五水平移动变电所作业规程.docx
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五水平移动变电所作业规程.docx
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五水平移动变电所作业规程
掘进工作面作业规程
编号:
2012-01
工作面名称:
主井五水平移动变电所
施工单位:
掘进工区(董直辉队)
付家湾煤矿
2012年2月5日
主井五水平移动变电所掘进作业规程
工作面名称:
主井五水平移动变电所
施工单位:
掘进工区(董直辉队)
负责人:
编制人:
付家湾煤矿
2012年2月5日
会审单位及人员
会审单位
会审人签字
时间
生产部
年月日
通防
年月日
机电
年月日
安监部
年月日
安全矿长
年月日
生产矿长
年月日
总工程师
年月日
会审意见
作业规程考试成绩登记表
区队
监考
考试时间
考试地点
序号
姓名
成绩
签字
序号
姓名
成绩
签字
1
21
2
22
3
23
4
24
5
25
6
26
7
27
8
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9
29
10
30
11
31
12
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13
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14
34
15
35
16
36
17
37
18
38
19
39
20
40
作业规程考试成绩登记表
区队
监考
考试时间
考试地点
序号
姓名
成绩
签字
序号
姓名
成绩
签字
1
21
2
22
3
23
4
24
5
25
6
26
7
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8
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11
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34
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36
17
37
18
38
19
39
20
40
作业规程月度复审记录
规程名称
复审时间
地点
主持人
记录
参加人
(签名)
存
在
问
题
及
处
理
意
见
备注
注:
施工结束后,单独装订成册,作为规程附件存档。
目录
第一章概况1
第一节工程概述1
第二节巷道布置1
第三节地面相对位置及邻近采区开采情况4
第四节编制依据4
第二章地质与水文地质5
第一节煤(岩)层赋存特征5
第二节地质构造10
第三节水文地质10
第三章巷道断面与支护12
第一节巷道断面12
第二节支护设计12
第三节工程质量标准17
第四节矿压观测17
第四章施工方法与施工工艺19
第一节施工方法19
第二节凿岩方式20
第三节临时支护24
第四节装载与运输24
第五节永久支护25
第六节管线吊挂30
第七节设备及工具配备31
第五章生产系统32
第一节通风系统32
第二节瓦斯防治34
第三节综合防尘35
第四节防灭火38
第五节压风系统38
第六节排水系统38
第七节运输系统39
第八节供电系统40
第九节通讯联络系统与照明49
第六章劳动组织及主要技术经济指标51
第一节劳动组织51
第二节循环作业51
第三节主要技术经济指标53
第七章安全技术措施54
第一节一般规定54
第二节顶板安全技术措施55
第三节爆破安全技术措施57
第四节一通三防安全技术措施63
第五节防治水安全技术措施66
第六节机电安全技术措施68
第七节提升运输安全技术措施70
第八节其他74
第八章灾害应急措施及避灾路线77
第一节安全避险六大系统77
第二节应急措施86
第三节避灾路线86
第一章概况
第一节工程概述
1、巷道名称及巷道位置
本作业规程施工为五水平移动变电所。
2、掘进目的及巷道用途
掘进目的是为了满足下部巷道的开拓、电器设备的运行需要。
3、巷道工程量
巷道设计长度:
33m。
4、服务年限:
5年。
5、预计开、竣工时间
本巷道自2012年2月开工,预计于2012年3月份竣工。
第二节巷道布置
1、巷道布置
巷道设计长度:
33m,五水平移动变电所掘进工作面设计在五水平主副甩车场之间,巷道施工为定向掘进施工,巷道施工方位2490。
2、巷道的特殊部分
该巷道设计移动变电所使用,巷道上部为灰白色钙质粉砂岩,岩性
硬度较高,下部为灰黑色炭质泥岩遇水易软化。
3、附图:
巷道布置平面图
巷道布置平面图
巷道布置剖面图
第三节地面相对位置及邻近采区开采情况
1、地面相对位置
五水平移动变电所掘进工作面对应地表为矿工业广场东南部,无其它地面构筑物,地面标高为+1863.932m。
2、邻近采区开采情况
井下五水平移动变电所上部为四水平井底车场,向西、向东均为实体煤,其周边均未采动,无老空区的水、火、瓦斯等危险。
第四节编制依据
1、设计说明书及批准时间:
设计说明书名称为《五水平移动变电所掘进作业规程设计说明书》。
批准时间为2012年2月。
2、地质说明书及批准时间
地质说明书名称为《五水平移动变电所掘进作业规程地质说明书》。
批准时间为2012年2月。
3、有关的矿压观测资料:
(1)根据付家湾煤矿建矿以来开采煤层情况均未出现冲击地压现象。
(2)随着开采深度增加,矿压略有增大现象。
第二章地质与水文地质
第一节煤(岩)层赋存特征
一、煤层特征
1、矿区地层属石炭系下统大塘阶上司段和旧司段地层,上部为灰色薄层粉砂岩、泥岩、中部为灰、灰白色中厚层状钙质石英砂岩,为C1煤层间接顶板的良好标志,下部为灰黑色薄层状炭质泥岩;向下是C1煤层单一,局部可采;向下为厚度11-12m的浅灰色薄层状泥岩夹钙质细砂岩,中部为姜黄色,局部暗紫色、砖红色薄层状杀之泥岩夹灰绿色中厚层状砾岩和黄灰色薄层状铝土质泥岩,下部厚为11.5m的深灰色、灰黑色薄层状钙质石英砂岩、含碳粉砂岩、泥岩、局部为灰黑色薄层状炭质泥岩;C2煤层结构单一,含星点状、细脉状黄铁矿,不可采;向下厚度为8m的灰色钙质粉砂岩与深灰色含炭质泥岩互层,顶底为深灰色炭质泥岩;C3煤层结构单一,局部可采;下部为2-3m的深灰、灰色炭质泥岩、铝土质泥岩、钙质粉细砂岩。
C4煤层结构单一,中偏上部夹一层厚0.04m灰黑色炭质泥岩矸,为矿区主采煤层。
2、该巷道设计移动变电所使用,巷道上部为灰白色钙质粉砂岩,岩性
硬度较高,下部为灰黑色炭质泥岩遇水易软化。
二、顶底板岩性特征
1、顶板
直接顶:
钙质粉砂岩,厚度0.5~1m,硬度较高,容易破碎,局部为深灰色泥质粉砂岩。
岩性较松软,易垮落,f=3-5。
2、底板
直接底为深~灰色炭质泥岩,厚度0.5~3.0m,岩性较松软,富含植物化石碎片,f=3-5。
三、瓦斯涌出量、煤层自然发火期、煤尘爆炸指数、地温等
1、瓦斯:
瓦斯绝对涌出量0.55m3/min,相对涌出量7.92m3/t,属低瓦斯矿井。
2、煤尘:
无煤尘爆炸性。
3、煤层:
具有自燃倾向性。
4、地温:
正常地温均小于22°。
5、地压:
随着开采深度的增加地压略显增大现象。
四、附图:
地层综合柱状图
地层综合柱状图
第二节地质构造
一、地质构造
矿区位于彝良向斜的东北段,为一缓中等倾斜的单斜构造,主体走向东西走向,倾角170~350,矿区西北边被一条压扭性大断层切割,但对矿区开采无影响。
根据已揭露地质资料分析,预计巷道掘进区域内无大型地质构造,岩层构造稳定。
第三节水文地质
1、矿区位于高寒山区,地表水流量随降雨量变化,雨季涌水量大,旱季则枯,根据原矿井开采情况,水文地质条件简单,局部顶板裂隙处可能出现滴淋水现象,预计掘进巷道正常涌水量0.5m3/h,最大涌水量3m3/h,
2、本巷道在钙质粉砂岩中掘进,砂岩裂隙发育,局部地点会出现顶板淋水现象,无大型水患灾害。
第三章巷道断面与支护
第一节巷道断面
五水平移动变电所掘进工作面巷道断面形状为半圆拱设计,为锚喷支护,断面规格:
移动变电所通道净高2.00m、净宽2.00m、1.00m起拱,巷道净断面积为4.1m2;设备硐室净高2.60m、净宽2.60m、1.30m起拱,巷道净断面积为6.7m2;
第二节支护设计
一、支护形式与支护参数
根据巷道围岩性质,矿压观测资料,施工现场实际情况,确定五水平移动变电所采用锚网(索)支护。
1、技术参数的确定
设计选用左旋无纵筋等强螺纹锚杆,采用CK2350的树脂药卷,锚固长度为1000mm,设计锚固力不低于60kN。
用经验公式计算巷道锚杆支护基本参数如下:
2、锚杆长度
L=N×(1.5+W/10)
式中N——围岩稳定影响系数,取1.0;
W——硐室跨度,为2.6m。
经计算L=1.76m,故巷道锚杆长度选取1.80m
3、锚杆间距、排距
D≤0.5×L
A≤0.5×L
式中D——锚杆间距,m;
A——锚杆排距,m。
选取锚杆间排距为0.80m。
4、锚杆直径d=L/110=16mm
经计算,锚杆选取φ16mm的锚杆
5、锚杆锚固力
Q=K×H×D×γ
式中K——安全系数,取2.0;
H——锚固深度,取1.75m;
D——锚杆间距,取0.8m;
γ——平均煤岩层容重,单位1.75t/m3
经计算,施工中锚固力为60kN。
符合规定要求。
6、锚杆锚固剂参数
对于移动变电所巷道,为了保障支护的可靠性,设计采用树脂锚固剂。
一个锚孔,采用2支K2350树脂锚固剂可以满足要求。
7、金属网
对于破碎围岩,必须利用金属网使围岩保持原位,防止脱落。
否则,破碎围岩后将导致锚杆形成的挤压承载圈变薄,甚至导致锚杆失效。
考虑到巷道要承受动压,锚杆支护中采用10#号铁丝编制的经纬网形。
金属网规格为:
4000×1000mm。
8、托板
锚杆支护主要依靠锚头的锚固力和托板的反力共同作用,才能保持设计锚固力,托盘为正圆形或方形,用8mm钢板压制成弧形;在围岩松碎的地区还应当加垫木托板,增大对围岩的“护”的能力。
木托板尺寸为50×200×400mm,中孔φ16mm。
9、锚索技术参数确定:
按广义悬吊作用进行锚索补强加固设计,保证锚索有能力承担承载范围内潜在冒落岩层的重量。
经计算,设计采用φ15.24mm的钢绞线作为锚索,长度为6.0m,端头锚固采用树脂卷,锚固长度不低于1063mm,锚固力不低于240kN,锚索预紧力不得小于100kN,不大于120kN。
(1)先计算巷道顶板潜在冒落拱高度:
式中H——潜在的冒落拱高度,m;
B——巷道宽度,取3.0m;
Ks——顶板岩性系数,取0.35;
f——直接顶普氏系数,3.0。
经计算冒落高度为2.86m。
(2)潜在的冒落拱面积:
S=(4/3)×(B/2)×H
经计算潜在冒落拱面积为为5.72m2
(3)巷道每米长度范围内潜在冒落岩石重量:
F=S×g
式中g——冒落岩石容重,取1.9t/m3;
经计算巷道每米长度范围内潜在冒落岩石重量为10.9t/m(109kN/m)。
(4)锚索破断载荷
Nt=A×η×Ptk
式中Nt——设计载荷,kN;
A——预应力锚索的截面积,139.35mm2;
η——锚具效率系数,取100%;
Ptk——锚索强度标准值,1860MPa。
经计算锚索破断载荷为260kN
(5) 锚索密度D
D=Nt/F
由于锚索所能承担的冒落宽度为2.38m,所以两排锚杆间距布置一根锚索。
(6)锚索锚固长度
式中Φ——锚索钢绞线直径,取15.24mm;
K——安全系数,取1.5;
fcs——锚索与锚固剂的设计粘结强度,10N/mm2。
经计算锚索锚固长度为1063mm.。
(7) 锚索长度
L=1.5×B+La+Lb
式中Lb——锚索外露长度,取0.3m;
经计算锚索长度为5.863m,所以选取锚索的长度确定为6.0m
A、顶板支护
采用左旋无纵筋等强螺纹锚杆加金属网,锚杆规格为Φ16×1800mm,锚杆包括杆体、凸形托盘、尼龙垫、螺母等。
采用锚杆钻机按设计位置及角度钻孔,钻孔规格为Φ24×1750mm。
锚固剂采用CK2350的树脂药卷加长锚固,每根锚杆用2根药卷,用锚杆把药卷送入眼底,锚固长度为1000mm,锚杆间排距为800mm×800mm。
B、两帮支护
采用左旋无纵筋等强螺纹锚杆加金属网支护,锚杆规格为Φ16×1800mm,钻孔规格为Φ24×1750mm,锚杆安装要求与顶板相同;帮锚杆间排距与顶板相同,两帮施工时,为方便施工两帮支护滞后顶板支护不得大于2.4m。
二、临时支护
1、超前临时支护采用φ100mm厚壁钢管制作,长度为5m,吊环间距800mm,排距1600mm,背板采用1500×300×40mm的木板,用丝帽将吊环上紧在锚杆螺丝上(吊环丝帽必须上满丝),将钢管插入吊环,使用时,将吊挂式前探梁伸进放炮后的空顶区内,上面放置3块背板,两头背实,人员在其下进行找掉险石活矸、出货。
在施工顶部锚杆眼前,将吊挂式前探梁后移,人员站在原支护完好区域进行操作锚杆机。
2、永久支护必须紧跟迎头,且逐排向迎头施工,距离迎头的最大控顶距不得超过1000mm,每个循环支护工作完成后,紧跟迎头的一排顶部锚杆,距迎头的最大控顶距不得大于400mm,不得小于200mm。
三、永久支护及临时支护图
支护断面图
临时支护平面图、剖面图
第三节工程质量标准
工程质量标准表
项目
质量标准
(mm)
部位
规格(mm)
合格
优良
巷道净宽
(2.600mm)
-50~+300
-30~+200
墙中
中线左右
1300
墙脚
中线左右
1300
巷道净高
-50~+300
-30~+200
2600
锚固力(扭力矩)
(N·m)
≥90%
≥设计值
100
锚杆的安装质量
安装牢固,托盘密贴壁面,不松动
未接触部位必须楔紧
现场搬动、观察检查
铺网质量
锚网网充分展开不兜网,每隔200mm连接、压茬100mm
观察检查
梁的安装质量
搭接良好、压实
观察检查
锚索锚固力
锚固力不小于100kN,不大于120kN
现场检查、试验张拉力
锚杆间、排距
±100
800×800
锚索间、排距
±300
1600×1600
锚杆外露
+10~+50
每点测3根
锚索外露
+100~+300
每点测1根
锚杆角度
不小于设计的±5°
每点量测3根
锚索角度
±5°
每点测1根
顶锚杆孔深度
0~50
1750
帮锚杆孔深度
0~50
1750
锚索孔深度
-100~0
5700
第四章施工方法与施工工艺
第一节施工方法
一、巷道施工方法与施工工序
巷道采用爆破掘进方式,掘进与支护顺序作业。
每班循环进尺0.8m。
施工头数:
1头掘进。
工艺流程:
爆破→敲帮问顶、找净险矸活石→临时支护→出煤、矸→打锚杆眼→铺网、上梁→放置药卷、安装锚杆→每打一根上好托板紧固螺母→检查扭力矩是否合格→打好顶锚杆后→打帮锚杆。
二、巷道开口施工方法
开门点原巷道五水平副井甩车场为锚网支护,支护完好。
开工前,首先应按由外向里的顺序,对开门点前后各10m范围内的支护进行检查,对破碎顶板及时找到,并补打锚杆、挂网,并掩护好运输下山巷道内的电缆、风筒、皮带、开关及风水管路,防止爆破打坏,确认安全后,方可开门掘进。
第二节凿岩方式
一、放炮凿岩的工艺流程
交接班、安全检查→延放中腰线→钻眼准备及钻眼→装药前瓦斯检查→装药联线、掩护设备及工具→爆破前瓦斯检查→爆破、通风→安全检查、瓦斯检查→出矸
二、放炮凿岩的机具
1、机具:
名称
型号
数量
备注
煤电钻
ZM15Q
2台
手持式风动钻
7655
2台
钻头
Φ24mm
3个
锚杆钻机
MQT-85J2
2台
要有一套备用机具。
放炮器:
MFB-100型电容式起爆器技术参数
项目
内容
起爆能力
100发
电压峰值
1800V
输出引燃冲量
≥8.7A2m/s
供电时间
≤4m/s
附加功能
控制模块具有无极自动换挡、恒输出冲量及网路闭锁等功能
充电时间
≤20s
电源
4.5V,R-20型干电池4节
外型尺寸
220×153×54mm
质量
≤2kg
放炮母线:
双铜芯胶质母线长度不小于100m。
三、炮眼布置
炮眼布置图
炮眼布置图
四、爆破说明书
第三节装载与运输
一、煤矸的装载、运输方式
掘进时采用P-30B型扒斗式扒装机装岩(煤),
二、装载械及其设备
扒装机尾轮的固定位置应高出岩堆800—1000mm以上,扒装机尾轮用钩挂在固定楔上,固定楔长度为600-800mm,固定楔的孔深不小于1000mm,眼距不小于1m。
固定绳套用新4#钢丝绳制作尾轮为6吨闭锁式,扒机固定时,除用四个卡轨器固定牢固外,还应在机身后方两侧各安一根锚固绳,(直径不小于15.5mm),锚固绳绳头插接不少于2.5个捻距(37cm),锚桩要插入两帮底角,插入实体不小于1600mm,锚杆长度不小于1800mm,捆绑固定牢固,机身上方装岩槽上两侧应正常安设可伸缩封闭式挡绳栏,且要固定,挡绳栏杆应用直径不小于18mm的钢筋焊制,网络间隙不大于200mm,扒装机应安装防爆探照灯,扒装机距迎头最大距离20m,最小距离6m。
第五节永久支护
一、永久支护的工艺流程及要求
1、永久支护工艺流程:
延中腰线→检查巷道断面→点锚杆眼→打锚杆眼→放置树脂药卷→挂网→安装锚杆→锚杆螺母紧固
2、永久支护的工艺要求
(1)延中腰线,检查巷道断面是否符合要求;
(2)进行敲帮问顶,确认安全后,点、打锚杆眼。
(3)组装锚杆、上好托板、放置树脂药卷、搅拌,必须一次完成。
(4)钻锚杆孔时,要满足设计位置及深度的要求,锚杆眼用钻机打好后,将连接件与钻机连接好,并用钻机将锚杆药卷边推边搅拌直至把锚杆送入眼底,时间约为8-15秒,停转等药卷固化约60-85秒,再开动钻机上紧螺母,然后关闭旋转及气腿开关,放下钻机,一根锚杆安装完毕。
A、顶板支护
采用左旋无纵筋等强螺纹锚杆,锚杆规格为Φ16×1800mm,锚杆包括杆体、凸形托盘、尼龙垫、螺母等。
采用锚杆钻机按设计位置及角度钻孔,钻孔规格为Φ24×1750mm。
锚固剂采用CK2350的树脂药卷加长锚固,每根锚杆用2根药卷,用锚杆把药卷送入眼底,锚固长度不小于800mm,锚杆间排距为800mm×800mm,全断面挂网。
B、两帮支护
采用左旋无纵筋等强螺纹锚杆,锚杆规格为Φ16×1800mm,钻孔规格为Φ28×1750mm,锚杆安装要求与顶板相同;帮锚杆间排距与顶板相同,全断面挂网。
技术要求
(1)钻孔前必须检查顶板情况,坚持敲帮问顶,及时排除险矸,确保顶板正常后再进行打眼。
(2)施工前,应按中腰线检查巷道断面规格尺寸,处理好超欠挖部位,然后按支护说明书上规定的间排距点好眼位。
(3)操作工必须学习并掌握作业规程规定的技术参数,施工时要严格按支护说明和质量标准进行操作,要熟练掌握钻机性能,会正常操作。
(4)打眼前要检查风压、水压、锚杆机注油器是否符合规定,当风、水压和油量不足时,不准强行打眼。
(5)清除压风、防尘管及连接风水管路接头内心杂物,在确认锚杆机处于关闭的情况下,连接风水管路,按事先确定锚杆眼位找好锚杆机位置,根据顶板倾角调整好钻机角度,以保证钻孔的角度符合作业规程要求。
(6)钻孔前先空运转,检查马达旋转气腿升降,水路启闭的情况全部正常后方可进行工作。
(7)打钻孔前,要做好与支护工序有关的常规准备工作。
(8)开眼位时,应扶稳钻机,进行开眼工作。
(9)操作人员必须站在支护完好的地点并设专人观察顶板,保持退路畅通。
(10)人员认眼时,不准带手套扶钎杆以免手套被转动的钎杆缠住而造成伤害事故。
(11)开眼时,应轻打,钻杆钻速不宜过快,气腿推力不宜过大,当钻进孔眼30mm左右时,才可逐步加快钻速,加大推力进入正常钻孔作业。
当岩石坚硬时,转速不宜过快,当岩石松软时,气腿推力不宜过大,必要时可用手镐辅助认眼。
(12)钻孔时,气腿推力应逐渐加大,以免降低钻孔速度,造成卡钻、断钎、崩裂刀刃伤人等安全事故。
(13)机子加载和卸载时,会出现反扭矩,但可把住摇臂,取得平衡,特别突然加载和卸载时,操作者更注意站在合理位置把持摇臂,不准把机子平置于地面,防止通气误操作气腿突然伸出会造成伤害事故。
(14)套钎孔时,长钎杆的钻头直径宜稍小于短钻杆钻头直径,以防卡钻和退钻困难。
(15)钻孔够深时,钻机要反复升落2-3次,以防孔内碎矸碴堵孔卡钻,然后关闭气腿进气阀,调小出水量,减慢钻杆转速,使锚杆机平稳地带着钻杆回落。
(16)机子回落时,手不要扶在气腿上,以防气腿收缩挤伤手。
(17)吹扫眼孔内粉尘和水渍。
(18)支护前将铁托板套在锚杆上,上好扭矩螺母,备好搅拌连接套筒。
(19)应随打眼随安装锚杆。
(20)托盘应紧贴岩壁,锚杆托板处及周围50mm范围内的浮煤矸必须找掉、找实、找平。
(21)支护过程中,必须对工作地点的电缆、风袋、风水管路、设备和各种安全设施妥善保护,不得损坏。
(22)锚杆机停止作业后,先关水,并用水冲洗机子外壳,然后空载旋转一会,以达到除水防锈。
(23)打眼时如遇顶板变软或破碎,如遇孔内有水,瓦斯涌出异常,压力增大等情况,要立即停钻,不许退出钻杆,应及时向矿调度室汇报。
(24)对上一班施工的锚杆进行检查,出现扭矩不足,必须进行二次紧固,以确保锚杆螺母扭矩达到作业规程规定。
(25)掘进锚杆安装每小班跟班区长必须严格检查锚杆,监督锚杆安装工艺;使用扭矩扳手,每小班抽样检查是否符合设计要求,不合格的一律从新整改。
4、支护质量监测技术要求
锚杆支护技术要求
(1)严格按技术科给的中腰线施工,使巷道成型规整,净高、净宽符合设计要求,误差-30~200mm,超挖宽度>250mm时,应增打锚杆(巷道高、
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