北翼五联巷作业规程724.docx
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北翼五联巷作业规程724
目录
第一章概况.................................................................3
第一节概述...........................................................3
第二节编制依据.........................................................3
第二章地面相对位置及地质情况.................................................3
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况.....................................3
第二节煤(岩)层赋存特征.................................................5
第三节地质构造...........................................................7
第四节水文地质...........................................................7
第三章巷道布置及支护设计.....................................................7
第一节巷道布置..........................................................7
第二节矿压观测...........................................................8
第三节支护设计.........................................................9
第四节支护工艺..........................................................13
第五节支护质量检查及监测...............................................23
第四章施工工艺..............................................................27
第一节施工方法及施工顺序...............................................27
第二节装载及运输.......................................................28
第三节管线吊挂及轨道铺设..............................................29
第四节设备及工具配备...................................................31
第五章劳动组织及主要技术经济指标...........................................31
第一节劳动组织........................................................31
第二节正规循环作业图表................................................32
第三节主要技术经济指标表..............................................33
第六章生产系统..............................................................33
第一节通风系统.........................................................33
第二节运输系统.........................................................37
第三节压风系统.........................................................38
第四节供、排水系统....................................................39
第五节供电系统.........................................................40
第七章安全技术措施.........................................................44
第一节施工准备........................................................44
第二节拨门措施........................................................45
第三节顶板管理.........................................................45
第四节过地质构造措施...................................................46
第五节“一通三防”管理.................................................46
第六节防治水管理.......................................................54
第七节机电管理.........................................................54
第八节运输管理..........................................................56
第九节刮板运输机使用管理措施............................................62
第十节掘进机使用安全技术措施............................................62
第十一节皮带机使用管理措施...............................................68
第十二节相关设备操作管理规定............................................84
一、风动锚杆钻机操作规定.................................................84
二、风镐使用注意事项.....................................................85
三、气腿凿岩机(YT-28型)操作规定.........................................86
四、风煤钻使用安全注意事项................................................86
第十三节重物起吊管理规定................................................87
第十四节锚索张拉机具使用安全技术措施...................................90
第十五节煤质管理措施...................................................93
第十六节防止冲击矿压措施.........................................93
第十七节文明生产........................................................96
第八章六大安全系统、避灾方法及路线..........................................97
第一节六大安全系统....................................................97
一、井下紧急避险系统......................................................97
二、压风自救系统..........................................................99
三、供水施救系统.........................................................100
四、通讯联络系统.........................................................101
五、人员定位系统.........................................................101
六、监测监控系统.........................................................105
第二节避灾方法及路线..................................................110
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称、位置及相邻关系:
本工作面所掘进的巷道为北翼五号大巷联络巷,位于井田西翼,东边为北翼回风大巷,西边为北翼辅运大巷,北部为未开采区,南边为北翼三号大巷联巷。
二、巷道用途:
北翼辅运大巷回风、行人等。
三、巷道设计长度、服务年限:
1、设计长度:
北翼五号大巷联络巷设计长度:
82.7m(平距)。
2、服务年限:
北翼盘区工作面回采年限。
四、巷道性质:
本工作面所掘进的巷道为开拓巷道。
五、预计开、竣工时间:
开工日期2015年7月,预计竣工2015年8月。
第二节编制依据
一、根据崔木煤矿生产技术部业务联系单(编号:
JSB-JJ-2015-)和设计图纸,设计图纸:
2015年7月22日下发的北翼五号大巷联络巷平面布置图。
二、根据地质部门提供的北翼五号大巷联络巷地质说明书。
三、根据《煤矿安全规程》(2011版)、《煤矿安全质量标准化标准》、《安全生产岗位制》、《煤矿操作规程》等。
第二章地面相对位置及地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
北翼北翼五号大巷联络巷位于井田西翼,东边为北翼回风大巷,西边为北翼辅运大巷,南边为北翼四号大巷联巷,北部位未开采区。
本次掘进起止标高671~678.4m。
井上下对照:
地面主要为山地、沟壑、陡坡等地貌,树木茂密,草本、灌木植被较为发育。
附图1:
北翼五号大巷联络巷施工预想地质平、剖面图
第二节煤(岩)层赋存特征
一、煤层赋存状况
3煤属黯淡型煤-半暗淡型煤,条痕黑褐色,油脂光泽,沥青光泽,层里面有植物性化石,裂隙较发育,煤层厚度约23.5~25.7m;
二、地质情况
设计巷道开窝和施工位置均位于3煤煤层中,按设计坡度掘进施工。
顶板:
煤层顶板为炭质泥岩2.6~3m,黑褐色,水平层理,可见植物化石,上覆细-中砂岩,灰白色,成分以长石为主,石英次之,分选性中等,次圆状-次棱角状,块状层理,含黄铁矿结核;
底板:
煤层底板为炭质泥岩3.6~4.3m,黑褐色,水平层理,可见植物化石,其下部为泥岩及铝质泥岩3.9~4.4m,褐灰色铝质泥岩,质较纯,微有滑感,含粉砂,块状层理,含植物根系化石,下部粉砂含量较高,与下伏底层接触不显。
附图1:
北翼五号大巷联络巷综合地质柱状图
第三节地质构造
从已施工的北翼回风大巷和北翼辅运大巷实际揭露地质资料分析,该巷道自拨门至贯通不受地质构造影响,煤层赋存情况稳定。
巷道施工附近将不揭露任何地质及水文地质钻孔。
第四节水文地质
巷道设计位于3煤层中施工,局部可能受顶板砂岩裂隙水影响,出现少量淋、滴水现象,预计掘进期间涌水量约0.5~1m3/h。
存在问题及建议
1、巷道开窝拨门前,需编制专项技术措施,经审批后方可掘进施工;巷道与北翼辅运大巷贯通前,需提前编制贯通安全技术措施,经审批后方可贯通施工,并重点做好贯通处超前安全加固和警戒工作。
2、巷道在煤层中掘进,需加强顶、帮支护管理;加强顶板和中腰线管理,严格按巷道设计和质量标准化要求施工。
3、巷道掘进期间,局部可能有少量顶板淋水,施工期间按设计要求敷设PVC水槽,确保积水能自流至北翼回风大巷水沟。
4、巷道掘进过程中,冲击地压、煤炮、掉顶、片帮和底鼓现象均有可能发生,在施工期间应加强巷道支护质量,同时加强巷道安全隐患巡查,重点是三岔门管理,确保巷道安全。
5、巷道掘进过程中将从北翼皮带大巷底部通过,应加强该段巷道支护管理。
第三章巷道布置及支护设计
第一节巷道布置
1、说明
1)北翼五号大巷联络巷从北翼回风大巷内F20点前75.1m左帮位置开窝,方位角N263°先以+3‰掘进10m,再以+7.5°上山掘进52.7m落平,然后以+3‰掘进20m与北翼辅运大巷贯通,总工程量82.7m。
2)巷道设计如有改动,以生产技术部业务联系单为准。
附图3:
北翼五号大巷联络巷平面位置示意图
第二节矿压观测
根据《锚杆支护技术规范》的要求,该施工巷道要进行顶板离层监测,观测内容、目的及手段见下表:
矿观测内容、目的及手段一览表
序号
观测内容
观测目的
测试手段
1
顶板离层
监测顶板稳定状况,及时采取安全措施
离层指示仪
2
螺母拧紧力
检查锚杆安装质量
扭矩扳手
3
锚索预紧
检查锚索安装质量
锚索张拉机具
矿压观测仪器一览表
序号
名称及规格
数量
备注
1
顶板离层指示仪
3
2
锚杆拉力计
2
1台备用
3
扭矩扳手
2
1台备用
4
锚索预紧器
2
1台备用
第三节支护设计
一、锚杆支护设计依据及思路
1.设计依据
锚杆支护设计依据的煤层顶板综合柱状图。
设计锚杆长度等参数引用的理论为悬吊理论、松动圈理论和锚杆支护强化理论。
2.设计的主要思路
由于巷道埋藏深度大,为了降低支护成本,使设计做到科学性和可靠性,本设计的主要思路如下:
根据工程类比法采用锚杆支护,顶板锚杆采用端锚,顶、帮锚杆杆体选用左旋无纵筋高强螺纹钢锚杆配合钢筋网、平钢带梁。
二、锚杆参数的确定
锚杆长度是锚杆支护参数中关键参数之一,就巷道支护整体而言,锚杆长度太短,其在巷道内所形成的加固厚度较小,难以承受围岩压力,不利于巷道的稳定。
1.锚杆长度的计算
按照经验公式计算
L=K(1.1+B/10)
L—锚杆杆体长度,m
K—围岩类别系数,(取1.2)
B—巷道跨度,取5.2
则L=1.2×(1.1+5.2/10)=1.94m
此外,设计的锚杆长度考虑巷道实际断面尺寸和施工技术条件的影响,根据计算结果,北翼五号大巷联络巷顶、帮锚杆长度均为2.0m以上,取锚杆长度为2.4m锚杆。
2.锚杆间排距的计算
采用经验公式计算
S≤L/2=2.4/2=1.2m
S—锚杆间排距
L—锚杆杆体长度
根据计算结果,锚杆间距不大于1.2m,因此确定北翼五号大巷联络巷锚杆间距800mm可以满足要求。
3.锚杆、梁、网的规格、材质的计算、选择与确定
由经验公式知,锚杆直径d=(L/100~L/110)=(0.024~0.022m)。
因此取d=22mm满足设计要求,由于北翼五号大巷联络巷属Ⅳ类围岩,且服务年限在十年左右,而巷道顶压较大,由工程类比法,顶板锚杆杆体拟采用直径22mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆,杆体抗拉屈服强度不小于320MPa,抗拉极限强度不小于500MPa,延伸率不低于16%;锚杆杆体尾部螺纹必须采用滚丝工艺加工。
顶帮均选用Φ22、L=2400mm左旋无纵筋高强螺纹钢锚杆支护,顶板配合钢筋、平钢带护表,帮部配合钢筋网、平钢带护表,顶板及帮部锚杆间排距800×800mm。
4.托盘的选择经分析比较,顶板采用碟型托盘,规格为150×150×10mm。
5.锚固剂、钻孔直径的选择与确定
经分析研究确定顶板与两帮锚杆均采用直径28mm的孔径,为了防止顶板的离层变形,顶板及帮部锚杆均采用1卷K2350、1卷Z2350型树脂药卷,凝胶时间快速为41s~90s,中速为91s~180s,搅拌时间均为10s~15s。
6.锚杆锚固力
巷道选用的Φ22mm的左旋无纵筋高强螺纹钢锚杆极限载荷不小于160KN,锚杆抗拔力不小于锚杆极限载荷的50%,确定锚杆抗拔力不小于80KN。
三、锚索长度及锚固力
锚索的主要作用是把冒落拱中的岩石悬吊起来,在锚杆支护失稳时能悬吊冒落拱中岩石的重量,继续起作用,提高巷道维护的可靠性。
1、顶板冒落拱高度计算
根据公式
H——冒落拱高度,m;
h——巷道高度;取平均值,取巷中高4.3m;
a——巷道跨度之半,2.6m;
——煤体内摩擦角5°;
——顶板煤层的坚固性系数,3~6,取最小值3;
故计算可得冒落拱高度为2.3m。
2.锚索自由段长度
φ卷—药卷直径;
l—药卷长度;
φ孔—眼孔直径;
φ孔—锚索直径;
可得:
锚索自由段长度为2264.7mm。
3.锚索深入岩体长度:
L=H+La
式中:
La——为锚索锚固长度,mm;
H——锚索岩体内自由段长度。
锚固长度可按下列两个公式计算,La是按树脂与钢绞线的粘接强度计算的锚索锚固长度,Lb则是按树脂与孔壁岩石的粘结强度计算的锚索锚固段长度,选计算最大值。
按树脂与钢绞线的粘接强度计算的锚索锚固长度:
上式计算中:
K为安全系数,K=1.4;
Nt:
锚索设计载荷,Nt=120kN;
n:
钢绞线根数,n=2;
d:
钢绞线直径,为17.8mm;
:
树脂与钢绞线粘结强度,MPa,τa=2MPa
按树脂与孔壁岩石的粘结强度计算的锚索锚固段长度:
上式计算中:
K为安全系数,K=1.4;
Nt:
锚索设计载荷,Nt=120KN;
D:
锚固体直径,mm,孔径D=28mm(药卷直径23mm);
:
树脂与孔壁岩石(接触面钢绞线较大)粘结强度,MPa,τb=3MPa
选计算最大值,并参照国内外成功经验,取锚固长度不小于900mm。
根据以往的实际经验,选用规格为2根K2350型一卷、2根Z2350型一卷进行锚固,采用Φ28钻头打孔,则实际锚固长度为:
满足要求。
根据文件规定要求锚索施工应生根于顶板稳定岩层中,且生根长度不小于1000mm,由于直接顶厚度为最厚3.0m,锚索的长度根据钻孔探查取为6~8m满足要求。
4.锚索的排距确定
冒落拱最大面积大约为:
上述计算中,a=2.9,h=5,H=1.641,f=3
按每排一根锚索布置,锚索直径确定为17.8mm,材料为钢绞线,破断载荷为363KN,则锚索排距:
D=Q/KSγ
式中:
Q——锚索悬吊力,363KN;
即:
取D=1.6m,锚索排距为1.6m,间距取1.6m,按照“五四”型布置锚索满足设计要求。
以上为基本锚索支护参数,二次锚索加强支护参数参见:
本章第四节永久支护。
四、施工工艺
1.施工机具
顶板锚杆和锚索采用MQT-120型锚索钻机钻孔,采用锚索钻机安装锚杆和锚索,锚杆采用专用风动扳手进行二次紧固,二次紧固时间以注入锚杆等待固化480s后进行二次紧固,确保锚杆锚固力、螺母扭矩达到设计要求。
锚索采用FBD0.5×63型风动油泵进行张拉,确保锚索张紧力、抗拔力达到设计要求。
2.施工工艺
顶板锚杆施工:
钻孔→装入树脂锚固剂及锚杆→用锚杆将锚固剂推至眼底→用钻机连接锚杆→启动钻机连续搅拌20~30s→等待凝胶时间→铺网→上钢带→紧固。
帮部锚杆施工:
钻孔→装入树脂锚固剂及锚杆→用锚杆将锚固剂推至眼底→用风煤钻机连接锚杆→启动钻机连续搅拌25~30s→等待凝胶时间→铺网→上钢带→紧固。
锚索施工:
钻孔→装入树脂锚固剂及锚索→用锚索将锚固剂推至眼底→用钻机连接锚索→启动钻机连续搅拌20~30s→退下钻机→等待固化时间→张拉紧固。
根据实际地质条件,规定各控制指标的控制值。
序号
控制指标
控制值
1
顶板离层总量
40mm
2
左旋螺纹钢锚杆锚固力
80KN
3
左旋锚杆螺母扭矩力
250N·m
4
锚索最大抗拔力
120KN
第四节支护工艺
一、巷道支护形式及断面
1、采用锚网梁索支护
巷道名称
断面形状
支护形式
掘进断面
净断面
掘宽
(m)
掘高
(m)
掘进
断面积(m2)
净宽
(m)
净高
(m)
净断
面积
(m2)
北翼五号大巷联络巷
直墙半圆拱断面
锚网梁索喷
5.2
4.3
19.45
5.0
4.2
17.81
2、巷道顶板破碎、过断层及锚网梁索支护不能满足安全支护要求时,另补充专项加强支护安全技术措施。
后附图4:
北翼五号大巷联络巷支护断面图
二、支护形式及支护材料
1、超前临时支护
临时支护采用戴帽点柱形式。
采用戴帽点柱作为超前临时支护,点柱采用DWB35-30/100型玻璃钢轻型单体,柱帽的规格为长×宽×厚=500×200×150mm优质木材,布置方式为双排矩形布置,每排两根,间、排距为1.2×0.8m(必要时间距根据现场施工需要布置),共4根,点柱必须打在实底上,无法打在实底上的要穿木鞋(木鞋规格为长×宽×厚=300×300×100mm的优质方木)。
打点柱时,每根点柱要由三人操作,找净活矸危岩后,由两人把单体液压支柱抬到指定地点扶起,底不实时,第三人垫好鞋;抬支柱的其中一人扶正支柱,另一人拿起柱帽放于柱杆顶端,活柱头要处在柱帽中间,单体液压支柱垂直巷道顶、底板。
升柱时将管路系统中的注液枪插入三向阀注油阀体,挂好锁紧套,操作注液枪,泵站高压液经注液枪顶开三向阀中的球形单向阀,进入支柱,迫使活柱升高,初撑力达到2.5Mpa。
若柱帽折断必须更换一块,戴帽点柱施工结束后,及时在点柱柱头处拴防倒绳,将所有点柱连成整体。
打锚杆钻孔、施工锚杆或打迎头进尺眼等时,不得碰松或碰倒点柱,否则重新打戴帽点柱。
支柱回收时,将卸载手把插入三向阀右阀筒的卸载孔中,转动卸载手把,迫使阀套、连接螺杆、注油阀体等整体轴向移动,压缩卸载阀弹簧,卸载阀垫离开左阀筒的密封面,卸载阀被打开,支柱内腔工作液,经左阀筒喷入迎头侧,活柱在自重和复位弹簧作用下回缩。
只有在迎头永久支护结束或将柱帽周围永久支护结束(因柱帽碍事)后,方可逐一拆除点柱。
单体液压支柱使用注意事项:
支柱使用时,应先升、降柱一次或二次,以排除缸体内空气;
将支柱卸载阀朝向迎头一侧,以保证人员安全;
绝对禁止用锤、镐等金属物体猛力敲砸支柱任何部位,以免损坏支柱;
不能将支柱水平放置作推移千斤顶用,尤其不能以支撑手把作为推移千斤顶的支点;
回撤下来的支柱,顶盖朝上立放,不得随意的抛置,防止煤粉进入支柱内腔。
迎头必备2根同种型号的玻璃钢轻型单体。
临时支护所用的支柱、柱帽距综掘机15~25m,靠帮放在安全地点
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