回风石门作业规程文档格式.docx
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(m2)
S净
走向
(°
)
坡度
工程量
(m)
上
下
底板起
轨面起
+1098回风石门
半圆拱
3.2
2.4
锚喷
100
7.26
6.58
32
+4‰
48
第二章、地质、水文、瓦斯
一、地质概述
(一)区域地层
仁禾煤矿矿区内出露由老到新有二叠系上统峨嵋山玄武岩组(P3β)、龙潭组(P3l)、长兴、大隆组(P3c+d),三叠系下统飞仙关组(T1f)、永宁镇组(T1yn)及第四系(Q),现简述如下:
峨嵋山玄武岩组(P3β):
出露于矿山南边界外围,顶部为紫红色、绿灰色凝灰岩,厚5~10m;
中下部为拉斑玄武岩及玄武质火山角砾岩,具气孔状、杏仁状构造。
厚250~400m。
龙潭组(P3l):
出露于矿山中南部。
厚度410~450m,一般430m,共含煤40~50层,煤层可采总厚度约17.71m。
全组可分为三段:
第四段:
标一(1号煤层顶板)至标四(14号煤层底板),以灰色厚层状粉砂岩、细砂岩及煤层为主,所含煤层较稳定,含可采煤层5~8层,产动物化石。
地层厚度110~180m,一般130m。
第二、三段:
标四至标八石灰岩顶,以灰色细砂岩、粉砂岩及薄煤层为主,中下部含可采煤层4~6层,一般不稳定,全段以植物化石为主。
一般厚度220m。
下段:
标八至玄武岩顶,主要为粉砂岩、石灰岩及凝灰质泥岩,顶部有不稳定煤层1~2层,该段产大量动物化石。
一般厚度70m。
长兴、大隆组(P3c+d):
出露完整,由浅灰色的泥岩、粉砂岩、泥灰岩和煤组成,富含动物化石。
所含煤层均不可采,地层一般厚度80m。
飞仙关组(T1f):
出露矿山北部,由一套浅海相石灰岩、泥灰岩、钙质粉砂岩及泥岩组成,厚550m,共分两段。
一段(T1f1):
绿灰色粉砂岩夹薄层细砂岩为主,浅灰绿色薄层状钙质粉砂岩及钙质泥岩次之,夹少量薄层泥灰岩,底部富产介形虫化石,厚约110m。
二段(T1f2):
主要为紫色泥岩、粉砂岩、细砂岩夹薄—中厚层状石灰岩,一般厚度440m,分为四层:
a、(T1f2-1):
为紫色、灰黄色粉砂岩、细砂岩夹少量钙质粉砂岩,一般厚度130m。
b、(T1f2-2):
为紫色粉砂岩、细砂岩夹少量钙质粉砂岩,斜交层理,含大量的瓣鳃类动物化石,一般厚度110m。
c、(T1f2-3):
为紫色泥岩及泥质粉砂岩,水平层理,含大量的瓣鳃类动物化石,一般厚度80m。
d、(T1f2-4):
为下部紫色泥岩,夹少量钙质结核,上部为黄绿色钙质泥岩和薄层泥质灰岩,一般厚度90m。
永宁镇组(T1yn):
出露于矿山北部边界以外,为灰色薄—中厚层状石灰岩,具缝合线构造。
第四系(Q):
主要为冲积、残积、坡积砂土层,分布于矿山缓坡、沟谷地带,厚约0~40m。
(二)区域构造
矿区位于中营向斜东南翼南段,地层走向近东西向,仅西北渐变为北西向,倾向北,倾角20~25°
地层倾角沿走向变化不大,顺倾向浅部为23~25°
,深部为20~23°
,剖面上表现为轻微波状起伏,除中营向斜轴从矿山西北隅穿过外,未见次一级褶曲。
矿山总体形态为单斜,地层倾角平缓,其构造复杂程度属中等。
矿山内共发现三条大断层,均分布在矿山南部边界附近,个别钻孔见隐伏小断层。
现将矿山的断层分述如下:
F1断层:
矿山内延伸长度800m,走向东西向,倾向北,倾角28~55°
,最大断距在C13—507孔一带,为125.00~148.00m,为一正断层。
F2断层:
矿山内延伸长度600m,走向北东,倾向北西,倾角28~66°
,断距50m,为一正断层。
F5断层:
矿山内延伸长度250m,走向北西,倾向北东,断距15m,为一正断层。
(三)煤系地层
1、地层特征
矿山内主要含煤地层为龙潭组:
为灰色厚层粉砂岩、砂质泥岩及煤层为主,全层厚度430m。
2、含煤性
龙潭组共含煤40~45层,煤层总厚约45m,含煤系数为11%;
可采煤层及局部可采煤层10~14,其编号为1、4、5、7、8、10、14、23、24、25、26、28、29,可采煤层总厚约17.71m,可采含煤系数为6%。
(四)综合煤岩地层柱状图(见下图)
地层柱状图
(五)煤层顶、底板情况
4号煤层:
顶板为粉砂岩,局部为泥质粉砂岩,坚固性好,在矿山内属顶板较好支护的一层;
底板为粉砂质泥岩或细砂岩,局部为泥岩,无膨胀底鼓现象。
(六)+1098回风石门掘进工作面地质说明(见下表)
+1098回风石门掘进工作面地质说明
采区
一采区
工作面名称
位置及界线
工作面标高+1097.700-+1097.850,全长48m。
同邻近采区及
地面关系
+1098回风石门为全岩穿层掘进(揭M04煤层后,进行+1098回风大巷掘进),巷道东部为井底联络巷、水泵房通道和永久避难硐室,巷道西南为回风下山,与地面高差:
岩层情况
该巷道为全岩巷道,其岩性主要为粉砂岩、砂岩及泥岩。
构造情况
施工中会有小型断层出现。
水文地质情况
主要为裂隙水。
瓦斯及煤层情况
预计在遇构造带时瓦斯涌出量较大。
二、水文
(一)水文概况及水文地质类型
仁禾煤矿地处贵州高原西北部,属以剥蚀、侵蚀为主的中高山地形,山势与岩层走向基本一致。
矿山内总体地势中部高,南北低;
飞仙关组地层分布地段地形较陡;
煤系地层分布地段易风化剥蚀,形成缓坡低地。
最高点位于矿山东北部梨子垭山顶,海拔标高1582m,最低点位于矿山西南角拐点2附近,海拔标高约1245m,相对高差337m。
矿区内井、泉分布在村寨附近,涌水量受大气降水制约,旱季小,雨季略大。
矿区内无大的地表河流,仅在矿区西南角有一季节性的的雨源性小溪沟,旱季完全干枯,雨季水量较大,但本区地表高差大,地表水排泄条件良好。
矿区内最低侵蚀基准面位于矿山西南角拐点2附近,海拔标高约1245m,大部分煤层出露于侵蚀基准面以下,含煤地层富水性较弱,地下水补给条件差,但考虑到煤系地层有部分岩层为细砂岩和标志层灰岩,特别对14号煤层而言,在开采过程中,可能有淋水、滴水现象出现。
区内断层富水性及导水性中等。
总之,矿床充水属以大气降水补给为主的裂隙充水矿床,水文地质条件中等。
(二)充水因素分析
水患威胁程度表
水患类型
特征
威胁程度
备注
小窑水、老空水
浅部小窑和老空,采空客观存在
容易突水
主要水患
地表水
井口位于缓斜上,地面排泄条件较好
通过贯通裂隙进入井下充水,增加涌水量
水患威胁不大
顶底板裂隙水
煤层地层含有岩溶裂隙水
通过采动裂隙贯通上下含水层充水
断层水
构成良好的充水通道
可能切穿上下含水层而导致工作面及巷道充水
次要水患
河流
不存在
不存在水患
综上所述,老窑水、采空水、顶底板裂隙水是本矿井主要充水水患,矿井水防治仍是本矿井灾害防治重点,必须引起高度重视,切不可大意。
晴隆县中营镇仁禾煤矿水文地质类型属中等型。
(三)+1098回风石门掘进工作面水患防治重点及水患威胁程度分析
1、裂隙水源(主要水患)
+1098回风石门在掘进过程中,会遇到小型构造,大气降水会顺煤岩层裂隙而下,对掘进工作面产生一定的水患威胁。
2、其它水源(次要水患)
+1098回风石门在掘进过程中,会遇到小断层,断层水会涌入该掘进工作面。
必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,采取探放水措施,杜绝透水事故发生,确保施工安全顺利进行。
(四)矿井涌水量
根据井底水泵房排水量统计,全矿井涌水量如下:
矿井涌水量测定表(单台水泵)
日期
排水时间(h)
涌水量(m3/h)
排水量(m3/d)
备注
2014、09、05
1.75
4.958
119.00
水泵工作效率按80%
2014、09、12
2.25
6.375
153.00
2014、09、19
2.50
7.083
170.00
2014、09、26
其中:
水泵型号:
MD85-45×
6,扬程270m,流量85m3/h,110KW)。
根据原+1151运输车场掘进工作面水文资料,预计+1098回风石门掘进工作面涌水量为0.1m3/h-0.3m3/h.
为了确保+1098回风石门掘进时的安全,必须按照“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,采取探放水措施,杜绝透水事故发生,保证施工安全。
第三章、施工方案、作业方式、施工工艺
一、施工方案
风钻打眼,爆破落岩,绞车提升(地面1.6m大绞车提升至副平硐,经特殊防爆蓄电式电机车推运至地面,然后进行人工翻卸)。
采用短掘短支法。
全部采用锚喷支护。
二、作业方式
采用一次成巷法(短掘短支,炮眼深度1.8米,爆破效率按80%计算,每次掘支为1.44米),全部采用“锚杆+网片+喷射砼”综合支护法
若围岩稳定时,采取顺序作业法,即每次喷浆长度为15米,若围岩不稳定时,采取两掘一喷。
三、施工工序(详见附后作业循环图表)
掘进:
打眼→装药→爆破(采用二次打眼、二次装药,二次爆破)→通风→出碴、临时支护→锚杆+网片(每一步都需安全检查及处理)。
喷砼:
准备材料→冲洗岩面→喷基础→喷墙→喷拱(每一步都需安全检查及处理)。
采用“三、八”制,每班一个循环。
四、施工工艺
(一)掘进作业施工说明
1、施工前的准备:
(1)在井底联络巷北侧安装2台局部通风机,对井底联络巷的风门进行改造,在门框上部安装铁风门,并设好调节风窗。
即FBDNO-6.3/2×
22KW(380m3/min-550m3/min)对旋式局部通风机2台,安装于井底联络巷北侧,距离+1098回风石门开口30米以外;
风机距离巷道底板不小于30CM,风机要实现“三专两闭锁”(专用变压器、专用线路、专用开关和瓦斯电闭锁、风电闭锁)。
并安装专用开关,使其2台局部通风机能够自动切换;
采用Φ800mm胶质抗静电、阻燃风筒,满足掘进工作面的通风要求。
(2)维修轨道下山及井底车场、井底联络巷的轨道、阻车器、防跑车装置。
(3)将“三条生命线”、风水管路等安设到位。
在井底联络巷、距离+1098回风石门开口25-40米处,安装一组(8个)符合要求的自救袋,每一个自救袋供风量不小于0.1m3/min。
同时,矿井“八大系统”要服务于该掘进工作面,随着该掘进工作面的推进而延伸。
(4)进行探放水工作。
(5)加固回风下山自+1098回风石门开口左右各5米范围内的支护。
(6)人员应进行岗前培训。
2、爆破作业
由于+1098回风石门为穿层掘进,根据我矿以往岩巷掘进经验,每循环炮眼布置34个,掏槽眼每眼装炸药3节,爆破效果较理想。
1)、巷道爆破原始条件见下表
巷道爆破原始条件表表2
名称
数量
岩层硬度f
6--8
炮眼利用率(%)
80
掘进断面(m2)
联线方式
串联
掏槽方式
楔形掏槽
瓦斯等级
瓦斯矿井
循环进度(m)
1.44
雷管型号
毫秒电雷管1--3段
炸药种类
三级乳化炸药
装药结构
正向
2)、爆破材料
(1)、炸药为三级乳化炸药,规格:
直径为32mm、重量为300g/卷。
(2)、雷管为煤矿许用1-3段毫秒延期电雷管,规格型号为DFM2-8/Z(8#覆铜管),重量:
20g/发,导线长度为:
2.0m(±
0.1m)。
(3)、封孔使用粘土炮泥和水炮泥。
(4)、装药结构:
正向装药结构。
(5)、起爆方式:
起爆使用MFB—100型煤矿安全发爆器放炮。
全断面采用二次打眼,二次装药,二次起爆,第一次为掏槽眼、辅助眼,第二次为周边眼、底眼。
(6)、联线方式为串联。
表3:
爆破说明书
眼
号
名
数
深
m
装 药 量
眼 角
封
泥
长
度
起
爆
顺
序
装
药
结
构
联
线
方
式
利
用
率
%
单 眼
合 计
水平
垂直(°
节
kg
1﹣6
掏槽
槽
6
2
3
0.9
18
5.4
76
满
Ⅰ
正向装药
串
89
7﹣15
辅助
9
1.8
1
0.3
2.7
16-27
周边
12
0.6
24
7.2
88
Ⅱ
28-34
底
7
144
4.2
-3
ⅡⅢ
合计
34
65
19.5
掏槽方式为楔式掏槽法。
见炮眼布置图及装药结构图。
2)、装药要求
全部炮眼统一采用正向连续柱状装药,药卷聚能穴必须向孔底。
装药前必须将孔内清理干净,药卷间不得有岩煤及其它杂物。
不得使用非专用仪器检测雷管,雷管不得混合使用,抽取雷管时,只能拽线,不准拽管,雷管缠住,并将脚线末端扭结,任何情况下,不得解割雷管。
3)、起爆方式:
起爆使用MFB-100型发爆器起爆,联线方式为串联。
见炮眼布置图及装药结构图
爆破指标及参数
名称
单位
数量
炮眼利用率
%
每米巷道炸药消量
Kg/m
13.54
每循环工作面进尺
每循环炮眼总长度
m/循环
62.4
每循环爆破实体
m3
10.45
每立方米雷管消耗
个/m3
3.25
炸药消耗量
Kg/m3
1.87
每米巷道雷管消耗
个/m
25
3、打眼
采用风钻湿式打眼。
(1)打眼前准备
①检查风钻各部件,确认完好后,将风管、水管与风钻联接牢固,送风并进行试运转,一切正常后方准作业。
②检查作业地点支护情况,进行敲帮问顶,确保作业安全。
(2)打眼操作
①严格按设计要求的眼位、眼深、角度进行打眼。
②打眼时必须指派专人监护帮顶。
③打眼时先慢钻进,待钻进50~100毫米后,再进行正常钻进。
④打眼时,操作人员必须做到袖口紧、领口紧、衣角紧,不准戴手套,不准敞怀,不准把毛巾露到衣领外。
⑤开眼或钻眼过程中,不准用手直接扶、托钻杆或用手掏眼口的煤、岩粉。
⑥当风钻发生转动困难或发生异常声响时,必须停止钻进,查找原因,及时处理。
⑦需要套钎时先停风、接钻杆时必须联接牢固
⑧气腿用力不能太猛,以免断钎伤人。
(3)收尾工作
①钻眼完毕,要用压风吹净眼内的煤、岩粉。
②风钻用完后,撤离作业地点,并将风、水管路盘放整齐。
4、采用三级煤矿许用安全炸药、毫秒电雷管,电雷管延时计算如下:
爆破材料:
毫秒电雷管和矿用乳化炸药(三级煤矿安全许用炸药)。
采用MFB—100型起爆器起爆,配用直径为1毫米的铜芯电缆作爆破母线,母线长180m。
(1)R母=ρL/S=1.1908×
10-7×
180/3.14×
0.00052=27.3Ω。
(2)串联电阻:
R串=2.5×
19(一次起爆最多雷管)=47.5Ω。
(3)总电阻R母+R串=27.3+47.5=74.8Ω。
(4)MFD—100型放炮器电压峰值为1800V。
(5)起爆电流:
I=U/R=1800/74.8=24.06A>2A,起爆器选择合适。
联线方式:
5、装配引药:
要在顶板完好、避开电气设备的安全地点进行装配,利用专门的绝缘工具扎眼,不能直接用雷管或用其它工具代替扎眼,不能将雷管斜插于药卷上;
装好后,脚线要轻轻缠在药卷上,接头要扭接成短路。
6、装药联线:
装药前必须检查工作面的瓦斯浓度,如果瓦斯浓度超过0.8%时,要首先进行处理,等瓦斯浓度在安全范围内方可装药;
药卷要轻轻地用竹杆推入眼孔,不得用力冲撞,脚线必须悬空,防治淋水,不得与金属物接触。
7、放炮:
放炮地点:
正常掘进期间放炮地点:
永久避难硐室。
揭穿煤层期间放炮地点:
地面。
当揭穿煤层放炮时,必须在地面放炮,并撤出井下所有人员,断开井下所有电气设备的电源(仅保留井底水仓、监控设备、局部通风机的供电电源)。
采用远距离放炮,放炮30分钟后,由安全员、瓦检员先行进入工作面检查瓦斯和其它安全状况,经检查确认无安全隐患后,方可准许其他人员进入工作面。
⑴撤人范围、设岗地点
撤人范围:
+1098回风石门、井底联络巷、井底水泵房通道、回风下山等。
设岗地点(共2处):
岗1:
井底联络巷与井底水泵房通道连接处。
岗2:
+1151回风石门与回风下山连接处的+1151回风石门。
⑵断电范围:
+1098回风石门、井底水泵房、井底联络巷所有的电气设备(探水钻、水泵等,监控设备除外)。
工作面瓦斯浓度超过0.8%时,不能放炮;
放炮员要在安全地点(有掩护的弯道或躲避硐室内)给电放炮,放炮母线长180米,放炮员要在距放炮地点300米以外的安全地点给电放炮,放炮时要在一切可能进入放炮地点的入口处设岗;
并按照“三人连锁”放炮制度进行放炮。
放炮后,放炮母线要扭结在一起。
放炮器钥匙由放炮员随身携带,不得转交他人。
放炮时,工作面所有的人员应撤离至距离+1098回风石门掘进工作面放炮地点300米以外的安全地点(永久避难硐室内)。
8、瞎炮的处理:
线路问题造成的:
利用瞬发电雷管时要等5分钟,利用延期电雷管时要等15分钟方可进行检查。
其它原因造成的:
距瞎炮30CM平行打眼,重新装药起爆。
瞎炮要当班处理,处理不完的,必须要与下一班共同处理。
(二)运输
1、采用绞车提升(地面1.6m大绞车提升至副平硐,经特殊防爆蓄电式电机车推运至地面,然后进行人工翻卸)。
运煤(岩)路线如下:
掘进面人工装煤、岩至0.75m3翻卸式矿车→人工推车途径井底联络巷,至轨道下山井底车场挂钩处→轨道下山1.6m型绞车提升→副平硐特殊防爆蓄电式电机车推运至地面→人工翻卸。
运料路线如下:
地面人工装车→副平硐特殊防爆蓄电式电机车推运→轨道下山1.6m绞车下放→轨道下山井底车场→人工推车至井底联络巷→至+1098回风石门掘进工作面。
2、人力推车安全措施
(1)巷道坡度大于7‰时,严禁人力推车。
(2)人力推车时一次只准推一辆车。
严禁在矿车的两侧推车。
同向推车的间距,在轨道的坡度小于或等于5‰时,不得小于10m;
坡度大于5‰时,不得小于30m。
(3)推车时必须时刻注意前方,在开始推车、停车、掉道、发现前方有人或障碍物、从坡度较大的地方向下推车以及接近道岔、弯道、巷道口、风门、硐室门口时,推车人员必须及时发出警号。
(4)不准在能自动滑行的坡道上停放车辆,确需停放时,必须用可靠的制动器将车辆稳住。
(5)矿车装料严禁超高、超宽(以不超出矿车内侧棱角沿为宜)。
(6)推车掉道时,在前、后要设置警戒,然后再进行处理。
(三)临时支护
1、打眼之前和放炮之后,应及时将前探梁前移到工作面迎头。
前探梁应利用3根9号工字钢制作而成,每根长4米,用专门的装置固定在锚杆上(3根工字钢的平行间距中-中不大于75CM),每根前探梁利用3个专门的装置固定在锚杆上。
临时点柱采用长2.5M单体液压支柱。
2、严禁空顶作业。
(四)锚网支护
一)支护材料规格
锚杆:
直径18mm螺纹钢,长1.8m。
锚梁:
直径14mm螺纹钢,长3.5m,每2两根焊接宽度60mm。
锚索(钢绞线):
直径18mm,长6m。
锚杆托板:
边长12cm,厚5mm钢板,锚索托板:
长0.5米槽钢。
网片:
长2.0m,宽1.0m,由直径4mm钢筋焊接而成,网格边长100mm。
二)支护要求
1、锚杆布置方式:
锚杆呈矩形布置,排距(顺巷道延伸方向)0.800米,间距(顺巷道两帮范围)0.757米。
2、锚固剂数量
3条(320mm/条)/根。
3、托板、螺丝坚固。
4、锚杆外露长度不大于50mm。
三)锚杆施工说明
1、锚杆呈矩形布置。
2、锚杆方向:
打眼时要掌握好锚杆与煤岩层面的交角,在整体岩石中,应垂直巷道轮廓线,在层状岩石中应垂直岩层层面(夹角不小于75°
)。
3、锚杆眼深度:
1950mm;
间距757mm;
岩层破碎或者不稳定时,要加密锚杆,间、排距可适当缩小。
4、锚杆、锚索眼打好后,必须用压风吹洗眼内的岩粉、碎块、积水。
5、每一个锚杆眼内的锚固剂不得少于3条(每条锚固剂长320mm);
螺丝要紧固,托板要紧贴岩面。
6、安装锚网时,要求搭接的长度不小于1个网格的长度。
四)锚杆、锚索打眼
采用普通单体锚杆机配备中空六方接长式钻杆和¢28双翼钻头湿式打眼.为保证孔深准确,可在起始钻杆上用白色或黄色油漆标出终孔位置.
1、钻眼前必须先敲帮问顶,敲掉活石,打好顶柱。
2、看线量边,检查有无欠挖部位。
钻眼前,必须