掘进巷道爆破说明书.docx
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掘进巷道爆破说明书
秦晋矿业开发
平政煤矿一采区轨道巷爆破施工设计
编制单位:
技术科
编制日期:
2012年10月
第一章工程概况
第一节工程概述
一、巷道名称:
一采区轨道巷。
二、巷道用途:
主要用于矿井一采区辅助运输、行人、通风及管线敷设。
三、巷道设计长度:
600m(平距)。
四、预计开竣工时间:
预计开工时间2012年11月10日,预计竣工时间2013年4月。
第二节编写依椐
根据矿2012年度生产作业计划、矿井初步设计、技术科下发的一采区轨道巷巷道施工设计平、断面图和施工通知;地测部门提供的《秦晋矿业集团公司平政煤矿一采区轨道巷掘进地质说明书》、《煤矿安全规程》、《煤矿工人技术操作规程》相关条款等进行编制。
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况
一、地面情况:
一采区轨道巷地面位于矿北工业广场东侧,其地表四周均为较为平坦的耕地,无建筑物。
地面标高+717.2~+717.8。
二、井下施工巷道周边情况:
一采区轨道巷位于一采区皮带巷西侧30米处,北至矿井北部井田保护煤柱,南部开口为442运输大巷,东侧紧邻矿井主斜井保护煤柱,西部为矿井一采区(未开拓开采)。
第二节煤层赋存特征
一、煤﹙岩﹚层情况:
五号煤层:
属石炭纪组地层,位于组的上部,为贫瘦煤,其底板为石英砂岩(K3标志层),层位稳定,全区分布。
厚度为1.25至9.19m,平均3.94m,含夹矸0~2层,夹矸厚度0.05~0.45m。
煤层底板标高300~530m,埋藏深度为176~409m。
煤层走向北东,倾向北西,煤层倾角南部比较平缓,一般为3~5°,靠近北部F3断层处倾角加大,为8~10°,5号煤层全区发育,厚度大且稳定,结构简单,属全区可采的稳定煤层,上距4号煤一般6米左右,下距10号煤层26.41~35.04米,平均30米。
五号煤层顶板:
煤层老顶以块状灰色~浅灰色中、细粒砂岩为主,有时相变为粉细砂岩或粉砂岩,岩性较坚硬,厚层状,不易夸落。
五号煤直接顶板分粉砂岩和砂岩两类,粉砂岩顶板包括粉砂岩及砂质泥岩、泥岩,局部夹细粒砂岩薄层,具水平、缓波状层理,裂隙不发育,但易破碎,属中等稳定不易冒落顶板:
砂岩顶板主要为西、中粒砂岩,具斜层理和缓波状层理,泥质和泥钙质胶结,比较坚硬,裂隙不发育,属中等稳定不易冒落顶板。
5号煤伪顶为碳质泥岩、泥岩,厚度在0.60米以下,零星分布,极不稳定,较松软,易风化破碎,为软弱岩石。
五号煤底板:
煤层直接底有粉砂岩和石英砂岩两类。
粉砂岩类底板岩性为砂质泥岩及泥岩,厚度0.40~9.05米,一般为3.0米左右,强度低,遇水膨胀,易底鼓。
为较软易变形的不稳定底板;石英砂岩,一般为细~中粒级,硅质胶结,质地坚硬,厚度1.47~6.70m,一般1~2米,为坚硬的不易变形的稳定底板。
二、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、煤的自燃、煤尘爆炸、地温:
瓦斯相对涌出量为:
1.33m3/t
瓦斯等级:
属低瓦斯煤层
煤的自燃:
属不易自燃煤层
煤尘爆炸性:
具有煤尘爆炸危险性
地温:
地温梯度平均3.23℃/100m,井田属地温正常区。
三、地质构造
一采区轨道巷位于矿井一采区西侧,该工作面总体位于一单斜构造,地质构造简单;工作面北高南低,东高西低,煤层倾角3~15。
;根据矿井三维地震勘探资料显示,一采区轨道巷影响区域断裂构造不甚发育,仅发育一条落差0~2m左右的正断层。
附表1地质构造情况一览表
构造名称
走向
倾向
倾角
性质
落差(m)
对掘进影响程度
F1
西东
南
60-70。
正断层
0~2
影响不大
第四节水文地质
平政煤矿位于澄合矿区东南部,地势比较平坦,地貌以黄土塬为主,地表被第四系松散层掩盖,区无基岩裸露。
地下水运移受区域地下水的控制,显示一定的成层型特征。
一采区轨道巷5号煤上覆充水因素为K4、K*和K中砂岩裂隙水和孔隙水,K*、K中含水层距5#煤顶板分别为39.5m和12.2m。
5#煤顶板上覆K4、K*砂岩含水层,在节理、锚索孔导通下易发生淋水,聚集于工作面,但水量都不会很大,给施工带来的影响小,但仍需加强排水、敷设排水管路,安装和备设水泵,确保安全生产。
预计正常涌水量2m³/h,最大涌水量12m³/h,在掘进中应坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘”的防治水原则。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
一采区轨道巷开口于442运输大巷,开口坐标:
X=3897033.623,Y=37427942.648。
附图:
一采区轨道巷系统平面图
第二节支护设计
一、巷道断面
(1)一采区轨道巷断面为矩形:
S掘=8.64㎡;S净=7.8㎡,掘进宽度3200mm,掘进高度2700mm,净宽度3000mm,净高度2600mm,采用锚网索喷支护。
附图:
巷道施工设计断面图
二、支护方式
(1)临时支护
1、采用前探支护作为临时支护。
1)前探装置由三部分组成:
两根前探梁(4m长的80mm×80mm×6mm方钢加工制作)、三根前探梁托梁(14#槽钢加工制作),紧固器(采用Φ18mm×L200mm的螺纹树脂锚杆与螺母焊接而成,配合螺母、锚盘使用)。
2)前探装置连接:
紧固器设于迎头后方连续两排锚杆上。
两根前探梁安放在托梁卡口中,前探梁按巷道中心线向两侧对称布置,相距约1.6m,用紧固器将前探梁托梁和前探梁拧紧上牢。
3)使用方法:
①放炮后待迎头炮烟吹净,视线清楚后,施工人员按由外向里的顺序用长把工具敲帮问顶摘除危岩,然后及时进行前探支护。
②为便于施工,迎头需设三根托梁交替使用。
前探支护时先将后方托梁卸下后前移并初步固定,然后松动紧固器将前探梁前移至迎头,再使用扳手将探梁紧牢后,并用木楔打紧。
在前探梁上方先安设顶板锚网,然后在锚网下方垂直巷道安设长度适宜的木板梁,以木板梁两端至巷帮不大于200mm为宜,再在木板梁之上采用背板配合木楔“井”字形接实顶板锚网。
当迎头控顶距小于1.6m时采用2根木板梁背顶,当迎头控顶距大于1.6m时采用3根木板梁背顶,木板梁在迎头要均匀布置,其支护顶板面积要均匀,背顶的材料不能影响锚杆打设,在临时支护的掩护下进行出煤矸、对顶板锚网支护。
施工时所需用的两种木板梁规格分别为:
长×宽×厚=2000×100×60mm、长×宽×厚=2800×100×60mm;施工时所需用的背板规格为:
长×宽×厚=1200×100×30mm。
木板梁及背板采用硬质杂木加工制作。
悬挂前探梁托梁的锚杆外露丝扣约50mm,作为吊挂前探梁用,保证螺母要上满丝扣。
每移动一次前探梁,都要检查前探装置的牢固情况,有无裂纹、开焊、损坏等,发现问题后要及时更换。
③紧固器螺母必须上满丝,当顶板不平时适当调整紧固器。
防滑措施:
前探梁必须放在托梁卡口,用紧固器拧紧上牢。
掘进上山时,为防止前探梁向下滑动,需将前探梁后端用长度适宜的矿用溜子链条配合链环挣紧后牢固地固定在前部顶板锚杆上。
2、临时支护顺序:
1)迎头放炮后,洒水降尘;
2)用长把工具(≥2m)敲帮问顶,摘除迎头危岩活矸;
3)卸下后方托梁并前移初步固定,松背顶木楔后拿下木板梁及背板;
4)将一根前探梁前移至迎头,另一根前移至不影响放木板梁和铺网;
5)在前探梁上方铺设锚网,放后边一根木板梁,再放前边一根木板梁,最后将另一根前探梁移至迎头;
6)用背板、木楔紧牢固前探梁,并上紧紧固器。
背顶时要根据锚杆株排距,预留出顶板锚杆的位置。
3、巷道开口无法采用前探支护做为临时支护时,临时支护方式采用打设临时戴帽金属点柱方式:
即迎头爆破待炮烟吹净,施工人员由外向里用长把工具敲帮问顶摘除危岩活矸,然后用长柄扒子(把长不小于1.5m)将迎头煤矸扒出,扒煤矸时操作人员必须在后方完好支护下进行,并随时进行敲帮问顶摘除危岩活矸,当迎头高度达到1.8m时,再视顶板情况打设2~3棵戴帽金属摩擦点柱配合顶板锚网进行临时支护,在临时支护的掩护下及时对顶板进行永久支护。
若顶板完整时,戴帽金属摩擦点柱按巷道中心线对称打设,点柱支护顶板的面积要均匀;若顶板不完整,有裂隙、构造等情况时,则先按巷道中心线对称打设后,再在裂隙、构造处再打设1棵戴帽金属摩擦点柱加强支护。
戴帽金属摩擦点柱要迎山有力,必须穿木鞋(规格:
长×宽×厚=250×250×100mm)或铁鞋(规格:
Φ250mm),采用5T升柱器升紧打牢。
打设戴帽金属摩擦点柱时采用方木做柱帽,规格为:
长×宽×厚=1000×150×80mm。
在施工过程中,因戴帽金属摩擦点柱失脚或其它情况需要替换时必须执行先支后回的操作顺序。
(2)永久支护
巷道采用锚网索喷联合支护。
1、该巷道采用锚网喷作为永久支护,巷道选用Ф20×L2200mm全螺纹钢等强度树脂锚杆配合6#钢筋焊接金属网及菱形网联合支护,顶板锚杆株排距为800×800mm,两帮锚杆株排距为800×800mm;喷射混凝土厚度不小于100mm。
2、巷道掘进时采用锚索加强支护,锚索沿巷道中心线布置,锚索选用φ15.2mm左旋钢绞线,眼孔深度8700mm,钢绞线长度9000mm,尾部配套1根450mm长“11#工字钢或π型梁”(中间割一直径为20mm的孔),在“π型梁”外加垫1块铁托板,然后用一个锚索卡紧器卡紧锚索。
每根锚索采用Z2360型中速树脂锚固剂3节,锚索预紧力不小于30MPa。
锚索距迎头间距不大于8米,正常掘进过程中锚索间距5米;巷道遇断层、地质构造破碎带时,锚索要紧跟迎头,并缩小锚索间距为3米。
3、掘进过程中采用锚杆紧跟迎头的支护方式,支护时前排锚杆距迎头放炮前最大控顶距不超过0.8m、炮后最大控顶距不超过2.0m。
网之间用双股12#铁丝扭结牢固,扭结点间距约10cm,锚网要用锚盘压紧。
4、巷道掘进过程中遇地质构造复杂区域、过断层及破碎带时,采用初喷配合前探梁进行临时支护,加强支护强度,初喷时首先将破碎处顶板喷射30~50mm混凝土封闭围岩,再使用前探梁进行临时支护,在临时支护的掩护下及时进行永久支护。
5、支护质量规定:
1、巷道净宽:
中线左侧及中线右侧各允许偏差-50~+150mm。
2、巷道中心净高:
允许偏差-30~+150mm。
3、锚杆安装牢固,锚盘紧贴壁面且不松动,锚杆预紧力为300N·m。
4、树脂锚固剂锚固在岩层中时,每根锚杆的锚固力为70KN(20Mpa);树脂锚固剂锚固在煤层中时,每根锚杆的锚固力不小于50KN(13Mpa)。
5、经纬网之间采用双股12#铁丝扭结牢固,扭结点间距约100mm,允许偏差-30~+30mm,经纬网要用锚盘压紧,网紧贴壁面。
6、锚杆外露长度30~50mm。
锚杆株排距允许偏差±100mm。
7、锚杆眼的方向与巷道周边的夹角不得小于75°,允许偏差≤15°,严禁顺岩石的层理打设。
8、锚索外露长度为200~300mm,允许偏差±20mm。
9、锚索拉预紧力应控制在80~100KN。
锚索安装48小时后,如发现预警紧力下降,必须及时补拉。
涨拉时如发现锚固不合格,必须补打合格的锚索。
10、喷射混凝土时厚度不小于100mm;局部喷厚不小于10%。
喷射混凝土质量检测取样采用钻取法,用钻取机在已喷好的经28天养护的喷体上直接钻取直径30mm,长度大于50mm的芯样,用切割机加工成两端平行的圆柱体试块进行试验,喷射混凝土强度:
抗拉1.5Mpa,抗压22Mpa。
第四章掘进方法及施工工艺
第一节施工方法
由开口位置施工一采区轨道巷,采用钻爆法施工,人工拔装,采用刮板运输机及皮带机运输至442皮带巷并入矿井运输系统中。
钻爆法施工,采用7665型风钻配合Φ25mm的中孔钎子、“一”字型或“三角”型Φ32mm或Φ36mm硬质合金钻头湿式打眼;采用ZQS-50/1.8型风煤钻钻眼掘进时,选用Φ32mm或Φ42mm的注水式麻花钻杆配合双翼钻头湿式打眼;采
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