通合副斜井作业规程.docx
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通合副斜井作业规程
通合煤业副斜井井筒掘进作业规程
编号:
掘1号
工作面名称:
副斜井井筒
编制人:
张佰平
施工负责人曾庆祥
总工程师:
郭社清
批准日期:
执行日期:
目录
第一章概况……………………………………………………3
第一节概述…………………………………………………………………3
第二节编制依据…………………………………………………………3
第二章地面集团及地质情况…………………………………4
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况………………………………4
第二节煤(岩)层赋存特征………………………………………………4
第三节地质构造……………………………………………………………4
第四节水文地质……………………………………………………………5
第三章巷道布置及支护说明…………………………………5
第一节巷道布置…………………………………………………………5
第二节支护设计……………………………………………………………5
第三节支护工艺…………………………………………………………6
第四章施工工艺………………………………………………28
第一节施工方法…………………………………………………………28
第二节凿岩方式………………………………………………………………29
第三节爆破作业………………………………………………………………30
第四节装载与运输…………………………………………………………31
第五节管道与轨道铺设………………………………………………………31
第六节设备及工具配备………………………………………………………32
第五章生产系统……………………………………………………33
第一节通风………………………………………………………………………33
第二节压风………………………………………………………………………34
第三节瓦斯防治…………………………………………………………………35
第四节综合防尘…………………………………………………………………36
第五节防灭火……………………………………………………………………36
第六节安全监控…………………………………………………………………36
第七节供电………………………………………………………………………37
第八节排水…………………………………………………………………38
第九节运输………………………………………………………………………38
第十节照明、通信及信号………………………………………………………39
第六章劳动组织及主要技术经济指标……………………………39
第一节劳动组织…………………………………………………………………39
第二节作业循环…………………………………………………………………40
第三节主要技术经济指标表……………………………………………………41
第七章安全技术措施………………………………………………42
第一节一通三防…………………………………………………………………42
第二节顶板管理…………………………………………………………………44
第三节爆破管理…………………………………………………………………45
第四节防治水……………………………………………………………………48
第五节机电管理…………………………………………………………………48
第六节运输管理…………………………………………………………………51
第七节其它安全措施…………………………………………………………52
第八章灾害预防及避灾路线……………………………………53
第九章设备操作规程………………………………………………55
第十章附件
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称
作业规程掘进巷道名称:
山西省乡宁焦煤集团通合煤业副斜井井筒工程
二、巷道掘进的目的及用途
巷道掘进的目的:
为矿井新开的井筒,担负着全矿井的运输、通风、行人及管线铺设的任务。
三、巷道设计长度及服务年限
副斜井井筒设计长度为380米,坡度为-18º,总工程量为395米,服务年限为15年。
四、开工及竣工时间
开工时间2011年11月,竣工时间2012年4月。
第二节编制依据
编制主要依据:
1、山西乡宁焦煤集团通合煤业有限公司90万吨/年产矿井兼并重组整合井筒建设项目初步设计及招标文件;
2、山西乡宁焦煤集团通合煤业有限公司90万吨/年产矿井兼并重组整合矿井地质报告及批复文件。
3、国家颁发的有关规程规范制度,其中包括施工及验收规范规程及标准。
第二章地面及地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
工程名称
副斜井井筒
地面标高
+759.00m
井下标高
+641.58
地面相对位置建筑物、小井及其它
地面相对位置主要有荒山,坡地、无房屋建筑。
井下相对位置对掘进巷道的影响
副斜井井筒位于原凡水渠煤矿井田范围内。
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
西部2#煤层部分地段已开采,对副斜井井筒巷道掘进无影响,但必须加强煤层探放水工作
第二节煤(岩)层赋存特征
一、岩层产状、厚度、结构、坚固性系数
副斜井井筒布置在原凡水渠煤矿井田范围内,岩性为粉砂岩、中粒砂岩、石英砂岩,倾角平均5°~10°,岩石硬度系数f为3-4。
第三节地质构造
井田由于受北东向构造带影响,总体构造为倾向北西的单斜构造,井田内有一走向近似东西倾南的正断层长度大于500米,落差5米,倾角65°,但不在本井筒范围内,对本巷道施工无影响,本井田构造复杂程度为简单类型。
第四节水文地质
根据勘探资料及掘进资料分析,该区域内水文地质资料简单,围岩无含水层,预计局部有少量裂隙水,其它无水,因此对掘进没有水害威胁。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
副斜井筒从地表向下延伸,穿越12#煤层即止,巷道所掘均为半圆拱形,其井口位置坐标X=3962045.00,Y=19469490.00,Z=+759.00,方位角为290°,坡度为-18°。
第二节支护设计
由于巷道分别穿越表土层和基岩层,基本巷道设计分别采用混凝土支护和锚喷支护。
附图:
副斜井井筒断面支护图。
第三节支护工艺
一、巷道支护材料
(一)、表土段
1、表土段采用钢筋混凝土支护,详见《副斜井井筒平剖断面图》及《副斜井井筒配筋及水沟、台阶、扶手大样图》。
2、基础采用毛石基础;厚度1米。
3、混凝土砌体配比为:
水泥:
粗砂:
砾石=1:
1.5:
2,墙体厚度为0.5米,水泥采用标号为425#标准水泥。
(二)、基岩段
1、使用Ø20Χ2000mm的全螺纹钢锚杆,锚杆呈矩形布置,间排距为800Χ800mm,每根锚杆墙采用2卷水泥锚固剂锚固,锚固长度不少于450mm。
2、托盘为方形,规格:
长Χ宽=130Χ130mm,用厚10mm的钢板压制成弧形。
3、水泥锚固剂型号为MSJH28/225,水泥锚固剂长度为225mm,直径28mm,锚固力不少于40KN。
4、喷浆水泥标号为425#水泥,混凝土体积配合比:
水泥:
细砂:
绿豆砂=1:
2:
1.5,喷射混凝土厚度为100mm,水灰比为0.4-0.5,速凝剂掺量为水泥重量的4-6%,喷浆工作风压为0.4MPa,水压0.5MPa。
二、巷道支护工艺
(一)、副斜井井筒表土段(钢筋砼支护)施工方案
1、明槽开挖段:
表土层段采用明槽方式一次开挖、一次浇注、完成的施工方案。
2、表土风化基岩段:
采用人工配合小型挖掘机分上下导坑开挖。
3、永久钢筋砼支护。
(二)、表土段井筒掘砌施工方法
1.表土段明槽段施工
1.1施工工序
1)施工准备→2)井位测量定位与明槽放线→3)土方开挖土外运→4)制作钢筋及浇筑模板→5)架设混凝土砌碹模板→6)铺设、绑扎钢筋→7)架设墙外模板→8)浇筑混凝土→9)养护→10)拆除模板与修补混凝土→11)制作井口→12)明槽回填土。
1.2施工方法
1)施工准备
开工前认真检查挖掘机、运输车、装载机等机械设备。
燃料、机油、液压油、冷却液、传动皮带、轴、销、螺母及供电、照明工作系统、操作阀、柄、信号、电力等是否正常、合格;明槽边界、边坡是否正常、有无松动掉块;工作面基坑周边及涌水是否正常,在确保正常后方可开工。
2)井位测量定位与明槽放线
按照施工图纸及施工组织设计由测量工程师测定井位中心,并按方位线向外放出开挖明槽边界线。
3)土方开挖外运
用挖掘机开挖,用轮式汽车外运土方。
(2)土方堆放场地离明槽外界白线25m以外位置。
(3)挖方过程中,如果出现碎石层.卵石层,应单独装车外运,单独存放,不能与表土、粘土混放。
4)制作钢筋及混凝土浇筑模板
钢筋连接采用搭接法,搭接长度36d。
混凝土浇筑模板由拱形支架和胎板两部分构成。
拱形支架采用16#槽钢,由液压千斤顶及胎具压制而成,两个端头焊接220×120×10mm的钢板。
胎板采用定型钢模板。
5)架设混凝土砌碹模板
(1)采用普通定型钢模板16号槽钢钢拱架碹胎支架支撑,下部预留通道,以便通行,保证下部井巷准备工作不受影响。
(2)碹胎支架架设从明槽最底端开始,依次向上延长,最底端碹胎支架与斜井轴线垂直,并架设双支架,碹胎支架与延伸方向岩土壁接触密实。
(3)拱形碹胎支架间距1000mm架间使用Φ60mm钢管和∪形锣栓与拱形支架上的孔联结,每组碹胎支架布设2组钢管,保证拱形碹胎支架稳固。
(4)拱形碹胎支架侧方和上方铺设钢模板。
(5)拱形碹胎支架下方加垫160×80mm的方木确保支架稳固。
6)架设绑扎钢筋
按照绑筋图将拱型立筋与直条拉筋绑紧,绑丝双用,绑钩旋转紧固方可。
7)架设墙外模板
在绑扎完成的钢筋外侧,架设Φ50mm钢管支架,支架内铺设钢模板,墙体内外模板间距500㎜。
8)浇注混凝土
混凝土配合比:
按照图纸要求和混凝土试验规程首先进行配合比设计,配合比设计既能满足设计要求,又能满足施工的泵送和易性等需要,所有配合比只有在经过监理工程师批准后才可使用。
(1)混凝土按设计要求配制标号。
所使用标号其标准配比如下:
水泥标号水泥用量(kg)中粗沙用量(m3)石子用量(m3)水用量(m3)
C25:
42.54180.390.820.48
C30:
42.54350.350.830.48
(2)混凝土的采用计量严格计量.并按拌和程度和拌和时间规定严格执行.
(3)混凝土通过搅拌站内设两台DSB型混凝土输送泵和φ125mm钢管向工作面输送混凝土。
(4)混凝土采用人工引导管路入模,用软轴振捣棒振捣密实.
9)养护
浇筑混凝土后24h后开始洒水养护,每天平均洒水3次以上,持续时间不少于7天.
10)拆除浇筑模板与修补混凝土
(1)非承载外侧模板24小时后拆除,承载的拱内模板在3天后拆除.
(2)在混凝土浇注过程中,如果表面出现缺陷必须进行修补.修补时用钢钎凿去薄弱表面及周边,用钢丝刷或压力水清除干净,采用符合技术要求高一等级的修补材料修补,直到符合设计要求.
11)制作井口
(1)按设计图纸文件要求砌筑或浇筑井筒锁口迎脸.
(2)按工序要求,依次完成模板架设、钢筋绑扎、混凝土浇筑。
(3)联接迎脸与井筒砌碹模板,浇筑混凝土,联结锁口与井筒
12)明槽回填土
(1)明槽回填土在混凝浇筑28天后进行.
(2)回填土采用拌合土分层填筑,回填一层压实一层,每层回填不大于400㎜.回填土中石快粒经不得大于100㎜.
1.3施工技术要求与措施
1)成巷尺寸精度要求
净宽度:
设计尺寸±20㎜
净高度:
设计尺寸±20㎜
钢筋间距:
设计尺寸±10㎜
2)施工技术措施
(1)对开工检查出非正常因素及.挖掘机运输机.装载机等遇有问题应按施工安全技术措施整改合格后方可开工。
遇有重大问题现场不能处理的,按规定立即上报施工队部进行处理。
(2)模板拱形支架之间用不少于4根纵向拉管联接,必要时可增加2道斜拉管,斜拉管与纵向拉管用8#钢丝绑扎牢固。
(3)钢模板之间缝隙应不大于5㎜,大于时应采取措施消除。
(4)浇筑前认真清理浇注区域,确保无杂物、无油污、无泥土、无积水。
与前端表土层加铺木板、油毡等隔离层,以保证与后段浇筑混凝土连接强度和密实。
(5)气候寒冷气温小于5°C时,应采用热水搅拌,以保证混凝土入模温度。
(6)振捣棒必须快进慢出,浇筑振捣在每点应持续3分钟以上,振捣点间距应小于600㎜。
(7)养护中若最低温度低于5°C,应采用保温遮盖措施。
(8)明槽段浇筑时应连续施工,一次浇筑完成,以提高工程的抗渗漏水性能和强度。
(9)严格按设计施工土的文件施工,井口锁口外观达到规整.光滑.美观。
(10)井口标高通过测量确定,达到设计要求,施工精度达到设计.测量值的±25㎜。
2.表土风化带施工
1)施工准备→2)测量放线→3)硐体开挖→4)临时支护→5)制作钢筋及浇筑模板→6)架设混凝土砌碹模板→7)铺设、绑扎钢筋→8)架设墙外模板→9)浇筑混凝土→9)养护→10)拆除模板→12)下一循环。
施工技术措施同表土段。
3、硬岩钢筋砼支护段施工
掘进同基岩段施工,支护同表土段钢筋砼支护方案。
二、副斜井井筒基岩段(喷砼支护)施工方案
(一)、副斜井井筒基岩段施工方案
基岩段采用钻眼爆破、锚喷支护、全段一次浇筑底板成巷施工方案。
具体施工是:
钻眼光面爆破法落岩,P-60B型扒斗装岩机装岩,JTP-1.6提升机提升,4m3前卸式箕斗运矸,地面用无轨胶轮车运矸至排矸场,锚杆钻机钻孔,树脂锚杆锚固、喷浆支护的施工方案。
底板混凝土在完成全部掘进后由里向外依次浇筑成巷。
(二)、基岩段井筒掘砌施工方法
1、施工工序
1)开工准备→2)爆破孔定位→3)钻孔→4)装爆破药爆破→5)清理工作面→6)装岩运输→7)钻锚杆孔→8)安装锚杆→9)安装托盘、螺母→10)喷射混凝土→11)接长、移动机电设备→12)巷道定向
1.1施工方法
1)开工准备
开工前认真检查风机、风筒、电、水、机械设备及锚杆等材料是否合格齐全到位;风量、水量、水压、瓦斯是否合乎施工要求;工作面及巷壁是否安全可靠,顶板是否有掉及松动;工作面锚喷支护是否符合设计和施工要求;工作面方向方位、巷道断面轮廓是否符合设计和施工要求;顶底板是否有断层、裂隙带表现,矿山压力是否有异常显现;工作面涌水是否有异常现象等。
遇有问题应按施工安全技术措施整改合格后方可开工。
2)爆破孔定位
(1)根据激光指向仪给出的2个控制点在工作面测出巷道断面中心线,根据中心线和爆破图表确定巷道外轮即线与周边炮眼及内圈眼位置,并在炮眼位置用黄泥作出标记。
(2)按光面爆破和循环进尺要求进行爆破参数的设计,为保证爆破效果,周边眼向外扎50mm左右,底眼向下扎100mm左右.
(3)炮眼布置:
副斜井布置双排炮眼。
(4)炮眼深度:
根据循环进尺安排确定炮眼深度2.1-2.5m,具体眼深见爆破图表。
3)钻孔
采用ZY-28型风力凿岩机钻孔,3台凿岩机同时作业。
4)装炸药爆破
(1)装药结构:
采用正向装药,其他炮眼采用反向不偶合空气柱连续装药结构。
(2)起爆顺序:
从掏槽眼至辅助眼、周边眼依次起爆,底眼最后起爆。
(3)连线方式:
采用大串联连线方式。
(4)爆破采用秒延期雷管起爆,起爆顺序按爆破图表规定顺序串联联线和起爆。
(5)装药工作,采用自制的简易工作台进行装药作业,严格按爆破设计要求的数目和方式装药,爆破孔采用事先加工好的炮泥封堵。
脚线的连接工作可由经过专门训练的班组长协助爆破工进行,爆破母线连接脚线、检查线路工作,只准爆破工一人操作。
5)清理工作面
每次爆破之后由专人立即进行爆破效果检查及危石清理工作,无关人员不得进入现场,作业人员应有安全保护措施,矸石出完之后,对工作面再次进行安全检查,如有危石马上进行处理。
对远离工作面的洞顶、洞壁也应进行安全检查,发现异常情况及时处理,以确保井壁、人员及设备安全。
6)装岩运输
采用P-60B型扒斗式装岩机装矸,4m3前卸式箕斗载矸,JTP-1.6型绞车牵引运输,栈桥式翻矸架卸矸,落地矸石由铲车装载,无轨胶轮车运送到招标方指定的排矸场地。
7)钻锚杆孔
在装岩运输的同时,在矸石碓顶上用凿岩机打顶板锚杆孔。
随着岩石堆高下降,随之打巷帮锚杆孔。
采用风动锚杆钻机钻锚杆孔,锚杆孔的开孔按施工图纸布置和钻孔位置进行,孔位偏差不得大于±50mm,孔深偏差不大于50mm,钻孔之后立即进行孔内清洗并检查孔深,验收合格后采用专用锚杆机进行锚杆安装。
8)安装锚杆
按设计要求在锚杆孔中装足量的树脂锚固剂卷,用锚杆钻机带动螺纹锚杆旋转并进入到外露50mm处继续旋转1分钟以上时间,完成锚杆安装。
9)安装托盘、螺母
在锚杆安装完成30分钟后即可安装托盘,旋上锚杆螺母。
螺母旋紧扭矩应达到300N以上。
10)喷射混凝土
(1)喷混凝土施工采用HPC6型混凝土喷射机,采用潮喷法喷混凝土施工工艺,以减少洞内粉尘与喷射回弹量。
(2)喷射用混凝土配比:
水泥:
中粗混合砂:
石子=1:
2:
2,
(3)水泥标号:
P.O.R42.5,
(4)水灰比:
水/水泥=0.4-0.45。
(5)填加速凝剂:
水泥质量的3%。
图4-1潮喷法混凝土喷射工艺流程图
※水1为拌和水,水2为喷射用水
(6)成巷时应先在巷道拱部和两帮分别挂设5~6条尺寸线,确保喷层厚度达到设计要求和表面平整。
采用“之”型喷射。
一次喷层厚度不宜大于50mm,层间喷射间隔时间20分钟,不超过1小时。
(7)喷层终凝4小时后开始专人喷水养护,养护时间至少7天。
11)接长移动机电设备
随掘进施工巷道的延长,同时接长供水管路、压风管路、通讯电力线缆、供风风筒,以及液压泵站和其它配套设施、设备。
12)巷道定向
(1)为保证开挖轴线的正确,采用两台激光指向仪进行洞轴线及开挖轮廓线的控制。
(2)巷道采用JZB-1型激光指向仪定向,激光指向仪吊挂在巷道底板距1900mm高度线以上。
以激光指向仪光点作为爆破孔定位的基点。
激光指向仪安装在巷道的两侧,并随开挖工作面的延伸而移动,每隔50m设置一个激光检查点,激光指向仪距工作面距离不大于500m。
(3)当巷道长度达到变坡点长度或需要前移时,应重新用经纬仪确定激光指向仪的基准吊挂点。
2.3施工技术要求与措施
1)成巷尺寸要求
(1)净宽度:
设计尺寸±25㎜
(2)净高度:
设计尺寸±25㎜
(3)锚杆间距:
设计尺寸±25㎜
2)施工技术措施
(1)检查电缆:
风筒吊挂整齐.电缆.风筒吊点间距3-4m,用10#钢丝悬吊在巷壁上,风筒位于巷道两壁2.2m高位处,电缆布置于巷道右侧1.7m高度处,压风管、水管位于巷道右侧0.7m处。
(2)检查工作面顶板及巷邦是否有松动掉块;检查有无断层、裂隙,有无矿压.滴水异常现象,发现异常现象上报掘进部安全主管和技术负责人,必要时用钻机打超前探水钻孔,孔深30米.具体施工技术措施另行编制.
(3)风筒口距工作面3米,当大于4米时应接长风筒到工作面并保证风筒联接严密,减少漏风.应注意测量工作面风量、风速,风筒联接严密,应确保工作面有足够风量。
(4)灭尘供水压力应保持1.0Mpa以上.干管采用金属管,管长4m左右,用法兰、螺栓联接,并确保沿线不漏水.
(5)检查锚杆是否安装,螺母是否变形、缺失,发现缺失、松动,及时补齐,并做好标记,发现异常现象及时上报安全主管和技术负责人.
(6)装岩运输时如果钻锚杆孔人员在矸石堆上的人同时作业,应不小于安全距离,并设专人观察指示,以确保人员安全。
(7)钻锚杆孔时,孔位允许移动位置最大100mm
(8)打孔时应保证钻孔与顶板岩层垂直钻进,在岩层有倾角时,钻孔与岩层层里夹角应大于75°.孔深误差为±50mm.
(9)安装锚杆时按设计要求每孔装入足量树脂锚固剂卷,用钻机带动锚杆旋转搅拌树脂锚固剂卷并送入孔底,使锚杆外露50mm,误差不大于±20mm。
(10)锚杆在孔中静置30分钟,30分钟内不可用扳手对螺母加力扭转或张拉。
(11)巷道掘进开始前应检查激光指向仪布置是否正确,有无移动,并用一组三条垂线、中线验正方向正确性。
(12)工作前先用钢卷尺测量、定尺,确定巷道高.宽尺寸,确保放尺误差小于±100mm。
(13)巷道掘进大于500m时,应设立新的巷道定向站,安放激光指向仪。
定向一组三线。
(三)关键施工工艺控制技术与要求
1、光面爆破
钻眼爆破法施工要根据围岩情况不同调整爆破参数,严格按爆破图表施工,光面爆破周边眼保证爆破后眼痕率在85%以上,不得欠挖,局部超挖控制在150mm以内。
1)钻孔要求:
(1)掏槽眼的间距误差和眼底间距误差不大于5cm;辅助眼眼口间距、行距误差不大于5cm;眼底不超出挖轮廓线5cm。
(2)周边眼误差不大于5cm,周边眼距冻结孔不小于1.2m。
(3)炮眼深度误差不大5cm;炮眼深度不超过1.6m。
(4)按不同地质条件,随时调整炮台眼数量、角度、深度、用药量及装药结构。
2)周边眼光爆参数:
(1)周边眼光爆的布置应根据岩层情况决定其间距(E),抵抗线(W)和E与W比值;一般W值为500mm-800mm,E值取400-700mm,E/W值取0.65-1。
(2)周边眼光爆的方向应与井筒轴线纵坡一致。
(3).采用低速度、高威力、药卷临界直径小的硝胺房东炸药。
(4).周边眼一次同时爆炸,
3)钻爆作业注意事项:
(1).首先对炮眼布置、数目、角度和深度、用药量,引爆方式、爆破顺序等事先做好钻爆设计。
(2).炮眼数目应根据岩石强度、地质构造、自由面数、井筒断面尺寸、炸药布置、炮眼长度等因素确定,同时还应通过试爆调整初步钻爆设计。
2、钢筋制作绑扎及模板铺设
1)一般规定
(1)绑扎钢筋前要认真熟悉图纸,核对各部件尺寸.规格.编号,对加工的半成品要检查核对。
(2)成型后钢筋运到绑扎地点后,应根据图纸需要检查根据规格.数量和长度是否符合图纸的要求,检查钢筋表面是否清洁,如有铁锈油污应先行清除。
(3)模板拱形支架下方加垫160×100mm的方木确保支架稳固。
铺设二层支护钢筋后架设槽钢拱形支架模板。
工作面有积水时,及时启动潜水泵排出。
2)绑扎
(1)画线在绑扎部位内利用模板或部分主筋,画出各种主筋、立筋、纵向连接筋及箍筋的位置。
(2)按画线位置进行摆筋。
(3)绑扎已摆好的钢筋。
邦扎中要保证拱立筋与轴向长筋垂直。
(4)箍筋的弯钩应与模板成90°,并按设计间距摆放,尺寸误差不大于25㎜。
钢筋的交叉点用钢丝绑扎结实,在浇筑过程中不得松动。
(5)垫水泥垫块相邻两水泥垫间距视底筋直径大小而定,一般控制在0.8-1.0m左右,如侧墙加垫时,则应用带钢丝的水泥垫,将水泥垫绑在钢筋上以免掉落。
(6)水泥垫尺寸约为5cm见方,与设计净保护层同厚,水泥垫的砂浆配比.标号及防蚀抗冻要求,均须与原构筑物混凝土中的砂浆相同,并在砂浆强度达到设计要求时方能使用。
(7)立墙钢筋在绑扎时,底部应与底板钢筋焊接,以免变位倾倒。
(8)在钢筋骨架入模前,应先将合适的钢筋垫事先垫在底板上。