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采区水泵房、水仓施工方案

采区水仓工程是我矿通风系统改造项目中的一项重要工程之一。为尽快完成该工程，经矿领导、沈阳煤科院驻襄垣办事处专家、淮南治理瓦斯专家研究决定，制定本施工方案。
一、工程概述：
采区水仓工程分为两大部分，经多方面因素综合考虑，水泵房工程量由原来的83米更改为52米。
1、水泵房工程：开口位置定于23下山联络巷岔口140米处，与22回风下山（新回风立井平齐线往下开拓15米后）贯通，工程量为67米。其中22回风下山开拓15米，水泵房主体工程量30米，两侧安全通道工程量各11米，具体特征如下：（见表一）
表一：
开拓项目
围岩硬度
开拓长度
巷道特征
形状
拱高（m）
直墙（m）
宽（m）
断面积（㎡）
22回下
f=4-6
15m
半圆拱
1.5
1.3
3
11.3
水泵房
主体
30m
半圆拱
2.2
2.2
4.4
18.32
安全通道
22m
梯 形
上底（m）
下底（m）
高（m）
断面积（㎡）
3.17
4.052
2.685
9.16
2、水仓开拓工程：
（1）水仓主体工程：
①配水巷工程：在水泵房中心线两侧各掘一吸水井配巷，工程量各17米，计34米；
②吸水井工程：在两水仓配巷各掘一吸水井与水仓联络道贯通，吸水井垂深8米，工程量计16米。具体特征如下：(见表二)
表二：
开拓项目
围岩
硬度
开拓
长度
巷道特征
形状
拱高（m）
直墙（m）
宽（m）
断面积（㎡）
吸水井
配巷
f=4-6
34
半圆拱
0.6
0.6
1.2
1.3
吸水井
16
马蹄形
直径（m）
垂深（m）

1.2
8

（2）水仓联络道工程：在水泵房开口位置沿23下山方位角向下开拓10米后，以方位角352°、坡度 25°开拓15米，再以方位角35°、坡度0°开拓24米，与两个吸水井贯通，工程量计49米。
表三：
开拓项目
围岩硬度
开拓长度
巷道特征
形状
拱高（m）
直墙（m）
宽（m）
断面积（㎡）
水仓联
络道
f=4-6
49
半圆拱
1.5
2
4.5
12.5
工程量总计166米。
二、支护方式：
水泵房及通道采用锚网喷支护形式，喷层厚度100㎜。支护、水泵基础和铺底的混凝土标号均为C25号。锚杆采用φ18㎜、L=2000㎜的左旋螺纹钢锚杆（锚杆布置图未见），配套采用Z35300型树脂药包，每孔一卷，托板采用长×宽×厚=200㎜×200㎜×10㎜的钢托板；锚索采用φ17.8㎜的钢绞线，配套采用K23600型和Z23600型树脂药包，每孔各一卷，托板采用长×宽×厚=200㎜×200㎜×15㎜的钢托板。每根锚杆的锚固力≥50KN，每根锚索的涨拉预紧力≥100KN、锚固力≥200KN，金属网采用直径6.5㎜、网孔边长100㎜的钢筋经纬网。
护顶、护帮的金属网必须拉展铺平，用锚杆、锚索将其压设牢固，网与网压茬宽度100㎜，每隔200㎜用双股14号铅丝将网联接牢固。锚杆、锚索的锚固段必须锚固在顶板稳定岩层中，必要时加长锚杆、锚索的长度。
三、施工方法：
采用炮掘方法，一次成巷方式。
四、施工顺序（1—2—3—4—5—6）：
1、22回下开拓
2、水泵房安全通道
3、水泵房主体工程
4、水仓联络道工程
5、水仓配巷工程
6、吸水井工程
五、工程工期安排(2月20日—5月27日见表四)

表四：
序号
项目
工程量(m)
工 期（T）
月 日—月 日
1
22回下开拓
15
15
2月20日—3月6日
2
水泵房安全通道
22
12
3月7日—3月18日
3
水泵房主体
30
20
3月19日—4月8日
4
水仓联络道
49
25
4月8日—5月3日
5
水仓配巷
34
17
5月3日—5月19日
6
吸水井工程
16
8
5月20日—5月27日
六、施工安全技术措施：
1、原则与程序：
1.1原则：
①、 水泵房与水仓严禁同时掘进。
②、 水泵房与22回下严禁同时掘进。
③、 严格按照“四位一体”防突措施施工。
④、 本“特别安全技术措施”需经沈阳煤科院襄垣办事处审阅、县煤炭局备查，同意后方可实施。
1.2程序：
①、 先抽后掘、不抽不掘。
②、 水泵房必须由西往东掘进。
③、 22回下必须由上往下掘进。
④、 水仓平巷由西往东掘进。
⑤、 水仓由上往下掘进。
⑥、 水泵房贯通后，方可掘水仓。
2、通风：
2.1、23运下设置两台45kw×2对旋局扇。
2.2、22回下设置两台15kw×2对旋局扇。
2.3、局扇必须设专人看管，工作面必须安排专职瓦检员。
2.4、掘进面必须安装直通指挥中心的电话。
2.5、其他措施严格按《规程》相关规定执行。
3、瓦斯：
3.1、打钻前必须把φ280mm抽放瓦斯管接至掘进面迎头10m处，且配齐备足阀门、放水器、集中管、等设备设施。
3.2、23运下安排一台300型钻机。
3.3、沿水泵房中心线先打三个地质取芯钻孔，一次贯穿掘进巷道全长（60m）。
3.4、地质孔取芯后，地测科作出柱状图。
3.5、掘进前的瓦斯预抽钻孔参数：
①、地质孔
数量：2个
孔径：φ127mm
性质：取芯
深度：60m、15m
角度：水平、-32°
夹角：平行与巷道中线
②、水泵房钻孔
数量：共9个孔，沿巷道掘进方向一字排列
孔径：φ94mm
性质：预抽
深度：60～62m
封孔：4m
③、东帮钻孔
数量：9个，沿煤层倾向一字排列
孔径：φ94mm
性质：预抽
深度：20～60m
封孔：4m
5、 水仓东帮钻孔
数量：9个
孔径：φ94mm
性质：预抽
深度：19～40m
封孔：4m
⑤、22回下钻孔
数量：φ75mm 7个；φ127mm 1个
性质：预抽、探煤
深度：15～17m
封孔：4m
4、 防突：
4.1、突出危险性预测
在突出危险区域进行煤层巷道部分掘进时，采用钻屑瓦斯解析法预测工作面突出危险性。确定工作面突出危险性时，其临界值S按6.0kg/m考核，△h2按200Pa考核。每次预测钻孔不应少于3个，孔深12m，指标符合规定可掘7m。钻孔布置在工作面破碎带或软分层部位，方位角必须使终孔位置控制到巷道轮廓线以外2～4m（见图一）。

图一 预测钻孔布置图
4.2、防突措施：
4.2.1、“两掘一钻”措施
水泵房掘进面必须执行“两掘一钻”措施。利用检修班每天施工不少于17个Ф75mm瓦斯排放钻孔，排放钻孔深度16m（见图四、表一）。钻孔深度没有达到设计要求出现憋水现象时，要尽最大努力渡过集中应力带，防止浅孔过多，破坏保护屏障。每班低于14m的孔不准超过2个，否则不准掘进；因当班其他因素影响，没有完成钻孔施工任务时，工作面不准掘进，必须在下一班次将所欠钻孔补齐。

图四 “两掘一钻”瓦斯排放钻孔布置图
表：“两掘一钻”瓦斯排放钻孔参数表
孔号
孔径（mm）
孔深（m）
仰角（°）
水平夹角（°）
1#
75
16
3
左偏30
2#
75
16
3
左偏20
3#
75
16
3
左偏10
4#
75
16
3
右偏10
5#
75
16
3
右偏20
6#
75
16
3
右偏30
7#
75
16
1
左偏20
8#
75
16
1
左偏10
9#
75
16
1
0
10#
75
16
1
右偏10
11#
75
16
1
右偏20
12#
75
16
0
右偏30
13#
75
16
0
右偏20
14#
75
16
0
右偏10
15#
75
16
0
左偏10
16#
75
16
0
左偏20
17#
75
16
0
左偏30
4.2.2、探孔措施
根据水泵房、22回下工作面探孔柱状图，以及水仓工作面距煤层5m时停掘，对煤层全厚进行突出危险性预测。
4.2.3、抽放措施
对打完的瓦斯排放钻孔应及时接在抽放管路上进行抽放，加快瓦斯排放速度，降低煤层瓦斯压力。
4.3、措施效果检验
工作面预测指标超后，采取防突措施后必须进行效果检验，当指标符合规定且未发现其他异常情况时则措施有效，在采取安全防护措施条件下进行掘进。反之则判定为措施无效，继续加密瓦斯排放钻孔，直至指效符合规定。
4.4、安全防护措施：
4.4.1采用炮掘方式进行作业，煤层掘进以及工作面前方岩柱不足5m时，必须执行躲炮时间30min以上的措施；放炮时要切断工作面和回风侧除瓦斯监测探头以外的所有电源并撤人；水仓、水泵房工作面放炮地点、躲炮位置在23运输下山反向风门的躲避硐室内，22回下水仓联络巷放炮地点、躲炮位置在2208联络巷入风侧；在23下山联络巷、2208联络巷应设置2道反向风门，风门间距不得小于4m，反向风门墙垛用砖砌筑，嵌入周边巷道岩石的深度不得小于0.2m，墙垛厚度不得小于0.8m；水仓、水泵房工作面掘进时警戒位置在23运下躲避硐室内、23下山联络巷与22回下岔口处上方10m处、2208联络巷入风侧；22回下水仓联络巷掘进时警戒位置在2208联络巷入风侧、33回风平巷与22回下岔口出。
4.4.2、工作面巷道内必须安设压风自救系统，距掘进工作面25～40m的巷道内必须能够满足工作面最多施工人数需要的压风自救，以及在爆破地点与警戒人员所在的位置以必须安设压风自救系统，每组压风自救应可供5～8人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min，用于施工过程中喷孔、响煤炮后瓦斯突然增大及突出时工作面人员躲避，并安设一台电话，当发生紧急情况时及时与安全指挥中心联系。
4.4.3、工作面必须设专职瓦检员，经常检查瓦斯变化及突出预兆，发现瓦斯、温度、压力等有异常现象时有权停止任何工作，撤出人员，向矿安全指挥中心汇报。
4.4.4、安全指挥中心要认真做好基础工作的管理，建立好措施钻孔及探煤钻孔台账。对瓦斯抽放、措施钻孔等工作都要详细记录时间、地点、工作量及有关参数。
4.4.5、工作面的组长、队长、放炮员、瓦检员必须使用便携式瓦斯报警仪，随时检查工作面的瓦斯情况。打钻及掘进施工时必须将报警仪吊挂在工作面，发现瓦斯超限立即停止作业，切断电源，撤出人员。
4.4.6、掘进期间发生异常情况立即停掘，请沈阳煤科院襄垣办事处、县煤炭局有关专家共赴现场进行诊断，提出解决方案。
5、工期安排：
5.1、地质孔：75m
5.2、水泵房钻孔：550m
5.3、东帮钻孔：370m
5.4、水仓东帮钻孔：303m
钻孔延米：1298m
5.5、打钻工期：因该区域打钻时有动力现象，预计每小班（8 h）打钻进尺按35m计算，每天105m，则钻孔施工工期为：1298/105，约12天。
5.6、预抽时间预测
预抽区域煤炭储量
60m（长）×15m（宽）×1.5m（高）×1.4吨/m3=1890 t
预抽区域瓦斯储量
1890t×13m3/t=24570m3
根据23下山预抽煤层瓦斯参数统计，该区域平均预抽浓度为5.5%，预计φ94mm钻孔的混合流量为15m3/min，则：预抽混量为：
24570/0.055=446727m3
预抽时间：446727/15×1440≈21天
若：2011年1月15日开始施工钻孔，1月27日钻孔施工完毕，1月28日封孔，1月28日～2月17日抽放瓦斯，预计2月20日可以掘进施工。
七、采区水泵房、水仓施工平面图：

襄矿上良煤业有限公司
采区水泵房、水仓

施
工
方
案

二〇一一年

采区水泵房、水仓施工方案
审批表
会
审
记
录
单位/职务
签 字

单位/职务
签 字
矿 长

安 全 科

安全矿长

生产技术科

生产矿长

通风科

机电矿长

机电科

总 工

开 拓 队

瓦斯防突总工

通风助理

安全指挥中心

沈阳煤科院驻襄垣办事处会审意见