4142采区专用行人下山作业规程.docx
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4142采区专用行人下山作业规程
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称
41、42采区专用行人下山
二、巷道用途
用于矿41、42采区行人需要。
三、设计长度:
1、上部平巷以方位角38°31'施工143.5m,其中联联络巷1-1断面113.5m,2-2断面等候室30m);然后以方位角308°31'、2-2断面,施工行人下山上部平巷(架空乘人器机头硐室)25m;上部平巷总工程量为168.5m。
2、41、42采区专用行人下山全长591.8m,以[3-3]断面施工;
3、施工躲避硐15个,信号房2个,长度为34m,均按躲避硐断面施工;
4、下部平巷(架空乘人器机尾硐室)33.3m,以[2-2]断面施工。
5、41、42采区专用行人下山总工程量为827.6m
四、巷道坡度
上部平巷以+7.3‰、下山以-20°、下部平巷以-6.7‰施工。
五、服务年限:
30年
六、计划开工时间:
预计2013年月日开工
第二节编写依据
一、地质说明书及批准时间
地质说明书名称为《41、42采区专用行人下山地质说明书》
批准时间:
2013年4月
二、矿压观测资料;由神宁集团金能煤业分公司矿压组收集、分析。
第二章相对位置及地质情况
第1节巷道相对位置及采区开采情况
详见地质说明书
概
况
工作面名称
41、42采区专用行人下山、
水平名称
四水平
采区名称
41、42采区
地面标高(m)
+1105
工作面标高(m)
+600~+400
地面位置
41、42采区专用行人下山相对地面投影位置:
新副井以西275~920m、新副立井以北459m。
井下位置
及四邻
采掘情况
41、42采区专用行人下山位于42采区,41、42采区专用行人下山以东42.5m与41、42采区上部车场相邻、以南与600轨道石门相邻、以西为41、42采区待开拓区域;以北11m到+630回风石门。
31区北翼专用回风巷正在掘进。
走向长(m)
792.5
与煤层顶底板
关系(m)
41、42采区专用行人下山巷顶距九层煤底板法线距离29m~33m
方位角(度)
308°31′
煤
岩
层
描
述
煤层总厚
(m)
煤层结构(m)
煤岩层
倾角
18°~22°
20°
41、42采区专用行人下山所穿岩层主要有页岩、砂岩、煤线。
煤线及其附近岩层中有害气体赋存量大。
煤
层
顶
底
板
情
况
顶底板名称
岩石名称
厚度
岩性特征
老 顶
直 接 顶
伪 顶
直 接 底
老 底
表1:
41、42采区专用行人下山相对位置及采区开采情况
第二节煤(岩)层赋存特征
揭穿岩层以页岩、煤线、细砂岩、中粒砂岩、砂质泥岩、石灰岩,高岭石泥岩,五、六、七、八、九煤层为主。
五、六、七、八、九煤层及附近岩层中有害气体赋存量大。
煤岩层特征情况表见附表2
附表2煤岩层特征情况表
指标
参数
备注
岩层厚度(最小~最大/平均)/m
0.9~2.6/1.75
岩层倾角(最小~最大/平均)/(°)
18º~22º/20°
岩层硬度f
5.0
岩层层理(发育程度)
较发育
岩层节理(发育程度)
较发育
自燃发火期
绝对瓦斯涌出量(m3/min)
煤尘爆炸指数(%)
地温(℃)
19º~20º
第三节地质构造
1.41、42采区专用行人下山附近煤岩层总体为单斜构造,走向37º30′~46º、平均43º30′,倾向北西,倾角18º~22º,平均20º30′,煤岩层沿走向及倾向均有次一级波状起伏。
2.根据2008年井田深部补充勘探提供资料,该范围内没有中~大型断层出现,预计.41、42采区轨专用行人下山掘进范围内延伸方向为EW、SN向的小断层、裂隙较发育,页岩、砂质泥岩破碎。
第四节水文地质
一、水文情况
41、42采区专用行人下山掘进过程中揭穿的厚层状细砂岩中含水微弱,但上覆九煤层底板厚层状的中粒砂岩(矿编Ⅵ含水层富水性较强,层号26,历史最大涌水量53m3/h),预计41、42采区专用行人下山掘进过程中揭穿小构造发育范围巷道顶板会出现滴、淋水以及巷道底板会出现渗水现象。
若41、42采区专用行人下山掘进过程中顶板淋水有增大趋势,停止掘进,打钻探放水。
钻探严格遵循下列技术要求:
1、加强钻场支护工作,并在巷道迎头打好坚固的立柱和栏板;
2、探水钻进之前,必需安装好孔口管和控制闸阀;
3、钻进过程中,发现岩层松软,片帮,来压或钻进中水压水量突然增大,以及有顶钻等异常现象时,必须停止钻进,但不得拨钻,应及时撤人,现场负责人员应立即向调度室汇报,并派人监测水情。
二、涌水量:
最大涌水量为0.88(m3/min),正常涌水量为0.02(m3/min)。
三、建议:
1、41、42采区专用行人下山揭露的煤线及附近岩层中有害气体赋存量大,在接近及穿过煤线及附近岩层时,应加强通风瓦斯管理。
发现巷道内瓦斯涌出量突然增大时,停止掘进,撤人采取措施,边抽边掘。
2、41、42采区专用行人下山揭穿的煤线、页岩、砂质页岩中小构造较发育,破碎,请加强顶板管理。
3、41、42采区专用行人下山为四水平延伸开拓巷道,掘进过程中顶板淋水有增大趋势,停止掘进,打钻探放水。
附图1:
41、42采区专用行人下山地质预想剖面图
第三章巷道布置及支护
第一节巷道布置
41、42采区专用行人下山开口位于+600m轨道石门内东帮,施工方位角为38°31';然后以方位角308°31'施工行人下山上部平巷及行人下山,巷道变平后与+400m轨道石门贯通。
附图2:
41、42采区专用行人下山平面图
附图3:
41、42采区专用行人下山剖面图
第二节矿压观测
1.观测对象:
41、42采区专用行人下山
2.观测内容:
锚杆受力状态监测、锚固力监测
3.观测方法:
(1)锚杆受力状态监测:
每30m布置一组锚杆测力计,每组1个测力计托盘为特制铁托盘。
(2)锚固力监测:
每支护100根锚杆检查一组,一组检查3根,测试拉拔力达到设计锚固力(64KN)为合格。
4.数据处理:
采取施工时及时观测,对采集的数据进行分析、处理后将结果反馈到设计和施工中,以便及时修改设计、指导施工。
第三节支护设计
一、巷道断面
本巷道设计形状为拱形断面。
[1-1]断面尺寸为:
掘宽3.8m、掘高3.3m、净宽3.6m、净高3.2m,锚网喷支护厚度为T=100mm;[2-2]断面尺寸为:
掘宽5.3m、掘高4.75m、净宽5.0m、净高4.6m,锚网喷+锚索联合支护厚度为T=150mm;[3-3]断面尺寸为:
掘宽3.8m、掘高3.8m、净宽3.6m、净高3.6m,锚网喷支护厚度为T=100mm。
附图4:
41、42采区专用行人下山1-1断面永久支护断面图
附图5:
41、42采区专用行人下山2-2断面永久支护断面图
附图6:
41、42采区专用行人下山3-3断面永久支护断面图
附图6:
41、42采区专用行人下山躲避硐室断面永久支护断面图
二、永久支护设计
设计方法:
解析法
锚杆设计锚固力:
50kN
支护方式:
锚网支护(树脂锚杆、金属网)
按悬吊理论计算锚杆参数
1.锚杆长度计算:
冒落拱高度
式中B-----巷道开掘宽度,取5.3m;
f-----岩石坚固性系数,砂质页岩取4。
H-----冒落拱高度
锚杆长度
(安全系数K取2,L1为锚固段长度,取0.5m,L2为露出围岩长度0.1m)
因此,锚杆长度选2.4m,满足要求。
2.锚杆间、排距计算:
间、排距
式中Q----设计锚固力,50KN
r----围岩密度,取25KN/m3
由于本巷道为穿层巷道,所以选用锚杆的间×排距为700×700mm<1700mm,满足要求。
第四节支护工艺
一、永久支护材料
1.锚杆:
采用左旋高强度螺纹钢树脂锚杆,直径为20mm,长度2400mm;
2.锚杆托盘:
碟形铁托盘,每根锚杆使用两个托盘、两个螺母。
铁托盘:
长×宽×厚=200mm×200mm×10mm。
3.锚固剂:
MSK28/50型树脂锚固剂,每孔两节。
4.钢筋网:
采用直径φ6.5mm的钢筋制作,长×宽=2800mm×800mm,网孔长×宽=100mm×100mm。
铺设时网要搭接100mm,用14#铁丝联网,连网间距200mm;托盘必须压住压茬部位。
5.喷砼:
喷层为混凝土,砂砼强度标号为C20,水泥标号42.5#,砂子为化工厂产的自然砂,含水率4%-6%。
砼配合体积比为水泥:
砂:
石子=1:
2:
2,水灰比为0.45,速凝剂为J85型,掺入量为水泥重量的2%~3%。
喷拱取上限,有淋水时可加大速凝剂掺入量,速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。
二、锚杆安装工艺
1.打锚杆眼:
(1)按中腰线检查断面,不符合要求先处理合格。
(2)由外向里、先顶后帮顺序进行敲帮问顶,找掉活石危石。
(3)检查临时支护是否合格。
(4)确定锚杆眼位,眼位误差不得超过100mm,并在钻杆上做好锚杆眼深标记。
(5)打锚杆眼,应由外向里,先顶后帮。
2.安装锚杆:
(1)先将眼孔内的积水、煤岩粉用压风吹扫干净,吹扫时,眼孔方向不得有人。
(2)树脂药卷用锚杆慢慢送入眼底,开动锚杆安装机带动锚杆,边推动锚杆边搅拌药卷,搅拌工作连续进行,30s后停止搅拌。
(3)15min后,挂网,上托盘,紧固螺母,螺母拧紧力矩不小于100N.m。
(4)遵循每打好一个锚杆眼,安装一根锚杆的原则。
三、喷射混凝土工艺
1.喷射前,检查工作面支护状况,锚杆紧固、网的铺设是否符合要求,是否有网包,发现问题及时处理。
2.清除矸石杂物,清出墙基。
3.检查喷浆机、风水管、输料管接头是否牢固、严密,输料管要平直,喷浆机安置要平稳,喷浆机送电空载试运转。
4.用高压风水冲洗岩面,并设喷厚标志。
5.喷射顺序为先墙后拱,从墙基开始自下而上进行,喷枪头与受喷面尽量保持垂直,且距离以0.8m~1.0m为宜。
6.供风压力为0.4MPa,水压应比风压高0.1Mpa,水灰比0.45,一次喷厚20mm~30mm,复喷时间如果超过2h,必须用高压水重新冲洗受喷面。
7.开机时,先给水,后开风,再开机。
停机时,先停料,后停机,再关水,最后停风。
8.处理堵塞故障时,喷射手要紧握喷头,并将喷口朝下。
9.喷射质量:
表面均匀、平整,无裂缝,无“穿裙”,无“赤脚”。
四、光爆锚喷巷道工程质量要求
1.巷道净宽:
(中线至任何一帮)优良品为0~+100mm
合格品为0~+150mm
2.巷道净高:
(腰线至顶、底板)优良品为0~+100mm
合格品为0~+150mm
3.锚杆:
间、排距
mm。
孔深0~+50mm。
外露长度≤50mm。
角度105°≥x≥75°
4.喷射混凝土:
表面平整度≤50mm。
喷层厚度≥设计值90%
基础深度≥设计值90%
5.水沟:
中心位置
mm。
宽度
mm。
深度
mm。
其它按照《神华安全质量标准化标准及考核评级办法实施细则汇编》(第四版)执行。
五、临时支护
1.临时支护方式:
前探支护(双臂前探梁),利用锚杆端部做悬吊点,悬吊前探梁。
2.临时支护材料规格:
(1)双臂梁采用直径为50mm钢管制作,长度为3000mm。
端头焊接400mm长尖钎子,全长3400mm。
(2)钢筋网采用Φ6.5mm的钢筋焊接而成,网孔100×100mm,规格:
长×宽=3000×800mm。
(3)双臂梁数量:
三根(每根用两个特制的连接器连接)。
(4)临时支护环为两个单环通过螺栓连接,螺栓直径为φ20mm,环宽为80mmm,直径为90mm,壁厚为8mm。
3.临时支护操作过程及要求:
(1)爆破后,先敲帮问顶,清除活矸危石,及时架设临时支护;作业人员必须站在顶板完好的永久支护下,将双臂前探梁前端插入已预留的500mm的孔内,后端用特制连接器与后排顶部已支护好的锚杆尾端连接牢固,每个前探梁必须有两个连接器与锚杆端部固定,连接器用φ16圆钢与120×120×10mm的碟型钢板焊接制作。
(2)在双臂梁上铺好钢筋网,钢筋网与双臂梁之间用14#铁丝捆绑牢固,未接顶处用板材刹紧背实。
(3)架设双臂梁时人员必须站在永久支护下的安全地点操作。
(4)锚杆未打好之前不得撤除双臂梁,严禁空顶作业。
附图8:
41、42采区专用行人下山临时支护图
第四章施工工艺
第一节施工方法
一、施工顺序:
四、工艺流程:
敲帮问顶、瓦检、安检→钻眼→瓦检→装药→瓦检→爆破→瓦检→敲帮问顶、临时支护→装碴→永久支护→清理文明生产。
第二节开口设计
一、开口设计:
1.施工前由神宁集团金能煤业分公司地测专业提前标定41、42采区专用行人下山的开口位置、巷道施工中腰线,并严格按中线施工。
2.开口前,必须按开口设计要求先打好锁口锚杆,锁口锚杆选用φ20×2400mm的左旋螺纹钢锚杆,间排距为700×700mm。
附图9:
41、42采区专用行人下山开口设计图
二、施工要求:
1.施工过程中严格执行“敲帮问顶”制度,及时处理浮矸、活石。
2.开口处的警戒位置:
直巷距爆破点不小于120m,弯巷距爆破点不小于75m;警戒的布置必须由当班班组长亲自安排设置与撤除。
3.开口5m范围内,循环进度缩小至700mm,最大控顶距为1000mm,最小控顶距为300mm。
4.爆破前,由专职瓦斯检查员对开口处及开口地点附近20m范围内的瓦斯浓度及其它有害气体进行检查,只有当瓦斯浓度不大于1%,其它有害气体不超过《煤矿安全规程》规定时方可爆破。
5.爆破前严格执行“一炮三检、三人联锁放炮”制度。
6.跟班人员及时检查周围的支护状况,有隐患及时处理。
7、下山施工严格执行“行车不行人,行人不行车制度”。
第三节凿岩方式
一、钻眼工具:
工作面使用3台YT―28型气腿式凿岩机、“一”字型合金钢钻头、六棱钢空心钎杆打眼。
二、将迎头划分左右区域同时打眼;打锚杆眼时,只能使用一台凿岩机打眼。
三、掏槽方式:
楔形掏槽。
四、综合防尘:
湿式打眼,放炮、喷射混凝土时喷雾、装碴洒水、装药使用水炮泥,在容易产尘的地点作业人员必须佩带防尘口罩。
第四节爆破作业
一、爆破材料及器材
1.炸药:
矿用三级乳化炸药,药卷规格:
Φ28mm×200mm,重200g。
2.雷管:
煤矿许用段毫秒延期电雷管。
3.发爆器:
FD200D(A)型隔爆多功能发爆器。
4.母线:
铜芯胶质母线。
二、装药结构
正向连续柱状装药。
附图10:
41、42采区专用行人下山掏槽眼装药结构图10:
900mm200mm200mm200mm200mm
雷管脚线粘土炮泥水炮泥雷管炸药
三、起爆方式:
连线方式为串联,起爆方式为正向起爆,全断面一次爆破。
四、炮眼布置图及爆破说明书
1.总装药量
:
1.83×11.3×1.6×0.93=30.77Kg
式中q——单位炸药消耗量,1.83kg/m3
s——巷道断面面积,11.3m3
l——炮眼深度,1.6m
n——炮眼利用率,取93%
2.炮眼数量N:
1.83×11.3×200×0.93/(0.3×200)=64.105
式中m——每节药卷长度,200mm。
x——炮眼炸药系数,一般为0.2~0.5
p——每节药卷重量,取200g。
附图11:
41、42采区专用行人下山[1-1]断面炮眼布置图
附图12:
41、42采区专用行人下山[2-2]断面炮眼布置图
附图13:
41、42采区专用行人下山[3-3]断面炮眼布置图
附图14:
41、42采区专用行人下山躲避硐断面炮眼布置图
表3:
41、42采区专用行人下山[1-1]断面爆破说明书
炮眼名称
眼号
眼深
(m)
角度(0)装药量(公斤)
雷管
段号
连线
方法
封孔
长度
水泡泥块数
水平
垂直
每眼
眼数
总量
掏槽眼
1~6
1.8
74
90
0.2×3
6
3.6
Ⅰ
一
次
串
联
起
爆
填
满
封
实
每
眼
一
块
辅助眼
7~9
1.6
90
90
0.2×2
3
1.2
Ⅱ
10~18
1.6
90
90
0.2×2
9
3.6
Ⅲ
19~31
1.6
90
90
0.2×2
13
5.2
Ⅳ
32~38
1.6
90
90
0.2×2
7
2.8
Ⅳ
周边眼
39~68
1.6
86
90
0.2×2
29
11.6
Ⅴ
合计
68
28.0
89
说明:
炮眼角度以炮眼和自由面的夹角为准,眼距在图上标注。
表4:
41、42采区专用行人下山[1-1]断面爆破指标表
编号
项目
单位
指标
1
岩石种类及坚硬程度
普氏(F)系数
1.8~5.0
2
炸药
Kg/循环
28
3
雷管
发/循环
68
4
循环进度
m
1.5
5
炮眼利用率
%
93
6
爆破体积
m3
15.8
备注:
表5:
41、42采区专用行人下山[2-2](上台阶)断面爆破说明书
炮眼名称
眼号
眼深
(m)
角度(0)装药量(公斤)
雷管
段号
连线
方法
封孔
长度
水泡泥块数
水平
垂直
每眼
眼数
总量
掏槽眼
1~6
1.7
74
90
0.2×3
6
3.6
Ⅰ
一
次
串
联
起
爆
填
满
封
实
每
眼
一
块
辅助眼
7~10
1.5
90
90
0.2×2
4
1.6
Ⅱ
11~17
1.5
90
90
0.2×2
7
2.8
Ⅲ
18~28
1.5
90
90
0.2×2
11
4.4
Ⅳ
29~43
1.5
90
90
0.2×2
15
6.0
Ⅳ
44~56
1.5
90
90
0.2×2
13
5.2
Ⅳ
周边眼
57~89
1.5
86
90
0.2×2
33
13.2
Ⅴ
合计
89
36.8
89
说明:
炮眼角度以炮眼和自由面的夹角为准,眼距在图上标注。
表6:
41、42采区专用行人下山[2-2]断面(上台阶)爆破指标表
编号
项目
单位
指标
1
岩石种类及坚硬程度
普氏(F)系数
1.8~5.0
2
炸药
Kg/循环
36.8
3
雷管
发/循环
89
4
循环进度
m
1.5
5
炮眼利用率
%
93
6
爆破体积
m3
13.8
备注:
表7:
41、42采区专用行人下山[2-2]断面(下台阶)爆破说明书
炮眼名称
眼号
眼深
(m)
角度(0)装药量(公斤)
雷管
段号
连线
方法
封孔
长度
水泡泥块数
水平
垂直
每眼
眼数
总量
掏槽眼
一
次
串
联
起
爆
填
满
封
实
每
眼
一
块
辅助眼
2~10
1.5
90
90
0.2×2
9
3.6
Ⅱ
13~21
1.5
90
90
0.2×2
9
3.6
Ⅲ
24~35
1.5
90
90
0.2×2
12
5.6
Ⅳ
1、12、23
1.5
86
90
0.2×2
3
1.2
Ⅳ
11、22、36
1.5
86
90
0.2×2
3
1.2
Ⅳ
37
1.5
90
90
0.2×2
1
0.4
周边眼
合计
37
15.6
37
说明:
炮眼角度以炮眼和自由面的夹角为准,眼距在图上标注。
表8:
41、42采区专用行人下山[2-2]断面(下台阶)爆破指标表
编号
项目
单位
指标
1
岩石种类及坚硬程度
普氏(F)系数
1.8~5.0
2
炸药
Kg/循环
15.6
3
雷管
发/循环
37
4
循环进度
m
1.5
5
炮眼利用率
%
93
6
爆破体积
m3
11.9
备注:
表9:
41、42采区专用行人下山[3-3]断面爆破说明书
炮眼名称
眼号
眼深
(m)
角度(0)装药量(公斤)
雷管
段号
连线
方法
封孔
长度
水泡泥块数
水平
垂直
每眼
眼数
总量
掏槽眼
1~6
1.7
74
90
0.2×3
6
3.6
Ⅰ
一
次
串
联
起
爆
填
满
封
实
每
眼
一
块
辅助眼
7~10
1.5
90
90
0.2×2
4
1.6
Ⅱ
11~17
1.5
90
90
0.2×2
7
2.8
Ⅲ
18~28
1.5
90
90
0.2×2
11
4.4
Ⅳ
29~43
1.5
90
90
0.2×2
15
6.0
Ⅳ
44~56
1.5
90
90
0.2×2
13
5.2
Ⅳ
周边眼
57~89
1.5
86
90
0.2×2
33
13.2
Ⅴ
合计
89
36.8
89
说明:
炮眼角度以炮眼和自由面的夹角为准,眼距在图上标注。
表10:
41、42采区专用行人下山[3-3]断面爆破指标表
编号
项目
单位
指标
1
岩石种类及坚硬程度
普氏(F)系数
1.8~5.0
2
炸药
Kg/循环
36.8
3
雷管
发/循环
89
4
循环进度
m
1.5
5
炮眼利用率
%
93
6
爆破体积
m3
13.8
备注:
表11:
41、42采区专用行人下山躲避硐爆破说明书
炮眼名称
眼号
眼深
(m)
角度(0)装药量(公斤)
雷管
段号
连线
方法
封孔
长度
水泡泥块数
水平
垂直
每眼
眼数
总量
掏槽眼
1、2
1.3
72
90
0.2×3
2
1.2
Ⅰ
一
次
串
联
起
爆
填
满
封
实
每
眼
一
块
3~6
1.7
72
90
0.2×3
4
2
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- 4142 采区 专用 行人 下山 作业 规程