资源描述
一 、工程概况
主下山采区溜煤斜巷投入使用后,造成上仓皮带与主井底车场行人、进风不便。为此,现决定在主井底车场内施工联络巷与上仓皮带巷贯通。
联络巷开口位置由技术科现场指定,设计施工方向270度,施工长度17米,坡度5‰。
二、 水文、地质状况
该联络巷位于二1煤层顶板大占砂岩层中,岩层较稳定,岩石硬度系数f=8,地质构造简单,无断层褶曲构造。
三、巷道断尺寸及支护设计
1、联络巷断面尺寸设计
联络巷设计断面形状为半圆拱形,支护形式为锚喷支护。设计毛断面积8.6m2,净断面积7.0 m2;巷道毛宽3.0米,净宽2.8米;毛高2.9米,净高2.8米,其中墙高1.4米,拱高1.4米,喷砼厚度100毫米;水沟净深300毫米,净宽300毫米,砼浇注厚度100毫米。
2、支护设计
临时支护:
前探梁支护。前探梁采用兀型钢梁,一梁三卡,3.0米长,沿巷道中心对称布置两根,并用木楔将前探梁与卡子刹实背好。
永久支护:锚杆、喷射混凝土支护
选型计算:
⑴、锚杆长度
L=N(1.1+W/10)=1.0(1.1+0.3)=1.4m
W—巷道宽度 米
N—围岩稳定影响系数 取N=1.0
根据以往的施工经验,为保证锚杆能的锚固深度,取锚杆长度L=2.0米
⑵、锚杆间距
D≤L/2=2.0/2=1.0m
间、排距取D=0.7米
⑶、锚杆直径
d=L/110=0.016m
取d=18mm
⑷、锚固力计算:
Q=KHDDY=2×0.6×0.7×0.7×3.3=3.02T/根
K—安全系数 取K=2
H—软弱岩层厚度 取0.6米
D—锚杆间距 米
Y—软弱岩层的平均容重
(5)、喷射混凝土厚度
两帮及顶板喷射混凝土厚度100mm。
根据以上计算,巷道顶板及两帮选用Φ18×2000mm树脂锚杆,排距700mm,间距700mm。树脂药卷规格为Φ23×350,锚杆外露30~50mm;喷射混凝土厚度100mm。
详见巷道断面尺寸图
四、施工方法
采用中深孔光面爆破,全断面一次爆破成型。炮眼深度2.0米,炮眼利用率85%,循环进度1.7米,日进度3.4米。
五、施工条件
1、 打眼、放炮
工作面采用YT—28型气腿式凿岩机打眼,由平地 4L—20/8型空压机供风,空压机容量20m3,工作面三台凿岩机同时工作;安全等级不低于三级的矿用水胶炸药配毫秒延期电雷管爆破,打眼放炮严格按爆破作业图表操作。
2、 装载、运输
人工装碴。
联络巷人力推车,-270运输大巷由蓄电瓶机车牵引。运输路线:联络巷掘进工作面→井底车场→-270南石门→-270运输大巷→暗斜底车场→暗斜井→-20石门→零大巷→付井→平地。
3、 锚杆
(1)、锚杆的规格尺寸
锚杆规格为φ18×2000㎜螺纹钢锚杆,端头树脂药包锚固,锚杆布置方式为矩形布置,间距700×700㎜。
该巷道围岩属中等稳定,因此,锚杆的锚入方向应与岩层或主要裂隙面成较大角度相交。尽可能与其垂直,围岩的层面与裂隙面不明显时,锚杆应垂直于巷道周边锚入。
树脂药包采用塑料袋包装式的。药包规格尺寸φ23㎜,长350㎜,每个锚杆眼使用2包树脂药卷。
(2)、锚杆安装的技术要求
1)、安装前,首先要检查锚孔的深度,必须达到2.0米方可安装。(孔深时,锚杆不能与孔底胶结,孔浅时,锚杆起不到应有的作用。)
2)、安装前,要检查杆体零件是否齐全,树脂药包是否完好。有无变质现象。药包如有破损结块时,少者可除去硬块继续使用,有较大硬块时,不准使用,必须更换。
3)、安装前,必须压风吹扫孔内的积水和岩粉,以免影响药包和孔壁的粘结。
4)、安装锚杆时,采用煤电钻安装,与其相配套的安装工具为:长200毫米的麻花钻杆上焊接一个与锚杆径头相配套的螺母。焊接时,螺母与短钻杆必须对正中心。
5)、安装时,应先在锚杆杆体上做出孔深的标记,将药包送入孔内,再将杆体插入孔中将药包推送至孔底,然后在杆体尾端套上特制的带螺母的短钻杆,并套上煤电钻给电转动,捅破药包搅拌。同时把杆体推至孔底,搅拌药卷30秒后,用木楔楔入锚孔,阻止杆体下滑,然后取下煤电钻,15分钟后,再取下带螺母的短钻杆,并在锚杆上安上托板,拧紧锚杆螺母,结束安装工序。
(3)、锚杆安装的质量要求
1)、锚杆必须构件齐全,质量合格,树脂药卷不准使用失效的、过期的。
2)、锚杆孔深度必须与锚杆长度相配套,否则必须加深锚杆眼或对过深的锚杆眼进行充填,严禁出现安装后的锚杆不起作用现象。
3)、安装锚杆时,安设孔口托板之前,必须去掉孔口活碴,避免锚杆安装后活碴脱落不起作用。
4)、煤电钻搅拌树脂药包以30秒为宜,时间过短,搅拌不匀,影响胶凝固化,时间过长,反而会破坏胶凝。
5)、锚杆眼的布置必须按要求打设,固定螺母必须拧紧。
6)、锚杆安装完毕后,必须使用ML—20型拉拔器(或其它专用拉拔器)对锚杆的锚固力进行定期效验。拉拔锚杆效验时,除效验锚杆的锚固力外,在规定的锚固力范围内,要求锚杆的拉出滑移量不得超过10毫米,否则,即视为不合格锚杆。
7)、对锚固力达不到要求的,拉拔效验时拉出超过10毫米的锚杆都必须重新安装或补套锚杆。
(4)、锚杆支护的管理
加强技术管理和质量检查。对锚杆的加工、制作、存放、安装、检验等工作必须加强管理。安装好的锚杆应在2—3天内检查其托板、螺母是否由于爆破震动或端头蠕变而发生松弛,如有松动应及时拧紧螺母。
4、 喷射混凝土
主井底车场设集中搅拌站,采用1吨矿车下料。一台PZ—5型喷浆机喷浆,人工操作喷头。喷射砼中另加早强减水剂2%—3%,减少回弹率6%—8%,粉尘降低10%左右。掘进后先喷50㎜厚混凝土,封闭岩层,然后分层喷射,达到设计要求,间隔时间不超过3天,分层喷射与掘进平行作业。
(1)、喷射混凝土前要用净水冲洗岩帮,喷浆先喷基础后喷墙体。
(2)、喷射混凝土时必须必须按照设计尺寸,喷浆厚度100毫米。
(3)、喷浆时要按比例(重量比)搅拌。喷射侧壁时配合比为:水泥:粗中混合沙:石子=1:(2.0—2.5):2.0 ;喷射顶拱时:水泥:粗中混合沙:石子=1:2.0:(1.5—2.0)。水灰比为1:(0.45—0.55)
水泥:喷射混凝土要求凝结快、早期强度高。应选用硅酸盐水泥或普通水泥。其标号应不低于425号。过期、受潮的水泥不仅强度低、粘结力差,而且混凝土的凝结速度慢,会降低速凝剂的速凝效果,故不许使用。
沙:以采用粒径为0.3—3.0毫米的中、粗沙。用细沙制成的混凝土容易产生较大的收缩变形,且过细的粉沙中游离SiO2含量较高,有碍操作人员的健康,砂的含水量以5%左右为宜。
石子:采用碎石,粒径不超过20毫米。
水:要求洁净,不应含有杂质。污水、PH>4的硅酸水和硫酸盐含量按SO3计超过水重1%的水都不许使用。
速凝剂:速凝剂掺量为水泥重量的3%—4%。
5、 通风
风量计算
(1)按瓦斯涌出量计算
Q掘=100×q瓦掘×K掘通
=100×0.2×1.5=30(m3/min)
(2)按炸药消耗量计算
Q掘=(7.37~25)×A(m3/min)
=7.37×18=133(m3/min)
(3)按人数计算
Q采=4×N
=4×20=80(m3/min)
根据以上计算,取最大值,Q掘取133 m3/min
(4)风速校验
V×S掘≦Q掘≦240×S掘(m3/min)
9×8.6≦Q掘≦240×8.6
取掘进工作面供风量为133(m3/min)
风机选型
根据以上计算,采用11KW局部通风机配500㎜胶质风筒压入式供风,风机供风量145~225 m3/min,满足要求。风机安设于联络巷开口处以东不少于10米处的井底车场内。
6、供电
由-270中央变电所专用开关、专用线路、专用变压器供电,供电电压660伏。
五、质量要求
〈一〉、主要项目
1、巷道净宽:巷道中心线至任何一帮间距,不小于设计的30毫米,不大于50毫米。
2、巷道净高:腰线上、下不小于设计的30毫米,不大于50毫米。
3、巷道坡度:符合要求。
4、混凝土及沙浆强度:达到设计规定,同标号、同配合比的混凝土试块平均强度不低于设计。任何一组不得低于设计强度的85%,当试块分为3—5组时,低于设计强度的不应超过一组。
5、锚杆间距700㎜×700㎜,允许误差正负100毫米。
6、锚杆外露:不得超过50毫米。
7、锚固力:顶锚杆8吨,帮锚杆3吨。
8、喷浆厚度:100毫米。
9、水沟:以水沟畅通无淤塞为原则,砌筑水沟的深、宽度不超过设计误差的正负40毫米,盖板数量齐全,放置稳当。
〈二〉、一般项目
1、临时轨道:轨距误差不大于10毫米,不小于5毫米,轨道接头间隙不超过10毫米,内错差不大于5毫米,轨枕使用水泥轨枕,其规格为1200×1200,轨枕间距不大于1米,布置均匀,构件齐全,紧固有效。
2、巷道卫生:设备器材码放整齐,巷道无淤泥、无积水,无杂物,无浮矸。
六、安全技术措施
〈一〉打眼放炮安全技术措施
1、 严禁在残眼中打眼,严禁在岩石裂缝处打眼。打底眼时,应清除眼口附近浮碴,打眼后要防护好,防止堵塞炮眼。
2、 风钻打眼,用力要适当,不准强行压钻打眼,防止损坏钻机和断钎伤人,全部眼打完后,把打眼工具全部撤到距离施工施工地点20米外的安全地点。
3、 装配引药时,必须在顶板完好,支架完整,避开电气设备和导电体的放炮工作地点附近进行,严禁坐在药箱上装配引药,引药做好后,应用脚线将药卷缠住,雷管脚线末端要扭结。
4、 放炮时,距放炮地点较近的电缆、电气设备等要进行防护,防止放炮崩坏。
5、 放炮员必须把炸药、电雷管分别存放在专用的木箱内,并加锁,放置于避开机械电气设备、顶板完好、支架完整的安全处,每次放炮时,都必须放置于警戒线以外的安全处,严禁乱扔乱放。
6、 炮眼封泥长度不得小于炮眼深度的二分之一,严禁放糊炮、明炮、空心炮,装药后,药卷必须彼此密接,但不得捣实,并坚持使用水炮泥、粘土炮泥封孔,严禁用煤块、块状材料、药包纸等可燃性材料充当炮泥,对无封泥、封泥不足或不实的炮眼,都严禁放炮。
7、 严禁用非拉炮器电源放炮,拉炮器钥匙放炮员应随身携带,不准乱扔或交给别人,不到放炮通电时,不得将钥匙插入放炮器内,放炮后,必须立即将钥匙拔出,摘掉母线并扭结成短路。
8、 放炮前,班组长必须亲自布置专人在可能进入放炮地点的所有通道上担任警戒工作,警戒人员必须在有掩护的安全地点进行警戒。放炮时,其回风流内严禁任何人员进入。
9、 放炮时,所有人员都必须撤至警戒线以外,班组长及安检员必须清点人数,确认无误时,方准下达放炮命令。
10、 放炮后30分钟后,人员方可进入工作面进行找顶工作,找顶要指定专人观山,作业人员要找好安全退路,站在安全的地方由外向里进行找顶,去掉活碴、伞沿,找顶后方准进行其它工作。
11、 找顶并去掉活碴、伞沿后,必须及时架设临时木棚进行支护,临时木棚所用的坑木直径不少于16厘米。且必须用木靴打紧,背牢。严禁空顶作业。
12、 放炮母线不得和电缆线等混挂,电雷管脚线连接线、脚线和脚线之间的接头,都必须悬空,不得同任何物体相接触,放炮前后放炮母线必须扭结成短路。
13、 母线连接脚线,检查线路和通电工作,只准放炮员一人操作,放炮前,班组长必须清点人数,确认无误后,方可下达放炮命令,放炮员接到放炮命令后,必须先发出放炮警号,至少再等5秒,方可拉炮。
14、 装药的炮眼必须当班放完,如果当班留下尚未放完的装药的炮眼,当班放炮员必须向下一班放炮员在现场交接清楚。
15、 通电以后装药炮眼不响时,放炮员必须先取下钥匙,并将放炮母线从电源上摘下,扭结成短路,至少等5分钟后,方可检查不响原因。
16、 如遇瞎炮应在距瞎炮眼至少0.3米处另打同瞎炮眼相平行的新炮眼重新装药放炮。严禁手拉镐刨,以免击响瞎炮伤人,放炮后放炮员应收集未爆的电雷管。在瞎炮处理完毕以前,严禁在该地点进行与处理瞎炮无关的工作。
〈二〉、锚杆支护的安全技术措施
1、用风钻打锚杆眼之前,必须先用长把工具站在安全地点去掉顶板及两帮活碴、伞岩,防止打眼时因震动造成突然落碴或片帮伤人。打眼时,必须在确保安全的条件下,方可作业。
2、锚杆支护的端头与掘进工作面的距离不得超过1.0米且严禁空顶作业。即掘进工作面每施工1.0米,必须先架设临时木棚进行支护,先控制顶板及两帮,然后在顶板及两帮按锚杆位置打设一组锚杆。严禁不打临时支护在空顶状态下打锚杆眼及安装锚杆。
3、锚杆必须用大力矩扳手拧紧,确保锚杆的托板紧贴巷壁。
4、顶板锚杆插入钻孔,经煤电钻搅拌树脂药卷后,在撤钻之前,必须在锚孔内打入木楔,防止撤钻后杆体下滑造成伤人。
5、打眼时,应清除眼口浮碴,严禁在岩石裂隙处打眼。
6、打钻用力要适当。不准强行压钻,防止损坏钻机及断钎伤人。
6、 打钻时必须采用湿式凿岩,严禁干打眼。
7、 打设顶板及两帮上部锚杆眼时,必须采用专用的高板凳搭蛇脚架。脚架上必须用厚度不少于100毫米的木板铺设牢固,且不准留空隙,防止人员及钻机走空。
8、 所搭设的脚架必须至少供2人站立并能够灵活操作钻机。
9、 使用高板凳搭设脚架时,两个高板凳中间必须至少有4根钢筋拉杆相连接、加固,且高板凳必须放稳、放平并支设牢固,防止脚架倒塌。
10、 打锚杆眼时,必须至少3人配合作业,一人架下观天,两人操作,互相配合,发现险情立即撤人。打帮眼时,严防岩石离层、片帮。
11、 严禁掘进工作与锚杆支护平行作业。
12、 树脂药包为易燃品,严禁与火工品混放,应放置与专用的木箱内并上锁。
13、 放置树脂药包的木箱应存放与顶板完好,支护完整的通风良好地段,防止失效。
〈三〉、喷浆安全技术措施
1、喷浆之前,必须严格执行敲帮问顶制度。先去掉顶板及两帮活碴、伞沿,防止落碴、片邦伤人。
2、喷浆时,喷头不许对着人,处理堵塞的管路时,要先停风再处理,管子口、喷头不准正对着人,以免伤人。
3、在喷射混凝土之前,应按设计要求检查巷道规格;用高风压、水冲洗岩面并清除险石;埋设控制喷层厚度的标桩;认真检查喷射机具和风、水、电、管线和防尘设施等。
4、喷头操作,要先给水后送料,及时调整水灰比;喷头应尽量与岩面垂直(除了喷侧墙下部时可下俯10—15度),并与岩面保持1米左右的间距;喷射顺序应先墙后供、自下而上呈螺旋壮轨迹移动,旋转直径以200毫米左右为宜。
5、为了保证喷射质量、提高工作效率,应合理划分喷射区段。一般以6米长为一基本段,基本段在划分为2米长的三小段。喷射时,每喷完1.5米高便依次向临近小段前进。对于一些凸凹严重的岩面,应先凹后凸、自下而上地正确选择喷射次序。
6、为保证喷层质量。要求各材料的称量允许误差不大于下列数字:水泥—2%;骨料—5%;速凝剂—2%。搅拌延续时间不得小于1—2分钟。另外,应严格控制拌合料的静放时间,否则会使喷层结构疏松,强度降低,回弹率增大。因此,静放时间不得超过15分钟,尽量作到随拌随用。喷砼时分层喷射,必须保证喷射的厚度、质量。
7、在喷射作业地点的回风流中应安设喷雾撒水装置,净化空气。
8、注意个人的个体防护:佩带防尘眼睛、防尘口罩。
9、如遇岩帮有少量的渗水、滴水,可用压风清扫,边吹边喷;如遇小裂隙水,可用快凝水泥沙浆封堵,然后在喷;若遇有成股涌水或大面积漏水,必须将水导出。
10、巷道每施工5米喷一次混凝土,严禁只打锚杆掘进不喷浆。
11、在喷层终凝后要及时对其进行洒水养护。
<四> 安全监测
由矿井安装的KJ70型瓦斯监控系统实行24小时连续监测。该掘进工作面安设三台瓦斯传感器,具体安设位置及要求如下:
1、第一台安设于掘进工作面且距正前不超过5米,其报警浓度为0.3%CH4,断电浓度为0.5%CH4,复电浓度为0.3%CH4,断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备;
2、第二台安设于其回风流末端且距巷道开口10~15米处,其瓦斯报警浓度为0.3%CH4,断电浓度为0.3%CH4,复电浓度为0.3%CH4以下,断电范围为掘进工作面及其回风流内全部非本质安全型电气设备。
3、第三台安设于该掘进工作面回风流全风压汇合处(主井底车场内),其报警浓度为0.3%CH4,断电浓度为0.5%CH4,复电浓度为0.3%CH4,断电范围为该掘进工作面及其回风流内全部非本质安全型电气设备。
<五>、局部通风管理
1、必须采取双风机、双电源供电,并配备双风机自动倒台装置。
2、必须采用“三专”供电,并安装风电、瓦斯电闭锁装置。
3、局扇必须按要求安设,并指定专人负责管理,保证正常运转。
4、加强风筒使用和管理,防止放炮崩坏风筒,风筒吊挂做到环必挂,无破口,接头严密,风筒末端距窝头不超过5米,掘进头施工长度达到5米时,必须安设局扇通风。
5、无论工作或交接班时都不准停风,因检修停电等原因停风时,必须撤出所有人员,并切断电源,设置栅栏,揭示警标,并派专人看守。
6、工作面临时停工时,不准停风,严禁任何人随意停开局扇。
7、局扇停风后恢复通风前,必须检查瓦斯,局部通风机及其开关地点附近10米内风流中的瓦斯浓度都不超过0.3%时,方可人工开动局部通风机。
<六>、瓦斯管理
1、工作面必须配备经过培训的专职瓦斯检查员,经常检查瓦斯。瓦斯检查人员必须执行瓦斯巡回检查制度和请示报告制度;并认真填写瓦斯检查班报并记入检查地点的记录牌上;并通知现场工作人员。瓦斯浓度超过本规程规定时,瓦斯检查员有权责令现场人员停止工作,并撤到安全地点。
2、工作面风流中瓦斯浓度超过0.3%时或二氧化碳浓度超过1.0%时,都必须停止工作,撤出人员并报矿总工程师,采取措施,进行处理。
3、工作面回风流中瓦斯浓度超过0.3%时,必须停止用钻打眼;放炮地点附近20米以内风流中的瓦斯浓度达到0.3%时,严禁放炮,风流中瓦斯浓度达到0.3%时,必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理,电动机或其它开关地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到0.5%时,必须停止运转,撤出人员,切断电源,进行处理。
4、因瓦斯浓度超限而切断电源的电器设备,都必须在瓦斯浓度降到0.3%以下或二氧化碳浓度降到1.0%以下时,方可复电开动机器,送电时,只准人工送电,严禁开关自动送电。
5、工作面风流中的二氧化碳浓度达到1.0%时,必须停止工作,撤出人员,查明原因,制订措施,报矿总工程师批准,进行处理。
6、因临时停电或其它原因,局部通风机停止运转,在恢复通风前,首先必须检查瓦斯,证实停风区中瓦斯浓度不超过0.3%或二氧化碳不超过1.0%时,方可人工开动局部通风机,恢复正常通风。
7、该掘进工作面回风流内所有采掘工作面、机电硐室及其它有电气设备或有人工作的地点进风流中必须加强瓦斯检查,一旦发现瓦斯浓度达到0.3%时,必须立即切断电源,停止一切工作,撤出人员,并报矿调度室采取措施进行处理。
8、严禁在停风或在瓦斯超限的区域内作业,严禁进入无风高空区作业。
七、其它安全技术措施
1、联络巷放炮时,必须派专人到以下几处把口警戒:⑴、主井底车场翻罐笼处;⑵、上仓皮带溜煤斜巷上口处;⑶、上仓皮带下车场处(主下山采区皮带下山平台处);⑷、-270南石门车场绕道口处;放炮时,此把口警戒范围内严禁任何人员进入,上仓皮带巷内严禁有人。
2、当工作面发生水、火、瓦斯事故时,当班班组长及安检员必须立即组织所有人员迅速按以下避灾路线撤退:工作面→主井底车场→南石门→主井联络巷→主井→平地
3、其它仍执行《煤矿安全规程》中的有关规定。
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