+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷皮带机头段挑顶拉低扩帮硐室.docx
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+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷皮带机头段挑顶拉低扩帮硐室
[2011]山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿
作业地点:
+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷
掘字第【2011】42号
+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷
皮带机头段挑顶、拉底、扩帮、硐室
及检修通道施工安全技术措施
编制:
杜明忠
施工单位:
综掘七队
施工负责人:
谢士龙
编制日期:
2011年5月10日
+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷皮带机头段挑顶、拉底、扩帮、硐室及检修通道施工安全技术措施
会审名单
(签字)(年月日)
生产副总:
机电副总:
安监处:
生产科:
通风科:
机电供应科:
地测科:
矿调度:
队长:
编制人:
编审人员
措施名称:
+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷皮带机头段挑顶、拉底、扩帮、硐室及检修通道施工安全技术措施
部门或职务
姓名
专业及职称
日期
编制人
施工负责人
工程组
机电队
通风队
安监站
技术经理
机电经理
安全经理
生产经理
项目经理
+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷皮带机头段挑顶、拉底、扩帮、硐室及检修通道施工
安全技术措施
第一节概述
根据矿方安排,我综掘七队在+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷施工皮带机头硐室,根据设计+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷皮带机头硐室由检修通道、驱动装置硐室、变频器硐室、集控操作台硐室、涨紧装置硐室组成。
为保证机头安装,机头至存储带段需进行挑顶、拉底、扩帮施工,拉底后沿着巷道底板施工皮带机头硐室。
1、挑顶、拉底均为岩石,共2段,工程位置:
第一段位于+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷A36号导线点前后共113.455m;第二段为BS1导线点前后共140.857m,施工全长254.312m,局部最大拉底高度为1.928m,拉底总量预计1449.41m³。
挑顶段为转号导线点前后共12.274m,局部挑顶高度为2m,预计工程量60.58m³。
2、+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷扩帮位置分两段,第一段为BS1导线点向上组煤煤仓方向,上帮扩最大深度为1.083m,长度为83.125m,下帮扩最大深度为0.58m时,长度66.799m;第二段为A36号导线点向正北方向,上帮刷扩深度为1m,长度为6.5m,下帮刷扩深度为2.5m时,长度28.572m。
3、涨紧泵站硐室:
在巷道下帮距离A36号导线点63.499m处,施工宽度8.0m,深度2m;
驱动装置硐室:
在巷道上帮距A36号导线点15.06m,施工宽度4.4m,深度4m;硐口劈角1m×1m;
组合变频器硐室:
在11采区下运皮带检修通道上帮,距离转点7.622,施工宽度6m,深度1.5m;
4、施工检修通道时,从+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷开口,开口坐标为X=4279957.7304,Y=37510204.7010,Z=+709.916,该巷道设计长度21.042m,与+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷成51°58′23″夹角,矩形断面,掘进宽度4400mm,高度3750mm,掘进断面积16.58m²,净宽4200mm,净高3500mm,净断面积14.7m²,喷射混凝土厚度100mm,水沟规格:
净宽*净深=300mm*200mm,混凝土地坪厚度150mm,强度C20。
开口以0º施工5m后,再以6.9º下山施工16.042m,与+700m水平8#煤北翼辅助运输大巷与带式输送机大巷联络巷贯通,贯通处坐标X=4279942.197,Y=37510185.579,Z=+707.976(推测底板)。
(附巷道布置平面图)
5、巷道设计工程量
表一 巷道工程量表
序号
工程名称
岩性
长度
掘进
掘进
水沟
(m)
断面
体积
(m²)
(m³)
1
1--1
半煤岩
4
16.5
66
2
2--2
21.042
16.5
347.2
21
3
3--3
2
8.25
16.5
4
4--4
2.3
11.625
26.7
5
5--5
1.5
5.525
8.3
6
6--6
2.5
9.375
23.4
7
7--7
1
3.9
3.9
8
8--8
9.325
8.25
76.9
14
合计
43.667
79.925
568.9
21
第二节地质概况
+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷施工的皮带机头硐室布置在8#煤层内,该范围内煤层底板标高705.765~710.158m。
该区煤层平均厚4.25m,为稳定煤层,煤层结构为块状、条带状。
属半暗淡型。
夹矸以灰黑色泥岩、砂质泥岩为主。
煤层顶板为粗粒砂岩,白色,厚约13m,巨厚层构造,粗粒结构,成分以长石、石英为主,底部局部可见泥斑、煤屑,上部交错层理,下部斜层理,胶结较差,揭露后易软化。
直接底为一层灰白色粘土岩,厚约0.1m,遇水易膨胀,局部与煤层交互成层。
煤层老底为中粒砂岩,白色,厚约11m,中厚层构造,中粒结构。
8#煤层上覆厚层中~粗粒砂岩,为主要含水层,据钻孔资料该含水岩组为弱富水性,掘进过程中预计有淋水出现,预计涌水量为2m³/h。
第三节施工方案
1、拉底
1)将上述区域内底板按照现场标定的腰线进行拉底,拉底高度小于600mm以下的煤层区域可采用风镐、手镐进行拉底,拉底高度在600mm以上的煤层或岩石区域采用放震动炮的方式进行起底。
拉底后,拉底高度高于1.2m的要对巷道两帮需重新进行锚网支护。
2)拉底后保证同一坡度段内不得出现明显的坡度起伏不平现象。
2、挑顶
1)在专人监护情况下解开顶网、卸下原顶锚杆螺丝。
2)施工人员站在专用工作台上使用敲帮问顶工具、手镐、风镐按要求将巷道顶板裸露煤体找下。
3)挑顶高度在600mm以上的岩石区域,用风镐无法施工时,采用放震动炮的方式进行挑顶。
原废旧锚杆锚索用钢锯锯掉,挑顶完毕后,进行锚网支护,支护材料、参数同原巷道支护参数;并及时将煤矸运走,保持巷道通风断面。
4)搭设脚手架:
使用1吋钢管配合管卡子搭设脚手架,脚手架上面密排铺设大板作为操作平台,大板规格:
长*宽*厚=3000*200*50mm,操作台面积不小6m2。
5)挑顶时严格执行“挑一支一”的施工方式。
3、扩帮
采用放震动炮的方式进行巷道扩帮,当扩帮高度达到1.5m采用搭架子的方法进行。
扩帮时要严格按照测量人员给定的中腰线进行。
施工顺序:
施工时,从下往上扩帮。
先扩下部,进行下部支护,后扩上部,进行上部支护。
扩帮时,循环进度为1m,扩1排支1排,严禁空顶、空帮作业。
4、运输
在+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷从上组煤煤仓向施工位置重新铺设DSJ-80/2×50KW皮带机一部,把挑顶及拉底产生的矸石人工装入皮带转运至上组煤煤仓。
5、施工检修通道时采用一次打眼、一次装药、一次联线、一次起爆的施工方法,打眼采用风煤钻湿式打眼,煤矿许用二级乳化炸药、毫秒延期雷管爆破落煤,人工用小锹装运煤至40T刮板机,通过+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷皮带转载至上组煤煤仓通过1#主斜井主皮带运输出井。
第四节施工工艺
一、挑顶施工工艺
1、在专人监护情况下解开顶网、卸下原顶锚杆螺丝、拆下顶板钢带。
2、挑顶作业采用风镐辅以放小炮施工法进行,每次爆破长度不超过1m,多打眼、少装药,逐渐将矸石震落。
3、挑顶完毕后,即时进行顶部支护。
4、把挑顶落下的矸石通过+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷皮带机转运至上组煤煤仓。
5、把拆除的废支护材料集中指定位置堆放并装车上井。
二、扩帮施工工艺
1、在专人监护情况下解开扩帮处帮网、卸下原帮锚杆螺丝。
2、采用放震动炮的方式进行巷道扩帮,当扩帮高度达到1.5m采用搭架子的方法进行。
3、扩帮完毕后,即时支护,扩一排支一排。
使用锯弓将扩帮后的外露长锚杆锯掉。
4、把扩帮落下的煤矸通过+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷皮带机转运至上组煤煤仓。
5、把拆除的废支护材料集中指定位置堆放并装车上井。
三、掘进工艺
工艺流程:
安全检查→打眼→装药→联线→爆破→安全检查→移前探梁→永久支护→出煤→开始下一循环
1)装药结构:
根据8#煤瓦斯涌出量及煤尘爆炸指数,采用煤矿许用二级乳化炸药、毫秒延期电雷管,正向装药爆破,黄土、水炮泥充填炮眼,且每眼装2个水炮泥。
2)炮眼布置图见附图
3)爆破参数
表一、1-1、2-2断面爆破原始条件表
序号
名称
单位
数量
1
掘进断面
㎡
16.5
2
煤硬度
f
2-3
3
炮眼利用率
%
90%
4
每循环实际进尺
m
1.6
5
循环爆破实煤量
m3
26.4
6
每米巷道雷管消耗量
个/m
30.63
7
每米巷道炸药消耗量
Kg/m
15
8
每m3煤实体雷管消耗量
个/m3
1.86
9
每m3煤实体炸药消耗量
Kg/m3
0.78
表二、1-1、2-2断面爆破参数表:
序号
炮眼
名称
炮眼
个数
炮眼
深度(m)
雷管
(发)
装药量
倾角
装填深度(m)
爆破顺序
联线方式串联
卷/眼
小计kg
水平
垂直
装药长度
封泥长度
1-6
掏槽眼
6
1.8
6
3
3.6
74
90
0.6
1.0
I
7-22
扩大眼
16
1.6
16
2
6.4
90
90
0.4
1.0
II
23-49
周边眼
27
1.6
27
2
10.8
87
86
0.4
1.0
III
合计
49
20.8
药卷规格:
Φ35*200mm,0.2Kg/个
表三、拉底爆破参数表
序号
炮眼
名称
眼
数
(个)
炮眼
深度(m)
雷管
(发)
装药量
倾角
装填深度(m)
爆破顺序
联线方式串联
卷/眼
小计kg
水平
垂直
装药长度
封泥长度
1-8
底眼
8
1.2
8
2
3.2
90
60
0.4
0.6
Ⅰ
合计
8
8
1
3.2
4)装药结构图见附图:
5)钻眼装药:
锚网支护完毕后,由跟班干部或技术员检查工作面上一循环的工程质量。
发现问题,立即处理。
处理好后,根据中腰线进行画轮廓线,按照爆破图表布眼,然后即可进行钻眼工作。
钻眼工和点眼工必须熟悉炮眼布置图上所规定的炮眼间距、角度、深度,每个炮眼必须做到平、直、齐、准,严格按光面爆破的要求进行钻眼。
钻完眼后用压风扫净炮眼内的岩粉、碎矸、残留水,确保装药品质。
打眼完毕后,将炮眼内吹干净,然后进行装药,装药时应轻捣,封泥长度不低于600mm,各雷管脚线扭结短路,装药量自掏槽眼至周边眼逐渐减少。
采用正向耦合连续装药结构,药卷与炮眼间有较大的环行间隙,以确保光面爆破的效果。
放炮距离距爆破地点不得小于120m,放炮母线应悬吊在非电缆线一侧。
第五节巷道支护
1、支护形式:
采用锚、网、索、喷+W钢带联合支护
2、支护材料
顶帮锚杆:
采用II级左旋螺纹钢锚杆,规格:
Ф20mm×2200mm;锚固剂采用MSK2380及MSCK2380型树脂药卷各1支;托盘采用为Q235钢,规格为150mm×150mm×10mm;巷道两肩窝锚杆打设与巷道成75º夹角,其余均垂直巷道轮廓线打设,巷道两肩窝锚杆采用150mm×150mm×10mm斜托盘;
金属网:
采用Ф4mm冷拔丝钢筋网,网幅为1200mm×2850mm,网格为100mm×100mm;网与网之间搭接长度100mm,采用12#铁丝每300mm双丝绑扎一道,连接处网钩必须拧3圈。
锚索:
采用高强度低松驰钢绞线,每根锚索配1卷MSCK2380及2卷MSK2380型树脂药卷,钻孔直径为28mm,外露不大于300mm,锚索托盘材质为Q235-A,规格为300mm×300mm×20mm的钢板。
喷射混凝土强度等级均采用C20,喷砼厚度100mm。
附:
巷道支护断面图
3、支护密度
1)1-1断面
护顶:
锚杆五根矩形布置,间距1000mm,排距1000mm;
锚索中线一排,间距2000mm,规格为Ф17.8mm×5500mm;
护帮:
锚杆3根矩形布置,间距1500mm,排距1000mm,上排距顶板0.3m;
砼:
喷厚100mm
2)2-2断面
护顶:
锚杆五根矩形布置,间距1000mm,排距1000mm;
锚索1根花形,排距1000mm,规格为Ф17.8mm×5500mm;
护帮:
锚杆3根矩形布置,间距1500mm,排距1000mm,上排距顶板0.3m;
砼:
喷厚100mm
3)3-3断面(劈帮)
护顶:
锚杆3根矩形布置,间距900mm,排距1000mm;
锚索中间1根,排距1000mm,规格为Ф17.8mm×5500mm;
护帮:
锚杆2根矩形布置,间距1500mm,排距1000mm,上排距顶板0.3m;
砼:
喷厚100mm
4)4-4断面
护顶:
锚杆4根矩形布置,间距900mm,排距1000mm;
锚索沿中线1根,排距1000mm,规格为Ф17.8mm×5500mm;
护帮:
锚杆2根矩形布置,间距1500mm,排距1000mm,上排距顶板0.3m;
砼:
喷厚100mm
5)5-5断面(劈帮)
护顶:
锚杆2根矩形布置,间距900mm,排距1000mm;
护帮锚杆2根矩形布置,间距1500mm,排距1000mm,上排距顶板0.3m;
砼:
喷厚100mm
6)6-6断面
护顶:
锚杆3根矩形布置,间距1000mm,排距1100mm;
锚索2根矩形,间排距2000mm×1600mm,规格:
Ф21.6mm×9000mm;
护帮:
锚杆4根矩形布置,间距1500mm,排距1100mm,上排距顶板0.3m;
砼:
喷厚100mm
6)7-7断面
护顶:
锚杆2根矩形布置,间距1000mm,排距1100mm;
锚索中间1根,排距2000mm,规格为Ф17.8mm×5500mm;
护帮:
锚杆3根矩形布置,间距1500mm,排距1100mm,上排距顶板0.3m;
砼:
喷厚100mm
6)8-8断面
护顶:
锚杆3根矩形布置,间距900mm,排距1000mm;
锚索中间1根,排距1000mm,规格为Ф17.8mm×5500mm;
护帮:
锚杆2根矩形布置,间距1500mm,排距1000mm,上排距顶板0.3m;
砼:
喷厚100mm
4、工作面控顶距离
采用一掘一支的方法进行施工,巷道炮掘循环进尺为1.6m,炮后最大控顶距为2.2m;炮后最大控帮距3.2m;遇顶板裂隙、破碎或遇见断层时的循环进度缩小为1.0m,炮前最大控顶距为0.2m;炮后最大控顶距为1.2m。
5、临时支护
临时支护采用前探梁支护,前探梁采用两根5.0m长的4"钢管,每根前探梁用三个吊框吊挂在顶锚杆上,前探梁间距2.0m,前探梁移到位后用3根破板接顶。
破板厚度不小于100mm、宽度不小于180mm,材质为红松,长度为4.2m。
破板间距1m。
6、加强支护
(1)在巷道交叉口及硐室开口进行加密锚索支护,沿巷道两侧对称布置间、间距为2m,规格为Ф21.6mm×5500mm的钢绞线。
(2)开口施工时采用多打眼少装药的方法作业,以确保巷道成形。
(附开口加强支护图)
第六节生产辅助系统
(一)通风系统
一、通风方式及供风距离
采用压入式通风,检修通道施工时,局部通风机安装在+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷与12采区带式输送机下山交岔口处向12采区带式输送机下山方向20m处,最长供风距离为200m。
二、局部通风系统
通风系统:
新鲜风流:
地面→1#主斜井→上仓措施巷→+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷风机→风筒→工作面
污风流:
工作面→+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷→联络巷→+700m水平8#煤北翼辅助运输大巷→12采区带式输送机下山→12采区水仓→12采区右翼回风下山→11采区回风上山→回风井→地面。
(附通风系统示意图)
三、掘进工作面风量计算及风机选型
1、按瓦斯涌出量计算:
Q掘=100×Q瓦×K=0.375×100×1.4m³/min
Q掘=52.5m³/min
式中:
Q掘------掘进工作面实际需要风量,m³/min;
Q瓦------掘进工作面瓦斯绝对涌出量,取0.375m³/min;
K------掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数,取1.4
2、按人数进行计算
Q掘=4×N=4×22=88m³/min
Q掘------掘进工作面实际需要风量,m³/min;
N------掘进工作面同时工作的最多人数,取交接班时22人;
4------每人供给的最小风量,m³/min。
3、按良好气候条件所需风量计算
Q掘=60×V小×S掘
=60×0.25×16.5
=247.5m³/min
式中:
Q掘------掘进工作面实际需要风量,m³/min;
V小------创造良好的劳动气候条件最低风速,一般取0.2-0.3m/s,取0.25m/s
S掘----掘进巷道的毛断面,取16.5m²
根据上述三个风量计算结果,取其中最大值为掘进工作面所需风量:
Q掘=248m³/min。
(4)按风速进行验算
根据《煤矿安全规程》和《煤矿通风能力核定标准》(AQ1056-2008)规定,有瓦斯涌出的半煤岩巷和煤巷掘进工作面风速为0.25-4m/s,掘进断面按16.5m2计算,则:
煤巷掘进面最低风量为0.25×60×16.5=247.5m³/min。
煤巷掘进面最高风量为4×60×16.5=3960m3/min。
经过风速验算,掘进工作面配风量满足掘进工作面风速的要求。
(5)风机选型
根据工作面计算出的风量,可选用2×30KW的FBD-2-NO6.3对旋式局部通风机为该工作面供风。
该风机额定吸风量Q吸=260~630m³/min,百米漏风率按15%计,Q出=248m³/min,Q吸=Q出/(1-15%L/100)=354m³/min。
经计算:
该局部通风机在供风距离为200m的情况下,完全能满足该工作面安全生产的要求。
(6)风机安装及管理
巷道开始施工时,局扇及其开关均安装在+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷,联络口向上组煤煤仓方向50m处,最长供风距离为200m。
局扇应吊在距底板大于0.3m的巷道中,采用规范牢固的钢质托件与顶板直接固定,风机上缘与顶、帮间距为200mm,禁用铁丝吊挂,托件(架)与风机一致着色。
局部通风机必须安装两台同型号的风机,一用一备,编号管理(1#、2#风机)实行单双日切换制度,并实现“三专两闭锁”和“双风机双电源双专供自动切换”,实现挂牌管理,专人负责,牌板上应填明工作面名称、风机编号、局部通风机管理人员姓名、局部通风机功率、风筒长度、入风量、出口风量、风筒管理人员姓名、周围瓦斯情况。
风机吸风口5m范围内严禁有任何杂物,两台风机如果是前后吊挂,应前为1#风机,后为2#风机,且风机和开关上有明确标识,风电闭锁开关应与风机开关距离不超过20m,并且每天切换一次。
四、安全监测监控仪器仪表
巷道掘进期间在距掘进头5m以内非风筒安设一个KG9701A型瓦斯传感器T1,报警点≥0.8%CH4、断电点≥1.3%CH4、复电点<0.8%CH4;在距回风口10-15m处安设另一个KG9701A型瓦斯传感器T2,报警点≥0.8%CH4、断电点≥0.8%CH4、复电点<0.8%CH4,断电范围掘进巷道内全部非本质安全型电气设备,1#、2#风机每级电机都必须安装局扇开停传感器、风筒安装风筒传感器,安装位置是在倒数第二节风筒;带式输送机滚筒下风侧10~15m内安设CO和烟雾传感器,报警点≥20PPm,如果≥24PPm必须停止工作,采取措施,进行处理,C0浓度<20PPm恢复生产。
安装时距顶板不大于0.3m、距帮不小于0.2m,(附安全监测监控系统图)
(二)供电系统
掘进工作面动力电源由临时变电所供给,供电电压采用1140V,局部通风机电源引自临时变电所风机专用变压器,电压采用660V,监测信号电源均来自井下临时变电所。
(附供电系统图)
(三)供风、供水、管路吊挂系统
采用+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷现有供风、供水管路,分支引至工作面。
供压风、供压力水路线:
1)供风路线:
地面空压机→1#主斜井→上仓措施巷→+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷→工作面。
2)供水路线:
污水处理厂→回风斜井→11采区回风上山→12采区右翼回风下山→+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷→工作面
管路吊挂:
1)巷道内管路按设计位置安装。
2)巷道内的管路的安装要固定牢固,要有防滑措施;防腐措施;
3)沿途所敷设安装的管路必须以腰线作为基准线放线来布置吊挂,距帮为100mm。
风水管吊挂必须平直(成一直线)、无起伏,最下面的一根水管距底板不少于1.2米。
4)管路与管路之间的吊挂必须使用抱箍、用钢丝绳吊挂在帮锚杆或顶锚杆上,严禁用铁丝吊挂或吊挂在铁丝网上,沿途安装的管路每6米加装一个抱箍;钢丝绳的另一端固定在巷道帮相应的锚杆上,在开口处或过空巷必须架设在龙门架上;不适宜在两帮吊挂时,必须用锚杆吊挂在顶板上。
5)所有风水管路必须用不同颜色的油漆进行粉刷。
压风管用天蓝色,供水管用绿色,排水管用黑色。
从上至下依次是压风管、供水管、排水管。
线路吊挂:
1)当管路和电缆在一侧时,管路和电缆间距不得小于300mm且电缆在管路上方。
2)在巷道帮锚杆或顶锚杆上加装吊环,用Φ16的钢绞线穿过吊环固定电缆钩。
3)动力电缆采用GL-PVC/S80×182×110型塑料阻燃电缆勾吊挂,间距1m,电缆在两钩之间的垂度不应大于50mm。
4)信号电缆吊挂与动力电缆分开,挂在动力电缆上方,间距大于100mm。
(四)排水系统
掘进工作面采用BQS(BQW)25-40-7.5/N型污水泵将巷道淋水排入+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷临时水沟,通过自流进入矿方8#煤永久水仓。
工作面水泵选用BQS(BQW)25-40-7.5/N矿用隔爆型排污排沙潜水电泵,具体参数如下:
流量:
25(m3/h);扬程:
40m;功率:
7.5kw;电压:
1140V;电流:
9.1A;同转步数:
3000r/min;机组效率:
41%;通过直径最大颗粒:
10mm。
排水路线
工作面→+700m水平8#煤北翼带式输送机大巷临时水沟→联络巷→+700水平8#煤北翼辅助运输大巷→+700水平8#煤南翼辅助运输大巷→+700水平8#煤主水仓→地面。
(五)通讯、照明、通信系统
在巷道开口处安装一部HAK-1型本质安全型电话机用于井上下联系;在皮带机机头、刮板机机头安装一部信号,用于出