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厚度(m)
岩性特征
老顶
砂岩
18~22
白色粗粒砂岩
直接顶
1.5-1.9
灰白色中粒砂岩
砂质页岩
1.3-1.5
灰黑色砂质页岩
页岩
0.4-0.6
灰黑色页岩
直接底
1.8-2.2
老底
7.0-9.0
四、地质构造情况
本工作面总体为一单斜构造,在掘进时,正巷预计会揭露一条正断层,付巷预计会揭露二条正断层,断层具体位置及参数详见工作面底板预测等高线图。
五、水文地质情况及探水措施
该工作面主要受顶板砂岩水及基底奥灰岩溶水影响。
1、2#煤层老顶为粗粒砂岩,厚约20m,砂岩含水性较强,预计本工作面正常涌水量0.1m3/min,对生产有一定影响。
2、本工作面处于奥灰岩溶水位之下,奥灰水位标高为795m,工作面标高为544~662m,承压水柱251~133m。
2#煤层与奥灰隔水层厚度平均为125m,突水系数为0.02~0.03Mpa/m,属带压开采相对安全区。
掘进时必须坚持有掘必探,先探后掘的原则,预防可能遇到的导水断层及陷落柱,确保矿井安全生产。
3、本工作面最大涌水量预计为0.2m3/min,正常涌水量为0.1m3/min。
六、瓦斯、煤尘情况
瓦斯绝对涌出量为0.32m3/min,煤尘爆炸指数12.32%,22526工作面煤层的自燃倾向性为三类,不易自燃。
预计工作面地温10℃-15℃,地压正常。
七、综合柱状图(见附图一)
第二章工程概况
一、巷道用途
22526工作面回采巷道,正巷用于运输设备的安装、回风,付巷用于进料,进风,切眼用于采煤机械设备的安装。
二、巷道平面布置图(见附图二)
三、巷道工程量
22526工作面正巷全长491米,付巷长568米,切眼长160米,运料斜巷长114米,联络巷长46米,运煤斜巷长452米,巷道总掘进工程量1831米。
四、工程施工安排
1、巷道施工顺序
22526运煤斜巷274米→联络巷46米→运料斜巷114米与五盘区轨道下山贯通→运煤斜巷178米和正巷491米→切眼160米
→付巷522米
2、正付巷及切眼全部沿2号煤层底板掘进。
运煤斜巷开口时严格执行《巷道开口措施》。
掘进油脂库和配件库时支护巷道规格,深度5米,巷道中需掘进水仓时,支护按巷道规格执行,开口抬棚为四抬棚。
施工时按安全措施中开口措施执行。
第三章巷道断面及支护
一、巷道断面图(见附图三)
1、该工作面正、付巷、运煤斜巷、联络巷、切眼及穿层均采用正梯形断面,正巷上净宽2.6米,下净宽3.5米,净高2.4米,掘进净断面7.44m2。
2、施工期间,巷道内铺设SPJ-800型胶带运输机,后面搭接SGW-40T型刮板输送机。
风管,静压水管使用3寸铁管,在风筒帮吊挂,距顶板1米,1.5米。
巷道的监控线、信号线、电缆线分别布置在人行道帮。
距棚梁下0.1米、0.15米、0.25米处吊挂整齐。
二、永久支护
在2号煤中掘进时永久支护采用对对铁亲口棚支护,材料选用矿用11#工字钢,棚梁长度为2840mm,棚腿长度2600mm,棚距1米。
攀帮使用4块破板,勾顶使用六块破板(破板规格为1500mm×
50mm的半圆红松木)。
即:
“攀四勾六”。
两巷穿层及托顶煤掘进铺设顶网和帮网,网规格为3000×
1100mm,由12号铁丝制成,网间搭接100mm,每隔200mm邦一道绑丝,要求连接必须牢固.绑丝由14号铁丝制成。
沿2号煤掘进时按专项措施规定断面执行。
三、临时支护
支护时最大控顶距1200mm,最小控顶距200mm,循环进尺1000mm,临时支护用6个矿制固定吊环,配3.8m长的兀梁,固定在铁棚梁上,随循环及时前移。
(临时支护见附图五)
第四章施工工艺
第一节施工方法
一、掘进作业方式
采用人工炮掘施工,溜子皮带出煤。
二、工艺流程
交接班安全质量检查→打眼→放炮→临时支护→出煤→永久支护→对溜子
第二节作业形式
一、作业方式
采用钻爆法掘进,打眼与运料平行作业,装药、放炮、临时支护,出煤、永久支护依次进行,打眼与装药严禁平行作业。
二、各工序主要安全技术措施
1、交接班:
接班后,跟班队长、班长、验收员检查工作面顶帮支护情况,一通三防设施完好情况,瓦斯是否超限,风量是否达到要求,处理不完不准生产。
2、打眼放炮
A:
打眼使用风煤钻,配1.5m长麻花钻杆和φ43mm煤钻头,遇岩石可使用风钻。
爆破使用毫秒雷管,矿用安全乳化炸药,MF-150型发炮器,装炮使用木质炮棍,充填使用水炮泥和湿炮土,具体操作严格按《掘进技术操作规程》中打眼工、装药、放炮工作的规定执行,处理拒爆,残爆时,必须在班组长的指导下进行,并应在当班处理完毕,如果当班未能处理完毕,当班爆破工必须在现场向下一班爆破工交接清楚。
处理拒爆时必须遵守下列规定:
(一)由于连线不良造成的拒爆,可重新连接起爆。
(二)在拒爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼,重新装起爆药。
(三)严禁用镐刨从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管,无论有无残余炸药,严禁将炮眼残底继续加深;
严禁用打眼的方法往外掏药,严禁用压风吹拒爆(残爆)的炮眼。
(四)处理拒爆的炮眼爆炸后,爆破工必须详细检查炸落的煤、矸,收集未爆的雷管。
(五)在拒爆处理完毕以前,严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。
B、炮眼布置及爆破说明书(见附图六、七)
C、装药结构图(见附图八)
D、爆破注意事项:
(1)由班长指派熟悉火工品性质的持证人员按每次工作面实际炮眼数,有计划的进行装配引药,装配引药地点距工作面70米以外的安全地点进行操作,雷管脚线必须扭结短路,当班领用的火药,雷管数量,放炮员及时在火工品领用卡上填写清楚。
(2)由班长、瓦检员、放炮员亲自到工作面检查顶、帮、支架、通风、瓦斯等情况,无异常时按爆破说明书规定进行装药。
装药前按工作面一次装药数量分包将引药和炸药送入装药地点,然后采用正向爆破装药,最后按规定装入水炮泥、炮土,用木制炮棍捣实炮眼,把雷管脚线扭结。
(3)装完炮眼后由放炮员悬挂放炮母线,其长度煤巷不小于70米(岩巷100米),并无明接头、破口,续接炮线接头必须用绝缘胶布包好,放炮线必须同电缆、导电体分开悬挂,如果必须在同一侧时,放炮母线挂在电缆下方大于300毫米的地方,放炮母线与雷管脚线联接必须由放炮员亲自操作,将掏槽眼、帮眼、角眼、顶眼、底眼依次按串联方式联线,放炮联线前,放炮母线端头必须扭接短路,悬空挂起,并派专人看管。
3、放炮:
放炮前,班长、瓦检员、放炮员必须严格执行“一炮三检”和“三人联锁”放炮制度,班长选派责任心强的警戒人员到达指定地点后,必须将警戒牌和警戒绳用好,放炮员发出放炮信号开始放炮,至少5秒开始放炮,放炮后将炮烟吹散后,以上三员到工作面检查顶板支护情况及有无瞎炮、残炮现象,发现后及时处理,放炮工作结束后,撤回警戒人员,准备下道工序施工。
4、临时支护
工作面放炮后,待炮烟吹散,工作人员进入工作面,首先检查顶帮及支护情况,进行临时支护,临时支护采用两根3.8米的兀梁配6个矿用特制前探梁吊环进行支护。
移梁时将吊环松开,将两根兀梁分别移至掌子头,然后上铁梁并勾顶。
上梁时要上正,扭距、棚距要符合规定,前探梁吊环必须完好可靠。
5、出煤:
出煤方式采用人工拉大锹攉煤配合SGW-40T溜子,皮带出煤,攉煤前必须进行煤堆洒水灭尘,掌锹人员要和插把人员相互配合好,溜子司机随时观察工作面及溜子情况,如发现问题,立即停机进行处理。
6、永久支护
(1)、出完煤后,清理柱窝处的浮煤,柱窝须清到实底,并刨平,两边的柱窝深度须一致。
(2)、将工字钢腿栽入柱窝,并使梁与腿接口处搭接密贴,上好撑木,攀好帮勾好顶,并用木楔背紧背牢。
(3)、支护完毕,进行下一个循环。
,
7、延长溜子
(1)每掘进3米-4.5米对溜子一次,延长溜子时,要先把溜子开空,溜子的两边及机尾处的浮煤清理干净,铺设溜槽处的底板先处理平整,机尾处挖底,保证接上溜槽后,接口之间平整。
(2)紧松大链时,必须使用紧链器,必须先检查按钮是否灵活、可靠、机头压柱、机尾地锚是否齐全有效。
第五章运输方式及运输管理
一、运输方式
1、运煤系统:
工作面溜子皮带5号煤库电机车710大巷电机车710主暗斜井200HP绞车840大巷电机车840主斜井200HP绞车地面
2、运料系统
二号井地面200HP绞车840主斜井钩底电机车840大巷电机车710主暗斜井200HP绞车710大巷电机车本队料场人工正付巷工作面
二、运输管理措施
1、皮带、溜子头、尾安设声光双打信号、按钮,开机前须先发出信号,等回铃后,先点碰两下,等5秒钟后正常起动,信号为一声停、二声开、三声倒、乱铃为事故信号。
2、操作时,司机须站在机头一侧,集中精力注意设备运转情况,严禁人员在皮带、溜子前方逗留,严禁人员乘坐皮带。
3、运输材料设备时,不得装得超高、超宽,要捆紧绑牢,防止上、下坡时掉下发生意外。
4、绞车司机必须持证上岗,开机前必须先检查绞车各部的完好情况及钢丝绳钩头状况,确认完好后方可开机使用。
5、拉运物料时,司机须视信号开停机,信号为一停、二拉、三放车,乱铃为事故信号,司机应站于挡绳板后操作,严禁强拉硬碰。
6、在通过风门时必须过一道,关一道,严禁同时打开两道风门。
7、运输时严格执行“行人不开车,开车不行人”制度。
8、按规定车数挂车,并挂好保险绳,严禁超挂车。
9、倾斜巷道绞车放车时,必须带电运行,严禁放飞车,并且使用好“一坡三挡“设施。
10、工作面所用的材料全部由辅助单位负责运送至本队料场,本队负责人工运至工作面,严禁用皮带、溜子运料。
11、人工抬运大件或长料时,要相互配合好,防止碰伤人员。
12、在执行上述要求的同时,要严格执行盘区运输作业规程。
第六章通风管理
一、瓦斯概况
1、风量计算及局部通风系统图(贯通前)
22526掘进工作面实际需要风量,应按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
22526掘进工作面实际需要风量计算
(1)按照瓦斯涌出量计算
Q掘=125×
q掘×
K掘通=125×
0.3×
1.7=64m3/min
式中:
Q掘—掘进工作面需要风量,m3/min
q掘—掘进工作面回风流中最大绝对瓦斯涌出量,取0.3m3/min;
K掘通—掘进工作面瓦斯涌出不均衡的风量备用系数,取1.6;
125—按掘进工作面回风流中瓦斯浓度不应超过0.8%的换算系数。
(2)按照二氧化碳涌出量计算
Q掘=100×
qCO2×
Kco2=100×
0.2×
1.2=24m3/min
qCO2—掘进工作面回风流中最大绝对二氧化碳涌出量,取0.2m3/min;
Kco2—掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,取1.2;
100—按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.0%的换算系数。
(3)按炸药量计算
Q掘≥25A≥25×
5.6≥140m3/min
A——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药用量,取5.6kg
(4)按工作人员数量计算
Q掘≥4N≥4×
20≥80m3/min
N—掘进工作面同时工作的最多人数(交接班时,两班考虑),取20人;
4—每人需风量,m3/min。
根据以上四项计算结果综合考虑,确定掘进工作面的实际需风量为140m3/min。
(5)按风速进行验算
a)验算最小风量
Q掘≥60×
0.25S掘
≥60×
0.25×
7.32≥110m3/min
b)验算最大风量
Q掘≤60×
4.0×
S掘
≤60×
7.32≤1756m3/min
S掘—掘进工作面巷道的净断面积,取7.2m2。
通过上述验算,掘进工作面实际需要风量满足掘进巷道风速要求。
局部通风机选型
1)22526副巷及切眼风机选型
(1)局部通风机工作风量计算
Q扇=Q掘/(1-L×
P%/100)
Q扇——局部通风机工作风量,m3/min;
L——风筒长度,816米
P——局部通风机供风巷道风筒漏风系数,柔性风筒应按公式P=1/(1-nL接)计算;
n——风筒接头数,82个;
L接——一个接头漏风率,反压边连接时,L接=0.002;
P=1/(1-nL接)=1/(1-82×
0.002)≈1.20
根据上述得出:
=140/(1-820×
1.20%/100)
=155(m3/min)
根据以上计算确定局部通风机风机吸风量为155m3/min。
(2)局部通风机工作风压计算
根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、风筒风阻,计算掘进工作面局部通风机工作风压值:
h=Rp×
Q扇×
Q掘
h——压入式局部通风机全风压,Pa;
Q扇——局部通风机吸风量,155/60=2.58m3/s;
Q掘——局部通风机出风量,140/60=2.33m3/s;
Rp——压入式风筒的总风阻,N·
S2/m8;
风筒风阻是由摩擦风阻、局部风阻组成,其大小取决于风筒的直径、接头方式、风筒总长度、风压、单节风筒长度、风筒的材质等,
α——风筒摩擦阻力系数,0.0041N.s2/m4;
L——风筒长度,820m;
d——风筒直径,0.6m;
ρ——空气密度,1.29kg/m3;
S——风筒断面积,0.28m2;
n——风筒接头个数,82个;
ζj0——风筒接头局部阻力系数,取0.15;
ζbei——风筒拐弯局部阻力系数,取0.62;
弯头数量3个;
ζin——风筒入口局部阻力系数,当入口处完全修圆时,取ζin=0.1
得出
Rp=6.5α×
L/(d5)+(n×
ζj0+∑ζbei+ζin)×
[ρ/(2S2)]
=6.5×
0.0041×
820/(0.65)+(82×
0.15+0.62×
3+0.1)×
[1.29/(2×
0.282)]
=468.18(N·
S2/m8)
根据上述得出
h=Rp×
Q掘=468.18×
2.58×
2.33=2772.33Pa
经计算得出局部通风机全风压为2772.33Pa。
(3)选择合适局部通风机
根据计算得出22526副巷及切眼局部通风机工作风量为155m3/min,通风机工作风压为2772.33Pa,确定选用型号FBDY·
№·
6.0/2×
15型,功率为2×
15KW对旋式局部通风机,额定风量为450~250m3/min,额定压力为440~5100Pa,能满足生产需要。
2)22526正巷风机选型
L——风筒长度,790米
n——风筒接头数,79;
P=1/(1-nL接)=1/(1-79×
0.002)≈1.19
=140/(1-790×
1.19%/100)
L——风筒长度,790m;
n——风筒接头个数,79个;
弯头数量5个;
790/(0.65)+(79×
5+0.1)×
=2770.90(N·
Q掘=450.96×
2.33=2770.90Pa
经计算得出局部通风机全风压为2770.90Pa。
根据计算得出22526正巷局部通风机工作风量为155m3/min,通风机工作风压为2770.90Pa,确定选用型号FBDY·
15kw对旋式局部通风机,额定风量为450~250m3/min,额定压力为440~5100Pa,能满足生产需要。
4、安设局部通风机巷道需要风量计算
Q掘=Q扇×
Ii+60×
0.25S=155×
1+60×
8.58=283.7m3/min
Ii——掘进工作面同时工作的局部通风机台数,每个掘进面为1台;
S——局部通风机安装地点的断面积8.58m2;
Q扇——局部通风机吸风量为155m3/min。
综上所述,安设局部通风机巷道需配风量为283.7m3/min,通风系统方能够满足需求。
5、局部通风机安设于710五号煤库车场和710轨道下山。
22526掘进工作面局部通风参数表
掘进工作面需风量
正巷:
283.7m3/min
副巷及切眼:
风筒出风量
140m3/min
局部通风机吸风量
155m3/min
局部通风机工作面风压
2770.90Pa
2772.33Pa
风筒直径
600mm
局部通风机安装巷道配风量
409m3/min
安装巷道断面积
7.68m2
局部通风机安装位置
29006联络巷距开口处15米
局部通风机型号
FBDY·
No6.0
局部通风机功率
2×
15KW
局部通风额定风量
450~250m3/min
局部通风额定压力
440~5100Pa
开掘巷道净断面积
7.32m2
开掘巷道长度
943m
728m
风筒距工作面距离
6m
3、风筒的选择
根据巷道通风长度宜选用Φ600mm的强力抗静电、阻燃风筒
局部通风系统图(贯通前)(见附图九)
4、安全监测监控仪器仪表布置图(见附图十)
5、综合防尘、防灭火设施布置图(见附图十一)
6、通风管理规定及措施
1)、工作面必须实现“三专两闭锁”,局部通风机供风实现双风机双专供自动切换功能,双风机能力必须匹配,做到“五专一化一切换(实行单双日运行)”,每班由施工队组负责安排专人检查、维护,并做好检查和切换记录。
2)、局部通风机要安排专人进行管理,并分别实行挂牌管理不得出现无计划停风,有计划停风的必须严格执行停电停风管理制度并编制专项通风安全措施,停风前必须切断电源,撤出工作面工作人员,然后再停风。
3)、加强通风管理,测风员每周测风不少于两次,保证局部通风机安设地点的风量配备充足,严防发生循环风。
4)、施工队组做好掘进工作面的风筒延接、吊挂、维护工作。
确保风筒无破口、无挤压、无反接头,风筒接头要反压边。
每天检查风筒的使用情况,发现破口应及时缝补,风筒距掌子面距离不得作业规程规定。
5)、加强瓦斯管理,施工队组配备专职瓦检员,严格执行瓦斯巡回检查制度和井下现场交接班制度,每班瓦检员随时对该面的气体进行检测,发现异常超限时及时通知现场带班班长,切断电源,撤出人员,设置栅栏,悬挂“禁止入内”牌,并进行汇报。
6)、工作面遇其他情况无计划停风时,瓦检员、安全员必须立即切断电源,撤出人员,设置栅栏,悬挂“禁止入内”牌;
恢复通风前必须由瓦检员先检查瓦斯及其它的气体情况。
局部通风机及其启动装置附近瓦斯浓度不超过0.5%,工作面瓦斯浓度不超过1%及其它有毒有害气体不超过《煤矿安全规程》规定时,方可人工启动局部通风机;
若工作面瓦斯、CO2及其它有毒有害气体浓度不符合规定(CH4>1%,CO2≥1.3%)必须立即汇报通风区调度,按《矿井瓦斯排放管理制度》进行排放瓦斯。
7)、施工队组的跟班队干、班长、机电修理工下井时,必须携带便携式瓦检仪,对工作面气体进行实时监测,发现气体超限及时停止工作,关闭电源、水源,撤出人员进行汇报。
8)、通风部门必须保证工作面供风量达到设计的要求,相关责任单位必须保证
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