资源描述
山西煤炭运销百尺第一煤业有限公司
主斜井工作面掘进作业规程
第一节 概 况
一、巷道名称
掘进巷道名称为:主斜井井筒
二、巷道用途
主要作为百尺第一煤业有限公司大型设备材料的下放和提升煤炭、矸石等,同时还满足通风、行人等需要。
三、巷道设计长度及服务年限
主斜井设计总长度暂为354m,服务年限为矿井的服务年限。
四、预计开、竣工时间
本掘进巷道自2013年6月19日开工,预计于2014年1月19日竣工。
第二节 编写依据
本作业规程是根据地质部门提供的地质说明书,以及《煤矿安全规程》、主斜井图纸S1222-111.G-1设计,图纸会审纪要等相关规定编制的。
第二章 巷道位置及地质水文情况
第一节 巷道位置
一、主斜井井口坐标
X=3984878.000(80) Y=19695760.000(80) Z=+1181.500
设计方位角: 355°0′0″
二、开口位置
主斜井井筒开口处位于百尺第一煤业有限公司副立井西南方向约450m,西柏林村西300m处。设计长度为354m。
第二节 岩层赋存特征
一、巷道地质情况概述(见下表)
项 目
内容说明
地质综合柱状图
见后图
巷道预想断面图
见后图
顶板岩性
伪顶:岩性为泥岩,黑色,薄层状,厚度0.00-0.30m,属软岩。直接顶:岩性为石灰岩,位于太原组下部,厚度大,层位稳定,K2灰岩厚5.13m-12.43m,平均厚7.45m,属于稳定顶板。
底板岩性
岩性为铝质泥岩、砂质泥岩等,厚度及岩相变化较大,层位不稳定。
巷道所处的岩性
由于从地面掘进到15#煤层地板,岩性不固定。
煤层赋存条件
瓦斯情况
属瓦斯矿井
煤尘情况
根据山西煤矿设备安全技术检测中心于2013年6月20日检测,煤尘具有爆炸性。
地温
据矿方调查及相邻矿井多年开采的实际情况,未发现有地温和地压异常现象,本井田应属地温温和地压正常区。
第三节 地质构造
本井田地层几乎全部为第四系黄土所覆盖,二迭系下统下石盒子组、山西组及石炭系上统太原组地层出露于井田西部及西北部边界,3号煤层及15号煤层于井田北部出露。
本区属沁水复式向斜东翼与太行复式背斜西翼的过渡区,晋获褶断带的东侧。区域构造线方向与地层总体走向一致,即北北东向。井田内地层总体呈向西倾斜的单斜构造,在此基础上发育次一级宽缓的褶曲。区内大面积黄土覆盖,本次勘探工作揭露区内4条隐伏褶曲构造分述如下:
S1向斜:总体形态为轴向北偏东10-60°向斜构造,向西倾伏,两翼倾角平缓一般4—6°,仅原西山煤矿一带两翼变陡,局部达20°,此向斜构造贯穿全区。
S2背斜:轴部由ZK4号钻孔西侧经过,向北延伸约100m左右尖灭,倾角平缓,一般为4-8°,轴向北偏东20—30°。
S3向斜:轴向近南北向,轴部由原五谷山煤矿西部北西向延伸至原天神山煤矿并尖灭。两翼平缓,倾角一般2—4°。
S4背斜:轴向为北偏西30—40°的背斜构造,总体产状向西倾伏,两翼平缓,倾角一般为2—6°。
井田内南部有两条正断层,即F1、F2,均为原矿方井巷生产过程中揭露。
F1正断层走向近东西,长约340m,倾角向南,倾角70°。南盘下降,北盘上升。断距1—4m。
F2正断层走向近东西,长约640m,倾角向南,倾角72°。南盘下降,北盘上升。断距2—5m。
本次施工中位于本井田北部,原西柏林村开花山煤矿西部的补1号孔揭露一处陷落柱,此外区内以往及本次工作中未发现其它陷落柱及岩浆侵入现象。井田内构造属简单类型,为一类。
第四节 水文地质
一、地表水
井田位于长治盆地东部山区,地貌形态属中低山区。地势呈北部、西部高,南部、中部低,最高点位于井田西部山脊,海拔1312.90m,最低点位于井田东部冲沟中,海拔1110m,最大相对高差202.90m。
井田内无常年性河流及大的地表水体。沟谷中建有拦河坝,平时干涸,雨季短暂性蓄水。井田内地表河流不发育,大小沟谷平时基本干枯无水,唯雨季时才汇集洪水沿沟排泄,辗转向东向北汇入漳河支流。本井田地表水系均属海河流域漳河水系。
二、含水层
本含水层井田内水位埋藏较深,井田内没有抽水试验资料。井田相邻百尺第二煤矿ZK6号钻孔揭穿本含水层地层。钻孔终孔深度355.68m,终孔标高为1068.72m。揭露奥陶系灰岩313.98m。
岩性主要以石灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩、角砾状灰岩为主,底部为含石膏灰岩、含石膏白云质灰岩等。此段岩溶裂隙不发育,偶见细小溶孔及溶蚀裂隙,溶孔及溶蚀裂隙见有方解石脉充填现象。
据区域资料,奥灰岩溶含水层以下马家沟组灰岩岩溶裂隙较为发育。据邻区王庄煤矿工业场地水源井资料,井深559.80m,取水层为奥陶系中统上马家沟含水层,水位埋深405.60m,涌水量33.75m3/h,水位标高632.40m 。据邻近赵屋煤业水源井资料,水位埋深在808m左右,推断本井田奥灰水位在790-805m左右。本井田15号煤层最低底板标高约980m,高于奥灰水位,故奥灰水对15号煤层的开采无影响。
综上所述,本含水层属富水性中等的含水层,水位埋藏较深,水位标高在790-805m左右。
基岩风化程度受构造、岩性及埋藏深度等条件的影响,其富水性有较大的差异。井田内风化裂隙发育深度一般在基岩面以下20-30m。钻孔在钻进此层时大多有冲洗液漏失现象,局部为全漏。井田内该含水层上覆松散层较薄,与大气降水联系较为密切。由于本含水层所处地势较高,含水层多为透水而不含水的含水层,仅局部赋存有少量的地下水。
本含水层一般属富水性弱的含水层。
三、隔水层
1、本溪组及太原组底部泥岩、铝质泥岩隔水层
该隔水层位于15号煤层与奥陶系地层顶界之间,一般厚度在6.80-8.96m之间,平均厚度8.10m。在奥陶系与15号煤层之间起到隔水作用。由于度厚较小,在煤层开采情况下其隔水性能将会降低。
2、太原组15号煤以上泥岩隔水层
主要分布于各石灰岩及砂岩含水层之间,单层厚度一般2-4m不等,阻隔或减弱了各含水层之间的水力联系。煤层开采后,随采空区顶板冒落导水裂隙带高度的逐渐增加,将会降低甚至失去其隔水作用。
四、构造及其水文地质特征
井田总体上为小型褶曲构造,S1向斜轴纵贯井田中西部,轴向北偏东10-60°;井田南部发育一组轴向近南北的小型背向斜;东部部发育一轴向近南北的小型背斜。理论上各含水层中的水会向向斜轴部积聚。特别是石炭系地层,在矿区大面积出露,接受大气降水和地表水补给,可集聚形成地下水。但地下水补给量有限,水量较小,易排泄。
仅在井田西南部有一小型高角度正断层,断层走向NW向,倾向SW,倾角75°,断距一般3-5m。其它地方未发现断层、陷落柱等地质构造,总体地质构造对井田水文地质条件的影响较小。但开采过程中还应注意隐伏构造的存在,防止地表水进入矿坑通道,造成突水事故的发生。
五、主要含水层地下水的补给、径流、排泄条件
基岩风化带及太原组含水层除在井田大面积出露外,其余埋藏相对亦较浅。含水层主要接受大气降水的补给,然后沿倾向径流,排泄区不明显。
奥陶系中统岩溶裂隙含水层在井田西部出露于地表,直接接受大气降水的补给,然后沿倾向由东南流向西北径流,再折向东至潞城市辛安泉村汇流,于辛安泉排泄。在区域位置上,本井田属于补给、径流区。
第三章 巷道布置及支护说明
第一节 巷道布置
根据初步设计文件,该巷道穿层布置,总工程量354m,巷道坡度定为-18°。
第二节 矿压观测
一、顶板离层仪的安装位置及距离
1、顶板离层仪在锚网喷巷道段安装使用。
2、在钢筋混凝土砌碹段顶板离层仪不安装。
3、锚网喷巷道必须安装顶板离层仪并用记录牌板显示。顶板离层仪的最大间隔距离为50m,另外在断层及围岩破碎带、顶板淋水区、应力集中区、交岔点等特殊条件下的巷道处需安设顶板离层仪。
二、顶板离层仪的观测记录
1、正常条件下,顶板离层仪从安装完毕到距离掘进工作面50m期间安排专人每班测读一次,距迎头50m后,单位时间下沉量大于10mm/周时,每两天测读一次;5~10mm/周时,半月测读一次;小于5mm/周时每月测读一次,并将测读结果记录好,整理后记录到台帐上。总下沉量超过30mm时应加强观测,总下沉量超过50mm时,应采取加强支护措施。
2、断层、围岩破碎带、顶板淋水,应力集中区、交岔点距掘进工作面100m期间安排专人每班测读一次,其它按第一条执行。
3、掘进期间、两次读数发生明显变化时,必须加强安全观测并及时汇报。
第三节 巷道断面设计
一、巷道断面形状及规格
1、主斜井斜长为354m,采用两种支护形式。表土层段采用钢筋混凝土砌碹,巷道净断面17.31m2,净宽5.0m,净高4.0m,墙高1.5 m,拱高2.5m,厚度500mm, 砼标号均为C30,其余为C25混凝土;基岩段采用锚网喷,巷道净断面17.31m2,净宽5.0m,净高4.0m,墙高1.5 m,拱高2.5m,喷厚150mm, 砼标号均为C30;掘进断面19.19m2,掘宽5.3m,掘高4.15m,墙高1.5m,拱高2.65m,。直墙半圆拱型支护。
2、围岩破碎或过老空时,采用架设29U钢喷浆支护,净断面17.31m²,净宽5.0m,净高4.0m,墙高1.5m,拱高2.5m。掘进断面20.71m²,掘宽5.6m,掘高4.3m,墙高1.5m,拱高2.8m, 喷厚150mm,直墙半圆拱支护。
3、主斜井铺底厚度为150mm,砼层,水沟净尺寸为200×200mm(净宽×净深)支护厚度为100mm,铺底厚度为100mm。砼标号均为C20。
二、管线布置
1、压风机房至主斜井工作面的压风输送管为Ф108×4mm无缝钢管,以满足工作面打眼用风和喷浆用风;静压水管采用φ89mm无缝钢管接到距迎头8-10m处,每50m设置三通满足用水需求。
2、风筒与风水管吊挂在巷道左帮,风水管距底板1.2m以上;风筒吊挂在风水管上部0.6-0.8m处,风水管采用托管梁吊挂。
3、风筒采用φ5mm钢丝绳(按至少4m设一固定点)逢环必挂、风筒出风口距迎头煤巷不大于5m,半煤岩巷不大于8m,全岩巷不大于10m。
4、电缆吊挂在巷道右侧距底板1.8m以上,采用专用电缆钩吊挂。
5、轨道:主斜井铺设轨道,采用30kg/m轨道,轨距600mm(临时为900mm)。
6、在主斜井没有施工完毕以前,所有管路都采用临时吊挂,待全部形成后,再按照设计进行永久性吊挂。
第四节 巷道支护设计
确定本巷道掘进施工中顶板稳定段采用前探梁进行超前临时支护。永久支护采用两种支护形式:围岩较稳定时采用锚网喷支护;围岩破碎或过老空时,架设29U型钢(后宽150mm,厚140mm)挂网喷浆支护。
一、临时支护
(一)锚网喷支护时
1、围岩较稳定采用锚网喷支护时,最大控顶距不大于1.0m。前探梁:采用直径不小于3吋的钢管制作,迎头采用3根前探梁,前探梁长度不小于4m。
吊环:采用Ф24mm的高强度全螺纹钢锚杆配合厚度为10mm的钢板加工制作。吊环上部设置有锚杆螺母,安设时将该螺母拧在外露锚杆上使用。在吊环中部安设有活动压板,压板下部安设有紧固螺母调节紧固前探梁。巷道掘进过程中吊环循环使用。
2、每根前探梁采用3个吊环,间距为1.0m,允许±100mm,与巷道中线平行布置,吊挂在巷道顶部、打设专用吊环锚杆固定。前探梁上方采用2组规格木背板和木楔刹足顶,底层背板长度不小于1.8m,搭接长度不小于200mm。
详见炮掘段巷道前探支护示意图:
(二)架设29U型钢挂网喷浆临时支护
1、每循环最大掘进距离不超过1000mm,最大控顶距不大于1000mm,最大空顶距不大于20mm;架棚巷道前探梁三根长度均不小于4m,直径为3吋的钢管制作,托勾用Φ25mm的圆钢制作,每根钢管配三个挂勾,分别挂在29U型钢棚梁上,放炮后或开挖时,前探梁要及时前移,端头离掌子面不得大于200mm,及时用木背板背紧背牢,严禁棚梁从前探梁前端向后挂入,上方采用2组规格木背板和木楔刹足顶,底层背板长度不小于1.8m,搭接长度不小于200mm。
2、锚网喷浆前探梁随迎头施工及时安设,并保证牢固可靠。迎头前探梁最大控顶距离不大于1000mm。架设29 U型钢棚时,迎头前探梁最大控顶距离不大于1000mm。前探梁最大空顶距离不大于200mm。
(三)当掘进工作面采用其它超前临时支护时,再另行编制补充安全技术措施。
二、永久支护
(一)围岩较稳定时支护形式为锚网喷支护。
1、锚网喷支护:锚杆规格Ф20mm×2000mm高强度左旋螺纹钢锚杆,间排距700mm×700mm,锚杆托盘选用150×150×10mm钢板钟形托板。锚固剂选用树脂锚固剂;每根锚杆采用规格为MSCK2335一只,MSZ2360一只。锚杆锚固力为80KN,拧紧力矩为200N.m。金属网为钢筋网,由Ф6mm钢筋冷拉后焊接而成;网片规格为3000mm×1000mm、网格为80mm×80mm。锚索采用Ф15.24mm的低松驰钢绞线,长度按6m设计(围岩稳定段锚索间距可调整为5m),间距2000mm,排距为2400mm。钢带选用钢筋梯子梁。锚索托板选用200×200×20mm钢板托板;锚固剂选用树脂锚固剂,每根锚索采用规格为MSCK2335一只,MSZ2360两只,锚索锚固力为250kN:预紧力为100KN。喷射混凝土厚度150mm(详见断面支护示意图)。
2、锚杆要与所在部位巷道轮廓线垂直布置,其角度不得小于75°,靠近底板的锚杆呈10°俯角布置。
3、支护完成后,空顶距不得超过0.2m。
4、在表土段和基岩段接口处留宽20mm的沉降缝。
(二)围岩破碎或过老空时采用29U型钢背网喷浆支护,可缩性29U钢支架的制作及规格要求:
1、29U型钢规格:净宽5.09m,净高4.26m。支架共分三节,两根腿,一根拱梁,拱梁与棚腿搭接0.4m,搭接处用两道卡兰固定,卡兰中-中0.2m,两侧各留0.1m,
2、支架拉杆采用Ф20mm圆钢制作,每架棚拉杆7根,两端腿部各两根,拱梁3根。支架底脚板采用200×200×10mm钢板制作;网片采用Ф6mm钢筋冷轧焊接而成,网片规格长×宽=2000×1000mm,网格100×100mm,网片与网片之间搭接200mm,用16#铁丝间隔200mm双股绑扎。(详见架设29U钢棚图)。
3、支架中线为正中线,起拱线以上2.526m,起拱线以下为1.8m (其中0.3m柱窝)。两腿底部各垫自制砼制板一块(Ф8mm钢筋做网片,规格400×300×100mm)。
4、支棚腿:按700mm棚距定好棚位,将棚腿竖起用撑杆撑住。
5、在29U型钢与网片之间每隔600mm均匀布置混凝土背板,背板规格为1000(长)×150(宽)×40mm(厚),背板中不得铺设少于二层Ф8mm钢筋。
6、上拱梁:先将拱梁搬运到工作台上,然后将拱梁竖起与棚腿搭接,搭接处用两道卡兰固定牢固。
7、支护完成后,空顶距不得超过0.2m。
支护示意图:单位:mm
三、施工中备用支护材料不少于7天的用量,并在专用料场中分类码放整齐,并挂牌管理。
四、躲避硐参数
从主井口往下原则上每隔40m设置一躲避硐,躲避硐采用喷浆支护,支护厚度为200mm,要求成型后躲避硐的净高为2050mmm,净宽为1500mm,深度为1500mm,选在顶板稳定地段构筑。
第五节 支护工艺
本巷道施工中迎头临时支护采用前探梁临时支护形式,永久支护采用锚网喷联合支护形式或29U型钢架棚背网喷浆支护形式(明槽及暗硐部分的施工另行编制专门安全技术措施),工艺流程如下:
安设临时支护→挂钢筋网→打设锚索锚杆→检测锚索锚杆→喷浆
一、前探梁临时支护工艺
1、工艺流程:锚喷锚索支护
敲帮问顶→安设吊环→穿放前探梁→安设拱顶部后排钢筋网→握钩连网→安放背板→安设拱顶部前排钢筋网→握钩连网→安放背板→调整背板位置→紧固吊环螺母刹足顶。
2、施工前先敲帮问顶,将顶、帮的危岩、活石、开裂的喷浆层摘除干净,确保施工地点安全。同时将靠近迎头范围内外露的锚索锚杆螺母重新紧牢固,达到要求。
3、安设吊环:首先将吊环按由外向里的顺序分别固定在巷道拱顶部、靠近迎头相邻的三排锚杆上,每排3个吊环。并将每个吊环的紧固螺栓和压板放到最下端。每条前探梁的前后三个吊环要对正,顺齐一致。
4、穿放前探梁:放炮后,先敲帮问顶,浮矸险石及时排除,由2~3人在前探梁的前后两端,严禁站在空顶区作业,将前探梁分别抬架至迎头,将前探梁前端安放在后部吊环内压板的上部,并由后向前穿放前探梁,将前探梁分别穿放在前后相对的三个吊环中,并使前探梁前端贴近迎头岩面,端头距掌子面不得大于200mm。前部施工人员随前探梁及时前移至最前部一个吊环的后部进行操作。
5、安设拱部钢筋网、背板进行临时支护:由1~2人在迎头永久支护的掩护下,面向迎头将一张钢筋网按长边垂直于巷道中线方向,由前探梁的一侧窜放到前探梁上部,与后部顶板支护钢筋网靠近,按搭接要求调整好位置,将搭接处的钢筋用网扳手握钩连接在一起。然后在前探梁和钢筋网之间安设一组背板,托住钢筋网。再按同样方法在前探梁前端安设一张钢筋网并与已安设好的钢筋网连接在一起。在前部钢筋网下安设一组背板,调整每组背板的位置,使其分别靠近钢筋网前部,并避开锚杆打设位置。
6、将前部吊环紧固螺帽上紧托高前探梁,使钢筋网刹足顶,当螺帽上紧仍刹不足顶时,在前探梁后端安放背板,将前部抬高足顶。然后将中部吊环紧固螺帽上紧托住前探梁。背板不实时用木楔加牢。
二、锚索锚杆支护工艺
1、工艺流程:
敲帮问顶→定眼位→准备钻具→点锚索锚杆眼→打锚杆锚索眼→
吹锚杆锚索眼→装锚固剂、锚杆→搅拌锚固剂固定锚索锚杆→
安装锚索锚杆盘、螺母→拆除前探临时支护→
检测锚杆锚索扭矩和锚固力→清理现场
2、施工前先敲帮问顶,将顶、帮及迎头的危岩、活石、开裂的喷浆层摘除干净,确保施工地点安全。施工人员系好工作服纽扣,将毛巾掖入衣领内,将衣领、袖口、衣角扎紧。
3、标定锚索锚杆眼位置:
①检查巷道断面规格,局部达不到要求时必须先处理合格。
②根据测量给定的巷道中腰线,找出巷道拱顶位置,按由上向下、由外向里的顺序标定好锚索锚杆眼的位置。
③巷道拱部锚索锚杆眼位置确定:根据施工中腰线在控顶区内,顶板上标定出巷道中线。按与后布置锚索锚杆间距,标定出拱顶部锚索锚杆眼的位置。在迎头后部距迎头8~10m处巷道中线和起拱线交叉位置安设一个吊挂点,由该吊挂点向迎头拱顶部确定的锚索锚杆眼拉尺,确定好拉尺长度;然后由上向下根据确定的拉尺长度,2000mm×2400mm锚索间、排距和700mm的锚杆间、排距标定出巷道拱部锚索锚杆眼位置(具体情况见巷道断面图)。
④两帮锚杆眼的位置确定:由靠近起拱线处锚杆眼向下按垂直于巷道底板700mm的锚杆间距,由上向下标定出两帮锚杆眼的位置。
4、准备工具:将钻机、钎子、吹管、风水管及手镐、铁锨、锚杆搅拌器等工具运至施工地点,钻机安设好风水管路,靠巷道一侧摆放整齐。准备的工具必须合格能够正常使用。
5、点锚索锚杆眼:标定好锚索锚杆眼后,点眼工用手镐在标定的锚索锚杆眼位上,凿出深度不小于30mm的眼窝。
6、打锚杆、锚索眼
①打眼前先敲帮问顶,摘掉危岩活石,确定安全后方可开始工作。打锚杆眼时按由外向里、先上后下、由顶到帮的顺序依次进行。眼位误差不得超过±100mm。
②根据要打设的锚杆眼的位置,调整好钻具,使钎子与锚杆眼所在的巷道轮廓线垂直布置,与巷道壁夹角不得小于75ο。
打眼时点眼工协助钻手将钻具支设好,将钻头对准眼窝并顶紧。然后点眼工撤到钻手后部负责观察。钻手缓慢开动钻具钻进,待钻进30~50mm后加大风量钻进,到达设计深度,减小风量使钻具低速运转,缓慢退出钻杆后关闭风水,停止钻具运转。然后调整钻具再打设其它锚杆眼。采用锚杆机打眼时钻手要与锚杆机操作手柄成一直线操作,开钻时按照先开水门再开风门的顺序进行,关钻时按照先关风门再关水门的顺序进行。
③需要更换、续接钎子时,在长钎或续接后的钎子上,比锚杆长度小80~100mm的部位做好标记。然后将钻头端插入锚杆眼内,再将钎尾安放在钻具上,然后钻进到设计深度。锚杆眼打设完成后取下钎子,将钻具和钎子放到施工位置后部,靠巷道一侧摆放好。
④吹锚杆眼:锚杆眼打完后,将钻具上风管拆下,并安放在吹管上,一人控制供风阀门,一人手持吹管吹眼。随吹管慢慢伸入眼内,逐渐加大风量,将眼内的积水、岩粉吹出。开风吹眼时现场人员要躲开钻孔方向。
⑤安装锚杆:
施工前先“敲帮问顶”,摘掉危岩活石,确定安全后方可开始工作。将锚杆、锚固剂等支护材料运到施工地点,靠巷道一侧摆放整齐。准备的支护材料必须合格能够正常使用。
将锚固剂逐卷装入锚杆眼内,然后用锚杆将锚固剂轻轻顶入眼底。
在锚杆的外露端安设搅拌器,将锚杆机安在搅拌器上,开动锚杆机带动锚杆旋转,边旋转边推进,将锚杆推入锚固剂进行搅拌,直至锚杆达到设计深度,搅拌时间达到30s后停止搅拌,撤去锚杆机、搅拌器,在锚杆末端安放锚杆盘,拧上锚杆螺帽。
待锚固剂凝固3~5min后及时用机械或专用扳手拧紧锚杆螺帽,使锚杆扭矩达到100N·m的要求,保证锚杆盘压紧钢筋网、靠紧岩面,控制好巷道围岩。顶部锚杆盘、螺母紧固好后,撤掉背板,拆除前探梁,卸下吊环,运到耙装机后部10m内,靠巷帮摆放整齐。
⑥锚索眼打好后,除去眼内岩粉,然后将锚固剂药卷轻轻送入眼底,最后插入锚索杆体,戴上注锚器使用转机旋转杆体搅拌30秒钟,再静止3分钟,待锚固剂充分凝固后卸下注锚器上好托盘锁具锁紧。
7、锚杆安设质量检测
A、锚杆施工标准
(l)巷道中心线至任一帮2500mm,标准0~100mm;
(2)巷道净高4000mm,标准0~100mm;
(3)掘进坡度的偏差不得超过±1‰;
(4)锚杆锚固力为80KN,拧紧力矩为200N.m。
(5)锚杆施工质量:杆体和托盘不得松动。
(6)锚梁:锚梁紧贴岩面,二角误差≤100mm。
(7)铺网质量:金属网铺开展平,搭接200mm,每间隔200mm用16#扎丝双股捆扎一道。
(8)锚杆间排距:顶部、帮部均为700mm×700mm,误差-1OO~+100mm。
(9)锚杆角度:垂直于巷道轮廓线,≥75º。
(10)锚杆外露:螺母外锚杆丝扣10-40mm之间。
(11)每根锚杆采用MSCK2335树脂药卷1只,MSZ2360树脂药卷1只。
B、锚索施工质量标准
(1)锚索间排距:沿巷道中心线两侧2000mm对称布置。排距2400mm,误差≤土100mm。
(2)锚固力为250KN;预紧力为100KN。
(3)每根锚索采用MSCK2335树脂药卷1只,MSZ2360树脂药卷2只。
(4)锚索长度6000mm,可根据施工现场岩性变化,适当调整锚索长度。
(5)钻孔角度与巷道顶板轮廓线夹角≥75°。
(6)锚索托板选用200×200×20mm钢板托板。
(7)锚索滞后掘进工作面迎头不超过2.4m。
(8)锚索外露:锚索露出锁具150-250mm。
C、架设29U型钢支护
在巷道地质条件差和顶板破碎的地段,由于服务时间长,采用29U型钢支护,巷道净宽5.0m,净高4.0m,断面17.31m2,质量要求为:
(1)巷道净宽5000mm,标准0- +lOOmm。
(2)巷道净高4000mm,标准-30- +100mm。
(3)巷道掘进坡度不得超过±1‰。
(4)迎山角偏差±1°,不得退山。
(5)每隔600mm均匀布置混凝土背板,80%以上背紧背牢。
(6)搭接长度400mm,允许偏差-30-0mm。
(7)支架梁扭距误差≤5Omm。
(8)卡缆间距200mm,允许偏差-20- +20mm。
(9)支架间距700mm,允许偏差≤±50mm。
(10)底梁深度,允许偏差-20mm。
(11)迎山角偏差±1°,不得退山。
每班检测完成后验收员将检查结果填写在记录牌板上,上井后填写检测记录台帐。
补打的锚杆在不合格锚杆周围100mm内布置。
8、施工完成后清理施工现场,将工具、管路、剩余物料撤到耙装机后部,摆放在工具、物料架上。将施工中找掉的矸石清理、平整,保证巷道高度达到要求。搞好现场文明施工。
三、喷射混凝土
混凝土喷射工艺
1、工艺流程
2、施工前先“敲帮问顶”,仔细检查、摘掉顶、帮的危岩、活石、开裂的喷浆层,确定安全后方可开始工作。
3、检查除尘器:在喷浆机回风侧,距离喷浆机2~4m处安设好除尘器,接好风水管路,并试运行合格,喷浆过程中对喷浆机上料口、余气口进行除尘。
4、检修喷浆机
将喷浆机开关停电、闭锁,并悬挂“有人工作严禁送电”的标志牌。
检修喷浆机时先拿掉过滤筛、拆掉下料槽、出料口、搅拌器、衬盘;检查旋转体各眼,清除残留在各眼内的堵塞物;检查出料口橡胶板结合面的磨损情况,当磨损量较大,跑料较多时,要及时更换新橡胶板;检查出料管的完好情况,发现磨损量超过出料管厚度的三分之二时,及时更换新出料管;检查搅拌器、衬盘完好情况,发现损坏时,要及时更换。检修完毕后送电空载试运转,发现问题及时处理好。
接好进风管、输料管和喷枪头。在喷枪头上安设好水管及水阀。输料管各处接头要严密,螺栓要设全紧牢固,绑扎处要捆绑两道,并将两侧管路拉紧,不得存在漏风、跑料现象。
当喷浆机距离喷射地点远,一节输料胶管不够长时,中间可采用Ф50mm的高分子管作输料管,高分子管之间采用法兰盘配合四个螺栓连接,高分子管两端头用四个螺栓各连接一个短节。连接时将胶管套在短节钢管上,套入长度不得小于100mm,在胶管外用12#双股铁丝绑扎两道,并将绑扎的两道铁丝牵拉在高分子管上靠近法兰盘处,防止脱节伤人。短节用长度不小于150mm的钢管和一个法兰盘焊接制作。
5、检查巷道支护
按由外向里、由顶到帮的顺序检查巷道支护情况,发现没有紧固好的锚杆要及时紧牢固;网钩不闭合的,重新握好,确保所有支护完整有效。
钢筋网内有浮矸时,摘除干净,受喷部位喷层开裂时及时找掉。将巷道两帮底角的矸石清理干净,并扒出深度不小于100mm的基础。
6、喷浆料准备
按照混凝土配比要求,将施工所用的水泥、砂子、石子、速凝剂等材料装车运到喷浆机附近,将喷浆机附近巷道内的物料、浮矸等杂物清理干净,使巷道底板清洁。
打开巷道内安设的降尘、净化水幕,施工人员佩戴齐全防尘用具。
人工翻锨将喷浆料分别卸到巷道一帮堆放整齐。水泥堆放时底部要用木板垫起,使水泥离开底板。
拌料:采用人工翻锨配合量具拌潮料。拌料过程中要随时掌握料的含水率,要求拌好的潮料用手握成团,松开手后,料似散非散,吹无烟。当拌的料较干时,可对砂堆或石子堆洒水增加料的含水率;当拌的料较湿时,可掺干石子降低料的含水率。料要翻拌三遍使其均匀混合。混凝土配比:重量比为水泥:砂:石子=1:2:2;体积比为水泥:砂:石子=1:1.5:1.5;水灰比为0.4~0.45。具体按配比实验要求执行。
7、冲刷受喷面:喷浆机检修完毕、风水管路安设好后,用高压水冲刷受喷面,将受喷面上的浮尘、煤岩粉冲洗干净。
8、喷浆时按先基础后墙,先墙后拱顺序进行,复喷时安设喷厚标志:
巷道复喷时根据施工中腰线首先确定出巷道两帮的位置,在底板以上0.3m、1.2m和起拱线处采用铁丝或细钢丝分别拉设一条线,标示出两墙设计轮廓线位置,上、中、下三条线要处在同一竖直面上。
在巷道拱顶及两肩窝处按上述要求分别拉设一条线,标示出拱部设计轮廓线。
拉线长度不小于20m,两端要固定在巷道成型比较完整、巷道荒断面靠近设计轮廓线部位,各条线要拉紧拉直,固定牢固。在每条线的中部按间距3~5m增加固定点,降低各条线的偏移量。
用手镐将靠近巷道两帮底角的矸石清理干净,扒出深不小于100mm的基础。
9、将靠近喷浆地点的风水管路、电缆、风筒撤下,放到巷道底板,用废旧风筒布或雨布遮盖严。在喷射位置下巷道底板上铺设旧风筒布或雨布,收集回弹料。喷浆前对受喷面按1.5~2m的间距划分区段,喷浆时按由外向里的顺序依次进行。
10、喷射混凝土。喷浆手手持喷枪在受喷面靠外一端,面向受喷面调整好位置,使喷枪头与受喷面的垂直距离在0.8~1.2 m之间。使喷枪头向下倾斜。
喷浆手打开水阀调整供水量,副手用矿灯与喷浆机司机联系打开风阀调整供风量,供风压力控制在0.4Mpa以下,水压比风压高0.1Mpa左右。喷浆机司机打开除尘器的风水阀进行除尘。
待风量调整好后,送电开动喷浆机,然后两人配合翻锨上料,一人控制给料量并添加速凝剂,开始喷浆。速凝剂掺入量一般为水泥重量的2.5~4%,喷拱取上限,掺入速凝剂后,要求3-5min初凝,10min内终凝。有淋水时,可酌情加大速凝剂掺入量,速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。
喷射顺序是先墙后供、自下而上呈螺旋状轨迹移动,螺旋轨迹每圈的直径为100mm-200mm。为了保证喷射质量和提高喷射效率,应划分喷射区段,以6m长为一基本段,基本段再分作2m长的3小段。喷射混凝土的厚全部覆盖锚杆外露部分或29U型钢为标准(原则上要求不得低于150mm)。喷浆时喷枪头与受喷面应尽量保持垂直,喷拱时其最小角度不得小于70°,喷浆手要根据出料量的变化,及时调整给水量,最合适的水灰比是0.4~0.45之间,使喷出的料无干斑、无流淌、粘着力强、回弹料少。回弹率拱部不大于25%,两帮不大于15%。
喷浆过程中首遍喷射厚度控制在30~50mm,相邻两遍喷浆间隔时间不得超过2h,否则应用高压水重新冲洗受喷面。喷浆手随时掌握喷浆厚度,初喷浆时岩面平整处要盖严钢筋网,低凹处要填平。复喷时严格按拉设的铁丝标示出的巷道轮廓线控制喷浆厚度。
喷浆结束时,副手先通知喷浆机司机停止加料,待喷浆机及输料管内的料全部喷出后,停止喷浆机运转,喷浆手手持喷枪,使喷枪头向下倾斜,然后喷浆机司机关闭风阀,停止供风,喷浆手关闭水阀,停止供水。当班所拌的料要用净。
喷浆工作结束后卸开喷头,清理水环。将喷浆机内外部喷浆料清理干净。将回弹料清理干净,用高压水将靠近施工地点的所有管路、电缆、风筒、设备上的粉尘冲洗干净,搞好现场卫生。将输料管撤到耙装机后部,靠巷道一帮摆放整齐。
喷浆后必须对喷体洒水养护,7天以内,每班洒水一次,7天以后每天洒水一次。洒水养护时间不少于28天。
11、喷射混凝土施工要求
(1)喷射混凝土要求初喷距迎头不超过20m,复喷距迎头不得超过40m(具体根据实际情况加以调整)。初喷厚度为30~50mm,对巷道围岩和钢筋网进行封闭。复喷总厚度不低于150mm,但是必须达到喷厚150mm。两墙基础深度不得小于100mm。喷体表面平整,墙要垂直,拱部圆滑。
(2)喷浆机司机应由了解所用喷浆机性能的人员担任,开机时必须先给水,后开风,再开机,最后上料;停机时,要先停料,后停机,再停风,最后关水。
(3)喷浆应有两人配备进行,喷射手手持喷枪喷浆,副手辅助照明,负责联络、观察顶板及喷射情况,保证喷浆安全顺利进行。
(4)喷射工作开始后,严禁将喷枪头对准人员,喷浆中突然发生堵塞故障时,喷射手应紧握喷枪,使喷口向下朝向无人的一侧。
(5)对29U型钢喷浆封闭,喷浆分两次进行,第一次初喷厚度不小于30mm,第二次进行补喷,总厚度达到150mm,喷浆工作根据顶板情况,可间隔3至5架一喷。
(6)喷浆后及时清理回弹料,并将其填入柱窝内。
(7)以上工作完成后,即进入下一循环作业。
12、质量检测
加强喷层厚度的检查,巷道复喷成形后,质量验收员要每间隔25m标定一组观测验收孔,每组布置3个观测验收孔,验收孔分别布置在巷道拱顶、两肩、起拱处。打眼时验收孔的孔底必须进入巷道围岩20~50mm。验收孔打好后质量验收员对喷层厚度进行检测,并把数据记录在喷浆厚度检测记录表中。
加强混凝土强度的质量检测,巷道在喷浆施工过程中,每月用现场拌好的喷浆料,制作3块规格长×宽×高=100×100×100mm的混凝土试块,并在靠近施工现场的安全地点洒水养护28天,7天以内,每班洒水一次,7天以后,每天洒水一次。完成养护后送有资质的检测机构对混凝土试块进行检测。
13、对顶帮涌水处处理方法
若巷道有大股或大面积的渗透水,应采取排、堵结合,以排为主的措施进行处理。在渗透水的地点用导水管集中导出,周围用水泥固结,使成片漏水变成漏水点,当混凝土凝固后,再用砂浆封堵。对一般渗水地点,应采用1:2(重量比)的灰砂比,加大速凝剂掺入量、加大风压喷射,封住渗水部位。
四、水沟挖砌
施工要求
1、水沟随台阶爆破施工将矸石破碎,随装载机前移而滞后50m掘砌。在耙装机后部扒出宽度和深度均不小于300mm的毛水沟,将积水顺流到迎头,再用风泵排出。水沟掘砌按由外向里的顺序逐段进行,水沟要求净断面为200×200mm,壁、底厚均为100mm。掘砌的水沟养护完成后,用水沟盖板将水沟盖严。
2、水沟采用混凝土(水泥、石子、砂子)配合模板砌筑,砌体厚度100mm,砼C20,抗压强度要求达到20Mp。
3、水沟挖砌工艺
(1)水沟挖砌工艺流程
施工准备→挖毛水沟→支设模板→拌混凝土浇筑→撤模板→洒水养护→盖水泥盖板
(2)准备施工所用的锨、手镐、风镐、风泵、模板等工具。风镐、风泵安设好风管,试运行合格。准备的工具材料要完好能够正常使用。
(3)当巷道成型后迎头涌水量较大影响施工时,可在靠近迎头施工位设置一临时水仓并安设风泵,将施工位置的积水排出,便于施工。
(4)根据巷道中线和水沟中线,确定出水沟靠巷道中心一侧位置,并拉绳或划线标出。
(5)由外端开始人工采用手镐将水沟内的矸石扒起,用锨清理到巷道的对侧,水沟靠巷帮一侧要清理到硬岩,并于巷帮顺直。遇没有爆碎的岩石时,采用风镐破碎后再清理。
(6)将模板清理干净,在模板外面涂抹废旧机油。按巷道断面图中标定的水沟位置和规格安设模板,模板外端伸入后部砌好的水沟内100~200mm,两端和中部分别安设撑杆撑牢,模板外侧用木板顶牢。前端头处用木板或装砂的水泥袋挡牢。
(7)以上工作完成后,靠近施工地点,人工翻锨按混凝土比例配料并拌均匀,在模板外侧均匀浇筑砼,每次浇筑高度为200mm,并随加料随用震动棒捣实,以表面出现灰浆没有气泡为标准。浇筑完后将上部抹平。
(8)浇筑12h后即可拆模,拆模时先将撑杆拆出
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