职称
1
总工程师
工程师
2
安全经理
工程师
3
生产经理
工程师
4
机电经理
工程师
5
通风助理
工程师
6
安指中心
工程师
7
技术副总
工程师
8
生产副总
工程师
9
机电副总
工程师
10
通风副总
工程师
11
防治水副总
工程师
12
调度室
助理工程师
13
安全科
助理工程师
14
地测防治水科
助理工程师
15
通风科
助理工程师
16
机电科
助理工程师
17
生产技术科初审
助理工程师
18
队长
助理工程师
19
编制
技术员
规程会审纪要
会审时间
2015年5月18日
地点
三楼会议室
规程名称
82胶带上山延伸及联络巷
编制
郭兵
施工队别
8#开拓队
队长
徐国文
会审意见:
1、严格执行贯通措施。
(徐联伟)
2、临时支护加防下滑措施。
(萧煜宏)
3、坚持“安全第一,预防为主”的方针,积极推广采用新技术、新工艺、新设备、
先进的管理手段,提高经济效益,杜绝失爆。
(王云飞)
4、保证通风设施正常使用严禁无风、微风、循环风作业。
(刘琦)
5、严格执行长治公司探放水制度。
(王辛太)
6、出现地质变化、顶板破碎及时汇报生产技术科,严格按生产技术科的变更措施
施工。
(徐留军)
参加会审人员:
徐联伟萧煜宏张岩雄王云飞王永刚王维华王辛太韩军胜王长水牛志恒秦里有李永军徐留军刘琦李龙徐国文郭兵
编写依据
82胶带上山炮掘作业规程的编写依据主要包括:
(1)2015年5月10日矿生产技术科提供的作业规程编制通知单,包括巷道布置图、开口大样图及其他附件。
(2)矿地测科提供的《82采区胶带上山采区地质说明书》,2015年批准时间为:
2015年5月。
(3)82采区设计
(4)二采区地面三维物探资料。
(5)有关矿压观测资料:
8207回风、运输顺槽掘进矿压观测数据。
(6)机电、通风、安全和调度等部门提供的其他相关资料。
(7)《煤矿安全规程》、《操作规程》等有关法律法规。
作业场所危害因素辨识
类别
序号
危险源
可能出现的事故
是否制定专项安全技术措施
顶板管理
1
控顶距过大
冒顶、片帮
是
2
未执行“敲帮问顶”
冒顶、片帮
是
3
空顶作业
冒顶、片帮
是
4
支护失效
冒顶、片帮
是
机电运输
1
打设的锚索未采取防范措施
锚索破断弹出伤人
是
2
未严格执行停送电制度
触电伤人
是
3
胶轮车运输
交通事故伤人
是
一通三防
1
放炮未按规定进行作业
打伤管线及人员
是
2
风机安装不当,风筒延伸不到位
造成循环风、瓦斯超标
是
3
揭露采空区,未按规定检测
导致人员窒息或中毒
是
4
瓦斯检查检测不到位
瓦斯超限,瓦斯事故发生
是
5
油脂管理不当、消防器材不全
火灾
是
水害
1
未严格执行“执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则
引发水灾
是
2
工作面排水设备能力,排水能力不足
导致水灾
是
目录
第一章概况1
第一节工程概述1
第二章地面位置及地质情况1
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况1
第二节煤岩层赋存特征2
第三节地质构造3
第四节水文地质3
第三章巷道布置及支护说明3
第一节巷道布置3
第二节矿压监测4
第三节支护设计5
第四节支护工艺8
第四章施工工艺13
第一节施工方法13
第二节凿岩方式13
第三节爆破作业14
第四节装载与运输15
第五节管线敷设方式15
第六节设备及机具配置16
第五章生产系统17
第一节通风系统17
第二节压风系统18
第三节瓦斯防治18
第四节综合防尘19
第五节防灭火20
第六节安全监测监控系统20
第七节供电系统21
第八节排水系统21
第九节运输系统21
第十节通讯和信号21
第六章劳动组织及生产技术指标22
第一节劳动组织22
第二节正规作业循环22
第三节主要经济技术指标22
第七章安全技术措施23
第一节一般规定23
第二节一通三防23
第三节顶板25
第四节爆破26
第五节防治水28
第六节机电29
第七节运输31
第八节其他31
第八章灾害应急措施及避灾路线33
附录一作业规程学习记录
附录二作业规程考试记录
附录三作业规程编制通知单
附录四82胶带上山掘进工作面地质说明书
附件一82胶带上山巷道平面布置及预想剖面图
附件二82胶带上山综合柱状图
附件三82胶带上山巷道断面支护图
附件四82胶带上山临时支护示意图
附件五82胶带上山截割轨迹示意图
附件六82胶带上山通风系统示意图
附件七82胶带上山压风系统示意图
附件八82胶带上山防尘洒水示意图
附件九82胶带上山监测监控示意图
附件十82胶带上山供电系统示意图
附件十一82胶带上山排水系统示意图
附件十二82胶带上山运输系统示意图
附件十三82胶带上山照明信号示意图
附件十四82胶带上山机掘正规循环图
附件十五82胶带上山避灾路线示意图
第一章概况
第一节工程概述
一、巷道名称
本《作业规程》适用于82采区胶带上山延伸掘进作业
二、巷道用途
82采区胶带上山用于82采区上山采掘工作面的主要运输任务。
三、巷道设计长度及服务年限
设计长度:
联络巷39米,胶带上山170米
服务年限:
3年
巷道坡度:
沿8号煤层顶板掘进,预测坡度为10°~15°,平均坡度12°。
四、掘进方式:
炮掘
五、预计开竣工时间
本掘进工作面自2015年5月20日开工,预计2015年7月中旬掘成。
六、特殊技术要求、需要重点
本巷道施工过程中必须严格执行“一炮三检”及“三人连锁放炮制度”,防止发生爆破事故。
坚持正确使用临时支护,保证一掘一支,严禁空顶作业。
附巷道平面布置图
第二章地面位置及地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
表1井上下对照关系情况表
水平
+950m水平
工程名称
82采区胶带上山
采区
8#煤2采区
井上、下标高/m
井上:
+1327-+1345
井下:
+950-+1050
地面的相对位置建筑物、小井及其他
地表大部分为山梁、深沟。
井下相对位置对
掘进巷道的影响
东为实煤体,西为82胶带上山,北为8207工作面,南81采区采空区保安煤柱。
邻近巷道情况对
掘进巷道的影响
无
第二节煤岩层赋存特征
一、煤层情况及厚度
煤层:
本巷道所掘8#煤层,属太原组上部7号煤层之下,距7号煤层5.38-6.31m,平均5.70m,煤层厚度1.9-2.3m,平均2.1m,含0-1层夹矸,结构简单,可采性指数Km=1,变异系数为6%,属全区稳定可采之煤层。
但井田西南部呈逐渐变薄趋势。
煤层顶板多为泥岩,个别为泥质灰岩,底板多为细粒砂岩。
二、煤质
煤质:
黑色、灰黑色,金属光泽,节理、层理发育,断面平整,细—中条带状结构、块状或层状构造。
煤层为特低灰-高灰、中高硫、特高热值之焦煤。
表2煤岩层赋存特征
项目
指数
备注
煤层厚度(最小~最大)平均/m
(1.9-2.3)2.2
煤层倾角(最小~最大)平均/(°)
(10-115)12
煤层硬度f
2-3
煤层层理(发育程度)
中等
煤层节理(发育程度)
中等
煤层自然发火类型
属Ⅱ类(自燃)
绝对瓦斯涌出量m3/min
1.62
属高瓦
斯矿井
相对瓦斯涌出量m3/t
15.66
煤尘爆炸性
具有爆炸危险性
表3煤层顶底板情况表
煤层顶底板情况
顶底板名称
岩石名称
厚度(m)
岩性特征
老顶
粉砂岩
7.36
灰色,主要成分为石英(35%),长石(20%),云母(20%),为基质泥质胶结
直接顶
泥岩
1.53
灰黑色,泥质结构,块状构造,含植物化石碎片
直接底
粉砂岩
7.16
灰白色-灰黑色,主要为石英(35%),长石(35%),岩屑(15%),云母(10%),分选磨圆较好,基底式泥质胶结。
粉砂结构,块状构造
老底
泥岩
2.35
灰黑色,泥质结构,块状构造,含植物化石碎片,含煤屑
附82采区胶带上山综合柱状图
第三节地质构造
82采区胶带上山延伸受区域构造影响,井田总体为一走向NNE、倾向NWW的单斜构造,地层倾角平缓,一般10°-12°。
无明显的软弱层,岩石硬度较高,稳定性好。
根据82采区胶带上山地质构造揭露,在82采区胶带上山延伸开口10m处遇一正断层,断层落差3m左右,因此82采区胶带上山继续延伸不排除其它构造,掘进过程中要密切关注顶板变化情况,根据实际情况,及时由生产技术科变更支护方式,确保安全掘进。
第四节水文地质
该巷道沿8#煤层顶底板掘进,该巷道的水文地质情况类型属中等类型,巷道南临81采区采空区,东临调查小窑破坏区,经分析,主要受到的水害威胁有:
1、顶底板含水层:
8#煤顶板为泥岩,裂隙弱发育,是良好的隔水层,可能出现顶板少量淋水。
2、小窑水:
82采区胶带上山东临调查小窑破坏区,根据三维物探资料显示,区域内存在低阻异常区,可能有小窑积水,掘进前一定要做好探放水工作。
3、构造水:
根据地质资料,该区域可能存在断层及陷落柱裂隙水
4、钻孔水:
该巷道掘进方向及附近无钻孔
综上所述,该工作面的主要水害为采空区积水和老窑水,掘进时一定要坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘,先治后采”的探放水原则,严格执行长治公司要求做好水害预警预报及探放水工作,确保安全生产。
探测方法:
1、使用ZYJ-400/130型架柱式液压回转钻机对本掘进巷道进行探水。
2、巷道每掘进80米采用YD(32)A高分辨电法仪及YTR(D)瑞利波进行物探。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
一、巷道布置
82采区胶带上山延伸按方位角127度施工,沿煤层顶底板掘进,巷道掘进断面为矩形:
掘进宽4200mm,掘进高2200mm,掘进断面积:
9.24m2。
掘进完毕进行喷浆,喷浆后巷道净宽4000mm,净高2100mm,净断面积8.4m2。
开口位置:
自82胶带上山停掘处以方位角127度掘进15m,再以方位角38度掘进45m与82采区回风上山贯通形成回风系统,贯通后继续以方位角127度延伸掘进82胶带上山。
二、巷道开口施工
1、开口方法和步骤:
采用炮掘施工,人工装碴,刮板输送机运输。
2、开口前准备工作:
由测量组标定巷道开口所需的中线,由施工单位按照标定的中线施工;备足备齐各种工具和物料,整齐码放在不影响行人、运输及通风的地点待用;对开口附近10m范围内的电器设备、电缆、水管等使用枕木配合旧皮带进行保护,防止爆破损坏。
3、开口附近支护加固:
在开口位置补打2根锚索,锚索间距1.5m。
4、一次成巷:
严格按照本作业规程中炮眼布置图、爆破说明书打设炮眼,装药爆破,保证一次成巷。
5、支护方式:
严格按照本作业规程中巷道支护方式进行支护。
第二节矿压监测
一、观测对象:
82采区胶带上山。
二、观测内容:
巷道顶板离层量,顶锚杆,帮锚杆及锚索的预紧力与锚固力。
三、锚杆锚固力、预紧力矩、锚索预紧力检测:
1、锚杆锚固力、预紧力矩检测:
1.1生产技术科按规定(每300根抽检一组,一组3根,顶锚杆2根,帮锚杆1根)采用锚杆拉拔计对施工巷道的锚杆进行锚固力检测使锚杆锚固力达到:
顶部锚杆不小于100kN/根,帮部锚杆不小于80kN/根,对不合格的锚杆要及时在其附近补打合格锚杆。
1.2安全员用力矩扳手对锚杆扭矩检测,使顶部锚杆预紧力矩必须达到100N·m,帮部锚杆预紧力矩必须达到100N·m。
对达不到要求的锚杆要及时进行补打或紧固。
2、锚索预紧力检测:
采用涨拉设备涨拉锚索,使其预紧力达到200kN及以上,涨拉时发现不合格锚索必须在其附近300mm范围内补打合格锚索。
3、顶板离层仪的日常监测:
3.1在巷道中间每50m和巷道交岔点、顶板破碎及地质构造带安装离层监测指示仪并悬挂记录牌板,每7天观测1次,发现问题及时处理。
3.2顶板离层仪设专人安设、管理并做好台账。
第三节支护设计
一、巷道断面
1、82采区胶带上山及联络巷断面呈矩形,掘进宽4200mm,掘进高2200mm,掘进断面积9.24m2。
喷浆后净宽4000mm,净高2100mm,净断面积8.4m2。
附82采区胶带上山及联络巷巷道支护断面示意图
二、支护形式
一)临时支护
采用吊环式前探梁临时支护:
3寸钢管前探梁及三对吊环联接器,前探梁长4000mm,3根分别用20螺母紧固于第三排、第二排及第一排顶锚杆尾部,前探梁用木板和木楔背紧背牢,木板规格为3000mm×200mm×50mm(长×宽×厚);在前探梁下端用10铁丝和顶钢带捆绑牢固防止下滑。
前探梁临时支护操作规程
1、首先检查吊环有无变形、开焊,钢管是否完好,并用力矩扳手检查悬挂吊环的锚杆,保证锚杆的预紧力矩不小于100N·m。
2、工作面每个循环结束后,首先进行敲帮问顶,处理工作面活矸,然后将九个吊环分别固定在间隔950mm的第三排、第二排及第一排锚杆上,然后将3根钢管插入吊环内。
3、接着把两根木板与钢管成#字型放在前探梁上摆正放平,方木间距为0.8m。
4、木板接顶,并用木楔打牢,其位置以不影响打设锚杆为原则,上木板前必须将网铺设好。
5、在安设前探梁的过程中,必须有专人观察顶板的变化情况。
6、上木板前,必须将钢筋网按规定位置留设好。
7、每完成一个循环前探梁必须向前移一次。
附82采区胶带上山及联络巷临时支护平、断面图
二)临时支护与永久支护的关系,永久支护与工作面的最大、最小距离:
1、支设永久支护必须在临时支护下进行。
2、永久支护到工作面的最大控顶距为1200mm,最小控顶距200mm。
3、当顶板遇裂隙、构造,顶板破碎或顶板不完整时,要求短掘短支,永久支护到工作面的最大控顶距严禁超过1000mm。
三)永久支护
82采区胶带上山锚杆支护参数计算:
支护参数计算如下:
(1)帮锚杆长度:
L=N(1.1+B/10)(3—1)
式中:
N—围岩稳定性影响系数,取1.0m;
B—巷道高度,2.2m。
由式(3—1)可得
L=1.0×(1.1+2.2/10)=1.32m
取L=1.8m。
(2)顶锚杆长度:
L=N(1.1+B/10)(3—2)
式中:
N—围岩稳定性影响系数,取1.0m;
B—巷道跨度,4.2m。
由式(3—2)可得
L=1.0×(1.1+4.2/10)=1.52m
取L=2.0m。
(3)锚杆直径:
锚杆直径的选取按下列公式计算:
D=L/110D-锚杆直径,L-锚杆长度。
(3—3)
由式(3—3)可得:
D=0.016/110=0.145m=14.5mm
取D=18㎜。
(4)锚杆间距:
锚杆间距的设计按下列公式计算:
d<0.6L,d-锚杆间距,L-最短锚杆长度。
(3—4)
由式(3—4)可得
D=0.6×1.8=1.08m
取L=0.95m。
(5)锚杆排距:
锚杆排距的设计按下列公式计算:
D<0.6L,d-锚杆排距,L-最短锚杆长度。
(3—5)
由式(3—5)可得
D=0.6×1.8=1.08m
取L=1.0m。
(6)锚索支护参数计算
1)锚索长度计算
锚索的长度应满足:
式中:
L—锚索的总长度,m;
La—锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m;
=2×15.24×1860/4×10=1.42m
式中:
—安全系数,取2;
—锚索直径,取15.24mm;
—锚索抗拉强度,取1860N/mm2;
—锚索与锚固剂的粘结强度,10N/mm2;
—需要悬吊的不稳定岩层厚度,2.2m;
—托板及锚具的厚度,0.07m;
—外露张拉长度,0.25m。
L=1.42+2.2+0.07+0.25=3.94m
取L=5m
2)锚索间排距计算
按照悬吊理论校核锚索排距:
式中:
L—锚索排距,m;
B—巷道最大冒落宽度,取4.2m;
H—巷道最大冒落高度,取2.2m;
—岩体容重,直接顶取24.2kN/m3;
L1—锚杆排距,取1m;
F1—锚杆锚固力,100kN;
F2—锚索极限承载力,根据规程设计取200kN;
—角锚杆与巷道顶板的夹角,75°;
n—锚杆排数,取1。
L
1×200/[4.2×2.2×24.2-(2×100×sin75°)/1]=6.7m
锚索排距取L=3.0m。
根据以上计算,顶部选用锚杆Ф18×2000mm螺纹钢锚杆配合网支护。
两帮选用锚杆Ф18×1800mm麻花锚杆配合10#铁丝经纬网支护。
锚索选用Ф15.24mm钢绞线,长度5000mm,锚索布置:
在巷道中心每3000mm打设一根。
喷浆材料选用细石混凝土,强度不低于C20,喷厚100mm。
第四节支护工艺
一、支护方式
82采区胶带上山为准备巷道采用锚网喷支护,采用锚网支护,锚索补强,巷道施工完毕后进行喷浆,喷射材料选用细石混凝土,强度不低于C20,喷厚100mm。
二、顶板支护
(1)、顶板支护:
采用螺纹钢锚杆树脂加长锚固。
杆体形式与规格:
杆体为Ф18螺纹钢锚杆,长度为2000mm,杆尾为Ф20螺母,采用Ф28mm钻头。
金属托板:
规格为120×120×8mm拱形高强度托板。
锚固方式:
树脂加长锚固,采用一支K2335和一支Z2360型树脂药卷锚固,锚固长度0.95m。
金属网:
采用10#镀锌铁丝经纬网片,网孔50×50mm,规格4200×1100mm。
辅助支护材料:
钢筋焊接梯子梁和球形垫圈,钢筋梯子梁规格4000×12mm。
锚杆布置方式:
采用等间距布置,每排5根,间距950mm,排距1000mm,其中3根垂直顶板布置,两肩角锚杆与垂线呈15°外斜布置,分距煤帮200mm。
锚索布置:
巷道中心每3000mm布置1根,锚索托板为250×250×20mm钢托板,锚索Ф15.24mm,7股高强度低松弛预应力钢绞线,长度为5000mm,树脂加长锚固,采用一支K2335和二支Z2360药卷锚固,锚固长度1550mm,锁具XXM15-1。
三、两帮支护
杆体形式与规格:
杆体为Ф18圆钢锚杆,长度为1800mm,杆尾为Ф20螺母,采用Ф28mm钻头。
金属托板:
规格为120×120×8mm拱形高强度托板。
锚固方式:
采用一支Z2360型树脂药卷锚固,锚固长度600mm。
金属网:
采用10#镀锌铁丝经纬网片,网孔50×50mm,规格2200×1100mm。
辅助支护材料:
钢筋焊接梯子梁和球形垫圈,钢筋梯子梁规格2000×12mm。
采用等间距布置,每排3根,间距900mm,排距1000mm,帮上部锚杆上斜布置,安装角度15°,距顶板200mm,帮下部锚杆呈水平布置,下部锚杆距底板200mm。
四、特殊条件下的支护
在地质条件变化或顶板破碎的巷道段补打锚索,布置方式及间排距视井下现场实际情况而定(技术科支护变更为准),锚索托板为200×200×20mm钢托板,锚索为φ15.24mm,7股高强度低松弛预应力钢绞线,长度为5000mm,采用一支K2335和二支Z2360药卷锚固,锚固长度1550mm,锁具XXM15-1。
五、开口与交岔点支护
开口及贯通处各打设两根锚索,锚索间排距为1500mm,巷道与巷道交岔处中间打一根锚索。
六、锚杆安装工艺及支护要求
1、打眼前,首先按照中线严格检查巷道断面规格,不符合作业规程要求的进行处理,打眼前要敲帮问顶,仔细检查顶帮围岩情况,找掉活矸、危岩,确认安全后,方可开始工作,利用气动锚杆机打设顶眼,钻机必须支设牢固。
先用1000mm短钻杆,后换1200mm长钻杆,采用Ф28mm钻头,钻孔时,锚杆机升起使钻头固定在设计位置,然后开动锚杆机进行钻孔。
孔深要求为2150±30mm,并保证钻孔角度。
钻头钻到预定孔深后下缩锚杆机,同时清孔,清除煤粉和泥浆。
2、顶锚杆安装时,利用锚杆杆体将树脂药卷轻推送到顶眼孔底。
锚杆杆体套上托板及带上螺母,杆尾通过搅拌器与钻机钻头连接,升起钻机,用钻机搅拌树脂药卷,搅拌过程连续进行。
搅拌时间控制在25-30秒,中途不得间断,使化学药剂充分与孔壁和杆体胶结凝固成一体。
3、停止搅拌后等待一分钟左右,利用钻机及力矩扳手拧紧螺母,使锚杆的预紧力符合设计要求。
4、帮锚杆根据现场煤墙发育情况可滞后窝头两排安装。
两人一组,先联网,然后操作手持式帮锚杆机按设计角度及位置打设帮眼,采用Ф0.028m钻尖,眼深1750±30mm。
帮锚杆使用一支Z2360药卷锚固,用帮钻搅拌药卷并预紧,预紧力符合设计要求。
5、撤出窝头人员、机具,进行下一循环。
七、锚索安装工艺及支护要求
1、两人利用风动钻机配B19中空六方接长钻杆和Ф28mm双翼钻头按设计位置钻眼,孔深控制在4750±30mm内。
2、利用锚索将树脂药卷(1支K2335和2支Z2360)轻推送入孔底。
3、锚索下端用搅拌器与锚杆机相连,开机搅拌。
先慢后快,待锚索全部插入孔后,采用全速搅拌25-30秒,停止搅拌,下缩锚杆机,卸下搅拌器。
4、张拉锚索:
上托板、锚具,用张拉千斤顶张拉锚索到设计要求。
5、锚索外露长度控制在150-250mm。
八、巷道喷浆工艺及质量要求
该巷道施工完毕后进行喷浆封闭,喷浆厚度0.1m,喷射混凝土使用必须用标号不低于425#的普硅水泥,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,配比为水泥:
黄沙:
石子:
水=1:
2.0:
2.0:
0.58;速凝剂掺入量一般为水泥重量的2~3.5%,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。
喷射混凝土时,喷嘴出口处风压应控制在0.2~0.4MP,水压比风压大0.1MP左右,水灰比0.4~0.5,喷头距受喷面0.8~1.2m为宜,且喷头最好与喷面垂直。
一次喷射厚度墙50mm;顶30~60mm为宜。
喷射操作:
喷射前应检查巷道断面是否符合要求,撬掉岩石上活矸,清除巷道两帮基底的存矸,使达到设计规定
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