木孔煤矿m水平抽放巷工程施工设计方案.docx

1、木孔煤矿m水平抽放巷工程施工设计方案第一章 巷道概况概 述木孔煤矿地处贵州省金沙县木孔乡，属新建矿井，设计年生产能力为60万t/a，该矿井属煤与瓦斯突出矿井。+640m抽放巷是为形成11203专用底板瓦斯抽放巷,用于+650m水平穿层瓦斯抽放和放水及通风、行人等需要。巷道坡度为3，墙高为1.4m，拱高为1.6m，开挖宽度为3.2m，掘进断面为8.5，设计长度为1080m。根据勘探资料综合分析，本区岩性与整个井田大致一样，即煤系地层属二叠系龙潭组（P2L），与下伏茅口组地层为假整合接触，与上覆长兴组为整合接触。岩性主要为粉砂岩，砂页岩，硅质灰岩及煤等组成，各煤层间距变化见煤岩“煤质地层综合柱状图

2、”。 本巷道为煤系地层中巷道。巷道布置在4#于5#之间的硅质灰岩中，以硅灰岩作为标志层，顺层掘进。该巷道位于我矿东井西翼井田内，在安底（大顶坡）背斜与金沙向斜之间，采区内总体构造较简单，为单斜构造，地质条件相对简单。本巷道为全岩煤系地层巷道，本巷道的岩性为隔水层，不含水，无水害威胁。施工过程中，为防治水害事故和防止误穿煤层，采取“物探先行、长探验证”“逢掘必探”的原则并编制专门安全技术措施，禁止盲目掘进，确保施工安全。煤尘爆炸性：各主采煤层尘均无爆炸危险性。煤层自燃性：2、3、4、5、7号煤自燃倾向性等级为不易自燃煤层。第二章 巷道布断面设计第一节 巷道布置一、巷道位置、标高、坡度、工程量：+

3、640m抽放巷位置：+650回风大巷以北，起于+640m抽放回风上山东侧，止于11区+640m回风联络巷，巷道坡度为+3，工程量：200m，标高：+638m +640m。附图1：+640m抽放巷巷道布置示意图 。二、断面形状及断面尺寸1. 断面掘进参数：断面：半圆拱断面，掘进断面S掘=8.50m,掘进开挖宽度3.2m，掘进高度为3m（墙高1.4m，拱高1.6m）。（4）水沟掘进参数600mm（宽）400mm,水沟净断面为400mm300mm。 详见附图2：+640m抽放巷支护断面图2巷道工程特征表 表2巷道名称长度(m)坡度断面掘进工程量支护形式形状断面积实体松散（2.5）m3/mm3/m+6

4、40m抽放巷2003半圆拱8.508.5021.25锚网喷合 计200第二节 矿压观测一、观测对象：+640m抽放巷二、观测内容：矿压观测内容、目的及手段一览表 表3序号观测内容观测目的测试手段1顶板离层监测顶板稳定情况，作顶板离层检测 安装顶板离层仪2锚杆检测锚杆拉力锚杆拉力计3锚索检测锚索拉力锚索拉力计三、观测方法及处理：1.当巷道出现离层，矿压离层观测组必须向矿生技科及地测技术科提供观测资料，上报总工程师研究方案采取相应措施。2.顶板离层监测每隔50m安设一组离层观测仪。第三节 支护设计一、支护形式：采用锚网喷支护形式：锚索施工采用“五花型”方法，三排支护中使用5根锚索；锚索只针对拱顶中

5、部，其余用锚杆支护;锚索采用为17.8*3500mm；锚索锚杆采用为20*2200mm高强全螺纹钢树脂锚杆，间、排距800*800mm，每根锚杆、锚索安装K2350树脂药卷3卷。锚网喷断面使用6张钢筋网1000*20006.5*100*100网片，搭接长度不小于100mm，C25喷射混凝土厚100mm。水沟（净）规格：400mm（宽）*300（深），C25浇筑混凝土厚度100mm,若遇断层及围岩破碎时另行编制措施。具体详见下表3：巷道断面特征及每米材料消耗表 表4序号断面编号支护形式断面积（m2）锚杆特征及布置铺轨水沟备注净设计掘进锚杆名称直径与长度间排距数量长度轨型净断面巷基11-1锚网喷7

6、.738.500.02树脂锚杆20*2200mm800*800mm11122kg0.09 二、锚杆的选型 +640m抽放巷断面掘进宽度为3.2m，掘进高度为3m，巷道顶板围岩中岩石有粘土、砂页岩、粉砂岩等，巷道围岩为较软岩石，普氏系数为5，内摩擦角为56196326，松散系数为2.22.5。 1、顶锚杆支护参数的计算及选择 （1）、锚杆长度的确定 根据加固拱的原理：L=W（1.1+B/10） 式中：L 锚杆长度 W围岩影响系数：取1.0 B巷道断面设计宽度：取3.2m ， 则：L=1.0(1.1+3.2/10)=1.42m 因此：锚杆长度选择2.2m 。 （2）、锚杆间、排距的确定 根据公式：

7、D0.5L 式中：L锚杆长度 D锚杆间、排距 则;D 0.52.2=1.1m,间距取0.8m排距取0.8m。（3）、锚杆直径的确定 根据公式d=L/110=2200/110=20mm，因此取锚杆直径20mm。 （4）、锚固长度的确定 根据公式：L2/3 L 式中： L锚固长度 L锚杆长度 则：L2/32200=1446mm,锚固长度为端锚，按2200mm设计。 根据锚杆眼、锚杆及药卷直径，锚固剂选取K2350。 锚杆强度验算：a、锚杆锚固力验算 根据悬吊理论：F =RHS 式中F锚杆悬吊岩体负荷重量 R顶板岩石比重，1.81t/m3 S支护面积，S=0.80.8=0.64m2 H选择锚杆锚固长

8、度1.5m 故：F=1.811.50.64 =1.74（t/根）= 17.4K N /根，考虑到安全系数 ， 锚固力按50KN/根设计。 b、锚杆最大抗拉力 根据公式：F=SQ拉 式中：F锚杆最大抗拉力，KN/根 S锚杆断面积：S=R2=（17.4/2)2=237 mm2 Q拉锚杆抗拉强度，Q拉=56.4kg/mm2 故：F=23756.4=13366(kg/根)=133.66KN/根 经验算锚杆悬吊岩石重量小于锚杆抗拉强度，因此，顶杆选择202200mm的高强锚杆，间距0.8m，排距0.8m可以满足要求。 2、帮锚杆参数的确定 （1）、帮锚杆长度的确定 巷道两帮潜在松塌区宽度L1： L1=h

9、1tan（45/2）=3tan（4556.32/2）=0.91m 式中：h1巷道掘进高度为3m；煤层内摩擦角，岩层硬度系数f=1.52， =arctanf=5619， 锚杆长度：L=L1+L2+L3=0.91+0.5+0.05=1.46m 因此，取帮锚杆长度2.2m，可满足要求。 其中：L2帮锚杆伸出潜在松塌区的额定锚固长度，取0.5m； L3帮锚杆外露长度，取0.05m。 （2）、树脂锚固剂数 锚固长度1500mm。 根据锚杆眼、锚杆及药卷直径，锚固剂选取K2350。 （3）、锚杆直径 根据公式d=L/110=2200/110=20mm，因此取锚杆直径20mm。 （4）、锚杆间、排距的确定

10、根据公式：D0.5L 则：D0.52.2=1.1m 帮锚杆选择202200mm的左旋螺纹钢高强锚杆。为了与顶锚杆间排距一致， 间距取0.8m，排距取0.8m。 3、在巷道掘进过程中，若遇断层、构造等地质变化时，可采取锚索等措施加强巷道的支护。 第四节 支护工艺一、巷道断面断面：半圆拱断面。掘进断面S掘=8.50m2掘进宽度3.2m，掘进高度为3.0m（墙高为1.4m，拱高为1.6m）。附图2（1）： +640m抽放巷断面图附图2（2）： +640m抽放巷锚（网）喷支护图二、支护方式（一）.临时支护：即前探梁的使用：1准备工作（1）根据断面宽度准备好所需的前探梁、铁链、木板、网片等材料。（2）前

11、探梁采用9#工字钢制作，长44.5m的2根，锚网巷道前探梁用高强度金属吊环固定在永久支护好的锚杆上，每根前探梁使用吊环不少于3个，吊环用配套的锚杆螺母固定。（3）巷道断面宽度小于等于4m时，使用2根前探梁，巷道断面宽度45m时，使用3根前探梁。2.施工步骤安全检查（找悬矸）前探梁顶拢碛头贴网片用排方背接地板。3.锚网巷道使用前探梁安全技术措施（1）永久支护好的锚杆锚固力不小于64千牛/根，控制锚杆外露长度，以便安装吊环。（2）吊环的间排距以锚杆间排距为准。（3）前探梁要直、无破损弯曲，均匀布置在巷道中部并垂直于掘进工作面。（4）掘进工作面爆破后必须使用前探梁临时支护，在支护前探梁前和支护前探梁

12、过程中要敲帮问顶，及时摘除危岩悬矸。 应由两名有经验的人员担任这项工作，一人敲帮问顶，一人观察顶板和退路。敲帮问顶人员应站在安全地点，观察人应站在找顶人的侧后面，并保证退路畅通。 敲帮问顶应从有完好支护的地点开始，由外向里，先顶部后帮依次进行，敲帮问顶范围内严禁其他人员进入。 用长把工具敲帮问顶时，应防止煤矸顺杆而下伤人。 顶帮遇到大块断裂煤矸或煤矸离层时；应首先设置临时支护，保证安全后，再顺着裂隙、层理敲帮问顶，不得强挖硬刨。（5）吊环螺母与锚杆连接必须上满丝扣，人工上前探梁时，必须手托前探梁，稳抬稳放，不要将手伸入吊环内，前探梁放稳后及时用木楔紧固，防止前探梁滑动。（6）在上前探梁时，严禁

13、人员站在梁下。（7）上前探梁后，前探梁上方进行铺联网封闭顶板，并用排方接实顶板，排方尽可能与巷道宽度相当，横放在前探梁上方。（8）打锚杆时操作人员必须要掌握眼子的深度，锚杆安装好后，锚杆外露长度为1530mm，方便上吊环。（9）爆破前最大空顶距小于锚杆排距，爆破后最大空顶距不大于锚杆排距加循环进度，爆破后临时支护一定要紧跟迎头，严禁空顶作业。（10）排方的距离为200mm，以便留出锚杆眼的施工位置。（11）拱形断面施工使用前探梁支护，铺联网后用木板或道木接实顶板，木板不易太长，能横放在两根前探梁上方为宜。（12）遇顶板起伏时，应用多孔吊环，保证前探梁垂直于工作。（13）使用前探梁后，空顶距离不

14、大于300mm。（14）前探梁分别穿在吊环内，并伸到碛头，在背好顶后吊环不得发生晃动。（15）放炮和初喷时，正定两侧的锚杆及碛头第一排在搭接网片时需要松动锚盘的锚杆，必须保护好，待不需要上吊环后，再将其封闭。 (二)永久支护：锚网支护跟至碛头，两掘一喷。（三）打锚杆（索）眼打眼前要进行敲帮问顶，找干净松浮石，打眼采用锚杆钻机打眼，B22钻杆，28mm钻头，按由外向里先顶后帮的顺序进行，眼位布置为打眼方向与井巷轮廓线的（或岩层层理）夹角不小于75，锚杆支护按“打一锚一”及时安装锚杆，锚杆眼的位置要准确，眼位误差不超过100mm。（四）安装锚杆（索）安装时，用压风吹净孔内岩粉，用木棍把树脂锚固剂送

15、入眼底，每眼装3支K2350树脂药卷, 再把锚杆插入锚杆眼内，从钢筋网下面穿锚杆，使锚杆顶住树脂锚固剂，外端头套上托盘，拧上螺帽，用带有专用套筒的锚杆钻机卡住螺帽，开动锚杆钻机，使锚杆钻机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，锚杆杆体外露长度一般规定为不大50mm，18秒后，拧紧螺帽给锚杆施加预紧力，使钢筋网紧贴岩面，锚杆锚固力要达到50KN以上。三、喷砼工艺1.准备工作检查锚杆安装是否符合设计要求，发现问题及时处理。清理喷射现场杂物，检查巷道规格是否符合设计并处理欠挖部位，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

16、管做输料管使用。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。喷射前必须用高压风水冲洗岩面。喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。2.喷射砼工艺要求喷射部位：全断面，喷枪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0.81.0m为宜。C25砼重量配合比为水：水泥：砂=0.47:1:4.03，速凝剂的掺量为水 泥重量的3%-5%，喷射混凝土强度为C25，每成巷50m取一组试块送质量检测中心检验；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，做到喷射出的湿砂浆无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少，一次喷射混凝土厚度5060mm，并要及时复喷，复喷间隔时间不

17、得超过2个小时。否则应用高压水重新冲洗受喷面后再复喷，复喷后的厚度达到设计要求，具体详见下表5。C25喷射混凝土强度配合比 表5水泥水砂速凝剂50kg23.5kg20.15kg1.5kg10.474.030.033.喷射混凝土工序喷射工作开始时，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。一次喷射完毕，应立即收集回弹料。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砂料。必须定期洒水养护。 4.喷射质量喷射前必须清找浮矸、清洗岩帮、喷射均匀。第三章 巷道施工第一节 施工方法一、施工方案：1.施工方式+640抽放巷采用全断面普通钻爆法掘进

18、，全断面一次成巷。使用P-60B耙岩机装矸、机车运输出矸。2.凿岩方式工作面采用YT-29型风钻、B22风钎、38mm钻头湿式打眼，打眼工严格按风钻打眼工技术操作规程执行。第二节 凿岩方法一、掘进施工方式1、本规程所有巷道均采用钻爆法施工。2、钻爆作业中，原则上执行爆破图表中的炮眼位置、数量及参数，现场实际如有变化，科根据现场实际情况适当调整，以保证较好的爆破效果。二、爆破及运输方式1、使用YT-29型气腿式凿岩机打眼，使用级煤矿许用炸药，1-5段煤矿许用毫秒延期电雷管，正向装药，大串联全断面一次起爆，使用MFB-200型防爆器进行起爆。2、采用P-60B耙斗机装矸，机车运输。第三节 爆破作业

19、一、爆破器材：炸药为级煤矿许用乳化炸药，雷管为15段煤矿许用毫秒延期电雷管，总延期时间不超过130ms；发爆器选用MFB-200电容式发爆器。二、装药结构：正向连续装药，装药时用炮棍送到眼底，不得装错雷管段号，不得弄断雷管脚线，具体详见附图4：+640抽放巷断炮眼布置图。三、起爆方式：正向起爆，爆破网络采用大串联全断面一次起爆。四、爆破参数： 断 面 爆 破 说 明 书 表6炮眼名称炮眼编号眼深（m）眼距（m）炮眼角度（。）装药量爆破顺序联线方式装药结构水 平竖 直眼数（个）单孔装药量（条）小计（条）掏槽眼162.0700160074906424大串联正向装药辅助眼7181.850085851

20、2336周边眼19351.8450938517234底 眼36421.850090937321水沟眼431.89095144合计78.643119 断 面 爆 破 参 数 表 表7名称单位数量名称单位数量巷道掘进断面积28.50每循环实体煤（岩）体积38.50巷道净面积27.73每循环松散煤（岩）体积(松散系数取2.5)321.25炸药种类级煤矿许用乳化炸药每循环雷管消耗个43雷管种类毫秒雷管每循环炸药消耗kg35.7循环进尺1.53岩石硬度系数5炮眼利用率85绝对瓦斯涌出量3/min0.5五、具体见 附图4：+640抽放巷炮眼布置图。六、施工质量技术要求1.打眼前必须由跟班队长、班长共同延放

21、好施工中腰线至碛头，并找出巷道轮廓标出炮眼位置，严格按炮眼布置图和爆破说明书进行打眼、装药、爆破。2.施工必须按要求掘进巷道，严禁拉底丢帮。3.中腰线的控制由地质测量人员放线到碛头退后40m位置。从碛头退后40m位置的中腰线由技术员放线到离碛头10m位置，距离碛头10m以内的中腰线由班长和跟班队长放线。第四节 装载与运输1、装岩方式+640m抽放巷掘进施工过程中，采用P-60B耙岩机耙矸，1.1m3侧翻式矿车装矸，采用机车运输+640m抽放巷皮带井矸子仓出矸；耙斗机距离碛头的控制距离2040m ，永久水沟紧跟耙岩机距离不大于10m。2、运输方式出矸运输路线：1）主要路线：+640m抽放巷工作面

22、+640m皮带井卸矸仓主暗斜井皮带地面皮带卸矸场 2）辅助路线：+640m抽放巷工作面+640m副井卸矸仓副斜井箕斗地面装矸车转运卸矸场 3、材料下放：由人工（或铲车）装入运料矿车内副斜井第三中部车场+650m大巷+640m抽放上山人工转运至+640m抽放巷工作面材料堆放处。第五节 管线及轨道敷设1.在掘进施工中所敷设的电缆、风水管路、风筒等均按照断面图中规定的位置吊挂，吊挂符合规范要求。电缆钩在巷道北帮，电缆沟距轨面1.5m，每隔1.5m一个，电缆垂度不超过0.1m。风管、水管在巷道南帮；风管中心距底板1.3m；水管中心距底板1.1m，管桩每隔3m一个，风、水管接口要严密，不得出现漏风漏水现

23、象。直径为800mm的风筒挂巷道南帮，放炮母线挂在巷道顶部，风、水管随工作面推进及时延长，以备工作面正常供风供水。2、施工轨道采用22kg/m的钢轨与同型号道夹板，木轨枕或水泥轨枕，轨枕间距1.0 m/根，浮矸不超过轨枕上平面，接头高低差，内错差符合质量标准化要求。附图5：+640m抽放巷管线布置示意图。第六节 设备及工具配备掘进生产系统所需设备、工具的名称、型号规格、单位、数量等。主要设备及工具配备表 表8序号设备、工具名称规格型号单位数量备注1风泵台2备用1台2喷浆机PC5I台2备用1台3装岩机P-60B台14风锤YT-29台3备用1台5控制开关QBZ-80台16控制开关QBZ-30台17

24、馈电开关KBZ-200台18控制开关QBZ-2120/660（380）FS台19局部通风机FBDNO.6.3/2*22kw台210锚杆钻机MQT-120J-G台2备用1台111m绞车JTKB-1*0.8w台112翻斗矿车1.1m辆8备用4辆13防爆电机车CTY5/6P台2114第四章 巷道施工组织与管理第一节 劳动组织作业方式、劳动组合、劳动力配备、出勤率。劳动力配备表 表10序号工种 班 次在册人数出勤人数合计备注1班长41113兼打眼工2安全员411133打眼工411134装岩机司机411135绞车司机411136出矸工722267放炮员411138杂工4111310合计3599927第二

25、节 作业循环根据工艺流程，正规作业循环方式（日、班正规循个数），规循进尺，编制正规作业循环图表。正规作业循环图表（以一循环为例） 表11作业时间 作业顺序 hmin15161718192021222324交接班安全检查10打上半部眼30扒掘进工作面60打下半部眼50装 药 前 检 查，装药连线40装药后检查10放炮前检查，放炮及放炮后等待50临时支护20锚网支护120喷浆210装矸运输260第三节 主要技术经济指标主要技术经济指标表 表12序号项目单位指标备注1巷道设计长度m2002巷道掘进断面m8.503巷道净断面m7.734在册人数人355出勤人数人276出勤率%777循环进度m1.538

26、日进尺m2.59月进尺m6810循环率%75第五章 安全技术措施第一节 一通三防一、通风管理1.局部通风机必须由专人负责管理，保证正常运行，其他任何人员不得随意停开局部通风机。2. 使用局部通风，无论工作或交接班，都不准停风。恢复通风前要检查瓦斯浓度，如巷道风流中瓦斯浓度超过3%必须编制专门措施由救护队负责排放瓦斯。3.临时停工不得停风，否则必须切断电源，因停电等原因停风时，必须立即停止作业、撤出人员、切断电源、设置栅栏、揭示警标、禁止人员进入，并汇报地面调度室，由调度室向矿领导汇报。4.每月定期检修局部通风机，严格执行检修停风、停电审批制度，必须保证风机连续运转，彻底消灭无计划停电、停风现象。5.跟班队长、班组长、技术员、电钳工必须携带便携式瓦斯报警仪。6.工作面回风流中瓦斯浓度超过0.8%时，必须停止工作，立即汇报，待处理好后方可作业。工作面回风流中CO2浓度超过0.8%时，必须停止工作，撤出人员，待采取措施，恢复正常后，才能继续工作。7.工作面必须安排专职瓦斯检查工，巡回检查工作面的瓦斯，瓦斯浓度超过规定时瓦斯检查工立即责令现场人员停止作业，切断工作面和回风区域内电气设备电源，并将人员撤到安全地点。