42煤井底水仓Word文档格式.docx
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第一章概况
第一节概述
一、巷道名称
本作业规程所掘进巷道为3-1煤井底水仓。
二、掘进目的及用途
3-1煤井底水仓巷道,服务于3-1煤层的所有蓄水。
三、巷道设计长度及服务年限
1、巷道设计长度:
3-1煤井底水仓长度182.948米(平距)。
2、服务年限:
与矿井服务年限一致。
第二节依据
一、地质说明书
地质说明书名称为《神木县隆岩煤业有限公司隆岩煤矿60万吨/年地质报告》
二、设计图纸
设计图纸由《陕西高新煤炭工程设计咨询有限公司》
图名:
井底水仓,图纸编号:
S1111-136.2-01。
三、安全专篇
安全专篇名称为《陕西高新煤炭工程设计咨询有限公司设计安全专篇》
四、矿压观测资料
地质构造简单,围岩压力正常。
五、其它
按照《煤矿安全规程》及相关规定。
1、根据该工程的招标文件及招标说明。
2、设计图纸和施工现场情况。
3、我公司的技术、机械设备装备情况及管理制度。
4、国家和行业现行的施工及验收规范。
《煤矿井巷工程质量检验评定标准》
《矿山井巷工程施工及验收规范》
《建设工程监理规范》(JGJ73-91)
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-88)
《矿建施工安全检查标准》(JGJ59-99)
《煤矿安全规程》(2010年);
《工程测量规范》(GB50026-93)
《煤矿井巷工程质量检查验收标准》(MT5009—94)
《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97)
《建设项目管理规范》(GB50326-2001)
《建设工程施工现场管理规定》
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
井上下对照关系情况表表1
水平
工程名称
3-1煤井底水仓
开口标高/m
+1110.5(顶板)
地面的相对位置建筑物、小井及其他
工作面地表无任何建筑物,属丘陵地带,地势整体呈南低北高,基岩少面积出露,地面无农田。
井下相对位置对掘进巷道影响
该巷道东侧为3-1煤回风大巷、西侧为3-1煤辅助运输大巷
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
巷道所处于3-1煤回风大巷与3-1煤运输大巷联络巷内,距3-1煤41m,为新开发区域,无采掘工程,对巷道掘进无影响。
第二节地质构造
据钻孔揭露和地面观测资料,整合区地层从下而上依次为中生界上三迭统永坪组、下侏罗统富县组、中侏罗统延安组、直罗组、新近系保德组、第四系中更新统离石组、上更新统萨拉乌素组与马兰组、全新统风积砂与冲洪积层。
现由老到新简述如下:
1、上三迭统永坪组(T3y)
为含煤地层沉积基底,本组钻孔揭露不全,厚度不详,据区域资料岩性为灰绿色巨厚层状细、中粒长石石英砂岩,夹灰绿~灰黑色泥岩、砂质泥岩。
砂岩中含较多的黑云母、绿泥石矿物,分选与磨园度中等,泥质胶结。
大型板状斜层理及槽状、楔形层理发育,泥岩中常见有巨大的枕状、球状菱铁矿结核及泥岩包裹体。
2、下侏罗统富县组(J1f)
为含煤地层的下伏地层,地表无出露。
从钻孔资料分析,厚度2.91~28.20m,平均厚度8.44m。
岩性特点:
上部为薄层黑色泥岩、粉砂岩及薄煤层,下部为中粒石英砂岩,一般厚度3~5m,颜色为浅灰白色、微带灰褐色,胶结较疏松,质地较纯。
3、中侏罗统延安组(J2y)
延安组是整合区的含煤地层,厚度110.28~214.5m,平均188.3m。
延安组地层在整合区内大面积出露。
本组地层系一套含煤的陆源碎屑湖泊三角洲沉积,岩性以浅灰白色中细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩、灰~黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成,夹少量钙质砂岩、炭质泥岩及透镜状泥灰岩、枕状或球状菱铁矿。
4、中侏罗统直罗组(J2z)
仅在整合区北部保留部分地层,厚度13.31~36.50m,平均21.91m。
上部为灰绿或兰灰色砂质泥岩、粉砂岩,含菱铁矿结核。
下部为灰白色,局部灰绿色中~粗粒长石砂岩,夹绿灰色泥岩,具大型板状斜层理,或不显层理,含植物茎叶化石、镜煤团块及黄铁矿结核,底部砂岩偶含石英砾石,砾径2mm至15cm不等。
5、新近系保德组(N2b)
主要分布在黄土梁峁丘陵区下部,厚度0~37.30m,一般厚度5~10m,岩性为浅棕红色粘土、亚粘土,夹多层钙质结核层,结核层厚一般0.40m,粘土层厚度0.50~2.00m,呈互层状,结构密实,具粘滑感,塑性好。
6、第四系(Q)
(1)中更新统离石组(Q2L)
厚度0~50m,一般厚度5~10m。
为棕黄色~黄褐色亚粘土,局部夹灰黄色亚沙土,夹古土壤层,无层理,质地均一,上部具零星的钙质结核,有稀疏的垂直节理。
(2)上更新统萨拉乌苏组(Q3S)
厚度0~25.31m,一般厚度2~10m。
上部为灰褐色粉沙与亚沙土互层;
中下部为细沙及粉沙互层,间夹薄层黑色粉细沙透镜体,具明显的水平层理和波状层理。
(3)上更新统马兰组(Q3m)
厚度0~15.0m,平均8m,分布于沟谷两侧,岩性为灰黄色、灰褐色亚沙土及粉沙,岩性较均一,结构疏松,具大孔隙。
(4)全新统(Q4)
主要为风积沙和冲洪积层
风积沙(Q4eol):
厚度0~28.0m,一般厚7.72m,为灰黄色半固定沙~流动沙,以细粒沙为主,圆度好,基本上全区分布于其它地层之上(如图2.1)。
冲(Q4al)洪积(Q4pl)层:
为沙、砾等河流冲积物,厚度0~8.14m,一般厚度2~10m。
第四系地层与下伏地层不整合接触。
整合区基本构造形态为向北或北西倾斜的单斜构造,产状较平缓,倾角1°
左右,区内未见大的断裂及褶曲构造,无岩浆岩侵入,构造复杂程度划分为简单类型。
第三节水文地质
主要含(隔)水层组水文地质特征
1、第四系中、上更新统黄土裂隙、孔隙潜水含水层(Q2-3)
多分布于梁峁顶部,以离石组黄土占绝对优势,厚度0~11.01m,为浅黄色含粉砂质黏土、亚砂土,夹多层古土壤及钙质结核层,垂直节理发育,与下伏第三系红土层不整合接触。
该层在黄土梁峁顶部不含水,在梁峁间地中,富水性极弱。
据柠条塔井田精查阶段施工的2号水井资料:
水位埋深2.55m,水位标高1162.00m。
2、新近系中统保德组三趾马红土隔水层(N2)
主要分布于黄土梁峁上部,厚度0~68.18m,一般厚5~10m。
为棕红色粘土及砂质亚粘土,夹有多层钙质结核,均一致密,可塑性强。
在有该层存在的部位是上下含水层不稳定隔水层。
在局部地段,底部有1~2m的褐黄、紫灰色砂砾石层,砾径0.5~15cm,一般2~3cm,分选性及磨园度均较差,半固结,当其上部粘土层不发育时,则直接与黄土层或松散沙层接触,在地形低洼处含水。
3、侏罗系中统延安组砂岩裂隙含水组(J2y)
延安组为含煤地层,主要由中细粒砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成,含水层为中细粒砂岩。
因裂隙不发育,且又与泥岩隔水层交替迭置。
所以从总体上来说,延安组各段含水极其微弱,但就各段相对而言,又有所差别。
现根据含水层与主要可采煤层的关系及其富水性差异划分出以下3个含水层段。
(1)3-1号煤底面至基岩顶面风化裂隙潜水含水层段
以中、细粒砂岩为主,夹粉砂岩及泥岩,一般厚55m。
层位较高,位于当地侵蚀基准面以上的风化带内,风化裂隙较发育,露头地段线裂隙率为0.2~0.7%,裂隙宽度0.5~3.5mm,局部被方解石充填,裂隙方向各处不一,以NNE、NWW向两组居多。
本层含水性弱。
(2)5-2~3-1煤层间裂隙承压含水层段
该层为砂岩、泥岩、粉砂岩互层,中夹细粒砂岩,厚度60m左右。
砂岩裂隙不发育,富水性弱,据柠条塔井田NG39钻孔抽水试验资料,水位埋深13.54~76.82m,水位标高1010.40~1125.12m,钻孔涌水量0.08~0.0081L/s,抽水降深49.64~57.81m,单位涌水量0.000163~0.00138L/s·
m,渗透系数0.000278~0.002627m/d,水化学类型SO4或HCO3—Na型。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
3-1煤井底水仓开口掘进方位角:
350°
53′55″,开口位置为距3-1煤绕道41米处(中-中),先按井底水仓平、断面图施工。
图中1-1断面以-10°
的坡度掘进16.698米到交岔点处(A-B段),再按断面3-3以-10°
的坡度掘进1号交岔;
1号交岔分开后,按断面2-2施工;
主水仓以-10°
掘进20.115米(平距B-C段)、主水仓以-8°
掘进23.681米(弧长C-D段)、DH段以-5‰的坡度施工;
副水仓掘进39.969米(平距、弧长B-K段);
然后KG段以-5‰的坡度向前掘进至设计尺寸;
主、副水仓掘进到变断面工程区段时,按断面4-4掘进达设计要求。
后附:
巷道平、断面图.
第二节支护设计
一、巷道断面
3-1煤井底水仓巷道断面为半圆拱形,巷道1-1断面掘进宽为3200mm,掘进高为3300mm,掘进断面积为9.46m2;
净宽为3000mm,净高为3000mm,净断面积为8.03m2基础深度为:
左100mm、右100mm。
2-2断面掘进宽为6644mm,掘进高为4822mm,掘进断面积为:
27.292m2。
净宽为:
6044mm,净高为:
3222mm,净断面积为:
21.59m2;
3-3断面掘进宽为3600mm,掘进高为3500mm,掘进断面积为11.2m2;
净宽为3000mm,净高为3000mm,净断面积为8.033m2,基础深度为:
100mm;
4-4断面掘进宽为3700mm,掘进高为3250mm,掘进断面积为10.55m2;
净宽为3100mm,净高为2750mm,净断面积为9.09m2,基础深度为:
100mm。
1-1断面采用锚网喷支护,喷厚:
100mm,砼强度:
C20;
2-2断面3-3断面、4-4断面均采用混凝土砌碹支护,砼厚300mm,砼强度:
C30。
底板采用混凝土标号C25铺底;
交岔点水沟砌筑参数同大巷水沟;
在施工过程中,净跨度超过4.5m的断面在原支护方式的基础上,顶板打锚索加强支护;
锚索规格采用直径为15.24mm七芯钢绞线,长4.5m。
二、支护方式
1、临时支护
工作面采用锚杆+钢筋经纬网支护做临时支护。
工作面在放炮作业完成后,及时进行敲帮问顶,必须由有经验的工人站在安全地点用长柄工具撬尽危岩、浮矸,确认无安全隐患后,立即按照临时支护设计,采用锚杆+钢筋经纬网支护做临时支护,锚杆为Ⅱ级左旋无纵筋螺纹钢筋锚杆直径为:
20mm,长度1800mm,顶部间排距为800mm×
800mm,帮部间排距为1000mm×
800mm,托盘采用Q235钢,规格150mm*150mm*8mm;
锚固剂采用树脂药卷,锚杆预紧力不得小于100N·
m,钢筋经纬网规格1000×
2000mm,搭接宽度100mm,扭结间距150mm。
最大控顶距不得大于1800mm,最小控顶距不得大于500mm。
顶板破碎时,经技术部批准可以加强支护或其他特种支护形式支护。
2、永久支护(锚网喷支护)
3-1煤井底水仓1-1断面,顶板、帮部采用锚杆+钢筋经纬网支护,最后顶板、巷帮喷浆做为永久支护。
巷道顶板出现离层、破碎时,根据实际条件缩小锚杆支护间排距,间排距为600×
600mm,在两帮岩层较软、破碎带时采用锚杆加强支护,间排距600×
600mm,然后喷浆支护。
3、支护参数
(1)支护规格:
顶板锚杆长度1800mm,直径为φ20mm;
帮锚长度1800mm,直径为φ20mm;
顶部间排距800×
800mm,帮部间排距1000×
800mm,菱形布置。
钢筋经纬网规格Φ6.5×
1000×
2000mm,网格规格120×
120mm,压茬不小于100mm,用14#铁丝扭结,扭结间距不小于150mm。
且顶板锚杆预紧力不得小于100N·
m,帮锚杆预紧力不得小于100N·
m,顶板锚杆锚固力不低于50KN,帮锚不低于50KN。
(2)喷浆材料:
混凝土:
标号不低于C20
水泥:
采用标号不低于P.O42.5R普通硅酸盐水泥(蒙西牌)。
石子:
采用坚硬河卵石或碎石,粒度5-10mm之间,不得使用碎石面。
砂子:
砂为纯净的细砂,含水率为4%—6%,粒径一般为0.15-3mm。
速凝剂:
缩短混凝土的凝结时间,受潮失效不得使用,用量为水泥掺量的5%。
4、坚硬岩层段砌碹
(1)掘砌基础。
将墙基础和水沟基础一齐开挖,砌碹时将沟内积水排净,挂好中腰线,用钢管加8#槽钢固定模板,模板选用2.0m×
0.1m钢模板。
为了预防跑模,可架设Φ12×
1000mm小锚杆,固定槽钢和钢管架。
(2)砌墙。
支好模板后开始浇砼,浇砼时要分层浇灌,分层振捣,分层厚度不大于300mm。
砌墙时应根据边线拉水平线,并用水平尺或水准仪检查墙的垂直度和水平度。
在砌墙的同时,应用矸石或混凝土将壁后充填密实。
(3)砌拱。
其工作内容包括拆除临时支架的架肩和架顶,搭工作台、立碹胎、砌拱等。
采用金属碹胎和2m长金属模板,碹胎立好、测量校正其位置并稳固后,便可开始砌拱。
为了便于拆卸模板,在模板上应盖一层塑料布。
砌拱必须从两侧拱基向拱顶对称进行。
使两侧均匀受力,以防碹胎向一侧歪斜。
砌拱的同时,应作好拱后充填,拱基处更应充填密实,封顶时要注意振捣后的砼变化并进行调整。
顶部超高部分用片石砂浆充填结实。
(4)拆模清理。
砌筑完毕,要待拱、墙(混凝土)凝固72小时后,方可拆除碹胎和模板,拆下的碹胎、模板应洗刷、整理,损坏变形的要修理好,以便复用。
拆模后要把顶上的塑料布清除干净。
表面不足之处,如蜂窝麻面等要及时处理。
处理的办法是用C30细石混凝土抹平。
(5)浇筑混凝土材料
标号不低于C30
采用坚硬河卵石或碎石,粒度20-40mm之间,不得使用碎石面。
三、支护材料的确定及验算
(1)锚杆长度计算:
L=KH+L1+L2
式中L——锚杆长度,m;
H——冒落拱高度,m;
K——安全系数,一般取K=2;
L1——锚杆锚入稳定岩层的深度,一般按经验取0.4m;
L2——锚杆在巷道中的外露长度,一般取0.1m。
其中:
H=B/2f=3.6/(2×
7)=0.257m
式中
B——巷道掘进宽度,取3.6m;
f——岩石坚固性系数,取7。
则:
L=0.257×
2+0.4+0.1=1.014m
通过以上计算,选用直径20mm、长度1800mm的等强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆。
(2)锚杆间、排距的确定
根据公式:
D≤0.5L
式中:
L——锚杆长度
D——锚杆间、排距
D≤0.5×
1800=900m
即取锚杆的间距为0.8m,排距为0.8m。
第三节支护工艺
1、锚杆安装工艺
(1)打锚杆眼:
打眼前,首先严格按中腰线检查巷道断面规格,不符合设计要求时必须先进行处理;
打眼前要先按照由外向里、先顶后帮的顺序检查顶帮,找掉活矸危岩,确认安全后方可作业。
锚杆眼位置要准确,眼位误差不得超过100mm,眼向误差不得大于15°
。
锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配,打眼时应在钻钎上做好标志,严格按锚杆长度打锚杆眼,深度1800mm。
打眼应按由外向里、先顶后帮的顺序依次进行。
(2)安装锚杆
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,然后把2卷树脂锚固剂送入眼底。
随后将锚杆插入锚杆眼内,使锚杆顶住树脂锚固剂,外端头套上螺帽,用带有专用套筒的锚杆安装机卡住螺帽。
开动锚杆安装机,使锚杆安装机带动杆体旋动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,方可撤去锚杆安装机。
搅拌旋转大于35s后,卸下螺帽,挂好网,上好托盘,拧上螺帽。
12min后,拧紧螺帽给锚杆施加一定预紧力。
2、锚喷支护技术要求:
(1)顶、帮锚杆托柄必须紧贴岩面,锚杆扭矩达到设计要求。
(2)顶锚杆每眼使用MSZ23∕35树脂锚固剂各2卷。
(3)锚杆搅拌时间为35~42s,搅到眼底后,必须保持推力2min后才能松下锚杆钻机,锚杆开始预紧。
(4)经常巡查观察巷道顶板情况,发现断锚时要及时补充。
(5)喷射混凝土操作注意事项
①喷浆机应安设在锚喷后距安全操作距离一定的地点,经常检查喷射地点安全情况,发现问题及时处理。
作业前对喷浆机具风、电管线安全检查试运转。
②斜巷内的喷浆机应用锚杆将其固定牢,喷浆时把材料按比例搅拌均匀,再进行喷浆。
③作业时先开风后给水,最后送电给料,停止时先停料,待存料喷完后再停电,最后关水,停风清扫喷浆机。
④喷射顺序先墙后顶,自下而上,先凹后平,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。
⑤上料要连续均匀,机械正常运转时,料斗保持有足够的材料,工作突然停风、停水、停电不能继续工作时,将喷浆机的料清理干净,喷头向下放置,防止突然喷射管路跳动伤人。
(6)喷射混凝土的技术要求
①喷射混凝土采用喷浆泵喷射,喷浆机距迎头不得超过40米,喷头与受喷面间距必须保持在0.8-1.2米之间
②喷浆前要先检查工作面,处理掉危岩(煤),检查巷道规格,欠挖的要进行处理,并且用压力水冲洗巷壁。
③喷浆顺序:
要先喷两帮后喷顶板,喷头呈螺旋式移动。
④喷层厚度不小于设计数值。
⑤复喷24小时后,要洒水养护,养护期为28天。
4、安全技术措施
(1)打锚杆杆眼时必须严格执行敲帮问顶制度,并且在有临时支护下进行作业。
(2)严禁超范围空顶作业。
(3)喷头距离帮为0.8米,顶为1米。
喷射机至喷头的距离不宜超过6米。
(4)锚杆托盘,在喷浆前必须进行加固,螺栓要拧紧,不得松动,金属网不得有松驰、掉包等现象。
(5)喷浆厚度要达到规程要求,严禁露筋、露网及赤脚穿裙现象。
5、巷道工程质量规定
(1)支护
合格优良
宽度:
中线至任一帮距离:
0—+150mm0—+100
高度:
腰线至顶底板距离:
基础深度允许偏差:
≤10%
表面平整允许偏差:
≤50mm
(2)锚杆
间排距允许偏差:
-100—+100mm
锚杆孔深度允许偏差:
0—+50mm
(3)巷道文明生产标准
1、巷道内无淤泥、积水(长5m,深0.1m)积水地点设标准水窝,规格不小于长700mm、宽700mm、深800mm,用砖砌好,水沟畅通,必要时应用木板(或其它材料)封口,防止人员误入。
2、巷道内无浮煤(矸),粒度不大于50mm。
无杂物(废旧塑料袋、散放的材料等)。
3、人员集中的地点应设垃圾箱及衣服架,要求工作面不允许存在散挂乱放衣服现象。
第四节矿压观测
巷道掘进过程中,若遇上松软岩层以及煤层时需加强锚杆锚固力监测和巷道表面位移观测。
一、锚杆锚固力监测
掘进过程中,每班要定期将锚杆用扭矩扳手和液压测力计进行随机检测,凡扭紧力矩达不到100N·
m的锚杆要当班补打安装,并将检测结果记入专用记录本中备查。
二、巷道表面位移观测
施工过程中,巷道在岩层较软或破碎带时,应加强巷道表面位移观测,以便施工队及时调整支护规格,合理确定支护方式,确保巷道成型质量。
第四章施工工艺
第一节施工方法
一、巷道开口施工方法
1、施工前技术部给出中、腰线,施工队组严格按照中、腰线施工。
2、开口前,必须对开口处10m范围内巷道支护进行检查加固,并将各种管路、电缆用旧胶带或木材掩护好,以防开炮打坏。
3、开口前,应提前按设计要求,安设局部通风机、接好风筒,准备好各种支护材料。
4、巷道开口要求浅打眼,少装药,眼深不超过1m,装药量不超过2卷/眼,其目的是保证巷道成型,不出现冒顶、片帮现象。
二、巷道锚喷施工方法
1、掘进施工方法
(1)迎头爆破后,及时在临时支护掩护下按由外向里、先顶后帮的顺序找掉活矸危岩,然后对迎头暴露围岩进行初喷,初喷厚度50—60mm。
(2)由外向里打设起拱线以上锚杆。
2、喷浆施工方法
(1)迎头施工1.6m后,首先按由外向里、由上而下的顺序打设起拱基线以下锚杆,并挂网至拱基线以下1.0m,锚杆盘压网要实,连好网。
(2)喷浆盖网,喷层厚度为50—100mm,喷后不露钢筋网,达到设计总厚度100mm。
第二节凿岩方式
1、炮掘施工时,采用光面爆破法施工工艺。
巷道钻眼采用风动凿岩机,炸药使用煤矿许用2#乳化炸药以及毫秒延期电雷管起爆,起爆器为MFB50-2型发爆器。
2、光面爆破工艺流程:
钻眼前准备→检查瓦斯→钻眼→检查瓦斯→装药、联线→爆破→检查瓦斯→洒水灭尘→临时支护→出矸→永久支护。
3、光爆技术要求:
(1)钻眼前,必须详细检查工作面10m范围内的支护,发现问题及时处理。
(2)严格按中、腰线画好巷道轮廓线。
(3)周边眼口点在掘进轮廓线上,眼底落在巷道轮廓线外150mm以内。
(4)周边眼眼痕率达到50%及其以上,超挖量不大于设计轮廓线150mm,不应欠挖。
(5)严格按爆破图表打眼,尤其是周边眼和二圈眼,控制好间距及角度。
(6)严格按要求的顺序联线放炮。
(7)严格现场管理制度,制定奖罚制度。
(8)严禁钻眼与装药平行作业,严禁在残眼内进行钻眼,并坚持湿式钻眼。
(遇泥岩时酌情处理)
(9)爆破要严格执行“一炮三检”和“三人连锁放炮”制度。
爆破前班组长必须派专人在所有通往爆破地点和贯通地点的各个通道口及爆破人员撤离至安全且有掩护的地点后设置警戒。
每一警戒点,在确认爆破作业完成后方可撤除警戒。
4、后附爆破三视图
5、爆破说明书
表4原始爆破条件
序号
名称
单位
数量
名称
1
掘进断面
m2
11.2
4
工作面瓦斯
低
2
炮眼数目
个
47
5
岩层硬度
f
4-7
3
总炮眼深
m
90.8
6
总装药量
Kg
44.4
表5爆破参数
眼号
炮眼
眼数
眼深
炮眼总深
角度
装药量(卷)
放炮顺序
联线
方式
垂直
单孔
总计
1-7
掏槽眼
7
2.0
14
78°
49
Ⅰ
串
联
8-23
辅助眼
16
1.8
28.8
0°
90°