07回风顺槽掘进作业规程文档格式.docx
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采区设计说明书名称为《山西怀仁南窑晋通砂石煤业有限公司矿井资源整合初步设计》。
二、地质说明书及批准时间
地质说明书名称为《砂石煤矿勘探地质报告》,批准时间:
三、矿压观测资料
其详细数据资料参考邻近工作面的监测数据。
四、依据:
依据巷道围岩破坏范围的理论计算值,辅以工程类比,结合类似地质条件下的支护经验。
第二章地面位置及地质情况
第一节地面相对位置及邻近盘区开采情况
地面相对位置及邻近开采情况见表1。
地面相对位置及邻近采区开采情况表
水平名称
1110
采区名称
一采区
地面标高(m)
1375
工作面标高(m)
1111-1130
地面相对位置
及建筑物
地面位于砂石煤矿一采区东北位置。
地表为低矮丘陵地形,地面无建筑物。
井下位置及掘进对
地面设施的影响
该面井下位于一采区05工作面北翼,北距F14断层最小距离300米,掘进工程对地面无影响。
邻近采区开采情况
南邻115-105运输顺槽,东西无采掘工程
走向
南北
倾斜
20‰
长度(m)
1220
第二节煤(岩)层赋存特征
一、煤(岩)层产状、厚度、结构、坚固系数:
根据《砂石煤矿综合柱状图》提供采区变电所资料如下:
老顶:
中砂岩,厚度6.27~9.33m,平均厚度8.74m。
直接顶:
砂质泥岩,厚度4.33~12.57m,平均厚度8.02m。
直接底:
砂质泥岩,厚度0.7~7.49m,平均厚度2.87m。
老底:
5号煤层,厚度2.35-8.26m,平均厚度2.69m。
顶、底板岩性特征表
顶、底板名称
岩石名称
厚度(m)
岩性特佂
老顶
粗砂岩
6.27~9.33
整体性好
8.74
直接顶
中粗砂岩
4.33~12.57
致密坚硬、胶结良好
8.02
直接底
砂质泥岩
0.7~7.49
无
2.87
附:
综合柱状图。
二、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数、低温及地压等:
(1)瓦斯
山西省煤炭工业局以晋煤安发[2007]123号文件,《关于朔州市所属182座矿井2006年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》,砂石煤矿3号井瓦斯相对涌出量0.86m3/t,绝对涌出量0.5m3/min。
为低瓦斯矿井。
山西省煤炭工业厅以晋煤瓦发[2010]635号文件,《关于朔州市2009年度30万吨/年及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》,山西怀仁南窑晋通砂石煤业有限公司2009年度矿井瓦斯绝对涌出量0.5m3/min,二氧化碳绝对涌出量0.25m3/min,为低瓦斯矿井。
(2)煤尘爆炸
据山西省煤炭工业局综合测试中心2006年11月14日检验报告:
5号煤层:
火焰长度>200mm,抑制爆炸加岩粉量65%,有爆炸危险性。
(3)煤的自燃
矿井3号煤层吸氧量0.8128cm3/g,自燃等级Ⅰ,属容易自燃煤层,5号煤层吸氧量0.8920cm3/g,自燃等级Ⅰ,属容易自燃煤层,8号煤层吸氧量0.8996cm3/g,自燃等级Ⅰ,属容易自燃煤层。
(4)地温、地压
井田内煤层埋藏较浅,井田在开采过程中,未发生过地压、地温异常现象,井田内地温梯度1.8℃/100m。
属正常地温区。
第三节地质构造
07回风顺槽掘进施工中,依运输大巷为开口点,直接延5-1煤层掘进。
施工中应加强顶板的管理,及时支护。
施工时顶板稳定性较好。
该工程范围内不受断层影响。
第四节水文地质
根据四邻情况及对应上部水文物探资料分析,预计上部采空区可能有少量积水。
因此,待掘巷道在掘进过程中局部地段顶板可能有少量淋水,对掘进工作有一定影响。
因此必须严格按照探放水设计进行有掘必探,在掘进过程中要注意观察,如果发现淋水或淋水增大,必须立即停掘,采取措施。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
本掘进工作面位于一采区5-1煤层,该巷为矩形巷道,巷道宽4m,高3m,掘进断面积为12m²
,巷设计长度1220m,沿5-1煤层顶板掘进,巷道经红外线激光指向仪定位,要求以前进方向右帮1m,左帮3m。
第二节矿压观测
1、观测对象:
一采区5-1煤层05运输顺槽。
2、观测内容:
巷道顶板离层量。
3、观测方法:
巷道顶板每隔100m在巷顶中线安装一个LBY-3型顶板离层仪,按要求每隔7天观测一次,把数据记录在牌板上,直到巷道施工完毕。
第三节支护设计
一、支护形式
根据相邻回采巷道的矿压观测数据及支护经验,确定巷道为矩形断面,采用锚杆、锚索等联合支护。
巷道支护断面图。
二、支护方式
1、临时支护
采用前探梁作为临时支护,前探梁使用10号槽钢,4m长5根,吊环采用φ18钢筋做成的吊环,吊环规格为150mm×
100mm,安装时,先将吊环拧在锚杆外露端,每根前探梁采用两个吊环,由外向里推移。
至工作面后,用刹顶木将前探梁背紧。
当机组向前割至永久支护1.6米时停止切割,前移前探梁推移至工作面,然后及时用刹顶木、木楔子使其接顶,刹紧背牢,刹顶木搭在两根前探梁之间,做到工作面无空顶。
2、永久支护
顶帮永久支护采用锚杆、锚索联合支护。
锚杆支护材料为:
顶帮锚杆Φ18×
1800mm。
顶帮托板150×
150×
10mm的铁托板。
树脂锚固剂MSCK2360、MSCK3530
金属网网格30×
30的金属铁丝网
锚索支护材料:
锚索Φ15.24×
5000mm
托板300×
300×
10mm的大铁托板。
三、支护设计
1、设计方法
依据巷道围岩破坏范围的理论计算值,辅以工程类比,结合类似地质条件下的支护经验,巷道支护参数确定如下:
(1)顶板布置5排锚杆、一排锚索,锚杆间排距均为900mm,锚索布置在巷道中心线上,间距3000mm。
(2)锚杆选用Φ18×
1800mm的普通圆钢,托板为150×
10mm的铁托板,锚索规格为Φ15.24×
5000mm,托板为300×
10mm的方形铁托板。
(3)树脂药卷统一采用快速药卷,每根锚杆使用一个药卷,每根锚索使用2个药卷。
(4)护帮支护:
巷道两帮各布置3排锚杆,间排距1000×
1100,两帮帮选用Φ18×
1800mm的普通圆钢锚杆,托板为150×
顶帮均铺设金属网。
巷道支护平面图、断面图;
临时支护平面图、剖面图。
2、质量标准与检验
质量标准与检验见表
质量标准与检验见表
项目
设计尺寸、数量
允许偏差
巷道净宽/mm
4000
合格
-50~150
优良
0~150
巷道净高/mm
3000
-30~150
锚杆扭矩/N·
m
顶
≧140
符合设计
帮
≧100
锚杆间排距/mm
900×
900
-100~+100
1000×
1100
锚杆锚固力/kN
≧50
锚杆(索)角度/(°
)
边锚杆与顶板成75°
锚杆方向与巷道轮廓线角度≤15°
锚杆外露长度/mm
螺母外10~30
锚索间距/mm
-150~+150
锚索外露长度/mm
≦300
≤300
锚索锚固力/kN
≧200
锚杆(索)孔深度/mm
锚杆:
1800
锚杆0~+50锚索0~200
锚索张拉预紧力
70kN
第四节支护工艺
1、施工顺序:
安全检查(顶板、瓦斯、工程质量、探头位置等)→掘进机切割→敲帮问顶→推移前探梁临时支护顶板→出煤→施工锚杆眼安装锚杆→收尾整理工程质量。
2、掘进机落煤、出煤,掘进循环进尺900mm。
3、最大最小控顶距:
最大控顶距不超过3000mm,最小控顶距不超过900mm。
必须使用好临时支护,顶板破碎或不完整的情况下或过断层带必须严格执行一掘一锚。
(必须制定专项支护措施)
4、安装顶板锚杆:
⑴进行临时支护。
⑵校正激光指向仪指向是否准确。
⑶施工顶板锚杆孔:
采用锚杆钻机按设计的孔位由巷道中间向两帮施工锚杆眼。
巷道顶板锚杆孔总深为1850mm。
⑷送树脂药卷:
向锚杆孔装入快速树脂药卷一卷,用锚杆将树脂药卷送到孔底。
⑸搅拌树脂药卷:
用搅拌接头将钻机与锚杆连接起来,然后升起钻机推进锚杆进行搅拌,搅拌10~15S后停机。
⑹紧固锚杆:
锚杆安装10分钟后,方可上托板。
锚杆螺母必须使用力矩扳手拧紧。
5、安装顶板锚索:
⑴按设计部位施工顶板锚索孔:
施工眼深度为5200mm。
⑵送树脂药卷:
向孔内装入树脂药卷两卷,用钢绞线慢慢将树脂药卷送到孔底。
⑶搅拌树脂药卷:
用搅拌接头将钻机与钢绞线连接起来,然后升起钻机推进钢绞线边搅拌边推进,直至推入孔底,停止升钻机,搅拌30~40S后停机。
⑷张拉钢绞线:
10分钟后用张拉千斤顶张拉钢绞线,安装完毕后,进入下一循环。
6、锚杆锚索支护技术要求:
⑴锚杆垂直于顶板及巷帮,顶板两侧及两帮顶端锚杆以75°
和10°
的夹角向顶帮打入。
⑵各锚杆托板必须与顶板贴紧,当顶板不平,托板接顶不严时,可用柱帽垫平。
⑶托板应与巷道垂直布置,当顶板有裂隙时,锚杆要尽量垂直裂隙面;
帮锚杆垂直巷帮布置,托板垂直于顶底板。
必须是打好顶锚杆后,再打帮锚杆。
⑷锚杆螺帽必须使用力矩扳手拧紧,扭矩达到设计要求。
打眼时,施工队组必须在钻杆上明确标记,做好施工记录(施工日期、施工负责人、施工锚杆、锚索数量、掘进进度)。
⑸锚杆必须做拉力试验,巷道每掘100米或每施工锚杆300根,取样试验不得少于一组,每组不少于3根。
拉力达到设计锚固力≧50KN,达不到时必须重新进行补打。
每次试验必须留有明显标志,并有数据记录在牌板上,牌板应有检查人、时间、地点、拉力值等。
⑹锚索应尽量与岩层面或主要裂隙垂直,外露长度不得超过30cm,锚索预紧力不得小于70KN。
锚索要逐根检查,达到设计预紧力,不合格的锚索必须重新补打。
⑺巷道每100m安装一个顶板离层仪,固定在巷道中心线位置,并做好离层监测记录。
⑻当顶板变差时,施工单位可以根据现场实际情况,在原有支护的基础上再增补锚杆锚索以加强支护。
严禁施工单位擅自扩大顶板锚杆的间排距及随意降低顶板支护强度。
⑼加强顶板管理,发现顶板压力大、顶板离层、顶板有响声,要立即停止作业,撤出工作面人员,待顶板稳定后,由外向里加强支护后方可继续施工。
⑽打顶锚杆时必须由外向里,如前探梁占据锚杆位置,可以先打其他锚杆后,退出前探梁再打剩余锚杆,必须是打起所有顶锚杆后,再打帮锚杆。
⑾施工单位要经常巡查巷道顶板情况,发现断锚断索、巷道超宽时要及时补充。
⑿每班开工前、割煤前、支护前跟班队长必须检查中线,发现指向仪有偏差时,必须停掘,及时汇报,待处理后,方可继续掘进,防止出现超挖、欠挖现象。
⒀严禁使用过期失效药卷,而且各材质必须有合格证。
第四章施工工艺
第一节切割方法
一、施工方式
1、巷道掘进时采用EBZ-135型掘进机沿煤层底板截割并自行装煤,由皮带、溜子运至主运输皮带巷。
2、生产工艺流程:
割煤→移前探支护→打锚杆眼→紧固锚杆、张拉锚索→清煤→延伸皮带→下个循环。
3、检修工艺流程:
检修前准备→检修掘进机各部位、加油、更换截齿,检修各部刮板输送机、带式输送机及延伸,下料、其它工作→正常掘进。
4、掘进截割工艺:
割煤采用EBZ-135型掘进机,全断面一次掘进,截割顺序为由下向上,先从巷道底部拉开槽,然后往返式割到顶部,待截割完毕且打完锚杆后,再进行下一个循环。
二、掘进运输方式
巷道掘进时采用EBZ-135型掘进机沿煤层顶板截割并自行装煤,由皮带、溜子运至主运输巷皮带。
三、施工设备供电情况
施工设备供电情况见表
配套设备一览表
序号
名称
型号
单位
数量
动力
配套方式
1
掘进机
EBZ-135
台
电动
独立
2
带式输送机
DSJ80/40/2×
40
部
3
锚杆锚索钻机
MYT-130/350
电动、液压
四、掘进机截割顺序
附图:
掘进机截割顺序图
五、设备布置
设备布置图
第二节装载与运输
一、装载与运输方式
1、装煤、运煤:
掘进时采用EBZ-135型掘进机装载部自行装煤,由皮带运至主运输巷皮带。
运煤系统:
工作面落煤→机组装运系统→07巷运输皮带→07回风顺槽至05运输顺槽皮带贯眼溜子→05运输顺槽皮带→主运输大巷皮带→井底煤仓→运输联络巷巷皮带→主皮带→地面。
2、材料及设备运输:
地面→副斜井→5#层井底车场→轨道大巷→轨道大巷至回风大巷贯眼→回风大巷→工作面存料点。
二、运输设备的铺设
(一)、皮带输送机、刮板输送机的铺设
1、输送机机头、机尾距巷帮距离不小于700mm,中间部分距巷帮距离不小于500mm
2、皮带输送机安装必须保证平、稳、直。
第三节管线及轨道敷设
1、在掘进巷道中敷设的电缆,风水管路等,均应按规定的位置要求吊挂牢固整齐。
2、风筒靠帮吊挂,做到逢环必挂,风筒距工作面不大于5m。
3、电缆钩每3m一个,电缆垂度不超过50mm,水管要接口严实,不得出现漏水现象。
4、水管距工作面20m范围内使用1寸胶管,20m外使用2寸铁管,要随工作面掘进前移,保证工作面的正常供水。
第四节设备及工具配备
设备及工具配备表
名称
规格型号
单位
数量
备注
皮带输送机
局部通风机
FBDN0.7-2X30
4
5
综保
ZBZ-4.0
6
移变
KBSGZY-315/6
7
探水钻
ZYJ-270/170
第五章生产系统
第一节通风
一、通风
1.通风方式:
本工作面采用压入式局部通风机供风。
2.通风设备:
配备两台局部通风机,φ800mm阻燃风筒,风机要配备风机架,并由专人负责管理。
3、风机及开关位置:
风机及开关在回风大巷,且距07回风顺槽口大于10米的进风风流中,风机必须上架,距底板不少于0.3米(或吊挂在顶板)。
4、通风路线:
(附图)
新鲜风:
地面→副斜井→5#层甩车场→轨道大巷→联络巷→回风大巷→局扇→07回风顺槽掘进工作面。
乏风:
工作面→07回风顺槽→回风大巷→回风斜井→地面。
5、工作面风量计算:
机掘工作面配风标准:
(1)、按CH4、CO2涌出量计算
Q掘CH4=100×
q掘CH4×
K掘通CH4
=100×
0.5×
2.5
=125m3/min
Q掘CO2=100×
q掘CO2×
K掘通CO2
0.25×
=62.5m3/min
上式中:
Q掘~掘进工作面实际需要风量
q掘CH4~掘工作面平均CH4绝对涌出量0.6m3/min
q掘CO2~掘进工作面平均CO2绝对涌出量0.5m3/min
K掘通CH4~备用风量系数,取2.5
K掘通CO2~备用风量系数,取2.5
(2)、按局部通风机实际吸风量计算需风量:
掘进工作面均为机掘,根据掘进距离选用2×
30KW局部通风机,额定吸风量400~600m3/min,取500m3/min。
_g__{f\uh
`g
wH"
h_g
Q掘=Qf×
I×
Kf=300×
1×
1.2=600m3/min_mrD"
73_}-
x_K>
f'
.@
式中:
Qf——局扇额定风量,m3/min;
SI!
K!
LC_r
5__emi:
|z_
I——掘进面同运转的局扇台数,台;
zJc5_|_93
Q_4dj_6>
<
g
Kf——防止局扇吸循环风的风量备用系数,取1.2。
%GvuA=eO+o
[kAy#=Bz#_(3)、按掘进工作面同时作业人数计算需风量:
每人供风≮4m3/min
Q掘>4N
故Q掘=4×
N
=4×
30
=120m3/min
N~工作面同时作业最多人数30人。
(4)、按风速进行验算:
按掘进工作面最低风速为0.15m/s.最高风速为4m/s的要求验算,即Q掘应满足:
p&
}T_f__
}SEfENN_r(
15Sj≤Q掘≤240Sj___)N<
K_
-m;
V4uV|F
Sj–掘进工作面平均净断面积,取12m2。
__viP6_4v
Zq'
WIex[
其中15Sj=15×
12=153m3/min。
4_,:
xQd"
O
=.AmcDCw__
240Sj=240×
12=2448m3/min。
故07回风顺槽掘进工作面配风量为600m3/min。
6、安全技术要求
(1)风筒必须逢环必挂,吊挂的要两靠一直;
靠帮、靠顶、平直,不得挤压、损坏。
(2)风筒接口严密,不漏风,转弯时使用弯头,不出现拐“死”弯;
异径风筒要使用大小头连接;
风筒的连接要使用双反接头,避免漏风,不能倒接或反插,风筒不要有大于10毫米的破口,小破口也要及时粘补,以免漏风;
迎头风筒不落地。
(3)局部通风机必须安装“三专两闭锁”;
“三专”即,专用变压器、专用开关、专用电缆;
“两闭锁”即风电闭锁和瓦电闭锁,且要有效可靠。
若局部通风机停转、停风区内瓦斯浓度超过3%值时,局部通风机必须实现自行闭锁,重新恢复通风时,要指定专人复电,先送风,当瓦斯浓度降到1.0%以下时才能送电。
(4)风筒出风口距工作面迎头距离不大于5米。
(5)任何人不准随意开停局部通风机,局部通风机的撤移和停风应严格执行申请制度,有关人员持证上岗,不得随意停开。
(6)严禁在无风或微风区内作业。
(7)局部通风机应定期检查维修。
机掘队必须配备“双风机双电源”及其自动切换装置,每日至少由一名跟班干部和一名电修工进行一次自动切换试验,并做好记录存档保存。
(8)局部通风机的噪声超过工业卫生标准(85dB)必须安装消声器。
二、防治瓦斯措施
1、局部通风机由专人管理,必须保证局部通风机连续运转。
2、必须配备专职瓦斯检查员,每班至少检查3次瓦斯浓度。
3、严禁随意停风机和拆开风筒。
4、工作面风流中瓦斯浓度达到1.5%必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理;
电机及开关附近20米内风流中瓦斯浓度达到1.5%时,必须停止运转,撤离人员,切断电源,进行处理。
因瓦斯浓度超过规定而切断电源的电器设备都必须在瓦斯浓度降到1%以下时,方可送电开动机器。
在恢复通风前,必须检查局部通风机及其开关附近10米内风流中瓦斯浓度都不超过1%时,方可开动局部通风机。
5、机电设备要消灭失爆。
检修工严禁带电检修,严禁使用明火。
6、工作面停风或瓦斯超限时,人员必须撤离到盘区的进风流中。
第二节防灭火
防灭火措施:
1.井下使用过的润滑油,棉纱等可燃物必须放在巷内的垃圾筒内,并定期出井处理,严禁乱扔乱放。
2.严禁将剩油、废油洒在巷内或存放在工作面或其它地点。
3.严禁带烟草、火种入井;
严禁穿化纤衣服入井;
井下严禁吸烟。
4.工作面及巷道口必须按要求配备充足的灭火器材(如沙箱、铁锹、灭火器等)。
5.若电气设备着火,先切断电源,然后用砂子灭火。
6.巷道内如发现火灾,应视火灾情况,立即采取一切可能的方法直接灭火,以控制火势并迅速报告矿调度室。
如火势太猛无法直接扑灭,必须立即带好随身携带的自救器,沿火灾避灾路线撤离到安全地点。
第三节综合防尘
一、综合防尘
1.防尘队在各转载点必须安设防尘洒水装置。
使用及管理由该队负责,防尘队负责维修。
2.在距工作面60—200m范围内由防尘队安装GBSD-40的隔爆水棚一组,从顺槽口起每200m布置一组隔爆水棚;
在距工作面50m安装一道净化水幕,掘进工作面推进超过200m安装一道净化水幕,净化水幕覆盖巷道全断面,确保正常使用。
3、各运煤转载点必须洒水灭尘,掘进机割煤必须先开喷雾装置,无水或水压不够时,严禁作业,做到开机开水,停机停水。
4、煤尘堆积厚度不超标(2mmX5m),定期冲洗可做清扫工作,巷道内浮煤定期清扫运出。
5、巷内凡接尘人员必须佩戴防尘口罩。
第四节安全监控
一、传感器的设置
1、甲烷传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷道侧壁不得小于200mm,并应安装维护方便,不影响行人和行车。
传感器吊挂时应注意防水,应吊挂在无滴水、淋水且无明显振动,顶板完好的地点。
2、掘进工作面甲烷传感器必须按图设置,并实现瓦斯电闭锁:
在工作面顶板完好无风筒的一侧,且距工作面5米的位置设置甲烷传感器T1,在工作面回风流中距回风巷口10-15米设置甲烷传感器T2。
图附后。
二、甲烷传感器的报警、断电、复电浓度,以及断电范围
甲烷传感器T1的报警浓度均为≥1.0%CH4,断电浓度为≥1.5%CH4,复电浓度为<1.0%CH4,断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备;
甲烷传感器T2的报警浓度均为≥1.0%CH4,断电浓度为≥1.0%CH4,复电浓度为<1.0%CH4,断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。
三、监控设备的管理
1、分站、传感器、声光报警器、断电仪及电缆等监测监控设备,必须有所在掘进队长负责保管和使用,如有损失必须及时向监测监控系统管理部门汇报,并追查损失责任。
2、甲烷传感器每隔10d必须使用校准气体和空气样,按要求调校一次。
3、掘进工作面设置的甲烷传感器T1在放炮前应移动到安全位置(距放炮地点30米范围内),放炮后应及时吊挂到正确位置。
4、掘进队组负责按规定移动、按标准整齐吊挂传输线,严禁擅自破坏传输线,由于人为的破坏传输线构成失爆的,后果自负,并按事故追查处理。
5、工作面传输线线量不足时,需提前向监测监控总台提出申请,按实际进尺配给