10209回风顺槽掘进作业规程11
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国投塔山煤矿 掘进作业规程
编 号:J-2012-02
国投大同塔山煤矿
掘进工作面作业规程
掘进工作面名称:10209回风顺槽 编 制: 技术负责人: 区 长: 施工单位: 掘进区二队 编制日期: 年 月 日 执行日期: 年 月 日
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10209回风顺槽作业规程审批表
时间 地点 审批人员签字 单 位 信息中心 通 风 区 安 监 部 生 产 部 机电专业组 机 运 区 通风副总 机电副总 地质副总 安全矿长 生产矿长 总工程师 签字 日期 主持人 第2页 共63页
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会审意见:
经会审同意按本规程施工,并补充如下会审意见: 1、矿有参加施工的人员必须认真贯彻学习本规程,考试合格后方可上岗作业。 2、施工中必须严格执行“敲帮问顶”制度,打注锚杆前必须排净顶帮危岩浮石,打注帮部及顶部靠帮锚杆时,人员不得靠帮作业,防止片帮伤人。 3、伪顶厚度大于0.15m或顶板较破碎、过地质构造等情况时,不得单独使用机载前探梁作业临时支护。 4、严格遵守“有掘必探,先探后掘”的探放水原则,认真执行探放水专项措施,实现钻孔长短相结合钻探方法,并向职工传达贯彻。 5、巷道低洼处及时施工水仓,迎头必须有备用的大功率排水设施,排水管路必须紧跟迎头,永久排水管路距迎头的距离不得大于20m。 6、遇顶板破碎、片帮严重或过地质构造时,适当缩小循环进尺,缩小空帮距。 第3页 共63页
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目 录
第一章 概 况????????????????????????????7 第一节 概 述????????????????????????????7 第二节 编写依据???????????????????????????7 第二章 地面相对位置及地质情况????????????????????7 第一节 地面相对位置及邻近采区开采情况????????????????7 第二节 第三节 第四节 第三章 第一节 第二节 第三节 第四节 第四章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第五章 第一节 第二节 第三节 第六章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 煤层赋存特征?????????????????????????8 地质构造???????????????????????????10 水文地质???????????????????????????10 巷道布置及支护说明??????????????????????11 巷道布置???????????????????????????12 支护设计???????????????????????????12 矿压观测???????????????????????????13 支护工艺???????????????????????????14 施工工艺???????????????????????????20 施工方法???????????????????????????20 凿煤(岩)方式????????????????????????21 装载与运输??????????????????????????21 管线敷设???????????????????????????22 设备及工具配备????????????????????????23 劳动组织及主要技术经济指标??????????????????25 劳动组织???????????????????????????25 循环作业???????????????????????????26 主要技术经济指标???????????????????????27 生产系统???????????????????????????27 通风系统???????????????????????????27 压风系统???????????????????????????29 压风自救系统?????????????????????????30 防尘系统???????????????????????????30 防灭火系统??????????????????????????30
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第六节 安全监控???????????????????????????31 第七节 供电系统???????????????????????????33 第八节 供水排水系统?????????????????????????35 第九节 供水自救系统?????????????????????????36 第十节 运输系统???????????????????????????36 第十一节 照明、通信和信号??????????????????????36 第七章 灾害应急措施及避灾路线????????????????????37 第一节 井下发生灭害事故的应急措施??????????????????37 第二节 井下发生灭害事故时,现场人员的行动原则????????????38 第三节 避灾路线???????????????????????????38 第八章 安全技术措施?????????????????????????39 第一节 施工准备???????????????????????????39 第二节 一通三防管理?????????????????????????39 第三节 顶板管理???????????????????????????44 第四节 防治水管理??????????????????????????47 第五节 机电管理???????????????????????????52 第六节 运输管理???????????????????????????55 第七节 掘进机管理??????????????????????????57 第八节 过断层、地质构造安全技术措施?????????????????60 第九节 混凝土铺底??????????????????????????60 第十节 喷浆管理???????????????????????????60 第十一节 防爆装载机使用安全措施???????????????????61 第十二节 其它????????????????????????????62 附图:10209回风顺槽地质平面图???????????????????2-1-1
10209回风顺槽地质剖面图???????????????????2-2-2 10209回风顺槽综合柱状图???????????????????2-3-3 10209回风顺槽支护断面图???????????????????3-1-4 10209回风顺槽联巷支护断面图?????????????????3-2-5 10209回风顺槽辅助运输联巷支护断面图?????????????3-3-6 10209回风顺槽换向硐室支护断面图???????????????3-4-7
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临时支护平剖面图????????????????????????3-5-8 永久支护平面图???????????????????????3-6-9 10209回风顺槽开口大样图??????????????????4-1-10 综掘机截割示意图????????????????????????4-2-11 10209回风顺槽管线吊挂示意图??????????????????4-3-12 设备布置示意图???????????????????????4-4-13 通风系统示意图???????????????????????6-1-14 压风系统示意图???????????????????????6-2-15 压风自救系统示意图?????????????????????6-3-16 防尘系统示意图???????????????????????6-4-17 监测监控系统示意图?????????????????????6-5-18 供电系统示意图???????????????????????6-6-19 供水、排水系统示意图????????????????????6-7-20 供水自救系统示意图?????????????????????6-8-21 运输系统示意图???????????????????????6-9-22 照明、通信、信号系统示意图?????????????????6-10-23 避灾路线示意图???????????????????????7-1-24 探水钻孔布置示意图?????????????????????8-1-25
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第一章 概 况 第一节 概 述
一、巷道名称:10209回风顺槽 二、巷道掘进目的及巷道用途:
巷道掘进目的是为了形成10209工作面通风系统及生产系统,主要用于09综采工作面回风及运料。
三、巷道设计长度及服务年限:
巷道设计长度:10209回风顺槽1685.626m。 巷道的服务年限:10209工作面回采结束 四、预计开、竣工时间:
自2012年4月05日开工,于2012年9月01日竣工。
第二节 编写依据
一、根据矿生产部提供的10209工作面施工平、剖、巷道断面图和矿地质测量部提供的《10209回风顺槽掘进地质说明书》编写。 二、地质说明书及批准时间
地质说明书的名称为《10209回风顺槽掘进地质说明书》,批准时间为2011年12月18日。
三、《煤矿安全规程》及《煤矿工人技术操作规程》。
第二章 地面相对位置及地质水文情况 第一节 地面相对位置及邻近采区开采情况 地面相对位置及邻近采区开采情况表 表一
水平名称 地面标高 1075m水平 1325m-1480m 采区名称 井下标高 2#煤层1采区 1017.5-1031.5m 第7页 共63页
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10209回风顺槽对应地面位置为口泉沟支沟官窑沟(井沟和窑沟)地面的相对位置及建筑物 附近区域的山坡和沟谷地段,地表为低山丘陵、沟谷、冲沟及黄土台地,山脊基岩裸露,植被稀少,井沟和窑沟沟谷,近东西向穿越本巷道地表,巷道西南部有南郊区官司窑村民宅鸦西公路及雁崖—老窑沟运煤铁路支线。 井下位置及10209回风顺槽东侧隔20m煤柱为10207工作面;巷道南侧是1075掘进对地面设回风、胶带、辅运三条大巷;西侧是10211工作面待掘进;北侧隔20m施的影响 邻近采区开采情况 走向(m) 1、层间关系:2#煤层之上248~281m为四老沟矿开采的侏罗系大同组14#煤层采空区, 再向上32-37m为侏罗系大同组11#煤层采空区(1949年前旧采空区)。
2、瓦斯:根据晋煤瓦发(2011)271号文,关于2010年度瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复:10209工作面瓦斯绝对涌出量为1.16m3/min,相对涌出量为0.211m3/t,本矿井属低瓦斯矿井;二氧化碳绝对涌出量为3.44m3/min,相对涌出量为0.626m3/t。
3、煤尘:煤尘有爆炸危险性,爆炸指数为38.45%。 4、煤的自燃:煤的自燃倾向性等级为Ⅰ级, 属自燃煤层
5、地温:根据钻孔资料和通风区日常检测,工作面温度15oC-17oC。
6、地压:从10205(已回采完)、10207(现正在回采中)两个工作面顺槽和切眼压力显现分析,矿压显现不明显,正常。
第二节 煤层赋存特征
1、煤层结构
从10207胶带顺槽揭露的地质资料分析,10209回风顺槽煤层结构较为复杂,煤层中普遍含有两层夹矸,夹矸单层厚度为0.22~0.54m。岩性为黑褐色高岭质泥岩及炭质
矿界煤柱与同煤白洞煤矿相邻。 10209回风顺槽东侧隔20m煤柱为10207工作面(已回采至1200m处);巷道南侧是1075回风、胶带、辅运三条大巷(已掘进);西侧是10211工作面(待掘进);北侧隔20m矿界煤柱为同煤白洞煤矿。 1685.626 倾斜(m) 长度(m) 1685.626 第8页 共63页
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泥岩。 2、煤层产状
10209回风顺槽煤层走向为北东—南西,倾向为北西;煤层倾角为2o~3o。 3、煤层厚度
根据10209工作面中部、北部的白19、T1地面勘探钻孔资料综合分析,推断10209回风顺槽中部煤层相对较为稳定,煤层厚度为2.96-3.59m,平均厚度为3.28m。 4、煤层稳定性
煤层变异系数2.5%,属稳定煤层。 5、煤层硬度
煤层普氏系数1.2~1.5,煤层硬度:较硬。 6、煤质
2#煤层以半亮型煤为主,光亮型、半暗型为辅,具弱玻璃光泽,结构较松散,粘结指数在61~89之间,平均71.6,属强粘结煤。煤质化验指标详见下表。
煤质指标一览表 表二 原煤灰分(%) 16.41 原煤挥发分 (%) 28.54~34.66 全硫分 水分焦渣 特征 5.0 煤种 原煤发热量(MJ/kg) 17.04~23.81 (%) (%) 0.65 1.52 气煤 7、顶底板岩性特征表 表三 顶底板名称 岩石名称 灰色粉砂岩 灰白色砂砾岩 深灰色砂质泥岩 老顶 深灰色粉砂岩 灰白色中砂岩 深灰色砂质泥岩 煤线 厚度 0-7.39m 特征 厚层状,水平层理,含少量煤屑,仅东北部赋存 5.50-7.82m 仅中西部、东南部赋存 0-3.15m 0.73-2.40m 仅东南部赋存 厚层状,水平层理,含少量煤纹,仅北中部赋存 1.90-5.10m 仅东北部、东南部赋存 0-1.7m 0-0.54m 仅东南部赋存 仅东南部赋存 第9页 共63页
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浅灰色砂质泥岩 黑色炭泥岩 煤线 浅灰色粗砂岩 直接顶 0-0.12m 0-0.23m 仅东南部赋存 仅中西部赋存 0.21-0.72m 全巷道赋存 0-1.40m 仅东南部赋存 伪顶 煤 白色细砂岩、青灰色粉砂0-3.40m 仅中西部赋存 岩 灰色(或浅灰色)砂质泥2.17-3.70m 仅东北部、东南部赋存 岩 性脆,破碎后呈棱角状,黑色泥岩 0.20-0.35m 极易垮落,全区赋存 煤 上部为黑灰色粉砂岩,下部为黑灰色炭质泥岩 灰黑色高岭质泥岩 第三节 地质构造
2.96-3.59m 煤层较为稳定 0.90-1.02m 仅中西部赋存 0-5.09m 仅东北部、东南部赋存 底板 1、构造形态
10209回风顺槽位于井田西北部, 巷道所在区域呈一单斜构造,煤层有微波状起伏,因2#煤层整体趋势为北东部较低,南东部较高, 巷道底板标高为1017.5~1031.5m,平均1024.5m。工作面南北高差为14m。煤层盖山厚度为305~458m。平均盖山厚度为381.5 m。 2、断裂情况
10209回风顺槽受区域地质构造影响,煤岩层断裂构造较为发育,煤层顶板在接近断裂带处相对较为破碎。根据10207工作面掘进过程中收集的地质资料分析,预计在10209回风顺槽掘进过程中,会揭露5条正断层,落差0.40m-2.60m(其产状详见下表)预计断层分向工作面内延伸、切割。
10215胶带顺槽预计断层揭露位置、产状一览表 表四 名称 位 置 走 向 (里程m) (o) 倾 向 (o) 倾 角 (o) 性 质 落 差 (m) 对回采的 影响程度 第10页 共63页
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F1 F2 F3 F4 F5 回风顺槽 204 回风顺槽 443 回风顺槽 509 回风顺槽 583 回风顺槽 1312 183 15 12 239 191 93 105 102 149 101 50 70 60 60 70 正断层 正断层 正断层 正断层 正断层 0.7 0.4 1.80 0.55 2.60 有一定程度的影响 有一定程度的影响 有较大程度的影响 有一定程度的影响 有较大程度的影响 3、岩浆岩、陷落柱和河流冲刷带等
1)根据10207胶带顺槽揭露的地质资料,预计在10209回风顺槽掘进(从1075回风巷右帮算起)935m处揭露一岩浆侵入体(岩墙),宽为1.90m,走向为5o,对掘进有一定程度的影响。
2)根据10207胶带顺槽揭露的地质资料,预计在10209回风顺槽掘进过程中,不会有陷落柱和河流冲刷带出现。
第四节 水文 地质
1、奥灰岩溶水
根据区域水文地质资料综合分析,奥灰岩水位标高为1140~1180 m比10209回风顺槽煤层底板(标高为1018~1031m)高122~149m。但结合10205工作面实际回采开采情况及10207工作面掘进过程的实际情况分析、推断对10209工作面巷道掘进不会有影响。
2、顶板砂岩裂隙水
根据10207回风顺槽掘进时顶板砂岩裂隙水涌出或滴淋的实际情况,预计10209工作面巷道掘进过程中,正常水量1~3 m3/h,断层处会明显增大,涌水量3~8m3/h。 3、上覆采空区水
10209回风顺槽2#煤层之上248m~281m为四老沟矿开采的侏罗系大同组14#层煤采空区,再上32 m~37 m为侏罗系大同组11#层煤采空区(1949年前旧采空区),由于开采年代久远,积水情况不详,据矿井地质报告资料, 四老沟矿在封闭井下火区时,曾向采空区注入12万m3泥浆水,再由于侏罗系煤层埋藏浅, 采空后易产生大量的地面塌陷
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及裂隙,使地表水导入采空区,在低洼处形成采空区积水.但2005年2月~2006年11月补充6个钻孔,即:T1、T2、T3、T2006-1、T2006-2、水2006-1钻孔中采空区未有积水。
另:根据2009年煤炭科学研究总院西安研究院提交《塔山煤矿上覆侏罗系煤层采空区积水分布情况探查的成果报告》中的结论“侏罗系采空区范围较大,少量积水”,以及《安全评估报告》中“侏罗系煤层采空区与石炭系2#煤层层间距大,不会对下伏煤层开采产生影响”。
附10209回风顺槽地质平面图2-1-1 附10209回风顺槽地质剖面图2-2-2 附10209回风顺槽综合柱状图2-3-3
第三章 巷道布置及支护说明 第一节 巷道布置
10209回风顺槽在2#煤层中沿煤层倾向布置,方位为30°6′13″。10209回风顺槽起始坐标为X:4425451.677,Y:545006.596,终止坐标为X:4426869.608,Y:545828.661。10209回风顺槽长1685.626m。
1、10209回风顺槽断面为矩形,掘进宽度5000mm,高度3300mm,毛断面面积16.5m2;净宽度4800mm,净高度3100mm,净断面面积14.88m2。沿巷道中部铺底两侧各留400mm宽水沟,铺底宽度4200mm,铺底厚度200mm,砼强度等级为C20。
2、10209回风顺槽移变开关硐室断面为矩形,掘进宽度6200mm,高度3300mm,毛断面面积20.46m2;净宽度6000mm,净高度3100mm,净断面面积18.6m2,自10209回风顺槽开口向里870m处施工,掘进长度20m。
3、10209回风顺槽移动救生舱硐室断面为矩形,掘进宽度8000mm,高度3300mm,毛断面面积26.4m2;净宽度7800mm,净高度3100mm,净断面面积24.18m2。自10209回风顺槽开口向里分别在90m处、770m施工两个移动救生舱硐室,掘进长度33m。沿硐室里侧用混凝土浇筑设备平台宽2900mm,厚300mm,砼强度等级为C20。
4、自10209回风顺槽开口向里41m处施工一大容量水仓,
5、自10209回风顺槽开口起每隔200米在煤柱侧施工一个换向硐室,断面形状为矩形,巷道断面为:宽3高3深= 5000㎜33300㎜35000㎜,毛断面面积16.5m2,净断面
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面积15.36m2,换向硐室必须施工在顶板完好,且不处于巷道低洼处。
6、水仓布置在煤柱侧施工在巷道低洼处,水仓硐室长度2.7m,深度2.2m,高度同顺槽;水仓水窝深度1m,采用砼浇筑,厚度0.1m,铺底厚度0.1m,砼强度C20,水仓容积4.5m3,水仓外口砌筑挡矸台,高度0.2m,进水口宽度0.2m,深0.2m。
附10209回风顺槽支护断面图3-1-4
附10209回风顺槽移变开关硐室支护断面图3-2-5 附10209回风顺槽移动救生舱硐室支护断面图3-3-6 附10209回风顺槽换向硐室支护断面图3-4-7 附10209回风顺槽大容量水仓支护断设计图3-5-8
第二节 支护设计
10209回风顺槽采用锚、网、索支护作为永久支护,采用掘进机机载式前探支架和滑移式前探梁作为临时支护。 1)临时支护
机组掘进临时支护采用掘进机机载式前探支架,长2.2m,宽1.8m,最大支撑力为1.5T,临时支护最大控顶距为2.2m。支架利用掘进机液压系统为动力源,当掘进机截割完成后,升起临时支架进行临时支护。临时支护在截割前最小控顶距0.2m,截割后最大控顶距2.2m。 2)永久支护
1、按悬吊理论计算锚杆参数 1)锚杆长度计算:
L=KH+L1+L2式中: L-锚杆长度;
L1-锚杆锚入稳定岩层深度一般取0.5米; L2-锚杆外露长度取0.1米, K-安全系数取2;
H-冒落拱高度=巷道宽度(5.2m)/2f岩石普氏系数取4,经计算H 取0.65米。 L=230.65+0.1+0.5=1.9米 2)锚杆株距计算:
通常按株距相等,根据锚固力大于或等于所悬吊岩石重量的原则来确定。
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A=√Q/KHr式中: A-锚杆间距, Q-锚杆锚固力取7吨,
r-被悬吊岩石容重取2.5 T / m3, K-安全系数取2, H-冒落拱高度取0.65米, 代入得:A=1.46米。
根据以上计算,巷道顶部选用直径为22mm,长度为2.4米的等强左旋无纵筋螺纹钢锚杆,帮部选用直径为18mm,长度为1.8米等强度螺纹钢锚杆,顶部锚杆间排距900mm*1000mm,帮部锚杆间排距1000mm*1000mm,可满足支护要求。锚网索支护时,采用锚杆紧跟迎头的支护方式,前排锚杆距迎头超过1000mm时及时打注锚杆,全断面挂网。
2、按悬吊理论计算锚索参数
为了加强锚固体的强度,工作面应采用有预应力的锚索来加强支护, 1)用悬吊理论计算锚索长度: L=L1+L2+L3式中: L—锚索总长度,米;
L1—锚索外露长度,取0.2米; L2—需要悬吊的不稳定岩层厚度取2米; L3—锚索锚固长度,
L≥K3d1fa/4fc式中:K—安全系数,取K=2;d1—锚索钢绞线直径,取15.24mm; fa—钢绞线抗拉强度,合1883.52 N/mm2 ;fc—锚索与锚固剂的粘合强度,取10N/mm2 则:L3=1.5米。
计算得:L=0.2+2+1.6=3.80米 2)锚索株距计算
通常按株距相等,根据锚固力大于或等于所悬吊岩石重量的原则来确定。 A=√Q/KHr式中: A-锚索间距,
Q-锚索锚固力取17吨,
r-被悬吊岩石容重取2.5 T / m,
3
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K-安全系数取2, H-冒落拱高度取0.65米。 代入得:A=2.287米
根据以上计算,锚索直径15.24mm,选长度5.1米,排距2米,可以满足支护要求。
附临时支护平、剖面图3-5-8 附永久支护平面图3-6-9
第三节 矿压观测
1、观测对象:10209回风顺槽。 2、观测内容:巷道顶板离层量。 3、顶板离层检测仪的布置:
施工过程中,选用YHW-300本安型围岩位移测定仪,量程0-300mm,额定工作电流≤30mA,报警值50mm,所有仪器必须安设在巷宽的中部或交岔点的中心位置,测定仪的间隔距离一般为100米(顶板破碎时缩小至50米)直至巷道施工完毕。另巷道中的换向硐室、材料硐室开口处必须安设测定仪。
4、YHW-300本安型围岩位移测定仪的安装:
(1)用φ28mm 的钻头在顶板上打眼,眼的深度与锚索长度相同。
(2)用锚索将深基点锚固器推至眼底,轻拉一下细钢丝绳,确认锚固器己锚住。 (3)用锚索将浅基点锚固器推至3m深位置,轻拉一下细钢丝绳,确认锚固器已锚住。
(4)将测定仪推入钻孔,同时将钢丝绳从仪器下端向外拉并撑紧,将多余的钢丝绳缠绕到线盘上固定好,并确认套管组件已固定在钻孔中,调正仪器安装结束。并记录下两个刻度尺读数,即为顶板里层指示仪的初始数据。
(5)使用数据采集器采集电子数据或肉眼观察测定仪下方的刻度尺伸出长度来读取数据。
(6)将采集器对准显示窗口(通讯距离应小于3米),用矿灯照射指示窗口一次,测定仪自动将数据发射到采集器。
⑺以后肉眼观察测定仪数据时要记录下两个刻度尺读数,再减去上次读取数据就为本次离层数据。
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5、数据检测及资料整理分析:
(1)顶板离层仪距工作面50m以内每天采集或观测1次,50m之外每周采集或观测2次;认真填写记录牌板,牌板内容填写必须工整、清晰、真实,悬挂位置合理并便于观察。
(2)区队要有围岩位移测定仪监测记录表,数据采集人员上井后要及时填写,并进行分析。
第四节 支护工艺
一、支护材料:
顶部均采用Φ22mm32400mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆,锚杆托板为1503150310mm钢托板,采用Z2360树脂药2卷/根锚固;
帮部均采用Φ18mm31800mm普通螺纹钢锚杆,锚杆托板均为1503150310mm钢托板,采用Z2360树脂药1卷/根锚固;
锚索规格为Φ15.24*5100mm,锚索托盘采用300*300*10mm钢托板,每根用Z2360树脂药3支。
顶部挂规格为120032700mm冷拔丝网,网孔为1003100mm;煤柱侧帮网采用网孔50350mm规格为120032700mm菱形金属网,网片间搭接长度100mm;回采帮挂规格为3000032600mm钢芯塑料网,网孔50350mm,网片间搭接长度200mm;停采线向外的巷道两帮全部挂菱形金属网。每隔200mm用14#双股铁丝联一扣,顶网与帮网联网搭接长度为100mm。支架搬运车换向硐室帮部全部挂菱形金属网。
铺底材料:水泥选用425#普通硅酸盐水泥,沙为中、粗砂,碎石子粒径为5~30mm。水泥:砂子:石子:水重量比为1:1.48:3.63:0.44。其中每立方米混凝土中,水泥含量:370Kg;砂的含量:549Kg;碎石:1344Kg。
喷浆材料:水泥:沙:碎石子配比=1:2:2,水灰比为0.45,速凝剂掺量为水泥重量的2~3.5%,水泥选用425#普通硅酸盐水泥,沙为中、粗砂,碎石子粒径为5~10mm。 二、支护方式 1、永久支护
巷道采用锚网索支护,10209回风顺槽顶部锚杆每排打6根、10209回风顺槽移变开关硐室顶部锚杆每排打7根、10209回风顺槽移动救生舱硐室顶部锚杆每排打9根,间排
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距均为90031000mm;左右两帮锚杆每排打3根,间排距为100031000mm;10209回风顺槽锚索沿巷道中心线布置1根,排距2000mm,换向硐室开口处锚索沿开口中心线对称布置3根,第二排布置2根,最后一排布置1根,间排距为1500mm*2000mm。移动救生舱硐室锚索布置3根,再在距原巷道锚索向右分别1.8m、3.6m处施工2根锚索。移变开关硐室布置2根,再在距原巷道锚索向右1.8m处施工1根锚索。
2、临时支护
机组掘进临时支护采用掘进机机载式前探支架,长2.2m,宽1.8m,最大支撑力为1.5T,临时支护最大控顶距为2.2m。支架利用掘进机液压系统为动力源,当掘进机截割完成后,升起临时支架对空顶顶板进行临时支护。 3、特殊支护
①顶板完整,无地质变化时,迎头空帮距离不得超过3米。
②如片帮严重,每班施工前两帮至迎头空帮距离不得超过1米。如顶板破碎,顶板局部冒落时,采取加强支护,补打锚索增加W钢带或缩小锚杆间排距。 ③所有交岔点处根据现场情况进行补打锚索加强支护。 4、永久支护的质量要求:
巷道支护前活矸(煤)、危岩应清除,按偏中线施工,保证顶平、帮直,超挖、欠挖量不超过煤矿安全质量标准化规定。
①锚杆托板要紧贴岩面,托板安设横平竖直,顶锚杆间排距为90031000mm,帮锚杆间排距为100031000mm,误差不得超过±100mm,锚杆安装角度不小于75°,锚杆外露长度30~50mm,必须用力矩扳手紧固,预紧力矩不小于120N2M。
②锚杆锚固力:顶锚杆锚固力不得低于7t,帮锚杆锚固力不得低于5t。锚杆在300根以下,取样不少于一组,每组不少于3根进行一次锚杆拉力试验。锚索用锚索涨拉仪直接涨拉预紧,预紧力不小于17t。
③网片搭接处必须连好并紧贴岩面,网间搭茬长度为100mm,并用14#双股铅丝联网,每扣扭结不得少于3圈,联网间隔为不大于200mm;
④如遇有局部掉顶或顶板破碎,必须紧贴掉顶部位挂双网(冷拔丝网与菱形网复合网),根据现场情况,缩小锚杆间排距、补打锚索。
⑤巷道按偏中线回采侧3850mm,煤柱侧1150mm进行施工,锚网支护巷道净宽允许误差为巷道中线至任一帮距离偏差+100;净高允许误差+100。
⑥巷道铺底振捣密实,表面平整,厚度不小于200mm,强度不低于C20 。
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⑦喷浆巷道要求混凝土喷射均匀,无裂隙无“穿裙、赤脚” 喷浆厚度100mm。 ⑧在临时支护下逐排打锚杆挂网进行永久支护。
10209回风顺槽锚网索支护巷道工程质量规定 表四
名称 巷道宽度 巷道高度 锚杆间排距 锚杆外露长度 锚杆安装角度 锚索间排距 锚索外露长度 项目 偏中线至左帮距离 偏中线至右帮距离 高度 顶 帮 规格 3850mm 1150mm 3300mm 900mm31000mm 1000mm31000mm 允许偏差 +100mm +100mm +100mm ±100mm ±100mm ≤15° ±100mm 100mm 100mm 100mm 200mm 100mm 自托盘向外30mm~50mm ≥75° 150032000mm ≤200mm 顶网与顶网 顶网与回采帮网 网片连接 顶网与煤柱帮网 回采帮网 煤柱帮网 10209回风顺槽移变开关硐室锚网索支护巷道工程质量规定 表五 名称 巷道宽度 巷道高度 锚杆间排距 锚杆外露长度 锚杆安装角度 锚索间排距 锚索外露长度 顶 帮 项目 中线至左帮距离 中线至右帮距离 3300mm 900mm31000mm 1000mm31000mm 规格 3850mm 2350mm 允许偏差 +100mm +100mm +100mm ±100mm ±100mm ≤15° ±100mm 自托盘向外30mm~50mm ≥75° 180032000mm ≤200mm 第18页 共63页
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顶网与顶网 顶网与回采帮网 网片连接 顶网与煤柱帮网 回采帮网 煤柱帮网 100mm 100mm 100mm 200mm 100mm 10209回风顺槽移动救生舱硐室锚网索支护巷道工程质量规定 表六 名称 巷道宽度 巷道高度 锚杆间排距 锚杆外露长度 锚杆安装角度 锚索间排距 锚索外露长度 顶 帮 项目 中线至左帮距离 中线至右帮距离 3300mm 900mm31000mm 1000mm31000mm 规格 3850mm 4150mm 允许偏差 +100mm +100mm +100mm ±100mm ±100mm ≤15° ±100mm 100mm 100mm 100mm 200mm 100mm 自托盘向外30mm~50mm ≥75° 180032000mm ≤200mm 顶网与顶网 顶网与回采帮网 网片搭接 顶网与煤柱帮网 回采帮网 煤柱帮网 三、临时支护的施工工艺: 机载前探支架支护工艺:掘进机完成截、割、装煤作业后,应将截割头放下,停机断电闭锁。检查支护装置各部位零件及管路,在保证完好状态下。由施工人员在已支护好的顶板下站在机组上将新网与已支护好的最后一片网联在一起,左右两片都联好撤出所有人员后给掘进机送电启动,操作二位三通阀,使液压油切换到支护装置管路。司机操作支护装置的支撑缸和折叠缸液压控制阀手柄,使主架和顶架由折合状态慢慢平稳打开,达到适应巷道顶板的坡度和位置时松开两操作手柄;操作主架的升降缸操作阀手柄使主架升起达到巷道顶板高度,使网片同顶板吻合,然
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后在掘进机机载临时支护下进行永久支护。永久支护完成后,确认锚固无误后,开始收回支架,先把主架下降到最低位置,然后折合顶架,直到顶架全部落到掘进机上为止,完成一次完整的支护工作。 四、锚杆安装工艺
1、打锚杆(索)眼:
打眼前,首先严格按中、腰线检查巷道断面规格,不符合设计要求,必须先进行处理。打眼前要按照由外向里,先顶后帮的顺序进行敲帮问顶,找掉活矸、危岩,然后挂网,先挂顶网后挂帮网用铅丝扎紧并前移前探梁到位,确认安全后方可作业,按照设计锚杆眼位施工,眼位误差不超过±100mm,眼向误差不得大于15°。打眼应按由外向里,先顶后帮,顶部先中间后两边的顺序依次进行。
2、锚杆安装工艺:安装前应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净,吹扫时,操作人员站在孔口一侧,眼孔方向不得有人。然后把树脂锚固剂送入眼底,随后将锚杆插入锚杆孔内顶住锚固剂,外头套上锚杆托盘及螺母,用锚杆搅拌器卡住螺帽,开动锚杆机(手持式风动钻机),使锚杆旋入树脂锚固剂进行搅拌,最后锚到设计深度,方可撤去锚杆机(手持式风动钻机)。搅拌时采用快搅慢进方式,搅拌旋转20~30s后,施加预紧力破帽并上紧螺帽,预紧力矩不小于120N2m,锚杆托板压紧网片紧贴岩面。
3、锚索安装工艺:
①安注树脂锚固剂前应检查其质量是否合格,不合格的或破损的禁止使用。 ②两人配合用锚索顶住锚固剂缓缓送入钻孔,确保锚固剂全部送到孔底,不能用力过猛,以防捅破树脂锚固剂影响锚固质量。
③锚索下端装上专用的搅拌注头,一人扶住锚杆机、一人操作,边推进边搅拌,搅拌时间控制在20s~30s,确保搅拌均匀。
④停止搅拌后,必须继续保持锚杆机的推力约3min,然后收回锚杆机。 ⑤10min后,才可上托盘、锁具,并将其托到紧贴顶板的位置。将张拉千斤顶套在锚索上并用手托住,然后压动液压泵进行张拉,达到设计预紧力迅速换向回程。卸下千斤顶时要用手托住,以免坠落伤人,千斤顶正下方严禁有人。
⑥在上索具时,锚索张拉器压力表示数≥35Mpa,锚索预应力不小于17t。 五、混凝土铺底工艺
混凝土浇筑要求:地面设置搅拌站,进行混凝土搅拌,采用防爆胶轮车直接运送至10209回风顺槽铺底地点进行卸车。厚度200mm,强度C20,巷道两侧各留设400mm
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打钻工 2 2 0 0 2 跟班队长 班长 合计 3 4 56 0 1 15 1 1 13 1 1 13 2 3 41 2、严格执行交接班制度: (1)各班上岗干部、跟班队长、特殊工种必须执行交接班制度。
(2)每个生产班必须由跟班队长统一带领,做到集体排队入井、集体收工、集体出井。
(3)本班内能够处理的问题必须在交接前解决。
(4)每次交接班前必须将当班安全生产情况、设备运转情况、材料配件消耗和供需情况、遗留工作和存在问题,及接班后注意事项交接清楚。
(5)当工作面出现影响生产的新情况、新变化要向区值班人员如实汇报,以便及时调整作业计划提高工作效率。
(6)完成作业任务收工时将工具和设备整齐放置到指定地点,做到文明标准化生产。
(7)交接班后由上岗干部和班组长带领当班全部作业人员按规定沿入井时的线路安全出井。
第二节 循环作业
工作面循环进尺为3.0米,每班计划完成3个循环,岩巷循环进尺为3m,每班计划完成1个循环,为保证正规循环作业的完成,迎头施工作业必须根据劳动组织的人员配备,合理安排工序,工序之间尽量做到交叉进行,平行作业,以充分利用工作时间,提高工时利用率。
附:正规循环作业图表 表十一
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第三节 主要技术经济指标
技术经济指标表 表十二 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项 目 树脂药消耗量 锚杆消耗量 冷拔丝网耗量 双塑料网耗量 金刚石钻头耗量 循环进尺 每日计划循环数 正规循环率 计划日进尺 日出勤人数 单 位 卷/m 根/m m2/m m2/m 个/m m 个 % m 人 指标 22 12 9.72 2.7 3.5 3.0 6 95% 18 43 备注 第六章 生产系统 第一节 通风系统
10209回风顺槽掘进工作面需风量计算 (1) 按CH4涌出量计算:
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Q掘 =100 q瓦掘K掘瓦
=10031.1631.0
=116 m3/min
(2)按CO2涌出量计算:
Q掘 =100 qCO2掘K掘CO2
=10033.4431.0
=344 m3/min
q瓦掘—2010年度瓦斯等级鉴定瓦斯绝对涌出量为1.16m3/min。 qCO2掘—2010年度瓦斯等级鉴定二氧化碳绝对涌出量为3.44 m 3/min。
(2)按工作人员人数计算
Q掘=4N掘
=4336 =144 m3/min
(3)按风速验算:
Q掘≥掘进中的煤巷最低风速3603S掘
Q掘≥6030.253S掘=6030.25322.1=331.5m3/min Q掘≤掘进中的煤巷最高风速3603S掘 Q掘≤43603S掘=4360322.1=5304m3/min S掘-取巷道回风最大断面切眼断面积22.1m2
故掘进面所需风量为5304m3/min ≥Q掘≥331.5m3/min
因此该掘进工作面需风量不得小于331.5m3/min,在掘进过程中根据瓦斯涌出量的变化情况可适当调整掘进需风量,以满足安全生产要求。 2、风筒的选择
根据风量可选择风筒直径为800mm的柔性风筒,风筒接法采用单反压边接法,接头外部用快速接头箍紧。 二、局部通风机选型、风量验算
根据风筒技术参数要求及邻近掘进巷道经验,当掘进巷道长度为1542米时,百米漏风率取2%
根据P漏=100(Q扇- Q有效)/(Q扇3L)3100% 得:Q扇=479.32m/min=7.99m/s
3
3
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局扇工作风压计算
根据阻力定律,局扇的工作风压为:H扇=RQ2
由于风筒漏风,风筒内的风量应取风筒始、末端风量的平均值。 即 Q均= √Q扇3Q
则H扇=R Q均2=RQ扇Q=5.5537.9935.525=245 Pa H= H扇L=245315.42=3777.9 Pa
根据FBD系列局部通风机个体特性曲线可以选取FBDYNo6.3/2330型对旋轴流式局部通风机.
为了确保局扇与回风口之间的巷道不发生瓦斯超限及局扇不发生循环风 掘进巷道全负压供风量为:
Q掘 =(Q机吸﹢15s) 3Ii
式中 Q掘——掘进工作面供风量 m3/min Q
机吸
——局扇吸风量 m3/min(局扇为FBDYNo6.3/2330型对旋轴流式局部通风
机,该局扇风量范围为630—260m3/min ,据经验知当巷道供风距离达1600m时局扇开启二级吸风量在560-600m3/min ,故取Q机吸=580m3/min)
15s m3/min为局部通风机吸风口至掘进工作面回风之间的供风量,以防止局扇吸入循环风和这段距离内风流停止,造成瓦斯积聚。
则Q掘 =(580﹢15s) 31
=(580﹢15315.5)31 = 812.5m3/min
根据风量计算结果,采用FBDYNo6.3型号,2330KW功率对旋风机一台、备用一台,接一趟Φ800㎜胶质抗静电、阻燃风筒向施工迎头进行压入式供风即可满足要求。 三、局部通风机安装地点选择
局部通风机安设在10209胶带顺槽辅运联巷距2#层辅运大巷30m处,风机并排吊挂在巷道右侧顶板上,启动装置摆放在开关平台上,吸风口10m范围内无任何易被吸入的杂物。
通风路线:
新鲜风流:①副斜井→辅助运输石门→辅助运输大巷→10209胶带顺槽辅运联巷局扇→风筒→10209回风顺槽迎头。
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②主平硐→辅运联巷→辅助运输大巷→10209胶带顺槽辅运联巷局扇→风筒→10209回风顺槽迎头。
乏风流:
10209回风顺槽迎头→02切眼→10209胶带顺槽→10209胶带顺槽回风联巷→1075回风巷→2#层总回风巷→回风斜井→地面。
附通风系统图6-1-13
第二节 压风系统
本掘进工作面采用地面压风系统给工作面供风。由副井两台AED-132A型空压机压入,从副斜井通过Φ159管路送到辅运大巷,再由Φ108管路送到10209回风顺槽。压风管路每隔50米安装一个Φ108-Φ60异径三通及Φ60截止阀门,每隔200米安装一个Φ108截止阀门。
压风流:副井空压机房→副斜井→1075辅运大巷→10209回风顺槽联巷→10209回风顺槽
附压风系统图6-2-14
第三节 压风自救系统
10209回风顺槽掘进每前进500m设置二台型号为ZYJ压风自救装置,在距迎头25~40m的位置安装三台,自救袋数量为15个;距皮带机头5m位置安装一组,自救装置数量为5个。压风自救系统的管路安装规格为:压风自救主管路进入掘进工作面为φ108mm,压风自救分管路为φ51mm和φ19mm;压风自救装置要安装在地点宽敞、支护良好、没有杂物堆积的人行道侧,压风自救装置安装间距不得小于0.5m,不得存在无气、漏气现象,人行道宽度要保持在0.8m以上,管路安装高度按距底板1.5~1.6m,便于现场人员自救使用。安装压风自救装置时,不少于一处固定,供气压力为0.3-0.7MPa压风自救装置上的煤尘要及时清理,经常保持清洁管路敷设要牢固平直,并实行挂牌管理。
附压风系统图6-3-15
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