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三、设计长度及项目量
110101运输顺槽设计总长度400m。
四、预计开竣工时间及巷道服务年限
1、根据小尾沟煤业公司基建组织安排,110101运输顺槽计划于2018年7月份初开工,预计2018年10月份完工,工期4个月。
2、巷道从掘进开始到回采结束,约服务12个月。
第二节编写依据
1、煤矿安全规程。
2、山西省煤矿安全质量标准化及考核评级办法。
3、山西介休大佛寺小尾沟煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告。
4、山西介休大佛寺小尾沟煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计
5、山西介休大佛寺小尾沟煤业有限公司2018年度基建计划。
6、山西介休大佛寺小尾沟煤业公司2018年度矿井灾害预防与处理计划.
7、山西介休大佛寺小尾沟煤业有限公司重特大生产安全事故及突发事件应急救援预案。
8、山西介休大佛寺小尾沟煤业有限公司安全技术操作规程。
9、山西介休大佛寺小尾沟煤业有限公司有关规定及制度。
第二章地面位置及地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
一、地面位置
110101工作面对应地面均为丘陵坡地。
二、井下位置及临区采掘情况
110101工作面为矿井60万吨/年设计首采工作面。
工作面北邻三采区运输巷,南邻一采区回风巷,东、西为未开采的实体煤。
地面相对位置及邻近采区开采情况见表2-1-1。
表2-1-1井上下对照关系情况表
水平名称
550水平
盘区名称
一采区
地面标高<
m)
845.4
730.0-960.8
井下标高<
520
510-530
地面的相对位置建筑物
地表均为黄土所覆盖,地势总体为西高东低,地面标高为960.8m—730.00m。
无任何建筑物
井下位置及掘进对地面设施的影响
位于一采区回风巷北侧,掘进对地面无任何影响
邻近采区开采情况
为矿井首采区,周边无开采,只是井田北部对10#上层有局部开采
走向
73°
长度
400
三、巷道掘进对地面设施的影响
工作面在掘进过程中对地表影响不大。
第二节煤层赋存特征
1、110101工作面综合柱状图见图2-2-1所示。
2、110101工作面煤层赋存及煤质指标见表2-2-1。
图2-2-1煤层综合柱状图
表2-2-1煤层赋存及煤质指标表
煤层名称
11#煤
煤岩类别
半亮型
煤层厚度
1.53-2.23/1.93
煤尘爆炸性
有爆炸性
煤层结构
简单
煤的自燃性
自燃
煤层倾角
4-8°
/6°
稳定程度
稳定
品种
中灰~高灰、高硫分的焦煤
地温
28℃
容重
1.35-1.37/1.36
地压
正常
硬度<
f)
2
绝对瓦斯涌出量
0.15m3/min
3、110101工作面煤层顶底板情况见表2-2-2。
表2-2-2煤层顶底板情况表
类别
名称
岩石名称
厚度<
岩石特征
顶板
老顶
10#煤层
3.15-5.05/4.06
深灰色
直接顶
泥岩
5.88-8.76/7.13
深灰色,坚硬,含动物化石碎片
底板
直接底
0.8-1.2/1.07
泥岩,灰黑色
老底
为井田主要可采煤层之一
第三节地质构造
110101工作面整体上为一单斜构造,地层4~8°
平均6°
,工作面总体倾角较缓。
运输顺槽掘进区域内无地质构造影响。
第四节水文地质
一、水文地质
110101运输顺槽掘进工作面顶板为泥岩和10#煤层,底板为泥岩,均为良好的隔水层,故在正常情况下无涌水是。
在工作面遇断层时有可能导通上覆石灰岩水,使工作面出现涌水现象。
但因为巷道最低标高高于奥灰水位线,所以无奥灰水突水危险。
二、工作面涌水情况
掘进工作面预计正常涌水量2m3/h,最大涌水量5m3/h。
第五节瓦斯情况
本矿井属于低瓦斯矿井,110101工作面地质预报瓦斯含量为0.3~0.5m3/t,平均0.4m3/t,同时参考矿井其它巷道掘进时的绝对瓦斯涌出量为0.15m3/min,预计110101运输顺槽掘进工作面掘进瓦斯涌出量为0.15m3/min。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
1、巷道掘进位置及方位。
110101运输顺槽自一采区轨道巷中预定位置开口,开口坐标:
X=4092909.35.66、Y=19569858.49。
沿17°
方位角,掘进全长400m后。
2、巷道平面布置如图3-1-1所示。
第二节矿压观测
一、矿压观测对象、观测内容、目的及观测方法
表3-2-1矿压观测内容、目的及观测方法一览表
观测内容
观测目的
观测方法
观测周期
顶板离层
监测顶板稳定状况,及时采取加固措施
顶板离层仪每30m安装一处
安装结束后的10天内,每天观测一次,10天之后,根据观测值的增长情况,每5-10日观测一次
二、顶板离层仪
1、顶板离层仪的安装
⑴在顶板上打一深度为2m,直径φ28的钻孔。
⑵使用锚索钻杆分别将离层仪带有2m和0.5m脚线的两个探头推到孔底,然后把离层仪测读装置竖杆上的小铁片掀起来并将测读装置的竖杆塞入孔中,使测读<
横)杆尽可能贴近顶板且平行于顶板平面。
⑶把两测读杆孔中的钢丝拉紧,并用螺丝刀旋松脚线上的固定螺丝,调整固定装置的位置使测读杆上的游标内侧位于10mm刻度线上<
10mm即为初读数)。
⑷为测出顶板暴露后真正的离层量,离层仪安装位置距迎头应不大于5m。
⑷开口5m范围内安装一套顶板离层仪,要求顶板离层仪两相邻测站的间隔距离一般不大于30m。
2、顶板离层仪的观测
从安装结束之后的10天内,每天观测1次。
10天之后,如无明显变化,改为5天观测1次,如果连续三次观测读数之差在1mm以下,观测的时间间隔可延长1倍,但最长间隔时间不得大于30天。
离层观测读数填写在现场记录牌板上并将数据存档。
三、观测结果应用
当顶板离层值<
2m探爪的离层观测值)达到20mm、顶板岩性没有变好迹象,继续向前掘进应改变支护方式,并且对离层观测点前后各20m内加强支护。
第三节支护设计
巷道设计为梯形断面,11#矿工钢棚支护,棚距600mm±
50mm。
钢棚上口净宽3700mm,下口净宽4589mm,净断面10.36m2。
巷道开口采用打浅眼,放小炮的方式,保证巷道开口成形规整。
第四节支护工艺
支架必须构件齐全,背板使用长1.2m,宽0.2m的竹皮,棚与棚之间插接,支架的顶部、两帮背紧背牢,充填密实。
见图3-4-1:
巷道断面施工图。
图3-4-1巷道断面施工图
工作面应有不少于三架的备用支护材料,备用材料存放于工作面向外不大于30m范围内,并码放整齐。
第四章施工工艺
第一节施工方法
1、施工准备
⑴完善局部通风及供电系统。
⑵安装风水管路、排水管路,完善排水系统。
⑶前期安装调试好刮板运输机,后期安装调试好胶带输送机。
⑷按技术部标定的中线开口掘进。
2、施工方法
⑴破煤
根据巷道围岩性质及其断面特征,结合我矿目前实际情况,施工采用全断面一次爆破,一次成巷,这样有利于提高掘进速度。
采用钻眼爆破作业,刮板输送机运输,矿工钢支护,工作面空顶距离不超过2.0m。
钻眼使用MQS—45/1.4C2型风动钻机。
采用“三八”制循环作业,正常施工时一班一循环。
巷道开口时,根据开口线打浅眼,放小炮。
放炮后先检查开口处围岩情况及开口巷道中的支护情况,必要时进行临时支护。
然后第二次打浅眼,放小炮。
放炮后进行必要的临时支护,攉煤,永久支护。
支护时严格控制棚距,立好棚腿,上梁后找正中线,调整好迎山角,棚腿上方和梁头用四个木楔固定棚子,然后用背板盘帮勾顶,至此即完成巷道开口的全过程。
第二节爆破作业
炮眼布置按顶部掏槽,先掏煤,后起底破岩,煤矸分掘分运。
按计划要求,每个小班完成一个循环,循环进度2.0m。
预计炮眼利用率η=0.85,采用2#铵锑炸药,瞬发电雷管。
要求爆破不破顶,两帮不超挖。
爆破条件、预期爆破效果及炮眼布置见表4-2-1、表4-2-2、表4-2-3、图4-2-1。
表4-2-1爆破原始条件表
名称
单位
数量
数量
掘进断面
m2
11.50
工作面瓦斯情况
低
炮眼深度
2.35
瞬发电雷管
个
32
炮眼数目
2#矿用铵锑炸药
Φ32,0.2kg/卷
坚固性系数
ƒ
总装药量
kg
22
表4-2-2爆破参数表
眼号
眼名
眼深
眼长
装药量
倾角
起爆顺序
卷/眼
共计卷
水平
垂直
1-6
掏槽眼
2.55
2.6
6
36
81
90
Ⅰ
7-17
扩槽眼
4
44
Ⅱ
18-32
周边眼
30
Ⅲ
表4-2-3预期爆破效果
循环进度
m
2.0
雷管消耗量
个/m³
1.39
每循环爆破实体煤<
岩)
m³
23.0
每M巷道雷管消耗量
个/m
16
炸药消耗量
kg/m³
0.96
每循环炸药消耗量
22.0
每M巷道炸药消耗量
kg/m
11.0
每循环雷管消耗量
图4-2-1炮眼布置图
第四节装载与运输
工作面采用人工装载,SGD—630/40型刮板输送机运输,工作面第一部刮板输送机敷设于巷道中间,机头与前一部刮板输送机搭接不小于300mm,防止运转时拉回煤。
溜子机头机尾处打好压柱,巷道掘进满100m后辅设第二部溜子,敷设前首先将第一部溜子两侧浮煤清理干净,将溜子移至巷道一帮,调平调直,打好机头、机尾压柱。
移好的溜子减速器和电运动机应位于巷道中间。
两部刮板输送机的搭接长度不小于0.3m。
所有刮板输送机都必须压柱齐全,动行平稳可靠。
不拉回煤。
第五节管线敷设
风筒悬挂于巷道前进方向右帮上角,逢环必挂,挂平吊稳,接口严密不漏风,风筒出风口距工作面最大距离不大于5m。
风管、水管、缆线统一布置于巷道前进方向的左侧,最下方敷设水管,水管上方0.1m敷设风管,风管上方0.3m敷设动力电缆,动力电缆上方间隔0.1m分别敷设信号电缆、通信电缆和瓦斯监控电缆。
各种电缆统一用电缆钩每3m进行吊挂,要求管线间隔均匀,平行敷设。
活动管线距工作面距离不大于20m。
第五章生产系统
第一节通风
一、掘进通风参数计算及风机选型
㈠风量计算
1、按工作面最多人数所需风量计算
Q=4N=4×
15=60m3/min;
式中:
Q——掘进工作面按人数计算所需要的风量,m3/min;
4——每人每分钟需要的标准风量,4m3/人;
N——掘进工作面同时工作的最多人数,人。
2、按稀释工作面瓦斯浓度所需风量计算
Q=kq/c=100kq=100×
1.2×
0.14=16.8m3/min;
Q——掘进工作面按瓦斯涌出量计算所需要的风量,m3/min;
k——掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数,k取1.2;
q——掘进工作面绝对瓦斯涌出量,m3/min,q取0.14m3/min;
c——掘进工作面风流中允许的安全瓦斯浓度,取c=1%。
3、按炸药量计算掘进工作面实际需要的风量
Q=25A=25×
5.6=140m3/min;
根据以上计算取最大值,确定掘进面风量140m3/min。
㈡风速验算
V=Q/S=140/(7.61×
60>
=0.31m/s
1、按允许最低风速验算
V≥Vmin,符合要求。
Vmin——掘进工作面的允许最低风速:
煤巷Vmin=0.25m/s
2、按允许最高风速验算
V<Vmax,符合要求。
Vmax——掘进工作面的允许最高风速:
Vmax=4m/s
㈢风机选型
1、计算局部通风机风量
Q局扇=PQ=1.5×
140=210m3/min
式中:
P——风筒漏风系统。
2、局部通风机选择
根据以上计算结果,结合井下实际情况,选择FBD№5.5型局部通风机,其技术参数如下:
型号:
FBD№5.5全风压<
Pa):
650——4200
风量<
m3/min)170-340电机功率(kW>
:
2×
11KW
3、风筒口到工作面的最大距离
煤巷掘进风筒口到掘进工作面的最大距离规定为5m。
4、风筒的选择
选择使用直径为600mm的抗静电阻燃风筒。
二、通风方式与供风距离
采用压入式局部通风,最长通风距离400m。
三、局部通风机的安装位置
1、局部通风机安装在一采区运输巷距离110101运输顺槽口进风侧不小于10m处。
2、通风路线
进风路线:
地面→副井→二采区运输巷→一采区运输巷→110101运输顺槽<
风筒)。
回风路线:
110101运输顺槽→一采区回风巷→南回风巷→总回风巷→风井→地面。
4、通风系统示意图见图5-1-1所示。
四、局部通风机的管理
1、局部通风机应指定专人负责,挂牌管理,保证正常运转。
2、局部通风机的设备齐全,吸风口有风罩和整流器,高压部位<
包括电缆接线盒)有衬垫<
不漏风)。
3、局部通风机必须吊挂或垫高,离地高度大于0.3m。
4、局部通风机与掘进工作面的电器设备必须装有风电闭锁、甲烷电闭锁装置,实现“双风机双电源和风机自动倒台”并经常检查其完好状况,发现问题,及时处理。
5、每天都必须对风机自动倒台进行一次实验,保证风机自动倒台安全可靠,并存有记录。
6、工作面无论检修、交接班等都不准停开风机,如需停电检修或其它原因需要停风时,必须制定专项停风、停电和恢复送风、送电安全技术措施。
第二节供风
1、供风路线
压风机房→副斜井→南轨道巷→一采区轨道巷→110101运输顺槽。
2、供风管路
工作面压风管全部使用3吋无缝钢管供风<
两头为3吋法兰盘),连接均采用Φ16×
75mm螺栓紧固。
3、使用压风的要求
⑴工作面应至少设两处供风阀门,以便续接压风管。
⑵压风阀门应缓缓加大,满足使用即可。
⑶压风阀门开启前,应与工作面人员联系好,把压风胶管固定牢固后,方可开启,防止突然送风时压风胶管伤人。
⑷工作面漏风应及时处理,工作面停止工作时应及时关闭压风阀门。
4、工作面压风管路图见图5-2-1。
第三节供水
1、供水路线
地面静压水池→副斜井→南轨道巷→一采区轨道巷→110101运输顺槽。
2、供水管路
工作面水管全部使用3吋无缝钢管供水<
第四节瓦斯防治与安全监控
一、安全监控设备及其布置
1、安全监控系统
110101运输顺槽掘进时工作面及回风流处均设甲烷传感器,局部通风机设置设备开停传感器,风筒设置风筒传感器。
瓦斯浓度超限时能切断工作面所有非本质安全型电气设备电源。
2、甲烷传感器:
DDKIW135
3、监测线:
MHYV1×
4×
7/0.52
4、甲烷断电仪的安装位置
风机开关前方的新鲜风流内。
5、甲烷传感器的安装位置
⑴工作面甲烷传感器
工作面5m范围内,巷道风筒另一帮,距帮不小于200mm,离顶板不大于300mm。
⑵回风流甲烷传感器
在混合回风点以里10~15m位置。
6、监测线的敷设
监测线敷设在风筒另一帮,用电缆钩吊挂在信号电缆上方,与信号电缆相距100mm。
7、甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度
报警浓度:
≥1.0%;
断电浓度:
≥1.5%;
复电浓度:
<1.0%。
8、甲烷传感器的断电范围
巷道内全部非本质安全型电气设备,包括掘进巷道内的刮板机运输机开关、胶带输送机开关、掘进机电源开关、煤电钻综保、照明综保等所有电气设备。
二、甲烷传感器的维护
1、爆破前,班组长负责安排专人将甲烷传感器挪放在安全地方;
爆破后,班组长再安排专人将甲烷传感器安放在规定位置。
2、每班班组长、跟班副队长、验收员都必须检查甲烷断电运动开关、甲烷传感器及通信电缆是否正常,如果出现故障时,必须及时汇报;
监测队接到汇报后应及时处理。
3、甲烷传感器应尽量避免安装在淋水位置,无法避免时,必须采取保护措施。
4、甲烷传感器要保持清洁。
三、瓦斯管理
1、爆破作业严格执行“一炮三检”制度,即工作面装药前、爆破前、爆破后必须检查工作面的瓦斯浓度,当瓦斯浓度达到1.0%时,工作面严禁装药爆破。
2、瓦检员每班必须保证工作面巷道内的瓦斯检查不少于两次;
两块瓦斯巡检地址卡分别悬挂在距迎头10m和50m位置,瓦斯检查记录牌悬挂在距迎头不超过50m位置。
3、瓦斯检查员必须执行瓦斯巡回检查制度和请示报告制度,并认真填写检查瓦斯检查牌板,每次检查结果必须记入瓦斯检查手册,并通知现场工作人员。
4、爆破工、采掘区队长、项目技术人员、班长、流动电钳工下井时,必须携带便携式甲烷检测仪。
瓦斯检查工必须携带光学甲烷检测仪。
安全监测工必须携带便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪。
5、风筒、甲烷传感器、电缆必须按规定续接、吊挂、挪移。
6、井下作业人员不得损坏井下安全监控设备。
四、安全监控设备甲烷传感器故障状态情况下的瓦斯监控
1、工作面安全监控设备甲烷传感器出现突然停电、不正常显示、损坏等故障时,必须由跟班队长<
或班长)命令现场人员立即停止工作,并向矿调度室、监测队、通风队报告。
2、工作面跟班队长<
或班长)发现安全监控设备甲烷传感器出现故障后,要用随身所带的便携式甲烷检测仪检查工作地点20m范围内的瓦斯情况,无异常后将便携式甲烷检测仪悬挂在原悬挂安全监控设备甲烷传感器的位置,进行连续监测瓦斯。
3、通风队接到报告后,要立即通知现场瓦检员对甲烷传感器发生故障的工作面<
或巷道内)进行认真检查,确认工作面及其回风流中的瓦斯浓度不超过1.0%,无异常后,由瓦检员通知工作面人员恢复生产,并向通风队、监测队、矿调度室汇报。
4、瓦斯检查员必须现场交接班。
5、监测队在接到现场人员报告后,必须派出专人立即查明原因,采取更换、维修等措施,限8h内处理完毕。
6、在拆除或改变与安全监控设备关联的电气设备的电源线及控制线、检修与安全监控设备关联的电气设备、需要安全监控设备停止运行时,必须事先向监测队和矿调度室报告,征得监测队和矿调度室的同意后方可进行,并通知通风队采取措施,加强瓦斯检查。
五、工作面监测设备布置见图5-4-1。
第五节综合防尘
1、防尘系统
⑴在刮板运输机机头和胶带输送机机头滚筒以上500mm位置必须安设防尘喷雾装置,喷嘴对准转载出煤点,喷雾必须呈雾状。
⑵工作面退后100m范围内<
一般在30m和60m位置)安设两道能封闭巷道全断面的风流净化水幕。
⑶爆破作业时,掘进工作面5.0m范围内,爆破后人工洒水降尘。
掘进工作面20m范围内每班进行一次洒水降尘,20m向外每旬进行一次洒水降尘。
⑷巷道内每隔50m安设一个防尘三通水阀门。
2、水源及管路
防尘水源来自巷道内供水压力水管,即3吋无缝钢管,使用6ˊ镀锌钢管、标准销、φ10mm高压胶管等与喷雾或水幕连接。
3、主要防尘措施
⑴用水除尘:
湿式钻眼、水炮泥、爆破喷雾、装煤洒水、冲洗巷帮等。
⑵个人防护:
主要方法是佩戴防尘口罩。
⑶加强宣传教育,提高职工对矿尘危害的认识及通风防尘技术水平。
4、工作面防尘系统见图5-5-1。
第六节防灭火
一、防灭火措施
1、巷道内每隔50m安设的防尘三通水阀兼作消防三通使用。
2、消防水源及管路
巷道内每隔50m设置的防尘三通阀门兼作消防水源,用胶管连接使用。
3、110101运输顺槽配电点配置2个干粉灭火器、1个沙箱<
沙子不少于0.2m3)、2把消防锨、2个消防桶、沙袋若干。
4、井下使用的易燃物<
如棉纱、润滑油、布头、纸等)必须存放在盖严的铁桶内,用过的易燃物也必须存放在盖严的铁桶内,由专人定期送到地面,不得乱扔乱放。
5、严禁将用剩的柴油、煤油、机油、变压器油等洒泼在巷道内。
6、电气设备着火时,应先切断电源,然后用沙子、灭火器灭火。
二、外源火灾的预防
1、下井人员严禁携带烟草和点火物品,严禁穿化纤衣服。
2、井下作业人员严禁拆卸矿灯。
3、井下所用的胶带输送机应采用阻燃运输皮带。
4、严禁检修工带电检修或带电移动井下电器设备。
5、工作面爆破时,炮眼要用水炮泥堵塞好,严禁放明炮。
6、严禁使用变质炸药,以防拒爆燃烧。
7、严禁井下作业人员用铁锤等工具互相碰撞而产生火花。
第七节探放水
一、探水起点的确定
110101运输顺槽采用爆破施工,钢工钢棚支护,掘进施工开始前即开始探水。
二、超前距离、帮距的确定
探放水时,确保钻孔终孔位置距巷帮距离不小于20m,超前距离保持不少于30m。
三、允许掘进距离
经每次探放水证实无水害威胁,方可在允许的安全距离内掘进,在掘进过程中始终保持30m的超前距离,并严格按照《探放水设计及安全技术措施》的规定操作。
四、钻孔设计具体参数
1、掘进工作面钻场探放水计划各施工7个钻孔,分别为1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#,均采用无芯钻进。
2、1#钻孔位于巷道中心线上,2#、3#、4#钻孔位于巷道前进方向左帮,5、6、7#钻孔位于巷道前进方向右帮。
钻孔口间距为600mm。
3、探放水钻孔参数,如表5-7-1所示:
孔号
方位角
倾角
钻孔深度
1#
17º
60.0m
2#
12º
60.2m
3#
7º
4#
2º
5#
22º
6#
27º
7#
32º
因为一采区运输巷是多头分段施工,探水钻孔布置时,1#孔与巷道中心线相吻合,两个相邻钻孔之间夹角5°
,钻孔布置于巷道两侧,倾角与巷道设计坡度
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- 运输 作业 规程