2102炮掘工作面作业规程.docx
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2102炮掘工作面作业规程
东岭煤矿
2102工作面顺槽掘进作业规程
矿长:
总工程师:
安全副矿长:
生产副矿长:
机电副矿长:
施工队:
施工负责人:
编制人:
编制时间:
2017.8.16
会审建议:
会审日期:
年月日
一、存在主要问题:
目录
第一章概况----------------------------------------------------6
第一节概述--------------------------------------------------------6
第二节编写依据---------------------------------------------------6
第二章地面位置及地质情况--------------------------------6
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况------------------6
第二节煤层赋存特征---------------------------------------------7
第三节地质构造---------------------------------------------------7
第四节水文地质---------------------------------------------------8
第三章巷道布置及支护说明------------------------------------8
第一节巷道布置---------------------------------------------------8
第二节矿压观测---------------------------------------------------8
第三节支护设计---------------------------------------------------9
第四节支护工艺--------------------------------------------------13
第四章施工工艺----------------------------------------------15
第一节施工方法--------------------------------------------------15
第二节凿岩方式--------------------------------------------------15
第三节爆破作业--------------------------------------------------16
第四节装载与运输-----------------------------------------------17
第五节管线及轨道敷设-----------------------------------------17
第六节设备及工具配备-----------------------------------------18
第五章生产系统-------------------------------------------18
第一节通风--------------------------------------------------------18
第二节瓦斯防治------------------------------------------------20
第三节综合防尘------------------------------------------------21
第四节防灭火---------------------------------------------------23
第五节安全监控------------------------------------------------23
第六节供电------------------------------------------------------24
第七节排水------------------------------------------------------27
第八节运输------------------------------------------------------27
第九节照明、通信和信号------------------------------------27
第六章劳动组织及主要技术经济指标----------------28
第一节劳动组织------------------------------------------------28
第二节循环作业------------------------------------------------28
第三节主要技术经济指标------------------------------------29
第七章安全技术措施----------------------------------------29
第一节施工准备------------------------------------------------29
第二节一通三防------------------------------------------------30
第三节顶板管理------------------------------------------------31
第四节防治水管理---------------------------------------------31
第五节机电管理------------------------------------------------32
第六节运输管理------------------------------------------------33
第七节爆破管理------------------------------------------------34
第八节其他---------------------------------------------------37
第八章灾害应急措施及避灾路线----------------38
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称、位置及相邻关系:
2102工作面运输巷及回风巷掘进巷道井下位于辅助下山南翼,西部为集中运输巷和回风巷,东部为未开采的2102工作面,南部为采空区,北部为设计布置的2102工作面。
二、巷道用途:
2102工作面运输巷及回风巷,满足2102工作面回采时的通风、行人、运输、管线敷设的要求,为2102回采工作面服务。
三、巷道设计长度和掘进工期:
设计长度:
2102工作面运输巷及回风巷520米,切眼平均长度64m。
总掘进长度668m。
掘进工期预计:
4个月
四、预计开竣工时间:
本掘进工作面自2017年8月20日开工,预计2017年12月底掘成。
第二节编写依据
1、近年在本水平煤层回采过及掘进过的地质情况。
2.、已掘进的集中运输顺槽及回风顺槽的地质情况。
3.、已掘进过的集中运输顺槽及回风顺槽瓦斯赋存情况。
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
地面相对位置及邻近采区开采情况表:
表1井上下对照关系情况表
水平、采区
3#煤层
工程名称
2102运输巷及回风巷
地面标高/m
+396--410m
地面相对位置、建筑物及其他
地面为山梁或山坡,无任何建筑物
井下相对位置对掘进巷道的影响
无大的影响
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
北部均为未开采的实体煤,南部部分为采空区,与采空区必须留有至少20m的护巷煤柱。
必须严格执行“有掘必探、先探后掘”的探放水原则。
第二节煤层赋存特征
该工作面煤层平均厚度1.6m,局部夹硬岩夹矸,煤层以块状为主,粉末状次之,煤层透气性较好,该面煤层总体呈向斜状,倾角0~7度。
见表2、表3。
表2煤层特征情况表
指标
数值
备注
煤层厚度/m
1.6m
煤层倾角/(º)
0~7
煤层硬度/f
1.5~2.5
煤层层理(发育程度)
中等发育,波状层理
煤层节理(发育程度)
中等发育
自然发火期/d
为不易自然
绝对瓦斯量/(m³.min-1)
1.41-1.972
煤层爆炸指数
42.67%
地温/℃
11
瓦斯含量(m³.t-1)
19.3
地压
小
表33#煤层顶底板情况表
顶底板名称
岩石类别
硬度
厚度/m
岩性特征
顶板
老顶
中砂岩
>6
2.06m
灰白色
直接顶
粉砂质泥岩
〈4
2.7-4.2m
灰色、深灰色
伪顶
底板
直接底
砂质泥岩
〈2
0.8-1.2m
灰白色
地质柱状图
第三节地质构造
该块段总体为斜状,煤层为南-北走向,倾角0~7度。
第四节水文地质
该掘进工作面3#煤层顶板充水含水层为砂岩裂隙水,厚度平均5-10m,地表水补给性较弱,顶板有少量淋水现象,因巷道南部为采空区,少量积水,但有护巷煤柱预计对生产没有影响,但不能忽视,必须加强工作面探放水工作,坚持“有掘必探”。
第三章巷道布置与支护说明
第一节巷道布置
2102工作面运输顺槽及回风顺槽沿煤层顶板掘进520m。
若遇薄煤层尽量破地板,保护好顶板。
附图1:
巷道布置图
第二节支护设计
一、巷道断面:
1、巷道断面为矩形,净高为2.0m,净宽3.3m。
2、巷道沿煤层顶板掘进,煤层变薄时,原则上破底不破顶,煤厚增大时,保证设计高度沿顶掘进。
二、支护方式:
一)、临时支护:
1、正常情况下的临时支护:
采用液压单体支柱配木柱帽支设临时支护,单体支柱型号DT2.2,柱帽规格为:
1.0m×0.1m×0.1m,顶板破碎时用长木梁(长3m、φ14mm)。
2、过地质构造等特殊情况下的临时支护形式,材料及规格:
采用吊环式前探梁临时支护,前探梁选用直径为3.0寸,不小于3000mm长的钢管两根及两对吊环联接器,两根方木(规格2500mm×80mm×80mm)、构木、木楔等组成。
前探梁临时支护操作规程:
1)、首先检查吊环有无变形、开焊、丝口损坏,钢管是否完好,并用扭力扳手检查悬挂吊环的锚杆,保证锚杆的扭力矩不小于150Nm。
2)、工作面一个循环结束后,首先进行敲帮问顶,处理工作面活矸,然后将四个吊环分别固定在间隔800mm的第三排及第一排锚杆上。
吊环螺母进入锚杆不小于20mm,然后将两根3寸钢管插入吊环内。
两根前探梁在巷道正中布置间距为900mm。
3)、接着把两根方木与钢管成#字型放在前探梁上摆平放正,方木间距1000mm。
4)、方木接顶,并用木楔打紧打牢,其位置以不影响打锚杆为原则,同时要求在前探梁末端,也必须用方木及构木将前探梁与顶板之间的空隙构紧构牢,上方木前,必须将网铺设好。
5)、在安设前探梁的过程中,必须有专人观察顶板的变化情况。
6)、上方木前,必须将网和锚梁按规定位置留设好。
7)、每完成一个循环前探梁必须向前移一次。
3、临时支护与永久支护的关系,永久支护与工作面的最大、最小距离:
1)、支设永久支护必须在临时支护下进行。
2)、永久支护到工作面的最大空顶距为1.0m,最小空顶距为0.3m。
3)、当顶板遇裂隙、构造,顶板破碎或顶板不完整时,永久支护到工作面的最大空顶距严禁超过1m。
二)、永久支护:
采用锚网梁+锚索联合支护,遇构造和顶板不好维护时,及时制定措施加强顶板支护.
1、支护参数确定:
1)、锚杆排距为900mm,间距为800mm。
2)、选用φ16×1800mm麻花锚杆,采用CK2340型树脂锚固剂(锚固力Q>50KN)一条,200×200mm的金属冲压钢板垫片,外加φ12×3300mm钢梁,钢梁长边垂直于巷道中线。
3)、金属网选用5号钢丝金属方格网,规格为2000×1000mm,长边垂直于巷道铺设,网片必须拉展铺平,网与网搭接10cm,每10cm用16号联网丝联一道,单股双丝扭接三圈。
4)、锚索:
每2.5m在巷道中线位置加打一根6.0m长的锚索。
锚索用φ15.24的钢绞线配合锁头、方钢板托盘制作,用300mm*300mm方钢板,在其上钻一个不小于φ15.24的圆孔,每根锚索采用5根锚固剂,外露长度为10~15cm。
2、采用计算法校核支护参数:
1)、顶锚杆通过悬吊作用,达到支护效果的条件,应满足:
L≥L1+L2+L3
式中,L—锚杆总长,m;
L1—锚杆外露长,m;取0.07m
L2—有效长度,m;
顶锚杆取免压拱高b=(B/2+Htan(45°—ω帮/2))/f顶
=(3300/2+2000×tan(45°—45°/2))/2
=894mm
式中,B、H——巷道掘进跨度和高度,B=3.3m,H=2.0m;
f顶——顶板岩石普氏系数,取2;
ω帮——两帮围岩的内摩擦角,取45°。
L3—锚入岩层内深度m;取0.8m
依据上述公式计算得出:
顶锚杆长L≥70+894+800=1784mm,
所选锚杆长度能满足要求。
2)、按锚杆所能悬吊的重量校核锚杆的排距:
每根锚杆悬吊岩体的重量G=rL2a2,锚杆锚固力Q应能承担G的重量。
为安全起见,因而再考虑安全系数K,取K=2。
所选顶锚杆的锚固力Q>50KN。
a<(Q/KrL2)1/2=(50/(2×25×1.194)1/2=0.92m
因而间排距能满足要求。
3)、悬吊理论校核锚索的间距:
因直接顶为粉砂质泥岩,老顶为中粒砂岩。
为防止巷道顶板发生大面积整体垮落,用φ=15.24mm,L=6000mm的钢绞线,将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中,校核锚索的间距,冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑。
此时,靠巷道两帮的角锚杆和锚索一起发挥悬吊作用,在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下,取垂直方向力的平衡,可用下式计算锚索间距。
L=nF2/(BHr-(2F1sinθ)/L1)
=1×260/(3.2×1.8×25-(2×50×sin75°)/0.9)
=7.08m>2.5m
式中,L——锚索排距,m;
B——巷道最大冒落宽度,取3.2m,
H——巷道冒落高度,按最严重冒落高度取1.8m;
r——岩石容重,取25KN/m3;
θ——角锚杆与顶板的水平夹角,取75°。
L1———锚杆间排距,取0.9m;
F1——锚杆锚固力,取50KN;
F2——锚索最大承载力,取260KN;
n——锚索排数
因而间距满足要求。
三、施工机具的选择:
锚杆打眼选用液压锚杆机配1m六菱钻杆和φ28mm的岩石钻头配合专用联接器。
四、支护要求:
锚杆支护要求:
(1)、顶锚杆扭力距必须达到150Nm以上。
(2)、锚杆外露不大于30mm。
(3)、靠帮的顶锚杆与顶板成75夹角向两帮悬吊,不靠帮的顶锚杆与顶板垂直。
(4)、发现不合格锚杆,必须在相邻的地方及时补打锚杆。
(5)、金属网要铺展、铺平、网边搭接紧密。
附图:
巷道支护断面图
。
第四节支护工艺
一、锚杆及锚索支护工艺:
1、锚杆支护工艺:
敲帮问顶并处理活矸、活煤→号眼、打眼→开始吊联
顶网→上钢梁→锚杆上托盘→紧固螺母→扭矩扳手检查扭矩力是否合格
2、锚索支护工艺:
准备工作→号眼、打眼→上药卷安装锚固钢铰线→上槽钢及垫片用千斤顶预紧钢铰线→用切割器切掉钢铰线外露超长部分
二、打锚杆及锚索眼前的工作:
1、准备齐打眼、安装锚杆及锚索的设备、材料及工具。
2、打眼前,首先敲帮问顶,处理工作面活矸。
3、根据设计要求,首先画眼定位,并做好标记。
4、严禁沿节理裂隙打眼。
5、打眼时,必须在钻杆上做好标记,眼深不得小于杆体的有效长度,且眼深不得大于杆体有效长度的20mm。
6、锚杆应打一个眼,安装一根锚杆,打眼安装应坚持由有支护处向无支护处进行。
7、工作面应配备直径相同的长短两种钻杆,采用短打长套的方法,以保证锚杆设计角度及深度。
8、每隔2.5m的距离打一个6.0m深的锚索眼,打锚索眼的工作与打锚杆眼的工作相同,
只须加长钻杆。
9、液压锚杆机不能使用时,可使用煤电钻打眼。
三、锚杆及锚索安装前的准备工作:
1、检查锚固剂规格、型号、有效期是否符合规定,如发现过期、破裂、失效、结块时,
严禁使用。
2、检查锚杆及锚索规格及零件是否齐全。
3、检查锚杆及锚索孔角度、深度是否符合设计要求。
4、检查锚杆及锚索孔间排距是否符合要求,否则不准安装。
5、清理锚杆及锚索孔内粉末,同时在锚杆及锚索体上做出标记。
6、准备好安装锚杆及锚索所需的工具。
四、顶锚杆的安装:
1、填送锚固剂,一手将锚固剂塞入孔内,一手用锚杆麻花端顶住,将锚固剂缓慢送入眼底,确保不损坏锚固剂。
2、将钻机套上联接器,开启钻机,将锚杆缓慢均匀地推入眼底,连续搅拌时间20秒。
3、搅拌完毕,一手托住锚杆,撤开电钻,用准备好的小木楔塞入眼口,临时固定锚杆,防止自重下滑。
4、6分钟后卸下联接器,待锚固剂凝固10分钟后拔离小木楔,上好托盘螺母,托盘必须紧贴岩面,然后及时紧固到设计要求。
五、锚索的安装:
1、填送树脂锚固剂:
向孔内装入5节CK2340树脂锚固剂,用钢绞线慢慢将锚固剂推入孔底。
2、搅拌锚固剂:
将锚杆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,连续搅拌20秒后停机。
3、张拉钢绞线:
10分钟后用张拉千斤顶张拉钢绞线,索紧力必须达到30Mpa。
六、技术要求:
1、顶锚杆为φ16mm×1800mm锚杆,锚索规格为φ15.24mm×6000mm的钢绞线,锚索的钢绞线外露长度10~15cm。
2、锚杆垂直于顶板,顶板两端锚杆以75度向两侧打入。
3、金属网规格为2000mm×1000mm,搭接10cm,用16#铁丝联网,扭接点间距10cm。
4、在托盘上加垫长3200mm,φ12mm的钢梁,必须紧贴岩面,锚杆扭力矩必须达到150Nm以上。
5、锚杆、锚索搅拌时间为20~30s,搅到眼底后,必须保持推力2min后才能松下锚杆机。
6、锚杆间排距为0.9m,每5m在巷道中线位置加打一根锚索。
当顶板破碎时,可根据现场实际情况增补锚杆和锚索加强支护。
严禁随意改变锚杆的间排距或降低支护强度。
7、安装24小时后,应及时检查螺母是否松动,如发现松动应及时紧固。
发现断锚和断索要找出原因并及时补打。
第四章施工工艺
第一节施工方法
一、巷道开口施工方法;
1、施工前生产科测量人员,必须提前标定开口位置,标定巷道中腰线,施工单位严格按线施工。
2、开口前,必须对开口位置左右各10m巷道支护进行检查加固,并将各种管路、电缆落地,用旧胶带板梁掩护好。
3、开口前,应提前按设计要求,安设局部通风机,接好风筒,准备好各种支护材料。
第二节凿岩方式
本巷道均采用打眼爆破的方法破煤:
1、打眼机具:
采用MT风猫头钻,1.5m麻花钻杆,人字型钻头。
2、装煤及运输:
落煤后采用人工攉煤至刮板机上,通过刮板机和皮带将煤运出。
3、降尘方法:
爆破前后冲洗煤帮,爆破时喷雾,出煤前洒水。
第三节爆破作业
一、2102运输巷及回风巷为煤巷或半煤岩巷,煤层平均厚度为1.6m,巷道掘进高度为2.0m,巷道掘进断面积为6.6m2。
煤层底板为粉砂泥岩,岩石坚固性系数为2--5,爆破掘进,炮眼深度为2.0m,炮眼利用率为0.8%,循环进尺为1.8m,附爆破说明表、炮眼布置平面图、剖面图。
2102运输巷及回风巷爆破说明书
序号
名称
单位
数量
1
掘进断面
m2
6.6
2
岩石坚固系数
f
2—5
3
炮眼深度
m
1.8
4
炮眼个数
个
26
5
涌水量
m3/min
0.1—0.3
6
电雷管
个
26
7
工作面瓦斯
M3/min
8
总装药量
kg
10
眼号
炮眼
名称
炮眼
个数
炮眼
长度
装药量
倾角
炮破
顺序
联接方式
个/眼
总计
水平
垂直
1-4
掏槽眼
4
8
3
12
72
串
联
联
线
5-8
辅助眼
4
7.2
1.5
6
9-14
辅助眼
6
10.8
2
12
Ⅲ
21-26
顶眼
6
10.8
2
12
Ⅳ
15-20
底眼
6
10.8
2
12
85
Ⅵ
共计
26
47.6
54
预期爆破效果
名称
单位
数量
名称
单位
数量
炮眼利用率
0.8
每米巷道炸药消耗量
公斤/米
12.5
每循环工作面进尺
米
1.8
每循环炮眼总长度
米/循环
22.2
每循环爆破实体
米3
15.1
每米3岩石雷管消耗
个/米3
3.7
炸药消耗量
公斤/米3
1.4
每米巷道雷管消耗
个/米
33.8
第四节装载与运输
一、装煤:
巷道掘进施工中采用爆破自装,剩余浮煤采用铁锨攉至溜槽内。
二、运煤:
落煤通过工作面30T刮板机、皮带、转载溜、皮带、南运输巷皮带、东运输巷皮带、煤仓、斜井皮带运出。
第五节管线敷设
在掘进施工中电缆敷设在人行道一侧,水管、风筒敷设在非人行道一侧,每隔3m一个电缆钩固定在距底板1.5m以上,电缆垂度不超过50mm,水管固定在距底板0.2m处,接口严密,水管距工作面20m范围内使用1寸胶管,20m外使用1寸铁管,要随工作面及时延长,以备工作面正常用水,采用∮600的风筒吊挂在顶板左上角,环环吊挂,接口必须反压边,严密不漏风,风筒出风口距工作面不超过5m。
第六节设备及工具配备
设备及工具配置表
序号
设备工具名称
型号规格
功率/kw
单位
数量
备注
1
局部通风机
FBD-NO6/2*15
2×15
台
2
1台备用
2
排水泵
风泵
台
2
1台备用
3
控制开关
BQD-80×2SF
台
1
4
控制开关
BQD10-80ZD
台
4
5
控制开关
BQD-120
台
2
6
馈电开关
BKD1-400
台
2
7
馈电开关
KBZ-400
台
1
8
带式输送机
SPJ-800
2×30
部
2
9
刮板机
SGB-30
30
部
2
10
电话
部
2
11
激光指向仪
YHJ-500
127V
台
1
12
液压锚杆机
11
台
2
13
探水钻
ZDY1300
22
台
1