=P10.5/[(1÷3f)L2r×9.8]
=338.9~395/[(1÷0.9)×4.02×2.5×9.8]
=0.706~0.823m
④棚距确定
为加大支护安全系数,并考虑此工作面巷道顶底板压力大,施工时棚距取0.6m。
第六节、支护要求及验收标准
1、架棚巷道:
(1)临时支护
a、使用金属前探梁,材料为两根长度不小于3m的矿用10#工字钢,4个长300mm的特制勾子(用Φ20mm螺纹钢制作)。
具体使用方法:
响完炮,待炮烟吹净15min后,找好掉。
将前探梁前串,用木楔戗实,然后把棚梁放到前探梁上,用撑子与架好的棚子固定好,插严背实后,进入下一个工作循环。
b、遇煤(岩)破碎时,打密排撞楔护顶,撞楔使用Φ130mm以上半圆,砍成尖头使用,撞楔打入迎头不小于0.8m,撞楔尾端必须打齐,外露棚梁不大于200mm。
c、棚距为600mm,临时支护最大控顶距不大于1400mm。
(2)巷道验收标准
用25U10.5m2金属拱型支架支护,棚距600mm,插背采用铁篦子和木背板联合插背,铁篦子间用双道绑丝连接,铁篦子与巷壁间用木料及岩块背实。
每块铁篦子后必须有两块以上顺巷道方向的木背板,铁篦子插背到底板高度且与巷道方向一致。
架棚使用5道铁撑子,其中正顶一道,梁腿搭接的中间卡缆处各一道,底卡缆处各一道。
(3)质量要求(单位:
mm)
项目
棚距
搭接
卡距
净高
净宽
柱窝深
10.5m2
600
350
250
2800
4000
200
允许误差
-100~+100
-40
-30~+30
-20~+100
0~+100
-150~0
支架前倾后仰:
水平巷道允许偏差±1°(1m垂线不大于17mm);倾斜巷道支架架设要迎山有劲(每上山起坡6~8°,出1°迎山角),迎山角允许偏差±1°,不得抢、退山。
支架梁扭向:
≤100mm。
耳间隙<15mm;卡缆螺丝扭矩大于150N·m。
第三章、掘进方式及施工工序
第一节、掘进方式及施工工序
1、掘进方式为钻眼爆破:
(1)使用7655型凿岩机进行钻眼工作,工作面配备5台凿岩机,其中2台备用。
(2)采用煤矿用安全炸药、毫秒延期电雷管进行爆破,使用200发电容式起爆器进行起爆。
毫秒雷管最后一段的延期时间不超过130ms,采用正向起爆。
(3)采用垂直楔形掏槽方式进行掏槽。
(4)炮眼布置及装药量见爆破图表。
2、施工工序:
(1)架棚巷道:
开工准备→打眼→响炮→通风→找掉→串前探梁、挂棚梁、插背正顶(临时支护)→出矸→接棚腿(永久支护)。
3、按“三八”制工作,架棚巷道采用掘架单行作业,一炮二架,班循环进尺1.2m。
遇到围岩破碎、过断层或在煤层中施工时,必须坚持一炮一架,要注意控制顶板安全。
第四章、掘进通风
第一节、通风方式
采用局部通风机压入式通风。
第二节、风量计算、验算及风车选型
一、风量计算:
1、按瓦斯涌出量计算
Qhf=100×qhg×khg=100×0.08×1.2=9.6m3/min
式中:
Qhf——掘进工作面需要风量,m3/min;
qhg——掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,0.08m3/min;
khg——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1.2;
100——按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。
2、按二氧化碳涌出量计算
Qhf=67×qhc×khc=67×0.52×1.2=41.81m3/min
式中:
Qhf——掘进工作面需要风量,m3/min;
qhc——掘进工作面回风流中二氧化碳的绝对涌出量,0.52m3/min;
khc——二氧化碳涌出不均衡通风系数,取1.2;
67——按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。
3、按炸药量计算
三级煤矿许用炸药
Qhf≥10×Aaf=10×12.75=127.5m3/min
式中:
Aaf——一次爆破炸药最大用量,(kg)。
按爆破图表选用12.75kg。
根据计算结果,按炸药量计算风量为工作面风量(127.5m3/min),工作面选用11kW×2(风量为200~400m3/min;风压350~4000Pa)对旋风机进行供风满足要求。
选取风车实际吸风量Qaf=280m3/min。
二、风量验算:
1、按工作人员数量验算
Qaf≥4×NhfK
280m3/min≥4×13×1.25=65m3/min
式中:
Qaf——最小风量,m3/min;
N——工作面同时工作最多人数,取13人;
4——每人每分钟供风标准,4m3/min;
K——人员流动不均衡系数,取1.25。
2、最小风量验算
Qaf>60×0.25Shf
280m3/min>60×0.25×9.48=142.25m3/min
式中:
Shf—掘进工作面有效平均断面积(选10.5m2支护断面面积)。
S=B(h-0.1073B)
式中:
B—巷道净宽度,取4.0m
h—巷道净高度,取2.8m
S=4.0×(2.8-0.1073×4.0)≈9.48m2
3、最大风量验算
Qaf<60×4.0Shf
280m3/min<60×4.0×9.48=2275.2m3/min
式中:
Shf—掘进工作面有效平均断面积(选10.5m2支护断面面积)。
S=B(h-0.1073B)
式中:
B—巷道净宽度,取4.0m
h—巷道净高度,取2.8m
S=4.0×(2.8-0.1073×4.0)≈9.48m2
142.25m3/min<280m3/min<2275.2m3/min。
因此,选择11kW×2对旋压入式局部通风机满足要求。
三、风车所在位置巷道配风量
Qhf=Qaf×I+60×0.15Shd
=280×1+60×0.15×10.61
=375.5m3/min
式中:
Qaf——局部通风机实际吸风量,m3/min;
I——掘进工作面同时通风的局部通风机台数,取1;
0.15——无瓦斯涌出的岩巷允许的最低风速;
Shd——局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积,取10.61m2。
风车安装巷道3048轨道巷(3320轨道巷与3048大巷交叉处的风门以外),风量为400m3/min>375.5m3/min,满足要求。
第五章、生产系统
第一节、排矸(煤)系统
工作面→3310轨道巷→2320轨道巷→1148泄水巷→1148大巷→副井→地面。
第二节、运料系统
副井→1148大巷→1148泄水巷→2320轨道巷→3310轨道巷→工作面。
第三节、通风系统
新鲜风:
副井→1048大巷→2048斜井→2048大巷→3048斜井→3048大巷
→局扇→3310轨道巷→工作面。
乏风流:
工作面→3320轨道巷→3320回风巷→2020E斜井→1040回风巷→主井→地面。
第四节、供水系统
副井→1148大巷→1148泄水巷→2320轨道巷→3310轨道巷→工作面。
第五节、排水系统
工作面→3310轨道巷→3320轨道巷→3048大巷→-530水仓。
第六节、压风系统
-530压风机房→3048大巷→3310轨道巷→工作面。
第七节、供电系统
2320配电室→2320轨道巷→3310轨道巷→工作面。
(详见供电系统图)
第八节、安全监测系统
2390柱运料斜井→3310轨道巷→2320轨道巷→1148泄水巷→1148大巷→副井→地面监测机房。
第九节、人员定位系统
副井→1148大巷→1148泄水巷→2320皮带巷→3310轨道巷→工作面
第十节、通讯系统
副井→1148大巷→1148泄水巷→2320轨道巷→3310轨道巷→工作面。
第十一节、避灾路线
发生煤尘、瓦斯爆炸及火灾时避灾路线:
工作面→3310轨道巷→3048大巷→3048斜井→2048大巷→2048斜井→1048大巷→副井→地面。
发生煤尘、瓦斯爆炸及火灾时,人员位于灾害进风区域直接按避灾路线撤离,位于灾害回风区域的人员要立即佩带自救器,按避灾路线选择最近联络巷,进入进风侧,迎风撤离。
发生水灾时避灾路线:
工作面→3310轨道巷→2320皮带巷→1148泄水巷→1148大巷→副井→地面。
发生上述灾害时,现场管理人员要亲自指挥按避灾路线撤人,清点人数,并及时、准确地向矿业公司调度室汇报,再向区值班室汇报。
如果发生伤亡事故,必须先向矿业公司调度室汇报,再向区值班室汇报,并在现场积极组织抢救。
第六章、安全技术措施
除严格执行《煤矿安全规程》、《各工种安全技术操作规程》、国家和集团公司矿业公司等上级相关规定外,还必须执行如下安全技术措施:
第一节、一般规定
1、各工种操作人员必须经过培训,考试合格后持证上岗。
2、开拓工作面,在大巷铺设三趟Ф108mm管路,一趟压风管路,一趟静压水管路和一趟排水管路,管路接至耙岩机后,耙岩机前压风、静压水管使用高压胶管。
3、施工时工作面安装电话,要求距迎头不大于100m。
4、施工中过老硐、遇地质水文等其它变化时另行补充措施。
5、施工需要搭脚手时,使用专用板凳,板凳使用200mm宽、75mm厚大板,配合Ф130mm以上的半圆搭设牢固的脚手,板凳腿钉拉条固定好,各处搭接用钉子钉实。
使用板凳时,板凳要四脚放平,落在实处。
6、施工上山时,耙岩机后钉好临时台阶和扶手。
7、开口施工另行补充措施。
第二节、找掉
1、找掉工作,要由两名有经验的人员担任,由班(队)长现场指挥。
2、每班必须坚持(开工前、爆破后、班中)三找掉制度,做到有掉必须找清。
找掉时,一人找掉,一人观山。
观山人员要站在找掉人员的侧面,找掉时应选好撤身步,并确保找掉人员后路畅通。
3、找掉时,现场班长、找掉人员和观山人员要站在有支护的安全地点,其他人员远离找掉地点。
4、找掉时,严禁两组人员在同一地点同时找掉。
5、找掉时,找掉人员必须带手套,超过头顶以上的掉,必须使用1.2m以上的专用找掉工具,严禁用镐找掉。
找掉时,如遇爬杆现象,要立即扔掉工具,迅速向后路安全地点撤离。
6、找掉顺序为先找上顶后找两帮。
7、遇到难于找下的大掉,应先在掉下打好稳定牢实的临时支柱托住,然后打眼响小炮处理好,响小炮另行补充安全技术措施。
柱脚应打在实茬上,如打在虚矸上,要在柱脚下穿200mm×200mm×50mm木鞋,爆破时临时支柱不准回拆。
第三节、开工及验收要求
现场无跟班班长、班长不到工作面不准开工,每班由班、队长负责班末工作质量验收,并做好记录。
第四节、巷道掘进措施
1、严格执行各工种岗位责任制,定机、定人、定位、定质量。
2、打眼前必须检查迎头安全及顶板情况,搞好安全确认,无问题后方可开工。
打眼前,必须先看线,必须按规定角度进行打眼。
3、安装风、水管路前要先将管内脏物吹、冲洗干净,再与凿岩机牢固联接,联接使用快速接头配专用销,专用销与风锤之间用双股8#铅丝绑牢。
施工中随时检查联接情况,有问题及时处理。
4、打眼时要先开水后开风。
5、钻眼时,领钎人不准带手套,袖口必须扎紧。
开眼时要躲开凿岩正前方立于一侧,开眼后立即躲开,严禁骑锤作业。
6、开眼后,待钎子钻进20-30mm后,再给全风钻进,且推力均匀,不准忽猛忽缓,防止折钎、夹钎或卡钻头。
7、钻眼工作只能一人一台操作。
打眼人精神要集中,随时注意断钎后及时扶住凿岩机。
8、打眼过程中,发现钎子变形弯曲或不透气,钻头或合金片脱落,应及时更换。
突然停风时应将钎子拔出。
9、掘进至白砂矸地段允许打干眼,干打眼时打开除尘设施,施工人员戴好防护口罩。
第六节、架棚支护
1、在做好的临时支护的保护下,出完矸子后,挖柱窝,棚腿要立在实茬上,棚腿柱脚落在软岩中必须穿鞋,木鞋规格200×200×50mm。
每班开工前必须派专人紧固卡缆螺丝(迎头10m)。
2、棚棚子前必须备好所用的腿、梁、卡缆、小板、撑子等。
3、棚棚子时,必须配足人力(不少于4人),由班组长统一指挥,架设棚子时棚梁两端与棚腿吻合,各上一付卡缆,检查中平线无问题后,将卡缆上齐上紧,插严背实。
4、放炮崩倒崩歪的棚子,要由后往前逐架扶好后方可进行其它工作。
扶棚子前,打好Ф130mm以上点柱护顶,点柱要迎山有劲。
扶棚子注意找掉。
5、卡缆螺丝用风动扳手紧固,工作面必须配备力矩测试仪,扭矩必须大于150N·m。
第七节、放炮部分
1、开口3m要求响小炮刷扩断面掘进。
装药时,要严格按爆破图表规定的药量、封泥长度进行装药,必须使用水炮泥。
2、开工前,响炮测杂散电流,测量位置分别是炮眼对轨道、炮眼对棚子、炮眼对风筒,杂散电流不大于30mA时,才可以装药。
3、严格执行“一炮三检制”(装药前、爆破前、爆破后对爆破地点及附近20m内瓦斯检查,并做好记录)和“三人联锁放炮制”〔即放炮前,爆破工将“停止工作”牌交给班组长,班组长负责通知现场人员撤到警戒线以外,指派专人在可能进入爆破地点的各通路上截好人,并在检查顶板与支护情况、警戒人员到位情况、工作面人员撤离情况及清点人数确认无误后,将自己携带的“放炮命令”牌交给瓦斯检查员;瓦斯检查员经检查瓦斯、煤尘浓度合格后,将携带的“允许放炮”牌交给爆破员;由现场班(组)长亲自打开发爆器箱,下达放炮命令;爆破工接到“允许放炮”牌随即可发出放炮警报并进行放炮;放炮后“三牌”各归原主〕及“炮机加箱上锁制”。
班(组)长亲自布置截人工作,截人时将所有人员截至200m以外(上山掘进250m以外,拐一直角弯100m以外),截人位置共四处,分别为3310轨道巷往里与3310皮带巷连接的第一个横管处;3322DS风道横管处;3310皮带巷与2320候车下坡头横管交叉处;2320配电室横管与2320轨道巷交叉处。
截人位置应设放炮截人牌和拉绳,截人每次每处去两人,一人截人一人汇报,截人人员要戴截人袖标,班组长收齐汇报后,确定截人范围内无人时方可下达放炮命令,爆破工吹口笛三声或大喊三声“放炮啦”5s后响炮。
放炮截撤人地点由现场班(组)长进行确认并挂牌标记。
当工作面遇有变化时,必须重新确认放炮截撤人地点,其他人不得变更其地点。
4、放炮后,待炮烟吹净15min后方可进入工作面,要及时验炮,验炮工作在现场班长的指挥下由现场班长、现场组长(爆破安全员)、爆破工三人共同负责完成。
爆破工必须在现场监督验炮全过程(从员工清理浮煤或矸石开始到清理完毕;从掏槽眼、窝子眼到辅助眼、周边眼要做到全面、全过程验炮;特别是有雷管脚线处、爆破效果不好处、断面下部眼和煤或矸堆积部位更要认真验炮,只有经现场班长、现场组长、现场爆破工三人共同确认后验炮结束后,方可进入下一个工序),经确认无拒爆、残爆时爆破工方可离开到后路安全地点待命;如发现拒爆、残爆时,必须在班(组)长陪同下对电爆网路进行检查、处理,按《煤矿安全规程》第342条规定,在距拒爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼,重新装药起爆进行处理,在现场班组长再次确认截人无误后,方可进行起爆操作,并应在当班处理完毕。
如果当班未能处理完毕,当班爆破工与班(组)长必须和下班的爆破工与班(组)长在现场交待清楚,方可换班。
5、不得在残眼和虚发眼上继续加深和装药。
6、每次响炮前,对迎头10m范围内棚子的卡缆进行紧固。
7、坚持使用水炮泥,以减少炮烟量及煤、岩尘在风流中的悬浮量。
8、爆破操作严格按照下列要求进行:
⑴爆破母线每次爆破使用前,必须对爆破母线进行全电阻检查,并要进行安全确认,保证符合相关要求。
出现两个以上接头或出现三处以上破损的爆破母线不得使用。
每班使用后要对爆破母线进行烘干处理,烘干温度不得大于40℃。
⑵爆破连线工作,必须做到雷管脚线之间的连接、雷管脚线与爆破母线的连接牢靠结实,确保电爆网路全电阻值稳定,符合规定。
连线时要逐炮眼一一确认其连线是否符合要求,是否正确。
在母线没接入电爆网路前,再次对各爆破眼连线情况进行核验,防止丢炮现象的发生。
在爆破时先进行网络检查。
将条形闭锁钥匙插入钥匙孔内,将爆破网路的两根母线分别压在两个测试端子上,如果网路连接正确,显示窗数码管会显示整个爆破网路的阻值,网路连接合格后才可以爆破。
⑶爆破网路测试合格后,将爆破网路的母线从测试端子上拆下,再把爆破母线两端缠绕到发爆器发爆接线柱上不少于1圈,并将压线螺栓拧紧压实。
在《煤矿安全规程》规定的安全起爆条件下,首先在遥控距离内使用发爆器遥控器(该遥控器与发爆器配套具有唯一性,请妥善保管)向着发爆器连接按两下“开”键。
此时充电指示灯亮为红色指示,则说明闭锁开关已经打开,此时显示窗数码管显示熄灭,电路已经导通,仪器能够正常工作。
然后,把爆破钥匙开关转到“充电”位置,充电指示灯为绿色或橙色指示,经10~20s后爆破指示灯亮且待其稳定,并不得小于20s的时间,表明主电容已经达到额定电压(发爆器根据主电容的容量不同不必计算电压值,要引燃冲量大于8.7A2ms即可)。
这时快速把爆破钥匙开关转到“爆破”位置进行起爆。
爆破工作完成后,将条形闭锁钥匙从钥匙孔中拔出,发爆器处于闭锁状态,然后再取出爆破钥匙带上防尘帽。
并将发爆器妥善保管好。
⑷注意事项:
①支领发爆器时必须进行严格检查,包括仪器外观、电量、电冲能力及附件是否齐全,发现问题必须及时更换。
②严禁井下打开维修,严禁井下做短路打火实验。
③爆破母线应采用专用阻燃爆破母线(MT/T930-2005),100m爆破母线其阻值2Ω(单条线)。
④母线有接头必须错开连接,并要用防水胶布包实,各雷管接头严禁接地,以免消耗电流出现哑炮。
⑤雷管之间的连接线如需加长,必须使用连接线连接,否则雷管偏流会造成个别哑炮。
爆破网路必须采用串连接法。
⑥爆破母线必须与连接线柱接牢固,(充电前爆破场地人员必须撤离现场,才允许爆破)确保不打火花,安全爆破。
⑦发爆器存放不用时,发爆器应在清洁、干燥、无硫化合物及无腐蚀性气体处存放并有专人看管。
⑧爆破时严禁用手触摸发爆器接线端子(接线端子指网路测试两个端子和爆破接线两个端子)。
9、具有电爆网络全电阻测试功能的发爆器,仅用于测试电爆网络全电阻,严禁测量其它电量。
10、严禁在井