+763SA5回风上山作业规程修订.docx
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+763SA5回风上山作业规程修订
第一章概况
第一节编写依据
一、五宫煤矿《初步设计》、《煤矿安全规程》以及有关法律法规,技术规范等。
二、五宫煤矿地质报告
第二节巷道布置
一、巷道名称:
本《作业规程》掘进的巷道为+763m水平--+806m水平回风上山。
二、掘进目的及用途:
掘进目的是服务SA5煤层东翼采煤工作面的回风、行人等需要。
三、巷道设计长度和服务年限:
回风上山设计长度:
91m。
工程量共计:
98m。
服务年限:
5年。
四、预计开、竣工时间:
按工程进度要求:
本工作面自2012年6月份开工,预计2012年7月30日竣工。
第二章地面相对位置及水文地质情况
第一节地面相对对位置及邻近采区开采情况
巷道相应的地面位置、标高、区域内的水体和建、构筑物对工程的影响
巷道相应的地面位置由西向东穿过工业广场,开口位置在地面工业广场东面山体下。
SA5煤层地面出露头标高为944.5~1005米,位置在主井口以北偏东180米处,附近为工业广场,对掘进工程无影响。
巷道与邻近煤岩层、邻近巷道的层间关系,附近已有的采掘情况对工程的影响
东一石门从北向南依次揭露SA3煤层、SA4煤层和SA5三个煤层,由南向北揭露SA2煤层,+806mSA5煤层,南侧为本水平南巷,下一水平为+763mSA5煤层水平,其+820水平以上为采空区,本水平内东一石门以西85m为原+806m东一回风石门。
邻近煤岩层、巷道及采掘情况对工程的影响主要是瓦斯涌出量增大、压力增大、详见井上下对照表。
老空区的水、火、瓦斯对工程的影响
加大了掘进工作面受水灾、火灾威胁,较上一水平相比,瓦斯含量增大、涌出量增大。
井上下对照关系表
水平、采区
东翼采区+806水平
工程名称
+763m-+806m水平SA5东翼轨道上山
地面标高
+961.5m~+1050m
井下标高
+806m
地面的相对位置建筑物、小井及其它
地面井筒标高为+961.5m,立井口以北偏东方面为SA3~SA5煤层出露头塌埳处,标高为+944.5m,其附近为工业广场群,西临运输轨道。
井下相对位置对掘进巷道的影响
巷道开口位置位于+763m东一石门以东167m处的SA5煤层北巷底板处,巷道沿煤层走向掘进+763m到+806m均为实体,对掘进工作没有影响。
邻近采掘进情况对掘进巷道的影响
SA5煤层西临东一石门,以北29.6m揭露SA3煤层,以南为实体未揭露,因此附近的巷道对掘进巷道的影响不大。
第二节煤(岩)层的赋存特征
一、煤(岩)层产状、厚度、结构、坚固系数。
煤岩层产状、厚度、结构、坚固系数、预计巷道揭露的各煤层间距,顶底板岩性及特征分析
SA5煤层走向72~74°,倾向162°,SA3~SA5煤层间距为29.6m,煤层坚固性系数f=2~4,煤质较为坚硬。
巷道瓦斯涌出量、瓦斯突出倾向、煤层自然发火倾向、煤尘爆炸指数、地温
煤层特征情况表(SA5煤层):
指标
参数
备注
煤层厚度(最大~最小/平均)
11~16m/平均为14.0m
断层范围内的煤厚变化很大
煤层倾角(最大~最小/平均)
78~810/平均为790
煤层硬度
坚固性系数f=2~3
煤层层理(发育程度)
中等发育,层理清晰
煤层节理(发育程度)
发育不良,节理不清
自然发火期
3~6个月
煤层中的绝对瓦斯涌出量
1.02m3/min
相对瓦斯涌出量
46.7m3/t
煤尘爆炸指数
40.46
地温
平均为12.7
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
粉沙岩、沙砾岩
f=4~6
12.5m
稳定
直接顶
碳质页岩、泥岩
f=2~6
0.6m
稳定
伪顶
碳泥岩、页岩
f=2~4
0.2~0.4m
不稳定
底板
直接底
泥质页岩、泥岩
f=1~3
0.4~0.6m
极不稳定
基本底
粉沙岩、泥页
f=4~6
2.5~9m
中等稳定
综合柱状图
地层名称
层厚
柱状
层号
煤岩层名称
岩石特性描述
备注
SA5煤层
顶板
底板
基本顶
基本底
14.0m
12.5
2.5~9
1
2
3
4
5
南五号
直接顶伪顶
直接底伪底
基本顶以粉沙岩为主,较为稳定,底板以泥岩为主,遇水风化,不稳定
SA5煤层底板是SA4号煤层顶板。
附:
煤(岩)综合柱状图。
第三节地质构造
煤(岩)层产状要素(走向、倾向、倾角),断层、褶曲、火成岩侵入的岩墙、岩床,陷落柱,导水性及其控制程度
煤(岩)层产状要素见煤(岩)层特征表,断层情况见下表。
断层情况表
编号
断层名称
性质
走向
倾向
倾角
落差
对工程的影响
f2、
逆断层
断裂
40~500
NE
450
17m
矿山压力增大,瓦斯涌出量增大。
f3
逆断层
断裂
60~700
NE
750
20m
第四节水文地质
由于地形、地质因素,五宫河、四宫河及井田东西两条沟对井下涌水补给影响不大,井下水主要来源于烧变岩厚煤层裂隙水,烧变岩含水是由近两年灭火工程处为灭火而大量注水的渗入、煤层裂隙水和烧变岩含水较小,而老塘、采空区有有局部积水,但对矿井开采影响不大,巷道掘进过程中正常涌水量3.6m/h,最大涌出量4.3m/h。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
巷道布置:
层位、水平标高、断面、工程量、中腰线、开口的位置、方位角
巷道布置在+763m水平东一石门东翼SA5煤层底板处--+806m水平东一石门东翼SA5煤门处,东西走向斜长84m,角度30°,总工程量98m,掘进断面为5.8㎡,净断面为5.5㎡,工程量568m3,锚网喷浆支护,中腰线由矿技术科放定,严格按中腰线施工,开口位置在SA5煤层底板处,方位角为251°28’02”。
为施工安全当上山掘进40m时在上山的右侧打宽2m、高1.8m、深1.2m的躲避硐1个。
附:
上山设计平面图、剖面图、开口交岔点施工平面图(见图一)
第二节支护设计
巷道围岩性质及支护形式:
巷道周围由顶、底板和煤层组成,岩性顶板稳定而底板不稳定,煤层的坚固系数为f=2~4,属比较稳定煤层,根据稳定特征选择支护方式为锚网喷浆支护、临时支护方式根据设计,工作面的临时支护方式有两种:
一是打不挂网的临时锚杆,所需材料与锚杆支护相同,临时锚杆的排间距为700mm,其数量为顶部3个,帮部2×2个。
二是打前探梁,前探梁由30mm元钢制成,长度3.5m,使用时一端插入煤(岩)层中,一端穿在巷道顶部上在锚杆上的吊环内且进行固定。
梁上用50mm厚木板背死。
另外巷道施工过程中按要求在巷道顶部每隔5米打1个6.5米深的锚索,如果遇到巷道交叉口或地质构造带时必须按要求增加锚索数量。
锚索索体材料为高强度低松弛钢绞线,锚索直径为22mm,极限拉断力为554KN,延伸率5%,锚索预紧力为250KN,锚索长度6.5m头部设有树脂锚固剂搅拌头,锚索尾部配有高强度锚具。
锚索托板为400mm*400mm*10mm高强度托板;锚索均采用树脂加长锚固。
一、巷道断面:
项目
岩
别
长
度
坡
度
中线方位
腰线位置
断面
支护材料消耗
形状
毛断面
m2
净
断
面
锚
杆
根
/m
细砂
Kg
/m
水泥
Kg
/m
速
凝
剂
kg
/m
锚网
m²/m
特
征
SA5煤层
98
m
30°
251°28’2”
沿巷道底板上
1.0
米
圆弧拱形
5.8
5.5
14
1
300
12
7.5
该工程巷道上山均为锚喷支护,断面形状为圆弧拱形,净断面5.8m2。
附巷道施工断面图(见图二)
二、支护方式
(一)、临时支护:
打前探梁和临时锚杆支护。
(二)、永久支护:
该工程巷道均为锚网喷浆支护。
支护参数表:
围岩
类别
断面积
(㎡)
设计掘进
尺寸(㎜)
支护方式
喷
射
厚
度
㎜
锚杆
净
周
长
m
净
设计
掘进
宽
高
外露
长度
㎜
排列
方式
㎜
间排
距
㎜
锚深
㎜
直径
㎜
2—4
5.5
5.8
2600
2350
喷混凝土
70
≤50
矩形
700
1550
16
6.6
第三节支护工艺
一、支护材料:
1、锚杆及锚固剂:
根据设计要求,锚杆采用直径Ø16㎜的金属锚杆,长度为1.6米,每根锚杆使用1根树脂锚固剂,锚杆的外露长度为30~50㎜;托板由厚6㎜、150㎜×150㎜的正方形钢板制成。
树脂锚固剂型号为CK2350型
2、混凝土:
喷射混凝土0.8㎜水洗砂按配比为水泥:
沙子=1:
4,搅拌机搅拌而成。
混凝土标号150。
3、速凝剂型号为J85型,掺入量为水泥质量的4%,速凝剂必须在喷浆机的上料口随喷随掺入,不得提前掺入混凝土内。
4、对所用的水泥、沙子和速凝剂要分类存放在井口附近,水泥和速凝剂的存量不要太多,以防长时间存放受潮失效。
二、锚杆安装工艺
1.打锚杆眼
⑴首先要认真敲帮问顶,确认安全后方可进行打眼工作。
⑵打眼前,要根据中腰线检查巷道断面的规格是否符合要求。
不符合要求时,必须处理。
⑶打锚杆眼使用软岩中用电煤钻,硬岩中用锚杆机打眼时要先送水、后送风,停锚杆机时要先停风,后停水。
⑷打眼深度为1.55米,锚杆外露长度为30~50㎜,与岩壁尽量垂直,夹角不小于75°,打完眼后要将眼内清理干净。
2.安装锚杆
⑴装树脂药卷前,先用锚杆插入孔内试探锚杆深度,看孔深是否符合要求,孔深不够时,应重新打眼达到要求为止。
⑵安装锚杆时,先把树脂药卷按规定的数量装入眼内,随后插入锚杆,此时,安好连接套,插入电煤钻,启动电钻慢慢推进到眼底,搅拌20~30S停钻,卸下电钻,待5min后方可卸下连接套。
15min后,上好托板,将螺母拧紧。
⑶锚杆的托板要紧贴岩壁,如岩壁不平时,先用十字镐凿平,再安装锚杆。
⑷锚杆的锚固力不得低于50KN/根。
三、喷射混凝土
1.喷射混凝土前的准备工作:
⑴检查待喷巷道内的所有锚杆是否合格,无问题时方可进行喷射工作。
⑵清理待喷巷道内的杂物,矸石等,固定好喷浆机。
输料管路要摆平直不得有急弯,接头要严密不得漏风。
⑶检查喷浆机是否完好、摩擦板是否禁固、有无漏风等,无问题时方可进行喷射工作。
⑷检查风、水压是否符合要求,风压应控制在0.2~0.38Mpa,水压应控制在0.25Mpa。
2.混凝土配比为水泥:
沙子=1:
4,水泥标号不低于425号。
3.采用机械拌料,配比符合要求。
4.为保证喷浆厚度和表面光滑,必须挂线喷浆,即在巷道顶板和巷道两帮分别按巷道设计净高,净宽挂好三条线,作为检查巷道规格和喷浆厚度的依据。
5.喷浆前要用压风与水将巷道帮顶冲刷干净,并将风筒电缆和其他设备保护好。
6.喷浆手在喷浆前必须戴上胶皮手套,防尘口罩、防护眼镜、雨衣和雨裤。
7.喷射中,一人掌握喷枪,一人协同移动输料管,胶管不得出现直角弯。
持枪者要一手紧握喷枪、掌握喷射方向,一手握住进水阀门,控制水量大小,严禁枪口对向其它工作人员,喷射时要通过调节水阀门控制合适的水灰比(0.4~0.5)。
8.喷枪与受喷面要基本垂直,最小不得小于75°,喷枪与受喷面的距离以1.0~1.2m为宜。
9.喷枪操作时,应使喷头沿螺旋形轨迹(1—1.5m)运行,一圈压半圈(圈经200㎜)并均匀缓慢移动。
10.喷射顺序为光下后上,先墙后拱,先凹后凸。
喷墙时一次喷厚60~80㎜,喷拱时一次喷厚30~40㎜,间歇时间为15~30min。
11.加入速凝剂,必须随喷随掺,不得提前掺入料中。
12.喷射混凝土必须洒水养护,要求每天洒水2次,养护时间不少于28d。
13.两帮必须控出不少于100㎜深的基础,防止出现“穿裙子”现象。
14.对于渗水或漏水地段,宜采用排、堵的方式来解决。
用导水管把水集中导出,当混凝土形成强度后,再用砂浆封孔。
15.在松散破碎和膨胀性围岩中进行锚喷作业时,必须注意以下几点:
⑴严禁同高压水冲洗围岩,必要时可用压风冲洗。
⑵放炮后及时喷射混凝土50㎜,水泥标号不低于500号。
⑶喷完混凝土后到放炮时间必须间隔4h以上。
⑷必须挂网,同时缩小锚杆间排距进行支护。
16.正在喷浆的回弹料,可回收后掺入新料中,但掺量不得超过30%,也可灌水沟、台阶等。
17.喷射混凝土的回弹率的规定:
拱部不大于25%,两帮不大于15%。
18.为了减少喷射混凝土的收缩裂缝,应使用潮湿的中粗砂,控制水泥用量,严格掌握水灰比,喷射厚度不得低于50㎜。
19.严格执行开机顺序,开机时必须先给水,后开风,再开机,最后上料,停机时,必须先停料,后停机,再关水,最后停风。
第四节巷道排水沟
水沟规格为宽×深=200×200mm,采用混凝土浇筑。
第五节巷道管线布置
在掘进施工中,所敷设的电缆、水管、风筒等均应按断面图中规定的位置吊挂牢固整齐。
水管接头要严密,不得漏水。
供水管采用Ø50mm钢管,距工作面20m范围内使用1寸胶管。
风筒使用直径500mm的软胶“双抗”风筒,吊挂平直,逢环必挂不得漏风,风筒出口到工作面的距离不得超过5m。
第四章施工工艺
第一节施工方法
本巷道采用人工打眼爆破一次性施工成巷。
第二节凿岩方式
打眼使用风煤钻和风镐,岩石巷道采用空气式凿岩机。
施工设备与供电情况表
序号
机械、钻具名称
型号
数量
动力
配套方式
备注
1
矿用凿岩机
ZY—37
1
空压机
高压风管
2
风煤钻
FZ-5.0
1
空压机
高压风管
3
锚杆钻机
FBD—2.4
1
空压机
联接压风管路
4
煤电钻综合保护
ZZ8L-2.5/4DDZ
1
真空开关
激光用
5
麻花钻杆
1.2m、1.5m
2*1
风煤钻带动
钻头
7
岩石钻头
YZ—38
38mm
锚杆机带动
附:
设备布置图(略)
第三节爆破作业
一、爆破条件:
岩石性质,巷道断面、通风方式、瓦斯含量、掏槽方式,周边上眼与设计轮廓线关系,循环进度,炸药种类,雷管型号,炮眼利用率,炸药、雷管消耗量
附:
炮眼布置图及爆破说明书(见图三)
第四节装载与运输
一、装岩方式;
巷道掘进中,工作面使用人工攉煤,溜槽运输。
二、运输方式:
回风上山使用溜槽掘进出煤,平巷装矿车后人工推车至+763SA5运输巷。
蓄电瓶机车运输至+763m暗斜井井底车场,绞车提升至+820m水平车场,人工装罐后绞车提升出井。
第五节设备及工具配备
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
1
凿岩机(煤电钻)
台
2
2
风煤钻
FMZ—50
台
2
3
麻花钻杆
根
1
4
钻头
个
15×3
5
局扇
FBDQ-5.5
台
2
6
风筒
Φ500
米
150
7
煤电钻综合保护
ZZ8L-2.5/4DDZ
台
1
设置检漏继电器一台
8
真空开关
ZZ8L-80、
台
4
9
橡套电缆
XD-6、16
米
150
10
矿用工字钢
KG-9
Kg/m
17.9
11
木材
M3
0.1m3/m
12
溜槽
1.2*1.0
m/m
1.2
13
发爆器
FBQ-50
台
1
14
工具
把
10
15
锚杆钻机
FBD—2.4
台
1
16
锚杆
MG—1.6
根/米
14
17
金属网
7×1.2m2
张/米
1
第五章生产系统
第一节掘进通风
施工过程中采用压入式通风方式,局部通风机安设在距回风口不小于10m的新鲜风流中。
一、掘进工作面需要风量:
1、按工作面同时工作的最多人数计算:
Q掘人数=4NK=4×8×1.25=40m3/min
式中:
4—每人每分钟应供给的最低风量,m3/min;
N—工作面最多人数8个;
K—工作面风量备用系数取值1.25。
2、按瓦斯(二氧化碳)绝对涌出量计算:
煤巷掘进工作面的绝对瓦斯涌出量:
根据2010年瓦斯等级鉴定结果806SA5掘进为0.79m³/min、763SA3掘进为1.02m³/min,806水平上部820水平已回采加上边掘边抽故绝对瓦斯涌出量较低,根据上述情况取该掘进工作面的绝对瓦斯涌出量为1.02m3/min,且实行边掘边抽。
则掘进工作面的风量:
Q掘CH4=100×CH4×K=100×1.02×1.8=183.6m3/min
式中:
100—巷道风流中瓦斯浓度不超过1%所换算的算数。
CH4—工作面瓦斯绝对涌出量1.02m3/min;
K—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数1.8。
3、按掘进工作面一次放炮最大装药量计算:
Q掘炸药=25A=25×5.2=130m3/min
式中:
25—每公斤炸药放炮所需要风量,m3/min;
A—掘进工作面一次放炮使用的最大装药量5.2Kg。
(注:
采用风镐掘进时,故不作计算。
)
4、按掘进工作面局部通风机吸风量计算:
Q局=Q吸×I=200×1×95%=190m3/min
式中:
Q吸—5.5KW局部通风机对旋吸风量,m3/min;
I—掘进工作面同时通风的局部通风机台数1台;
K—风机利用率95%
5、按风量验算
190m3/min>183.6m3/min(最大瓦斯涌出量),该风机符合工作面用风量。
6、按风速进行验算:
(1)、按最低风速验算掘进工作面最小风量:
Q低≥60×0.25S=15×5.23=79.4m3/min
(2)、按最高风速验算掘进工作面最大风量:
Q高<60×4S=240×5.23=1269.6m3/min
7、经验算掘进工作面取值190m3/min,符合《煤矿安全规程》规定的风速,即Q低<Q取<Q高。
根据以上计算,工作面实际最大需风量是190m3/min,符合《煤矿安全规程》规定的要求,故选择FBDNO4/2×5.5型风机,该风机供风量为210-360m3/min,配备直径500毫米胶质阻燃风筒即可满足设计要求。
二、局部通风机型号及安装规定:
1、局部通风机型号:
选用FBDNO2.5-2×5.50型对旋式局部通风机,在+763东一石门SA5煤层东翼运输巷距离通风孔大于10m处安装,通过500mm孔径的通风孔向轨道上山掘进工作面供风,风筒转弯处必须设置弯筒等导风装置,选用500mm孔径的风筒直接向工作面供风。
2、安装位置在新鲜进风全风压巷道内,距回风口大于10米的地点。
3、局部通风机距离轨面0.3米以上;
4、风机与风嘴之间必须有衬垫。
5、使用新型局部通风机必须安有消音器。
6、风筒选用直径为500毫米阻燃、抗静电风筒。
必须逢环必挂,并挂平、挂直。
风筒转弯处设弯头,不能拐死弯,风筒接头必须采用正接反边,异径风筒由大到小必须有过渡接。
7、风筒口到掘进迎头的距离不大于5米。
8、风机及风筒的管理和使用落实专人,挂牌管理,每天必须检查一次局部通风机运行状况和吊挂情况,发现问题及时处理,保证局部扇风机24小时连续运转,保证迎头有足够风量。
9、回风路线:
工作面迎头→回风立眼上→+806SA5回风巷→+806SA3回风巷→回风暗斜井→回风立眼→地面。
附:
通风系统示意图(见图四)
第二节监测监控
一、便携式甲烷报警仪的配备和使用:
1、矿下井管理人员、技术员、爆破工、班(组)长和流动电钳工等下井时都必须携带甲烷报警仪,对所经过的路线和地点随时进行瓦斯检测。
2、放炮员每次放炮都必须进行“一炮三检”工作,且作好记录;班(组)长应把报警仪常开悬挂在掘进工作面5M范围内,无风筒一侧,随时对工作地点进行瓦斯检测;电钳工在检修地点附近20m范围内检查甲烷气体浓度,有报警信号时,必须停止作业,进行处理。
3、在迎头和回风巷内按规定安设瓦斯探头,在风筒的风机处安设断电和闭锁装置。
二、甲烷传感器的配备和使用
掘进工作面采用KJ90型瓦斯监控系统,甲烷传感型号登记上册,按规定校验,通过井下监控3#分站与我矿KJ90安全监控系统相联。
在掘进工作面迎头分别安设甲烷传感器。
甲烷传感器距工作面不得大于5m,且应有防炮崩措施,具体布置在巷道上方,垂直悬挂,距顶板不得大于300mm,距巷帮不得小于200mm,且该处巷道顶板要坚固,无淋水,不得悬挂在风筒出风口和风筒漏风处。
按照《煤矿安全规程》规定,报警浓度设为1%CH4,断电浓度设为1.5%CH4,复电浓度设为≤1%CH4。
三、安全监控设备必须定期进行调试、校正,每月至少1次。
甲烷传感器、甲烷检测设备,每7天必须使用校准气样和空气样调校1次,每7天必须对甲烷超限断电功能进行测试。
安全监控设备发生故障时,必须及时处理,在故障期间必须有安全措施。
四、必须每天检查安全监控设备及电缆是否正常,使用便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪与甲烷传感器进行对照,并将记录和检查结果报监测值班员;当两者读数误差大于允许误差时,先以读数较大者为依据,采取安全措施并必须在8小时内对2种设备调校完毕。
附:
瓦斯监测监控仪表安设示意图(见图五)
.第三节井下供水施救系统、压风自救系统
我矿井供水施救系统、压风自救系统已于2011年8月安装完成正式投入使用。
井下共安装供水、压风自救装置四个,分别布置在:
①.820水平车场西通往回风风门外约10m处;②.763水平车场临时水仓对面;③.763水平东翼二石门SA5运输巷防火门处;④.806SA5南巷第一联巷处;本巷道掘进离③号点最近当矿井发生矿难、冒顶坍塌时该系统可为被困矿工提供氧气和饮用水,可以最大限度地保障矿工的生命安全。
认真组织工人学习了解掌握使用方法:
使用方法是打开箱体,打开外部阀门,戴上呼吸口具,调整调压阀。
设备出厂时已调好一般情况下不需调整,如果戴上后感觉不舒服可根据个人的呼吸量进行调整。
由矿救护队安排专人定期对系统进行检查发现问题及时维修处理保障一直处于完好状态。
第四节综合防尘
一、及时安装和联接防尘管路,防尘管路出水口距工作面的距离不得超过30米。
二、放炮前后及装运煤前后对工作面20m范围内进行洒水灭尘。
三、放炮装药时必须全用水炮泥。
四、施工人员在工作面作业时必须佩带防尘口罩。
五、巷道开口向上30米处安装风流净化水幕。
六、每周2次冲冼巷道。
第五节防灭火
一、工作面严禁出现明火和吸烟。
二、工作面严禁存放易燃物品。
三、防止出现电火花,加强机电设备管理,设备选型符合规程要求。
四、严格按照《规程》规定实施爆破作业,爆破装药使用水炮泥,封泥要充实。
五、及时构筑防火门。
六、消防灭火器材准备充足,防尘管路接到工作面。
第六节供电
供电方式、电压等级、电器设备
供电方式是交流低压供电,主要电气设备有煤电钻(电压等级127V),局