2205工作面泄水巷掘进作业规程Word文档下载推荐.docx
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第三节装载与运输24
第四节管线及轨道敷设26
第五节设备及工具配备27
第五章生产系统28
第一节通风28
第二节压风系统33
第三节供水施救系统34
第四节瓦斯防治35
第五节防尘系统35
第六节防灭火39
第七节安全监控及井下人员管理系统39
第八节供电41
第九节排水45
第十节运输47
第十一节照明、通信、信号48
第十二节紧急避险系统50
第六章劳动组织及主要技术经济指标53
第一节劳动组织53
第二节循环作业54
第三节主要技术经济指标54
第七章安全技术措施55
第一节一通三防55
第二节顶板59
第三节防治水62
第四节机电71
第五节运输74
第六节紧急避险措施79
第七节仪器仪表维修、保养措施81
第八节风险管控措施82
第九节其它89
第八章灾害应急措施及避灾路线94
第九章岗位风险防控96
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称
2205工作面泄水巷(2207回风顺槽978米至1295米)。
二、四邻关系
2205工作面泄水巷位于二采区中部,东、被、南均为实体煤、西部为实体煤与2205工作面采空区相隔。
三、巷道用途
用于形成2205综采工作面、2206综采工作面的泄水及2207工作面回风顺槽需要。
四、巷道设计长度、方位、坡度及服务年限
2205工作面泄水巷设计长度为338m,从2206运输顺槽990.5米处开始施工,按80°
0′0″方位(右拐90°
)掘进2206工作面泄水贯眼34.5米至2207回风顺槽位置,按350°
0′0″方位掘进2207回风顺槽至切眼口,在掘进至100米处按260°
方位掘进2205工作面泄水贯眼与2205切眼贯通。
巷道服务年限约为2.5年。
五、预计开、竣工时间
预计本掘进工作面自2017年9月21日开工,2017年12月底竣工。
第二节编写依据
一、《生产矿井地质报告》
二、《2号煤层二采区设计说明书》
三、《2#煤层回采巷道支护设计》
四、《矿井2号煤层承压开采设计说明书》
五、《2号煤层承压开采水文地质报告》
六、《煤矿安全生产标准化标准及考核评级办法》
七、2207回风顺槽地质说明书及《2207回风顺槽探放水设计及安全技术措施》
八、《煤矿安全规程》、《防治水规定》、《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法》及上级有关安全生产的法律法规、方针政策和我公司编制的《各工种操作规程》
九、以往矿压观测资料
第二章地面相对位置及地质情况
第一节工作面范围与邻区及地面的关系
一、地面相对位置、标高及其他
2205工作面泄水巷地表为丘陵区,大多是荒坡和梯田,局部有沟壑、村庄,植被稀少。
地面标高770-800m,煤层底板标高446-455m。
二、邻近采掘情况及对掘进巷道的影响
2205工作面泄水巷西北面有2205工作面,巷道贯通前,需加强顶板管理,并制定巷道贯通专项安全技术措施。
第二节煤(岩)层赋存特征
一、煤层特性
煤层厚度平均为2.70m,属中厚煤层,上部暗煤,下部亮煤,中部含有一层粉砂岩夹矸,厚度0.2m左右较硬。
二、煤层顶底板特性
伪顶:
岩性为黑色炭质泥岩,细腻具滑感,平均厚度0.2m,随采动冒落。
直接顶:
多为深灰色中粒砂岩,含云母及黑色矿物,含薄煤,裂隙发育。
平均厚3.6m。
基本顶:
深灰色细砂岩,含云母,质均匀、交错层理,局部裂隙发育。
平均厚度7.0m。
直接底:
灰白色,细砂岩,含云母,缓波状层理,层面富碳化物,含岩包裹体及方解石脉,平均厚度2.91m。
老底:
粉砂岩,黑色,黑色块状,下部含薄层,具鲕状结构的铝质泥岩,含少量方解石脉,顶部含质不纯的菱形铁矿结核,平均厚度7.72m。
第3节地质构造
工作面总体上看为一向东北方向倾斜的单斜构造,局部有小起伏,煤层倾角3—10°
,工作面尾部地段预计受断层影响煤层有起伏变化,或伴生有小的断层,会造成煤层及顶底板裂隙发育,引起煤层破碎、容易垮落。
第四节水文地质
一、地表水及顶底板含水层
工作面地表水汇集于井田地表各沟谷,各沟谷大气降水汇入浇底河,浇底河往西至翼城注入浍河。
各沟谷基本常年无水,遇雨亦一泻而去,雨停后沟干或为细流,属季节性溪流。
顶板K8、K9砂岩含水层由碎屑岩类的泥岩、砂岩组成,岩石裂隙不发育,单位涌水量0.03L/s·
m,渗透系数0.251m/d,属于砂岩裂隙弱富水性含水层,对工作面巷道掘进有一定充水影响。
底板直接含水层(K7砂岩含水层)裂隙不发育,为弱富水性含水层,对工作面巷道掘进有一定充水影响。
底板间接含水层K2、K3承压含水层为极强富水性含水层,根据2#煤层承压开采水文地质报告,奥灰水位标高599—608m,太灰水位标高600—602m,确定该巷道掘进施工处于带压开采区。
二、隔水层
煤层顶板以上各含水层之间隔水层主要由具有可塑性的泥岩、砂质泥岩组成,一般厚度2m至数米不等,可起到良好的层间隔水作用。
阻隔底板下K2、K3承压含水层的隔水层主要由泥岩、泥灰岩、砂质泥岩等组成,总厚度约46m左右,是预防承压水突水的良好有效隔水层。
阻隔奥陶系承压含水层的隔水层主要由中石炭统本溪组的细腻、不透水铝质泥岩等组成,厚度17.3-28.85m,平均23.52m,系一较好隔水层。
三、采空积水、褶曲、断层及陷落柱等充水因素影响
1、采空积水:
工作面周边无采空区分布。
2、褶曲控水作用:
该掘进工作面位于连马河背斜东翼,巷道掘进方向是顺单斜构造下山方向延伸,受其影响,顶底板各含水层水向工作面下山方向渗透聚积,随着巷道逐步掘进,顶板淋(滴)水和底板渗水现象可能会逐渐显现,并汇聚在工作面最低处。
3、断层导水作用:
该掘进工作面在掘进过程中可能遇见隐伏断层,可能会导通顶底板各直接含水层甚至承压含水层,从而对工作面产生充水或透水影响。
巷道掘进过程中必须进行物探先行,钻探验证,在准确确定断层边界基础上正确留设防隔水煤柱,确保掘进安全。
四、预计工作面掘进过程中最大涌水量
煤层顶板上K8、K9砂岩含水层和底板下K7砂岩含水层在褶曲控水作用下向工作面下山方向渗透,随着巷道的逐步掘进,顶板淋(滴)水和底板渗水会逐步显现,可能在工作面最低处涌水最大,预计最大涌水量为8-10m3/h。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
一、巷道布置
2205工作面泄水巷沿煤层顶板布置。
在二采区运输巷2206运输顺槽口S623测点前58.7m处(巷道右帮)开口施工泄水贯眼至2207回风顺槽位置,然后依350°
0′0″方位施工2207回风顺槽,巷道宽度4.5m。
2、巷道净断面
正常巷道断面为矩形:
宽4.5m,高3m,断面面积为13.5m²
。
三、其它硐室:
机电硐室断面为矩形:
宽6.5米、深1.5米、高3米。
绞车硐室断面为矩形:
宽3米、深2米、高3米。
油脂硐室:
宽3m,深0.8m,高3m。
临时水仓:
宽4.5m,深5m,高3m。
四、巷道开口施工
采用锚索吊工字钢梁的支护方式加固开口处巷道支护。
(1)采用2根长度为3.25米的工字钢吊梁对开口处巷道顶部向对侧进行加固。
(2)开口过程严格按照先支后拆原则施工,拆除原巷道支护帮网前,必须完成锚索吊梁工作。
(3)拆除帮网时一定要有专人观察顶板,确认安全后方可拆除。
(4)开口处采用锚索吊梁加固支护,开口时,按要求绘制开口大样图。
第二节矿压观测
一、观测内容
掘进顺槽的顶板离层、锚索受力状况和表面位移观测。
二、观测方法
1、顶板离层动态监测
各顺槽顶板离层监测采用顶板位移传感器与机械式顶板离层仪相结合的方式进行监测,正常情况安装2层位离层仪,钻孔深度为8m,分别设置3m、8m基点,3m基点用于监测0-3m范围内离层量,8米基点用于监测0-8m,3-8m段离层量。
具体观测方法如下:
(1)安装位置:
各掘进顺槽距巷道开口5m布设第一组,每间隔80m布设一个矿压监测测站,包括:
两个顶板离层仪、一个锚索应力传感器和一个巷道表面位移观测断面;
当巷道掘进过程中遇交岔口、十字口、丁字口及巷道帮部硐室(硐室规格:
深≥0.5m且宽≥5m)开口处等地段布设矿压监测测站,但该测站不包括巷道收敛量观测断面,下一测站距该测站80m布设,巷道掘完后期施工的交岔口、十字口、丁字口及硐室开口处等地段按规定打设一组机械式离层仪;
巷道掘进过程中顶板岩层破碎揭露10m时及时布设一个矿压监测测站,间隔50m布设一个矿压监测测站,当顶板完好后仍需按50m间距布设一个矿压监测测站,随后按80m间距正常布设矿压监测测站。
断层及围岩破碎带、应力集中显现区等特殊地段根据井下实际情况布设矿压监测测站。
(2)观测周期:
正在掘进的巷道,距迎头200m范围内的顶板离层仪每天观测一次,距迎头200m范围外每周观测一次。
顶板离层量变化频繁或较大处应加强观测频次,具体周期同有关部门协商后观测。
2、表面位移量观测
1、巷道表面位移观测布设规定:
巷道表面位移观测采用十字布点法进行布设,即:
在巷道两帮及顶部垂直挂线绳,三个测点须在同一平面内,且确保两帮测点处于同一水平。
2、巷道表面位移观测方法:
将两帮测点线绳拉直成一条直线,从顶部测点挂铅垂线与两帮测点连线相交,分别测量焦点至两帮、顶板测点及底板距离,并记录。
(3)表面位移观测周期:
1)巷道表面位移测站自安装之日起,每十天观测一次;
若遇到地质构造等特殊情况时,根据实际情况增加观测频次,待顶板稳定后可每十天观测1次。
2)受采动影响发生变形严重的巷道须加强观测频次,具体周期同有关部门协商后观测。
三、观测数据处理
1、进行顶板离层观测和表面位移观测时必须认真细致,做好观测记录,并做好数据存档工作。
2、每月对巷道内顶板离层仪观测数据进行统计分析,依据统计分析结果建立本巷道矿压观测报告。
3、巷道变形严重,观测数据变化较大时,必须及时上报相关部门,根据实际情况制定专项安全技术措施,进行围岩加固补强。
第三节支护设计
一、支护方式
根据《山西翼城首旺煤业有限责任公司回采巷道支护设计说明书》,确定该巷道为矩形断面,采用锚网索联合支护。
1、巷道断面及参数
巷道均为矩形断面,巷道宽4500mm,高3000mm。
巷道开口以后,顶锚杆在距开口位置200mm打第一排锚杆,然后依次按间距×
排距为850mm×
900mm进行施工,边锚杆距帮150mm并向外倾斜20°
布设,每根顶锚杆采用CK2340(孔底部)型与K2360型树脂锚固剂各一卷进行端头锚固,锚固长度1m,预紧扭矩200N·
m,预紧力70KN(40MPa)。
帮锚杆布设4根,间距×
排距为900mm×
900mm,上端顶锚杆距顶板150—200mm并上斜20°
布设,下端底锚杆距底板150mm并下斜20°
布设,每根帮锚杆采用CK2340型与Z2360型树脂锚固剂各一卷进行端头锚固,锚固长度1m,预紧扭矩150N·
m,预紧力50KN(30MPa)。
钢筋网要压茬连接,并且接头须压在梯子梁以下,压接长度不小于100mm,用16#铁丝双道连接紧固,每隔1网格连接一次。
锚索每排3根,巷道间距×
排距为1700mm×
1800mm,中部1根,垂直顶板;
距两帮450mm各1根,向外倾斜20°
每根锚索采用2卷CK2340(孔底部)型和2卷K2360型树脂锚固剂进行端头锚固,锚固长度2m,预紧力100KN(30MPa)。
名称
螺纹钢锚杆
全螺纹锚杆
锚索
间距
850mm
900mm
1700mm
排距
1800mm
角度
边锚杆距帮150mm向外倾斜20°
上端顶锚杆距顶板150—200mm并上斜20°
;
下端底锚杆距底板150mm并下斜20°
布设
中部1根,垂直顶板;
锚固剂数量
CK2340(孔底部)型与K2360型树脂锚固剂各一卷
2卷CK2340(孔底部)型和2卷K2360型树脂锚固剂
预紧扭矩
200N·
m
150N·
预紧力
70KN(40MPa)
50KN(30MPa)
100KN(30MPa)
2、巷道支护材料及规格(必须符合国家标准和行业标准合格的材料)
序号
材料名称
规格
1
顶锚杆
Φ20mm的高强度螺纹钢锚杆(25MnSi),长2400mm
2
两帮锚杆
Φ20mm的高强度全螺纹钢锚杆(25MnSi),长2400mm
3
锚固剂
CK2340型和Z2360树脂锚固剂
4
锚索
Φ18.9mm的钢绞线,长7500mm
5
锚杆梯子梁
Φ14mm的普通钢焊制
6
锚杆托盘
120mm×
8mm的钢板压制的穹形多功能托板
7
锚索托盘
长×
宽×
厚=250×
250×
16mm的穹型多功能钢板托盘
8
网片
顶部为6#钢筋焊接经纬网,规格为1000mm×
2300mm,网孔为100mm×
100mm;
帮部为8#铁丝编制经纬网,规格为1000mm×
3000mm,网孔为50mm×
50mm
3、支护参数验证:
(1)顶锚杆参数验证
①悬吊理论计算顶锚杆参数:
a、锚杆长度计算:
L=KH+L1+L2
式中:
L---锚杆长度,m;
H---冒落拱高度,m;
K---安全系数,取2;
L1----锚杆锚入稳定岩层的深度,一般取0.5m;
L2----锚杆在巷道中的外露长度,一般取0.08m。
其中:
H=B/2f=0.625m
B----巷道开掘宽度,取5m;
f----岩石坚固系数,砂岩取4。
则:
L=2×
0.625+0.5+0.08=1.83m
b、锚杆间距、排距计算:
令锚杆间距、排距均为α,则
α=
=1.3m
α----锚杆间排距,m;
Q----锚杆设计锚固力,70KN/根
H--冒落拱高度,取1.3m;
γ--被悬吊岩石的重力密度,取16.7KN/m3
K----安全系数,取2。
施工时取900mm<
1.3m。
通过以上计算,顶板锚杆选用直径20mm,长度2400mm的左旋高强度无纵筋螺纹锚杆,锚杆间排距可以满足施工要求。
(2)帮锚杆参数的确定
a、帮锚杆长度的确定:
巷道两帮潜在松塌区宽度L1:
L1=h×
tan(45-θ/2)=3.2×
tan(45-56.3/2)≈0.97m
式中:
h—巷道掘进高度,取3.2m;
θ—煤层内摩擦角,煤层硬度系数f取1.5;
θ=arctanf==56.3°
锚杆长度:
L=L1+L2+L3=0.97+1+0.16=2.13m
因此,取帮锚杆长度2.4m,可满足要求。
L2—帮锚杆伸出潜在松塌区的额定锚固长度,取1m;
L3—帮锚杆外露长度,取0.16m。
b、帮锚杆间、排距的确定
根据公式:
D≤0.5L
D≤0.5×
2.4=1.2m
帮锚杆间、排距取0.9m,符合要求
c、锚杆直径
根据公式d=L/110=1600/110=14.54mm,因此锚杆直径取20mm,可满足要求。
(4)按悬吊理论校核锚索排距:
根据地质资料分析,巷道顶板为:
黑色泥岩、砂质泥岩和砂岩组成,为防止巷道顶岩层发生大面积整体垮落,用φ18.9mm、长度为7.5m的钢绞线,用锚索将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中,校核锚索间距,冒落方式按最严重的冒落高度考虑。
此时仅靠巷道锚索发挥悬吊作用,在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下,取垂直方向力的平衡,可用下式计算锚索间距。
L=nF2/BHγ
L----锚索排距,m;
B----巷道最大冒落宽度,4.8m;
H----巷道最大冒落高度,按最严重冒落高度取4m;
γ----岩体容重,26.4KN/m3;
F2----锚索极限承载力,360KN;
n----排锚索根数,取3;
根据以上计算锚索排距必须小于2.16m,设计锚索间排距满足需要。
二、临时支护
(一)采用机载式临时支护装置与顶锚网配合对顶板进行支护
1、掘进:
先自上而下刷帮轮廓,再以断面宽度截割煤(矸),边截割边出煤(矸),并保持煤(矸)堆顶面与截割头下沿平齐(以减少扬尘又不影响截割,同时为登矸连网作业创造条件),待上部1.8-2m高度内断面成型并清出此高度内煤(矸)后,将截割头落地用护罩盖好,闭锁截割电机,断开掘进机上的电源开关和磁力启动器的隔离开关。
2、掘进机完成掘割装煤作业后,将截割头放下,本机再按下列程序操作:
先检查各部位零件管路是否正常,再把两位三通阀打到支护位置,打开掘进机泵站开关,给支护供油。
把支护的梯形梁和锚网放在顶梁架上用磁铁吸好,向前推动支护主架和顶梁架液压控制手柄,这时,主架和顶梁由拆合状态慢慢平稳打开,开到所需要的角度和位置再升主架,升到巷道上顶板,把梯形梁和锚网与紧贴巷道顶部。
3、3、连网:
临时支护完成,经安全确认无误后,人员站在安全可靠地点开始连网作业,将锚梁以规定的间距(锚杆排距)临时固定到锚网上侧,并预留出不少于0.15m的网边,以备下循环连网。
4、用锚杆钻机完成锚杆安设,顶、帮可同时作业。
(二)操作规程
(1)开始前准备工作
1、操作前首先检查顶帮完好情况,保证工作区域安全、无障碍物。
2、所有操作阀、千斤顶无漏液、窜液现象。
3、所有支撑梁无开焊、开裂现象。
4、液压系统、安全保护装置齐全可靠,零部件完整无缺,各部连接螺栓、销轴,限位销齐全紧固。
5、液压装置连接卡子齐全牢固,液压管吊挂整齐,无挤压、破损。
(2)机载临时支护装置操作
1、完成截、割、装煤作业后将截割头落下,盖好防护罩
2、将顶板支护用的钢筋网和梯形梁由上而下放在顶板支护架上,用磁铁吸好。
3、掘进机司机操作支护装置的支撑油缸和折叠油缸的控制阀手柄。
使主架和顶架慢慢平稳打开。
达到所需位置和角度时松开两手柄。
4、操作主架油缸控制阀,使主架慢慢伸起达到巷道高度,确保钢筋网和锚梁与顶板吻合。
5、在临时支护保护下打设顶帮锚杆上托盘。
6、确认无误后,开始回收支架。
先将主架收缩至最低位置,然后折合顶架。
直到顶架落至掘进机上为止,完成一次完整支护工作结束。
7、掘进机割煤进行下一循环作业。
(三)安全技术措施
1、使用前要认真检查临时支护各部位、连接管U型卡是否完好,不完好不许使用。
2、支护装置操作人员必须是掘进机司机。
3、升降时其他人员撤到升降安全区外。
4、支护装置展开完成支撑后,不得再操作掘进机进行任何动作。
5、在支护过程中,掘进机严禁进行作业,需要作业时,应把支护收回,方可作业。
6、定期检查临时支护装置与掘进机之间的连接件,发现松动必须及时紧固。
定期检查支护装置主体结构件状态,发现影响安全使用的焊缝开裂、销轴或主体结构件变形,必须及时处理。
7、支护不够高时,先落下支护再抬高截割头,然后再升高支护
8、发现临时支护装置的油缸、液压锁、操纵阀、油管及接头部位漏油,必须先处理后工作。
三、工作面最大和最小空顶距
严格控制空顶距,坚持掘一排支一排,掘进工作面完成一个循环进尺后,未进行支护前,工作面最大空顶距1100mm;
永久支护后,工作面最小空顶距不大于200mm。
第四节支护工艺
一、支护工艺
支护工序:
敲帮问顶→临时支护、上网→连网→施工顶锚杆→施工帮锚杆、施工锚索。
1、敲帮问顶:
检查支护情况,进行敲帮问顶工作。
敲帮问顶人员由支护组长、正副班长等人员进行操作,每组2人,要求坚持自上而下、由外向里的方式进行敲帮问顶,及时去除活矸危岩。
敲帮问顶时一人用长柄工具敲帮问顶,一人观察顶板,观顶人员要站在操作人员的侧后方,保持操作人员退路畅通,敲帮问顶前工作面无关人员必须撤离至安全地点,严禁空顶作业,确认顶帮安全后方可继续作业。
2临时支护、上网:
当掘出毛断面后,操作人员站在有可靠支护的安全地点,先将锚网放在前探梁上(前端预留锚梁位置),升起机载式临时支护距顶板100mm时停止,把网插入上一循环的网边上,然后立即升起前探梁与顶板紧密接触,对顶板进行临时支护。
4、连网:
5、施工顶锚杆:
首先打顶板中间的锚杆眼和安装锚杆,然后依次向两侧施工锚杆眼和安装锚杆。
6、施工帮锚杆:
首先打帮部上部的锚杆眼和安装锚杆,然后依次向下施工锚杆眼和安装锚杆。
施工锚索:
首先打顶板中间的锚索眼和安装锚索,然后依次向两侧施工锚索眼和安装锚索。
顶锚杆、紧跟迎头工作面,锚索够规定排距打一排。
二、锚杆、锚索及铺网施工工艺
1、锚杆施工工艺
安全确认→敲帮问顶→确定眼位→调整钻具角度→打眼→装锚固剂→施工锚杆→紧固锚杆→锚杆检测
(1)打眼前,首先按照中线严格检查巷道断面规格,不符合设计要求时必须先进行处理;
打眼前要先敲帮问顶,仔细检查顶帮围岩情况,处理活矸、危岩,确认安全后,方可开始作业,锚杆眼位误差不超过±
100mm,眼向误差不超过5°
锚杆眼深应与锚杆长度相匹配,锚杆眼打好后,应将眼内的煤渣、积水清理干净;
打眼时,必须在临时支护掩护下操作。
打眼的顺序应由中间向两帮依次进行。
(2)安装锚杆
打完锚杆眼后,将CK2340型和K2360型树脂锚固剂依次装入钻眼,然后用锚杆端头顶住锚固剂,将其缓慢送入孔底,用锚杆机边搅拌边将锚杆推入孔底,搅拌时间15S—20S,等待30S左右后操作锚杆机拧紧螺母。
2、锚索施工
安全确认→敲帮问顶→确定眼位→调整钻具角度→打眼→装锚固剂→施工锚索→紧固锚索→锚索检测
顶板锚索施工时,钻孔深度为7165mm,误差范围为±
50mm。
每孔依次装入CK2340型2卷,K2360型2卷树脂锚固剂
- 配套讲稿:
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- 2205 工作面 泄水 掘进 作业 规程