EZB318硬岩掘进机施工作业规程及措施.docx

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EZB318硬岩掘进机施工作业规程及措施

龙泉矿井副立井辅助运输石门掘进机施工作业规程报审表

工程名称：

龙泉矿井副立井辅助运输石门工程编号：

SCLQ020

承包

单位

中煤一公司四处龙泉项目部

监理

单位

山西省煤炭建设监理有限公司

致：

山西省煤炭建设监理咨询有限公司（监理单位）

我方已根据施工合同的有关规定完成了太原煤气化龙泉矿井副立井辅助运输石门掘进机施工作业规程的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。

附件：

太原煤气化龙泉矿井副立井辅助运输石门掘进机施工作业规程

承包单位（盖章）：

项目经理（签字）：

年月日

审查意见：

项目监理机构（盖章）

专业监理工程师（签字）：

年月日

太原煤气化龙泉矿井副立井

辅助运输石门掘进机施工作业规程

编号：

SCLQ020

工程名称：

辅助运输石门

监理单位：

山西省煤炭建设监理有限公司

施工单位：

中煤四处龙泉项目部

编制日期：

2011年1月30日

执行日期：

2011年2月3日

编制、审批记录

编审单位

签字

日期

备注

项

目

部

编

审

编制人

审核人

施工负责人

工程组

机电队

通风队

运输队

安监站

技术副经理

生产副经理

机电副经理

项目经理

目录

第一章概况

第一节概述

第二节编写依据

第二章　地面位置及地质情况

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况

第二节煤（岩）层赋存特征

第三节地质构造

第四节水文地质

第三章施工工艺

第一节施工方法

第二节工艺流程图

第三节巷道支护

第四节出矸与运输

第五节管缆与轨道敷设

第六节设备和工具配备一览表

第四章　主要辅助生产系统

第一节　通风

第二节瓦斯防治

第三节综合防尘　

第四节防灭火　　　　　　

第五节安全监控　　　

第六节压风系统

第七节电力系统

第八节排水系统

第九节照明、通讯与信号

第五章劳动组织与循环作业

第一节工作制度及循环作业方式

第二节劳动组织

第三节循环图表

第四节主要技术经济指标

第六章安全技术措施

第一节　一通三防管理

第二节顶板管理

第三节掘进机管理

第四节防治水管理

第五节机电设备管理

第六节轨道运输管理

第七节质量管理

第八节文明施工管理

第九节其它

第七章灾害应急措施及避灾路线

太原煤气化龙泉矿井副立井

辅助运输石门掘进机施工作业规程

第一章概况

第一节概述

一、巷道名称

本《作业规程》施工的巷道为辅助运输石门掘进机施工段，即450m至932m。

二、位置、相邻巷道情况及用途

辅助运输石门目前已施工430m，由于受到F5断层的影响，目前工作面为煤巷。

辅助运输石门西侧与井底车场相邻，东侧为北辅运大巷。

辅助运输石门主要用于行人，运输矸石、小型材料和设备，兼进风巷道。

三、巷道技术参数

辅助运输石门设计长度工程量为932m，本作业规程适用于辅助运输石门采用EBZ318型掘进机施工，掘进断面宽×高=5740×4970mm，断面积25m2，采用锚网索喷支护，喷厚120mm；过煤层时掘进断面更改为宽×高=6200×5200mm，采用锚网索喷+U29型钢棚支护，喷厚350mm。

四、预计开竣工时间

根据工程施工进度，本掘进工作面自2010年9月开工，预计2011年6月竣工。

第二节编写依据

1、《太原煤气化龙泉矿井二期矿建工程施工组织设计》；

2、《太原煤气化龙泉能源发展有限公司龙泉矿井副立井辅运石门平、断面图及工程量表》；

3、《副立井检查钻孔柱状图》；

4、《副立井地质成果勘探报告》；

5、《山西省宁武煤田龙泉井田地质报告》；

6、《煤矿井巷工程施工规范》（GB50511－2010）；

7、《煤矿井巷工程质量验收规范》（GB50213－2010）；

8、《煤矿安全规程》（2010年版）。

第二章地面位置及地质情况

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况

水平

412.5m水平

工程名称

辅助运输石门

地面标高

＋1203.3m

井下标高

+791.434m

地面相对位置

及建筑物

地面为丘陵，无建筑物、无水渠、无积水区、无高低压输电线路等

邻近采区开采

情况

西侧与井底车场相邻，东侧为北辅运大巷。

第二节煤岩层赋存特征

本掘进巷道主要揭露粗砂岩、砂质泥岩、细粒砂岩、4#煤、粉砂岩，粗粒砂岩：

浅灰色，具波状层理，粗粒砂状结构，成分以石英、长石为主，次为岩屑及其它暗色矿物，分选性差，次棱角状，夹泥质、炭质条纹，层面含大量云母片及炭屑，粒度向下变粗，泥、钙质胶结；砂质泥岩：

深灰黑色，具水平层理，砂泥质结构，平坦状断口，夹粉砂岩条纹，局部偶见植物化石碎屑，钙质胶结；。

细粒砂岩：

浅灰色，细粒砂状结构，成分以石英、长石为主，次为其他暗色矿物，分选性好，次圆状-圆状，层面含白云母片及炭化化石，夹泥质条纹，中部夹薄层泥岩，钙质胶结。

4#煤：

沥青光泽，似金属光泽，条痕褐黑色，块状构造，以半亮煤为主。

粉砂岩：

上部浅灰色，中部中灰色，下部深灰色，具水平层理，细粉砂状结构，成分以石英、长石为主，次为岩屑及其它暗色矿物，钙质胶结。

煤层特征情况表

指标

参数

备注

煤层厚度（最大～最小/平均）/m

1.70～8.20/6.47

煤层倾角（最大～最小/平均）/（°）

54～0/10

煤层硬度ｆ

3

煤层层理（发育程度）

较发育

煤层节理（发育程度）

较发育

自然发火期／ｄ

未发生过煤的自燃现象

绝对瓦斯涌出量／（m3.min）

5.523m3/min

相对瓦斯涌出量／（m3.t）

9.06-12.08m3/t

煤尘爆炸指数/%

40%

地温/℃

1.07℃/100m

煤层顶底板情况表

顶底板名称

岩石类别

硬度

厚度

岩性

顶板

基本顶

直接顶

粉砂岩

中硬岩石

6.8m

灰色，中部浅灰色，下部灰色——深灰色，中厚层状细粉砂状结构，局部粗粉砂状结构，平坦断口，加泥质条纹，产植物化石碎屑及碳化化石，局部具裂隙，充填少量钙质薄膜，下部岩芯较破碎。

伪顶

炭质泥岩

中硬岩石

0.1m

深灰色，厚层状，泥质结构，平坦，参差状断口，产植物化石及碳化化石。

底板

直接底

炭质泥岩

中硬岩石

0.1m

深灰色，厚层状，泥质结构，平坦，参差状断口，产植物化石及碳化化石。

基本底

细粒砂岩

中硬岩石

6.85m

浅灰色，细粒砂状结构，成分以石英、长石为主，次为其他暗色矿物，分选性好，次圆状-圆状，层面含白云母片及炭化化石，夹泥质条纹，中部夹薄层泥岩，钙质胶结。

附：

地质预想图

第三节地质构造

根据地质资料、工作面打钻情况分析该段无明显的地质构造，顶、底板为砂岩，中间为4#煤层，煤层平均厚度为7m。

第四节水文地质

井田范围内主要有第四系新统砂砾石层孔隙含水层、第三系砾石层孔隙含水层、上、下石盒子组砂岩裂隙含水层、山西组砂岩裂隙含水层及太原组含石灰岩溶蚀裂隙含水层。

主要的含水层L1、L2两层石灰岩，两层相距10m左右，距4#煤底板以下53m，对施工影响不大。

该段主要揭露岩石层位为４＃煤层及煤顶、底板,根据已揭露的巷道水文及打钻探水情况分析;顶底板砂岩局部含裂隙水,仅以淋水出现,对掘进影响不大。

掘进过程中要坚持“有掘必探、先探后掘”的原则，巷道至少保留20m超前岩柱，以保证安全生产。

若工作面发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大，顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报、撤出所有受水威胁地点的人员。

第三章施工工艺

第一节施工方法

采用EBZ318（H）型掘进机截割之前，首先让当班技术员按照中、腰线、设计断面尺寸用红漆画出工作面轮廓线，然后掘进机司机开机空载试运转后开始掘进，掘进采用全断面一次掘进。

掘进机每刀进尺400mm，每班掘进两排，两排一循环，一循环一支护，进尺1.6m。

掘进机掘进前迎头最大空顶距不大于400mm，掘进后迎头最大空顶距不大于2m。

掘进过程中如顶板破碎、岩层薄、易离层垮落时，掘进一排锚杆，立即锚网支护，支护后及时喷浆封闭。

掘进机截割顺序：

先从拱基线进刀，左右循环全断面向上截割。

待拱部支护结束后，再左右循环截割墙。

截割完成后，如有达不到设计断面的地方，可进行二次修整，已达到设计断面要求。

当遇到硬岩时，不应勉强截割，对超过全断2/3以上大面积硬岩部分先放震动炮再进行截割，对有部分露头硬岩时，应首先截割其周围部分，使其坠落，不可强行截割。

附：

截割顺序图

说明：

①、本图为巷道截割滚筒运行轨迹示意图。

②、图中1点、2点、3点、4点、5点、6点为滚筒进刀起始点

掘进作业的具体要求：

1、掘进断面成型规整；

2、断面无欠挖，超挖不大于设计值150mm；

3、围岩无明显的破坏裂隙。

第二节工艺流程

采用掘进机前、后平行作业。

掘进机前：

交接班→画巷道轮廓线→先进行拱部截割→敲帮问顶→液压支柱临时支护→拱部打锚杆（索）、挂网→再截割墙部、装岩→进入下一循环

掘进机后：

直墙部锚网支护→复喷成巷。

第三节巷道支护

一、临时支护

掘进机截割完后，严格进行执行敲帮问顶，后用水注式单体支柱进行超前临时支护，点柱间距不超过1500mm,点柱必须牢固、吃力，每排至少3根，正顶一根，两肩各一根。

临时点柱使用前，事先联结好两张金属网片，利用点柱的支撑对顶板进行掩盖，施工人员在挂网点柱的掩护下进行锚网作业，临时点柱必须穿鞋戴帽，“帽”规格为长1500的槽钢,“鞋”为500×500×50mm的优质大板，锚网支护前，必须严格执行临时支护措施。

二、永久支护

全岩巷道采用锚、网、索、喷联合支护。

锚杆采用Φ20×2200mm的螺纹树脂锚杆，每根锚杆用两支药卷，一卷Z2360和K2335型树脂锚固剂，锚杆间排距800×800mm，三花布置；金属网采用Φ6.0钢筋焊成的钢筋网，规格为2000×1000mm，网格100×100mm,网片搭接100mm，用18#双股铁丝绑扎，绑扎间距不大于200mm；锚索采用Φ15.24×7000mm，间排距2000×2000mm，每排3根，正顶一根，两肩窝各一根；每个锚索眼使用两卷Z2360型树脂锚固剂和一卷K2335型树脂锚固剂；砼强度C20，喷浆厚度120mm。

穿煤层施工时，先进行锚网索喷临时支护，然后在掘进机后进行套U29刚棚支护。

附：

锚网布置图、钢棚断面图

（一）、锚、网、索、喷工程质量规定表:

检查项目

部位

标准规定

设计值（mm）

合格

优良

荒宽

中线左

-50～+200

0～+200

2870

中线右

-50～+200

0～+200

2870

荒高

拱基线上

-50～+200

0～+200

2870

拱基线下

-50～+200

0～+200

2100

净宽

中线左

0～+150

0～+100

2750

中线右

0～+150

0～+100

2750

净高

拱基线上

0～+150

0～+100

2750

拱基线下

0～+150

0～+100

1800

坡度

-3‰°

锚杆抗拔力

不小于设计的90％

不小于设计值

70KN

喷厚

≥90％

不小于设计值

120

锚杆间排距

－100～＋100

800×800mm

锚杆角度

≤150

900

表面平整度

≤50

锚杆外露长度

露出托盘≤50mm

基础

0～+30

100mm

锚索预应力

≥－10％

不小于设计值

200KN

锚索间排距

±100

2000×2000mm

（二）、锚杆、网施工

（1）打锚杆之前，技术员先找一遍轮廓线，发现有小于设计的地方应立即处理。

（2）锚杆间排距误差不大于100mm，安装的锚杆与巷道轮廓线或岩层面夹角成75～90°，杜绝锚杆穿皮现象。

（3）安装后锚杆托盘要紧贴岩面，拧紧螺母，扭矩≥150Nm；杆体外露螺母以外长度≤50mm；锚杆拉拔力应≥70KN，经拉力测试达不到要求的应及时在附近100mm内补打合格的锚杆。

（4）打锚杆做到“三径”匹配，安装锚杆前必须对眼孔用压风进行吹扫。

安装锚杆时必须使用风动扳手，不得使用风锤代替风动扳手安装锚杆。

（5）网片联结要符合规范要求。

网片搭接100mm，采用铁丝绑扎连接方式，隔格连接。

网片方向要统一，不准出现网片杂乱无章、不绑扎、无压茬现象。

（6）喷浆工作做到“五不喷”，即：

a.两帮的基础挖不到底不喷；

b.巷道尺寸不合格不喷；

c.锚杆数量、质量不合格不喷；

d.中腰线不清不喷；

e.混凝土搅拌不均匀不喷。

（7）喷层厚度应达到120mm的要求，并使之拱圆、帮直、底平，墙体表面1m2范围内凸凹最大不超过50mm，喷层不得出现干裂脱皮，漏网、赤脚穿裙现象，喷前要认真冲洗岩帮，喷后要由专人洒水养护层面。

（8）巷道成形后喷射砼的强度应达到20MPa，基础深度不小于设计的90%。

（9）成巷后达到：

中线至任何一帮墙不超过设计值0～+100mm；腰线至拱顶不超过设计值0～+150mm，不小于设计值，其余尺寸全部符合设计断面尺寸。

（三）、锚索施工

1、施工锚索眼：

（1）用锚杆钻机配1米的钻杆和φ28mm的双翼合金钢钻头施工，锚索眼深度必须比锚索长度小0.3～0.5米。

（2）严格按锚杆钻机操作规程作业，至少三人进行。

（3）、延接钎杆时，人员必须握牢钎杆，并连接可靠。

（4）、锚索眼施工完毕后，要用压风吹净杂物。

2、锚固钢绞线：

人员连续将三支树脂药卷放入锚索眼内，利用钢绞线将药卷送入眼底，旋转锚杆钻机将钢绞线锚实锚牢。

3、安装锚索工作：

（1）待树脂药卷凝固12分钟后，准备预紧锚索，用锚索加压机具进行安装，安装前要检查机具的完好情况，管路的连接情况，发现问题立即处理。

（2）拉前，必须对机具空载加压卸载，出缸收缸试验，确保工作时正常。

（3）套上垫板及锚具，将千斤顶套上，用手握牢千斤顶，不得松手。

加压待千斤顶卡住绞线后方可脱手离开。

（4）拧松卸压阀，然后关闭，将换向阀打至收缸位，收缸过程中，人员必须扶牢千斤顶，待卸载后取下千斤顶。

（四）、套棚施工：

在穿煤、顶板破碎施工过程中，为确保安全、快速施工，工作面先进行锚、网、索、喷临时支护，然后在二运皮带后进行套棚施工，套棚到工作面的距离不大于35m.

套棚技术要求：

（1）、棚腿上好后要求两侧棚腿形成的平面与巷道中线垂直且使两个棚腿在同一平面内，保证不产生“迈步”或扭曲；

（2）、架棚时，棚腿和顶梁先用拉丝与相临棚连接起来，确保钢棚联系成整体，拉杆长度必须保证棚距并符合设计要求；

（3）、严禁架设等劲棚，帮、顶必须接实，严禁空顶、空帮、空肩窝；

（4）、棚梁两端高差不应超过设计规定的30mm；

（5）、两棚梁间距（中一中），不超过设计规定±50mm；

（6）、垂直程度，棚梁垂直于巷道中心线，梁端扭距不超过100mm，棚子垂直底板，前倾后仰不超过1°；

（7）、棚子搭接长度要符合设计要求，误差不大于50mm，卡缆距搭接边缘为50mm，要求卡缆要正规有劲，构件齐全，U型卡子开丝100mm，每副卡缆必须配齐二个螺帽，卡缆必须用机械或力矩扳手拧紧，扭矩不小于150N*M，并经常紧固；

（8）、要求中线至任何一帮间距不小于设计，不超过设计50mm；

（9）、U29型棚零部件必须齐全，规格强度符合设计要求；

（10）、U29型钢棚与顶、帮之间采用（1000×200×50）mm的水泥背板花背与顶帮接实；若在施工过程中出现局部吊顶的地方，架好钢棚后，采用水泥板板花背，然后上面采用水泥背板搭设井字形式与顶、帮接实，经监理单位验收合格后，方可迫进行喷浆施工。

（五）、喷浆施工：

（1）、检查支架架设是否符合设计要求，发现问题及时处理。

喷射前必须用高压风水冲洗岩面,将浮矸彻底清理干净。

（2）、复喷成巷时，要严格按照实验室的配合比配置喷浆料，强度等级C20。

（3）、喷射工作结束后，喷层必须连续洒水养护28天以上，7天以内每班洒水1次，7天以后每天洒水1次。

（4）、复喷成巷要紧跟套棚，距离工作面的距离不大于40m。

第四节出矸运输

辅运石门采用机轨合一运输方式。

出矸：

掘进机截割头截割落下的岩石经掘进机铲板上的星轮→掘进机刮板运输机→二运皮带→后续套架→溜槽→矿车→40KW小绞车运送至平巷段→电机车运送至下井口→地面。

给料：

电机车将所需材料运至变坡点前，由调度绞车运至迎头料场。

第五节管缆与轨道敷设

1、在掘进施工中所敷设的电缆钩、风水管路、风筒等均应按断面图中规定的位置要求吊挂整齐牢固。

2、电缆钩每隔1.5m一个，同一段巷道内电缆钩的规格、吊挂高度要一致，电缆吊挂要整齐，垂度一致并不得超过50mm。

3、压风、水管接口要严密，不得出现跑风、漏水现象。

高压风、水分别用6″管和2″管接至掘进机后15m处，再使用高压胶管将风、水接至迎头；风、水管路要随工作面前进及时延长，确保迎头正常使用。

4、压风、供水管用吊挂钩子顺巷道一帮吊挂整齐，风水管托架每隔10m一个，阀门、三通处适当增加。

5、风筒使用Φ1000mm的胶质阻燃、抗静电风筒，风筒要环环吊挂齐直。

风筒出风口距迎头岩巷不得超过10m，煤巷不超过5m。

第六节设备及工具配备一览表

设备及工具配备表

序号

设备、工具名称

规格型号

单位

数量

备注

一

施工设备

1

掘进机

EBZ318（H）

台

1

2

喷浆机

HVP-Ⅶ

台

1

3

风镐

J10

部

5

4

单体支柱

DWB-30/100

根

4

5

锚索钻机

MQT-130/2.8

部

2

二

供电设备

1

馈电开关

KBZ-200/660

台

4

2

综保

BZX-4.0

台

1

三

排水设备

1

水泵

DC50-80×8

台

2

2

启动设备

QJZ-400/1140（660）

台

1

QJZ-315/1140，1台

四

通风设备

1

局部通风机

FBDNO4.5/2×45

台

2

2

除尘风机

台

1

3

瓦斯传感器

CJC4-100

个

2

4

风电闭锁装置

GKT5L

个

2

设备开停传感器控制

5

瓦斯电闭锁装置

远程断电器DFC7

个

1

五

提升设备

1

调度绞车

40KW

台

1

六

其他设备、工具

1

激光指向仪

2

铁锹

把

20

3

手镐

把

10

4

手锤

把

4

5

投光灯

DGC175/127B（B）

个

1

第四章主要辅助生产系统

第一节通风

施工过程中，采用压入式通风，局部通风机安设在井口，最长供风距离约1500m，风筒必须吊挂平直，不得有漏风，挤压，急弯头等。

一、掘进工作面风量计算

Q掘=100×q瓦掘×k掘通（m3/min）

式中：

Q掘—掘进工作面实际需要的风量，（m3/mim）；

q瓦掘—掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，（龙泉矿初步设计说明4#煤5.523m3/min,工作面实测回风流瓦斯浓度为0.02%，根据钻孔实测瓦斯浓度最大为0.6%，算得4#煤瓦斯绝对涌出量为1.86m3/min）；

k掘通—掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取k掘通=2.0。

Q掘=100×1.86×2.0=372（m3/mim）

二、按人数计算

Q掘=4×n（m3/min）

式中：

n—掘进工作面同时工作的最多人数，取40人。

（交接班期间）

Q掘=4×40=160（m3/min）

三、按最低风速计算用风量：

Q=60V掘S掘=60×0.25×25=375m3/min

Q—工作面所需风量

V掘—煤巷、半煤岩巷掘进最低风速，取0.25m/s

S掘—巷道的掘进断面积，25m2

按《规程》规定的最低和最高风速进行验算

Vmin×S＜Q掘＜Vmax×S

＝15×23.42＜828.45＜240×23.42

＝351.3＜828.45＜5620.8

式中：

Q—工作面所需风量，m3/min

Vmin—最低允许风速，煤及半煤巷取0.25m/s，即15m/min

Vmax—最高允许风速，煤及半煤巷取4m/s，即240m/min

S—井巷净横截面积，23.42m2

2、风筒风阻计算

（1）、沿程摩擦风阻

Rm=6.5αL/d5=6.5×0.00025×1000/0.95

=2.75（PaS2/m6）

Rm—风阻，PaS2/m6

α—摩擦阻力系数为0.00025PaS2/m2

L—风筒长度1000m

d—风筒直径（Ф900mm风筒）

（2）、接头风阻

Rz=nξr/2gs2=1000/10×0.09×1.2/（2×9.8×0.62）

=1.53（PaS2/m6）

n—风筒接头数，个

ξ—风筒局部阻力系数，取0.09

r—空气相对密度，取1.2kg/m3

g—重力加速度，取9.8

s—风筒断面积

（3）、出口风阻

Rc=0.818r/gd4=0.818×1.2/（9.8×0.64）=0.77（PaS2/m6）

r—空气相对密度，取1.2kg/m3

g—重力加速度，取9.8

s—风筒断面积

四、局部通风机选择和通风系统

1、风机的选择

以上计算结果取最大值作为本工作面需风量:

375m3/min，风机选用2×45KW局扇两台，一台使用，一台备用，额定风量为810m3/min。

采用直径为900mm的阻燃抗静电胶质阻燃风筒一趟进行供风。

探揭煤及煤层施工期间风机必须两级全部开启，保证井下配风量满足施工需要。

2、通风系统

新鲜风流：

地面→副井→副立井井底车场

-

段→施工迎头。

乏风：

施工迎头→副立井井底车场

-

段→副井→地面。

附：

通风系统示意图

第二节瓦斯防治

1、工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施进行处理。

2、工作面及其它作业地点风流中，电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。

3、工作面及其它巷道内体积大于0.5m3的空间（体）内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源进行处理。

4、对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可通电开动。

5、工作面风流中二