550岩巷掘进作业规程.docx
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550岩巷掘进作业规程
第一章工程概况
一、工程名称:
-550m水平轨道北石门
二、工程用途:
运输、通风
三、工程服务年限:
长期
四、工程位置(附工程位置平剖面图见附图1、2)
-550m水平轨道北石门开口位于三水平北大巷一横贯,北部位为42采区,南部为31外采区,西部为新副井工业广场保安煤柱。
五、规格尺寸及支护结构(见附图3)
-550m水平轨道北石门巷道规格为:
直墙半圆拱形断面,净宽4.2米,净高3.7米;双股道段规格为:
净宽4.8m,净高4m;-550m水平轨道北石门采用锚网、锚索加U型钢棚联合支护。
六、工程量:
427.4米
七、资金来源:
生产资金
八、作业规程编制依据:
《-550m水平轨道北石门设计图》、《煤矿安全规程》、《操作规程》、《质量标准化标准》、《地质说明书》、《生产计划》。
第二章地质及水文地质
一、地质情况
-550m水平轨道北石门,在施工过程中将遇到一些小型地质构造带。
该巷道布置在三水平,为未开拓新区,根据现有资料分析-550m水平轨道北石门处于321向斜轴部。
因受321向斜构造影响煤岩层倾角变化大,地质构造不稳定。
二、地压情况:
该巷位于-550米水平,埋深700米左右,同时施工过程中因地质构造复杂,地应力较大,施工中应根据不同情况制定补充措施,保证施工安全和支护质量。
三、水文地质情况:
-550m水平轨道北石门在二1煤层上施工,因受二1煤层顶板(S10)砂岩水影响,该巷道在施工时有淋水现象,(S10)砂岩厚度为3.04米。
四、瓦斯涌出情况
-550m水平轨道北石门瓦斯涌出量0.52m3/min,总体上瓦斯涌出量不大,但是在过断层和构造带时瓦斯涌出量有可能增大,因此在施工中应加强通风设施的管理,严格进行瓦斯检查。
五、附地质柱状图(见附图4)、工程剖面图(见附图2)
第三章工程支护说明书
一、支护选型依据:
依据-550m水平轨道北石门设计,确定该巷采取锚网、锚索加U型棚联合支护。
施工中根据围岩实际情况及时与设计部门联系变更支护方式。
二、工程支护图(见附图3)
三、支护参数
该石门采用锚网、锚索加U型棚联合支护,锚杆为直径18mm长度为
1800mm圆钢树脂锚杆,间排距700×700mm;锚索型号为直径15.4mm长度为8000mm,每一米打一根锚索;金属网为直径6.5mm钢筋网,网孔距100×100mm,全断面挂网,基础厚度100mm,混凝土标号为C20;U型钢棚间距为500mm,采用木背板。
四、材料规格
锚网喷材料:
1)锚杆采用直径18mm长度1800mm的圆钢树脂锚杆。
2)锚固剂采用k2335型树脂锚固剂。
3)网采用直径6.5mm钢筋点焊网,网孔为100×100mm。
4)混凝土水泥、河沙、石子配比为:
1:
2:
2。
5)速凝剂要求初凝小于3min,终凝小于10min,掺入量为水泥重量的2~4%。
6)水泥采用:
普通硅酸盐水泥,标号32.5号,过期受潮水泥,不得使用。
7)河沙以中沙、粗沙为好,含水量控制在4~6%,可减少飞扬,又不致管路堵塞,使用前过筛。
8)石子采用:
坚硬碎石,用前要筛选,要求石子最大粒径不得大于15mm。
9)水要求洁净,不变质,没有任何杂质。
U型棚支护材料
1)U型棚采用U36型钢制作。
2)卡子采用8mm厚钢板制作,搭接处采用两个双面卡子。
3)保证装配附件齐全,无锈蚀现象,螺纹部分有防锈油脂。
锚索支护材料
锚索直径为15.4mm
锚索长度为8000mm
五、临时支护(见附图5)
1、岩石整体性好,强度在中等以上时,采取打管缝锚杆进行临时支护。
2、在软岩或岩石破碎的情况下,采取喷50mm厚的砼进行支护。
3、进行临时支护前,必须由班组长用钎子或洋镐等工具,由外向里敲帮问顶,找掉顶帮活煤、矸,确认无问题后,开始临时支护。
4、临时支护长度不得超过2m。
六、每米材料消耗及巷道特征
巷道特征表
序号
断面
编号
支护形式
断面(m2)
水沟
铺轨
净
掘
净断(m2)
盖板
轨型
轨枕
道渣
1
1断面
锚网、锚索+U36型钢棚
支护:
T=100mm
12.7
16.7
0.25
有
930
砼
有
2
2断面
锚网、锚索+U36型钢棚
支护:
T=150mm
15.6
20.6
0.25
有
930
砼
有
每米材料消耗表
序号
断面
编号
支护形式
每米巷道材耗
喷砼
(m3)
锚杆
(根)
锚索
(根)
铺网
(m2)
钢材
(㎏)
木背板
(m3)
1
1断面
锚网、锚索+36U型钢棚联合支护:
T=100mm
1.1
22.9
1
12.6
323.7
0.015
2
2断面
锚网、锚索+36U型钢棚联合支护:
T=150mm
1.81
24.3
1
13.9
336.6
0.015
第四章施工方法及施工工艺
一、破岩方法及施工设备的配备
1、破岩方法为普通钻眼爆破。
2、设备配备见表4-1。
表4-1设备配备一览表
序号
设备名称
型号
功率/kw
使用数量
电压/V
1
风钻
YT-24
4
2
风镐
GT-11
1
3
耙岩机
PD-30B
30
1
660
4
喷浆机
转子V
5.5
1
660
5
控制开关
QC83-120
2
660
6
控制开关
QC83-80
3
660
7
照明
1
660
8
电机车
5T
1
二、破岩方式
(一)爆破器材、爆破材料
1、起爆器采用MFB-100型起爆器,引爆能力:
100发,充电时间:
<15s,最大外电阻:
320Ω。
2、炸药为三级煤矿许用乳化炸药,Φ32质量为150g/卷。
3、引爆采用毫秒延期电雷管。
(二)钻眼爆破参数的确定
1-1断面:
1、单位炸药消耗量
根据修正的普氏公式,q=1.1k0(f/s)1/2
式中q—单位炸药消耗量,kg/m3;
f—岩石坚固性系数,
s--井巷断面,m2;
k0—考虑炸药爆力的校正系数。
由上式得q=1.1×1.74(8/16.7)1/2=1.3kg/m3
2、炮眼深度
lb=L/(tnmntncη)
式中lb—炮眼深度,m;
L—月进尺计划,m;
nm—每月工作日数;
nt—每日工作班数;
nc—每班循环数;
η—炮眼利用率。
由上式得lb=45/(1×25×3×0.5×0.8)=1.5m
根据实际施工情况炮眼深度如下:
(1)掏槽眼:
1.6米
(2)辅助眼:
1.4米
(3)二圈眼:
1.4米(4)周边眼:
1.4米
(5)底眼:
1.6米
3、炮眼数目
N=Q/qb
式中N—炮眼数目,
Q—每循环所需总药量,㎏,
qb—每个炮眼装药量,㎏.
由上式得N=26/0.45=57
根据我矿实际施工情况炮眼数目定为65个。
(三)爆破图表和爆破说明书(炮眼布置三视图)见附图6-1-2
(四)爆破条件和经济技术指标见表4-2
项目名称
数量
项目名称
数量
井巷净断面/㎡
12.7
炸药品种
乳化炸药
井巷掘进断面/㎡
16.7
每循环雷管消耗量/个
64
岩石性质
砂质泥岩、泥岩、砂岩
每循环炸药消耗量/㎏
26
矿井瓦斯等级
高瓦斯矿井
炮眼利用率/%
85%
凿岩机
YT-24
单位炸药消耗量/㎏.m3
1.3
每循环炮眼数目/个
65
每循环进尺/m
1.2
每循环炮眼总长/m
93.4
每循环出岩量/m3
36
每米井巷炮眼总长/m
77.8
每米井巷雷管消耗量/个
53
雷管品种
毫秒延期管
每米井巷炸药消耗量/㎏
21.7
表4-2爆破条件和经济技术指标
2-2断面:
1、单位炸药消耗量
根据修正的普氏公式,q=1.1k0(f/s)1/2
式中q—单位炸药消耗量,kg/m3;
f—岩石坚固性系数,
s--井巷断面,m2;
k0—考虑炸药爆力的校正系数。
由上式得q=1.1×1.74(8/20.6)1/2=1.2kg/m3
2、炮眼深度
lb=L/(tnmntncη)
式中lb—炮眼深度,m;
L—月进尺计划,m;
nm—每月工作日数;
nt—每日工作班数;
nc—每班循环数;
η—炮眼利用率。
由上式得lb=40/(1×25×3×0.5×0.8)=1.3m
根据实际施工情况炮眼深度如下:
(1)掏槽眼:
1.6米
(2)辅助眼:
1.4米
(3)二圈眼:
1.4米(4)三圈眼:
1.4米
(5)周边眼:
1.4米(6)底眼:
1.6米
3、炮眼数目
N=Q/qb
式中N—炮眼数目,
Q—每循环所需总药量,㎏,
qb—每个炮眼装药量,㎏.
由上式得N=29.7/0.35=84
根据我矿实际施工情况炮眼数目定为81个。
(三)爆破图表和爆破说明书(炮眼布置三视图)见附图6-3-4
(四)爆破条件和经济技术指标见表4-3
项目名称
数量
项目名称
数量
井巷净断面/㎡
15.6
炸药品种
乳化炸药
井巷掘进断面/㎡
20.6
每循环雷管消耗量/个
80
岩石性质
砂质泥岩、泥岩、砂岩
每循环炸药消耗量/㎏
29.7
矿井瓦斯等级
高瓦斯矿井
炮眼利用率/%
86%
凿岩机
YT-24
单位炸药消耗量/㎏.m3
1.2
每循环炮眼数目/个
81
每循环进尺/m
1.2
每循环炮眼总长/m
116.2
每循环出岩量/m3
44
每米井巷炮眼总长/m
96.8
每米井巷雷管消耗量/个
67
雷管品种
毫秒延期管
每米井巷炸药消耗量/㎏
24.8
表4-3爆破条件和经济技术指标
三、装岩与运输
(一)装岩设备及主要技术参数见表4-4
表4-4PD-30B型耙斗装岩机技术特征
生产能力/m3.h-1
铲斗容积/m3
长度/mm
宽度/mm
高度/mm
35~50
0.3
6600
2045
1650
行走机构
轨距/mm
动力
设备总功率/kw
质量/kg
轨轮
900
电动
30
4500
(二)矸石、材料运输路线:
矸石运输由窝头—三水平北大巷—行人下山—二水平南大巷-主轨道—付井—矸石山↘三水平轨道下山
材料由地面—付井—主轨道—二水平南大巷—行人下山轨道-三水平北大巷-窝头↘三水平轨道下山
四、支护工艺要求及施工机具的主要技术参数
(一)支护工艺
该巷采用锚网、锚索加U型棚联合支护,当岩石松软时锚网、锚索加U型棚联合支护紧跟掘进头;当岩石在中等以上时采用锚网喷支护紧跟掘进头,锚索支护滞后30米,U型棚支护滞后100米。
1、锚杆支护工艺要求:
a、按照设计要求,确定钻孔深度比杆体全长短60~80mm。
b、用压风清扫眼孔浮尘及积水。
c、利用杆体将锚固剂向孔底方向推进,启动搅拌器带动杆体旋转,匀速推进到孔底,搅拌必须在40s内完成。
d、卸下搅拌器后,及时在孔口将杆体楔住,在等待时间段内不要使杆体移动,否则影响锚固强度。
e、等待90s时间后,即可挂网上托板旋紧螺母,15min后,可测试抗拉强度。
f、锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧,确保锚杆的托板紧贴巷壁。
2、架设可缩性支架工艺要求:
a、柱腿必须栽到硬底上。
b、搭接处拉杆上在下面一个卡子上,正顶拉杆上到中线位置,下部拉杆上在腰线以下700mm处。
c、卡子必须用力矩扳手上紧,达到160N.M。
3、喷射混凝土工艺要求:
a、喷射混凝土时,喷射手和各工种、各工序正确配合,并由喷射手在喷射前再检查一次供风、水、电情况,易磨损部件的磨损情况,严重时及时更换。
b、喷射手一手托喷头,一手调节水阀,联系送料,开喷时应先将所有受喷面喷一薄层混凝土,在此薄层上以螺旋状一圈压半圈沿横向作缓慢的划圈运动,划出的圆圈的直径以100~150mm为宜。
c、喷射顺序是先墙后拱、自下而上,先喷成半边巷道,再调转喷头喷另半边巷道,最后合拢收顶。
d、对巷道凹凸现象严重处应先凹后凸,严重凹处应采取间隔时间分次分层喷射,或沿着周边分成几块喷射而向中间合拢的办法,以保证整个巷道的成型。
e、喷射过程中,若发现堵塞现象应及时查明原因进行处理。
5、锚索支护工艺要求:
a、按照设计要求,确定钻孔深误差控制在±30mm。
b、锚索外露长度控制在(200±20)mm。
c、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。
d、搅拌树脂药卷后10~15min张拉锚索,张拉预紧力控制在50~100kN。
e、锚索安装48h后,如发现预紧力下降,必须及时补拉。
f、锚索锚固力应不低于200Kn。
g、张拉时发现锚固不合格的锚索,必须立即在其附近补打、装合格的锚索,或者用张拉器将不合格的锚索拔出,然后用钻机将原来的钻孔清理一遍,重新安装锚索。
(二)凿岩机、喷浆机参数
机械名称型号主要参数
风钻YT24工作气压0.4-0.63兆帕
喷浆机转子V型最大输送距离水平/垂直200m/40m
五、施工工艺流程图
(一)掘进班:
准备—打眼—放炮—通风—临时支护--清理
↘出碴↗
(二)成巷班:
准备—扒窝头—打眼—安锚杆—挂网-喷浆—清理
↘出碴
(三)复成巷班:
准备—打眼—安锚索—架棚-铺网—背棚-清理
第五章通风防瓦斯防尘及防火防水
一、掘进通风参数计算及局扇选择
(一)按巷道内最多人数计算
Q=4NK=4×30×1.2=144m3/min
式中:
Q-掘进工作面所需风量m3/min;
N-该工作面最多人数(取交接班时人数);
K-风量备用系数,一般取K=1.2-1.4
(二)按瓦斯涌出量计算
Q=100×Qm×Km/C=100×0.6×1.5/1=90m3/min
Qm—绝对瓦斯涌出量
Km—瓦斯涌出不均衡系数
C—最高允许瓦斯涌出量
(三)按炸药量计算
Q=25A=25×9=225m3/min
Q-掘进工作面所需风量m3/min;
A-掘进工作面一次爆破最大炸药用量kg;
(四)局扇选型风量验算
根据以上计算结果,该掘进工作面需风量225m3/min,即可满足生产需要,2×15KW风机正常工作时有效风量为250-390m3/min,开始生产时,选两台2×15KW风机,一台正常运转,一台自动倒台,压入式通风即可满足施工要求。
(五)风速验算
V=Q/S=250/60/12.7=0.33m/s
V=Q/S=390/60/12.7=0.51m/s
V=Q/S=250/60/15.6=0.27m/s
V=Q/S=390/60/15.6=0.42m/s
验算:
最小风速0.15m/s<0.27m/s<4m/s
最大风速:
0.15m/s<0.42m/s<4m/s
经验算2×15KW风机风量的风速符合煤矿安全规程规定。
二、规定风筒口到窝头的最大距离:
风筒口到窝头的最大距离不超过15米。
三、通风系统图(见附图7)
四、局扇及瓦斯管理制度和措施
1、局扇实行分班挂牌管理制度,每班由区队电工和瓦斯检查员共同负
责管理,每次接班检查局扇后将自己的姓名填入管理牌。
2、任何人不得随意停开风机。
局部通风机因故停止运转,在恢复通风
前,必须首先检查瓦斯,只有在局部通风机开关附近10米以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,且停风区中最高瓦斯浓度不超过1%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%时,方可人工开启局部通风机。
停风区中瓦斯浓度超过1%和二氧化碳超过1.5%,最高瓦斯浓度和二氧化碳浓度不超过3%时,由使用单位机电工和通风区瓦检员负责,控制风流排放瓦斯。
停风区中瓦斯浓度和二氧化碳浓度超过3%时,由通风区制定安全排放瓦斯措施。
3、风机要“三专两闭锁”,并实现双风机、双电源、自动倒台。
4、巷道施工采用压入式通风,压入式局部通风机和启动装置,必须安设
在进风巷道中,距掘进巷道回风口不得小于10米;全风压供给该处的风
量必须大于局部通风机的吸入风量,局部通风机距地面高度不小于300mm,风筒必须采用抗静电、阻燃风筒。
5、瓦检员要经常检查瓦斯,有问题及时通知掘进头人员和班组长。
6、凡发现瓦斯忽大忽小,巷道压力加大,打钻时,发现顶钻、夹钻等
预兆,必须立即停电撤人,然后进行处理,并汇报矿有关部门。
7、掘进工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓度超过
1.5%及CO超过0.0024%时,必须停止工作,撤出人员,采取措施进行处理。
8、爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1%时,严禁爆破。
瓦斯浓度达到1.5%时必须停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。
9、掘进工作面及其他作业地点风流中,电动机或其开关安设地点附近
20米以内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时,必须停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。
10、掘进工作面及其他巷道内,体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓
度达到2.0%时,附近20米内必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。
11、恢复工作时,必须在瓦斯降到1%以下,方可工作和开启设备。
12、严禁在微风、停风或瓦斯超限的区域内作业。
13、设置瓦斯探头:
一个距窝头不超过5米,断电点1.5%,报警点
1%;一个距回风巷口10-15米,报警点和断电点均为1%。
探头悬挂位置:
距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷帮不得小于200mm。
五、防尘、防水、防火
1、防尘措施
1)扒岩机后100米内设两道水幕,并做到雾化好,放炮前后洒水。
2)出碴前先洒水降尘,扒岩机漏斗上方设置喷雾,用于装碴时洒水。
3)采取湿式打眼,放炮使用水炮泥,冲洗井壁巷帮。
4)工作人员佩带防尘口罩。
2、防水措施
1)施工中必须坚持“有掘必探,先探后掘,长探短掘”的施工原则。
2)掘进工作面或其它地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、
水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑有臭味等突水预兆时,必须停止作业,采取措施,立即报告矿调度,发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。
3)打眼时,发现岩石松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然
增大,以及有顶钻等异状时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,现场负责人员立即向矿调度室报告,并派人监测水情。
如果发现情况危急时,必须立即撤出所有受水威胁地区的人员,然后采取措施,进行处理。
3、防火措施
1)施工人员必须遵守入井制度,严禁携带易燃、易爆危险品和穿化
纤衣服入井。
2)机电、设备定期检查,保持完好,严禁电器设备失爆,检修电气
设备用过的油布、棉纱要回收升井,杜绝乱放。
3)瓦斯员在检查中要准确记录巷道温度变化情况及有害气体含量。
4)电气设备着火时,首先切断电源,然后进行灭火。
5)放炮时,使用水炮泥,炮泥堵严堵实,严防残炮出火。
第六章正规循环劳动组织及主要技术经济指标
一、正规循环
(一)循环方式、组织措施、日进尺
该石门施工时采取一掘一成循环方式,平均日进尺1.8米。
扒岩机后打锚索、架棚进行二次支护。
采取有力措施确保掘进工及特殊工种出勤能满足施工需要;施工安排要严格按照作业流程,保证正规循环;每小班安排一名机电工确保机电设备正常运转,减少对生产的影响。
(二)正规循环图表(见表6-1)
表6-1
作业循环图表
工序名称
时间
备注
时
分
1
2
3
4
5
6
7
8
准备交接班
1
掘进班
打眼
3
放炮吹风
1
30
临时支护
30
出碴扒窝头
2
准备交接班
1
成巷班
打锚杆挂网
3
喷浆
2
30
出碴清理
1
30
二、作业方式及劳动组织
(一)作业方式及劳动组织方式的确定
掘进面采用“三八制”作业,并配备工长、班长、验收员及维修工各一名。
工长负责全面工作,班长负责掘进迎头工作,验收员负责记录工作量及质量,维修工负责设备的故障排除。
(二)各工种人员配备情况(见表6-2)
表6-2人员配备表
工种
班次
直接工
辅助工
工种
在册
出勤
工种
在册
出勤
掘
进
班
打眼
8
机电维修
1
扒岩机司机
1
送馍
1
窝头维修
1
验收
1
班长
1
电机车司机
1
跟钩工
1
成
巷
班
打眼挂网
4
送馍
1
添料撑筛
3
喷浆工
1
窝头维修
1
机电维修
1
掺料
3
电机车司机
1
班长
1
跟钩工
1
验收
1
三、主要技术经济指标见表6-3
表6-3主要技术经济指标
序号
项目
单位
技术经济指标
1
巷道长度
m
427.4
2
班进尺
m
0.6
3
日进尺
m
1.8
4
掘进断面
㎡
16.7/20.6
5
日出勤
人
53
6
掘进功效
M/人
0.04
7
正规循环率
%
85
8
月进尺
m
45/40
序号
项目
单位
数量
单价
材料成本
10
金属网
M2/m
12.6/13.9
30元/M2
378/417
11
锚杆消耗
根/m
22.9/24.3
20元/根
458/486
12
锚固剂
条/m
45.8/48.6
3.2元/条
147/156
第七章动力供应及供水排水系统
一、供电系统
(一)供电负荷的统计:
80KW
(二)供电方式、电器及电缆型号的选择
动力电、风机专用线电源来自三水平北大巷变电所。
变压器功率、型号,动力KSJ-320KVA,专用风机KSJ-180KVA,低总型号DW350型开关,根据生产实际电缆采用50mm2矿用阻燃相套软电缆。
(三)供电系统图(见附图8)
二、压风系统
(一)压风管路的布置路线图(见附图9)
1)地面压风机型号:
L8-60/7空压机。
2)供风系统源于地面压风机房,经副井、
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