戊91021030机巷作业规程文档格式.docx
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采用十字位移观测数据及顶板离层仪观测数据
其它技术规范
《煤矿安全规程》(2010版)《防止煤与瓦斯突出规定》(2009版)《平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规范》(平煤股份(2009)100号文)《中国平煤神马集团矿井风量计算方法》
平煤股份〔2010〕147号关于印发《平煤股份公司防治煤与瓦斯突出实施办法(试行)》的通知
平煤股份〔2010〕141号关于建设完善紧急避险系统和压风自救系统的紧急通知
《平煤股份公司石门(立井、斜井)揭煤防突管理规定(试行)的通知》的通知
第二章地面位置及地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情
表(2—1):
井上下关系对照表
采区
戊一采区
工程名称
地面标高
+70m/+90m
井下标高
-574m/-532m
地面的相对位置建筑物及其他
地面有白灌渠、许南公路、矿区铁路从该区域穿过,地面建筑物有姜店、郝庄等,地面标高+70~+90m。
井下相对位置对掘进巷道的影响
该采面位于戊一采区东翼,西至戊一皮带上山,东到戊组国铁保护煤柱,北部煤田尚未开采。
戊9.10煤层区段标高—574~—532m,埋深584m~622m。
第二节煤(岩)层赋存特征
表(2—2)煤层特征情况表
指标
单位
参数
备注
煤层厚度(最大~最小/平均)
m
2.7-3.6
3.2
在构造区域有变薄(厚)情况
煤层倾角(最大~最小/平均)
(°
)
13°
—16°
13.5°
在构造区域不稳定
煤层硬度
f
0.4-0.6
0.3
煤层层理(发育程度)
煤层层理不发育
煤层节理(发育程度)
节理不发育
地质构造带节理发育
自然发火期
d
120-180
绝对瓦斯涌出量
m3·
min-1
1.5
相对瓦斯涌出量
t
28.3
煤尘爆炸指数
(%)
31.13-34.44
地温
℃
26°
表(2—3)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
稳定
f=4-6
9.0m
细至中粒砂岩
直接顶
0.7m
黑色炭质泥岩
底版
直接底
f=3-5
4m
泥岩及砂质泥岩
基本底
6m
砂质泥岩及粉砂岩
附图(2—1)煤岩层综合柱状图
第三节地质构造
预计在正常掘进过程中不会遇大的地质构造影响掘进。
第4节水文地质
煤层顶板中~粗粒砂岩含水层厚4~12m,裂隙发育,富水程度中等,在掘进及回采期间,局部顶板有滴、淋水现象,水量不大,在施工过程中不致造成大的水害威胁。
预计正常涌水量3m³
/h,在施工过程中人工挖出水沟,保证巷道内无积水、淤泥,影响文明生产。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
表(3-1)巷道布置情况表
名称
巷道施工层位
戊9、10煤层
水平标高
-574/-532
施工断面
4.6m×
3.0m
巷道施工坡度
﹢2°
巷道开口位置
戊一皮带上山P8#测点向上3m,巷道左帮开口施工。
(与戊一皮带上山中心线成73°
夹角)
施工方位角
方位角:
102°
48′0″
第2节矿压观测
表(3—2):
矿压观测表
观测对象
顶板及两帮
观测内容
顶底板相对移近量及两帮相对移近量。
观测方法
从巷道开口往里每隔50m设置1个顶板离层仪观测点,遇到巷道压力大地段每隔10m设置一个观测点。
每个观测点设置一个观测断面,并记录好初始观测值L1、L2、H1、H2。
初期每天观测一次,并记录。
巷道压力稳定后,每5天对巷道顶板和底板及两帮的相对移近量进行测量,并现场分析观测数据,发现异常及时汇报给队值班干部。
观测的工具为5m的钢卷尺、线绳、记录纸等。
数据处理
10天平均位移量大于5mm/天或30天平均位移量大于3mm/天,必须采取措施处理。
第3节支护设计
1、巷道岔口支护设计:
巷道开口交岔点附近10m范围采用补打锚索加强支护,锚索间排距为1000mm×
1400mm,锚索按“33”阵型布置。
图(3-1):
巷道交岔点支护示意图
二、巷道支护:
该巷道支护断面为4600mm×
3000m(中高),采用锚网索支护,净断面为13.8㎡。
附图:
图(3-2):
巷道支护平面图、断面图
附图(3-3):
临时支护示意图。
3、锚网索支护选型计算:
1、按悬吊理论计算
(1)锚杆长度L:
L=L1+L2+L3=0.05+1.5+0.3=1.85m
式中:
L1——锚杆外露长度L2——软弱岩层厚度,可根据柱状图确定mm
L3——锚杆伸入稳定岩层深度一般不小于300mm
(2)锚固力N:
可按锚杆杆体的屈服载荷计算
N=π/4(d2σ屈)=0.25×
3.14×
(0.020)²
×
335×
106=0.10519×
106≈105KN
σ屈——杆体材料的屈服极限Mpad—杆体直径
(3)锚杆间排距:
锚杆间距D≤1/2L=0.5×
1.85=0.925
锚杆排距L0=Nn/2kraL2=7×
105×
103/2×
3×
24×
103×
2.3×
1.5=1.479m
n——每排锚杆根数N——设计锚固力,KN/根
K——安全系数,取2-3r——上覆岩层平均容重,取24KN/m3
a——1/2巷道掘进宽度m
2、按组合梁原理计算
(1)锚杆长度L:
L=L1+L2+L3=0.05+1.583+0.5=2.13m
L1——锚杆外露长度mL3——锚固端长度m
L2——组合梁自撑厚度m
L2=0.612B[K1P/ψσ1σx]/2=0.612×
4.6×
[3×
24/1×
(0.3×
46)×
104×
0.007728]/2=2.815×
[72/1×
0.007728]/2=1.583
K1——与施工方法有关的安全系数。
掘进机掘进2-3;
爆破法掘进3-5;
巷道受动压影响5-6
P——组合梁自重均布载荷MPaψ——与组合梁层数有关的系数
组合层数:
123≥4
ψ值:
1.00.750.70.65
B——巷道跨度m
σ1——最上一层岩层抗拉计算强度,可取试验强度的0.3-0.4倍MPa,实验强度为46kg/cm²
σx——原岩水平应力,σx=λrzMPa,λ—侧压力系数,一般为0.25-0.4,=0.4×
805=0.007728Mpa
Z—巷道埋深m
(2)锚杆间距:
以上所选锚杆长度,还需验算组合梁各层间不发生相对滑动,并保证最下面一层岩层的稳定性
D≥1.63m1(σ1/KP)/2=1.63×
1×
{(46×
104)/8×
106×
1}/2=0.0032
m1——最下面一层岩层的厚度m
K——安全系数,取8-10
P——本层自重均布荷载P=r1m1,MPa;
r1——最下面一层岩层的容重,KN/m3
3、锚杆的锚固长度按下式计算:
L0=LR12/(R2-R22)=40×
(17.5)²
/{(21.5)²
-(10)²
}=33.79mm
L—树脂卷长度 mm L0——锚固长度mm
R——钻孔半径21.5mmR1——树脂卷半径17.5mm
R2——锚杆半径10mm
4、锚索支护参数的确定
1、锚固长度La:
La≥fst/πfcsd1=(1870/3.14×
10Mpa)×
17.8mm=1060mm
d1—锚索钢绞线之径,mmfst—钢绞线抗拉强度,Mpa
fcs—锚索与锚固剂的设计粘接强度,按10MPa计算
2、锚索间排距
L/S≥2即S≤L/2=6000/2=3000mm式中:
L—锚索孔深度S—锚索间距
3、锚索锚固力P
P1≥P≥P1/K或P2/KP≥P1/K=400/2=200KN
P—设计锚索锚固力200KN
P1—锚固段锚固剂与孔壁的粘结力KN
P2—锚固段锚固剂与钢绞线的粘结力400KNK—安全系数,取2。
4、锚网索支护参数选型
1、顶锚杆使用Ф20mm、L=2000mm的高强锚杆;
2、帮锚杆使用Ф20mm、L=2000mm的等强锚杆;
3、锚索使用Ф17.8mm、L=6000mm的高强度低松弛钢绞线锚索;
4、顶网选用5.0m×
0.9m的4#冷拔丝金属网;
上帮规格选用3.5m×
0.9m;
下帮网规格选用2.4m×
0.9m。
5、顶板每排布置7根高强锚杆;
两帮各铺设一片帮网与顶网压茬搭接,上帮布置5根Ф20mm×
2000mm的等强锚杆,下帮布置4根Ф20mm×
2000mm的等强锚杆。
6、顶锚杆间距720mm;
上帮锚杆间距750mm;
下帮锚杆排距均为700mm;
7、锚索按“212”阵型布置,锚索长为6000mm,锚索间距为2200mm,排距为2100mm。
8、该巷道在停采线前后30m范围内顶板锚杆规格改为Ф22mm×
2400mm高强锚杆,顶板及上帮采用钢带加强支护。
9、帮网滞后工作面不得超过3排。
第4节支护工艺
1、临时支护:
采用锚网索支护过程中临时支护采用戴帽顶柱(点柱)作为临时支护:
支护材料选用圆木或单体柱(圆木要求直径不小于φ160mm,长度不小于2600mm,3根;
单体柱选用DWB-30/100系列柱子)每隔1000mm—1200mm打一带帽顶柱(戴帽规格200×
200×
30mm方块柱鞋)。
压力大、顶板破碎采用36u4400拱缩棚支护过程中,临时支护采用两根3.6m以上的11#工字钢前探支护,每根前探梁三个卡子,配大小板作为临时支护。
2、临时支护工艺及要求
1、每次放完炮之后,要认真执行敲帮问顶,找掉活矸危岩。
找顶工作前要先清理好退路,并有两人找顶,其中一人找顶、一人观察顶板。
应从有完好支护的地点开始,由外向里,先顶部后两帮,依次进行。
找顶时找顶范围内严禁其他人员进入。
2、点柱上方必须用大板接顶,点柱底根要打在实底上,不能打在实底上的要加垫木板,且只能加垫一块木板。
3、点柱间距为(1.0—1.2m)。
最大控顶距不得超过1.4m,最小控顶距不得超过0.7m。
4、当巷道顶板倾角<15°
时,应采用合适的垫板垫在点柱上端;
当巷道顶板倾角≥15°
时,必须在上部垫板与巷道顶板接触处打上楔子。
5、在带帽顶柱掩护下打锚杆作业,当所有锚杆打装齐全后方可拆除临时支护。
三、永久支护及要求
(1)永久支护材料:
正常掘进过程中采用锚网索支护。
若遇顶板破碎、遇断层可采用36u4400拱缩型棚子支护,棚距600mm。
(二)锚索安装工序:
1、采用液压锚杆机配S19中空六方接长式钻杆和Φ27mm双翼钻头湿式打眼。
为确保孔深准确,可在起始钻杆上作彩色标记。
2、插入树脂药卷前应检查其质量(以手感柔软为合格),不合格的药卷严禁使用。
3、用棉布将锚索锚固段的水、煤屑等擦干净,用塑料胶带将树脂药卷与锚索粘结定位。
4、锚索下端装上专用搅拌器,工人配合用锚索顶住锚固剂缓慢送入钻孔(注意不能反复抽拉锚索),确保锚固剂全部送到眼底。
将专用搅拌器尾部六方头插到锚杆机上。
5、一人扶住机头,一人操作锚杆机,边推进边搅拌,前半程用慢速旋转,后半程用快速旋转,搅拌时间控制在20~30秒。
6、停止搅拌后,继续保持锚杆机的推力约3分钟,然后可回落锚杆机准备打下一个孔。
7、10分钟后,先卸下专用搅拌器,装上托盘,锚具,并将其托到紧贴顶板的位置。
8、用张拉千斤顶套在锚索上,张拉,注意观察压力表读数达到104~169KN时停止。
9、锚索搅拌树脂药卷过程中不能停顿,要一气呵成,绝对不能反复搅拌。
10、锚索安装48小时,如发现预紧力下降,必须及时补打。
11、张拉时发现锚固不合格的锚索,必须立即在其附近补打合格的锚索,或者用张拉器将不合格的锚索拨出,然后重新用锚杆机将钻孔“溜”一遍,重新安装锚索。
12、打锚索孔时,在钻杆接头位置进入孔内之前要控制锚杆机推力,以免钻杆断伤人。
13、松开盘住的锚索时,要防止锚索突然弹开伤人。
(2)锚杆安装工序
1、锚杆在正式安装前,应先用锚杆插入锚杆孔,检查一下孔深是否符合要求及插入是否顺利,如果插入困难应用钻慢速推进,再将钻孔孔壁钻平滑。
2、安装前必须用压风吹净锚杆孔内的积水和岩粉(煤粉),以免影响药卷和孔壁的粘结,并把孔口周围的岩(煤)层面找平,保证托盘上好后能紧贴岩(煤)层面。
3、检查锚杆的托盘、螺帽等构件是否齐全,树脂锚固剂是否合格完好,严禁使用破损、变质、过期的树脂锚固剂。
4、安装时,先将树脂锚固剂送入孔内,再把锚杆插入孔中,将锚固剂推送到孔底,然后把锚杆安装器套上煤电钻(或锚杆钻机),送电(或送风)转动锚杆将锚固剂刺破并搅拌,同时把锚杆匀速推至孔底,搅拌并等待一定时间后安上托盘,扭紧螺帽。
(3)架棚施工工序
1、架棚前必须把支架构件和需要的工具准备齐全、检查梁、腿是否符合设计要求。
2、可缩“U”型钢腿装配时,搭接长度及卡缆的紧固应符合作业规程规定。
4、放炮后,应首先检查作业地点的顶板、支护、煤帮等情况,发现问题及时处理。
5、永久棚架设前,先要进行临时支护,在临时支护下按作业规程要求挖出两帮柱窝,两人把腿抬到已挖好的柱窝内,一人扶腿,一人察看是否靠帮,上好卡缆打紧板肖,梁腿合好口。
6、人工上梁要至少4人进行,两名上梁人员站在工作面崩下的煤体或放置稳固的工作台上,另两人将棚梁递上,上梁要在专人统一指挥下进行,梁腿合好后,调整方向,将顶帮背紧刹牢。
7、金属棚加拉杆联锁。
8、在处理爆破崩倒或因故倾倒的棚子,首先,要对临近10米范围内的棚子进行加固,再由外向里逐架修复,里面不得有人,当顶部超挖时,必须用木料打木垛接顶,两帮超挖大于300毫米时,要用木料刹紧背牢。
四、锚杆机操作
1、锚杆机司机操作锚杆机打眼前,应由另一个人把打眼的钎子插在锚杆机上,并用手扶住锚杆机和钎子,操作锚杆机身升起,使钎子钻头对准标记,另一专人开水阀门,扶钎子人员松手离开,司机操作手柄旋转钎子开始打眼,打眼过程中,其他人员离开锚杆机。
2、打眼过程中,注意孔内是否往外流水,如发现不流水,即为钻杆堵塞,及时停止旋转,降落钻杆进行处理。
3、锚杆孔打到位置后,先操作机器降落,不得停止旋转,以防钻杆卡在孔内拨不出来,降落过程中,使供水量逐渐减少,锚杆机降落一半后,方可停止旋转。
4、锚杆机回落时,至少应有一人扶住锚杆机头部,防止锚杆机机身失重、弯倒。
5、锚杆机打眼前,司机操作手把要使推进力均匀,推进力过大时,易造成卡钎子,甚至造成锚杆机机身发生旋转,造成伤人。
6、为保证锚杆角度,必须使机身轴线垂直于顶板。
因此,应及时移动锚杆机,不得使机身在同一位置打两根锚杆。
移动锚杆机时,可由锚杆机司机扶住手把,由另外两人用钎子抬住机身进行挪动,要注意及时清理底板的杂物和淤泥,以防抬、移时,腿脚被绊住或发生滑倒。
5、煤电钻操作
1、搬动电钻时,要提电钻手柄,不得提、拖电缆,在未到工作面以前,钻杆不得装在电钻上。
2、工作前,要检查各部件是否齐全牢固,螺丝是否扭紧,机壳不得有裂纹和损伤,风扇要正常,钎套要灵活。
3、电缆长出部份要挂好,不得埋在煤和杂物里,更不得拖在溜子中,以免溜子开动时,拉坏电缆,发生危险。
4、电缆线头要严密结实,胶皮若损坏,不得使用。
5、钻眼时,必须按操作规程的规定操作。
6、使用电钻时,用力要够,不得强拉,并每隔一定时间,将钎子退出稍许,以便排出煤粉,避免烧坏电机。
7、工作面风流中瓦斯浓度达到1%时,停止使用电钻打眼,在有水的地方,要特别注意漏电。
钻眼时要注意钻进状况,如快慢发生变化或声音不正常时,应禁止工作,查明原因,处理后才能使用,电钻发热、温度过高、发现杂音等故障时,不得使用,可由操作者自行处理.
8、操作者应戴口罩,工作中要随时观察顶板,发现不安全的隐患,必须先处理好才能工作。
9、打完眼后将钎子拆下空转电机,使套上的煤粉落掉,电缆整齐地盘起来和电钻收放在干燥安全的地方,以免放炮时炸坏。
10、无论电钻有无毛病,每周必须进行检查修理一次。
11、根据煤壁的凸凹程度决定该段煤壁打眼深度,要求放炮后使煤壁尽量是直线。
第四章施工工艺
第一节施工方法
表(4-1)
施工顺序
1、完善戊9、10—21030机巷监测、运输、供水、供压风、供电及安全防护设施。
2、巷道开口位置采用补打锚索进行加固。
3、按照设计方位,采用放炮落煤。
施工方法
1、该巷道施工时,采用放炮落煤的方法施工。
2、采用人工攉砟上40T溜子通过皮带运出工作面。
3、采用风钻或煤电钻施工炮眼、风锚头施工瓦斯释放孔。
4、采用风动锚杆机打顶锚杆
施工工序
锚网支护时:
接班检查→打眼→装药爆破→通风→临时支护→出砟→打顶锚杆眼→安装顶锚杆→铺网→顶梁下上托盘→拧紧螺帽→顶锚杆网梁上好→进行刷帮→打帮锚杆、安装帮网→自检。
架棚子支护时:
接班检查→打眼→装药放炮→通风→临时支护→出砟→架棚→自检。
运输方式
出砟
工作面→40T溜子→戊9、10—21030机巷皮带→40T溜子→戊一皮带上山。
运料
地面→新副井→丁戊组一石门→戊组大巷→戊一轨道→戊一轨道三片→戊9.10-21030机巷设备道→戊9、10—21030机巷
工作制度
掘进班采用“三八”制度作业,机电大班、运料班可根据需要上8点或12点。
第2节爆破作业
1、爆破条件表(4-2)
矿井瓦斯等级
高突瓦斯矿井
掘进断面
13.8㎡
普氏系数
f=0.6-0.8(煤)
钻眼机具
风动锚头
炸药种类
安全等级不低于三级含水乳化炸药
雷管类别
毫秒延期电雷管
2、爆破图表表(4-3)
炮眼
深度
(m)
炮眼个数
炮眼角度
装药量
封泥长度
超爆
顺序
联线方式
水平(°
垂直
每眼装药量(kg)
合计
掏槽眼(1~6)
0.8
69
90
0.44(1卷)
2.64
≥0.4m
串
联
辅助眼(7-16)
0.75
0.22(0.5卷)
2.2
II
周边眼(17-35)
19
77-90
75-90
4.18
底眼(36-42)
79-90
1.54
31.8
42
10.56
3、爆破指标表(4-4)
指标名称
单位
数量
炮眼利用率
%
93
一循环炮眼长度
31.9
工作循环进尺
0.70
掘进一米炮眼长度
45.42
一循环实体煤岩量
m³
10.36
掘进一米炸药消耗量
㎏
15.08
掘进一米煤量
14.8
掘进一米雷管消耗量
发
60
附图(4—1):
炮眼布置图(正向爆破)
第三节装载与运输
1、装载与运输方式
1、煤(矸)装载:
人工用锹将爆落的煤(矸)攉入工作面掌子头40T型溜子,由溜子直接上戊9、10—21030机巷工作面800型可缩皮带,再有皮带运至戊一皮带上山。
2、煤矸运输:
爆落的煤矸有40T溜子及800型皮带运输工作面。
3、人员运输:
人员有戊一轨道人车运至戊一轨道三片,然后步行到施工地点。
2、装载运输设备表方式表
表(4-5)装载设备运输方式表
设备名称
型号
安装位置
运输距离
备注
胶带输送机
800型
1部
巷道里程40m
1109m
刮板运输机
40T
2部
一部溜子搭在高强皮带上;
二部溜子紧跟工作面掌子头。
40m/部
附图(4—2):
运砟系统示意图。
第四节管线敷设
1、各类管线的布置及要求
1.风、水管采用油丝绳捆绑吊挂在巷道上帮的锚杆上,每隔不大于5m的距离吊挂一道,距迎头的距离不得大于20m。
2.电缆吊挂距底板的距离为不低于1.8m(前后高度一致),从上往下必须按监测、通讯、信号、动力电缆的顺序布置。
放炮线吊挂在巷道顶板上,与其它电缆保持在300mm以上的距离。
3、管线的铺设方式见表(4-6)
名称
规格型号
铺设距离
1
风管
100mm
1200m
水管
50mm
动力电缆
50mm²
70mm²
瓦斯抽放管
150mm
第五节设备及工具配备
表(4—7)设备及工具配备表
设备、工具名称
浅孔钻机
ZQSJ-140/4.1
台
施工局部防突措施孔
深孔钻机
ZDY400型
深孔前探使用
煤电钻
ZM15型强力煤电钻
施工煤炮眼
控制开关
QBZ-200
馈电开关
KBZ—400
综保
ZZ8L—4
刮板输送机
SGW
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- 91021030 作业 规程