主井掘进作业规程.docx
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主井掘进作业规程.docx
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主井掘进作业规程
福泉市陆坪煤矿
主井掘进作业规程
★★★★(2013-3-22)★★★★
工作面名称:
主井掘进作业规程
编写:
韦正雄
编写日期:
二O一三年三月
规程审批栏
矿长:
技术负责:
韦正雄
安全矿长:
生产矿长:
机电矿长:
审核:
编制:
韦正雄
会审意见
目录
第一章概况…………………………………………………………5
第一节概述………………………………………………………5
第二节编写依据……………………………………………………5
第二章地面位置及地质构造情况……………………………………5
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况………………………5
第二节煤(岩)层赋存及地质构造情况…………………………6
第三节矿井水文地质条件……………………………………7
第四节瓦斯、煤尘和煤自燃倾向及地温…………………………8
第三章巷道布置及掘进工艺…………………………………………8
第一节巷道布置……………………………………………………8
第二节支护设计……………………………………………………8
第三节支护工艺……………………………………………………9
第四章施工工艺和工程质量…………………………………………13
第一节施工方法…………………………………………………13
第二节凿岩方式…………………………………………………13
第三节掘进及运输方式…………………………………………13
第四节工程质量及规格要求………………………………………13
第五节管道与轨道的辅设…………………………………………13
第六节设备及工具配备……………………………………………14
第七节钻眼与爆破…………………………………………………15
第五章生产系统…………………………………………………16
第一节通风………………………………………………………16
第二节通风线路……………………………………………………17
第三节压风………………………………………………………17
第四节运输………………………………………………………17
第五节排水………………………………………………………17
第六节供电………………………………………………………17
第七节防尘………………………………………………………17
第八节辅轨………………………………………………………17
第九节瓦斯监控……………………………………………………17
第十节通讯…………………………………………………………18
第六章劳动力组织及主要经济技术指标……………………………18
第一节劳动力组织………………………………………………18
第二节掘进作业循环表……………………………………………18
第三节主要经济技术指标…………………………………………19
第七章安全技术措施………………………………………………19
第一节打眼前的安全检查及处理措施……………………………19
第二节打眼时的安全防范和处理措施……………………………19
第三节装药前的安全防范和处理措施……………………………20
第四节装配引药时的安全防范措施………………………………20
第五节装药时的安全检查及处理措施……………………………20
第六节放炮后安全检查及处理措施………………………………21
第七节预防瓦斯事故措施…………………………………………21
第八节瓦斯超限时的特殊处理及安全措施………………………22
第九节火灾防治措施………………………………………………22
第十节防治透水安全措施…………………………………………22
第十一节预防顶板事故的安全措施………………………………23
第十二节预防机电设备事故安全措施……………………………24
第十三节其他安全措施……………………………………………24
第八章灾害应急措施预案及示意图………………………………24
第一节发生透水应急措施及预案………………………………24
第二节发生火灾应急措施及预案………………………………26
第三节发生瓦斯应急措施及预案………………………………28
第四节发生顶板应急措施及预案………………………………30
第五节掘进巷道示意图…………………………………………31
第六节通风系统示意图…………………………………………32
第七节避灾路线示意图…………………………………………32
第一章概况
第一节概述
福泉市陆坪煤矿属于新建矿井。
隶属福泉市陆平镇,位于福泉市北东方向,距市区30km。
矿范围由6个拐点坐标圈定,总面积4.9306km2,开采标高1050m~+400m。
根据实际情况主井设计在井田西北部工业广场内,主井口与副斜井井口平行,两井间距50米。
主井开拓方式:
采用平硐开拓,井口坐标为:
X=2964414.500;Y=36467110.000;底板标高Z=939.680m,开口方位110°井巷掘进按3‰坡度掘进。
该巷主要担负矸石、材料及设备的运输、排水、进风、铺设管线、行人等任务。
掘进断面11.04m2,净断面7.83m2,表土10-15米采用半园拱砌碹支护,进入大山为锚喷支护。
该巷道服务年限为15.8年。
第二节编写依据
1、依据2011年版《煤矿安全规程》第一章第一节第十五条之规定
2、《福泉市陆坪煤矿开采方案设计》2010年12月贵州大学勘察设计研究院编制。
3、《福泉市陆坪煤矿开采方案设计安全专篇》2011年3月贵州大学勘察设计研究院编制。
4、《福泉市陆坪煤矿补充勘查地质报告》2009年7月徐州长城基础工程有限公司编制。
5、根据徐州长城基础工程有限公司2010年10月提交的《贵州省福泉市陆坪煤矿水文地质调查报告》。
6、《福泉市陆坪煤矿安全生产管理制度》。
7、《福泉市陆坪煤矿各工种技术操作规程及安全技术措施》。
第二章地面位置及地质构造情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
井口、广场
+939标高
工作面名称
主平巷
地势标高
+1200~+900m
开口标高
+939.68m
地面相对位置建筑物及小煤窑、其他
地面荒山草坡无其它建筑物和文物保护,有零散小煤窑分布。
井下相对位置对掘进巷道的影响
该掘进工作面,距左上方170m有一处小煤窑,开采深度较浅,现已塌陷或炸封。
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
巷道左上方很可能存在老窑和小巷,在施工时要严格执行“有掘必探,先探后掘”的探放水原则,要加强对顶板的支护,严格执行敲帮问顶制度。
第二节煤(岩)层赋存及地质构造情况
1、矿区开采的煤层为M1煤层,煤层顶、底板情况:
顶板为灰质页岩,底板为黑色炭质泥岩。
区內地层倾向变化较大,由148至271°,倾角为9~14°,一般为12°。
煤层产状与地层产状一致,地层沿倾向有一定的波状起伏。
矿区边缘发育南北向(F1)、东西向(F2)、两组断层,其特征:
①南北向组(F1)位于矿区西侧边缘,走向长大于4km,切过北东向的F2断层;
②东西向组(F2)位于矿区南侧边缘,走向近东西向,倾向南,倾角68°,为逆断层。
区內两组断层交切,对矿区内地层及煤层造成一定破坏。
但由于断层位于矿区边缘,对开采影响较小。
矿区内地质构造发育,构造复杂程度属中等复杂型。
煤的颜色为黑色鳞片状、粉末状半亮型煤,玻璃光泽,沥青光泽为主,参差状断口,质软硬度2左右,机械強度低,易碎、呈粒状,粉末状。
结构较简单,不含夹矸。
煤层厚度为0.8—2.2m,平均值1.15m。
煤层结构简单,无明显的突变现象。
属高灰、中高硫、高热值肥煤。
附煤层柱状图:
顶板一般为灰黑色薄层含泥质,炭质粉砂岩。
M1煤层,平均厚度1.15米,煤层结构简单,无见泥岩夹矸层。
底板为浅灰色泥岩,含粉末状,局部见颗粒状黄铁矿。
第三节矿井水文地质条件
根据徐州长城基础工程有限公司2010年10月提交的《贵州省福泉市陆坪煤矿水文地质调查报告》及相关图纸资料:
1、地势
矿区地势南高北低,海拔标高一般1200~900m,最高点位于矿区北西角海拔1365m,最低点位于西侧泉点附近海拔859.9m,相对高差300m。
2、地貌
矿区总体上属中低山丘陵地貌,矿区峰丛、洼地等喀斯特地貌较发育,在逆向坡地带易形成陡崖、陡坡,含煤地层经多次风化剥蚀形成低凹或缓坡地形。
3、气象
煤矿所在区域属亚热带温凉湿润季风气候,全年平均气温14.1°C;年平均降水量1186.7mm,雨季多集中在5~9月,年发生暴雨2-3次,多在5-7月。
灾害性天气主要有春旱、冰雹、夏旱、夏暴雨等。
4、水文
煤矿地处长江流域清水江水系上游的陆坪河支流。
矿区范围内地表水不发育,无长年不枯的河流,季节性的仅有“v”型冲沟水,流程短、水量小、下雨有水久旱即涸。
地下局部发育溶洞、暗河,大气降水容易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中,岩层中赋存着丰富的岩溶水,富水性強,分析认为岩溶含水层对M1煤层开采有一定影响,在开采浅部煤层时,应探明老窑积水情况,防止局部发生突水。
第四节瓦斯、煤尘和煤的自燃倾向及地温
1、瓦斯:
根据《开采方案设计》、《安全专篇》本矿为新建矿井,无瓦斯签定数据,根据黔安监管办字[2007]345号文件“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”,福泉市未被划定为煤与瓦斯突出矿区和突出危险矿区。
因无瓦斯签定依据,本矿按高瓦斯设计和管理。
2、煤尘爆炸性
根据贵州省煤田地质局实验室2009年3月27日提交的《福泉市陆坪煤矿M1煤层煤尘爆炸性鉴定报告》,M1煤层煤尘有爆炸危险性。
3、煤的自燃倾向
根据贵州省煤田地质局实验室2009年3月27日提交的《福泉市陆坪煤矿M1煤层煤炭自燃倾向等级鉴定报告》,M1煤层自燃倾向性属二类。
4、地温
本井田内无地温异常现象,属地温正常矿井,无热害影响。
第三章巷道布置和掘进工艺及工程质量
第一节巷道布置
该巷道布置在井田西北部工业广场内,与副斜井井口平行,两井间距50米。
开拓方式为:
采用平硐开拓,井口坐标为:
X=2964414.500;Y=36467110.000;底板标高Z=939.680m,开口方位110°巷道按3‰坡度掘进。
该巷主要担负煤炭、矸石、材料及设备的运输、排水、进风、铺设管线、行人等任务。
揭煤后贯通副井,后沿煤走向掘进,巷道坡度按3‰掘进布置运输大巷。
第二节支护设计
一、巷道断面
主平硐巷道断面为半圆拱形,S净=7.86m2,S掘=11.1m2。
二、支护方式
表土20m采用砌碹支护,砌拱进入稳定岩层5m后,采用锚网喷支护,锚杆采用螺纹钢锚杆,锚杆规格¢20mm,长度1800mm,锚杆间距为800mm*800mm,排列方式为三花型,锚杆外露长度0.1m,锚喷厚度0.1m。
祥见(巷道断面特征表)顶板破碎时采用片石砌碹支护顶板。
每根锚杆采用树脂锚固剂锚固,锚固长度不小于900mm,网片为6.5mm的冷拔钢筋编制100mm*100mm的方格网,网片规格为2000mm*1000mm。
喷射混凝土标号C20,灰、砂、石子比以质检取样化验混凝土强度结果为准,速凝剂掺量为水泥重量的4%,喷厚100mm,水泥为425号普通硅酸盐水泥,砂为干净的机制砂,粗集料:
粒径不大于15mm。
细集料:
中砂或粗砂,细度模度大于2.5,含水率5%~7%。
粗集料符合现有规范、标准要求。
巷道断面特征表
围岩类别
断面积(m2)
设计掘进尺寸(mm)
支护方式
喷射
厚度(mm)
树脂锚杆
净周长
(m)
净
设计掘进
宽
高
外露长度
(mm)
排列方式
间排距
(mm)
锚深
(mm)
直径
(mm)
4~6
7.86
11.1
4000
3200
锚喷
100
100
三花
800
1800
20
9.4
每米巷道工程量及材料消耗量表
设计掘进工程量(m2)
喷射消耗(m3)
锚杆(/m)
铁托板
(kg)
钢丝网
(m2)
粉刷面积
(m2)
巷道
基础
巷道
墙角
铺底
数量(根)
重量(kg)
注砂浆(m3)
11
0.02
0.8
0.02
11
2.36
2
9.4
第三节支护工艺
一、锚网及锚固剂
该巷道采用锚喷支护作为永久支护,支护材料锚杆采用5﹟(A5)钢制成的等强度螺纹钢锚杆,选用¢20X1800㎜的等强度螺纹钢锚杆,锚杆间排距800X800mm,锚杆安装配网支护,网片规格为¢6.5mm钢筋,1000X2000mm;网格100X100mm,网与网之间必须严实,端头锚固铁托板为¢100X8mm钢板,安装时锚杆间排距误差控制在100mm之内,锚杆外露长度不大于50mm,锚杆安装角度不小于75°,每月进行一次锚杆锚固力拉力试验,抽样试验每300根为一组,每根锚杆拉力强度不得小于5吨。
树脂药卷锚固剂¢22X300mm,每根锚杆使用锚固剂不小于3根,长度不小于900mm,锚固剂凝固时间最长不超过60秒、
二.喷射混凝土
1、集料要求
粗集料:
粒径不大于15mm。
细集料:
中砂或粗砂,细度模度大于2.5,含水率5%~7%。
粗集料符合现有规范、标准要求。
2、喷射砼施工工艺
喷射施工见喷射施工工艺及示意图
结束
喷混凝土料由井口搅拌站生产,由矿车运输混凝土至井内。
3、喷射砼施工方法
该巷道采用锚喷支护作为永久支护,支护材料为等强度螺纹钢锚杆,选用直径18㎜或20㎜的等强度螺纹钢树脂锚杆,间排距为800㎜×800㎜。
锚网喷支护时,采用锚杆紧跟迎头的支护方式,前排锚杆距迎头超过800㎜时及时安、注锚杆,全断面挂网。
在锚喷支护中,采用先锚后喷的方式;首先及时喷射不小于50㎜厚的混凝土封闭围岩,紧接着打锚杆挂网,复喷到设计厚度,初喷距迎头不得超过3m,复喷距迎头不得超过20m,初喷厚度为50㎜~70㎜,复喷厚度不低于100㎜,洒水养护时间不少于28天。
三、锚杆安装工艺
1、打锚杆眼
打眼前,首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格,不符合作业规程要求时必须先进行处理;打眼前要先敲帮问顶,仔细检查顶帮围岩情况,找掉活矸、危岩,确认安全后方可工作,锚杆眼的位置要准确,眼位误差不得超过50㎜,眼向误差不得大于15度。
锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配,打眼时应在钎子上做好标志,严格按锚杆长度打眼,深度1.8m,锚杆眼打好后,应将眼内的岩渣、积水清理干净。
打眼时,必须在前控支架的掩护下操作。
打眼的顺序,应由外向里先顶后帮的顺序依次进行。
2、安装锚杆
安装前,应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净。
吹扫时,操作人员应站在孔口一侧,眼孔方向不得有人,把3块树脂锚固剂送入眼底,把锚杆插入锚杆眼内,使锚杆顶住树脂锚固剂,外端头套上螺帽,用带有专用套筒的煤电钻卡住螺帽,开动电煤钻,使煤电钻带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂,对锚固剂进行搅拌,直至锚杆达到设计深度,方可撤去煤电钻,搅拌旋转时间大于35秒后,卸下螺帽,挂好网,上好托盘,拧上螺帽,12分钟后,拧紧螺帽给锚杆施加一定预紧力,拧紧力矩不小于120N·M。
四、喷射混凝土
1、准备工作
1检查锚杆安装和金属网铺设是否符合设计要求,发现问题及时处理。
②清理喷射现场的矸石杂物,接好风、水管路,输料管路要平直不得有急弯,接头要严密,不得漏风,严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。
③检查喷浆机是否完好,并送电空载试运转,紧固好摩擦板,不得出现漏风现象。
④喷射前必须用高压风、水冲洗岩面,在巷道拱顶和两帮应安设喷厚标志。
⑤喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。
2、喷射混凝土的工艺要求
喷射顺序:
先墙后拱,从墙基开始自下而上进行,喷枪头与受喷面应尽量保持垂直,其垂直距离以0.8~1.0m为宜。
人工拌料时采用潮拌料,水泥、沙和石子应清底并翻拌三遍使其混合均匀。
喷射时,喷浆机的供风压力在0.4MPa,水压应比风压高0.1MPa左右,加水量凭射手的经验加以控制,最合适的水灰比是0.4~0.5之间。
喷射过程中应根据出料量的变化,及时调整给水量,保证水灰比准确。
要使喷射的混凝土无干斑,无流淌,粘着力强,回弹料少,一次喷射混凝土厚度50㎜左右,并要及时复喷,复喷间隔时间不得超过2个小时,否则应用高压水重新冲洗受喷面。
3、喷射工作
喷射工作开始前,应首先在喷射地点铺上旧皮带,以便收集回弹料,喷射工作结束后,喷层必须连续洒水养护28天以上,7天以内每班洒水1次,7天以后每天洒水1次,一次喷射完毕,应立即收集回弹物,并应将当班拌料用净。
当班喷射工作结束后,必须卸开喷头,清理水环和喷浆机内外部所有灰浆或材料。
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,再关水,最后停风。
喷射工作开始后,严禁将喷射枪头对准人员,喷射中突然发生堵塞故障时,喷射手应紧握喷头并将喷头口朝下。
4、喷射质量
喷射前必须清洗岩帮,清理浮矸,喷射均匀,无裂隙,无“穿裙,赤脚”。
为保证施工人员的安全,必须加强临时支护,及时喷射砼封闭开挖面,尤其是在基岩裂隙水较多处,更应及早施作锚喷砼支护,防止水对围岩的软化作用,充分发挥围岩的自承能力。
为保证喷射砼的质量,减少粉尘和回弹量,拟采用湿式喷法喷浆,喷射砼施工时,为使喷层表面平整光滑,喷头与受喷面基本垂直,呈螺旋状自下而上施喷。
每次喷射宽度控制在1m左右,喷射完成后,对其表面喷水养护,使其表面保持湿润。
湿喷方法具有粘结性能好、一次喷射厚度可达5-10CM。
第四章施工工艺
第一节施工方法
根据我矿部的技术装备,使用三台YT-28型风钻同时打眼,采用光面爆破法施工;P-90B扒装机装渣,1.0矿车作为运输材料及备用。
第二节凿岩方式
凿岩采用YT-28型风钻钻眼,采用光面爆破法施工。
具体要求:
(1)设计符合围岩特性的爆破图表。
(2)中腰线延至工作面。
(3)按爆破图表抡尺定位。
(4)打眼要求炮棍导向、平、直、齐、准,提高炮眼利用率。
(5)按爆破图表要求装药、联线、放炮,周边眼半拉眼眼痕率不少于60%,打眼做到“四定”原则,即定钻、定位置、定人、定责任。
第三节掘进及运输方式:
钻爆法施工,采用YT-28型风钻机打眼;爆破物品采用煤安3#煤矿许用炸药,煤矿许用瞬发电雷管,煤矿专用发爆器起爆。
扒碴机装车,人工推车至地面。
第四节工程质量及规格要求:
该巷道设计净断面为7.86㎡,巷道净宽3.2m,从轨面起巷道净高2.8m,巷道左边开挖水沟,宽为0.3×0.3m。
第五节管线及轨道敷设
一、管线敷设
水管、监测线、电缆布置在巷道人行道一侧,风筒、放炮母线布置在巷道非人行道一侧。
监测线固定在腰线上0.8m处,电缆固定在腰线上0.6m处,用崩直的8#铁丝生根吊挂,每隔3m一吊挂,电缆垂度不超过50mm。
水管固定在腰线下0.2m处,接头严密,不得出现“跑、冒、漏、滴”现象。
风、水管距迎头20m范围内使用一寸胶管。
并随迎头的推进及时延长。
风筒吊挂在腰线上0.3m,风筒出口距迎头不超过5m。
二、轨道敷设
1、临时轨道,轨距误差不大于10mm,不小于5mm,轨道接头间隙不超过5mm,内错差、高低差不大于5mm,水平误差不大于10mm。
2、轨枕间距不大于1m,连接构件齐全,紧固有效。
3、无杂拌道、浮离、空吊板现象。
第六节设备及工具配备
施工设备的配备表
名称
型号
单位
数量
备用
局部通风机
FD-N05/15
台
2
1
探水钻
MZY-150B
台
2
1
风钻
YT-28
部
5
2
风镐
G10
台
5
2
扒岩机
P-90B
台
1
1
喷浆机
PZ-5B
台
1
1
发爆器
MFB-100
台
2
1
单体支柱
DW12-300/100
根
10
用于临时支护护
液压锚杆钻机
MYT-100S
台
2
1
锚喷支护巷道断面图
第七节钻眼与爆破
工艺流程:
工作准备→钻眼→安全检查→装药→安全检查→放炮→检查→通风→装矸。
采用普通钻爆法施工(光面爆破)装填3#煤矿安全炸药,1~4段毫秒电雷管起爆MFB-100型晶体管放炮器引爆,正向装药,大串联,全断面一次爆破成巷,扒碴机装车,1吨U型矿车,人工推出地面,采用人工翻矸。
放炮后,采用YRT51-2型局扇压入式通风,工作面积水经水沟自然排出地面,采用锚喷支护,辅轨为15kg/m木枕木,轨距0.6m,轨枕距0.8m,采用先探后掘的原则进行施工。
1、炮眼布置图:
2、炮眼装填结构图
3、爆破说明书
炮眼名称
眼号
眼数
(个)
眼深
(m)
装药量(kg)
装管量(发)
角度
爆序
联线
单孔
小计
单孔
小计
水平
竖直
掏槽眼
1-4
4
2.2
0.6
2.4
1
4
66°
Ⅰ
大
串
联
辅助眼
5-13
9
2.0
0.45
4.05
1
9
Ⅱ
周边眼
14-24
11
2.0
0.45
4.95
1
11
86°
86°
Ⅲ
底眼
24-31
7
2.0
0.6
4.2
1
7
86°
86°
Ⅳ
合计
31
15.6
31
炮眼爆破一缆表
炮眼
序号
炮眼
名称
炮眼
深度
M
角度
装药量
放炮
顺序
联线
方式
水平
垂角
条/眼
总条数
重量kg
1、2
拉槽
1.8
85O
0°
4
8
1.2
1
串
联
3、4、5
底边
1.5
90O
850
4
12
1.8
2
合计
20
3.0
设计全断面炮眼数量
总数
拉槽(煤)眼
底眼
5
2
3
联线方法:
串联法,雷管类型:
毫秒雷管,炸药类型:
煤安Ⅱ型,
生产流程:
安全检查――打眼――验孔装药――放炮――出碴――支护。
第五章生产系统
第一节通风
一、通风方式
采用局部通风机压入式通风。
二、掘进工作面风量计算
1、按掘进工作面同时工作的最多人数计算:
Q=4×N,m3/min
式中:
Q——掘进工作面实际需要风量m3/min;
4——每人供风不得低于4m3/min;
N----掘进工作面同时工作的最多人数。
则:
Q=4×21=84m3/min
2、按瓦斯涌出量计算:
Q=100×q掘×K掘通,m3/min
式中:
Q——掘进工作面实际需要风量,m3/min;
100——单位瓦斯涌出量,以回风流瓦斯浓度不超过1%的换算值;
q掘——掘进工作面的瓦斯绝对涌出量,m3/min;(此处取1.2)
K掘通——掘进工作面的瓦斯涌出不均衡系数,(此处取1.4)
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