B8煤层+8258m东翼材料道及上山作业规程文档格式.docx
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2、煤尘
经化验测试,井田内各煤层均具有爆炸性。
第三节地质构造情况
井田位于西山单斜带中部,地层走向为近东西走向,为一向北倾斜的单斜构造,地层倾角地表一般为60°
~80°
,井下一般为65°
~67°
。
根据剖面揭露深部倾角最大达84°
,浅部最缓仅45°
,所出露的地层主要为中侏罗统西山窖组地层。
由于井田南部发育两条区域性大断裂F1、F2,因此伴生的小断层颇为发育,其中在新井西部巷道170m处见一断层,断距在10m之内。
另在东井西巷道中亦见一小断层。
因此在施工中要特别注意巷道围岩、顶板淋水和有害气体浓度变化,对出现异常情况,根据实际制定和采取针对性措施。
第四节水文地质
1、本井田煤矿床是以孔隙、裂隙为主的矿床,大气降水为地下水主要的充水水源,主要含水层水力联系差,含水层富水性弱,单位涌水量在0.1L/s·
m以内,隔水层较稳定,且井田内地质构造中等。
因此,本井田的水文地质条件为复杂型。
2、井田内基岩含水层以中、粗粒砂岩、砂砾岩为主,与煤层、细粒砂岩、粉砂岩以及泥岩等互层,浅部裂隙发育。
主要含水层组有6个:
其中第Ⅰ含水组位于B7~B8煤层间,厚度20~30m,以中、细粒砂岩为主,与第Ⅱ层组混合抽水试验结果单位涌水量为0.0220L/s·
m。
第Ⅱ含水组位于B14~B16煤层间,厚度20~30m,以细、中、粗砂岩为主。
第Ⅲ含水组位于中侏罗统西山窑组中段(J2x2)底部,厚度40~60m,以中、粗粒砂岩、砂砾岩为主,夹有细粒砂岩、粉砂岩。
据简易水文观测资料,该组渗透性较强,其他略。
隔水层主要由细砂岩、粉砂岩及泥岩组成,胶结密实,透水性差,层间隔水性能强。
3、针对以上水文地质情况,要求此巷在掘进施工当中,要加强探放水工作,做到“有掘必探,先探后掘”。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
该巷道自(X=4852266.852,Y=29532329.059)处开口,沿B8煤层向东掘进,坡度6‰,施工至46m后以(X=4852263.633,Y=29532362.313)处折返施工联络巷及下车场21m,最后施工77.5m25°
上山,与+860mB7煤层联络巷贯通形成运输系统,设计全长144.5m。
附图1:
B8煤层+825m东翼材料道及上山掘进平面布置图
第二节矿压观测
1、观测对象:
B8煤层+825m东翼材料道及上山。
2、观测内容:
巷道顶板离层量,顶底板相对移近量,锚杆的载荷及锚固力。
3、观测方法:
用LBY-2H顶板离层观测顶板离层量,用MLJ-20(T)型锚杆拉力计检测顶、帮锚杆锚固力。
4、观测目的:
通过各项观测数据对比,检测支护效果、支护质量及此类巷道支护参数选择是否合理。
第三节支护设计
一、巷道断面
根据通风、运输、行人的需要及掘进区域内围岩的稳定性等情况,设计
平巷断面:
梯形。
上掘宽3.8m,净宽3.6m,下掘宽4.4m,净宽4.2m,中掘高2.7m,净高2.5m,掘进断面积11.1m2。
联络巷及上山断面:
矩形。
掘宽3.4m,净宽3.2m,掘高2.7m,净高2.5m,掘进断面积9.18m2。
水沟设置在巷道左侧,掘断面宽300mm,深300mm,断面0.06m2,施工规格见施工图。
二、巷道支护
(一)、临时支护:
1、采用前探梁进行临时支护。
2、支护方式:
采用3寸钢管作为套筒,套筒长度15cm,在套筒上下焊接2个锚杆螺母。
前探梁采用2寸钢管,长度3m,在2m位置焊接1个螺母作为防滑销子的插孔,倾斜巷道使用时防止后滑伤人。
掘进工作面使用2根前探梁,每根前探梁上安装2个套筒,梁稳固后上担木板作为临时支护。
前探梁随着掘进工作面的移动向前推进。
掘进工作面最大空顶距不得大于一个循环进度1.3m+一个支护排距0.9m+0.3=2.5m。
附图2:
临时支护示意图
(二)、永久支护:
一、巷道顶板压力计算
巷道沿B8煤层施工,其顶板压力计算采用两帮岩石不稳定压力计算方法。
当两帮岩石稳定时,其冒落拱高度也随之增高,此时不但有顶压还有侧压、根据挡士墙理论;
其垮度增大值C可按下式计算;
C=hcot
=2.7*cot
=0.72(米)
式中:
h-巷道掘进高度取2.7米
Bb-两帮岩石内磨擦角取60度
昌落拱跨度之半
(米)
昌落拱高度;
fk—顶板岩石的普氏系数取2
为了安全及简化公式;
每米巷道顶压可以为是ABCD岩柱的重量;
即;
Q=2a1b
=2*2.62*1.31*16
=109.83(KN/m)
--顶板岩石容重,考虑到是急倾斜煤层,取16KN/m³
根据挡土墙理论;
侧压力呈梯形分布其值为:
总侧压力:
P=
h(
=
*16*2.7*(2*1.5+2.7)*(
)
=8.85(KN/m)
式中;
两帮岩石的重度取14
换算高度
=
=1.5
总侧压力作用点的位置;
r=
=1.14米
二、锚杆参数的设计;
1、按悬吊理论设计锚杆参数;
L=
=0.4+1.15+0.05
=1.6米
L-锚杆长度
-锚杆锚固段长度取0.3-O.4m
H-软岩层厚度或冒落拱高度。
取1.15米
锚杆外露长度取0.05米
2、锚杆杆体直径;
=35.52
=11.24(mm)
锚杆杆体直径mm
Q-设计锚固力取50KN
杆体材料抗拉强度取500MPa
3、锚杆支护选择:
按加固拱原理:
L=2.2m(选择锚杆长度)
D≤0.5~0.7L=0.9~1.54m(锚杆间距)
按悬吊理论计算锚杆:
根据公式:
米
式中:
K-----安全系数取2
H-----软岩厚度取0.5米
r-----软岩容重16KN/m³
三、支护材料选择:
1、顶部5根锚杆采用Φ18×
2200mm螺纹钢锚杆,帮采用Φ18×
1800mm螺纹钢锚杆,铁托板120×
120×
8mm,其中心孔径略大于锚杆直径1.5~2mm,配套标准螺母紧固。
2、CK2335型树脂锚固剂,顶3卷/每眼。
帮2卷/每眼。
金属网采用10#冷拔丝纺织的菱形网,规格1.2×
7m,网孔40mm×
40mm,使用12#铁线每格一连,压茬1格。
3、锚索选用Ф17.8mm×
6300mm钢绞线,托盘为16mm厚钢板,规格300×
300mm,间排距1.7×
2.7m。
开口处施工两根。
4、顶钢带使用W钢带,横向施工;
帮使用圆钢钢带,帮钢带沿巷道掘进方向施工。
5、锚杆间排距顶850×
900mm,帮800×
900mm,帮五花布置,扭力矩顶部不小于100N·
m,帮不小于60N·
6、如巷道施工过程中围岩破碎、遇断层、构造等情况,班组长可根据现场实际情况缩小锚杆间排距或增加锚索支护。
附图3巷道断面规格及支护图(1:
50)
第四节支护工艺及安全措施
一、锚杆安装工艺
(一)、施工前准备:
1、对施工现场进行安全检查:
检查临时支护是否可靠,按由外向里的顺序、先顶后帮找掉活矸危岩,确认安全方可作业。
2、检查支护设备、理顺风水管路,准备支护材料。
(二)、安装顺序
1、由外向里,先顶后帮。
2、顶锚杆由中间向两边,帮锚杆先上后下。
3、锚网支护顺序:
挂网→打锚杆眼→安装锚杆→二次预紧。
4、钢带支护顺序:
打锚杆眼→安装锚杆→上钢带→二次预紧。
(三)、具体安装工艺及安全措施
1、挂网:
1)、根据所掘进巷道长度和支护设计要求,计算用网面积,用专用剪网工具去掉多余部分,备好顶网和帮网。
2)、金属网横向连接采用对接法,即将两片网横向搭接,搭接宽度为10cm,采用16号铁线间隔一个菱形格双丝双扣绑扎在一起。
3)将网抻紧,手拉变形不得大于50mm。
2、打锚杆眼:
(1)、钻锚杆孔前,必须按中腰线检查巷道几何尺寸,不符合设计的必须处理,必须使用量具定出孔位并做好标记,眼位误差不得超过±
100mm,眼向误差不大于15°
锚杆眼深度与锚杆长度相匹配,打眼时提前在钻杆上做出孔深标记。
(2)、打眼时,必须在临时支护的掩护下操作,按照由外向里、先顶后帮的顺序进行。
(3)、打锚杆眼时,采用长、短钎杆套用的方法施工。
(4)、锚杆钻机操作必须注意以下问题:
操作前所有操作开关均处于“关闭”位置;
所有风水管路确保清洁;
按标志所示连接风水管路;
严禁在钻机下衬垫木料,严禁用手触摸旋转的钻杆;
推进速度和推进力要适度,防止卡钻损坏钻杆钻头。
当钻机突然卡钻时将产生较大的反扭距,操作人员小心操作以防扭伤;
当支腿收缩时,手不要按在汽缸上,以防挤手;
油杯中加足够的润滑油,无油雾喷出时不准开钻。
钻进过程中,水流不可中断,操作者要远离钻孔中心线,以防钻杆折断发生意外。
操作者不得穿松弛衣服,领钎者不得带手套,在整个钻进过程中要始终观察顶板、两帮、机器和其它同事。
安装结束后用水洗干净钻机并将钻机放置在钻机架上,严禁乱摔乱砸。
3、安装锚杆
(1)、安装前,将眼孔内的积水、煤岩粉用压风吹扫干净。
吹扫时,操作人员站在孔口一侧,眼孔方向不得有人;
(2)、锚杆安装前要做好下列检查工作:
锚杆的原材料、型号、规格、品种以及各部件质量、锚杆孔位、孔径、孔深和布置形式是否符合要求,锚杆孔钻完后及时安装锚杆杆体。
(3)、安装前检查锚固剂和杆体是否匹配,杆体和锚头严禁带油;
安装是先用杆体将2个锚固剂轻轻送入孔底后再用钻机带动杆体边搅拌边推进(锚固剂未送入孔底前不得搅拌)直至孔底,搅拌时间15秒,搅拌后再等60秒后再紧固托盘,锚杆盘要密贴岩面,预紧力不小于50kN,等待过程中不得转动杆体;
锚杆安装可以总结为:
一推(推树脂药卷入孔到规定位置),二转(旋转搅拌树脂药卷),三等(等树脂药卷初凝固),四紧(紧固螺母)。
二、巷道工程质量规定
项目
质量标准
检查部位
规格尺寸/mm
优良/mm
合格/mm
净宽
巷道中心线
至左帮
0~+100
0~+150
拱基线
墙中
墙角
至右帮
巷道净中高(mm)
腰线至拱顶
腰线至底板
锚杆
间排距/mm
±
100
顶850×
900
帮800×
孔深/mm
0~+50
顶锚杆规格
顶Ф18×
2200帮Ф18×
1800
外露长度/mm
10~40
角度/(°
≥75
锚固力/kN
顶≥50
帮≥30
扭力矩(N·
m)
顶≥100
帮≥60
锚索
0~+200
眼距/mm
150~250
≥100
水沟
中心位置/mm
50
巷道中线至水沟距离
宽度/mm
30
300
深度/mm
周边眼半眼痕率(%)
≥60
工业卫生
巷道无淤泥积水、无杂物,材料工具码放整齐、挂牌管理
第四章施工工艺
第一节施工方法
本巷道采用爆破施工,锚网+钢带+锚索支护,刮板机出渣,通过+825m一台皮带进入煤仓。
第二节凿岩方式
采用风煤钻打眼,爆破法破煤,刮板机装煤。
一、设备配备
1、打眼机具:
风煤钻
2、锚杆钻机:
MQT—130气动锚杆钻机2台,一台工作,一台备用,钻机额定压力P=0.5MPa;
冲洗水压力0.6~1.2MPa,耗气量3.6m3/min,机重50㎏。
钻杆:
B19㎜六角钻杆,钻孔直径Ф28mm;
3、刮板机:
SGB-30B型2台。
第三节爆破作业
一、采用爆破落煤,炮眼布置图见附图。
二、爆破说明
1、爆破材料:
炸药:
煤矿许用三级安全乳化炸药,
雷管:
1—5段毫秒延期电雷管(2.0m脚线),
放炮母线:
2×
1.0mm²
橡套铜芯线,
起爆器:
MFd—150/200型(新型强力式)发爆器。
2、爆破方式:
分次爆破
3、炮眼布置:
采用锥形掏槽方式,炮眼布置见附图
4、炮眼深度:
掏槽眼1.5m,其他眼1.3m。
正向预留空气柱装药;
掏槽及辅助眼采用正向连续不耦合装药结构;
连线方式为串联。
图表2:
周边眼、掏槽眼、辅助眼、底眼装药示意图。
爆破原始条件
序号
名称
单位
数量
1
掘进断面
㎡
11.1
5
工作面瓦斯情况
M3/min
0.4
2
炮眼数目
个
24
6
电雷管
3
岩石坚固性系数
f
2—3
7
总装药量
㎏
8
爆破参数
炮眼号
炮眼名称
眼深(m)
眼距
(m)
倾角(°
装药量
爆破顺序
联线方式
水平
垂直
卷/眼
装药量小计(Kg)
1-3
掏槽眼
1.5
77
3*3*0.2=1.8
Ⅰ
串联分次爆破
4-8
辅助眼
1.3
0.85
90
2*5*0.2=2
Ⅱ
9-13
底眼
0.94
88
Ⅲ
14—24
周边眼
0.55
1*11*0.2=2.2
VI
合计
三、巷道成型说明;
(1)严格控制装药量。
(2)使用好黄炮泥、水炮泥,严禁反向装药;
(3)爆破后不够的地方用十字镐刷扩。
第四节装、运岩(煤)方式
一、装岩:
刮板运输机;
二、运输:
1、运输设备:
刮板运输机
2、主运巷运输:
胶带运输机;
3、地面排矸:
主井提升至地面选煤厂,皮带机运送至煤仓。
第五节管线及轨道敷设
一、管线敷设及吊挂要求
1、电缆、风管、水管等均按断面图中位置吊挂牢固整齐。
电缆钩每隔0.7米一个(与手持式或移动式设备连接的电缆除外),电缆垂度不超过50mm。
风管、水管每隔3m一个悬挂点。
2、水管、风管要接口严密,不得出现漏水、漏风现象。
3、工作面采用ф108㎜无缝钢管做供风主管路、ф50㎜钢管做供水管路,压风支管路采用ф25㎜软胶管,供水支管路采用ф16㎜软胶管。
二、轨道敷设要求
无。
第六节设备及工具配备
表3工作面主要设备及工具配备表
名称
规格型号
备注
低压防爆开关
KBZ-80B
台
QBZ-200
局部通风机
FBCDZ-6.0/2×
一台备用
4
SGB-30B
气动锚索钻机
MQT-130A
瓦斯断电仪
DJ4G-2000
局部通风机开停传感器
KGT18
只
9
瓦斯传感器
GJ4-2000(B)
10
局部通风机馈电状态传感器
KGT16
11
顶板离层仪
个
12
液压锚杆测力剂
NL--10
13
力矩扳手
把
第五章生产系统
第一节通风系统
一、通风方式与供风距离的确定
本掘进工作面采用局扇压入式通风,采用双风机、双电源,实行“三专”供电,双风机必须能自动切换,同时实现风电闭锁和瓦斯电闭锁功能。
最大供风距离240m。
局扇安装在+825m石门B14煤层东运输巷开口处新鲜风流中,上架管理。
二、通风系统
新风自地面→+745m运输巷→+745m轨道上山→+785mB14煤仓风道→局部通风机→工作面
乏风自掘进工作面→骨架风筒→B7煤层+825m东翼材料道及上山→+B7煤层+845m西翼回风巷→斜风井→由主扇抽排至地面。
测风站设置:
掘进工作面设临时测风站。
三、掘进工作面风量计算
1、按瓦斯涌出量计算
Q=100×
q×
k=100×
0.64×
1.4=89.6(m3/min)
Q---掘进工作面实际需风量,m3/min;
100—单位瓦斯涌出量,以回风流瓦斯浓度不超过1%或二氧化碳不超过1.5%的换算值;
q---掘进工作面绝对瓦斯涌出量,根据实测取200×
0.32%=0.64(m3/min);
k---掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1.4;
2、按人数计算
Q=4×
N=4×
15=60(m3/min)
N---掘进工作面同时工作最多人数,取15人;
4---井下每人每分钟配风量,m3/min;
3、按炸药量计算
Q=25×
A=25×
5.8=145(m3/min)
A---掘进工作面一次爆破的最大炸药量,分次爆破取最大(掏槽、辅助、底眼),炸药量取5.8kg;
25---每kg炸药配风量,m3/min;
4、掘进工作面按温度进行计算:
表5掘进工作面温度和炸药量
炸药量/kg
<5
5-20
>20
温度/℃
6以下
16-22
23-26
16以下
需要风量/(m³
/min)
40
60
80
根据此工作面炸药用量温度计算取50m3/min。
根据以上计算,经比较取最大值为掘进工作面需风量,则掘进工作面风量Q=180m3/min
5、掘进工作面风速验算
1)按最低风速验算
Q=180m3/min≥15×
S掘=15×
11.1=166.5m3/min
15----局扇安装处最小风速,m/min;
S----掘进巷道断面积,㎡;
2)按最高风速验算
Q=180m3/min≤240×
S掘=240×
11.1=2664(m/min)
240----局扇安装处最大风速,m/min;
经验算,掘进工作面风量取Q=180m3/min,符合《煤矿安全规程》规定要求。
故本工作面选择FBDNO6.0/2×
30型局部通风机,D800型抗静电、阻燃胶质风筒。
附图5通风系统图
第二节压风自救系统
地面压风机房安装二台LG-22/8G及一台SAH100型压风机,两台工作,一台备用,自压风机房至斜风井一段铺设一趟Ф108无缝钢管做压风管路,通过截止阀以Ф25mm高压软胶管与风钻相连接,形成压风系统,地面风压为0.75MPa,至工作面风压不小于0.5MPa。
工作面必须配备ZYJ(A)矿井压风自救装置,保证作业人员紧急避险安全。
压风路线:
地面压风机房→副井→井底车场→+745m轨道上山→+825m石门→掘进工作面
第三节防尘系统
地面设有一个200m3静压水池,自地面静压水池至工作面,满足巷道和工作面洒水防尘需要。
为净化掘进工作面回风流,降低回风流粉尘浓度,分别在迎头外30m处、50m处设能覆盖全断面的净化水幕两道,并及时前移。
以静压水池、防尘管路、净化水幕构成掘进工作面洒水防尘系统。
系统各巷道定期吸尘;
工作面打眼时,爆破前后洒水降尘,冲洗巷壁;
爆破过程中、装岩时打开净化水幕降尘。
第四节防灭火
防灭火的重点是防止外部火源。
如明火、电器设备过热、电流短路、静电放电、设备和机械冲击、摩擦生热、电器设备失爆等,以及人为因素引起的火灾。
防治措施有:
一、井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等,必须存放在专用的铁桶内,并由专人定期送到地面处理,不得乱扔乱放。
严禁将剩油、废油洒在井巷或硐室内。
二、所有工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法和灭火器材的存放地点。
在局部通风机配电点备有不少于0.2m3的灭火砂及两台MFZ-8型灭火器,以备应急使用。
三、采用阻燃电缆、抗静电胶质阻燃风筒。
四、加强机械设备检修、维护和使用管理,加强电器设备检查、维修和校验,消灭失爆、漏电现象,严禁设备无保护运行。
五、所有工作人员发现井下火灾时,应视火灾性质,立即采取一切可能的方法直接灭火,控制火势,并迅速报告调度室。
第五节安全监控系统
工作面设甲烷传感器及便携式甲烷报警器,另安装风电闭锁及瓦斯电闭锁装置,瓦斯传感器一个安设在工作面迎头5m之内,在风筒的另一侧,巷道上方垂直悬挂,距顶板不得大于300mm,距巷帮不得小于200mm,瓦斯报警浓度≥0.7%,断电浓度≥1%,复电瓦斯浓度﹤1.0%。
另一个安设在距掘进巷道回风口10-15m的回风流中,瓦斯报警浓度≥1.0%,断电浓度≥1.0%,复电瓦斯浓度﹤1.0%。
第三个瓦斯传感器位于此巷道开口外+825m石门回风流5m地点,报警浓度≥0.5%,断电浓度≥0.5%,复电瓦斯浓度﹤0.5%,控制+825m皮带、B7东西两翼、斜风井所有非本质安全型电气设备。
另