15502回风巷综掘工作面作业规程.docx
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15502回风巷综掘工作面作业规程
山西阳泉盂县跃进煤业有限公司
掘进工作面作业规程
编号:
掘11004号
工作面名称:
15502回风顺槽
编制:
生技部、通风部、机电部
批准日期:
年月日
执行日期:
年月日
会审意见
会审单位及人员签字
技术部长:
年月日
通风部长:
年月日
机电部长:
年月日
安全部长:
年月日
调度主任:
年月日
生产副总:
年月日
安全副总:
年月日
机电副总:
年月日
技术副总:
年月日
总经理:
年月日
第一章概况.........................................06
第一节概述.....................................06
第二节编写依据.................................06
第二章地面位置及地质情况...........................07
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况...........07
第二节煤层赋存特征.............................07
第三节地质构造.................................07
第四节水文地质.................................07
第三章巷道布置及支护说明...........................08
第一节巷道布置.................................08
第二节矿压观测.................................08
第三节支护设计.................................08
第四节支护工艺.................................11
第四章施工工艺.....................................14
第一节施工方法.................................14
第二节掘进施工.................................15
第三节爆破作业.................................17
第四节装载与运输...............................19
第五节管线及轨道敷设...........................20
第六节设备及工具配备...........................22
第五章生产系统.....................................22
第一节通风.....................................23
第二节压风.....................................25
第三节供水.....................................26
第四节瓦斯防治与安全监控.......................26
第五节综合防尘.................................30
第六节防灭火...................................31
第七节供电.....................................32
第八节排水.....................................32
第九节运输.....................................34
第十节照明、通讯和信号.........................34
第六章劳动组织及主要技术经济指标...................35
第一节劳动组织.................................35
第二节循环作业.................................37
第三节主要技术经济指标.........................40
第七章设备油脂及煤质管理...........................41
第八章安全技术措施.................................42
第一节顶板管理.................................42
第二节通风、瓦斯及安全监控.....................47
第三节防治水...................................49
第四节井下爆破及火工品管理.....................49
第五节运输提升.................................53
第六节电气设备管理.............................58
第七节探水...................................65
第八节其它安全规定.............................66
第九章灾害应急救援措施及避灾路线...................71
第一节瓦斯煤尘爆炸事故应急救援措施.............71
第二节矿井水灾事故应急救援措施.................72
第三节矿井火灾事故应急救援措施.................73
第四节避灾路线.................................74
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称
本《作业规程》掘进的巷道为15502回风顺槽。
二、掘进目的及用途
掘进目的是为形成综放工作面及回风。
三、巷道设计长度和服务年限
巷道设计长度:
15502回风顺槽全长为732米。
服务年限:
10年
四、预计开、竣工时间
经有关领导决定:
本掘进工作面自2011年4月开工,预计2011年7月竣工。
附图1:
巷道布置示意图。
第二节编写依据
一、地质依据及批准时间
地质说明书名称为《山西阳泉盂县跃进煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》,批准时间为2010年5月。
二、矿压观测资料
煤岩应力较集中。
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
井上、下对照关系表
名称
15502回风顺槽
工程名称
15502回风顺槽
地面标高(m)
1150—1162
井下标高
863
地面的相对位置建筑物、小井及其它
工作面位于华山一带,工作面范围内无农田,无民房及其它建筑物
井下相对位置对掘进巷道的影响
东为运输大巷,北、南、西均为实体煤田。
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
由于巷道四周均为实体岩层,所以对本工作面没有任何影响
第二节煤(岩)层赋存特征
本区岩层为一东倾单斜构造,产状稳定,岩层厚度变化不大。
附图2:
综合柱状图。
第三节地质构造
本工作面地层为北高南低的单斜形态,岩层产状稳定,本区没有发现断层,向南掘进时有陷落柱,掘进时需注意。
第四节水文地质
本区岩层形态简单,邻近没有老巷、采空区积水。
预计最大涌水量140m3/d,正常涌水量为175m3/d。
所以该含水层对本区巷道掘进无影响。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
15502回风顺槽掘进工作面按生技科给定的中线掘进。
掘进坡度与煤层坡度一致,15502回风顺槽向南沿15#煤层顶板掘进55m后开始沿15#煤层底板掘进。
第二节矿压观测
1、观测对象:
15502回风顺槽。
2、观测内容及方法:
在顶邦设标记观察点,用钢尺实测量巷道表面及顶底板和两邦移近量。
3、掘进巷道每100米支设顶板离层观测仪一台,每10天进行一次观察,并作记录。
第三节支护设计
15502回风顺槽采用锚杆+锚索+金属网+钢带进行支护,每米一架,如遇顶板破碎,须增加锚索密度。
1、采用类比法合理选择支护参数
该掘进工作面巷道设计为钢带、锚杆、锚索及金属网联合支护,锚杆选用Ø18mm×2500mm的铁锚杆,排距1000mm、间距1000mm;锚杆距煤邦300mm,每排3根;帮锚杆选用Ø16mm×1600mm的树脂锚杆,间距1050mm,锚杆距顶700mm、距底750mm,排距1000mm,每排2根;锚索选用Ø15.24㎜×4000㎜,每排1根、排距1000mm。
采用锚杆、锚索联合支护,锚索采用对角式(支护见附图),根据井下实际情况,如顶板破碎时,必须采用双锚索。
锚杆锚固力不小于70kN,扭力矩不小于120N·m;帮锚杆锚固力不小于50kN,扭力矩不小于60N·m;Ø15.24㎜锚索预紧力不小于120kN,锚固力不小于230kN。
2、采用计算法校核支护参数清晰
1)、顶锚杆通过悬吊作用,帮锚杆通过加固帮体作用,达到支护效果的条件,应满足:
L≥L1+L2
式中L----锚杆总长,m;
L1----锚杆外露长(钢带厚度+托板厚度+螺母厚度+0.02~0.05m,顶锚杆取0.1m,帮锚杆取0.15m),m
L2-------有效长度(顶锚杆取免压拱高b,帮锚杆取煤帮破碎深度c),m
普氏免压拱高:
b=[B/2+Htan(45°-ω帮/2)]/f顶
c=Htan(45°-ω帮/2)
式中B、H-----巷道掘进宽度和高度,B=3.8m,H=2.5m;
f顶----顶板煤(岩石)普氏系数,f顶岩取3
ω帮----两帮围岩的内摩擦角,ω帮取63.43°(查表得)。
下层巷道适用:
B煤=[3800/2+2500×tan(45°-63.43°/2)]/3=830mm
C煤=2500×tan(45°-63.43/2)=590mm
依据上述公式计算得出:
顶锚杆长L顶煤2500≥930mm,帮锚杆长L帮1600≥740mm。
所选锚杆长度均能满足计算要求。
2)、按锚杆所能悬吊的重量校核锚杆的排距:
每根锚杆悬吊煤(岩)体重量G=rL2a2,锚杆锚固力Q应能承担G的重量。
为安全起见,再考虑安全系数K,取K=2。
KG a<(Q/KrL2)1/2所选顶锚杆的锚固力Q≥70kN,计算得a<1.2m。 因而间排距能满足计算结果。 3)、悬吊理论校核锚索间距: 根据地质钻孔状分析: 直接顶无坚硬岩层。 为防止巷道顶板岩层发生大面积跨落,用Ø15.24mm、L=4000mm(锚入砂岩不小于1000mm深)的钢绞线。 将锚杆加固的“钢带”整体悬吊于煤层中,校核锚索间距,冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑。 此时,靠巷道两帮的角锚杆和锚索一起发挥悬吊作用,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/[Bhy-(2F1sinθ)/L1] =230/[3.8×2×26.7-(2×70×0.94)/1]=230/202.92-131.6 =230/71.32=3.2 式中L—锚索排距,m;B—巷道最大冒落宽度,取3.8m; H—巷道冒落高度,按最严重冒落高度取2.0m;y-岩体容重,26.7kN/m3; L1—锚杆排距,1m;F1—锚杆锚固力.70kN; F2—锚索极限承载力.取230kN;θ—角锚杆与巷道顶板的夹角,700; n—锚索排数,取1。 通过上述计算,锚索间距L小于3.2m,所选锚索参数满足设计要求。 附图: 巷道临时支护断面图,巷道永久支护断面图。 第四节支护工艺 一、支护形式及材料规格 1、掘进巷道均采用钢带、锚杆、锚索及金属网联合支护。 2、两邦铺设金属网,树脂锚杆支护。 二、支护材料规格 1、锚杆支护材料规格: 顶锚杆Ø18mm×2500mm铁锚杆 顶托板150mm×150mm×8mm铁托板 顶药卷Ø23mm×500mm树脂药卷 邦锚杆Ø16mm×1600mm树脂锚杆 邦托板Ø150mm×150mm胶木托板 邦药卷Ø23mm×400mm树脂药卷 钢带220mm×3600mm×8mm 金属网1m×10m 2、锚索支护材料规格: 顶锚索Ø15.24mm×4000mm 顶垫片150mm×150mm×8mm 药卷Ø23mm×800mm 3、安装锚杆要求: ⑴顶锚杆间距为1000mm,排距为1000mm。 ⑵锚杆外露长度从托板算起不大于50mm。 锚固力: 顶锚杆不小于70KN,帮锚杆不小于50KN。 螺母扭力矩: 顶锚杆不小于120N·m,帮锚杆不小于60N·m。 ⑶顶锚杆角度不小于700,遇裂隙时,锚杆要尽量垂直于裂隙面;帮锚杆垂直巷帮布置,托板垂直于顶底板,煤邦必须刨见实壁,再上金属网,严禁金属网带肚。 ⑷顶帮药卷均使用树脂药卷,每孔使用一根药卷。 安装锚杆时将锚固剂外包装袋去掉,用锚杆体顶住送至孔底,启动搅拌器,边旋转搅拌边匀速推进到孔底,搅拌时间为30~45s(中速型树脂锚固剂)、15~25s(快速型树脂锚固剂)。 搅拌停止后,等待90~180s卸下搅拌器上托板、拧紧螺母。 ⑸锚杆间排距误差不超过±0.1m。 ⑹顶锚杆孔深为2400mm,打顶锚杆使用MYT-120C型锚杆钻机。 ⑺帮锚杆孔深为1500mm,打帮锚杆使用煤电钻,打好眼后,掏净煤岩粉,必须使用公斤扳手紧锚杆。 ⑻顶帮锚杆均采用边掘边锚,即“掘一锚一”。 必须是打起顶锚杆后,再打帮锚杆。 ⑼每月对所安装的锚杆、锚索进行抽样拉力测试,并作记录。 锚索的拉力必须满足≥230KN,锚杆的拉力必须满足≥70KN,邦锚杆必须≥50KN。 4、铺联网要求: 顶网长边垂直巷道中线铺设,帮网顺巷铺设。 挂网时,一一律采取搭接,严禁对接,搭接宽度100mm,连网时扎结点间距为200mm,搭接的两边都必须扎结,拧紧不少于3圈,扎结点的扎丝头不准露出网的外平面,并且抿到方向应一致。 金属网必须与顶、邦、煤壁接实。 5、锚索支护要求: ⑴打锚索使用MYT-120C型液压锚杆钻机,打眼前先送水后开钻,严禁无水开钻,推力要适当,严禁猛升造成钻杆折断。 ⑵锚索眼深3.8m,药卷搅拌时间按药卷使用说明书,严禁随意截短药卷或钢绞线。 ⑶锚索承载能力应在230KN以上,张拉预紧力为120KN。 ⑷锚索应尽量与岩层层面或巷道轮廓线垂直布置,外露长度不超过200mm。 ⑸锚索施工滞后掘进工作面最大不超过5m,如遇顶板节理发育、松软、压力大地段加密锚索布置,并紧跟煤头支设。 ⑹锚索预紧时,必须用手动压力泵。 ⑺顶药卷均使用树脂药卷,每孔使用Ø23mm×800mm药卷一根,Ø23mm×500mm药卷二根。 巷道名称 断面尺寸/m 净断面/m2 净宽 净高 15502回风顺槽 3.6 2.5 9 三、支护说明 工作面支护采用钢带锚杆、锚索及金属网联合支护,支护要跟班进行,每掘进一米支护一次。 煤邦采用锚杆+金属网+钢带联合锚固。 两煤邦支护滞后顶支护10米进行。 掘进陷落柱时巷道支护采用工字钢棚+金属网进行支护。 四、掘进横管时,支护方式同本掘进工作面支护方式。 第四章施工工艺 第一节施工方法 一、施工准备 (1)完善局部通风及供电系统。 (2)安装风水管路、排水管路,完善排水系统。 (3)前期安装调试好刮板运输机及掘进机,后期安装调试好胶带输送机。 (4)按生产部标定的中线开口掘进。 二、施工方法 (1)破煤 1、巷道开口及横管采用钻眼爆破法施工,全断面一次成巷,不留尾工。 2、采用EBZ-132型掘进机掘进,掘进时沿煤层顶底板截割、自行装煤,全断面一次成巷施工。 (2)通风 使用局部通风机,压入式通风。 (3)装煤及运输 1、爆破作业时,人工攉煤,刮板运输机运煤。 2、掘进机掘进时,掘进机自行装煤,刮板运输机及胶带输送机运煤。 (4)支护 敲帮问顶→临时支护→永久支护(打帮锚、打顶锚)→清理。 第二节掘进施工 一、施工机具的配备 (1)FBD-2×11kW局部通风机2台。 (2)ZM-15Q型煤电钻2台(1台工作,1台备用)。 (3)MYT-120C液压锚杆(锚索)钻机2台(1台工作,1台备用)。 (4)EBZ-132型掘进机1部。 (5)前期准备SGB-620/40T型刮板机运输机1部,后期准备4部。 二、施工工艺 (1)巷道开口及爆破作业施工工艺 1、巷道开口施工时采用放震动炮掘进,随掘随支,循环进度不大于1000mm。 只准掏槽眼装药,且每眼装药量不超过2卷。 2、巷道掘进2m后,按爆破作业图表规定的炮眼布置及装药量,钻眼爆破。 现场情况有变化时,必须及时修改补充。 3、巷道施工中,煤层变硬或松软时,爆破工可根据现场实际情况将装药量做适当的调整,以保证较好的爆破效果。 4、巷道爆破施工工艺流程 安全检查→看中线→打眼→装药连线→爆破→通风→前移探头、续接风筒→敲帮问顶→临时支护→人员远离刮板机尾10m以外→开动刮板机将机尾上的煤拉空→打牢机尾压柱→出煤→永久支护(打顶锚、打帮锚、打锚索)→清理。 (2)巷道掘进机掘进施工工艺 1、巷道掘进采用EBZ-132掘进机沿煤层顶底板截割并自行装煤。 2、掘进机掘进生产工艺流程 开机前准备→检查瓦斯→掘进机割、装、运→退机(掘进机距离迎头5m)→敲帮问顶→临时支护→永久支护→下一个循环。 3、掘进机切割工艺 掘进机采用横向往复式截割,截割时将截割头调至巷道中部,由巷道下部开口进刀,左右摆动先割出槽窝,然后由下向上横向往复式进行截割,进刀深度以0.5m为宜,一个循环进刀三次,循环进尺1.5m。 掘进机司机在割煤过程中要时刻注意顶板的变化,若顶板破碎时立即改变循环进尺,循环进尺由原来1.5m改为0.8m,及时加强顶板的支护。 掘进机截割顺序如附图所示。 第三节爆破作业 在掘进过程中如遇构造或其它情况需用炮掘时必须按以下规定执行: 掏槽方式为楔形掏槽。 一、爆破器材 使用煤矿乳化炸药,药卷规格为Ø32×200mm,重200g,毫秒瞬发雷管,MFB—100型隔爆电熔式发爆器起爆。 二、装药结构 全部炮眼统一采用正向连接柱状装药,装药时要小心,将药卷用炮棍送到眼底,不得弄断雷管脚线。 三、起爆方式及爆破要求 爆破方式分二次起爆,每次起爆的连接为串联。 爆破要求 1、所有爆破人员,包括爆破工、送药装药人员必须熟练爆破器材和爆破材料基本性能及使用要求。 2、打眼、装药、爆破必须严格按照炮眼布置图及爆破说明书进行。 3、火药的领取及途中运输工具采用专用火药箱。 4、领药时,由爆破工和领药工共同在爆破材料库领取,点清数量后装入火药箱,由爆破工或火药管理员上锁,钥匙由爆破工保管,领药工将火药箱背到爆破地点。 5、火药领取后,应直接送到工作地点,中间不得停留或转交他人,当班剩余火药必须当班退回火药库。 6、雷管只准装在专用的雷管箱内,由爆破工随身携带到工作面,不准随便乱放。 7、爆破材料箱必须放在顶板完好,避开机械、电气设备的地方。 爆破时必须把爆破材料箱放到警戒线以外的安全地方。 8、不同厂家生产的或不同品种的电雷管,不得掺混使用。 9、电雷管必须由药卷的顶部装入,严禁用电雷管代替竹、木棍扎眼。 10、电雷管必须全部插入药卷内,严禁将电雷管斜插在药卷的中部或捆在药卷上。 四、炮眼布置图及爆破说明书(见下表) 炮眼 名称 炮眼 编号 眼 深 (m) 眼 距 (m) 装药量 角度(0) 爆破顺序 联线方式 眼数(个) 孔装 药量(卷) 总装药量 (卷) 总装 药量(kg) 水平 垂直 掏槽眼 1—6 2.0 0.95/0.65 6 4 24 4.8 1 串联 顶周眼 9—13 1.8 0.65 5 3 15 3 2 串联 左边眼 7—8 1.8 0.6 2 3 6 1.2 右边眼 14—15 1.8 0.6 2 3 6 1.2 小 计 第四节装载与运输 一、装载与运输方式 1、装煤及运输设备的布置地点 掘进机割煤后,掘进机装载部自行装煤,通过掘进机自带二运刮板运输机、SGB-620/40刮板运输机将煤运出。 2、设备的固定与延伸 掘进工作面刮板运输机随掘进而延伸。 机头的压柱不得打在减速机上,必须有防倒绳。 机头压柱使用两根。 3、刮板运输机设备使用要求 (1)铺设刮板运输机时,必须铺设平直。 (2)在刮板运输机运输前,必须在机头打上安全点柱。 应设专人管理SGB-62/40T刮板运输机,保证设备性能完好。 4、材料及设备运输 材料及设备由副井运至轨道大巷,利用绞车运输到工作面。 二、运输设备的铺设及安全设施 (一)运输设备铺设 刮板输送机铺设 输送机机头、机尾距巷邦距离不小于0.8m,必须铺在实底上,各部件齐全、可靠、有效,机头、机尾必须打压柱。 与掘进机二运搭接刮板机机尾不打压柱。 (二)安全设施及要求 斜巷运输“一坡三挡”必须齐全有效,并且灵活可靠,绞车运输保险绳车尾巴等安全设施必须齐全有效。 第五节管线及轨道敷设 一、管路敷设 1、压风管路大巷主管采用Φ133×4型无缝钢管、工作面支管采用Φ89×4型无缝钢管,供水管路均使用直径均为3寸的钢管。 2、管路使用管卡吊挂在巷帮的帮锚杆上,管卡吊挂间距不大于5m,管路要整齐平直、不交叉、不落地、不粘灰积尘、无跑冒滴漏。 3、管路铺设距巷帮安全距离应满足设备安全运行的需要及行人安全的需要,要求管路吊挂高度距巷道底板不低于1m。 4、巷道同一侧有2趟及以上管路时,从上至下应按压风、供水管路、排水管路进行铺设,管路间距为200mm。 5、灭尘采用掘进机自带喷雾(内外)进行降尘。 6、巷道敷设的管路应刷漆、编码管理,管路刷漆的颜色按规定进行。 二、电缆敷设 1、电缆敷设在巷道的行人侧,高度距巷道底板不低于1.2m。 2、通信电缆、信号电缆与动力电缆分开敷设,高低压力电缆之间的距离应大于100mm,同一电压等级距离不得小于50mm。 3、巷道敷设的电缆使用树脂电缆钩吊挂,电缆吊挂间距为1.5m,保持一定的弛度,严禁使用铁丝或连网绳吊挂。 4、电缆与压风、供水管路原则上要求分别布置在巷道两侧,应条件所限,必须敷设在同一侧时,电缆必须敷设在管路上方,并保持300mm以上的距离。 5、井下电缆要求吊挂整齐,不交叉、不缠绕、不挤压、不落地。 掘进机电缆二运机头处不受此限。 三、风筒吊挂 1、风筒吊挂在电缆的另一侧,要求吊挂平直,逢环必挂。 吊挂风筒的拉丝统一用8#铁丝,吊丝统一用16#铁丝,吊丝上、下缠绕圈数统一,不少于4圈。 2、风筒统一编号管理。 3、风筒的出风口距离迎头不超过10m。 4、备用风筒在料场内码放整齐,并实行挂牌管理。 第六节设备及工具配备 序 号 名 称 型 号 单位 数量 备 注 1 刮板输送机 SGB—620/40T 部 1 2 刮板输送机 SGB—420/22 部 1 3 局部通风机 FBD-2×11 台 2 4 通风机消音器 JX-NO5.0-J/YBT11 台 2 5 控制开关 QJZ—80 台 8 QJZ—1
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