避难硐室作业规程.docx
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避难硐室作业规程
避难硐室施工作业规程
第一章工程概况
一、巷道名称
本《作业规程》掘进的巷道为井底永久避难硐室工程。
二、掘进目的及巷道用途
掘进目的是井下发生事故时用于紧急避险。
三、巷道设计长度:
避难硐室设计长度69m
第二章地质水文情况
根据一水平胶带巷揭露岩石情况,2#煤层厚1.5m,顶板为0.6m泥岩,底板为1m砂岩。
对本巷道产生事故的主要为2#煤层采空区。
施工时加强对顶板支护。
由于本巷道位于一水平胶带巷与一水平辅运巷中间,顾不产生水害事故。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
一、巷道开拓
1、巷道位置:
本巷道起始于华胜矿井一水平胶带巷385m处,以90°右转向前施工12.875m,然后以90°左转向前施工54m,在以90°右转与一水平辅运巷贯通,坡度为0°。
2、巷道在贯通、遇断层等掘进施工条件变化时,另行编制专项施工措施。
第二节支护设计
一、巷道断面及支护形式:
躲避硐室1-1断面为直墙半圆拱形,净宽4.0m,净高3.5m,设计为U29钢棚+网片支护,支架间距650㎜,金属网采用Φ6.5mm钢筋焊接而成,网格为100×100mm,喷浆厚度200mm;2-2断面为直墙半圆拱形,净宽4.0m,净高3.5m,设计为U29钢棚+网片+砼支护,支架间距650mm,金属网采用Φ6.5mm钢筋焊接而成,网格为100×100mm,砼厚度400mm。
二、巷道断面特征一览表:
特征
名称
支护
形式
全高(m)
全宽(m)
断面积(m2)
喷厚
砼厚
(㎜)
掘
净
掘
净
掘
净
1-1
U29钢棚+网片
3.9
3.5
4.4
4.0
15.07
12.28
200
2-2
U29钢棚+网片+砼
4.1
3.5
4.8
4.0
17.2
12.28
400
三、支护方式
1、巷道开口时,如不能使用前探梁作为临时支护,则应采取液压支柱进行临时支护。
2、前探梁所用材料应为:
直径89mm钢管,长度应不小于4m。
每组前探梁的数量不得少于3个,布设时,应在巷中布设一根,巷中左右各800~1000mm各一根,还需安设时,应安照800~1000mm的间距继续在巷中左右安设。
在确定前探梁的数量时,要根据巷道断面的不同,每次爆破后揭露的巷道顶板面积不同,以保证作业人员安全、使用方便为原则合理确定。
3、吊挂前探梁的吊环视前探梁所用材料确定其形状,每根前探梁松配用吊环数量不得少于2个。
4、每次掘进后,首先进行敲帮问顶工作,作业人员应站在支护完好的区域,用长把工具找掉迎头的危矸活石,进行该项工作时,班组长应指排由有经验的人员操作,一人找顶、一人监护。
处理完危矸活石后,方可进行前探梁的安设工作。
5、特殊支护:
若遇围岩破碎,条件地质条件差时,根据现场实际情况加强支护并制定安全补充措施。
第三节支护工艺
一、支护材料:
1、支架:
采用29u型钢,拉杆采用Φ18㎜圆钢,5根/架,托板采用10㎜厚钢板,规格150*150㎜,腿与梁采用卡兰连接,4副/架。
2、钢筋网:
采用Φ6.5mm钢筋加工焊接而成,规格为长×宽=2000×1000mm,网格为100×100mm,搭接长度为100mm,每200mm采用14#双股铅丝绑扎。
3、混凝土喷射使用标号为32.5#水泥、水洗中粗沙、粒径为3-5mm石子按配比配合而成,体积配合比为水泥:
沙:
石子=1:
2:
2;实际施工时严格按实验室出具的《普通砼配合比通知单》进行配比,并加入适量速凝剂,掺入量一般为水泥重量的3~5%,喷拱取上限,喷淋水区时,可酌情加大速凝剂掺入量,速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。
4、浇筑砼材料:
混凝土配料采用425#普通硅酸盐水泥、中砂、10~30mm石子和干净水配制。
二、喷射混凝土支护
1、准备工作
①检查锚杆安装和金属网铺设是否符合设计要求,发现问题及时处理。
②清理喷射现场的矸石杂物,接好风、水管路,输料管路要平直不得有急弯,接头要严密,不得漏风,严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。
③检查喷浆机是否完好,并送电空载试运转,紧固好磨擦板,不得出现漏风现象。
④喷射前必须用高压风水冲洗岩面,在巷道拱顶和两帮应安设喷厚标志。
⑤喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。
2、喷射混凝土的工艺要求
喷射顺序为:
先墙后拱,从墙基开始自下而上先凹后凸进行,喷头与受喷面应尽量保持垂直。
喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8~1.0m为宜。
人工拌料时采用潮拌料,水泥、沙和石子应清底并翻拌三遍使其混合均匀。
喷射时,喷浆机的供风压力在0.4MPa,水压应比风压高0.1MPa左右,加水量凭射手的经验加以控制,最合适的水灰比是0.4~0.5之间。
喷射过程中应根据出料量的变化,及时调整给水量,保证水灰比准确,要使喷射的湿混凝土无干斑,无流淌,粘着力强,回弹料少,一次喷射混凝土厚度50~70mm,并要及时复喷,复喷间隔时间不得超过2个小时。
否则应用高压水重新冲洗受喷面。
3、喷射工作
喷射工作开始前,应首先在喷射地点铺上旧风筒,以便收集回弹料,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,一次喷射完毕,应立即收集回弹物,并应将当班拌料用净。
当班喷射工作结束后,必须卸开喷头,清理水环和喷浆机内外部所有灰浆或材料。
开机时必须先给水,后开风,再开机,最后上料;停机时,要先停料,后停机,再关水,最后停风。
开机后要及时调整好水灰比,按先喷基础后喷墙,最后拱部顺序;由下向上呈螺旋状轨迹移动,螺旋轨迹直径200mm—300mm,一圈压半圈,对一些凹凸不平的特殊岩面,应先凹后凸,至下而上分段喷射。
喷射工作开始后,严禁将喷射枪头对准人员,喷射中突然发生堵塞故障时,喷射手应紧握喷头并将喷口朝下。
4、喷射质量
喷射前必须清洗岩帮,清理浮矸,喷射均匀,无裂隙,无“穿裙赤脚”现象。
三、架棚支护
U29型钢棚支护施工流程:
交接班→安全检查→画轮廓线→打眼→装药放炮→敲帮问顶→临时支护→挖腿窝→安装棚腿→安装顶梁→校棚→挂网→标帮接顶→进入下一循环→文明施工。
①掘进断面达到设计要求并经安全检查无隐患后,进行架棚支护。
②待拉中腰线确定柱腿深度挖柱窝,将两侧棚腿按650mm棚距立起,并注锚杆使棚腿与之固定,将网片固定在棚梁上,由工作面4人将棚梁抬起,先将一侧的搭接400mm用卡栏连接。
再将另一侧棚梁用卡栏连接,将钢棚放置在设计位置。
③棚子架好后,拉中腰线调整棚子的前倾后仰及迈步。
然后将拉杆安装完毕后挂网,然后用半圆木、木楔将钢棚、网片与顶板接顶楔紧。
四、浇筑砼支护
砼浇筑施工流程:
交接班→安全检查→立碹胎→校核碹胎尺寸→验收碹胎→安装模板→浇筑砼→文明施工。
工业广场设料场,JS—750型搅拌机两台,HPD1200B型自动计量系统,浇筑砼段使用无轨胶轮车运输混凝土人工浇注入模。
砼入模后风动震动棒捣固,混凝土强度等级为C25。
立模:
砼支护段采用20#槽钢整体拱架,墙模板规格为1500×200×50mm型钢模板,拱部模板规格为1500×100×50mm型钢模板,浇注时两侧要对称浇筑,并每浇注300mm用风动振捣棒捣固密实,砌碹砼强度等级为C25。
C25混凝土重量配合比为:
水泥:
砂子:
石子:
水:
防冻剂=100Kg:
181Kg:
366Kg:
49Kg:
10Kg。
浇注砼顺序:
浇筑砼前,要先清理模板上的泥土及杂物,按设计配合比搅拌好混凝土。
浇筑时混凝土的浇筑应分层均匀地进行,其分层厚度一般以300mm为宜。
混凝土振捣时,振动棒距模板70mm,不得振动模板,振捣器的插入深度必须超过下一层混凝土50mm,必须随浇随捣;
浇筑砼前,碹胎与模板应符合以下要求:
(1)砌墙前,应检查碹胎与模板,其规格与质量不合格的不准使用;待碹胎组立固定好后,从拱基线开始随着钢模板的安装,砼对称入模,振捣。
(2)模板在使用前应用废机油涂抹并将模面清理干净。
严禁使用变形、损坏的碹胎与模板,碹胎必须编号。
(3)按中腰线架设碹胎,必须牢固可靠,并应按以下要求架设:
a、胎腿与胎拱之间的接口要对齐并用螺丝固定牢固无缝,不能歪扭;
b、相邻碹胎间距中对中1.5m,相邻碹胎之间必须用拉杆连接(拉杆长度定为1300mm,拉杆要固定好保证两碹胎之间的距离为1500mm)。
c、碹胎的模板应随浇随放并摆放平整。
模面不平整处,可用木楔垫平,对接要齐,对缝应严密、平整不漏浆。
(4)必须将工作平台搭设牢固;
(5)拱部浇筑砼必须按照以下规定进行:
a、应从两侧墙对称向拱顶方向进行浇筑;
b、冒顶过高时,拱顶与巷壁之间必须用不燃性材料填实。
c、封顶时应在拱顶中心由外向里合口。
当合口处为300㎜宽时,人工将工作面迎面处与工作台同一水平位置,挖出一个人能站立且可将砼送入封口处的工作平台,然后将砼送入振捣之封口。
第四章施工工艺
第一节施工方法
一、施工工艺:
本巷道采用普通钻爆法光面爆破锚网喷支护施工,围岩稳定时采用预留光爆层周边眼二次装药起爆,围岩条件破碎时采用修边掘进。
二、掘进设备:
YT-28型风钻,Φ22mm中空六角钢钎杆,Φ42mm“一”字型钻头,Φ35×200g,三级煤矿许用乳化炸药,Ⅰ~Ⅴ段毫秒延期电雷管,FD-150D矿用发爆器,采用WFC-3.0,防爆柴油机无轨胶轮车出矸,装岩机装岩,人工配合装矸,运至地面进行翻矸,用自卸式汽车运至矿方指定地点。
三、施工顺序:
打眼→装药爆破→敲帮问顶→临时支护→耙矸→架棚→挂网→文明施工。
第二节凿岩方式
①、钻眼前应该先进行敲帮问顶工作,检查围岩的稳定情况。
②、按巷中腰线画出巷道掘进轮廓线,按爆破图表定出眼位,上下部同时布置。
③、使用YT-28型风钻,2.0m长的六角中空钢钻杆,φ42一字型合金钢钻头进行打眼。
④、打眼应严格控制周边眼的角度和眼距。
⑤、钻眼过程中钻杆要垂直工作面,各炮眼要平行,钻眼过程中,严禁操作人员站在钻杆下以免断钎伤人。
⑥钻眼完毕,要用压风扫孔,吹净眼内岩粉。
第三节爆破作业
一、装药结构说明:
掏槽、辅助、底眼采用正向装药结构,炮眼用水炮泥和炮泥封孔,周边眼采用单段空气柱装药方式,炮眼封泥长度不低于0.6m。
爆破采用分次装药,分次起爆。
根据炮眼布置,一次最大炸药起爆量为40.2kg。
三、爆破材料说明:
炸药采用矿用三级煤矿许用乳化炸药,φ35×200g;雷管采用Ⅰ~Ⅴ段煤矿许用毫秒延期电雷管。
四、装药:
装药前要用高压风冲洗炮眼,严格按照爆破图表及爆破说明书装药,装药前要要将迎头20米范围内的电源切断,装药时严禁从事其它与装药的无关工作,每装一个炮眼后要将雷管脚线扭结短路并悬空。
五、联线:
装药完毕后,班长协助爆破员联线,联线方式为串并联,采用铜芯塑料爆破母线,最后由爆破员连接母线,并由迎头向外敷设至警戒线外。
六、爆破:
爆破前必须将巷道内所有电源全部切断,掩护好工作面所有的设备,人员撤离到距爆破点以外安全地点躲避,并对各个通过口布置放炮警戒线后,班长清点人数,确认无误下达爆破命令,爆破工接到接到起爆命令后,必须发出警号爆破,至少在等5s,连接发爆器充电,实施放炮。
装药结构示意图
第四节装、运岩方式
一、装岩方式
1、耙岩:
在岩巷施工过程中,采用P-60D型耙斗装岩机装岩。
耙斗回头轮的锚桩固定,软岩或破碎带时在迎头打设锚杆固定,锚杆孔深度不小于1米用两支CK2335锚固剂锚固,岩石较稳定普氏系数5以上时,打锚桩固定,锚桩长度800~1000mm,锚桩孔深度500mm以上,角度与巷道轴线夹角大于45°。
2、耙斗机固定:
耙斗机除用自身卡轨齐卡紧轨道外,前端两个轮子还需用不小于5分的钢丝绳打上绳卡固定在轨道上,巷道坡度超过5°时,需在底板打住2根∮18×1800mm锚杆做地锚,并用5分钢丝绳套上卡将耙斗机固定在底板上。
耙装机机身上方装岩槽上两侧应安设封闭式挡绳栏,耙装机距迎头最大距离为25m,最小距离为5m。
3、耙斗机检查:
耙斗机严禁带毛刺使用,接班后跟班机电工必须对钢丝绳进行检查,确认无安全隐患后,方可使用。
耙斗司机在操作过程中必须时刻观察钢丝绳磨损情况,发现有毛刺时,必须立即跟换,预防钢丝绳摩擦产生火花,引起瓦斯事故。
4、在煤巷或半煤岩巷中采用装岩机装岩。
二、运输方式
运输方式:
出碴采用P-60D型耙斗装岩机装至无轨胶轮车内运至地面。
第五节管线及轨道敷设
在掘进施工中所敷设的电缆、风水管路、风筒等均应按断面图中规定的位置要求吊挂牢固整齐。
电缆勾每隔1000mm一个,电缆垂度不超过50mm。
水管要接口严密,不得出现漏水现象,水管距迎头20m范围内使用一寸胶管,20m外使用铁管,要随工作面前进及时延长,风管距迎头20m范围内使用2寸胶管,20m外使用钢管,要随工作面前进及时延长,以备迎头正常用水。
风筒要环环吊挂,风筒口距迎头岩巷不超过10m,煤巷不超过5m。
第五章劳动组织及主要技术经济指标
第一节经济技术指标表
序号
项目
单位
指标
三掘
1
工作面在册人数
个
57
2
每班出勤人数
个
15
3
出勤率
%
85
4
循环进度
m
1.6
5
效率
m/工
0.1
6
月循环次数
个
51
7
月进度
m
81.6
8
循环率
%
85
9
锚杆消耗
根/m
16.25
10
树脂药卷消耗
卷/m
32.5
11
金属网消耗
m2/m
12
12
炸药消耗
Kg/m
24
13
雷管消耗
个/m
57.5
第二节劳动组织
采用“三掘”三八作业制组织生产,每个掘进班放炮进尺达1.5m,三班完成4.5m的掘进进尺,月进尺135m/月;本巷道施工完后再喷浆成巷。
序号
施工人员
掘进班
备注
1
班长
1
2
验收员
1
3
打眼工
3
兼职
4
把钎工
2
兼职
5
耙斗司机
1
胶轮车司机
1
7
跟班机电工
1
合计
10
第三节循环作业图表
循环作业图表
序
号
工
序
时
间
1
2
3
4
5
6
7
8
备注
1
交接班
20
掘
进
班
循
环
图
表
2
安全检查
20
3
打眼
160
4
装放炮
30
5
放炮通风
30
6
临时支护
20
7
耙岩出矸
280
8
永久支护
180
9
文明施工
20
第六章生产辅助系统
一、风量计算
施工过程中,采用压入式通风,局部通风机按设在1#联络巷,最长供风距离100米。
为了保证工作面的风量充足,选用双电源2台FBDNO5.6×11型对旋风机,以确保工作面正常供风需要。
两型号风机各1台运转1台备用。
选用一趟Φ600mm阻燃胶质风筒,风筒采用铁橛子8#铅丝悬挂。
1、掘进工作面需风量计算:
QI
每一个独立通风的掘进工作面实际需要风量,应按工作面同时作业最多人数,排除炮烟以及风速等规定分别计算,并选取其中的最大值。
(1)按人数计算
QI=4N=4×30=120m3/min
式中:
N—掘进工作面同时工作的最多人数。
(2)按工作面爆破后排烟计算
QI=7.8/t3√AS2L2=212m3/min=3.53m3/s
A——一次爆破最大炸药量,26.8Kg;
S——掘进断面积,17.2m2;
L——炮烟稀释安全长度,取L=200m;
t——放炮后通风时间,25min;
(3)按《规程》中规定风速校验
按最低风速验算Q岩≥9S=9×17.2=155m3/min
按最高风速验算QI≤240S=240×17.2=4128m3/min
式中:
S掘——17.2m2
通过以上计算212m3/min应作为掘进工作面的需风量。
即:
QI=212m3/min=3.53m3/S
2、局扇选型
(1)计算局扇的需风量QJ
QJ=PQI=3.53×1.3=4.59m3/S
式中:
P—风量损失系数,取P=1.3
(2)计算局部通风机全风压hft
hft=RQJQI=62.2×3.53×4.59=1008Pa
R=R摩+R接+R弯+R出=62.2N.S2/m8
R——风筒总风阻;
R摩——摩擦风阻;
R接——风筒接头风阻;
R弯——风筒拐弯风阻;
R出——风筒出口风阻。
1)计算风筒的摩擦风阻R摩
R摩=6.5αL/d5=25NS2/m8(α=0.003L=100d=0.6)
2)计算风筒的接头风阻R接
R接=nξ接r/2s2=11NS2/m8(n=10ξ接=0.13r=1.29s=0.28)
3)计算风筒的拐弯风阻R弯
R弯=Σξ弯r/2s2=18NS2/m8(Σ=2ξ弯=1.1r=1.29s=0.28)
4)计算风筒的出口风阻R出
R出=ξ出r/2s2=8.2NS2/m8(ξ出=1r=1.29s=0.28)
根据已计算的QJ=3.53m3/S,HJ=1008Pa,对照山西巨龙风机有限公司FBD系列风机的特性曲线,选取FBDNo6型2×11KW对旋局扇,当工作风压在1008Pa时,可送风6.5m3/S,满足工作面的最大用风需求。
故选取FBDNO56.3/2×11型对旋风机可满足施工需要。
附:
FBDNO56.3/2×11风机技术参数和装置性能曲线
FBDNO56.3/2×11对旋风机技术参数
风量:
250~360(m3/min)
全压:
450~3650(Pa)
效率:
小于85%
故FBDNO56.3/2×11型局扇现可满足施工需要。
附图:
通风系统示意图
二、运输系统
物料运输:
地面→副斜井→一水平辅运大巷→1#联络巷→胶带大巷→避难硐室→工作面
出矸:
工作面→胶带大巷→1#联络巷→750溜子
采用防爆柴油机无轨胶轮车出矸,P-60D耙斗机装岩石,运至1#联络巷750溜子。
三、压风
压风机站安装4台GA110—7.5型空压机,总供风能力为80m3/min。
正常施工时,2台工作,2台备用,压风不足时,4台同时启动。
井筒敷设Ф125mm的压风管一趟。
压风管路铺设必须达到标准,吊挂在巷道左侧,严禁有漏风现象。
四、给排水
井巷敷设Ф125mm的供水管一趟,以满足井下用水需要。
井巷敷设Ф125mm的排水管一趟。
低洼处设积水坑,使用潜水泵接到管路内排至一水平回风巷水仓,排至地面。
五、照明
工作面照明采用井巷综合保护及防爆灯;每人配备一盏矿灯。
六、通讯
在工作面后50m位置安设一部本质安全型防爆电话,实现井下与地面项目部各部门的联络。
七、供电系统
井下电源由华胜35KV变电所引至井下临时变电所。
主要用于通风、排水、实现双回路供电。
八、防尘系统
采取防尘风机、湿式凿岩、冲洗岩帮、出煤出矸洒水等综合防尘措施。
距工作面50m左右安装设一道防尘帘,距工作面100m左右安设一道净化水幕,并随工作面推进逐步前移。
九、安全监测系统
一、便携式甲烷报警仪的配备和使用:
1、队长、技术员及项目部管理人员下井时必须携带便携式甲烷报警仪,对其分管范围内的甲烷进行不间断的监测,如有报警现象(甲烷报警点为1%)必须进行处理。
2、当班的班组长下井时必须携带便携式甲烷报警仪,当报警时,停止工作,进行处理。
3、机电流动电钳工下井担负机电维修工作时,必须携带便携式甲烷报警仪,在检修工作地点20m范围内检查甲烷气体浓度,有报警现象时,不得通电或检修。
4、便携式甲烷报警仪每7天必须使用校准气样和空气样调校1次。
二、瓦斯监测监控系统
1、掘进工作面以及回风巷必须安装安全监控系统,监控系统必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。
其监控分站和传感器的设置应严格执行《煤矿安全规程》中的有关规定。
2、距工作面5m和距回风口15m设置瓦斯传感器,报警浓度≥1.0%CH4,断电浓度≥0.8%CH4,复电浓度<0.8%CH4,3、甲烷传感器应布置在巷道的上方,垂直悬挂,距顶板不得大于300mm,距巷帮不得小于200mm。
3、安全监控设备必须定期进行调试、校正,每月至少1次。
第七章质量标准化及保证措施
严格按照《煤矿井巷工程质量验收标准》(MT5009-94)控制各分项工程的施工质量,确保质量优良。
基岩段宽度(中线至任一帮距离)-50~+200mm为合格品,0~+200mm为优良品,(无中线测全宽)-50~+250mm为合格品,0~+250mm为优良品;高度(腰线至顶、底板距离)-50~+200mm为合格品,0~+200mm为优良品,(无腰线测全高)-50~+250mm为合格品,0~+250mm为优良品;在掘进时要搞好光面爆破。
第八章安全技术措施
第一节施工准备
1、施工前,由技术人员编写,审批后传达到每位职工,传达后进行考试、签字,成绩合格方可下井作业。
不合格的人员必须补考,补考合格后再下井作业。
轮休或请假的人员上岗前必须进行学习,并考试合格。
干部工人学习、考试成绩分别登记在《掘进作业规程》学习考试记录表上。
2、施工前,测量组按照设计要求,标定好中腰线,施工单位严格按线施工。
3、开口前,必须并将各种管路、电缆落地用旧木板掩护好。
4、开口前,应提前按设计要求,安设局部通风机接好风筒,准备各种支护材料。
第二节打眼措施
1、打眼工作人员必须精力高度集中,加强自保和互保意识,预防钻机偏倒,拆钎伤人事故发生。
2、把钎工应随时清找工作面的危岩,浮石,清除安全隐患。
3、风,水带的快速接头阀门必须拧紧,扎牢实,预防松动脱落伤人。
4、停止打眼,不需用风,水时,及时关闭风,水总阀门。
第三节顶板管理
1、掘进工作面严禁空顶作业。
靠近掘进工作面10m内的支护,在爆破前必须检查。
2、掘进中,施工人员应坚持经常性的敲帮问顶制度,特别是在打眼定炮、安注锚杆过程中应清除危岩、排除隐患。
3、找顶工作必须遵守下列规定:
(1)、找顶工作应有2名有经验的人员担