沙吉海煤矿回风上山施工作业规程周永迎检使用 修复的文档格式.docx
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第二节一通三防32
第三节顶板管理35
第四节防治水37
第五节机电管理38
第六节综掘机安全技术措施41
第七节运输管理43
第八节煤质管理44
第九节其他44
第八章灾害应急措施及避灾路线45
第一节灾害防治45
第二节避灾路线46
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称、位置
本《作业规程》掘进的巷为回风上山。
二、巷道用途
用于矿井投产后工作面总回风的巷道。
三、巷道规格及设计长度
回风上山设计断面为梯形断面,设计总工程量为936.439m。
四、坡度
巷道开口处沿煤层顶板掘进936.439m,平均坡度11。
五、巷道服务年限:
服务年限2年
六、开竣工时间
开工时间:
2012年10月15日,预计竣工时间:
2013年12月15日
第二节编写依据
一、初步设计及批准时间
新疆煤炭设计研究院有限责任公司编制的《沙吉海煤矿初步设计》,批准时间为年2007月12日;
二、《安全专篇》及批准时间
新疆煤炭设计研究院有限责任公司编制的《沙吉海煤矿安全专篇》,批准时间为年2008月12日;
三、相关施工图纸及批准时间
B103W01回风顺槽平、断、剖面图,批准时间为2012年10月5日;
四、地质资料及批准时间
沙吉海煤矿勘探报告及补充勘探报告,批准时间为2007年1月;
沙吉海煤矿1#井田水文地质补充勘探报告,批准时间:
2013年4月
五、矿压观测资料
顶板在线监测系统、已施工巷道表面位移收敛及松动圈测试的相关资料。
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
井田位于和什托洛盖中新生代凹陷盆地中—东部,和什托洛盖复式向斜的北翼,库伦铁布克背斜的南翼。
详细见下表:
表1井上下对照关系情况表
概
况
煤层名称
B10煤
水平名称
+550m
采区名称
三采区
工作面名称
B103W01
回风顺槽
地面标高(m)
+849m~+865m
工作面标高
(m)
+569m~+750m
地面相对位置建筑物
本工作面位于井田西部,地面无建筑、小井等。
井下相对位置对掘进巷道的影响
本工作面位于回风石门巷道尽头,位于井田西部为首采工作面,该巷道西南为运输上山未开采,东北为轨道上山未开采,巷道周围无老巷、采空区等,对巷道开采无任何影响。
第二节煤(岩)层赋存特征
叙述煤(岩)层产状、厚度、结构、坚固性系数(f)、预计巷道揭露的各煤层间距,顶、底板岩性及特征。
预测巷道瓦斯涌出量、瓦斯突出倾向、煤层自然发火倾向、煤尘爆炸指数、地温等。
表2煤层特征情况表
指标
参数
备注
煤层厚度(最大~最小/平均)/m
0.36-5.46
煤层倾角(最大~最小/平均)/(o)
14o-20o
煤层硬度f
˂3
煤层层理(发育程度)
层理、节理不明显,断口呈参差状,煤质较坚硬
煤层节理(发育程度)
自然发火期/d
29
绝对瓦斯涌出量/(m3·
min-1)
0.1736m3/min
相对瓦斯涌出量/(m3·
t-1)
1.6666m3/t
煤尘爆炸指数/﹪
大于10
地温/oC
温梯度分别为2.1℃/百米和2.2℃/百米
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
顶板
老顶
泥岩与泥质粉砂岩互层,局部为细砂岩
17.07
泥岩与泥质粉砂岩互层:
泥岩,灰色,泥质结构,层状构造。
成份以泥质为主,含量占80%。
局部略含粉砂。
泥质粉砂岩:
浅灰色,泥质粉砂状结构,层状构造。
成份以粉砂为主,约占60%,次为泥质。
含少量植物化石碎屑。
直接顶
泥岩
5-8
泥岩:
伪顶
无
底板
直接底
6.2
老底
泥质粉砂岩
8.6
泥质粉砂岩:
附图1:
B10煤层顶底板岩层柱状图
第三节地质构造
岩层呈单斜状态,侏罗系地层倾角9°
~16°
,由东向西由缓变陡;
井田构造简单,断裂不发育,共有3条断层,其中正断层2条,逆断层1条。
F1断层:
为逆断层,位于井田西南部8线ZK8-102号孔北约170m,走向北北东,倾向北北西,倾角45°
~55°
,落差0~50m,井田内延展长度3345m。
该断层在7~9勘探线范围内切割了B132~B1号所有煤层,使煤层错断。
对煤层连续开采有一定影响。
F2断层:
为正断层,位于井田中部,11线ZK1102号孔南约30m,走向北东,倾向北西,倾角60°
~65°
,落差0~16m,井田内延展长度790m。
该断层在11勘探线附近切割上部B132~B6号煤层,使煤层错断。
F3断层:
为正断层,位于11线中部,ZK113号孔北约80m,走向北东,倾向南东,倾角60°
,落差0~18m,井田内延展长度800m。
该断层在11勘探线附近切割上部B132~B3号煤层,使煤层错断。
该工作面地质条件简单,B10煤层平均倾角为13°
,煤层厚度变化较小。
第四节水文地质
井田位于准葛尔盆地西北边缘,和什托洛盖含煤拗陷沉积盆地东段,库伦铁布克背斜的北翼,井田总体地势为北高南低,属低山丘陵地貌,海拔标高为+800~+1062m,相对高差10~20m。
井田属内陆干旱气候区,受西北环流与北冰洋极地气团及地形的影响,光热资源丰富,多风少雨,蒸发量是降雨量的13倍之多,昼夜温差大。
1、顶板含水层
B10煤层顶板以上含水层分别为西山窑组含水层(西山窑组含水层可分为两层:
B132底板至B12煤层顶板段,法线厚度68m。
B10煤层直接顶板之上含水砂岩层,法线厚度约8m)和头屯河组含水层(法线厚度为161m)、各含水层之间夹杂多层小的隔水层(多为较薄的泥岩和煤线),含水层为孔隙微裂隙含水中细砂岩,充水方式为顶板淋水。
2、钻孔分布及封闭情况
井田范围内无封闭不良钻孔。
工作面范围内共有4个钻孔,分别是ZK7-101、ZK8-101、ZK9-101、ZK0902。
所有钻孔均已全孔封闭并且封闭良好。
3、工作面涌水预计
根据已有地质勘探资料、矿井实际揭露资料及矿井实际涌水分析,该工作面涌水将以顶板锚索(杆)出水形式出现。
涌水量预计为0.5m3/h左右,最大涌水量预计为5m3/h左右。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
回风上山布置在B10煤层中,沿煤层顶板掘进。
开口控制点坐标为:
X=5165862.269mY=15468226.80mZ=+571.319m
巷道开口沿煤层顶板掘进,设计方位为332°
,平均坡度11°
。
附图2:
设计巷道平面图
第二节矿压治理
根据集团公司相关要求,该施工巷道要进行顶板离层监测、顶底和两帮移近量监测、锚杆和锚索载荷监测,观测内容、目的及手段见表5。
表4矿压观测内容、目的及手段一览表
序号
观测内容
观测目的
测试手段
1
巷道表面位移
监测巷道相对变形量,从而判定稳定性
塔尺、钢尺
2
顶板离层
监测顶板稳定情况,及时采取安全措施
离层传感器
3
锚杆受力
检测锚杆强度是否合适,以调整密度
锚杆应力传感器
4
螺母扭矩
检查锚杆(索)安装质量
扭力扳手
顶板离层监测每隔150m设置1处,巷道表面位移监测设置每隔200m设置1处,锚杆应力传感器每隔300m设置一组(3个锚杆监测点),螺母扭矩每班必须抽查,所需仪器数量见表5。
表5观测仪器一览表
名称及规格
数量
备注
塔尺(5m)、钢尺(7.5m)
塔尺1个、钢尺3个
离层传感器(GYW300)
26套
锚杆应力传感器(GYM400)
40套
3个测面
锚杆拉力计(20T)
2台
5
扭力扳手(68-339N.M)
2把
为准确掌握巷道围岩的变形规律,在掘巷开始时应及时进行巷道围岩表面位移观测。
第三节支护设计
一、巷道断面
为保证施工安全及施工进尺,在保证巷道净断面的情况下,应矿方要求对巷道断面进行更改,并取消原有设计顺槽加固断面,按照矿下发联系单对顺槽开口断面进行加固。
1、巷道主体断面支护方式:
S毛=25.257㎡,S净=23.5㎡。
附图3、巷道断面及支护图
二、支护方式:
(一)临时支护
采用吊挂前探梁为临时支护,前探梁由Φ90mm的钢管制作,长度不少于4m,间距不大于1.2m,用金属锚杆和吊环固定,吊环形式为圆形,每根前探梁不少于2个吊环。
吊环用配套的锚杆螺母固定,所用锚固剂不少于1根,锚固力不小于50KN。
附图4、临时支护示意图
(二)永久支护
该工程采用锚网索喷支护,锚杆顶部采用恒阻大变形锚杆(Φ22×
2700mm),帮部采用普通锚杆(Φ20×
2500mm),间排距700×
700mm。
锚索采用普通锚索(Φ17.8×
6300mm),间排距1600×
2100mm。
三、支护设计
根据已施工巷道的支护情况,采用工程类比法进行该工作面的支护设计。
网片采用6.5mm钢筋焊接而成。
初喷距工作面不得少于10m,复喷距工作面不得少于20m。
初喷厚度50-70mm,复喷后厚度不得小于150mm。
四、采用计算法校核支护参数
1、顶锚杆通过悬吊作用,帮锚杆通过加固帮体作用,达到支护效果的条件,应满足:
L≥L1+L2+L3
式中L——锚杆总长度,m;
L1——锚杆外露长度(包括钢带、托板、螺母厚度,取值0.1m),m;
L2——有效长度(顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b,帮锚杆取帮破碎深度c),m;
L3——锚入岩(煤)层内深度,m。
其中围岩松动圈冒落高度
b=〔B/2+Htan(45°
-
帮)〕/f顶
式中B、H——巷道掘进荒宽、荒高;
——顶板岩石普氏系数;
——两帮围岩的似内摩擦角,
=
b=〔4700/2+4243×
45°
-71.57/2〕=1013mm
c=4243×
tan(45°
-71.66/2)=689mm
依据上述公式计算得出:
顶部锚杆L顶≥2203mm;
帮部锚杆L帮≥1439mm
所选锚杆长度均能满足计算要求。
2、校核顶锚杆间、排距:
应满足:
式中
——锚杆间、排距,m;
——锚杆设计锚固力,kN/根;
k——安全系数,一般取2;
(松散系数)
L2——有效长度(顶锚杆取b);
——岩体容重
a<1.57m。
因此,间、排距参数能满足计算结果
3、悬吊理论校核锚索排距:
根据地质钻孔
L≤nF2/[BHγ-(2F1sinθ)/L1]
式中L---锚索排距,m;
B---巷道最大冒落宽度,m;
H---巷道最大帽落高度,m;
(最大取锚杆长度)
γ---岩体容重,kN/m3(直接顶)
L1---锚杆排距,m,
F1---锚杆锚固力,kN;
F2---锚索极限承载力,kN;
θ---角锚杆与巷道顶板的夹角,75°
;
n---锚索排数,取1。
L<4.37m。
所选锚索参数满足设计要求。
五、质量标准及检验
表6质量标准及检验
项次
项目
设计规格(㎜)
允许偏差
净宽
中线左
2350
0~+150
中线右
净高
全高
4400
0~+200
支护
锚杆
顶部间排距
700×
800㎜
±
100㎜
帮部间排距
800×
角度
900
≥75°
外露长度
30-50mm
恒阻大变形锚杆预紧力
≥270N·
m
恒阻大变形锚杆锚固力
30MPa
不小于设计
树脂锚杆锚固力
40N
锚索
间排距
1600mm×
2600㎜
150-300mm
预紧力
锚固力
网片
连接方式
绑扎
搭接长度
100mm
联接长度
200mm
喷浆厚度及平整度
喷浆厚度为70mm,1㎡范围内平整度≤50mm
第四节支护工艺
一、支护材料:
1、锚索、锚杆及锚固剂:
锚索、锚杆规格同上,锚固剂采用mscK2860。
锚索托盘采用300×
300×
18mm,托盘采用专用托盘规格为150×
150×
12mm。
3、锚网采用Φ6.5mm钢筋焊接,网规格为100×
100mm,网与网之间采用12#铁丝绑扎,搭接不小于100mm,网片连接不小于200mm。
4、喷射混凝土使用必须用标号为P.O42.5水泥,中粗砂子,石子采用卵石,混凝土强度抗压60MPa、抗拉1.4MPa,配比根据实验室数据调整;
速凝剂型号为高效782-3型、掺入量一般为水泥重量的2~4.0%,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。
C20喷射砼配比
材料:
水泥:
砂:
石子:
水:
外加剂(速凝剂)
每立方米用量(kg):
380:
920:
920:
210:
19
重量配合比:
1:
2.42:
0.55:
0.05
水泥为P.O42.5硅酸盐水泥。
沙为纯净的中粗沙。
石子粒径选用5~10mm。
水采用当地生活饮用水。
改变材料材质时,需根据实验室给出配比为准。
二、锚杆支护工艺
1、打锚杆眼
打眼前,首先要按照由外向里、先顶后帮的顺序检查顶帮,找掉活矸危岩,确认帮顶安全后方可作业,打眼前严格按中、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;
锚杆眼位置要准确,眼位误差不得超过±
100mm,眼角度误差不得大于15°
2、安装锚杆
安装前应将眼孔内的积水、煤(岩)粉用压风吹干净。
吹眼时,操作人员应站在孔口一侧,眼孔方向不得站人,然后挂上锚网,留出眼孔,再把2支CK2860型树脂锚固剂送入眼内,用锚杆安装机顶住树脂锚固剂,使用专用的注头进行搅拌,搅拌8~15s后,卸下螺帽,上好托盘,拧上螺帽,12min后,拧紧螺帽给锚杆施加一定预紧力,拧紧力矩不小于300N·
M,锚杆托盘要压网紧贴岩面。
3、锚杆的质量要求
(1)锚杆的杆体及配件的材质、品种、规格、强度符合要求。
(2)锚杆的间排距与设计的误差不得超过±
100mm。
(3)打锚杆时锚杆要垂直岩面,与巷道轮廓线夹角≥75°
(4)安装锚杆前应将眼孔内的积水煤(岩)渣吹干净。
(5)锚杆孔深与设计误差为0-50mm。
(6)锚杆安装要整齐牢固、成排、成行、零部件齐全。
(7)锚杆托盘应紧贴岩面,上紧、上牢、不得松动,螺母扭矩不小于300N·
m。
(8)锚杆的外露长度为≤50mm。
(9)锚杆的锚固力不小于110KN。
三、锚索支护工艺
1、打眼
打眼工艺同打锚杆施工工艺,但是由于锚索钎子时由1m长的短钎子接成7m长,所以在打眼时要稳住,不得横向加力,以免断钎伤人。
打眼前腰用尺子找准眼位,眼距误差为±
2、安装锚索
(1)安装树脂锚固剂前应检查其质量是否合格,以手感柔软为合格,不合格的或破损的禁止使用。
(2)两人配合用锚索顶住锚固剂缓缓送入钻孔,确保锚固剂全部送入孔底,不能用力过猛,以免捅破锚固剂影响锚固质量。
每根锚索用3支ck2860型树脂锚固剂。
(3)锚索下端装上专用的搅拌注头,一人扶住机头、一人操作锚杆机,边推进边搅拌,搅拌时间控制在20-30s,确保搅拌均匀。
(4)停止搅拌后,必须继续保持锚杆机的推力约3min,然后收回锚杆机。
(5)10min后,才可上托盘、锚具,并将其托到紧贴顶板的位置,使用拉拔仪检测锚索抗抜力,达到设计要求后迅速泄压,卸下拉拔仪,卸下拉拔仪时要用手托住,以免坠落伤人,拉拔实验时下方严禁站人。
3、锚索安装质量要求
(1)间排距允许偏差±
(2)孔深允许偏差0-+100mm。
(3)锚索外露长度50-100mm。
(4)托盘必须紧贴岩面,上紧、上牢。
(5)锚索预应力不小于12t。
(6)在上锚索具时,锚索张力器压力表示数≥35Mpa。
四、锚网喷支护工艺
1、准备工作
①检查锚杆安装是否符合设计要求,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。
⑤喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。
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按螺旋轨迹运行,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。
人工拌料时采用拌潮料,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0.4MPa,水压0.5MPa,加水量凭射手的经验加以控制,水灰比为0.4~0.5。
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50~70㎜为宜。
3、喷射工作
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。
第四章施工工艺
第一节施工准备
1、准备好施工所需的一切材料、机具和矿压观测仪器,并保证质量。
2、对施工队伍进行技术培训,使其了解施工工艺和要求,掌握有关机具的操作,以便在井下施工中保证质量。
3、在掘进过程中,使用全站仪标设中线点时,每组点不得少于3个,点距不得小于3米,一组中线点只能指示巷道掘进30m,超过范围应及时延长。
4、巷道中腰线只允许地测人员或技术员确定,其它人员或单位严禁移动和改变。
5、完善通风系统和风水管路以及轨道、皮带机的敷设。
第二节破岩方式
一、设备配备
1、采用EBZ160掘进机掘进。
表7EBZ160掘进机技术参数
项目
技术参数
最大掘进断面(m2)
26.4
切割电机功率(kw)
160/100(80)
最大掘进高度(m)
4.8
爬坡能力()
18
最大掘进宽度
5.5
照明灯
BGU35/24B隔爆照明灯
2、工艺流程。
安全检查(顶板、瓦斯、工程质量、通风、探头位置等)——敲帮问顶(——打前探量)——断面轮廓定位——检查断面尺寸——割煤——挂网——打顶部锚杆——打帮部锚杆——喷浆。
先期初喷30~50mm,后期进行喷浆至设计厚度。
二、综掘机作业
根据综掘机操作说明及应用实践总结综掘机截割的最佳方案为:
先进行底截割然后再进行正式截割,其断面截割顺序为:
底部割煤
应先无负荷的启动掘进机截割部,然后开动掘进机,以截割滚筒不打滑为宜,铲板下方到底板上,使之受重力后稳定开动掘进机到迎头,是截割臂在底下左帮位置,这时截割臂可以从底部左帮截割到巷道右帮位置,向前开动掘进机,深度视迎头顶板情况或截割滚筒不打滑为宜,再从右帮往左截割到左帮位置,在向前开动掘进机,这样往复几个过程,把截割滚筒全部截割进去这个过程即为底部割煤结束。
截割
底部割煤结束后,把铲板下方到底,使之受重力把掘进机略抬起,将后稳定器下方,使之受重力,然后把割煤臂慢慢抬起,掘进机抬起高度以迎头实际情况而定,然后从左到右,在从右到左直到达到顶部进行切割到所需巷道断面为止,整个截割过程为一个循环,一个循环进程0.8m。
附图5:
掘进机切割顺序图
第三节装载及运输
一.装煤(岩)方式
巷道掘进中采用综掘机装矸。
二、运输方式
1、施工中下山段、平巷段均采用皮带运输矸石。
2、运输路线
(1)运矸路线
掘进工作面→综掘机耙矸入皮带→回风石门→回风轨道石门联络巷→轨道石门→550联络巷→主井大皮带→平地矸石场。
运料线路
地面物料→装入1.5吨矿车→副斜井→550车场→轨道石门→回风轨道联络巷→回风石门→迎头。
第四节管线及轨道敷设
在掘进施工中所敷设的电缆、风水管路、风筒等均应按断面图中规定的位置要求吊挂牢固整齐。
电缆勾每隔2.5m一个,电缆垂度不超过50mm。
水管要接口严密,不得出现漏水现象,风管每隔80m设置一个三通,水管路每隔50m设置一个三通,风水管路每隔100m设置一个闸阀,水管距迎头20m范围内使用Φ57mm胶管,20m外使用Φ108mm铁管,要随工作面前进及时延长,以备迎头正常用水。
风筒要环环吊挂,风筒口距迎头5~10m。
第五节设备及工具配备
表8设备及工具配备
设备工具名称
型号规格
功率
单位
局部通风机
30Kw×
台
砼喷射机
JP-L型