石桥煤矿二带区运输巷掘进作业规程.doc
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石桥煤矿二带区运输巷掘进作业规程.doc
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荣县石桥煤业有限公司
石桥煤矿
掘进工作面作业规程
编号:
掘12号
工作面名称:
二带区运输巷
矿长:
技术负责人:
施工负责人:
编制人:
批准日期:
年月日
执行日期:
年月日
会审意见
会审单位及人员签字:
职务
姓名
时间
生产副矿长
机电副矿长
安全副矿长
通风副矿长
总工程师
矿长
目录
第一章工程概况 1
第一节概述 1
第二节编写依据 1
第二章地面相对位置及地质情况 3
第一节地面相对位置 3
第二节矿井地质 5
第三节地质灾害 8
第三章布置及支护 11
第一节巷道布置 11
第二节巷道支护 122
第四章施工工艺 144
第一节施工方法 148
第二节凿岩方式 144
第三节爆破作业 144
第四节装载与运输 17
第五节管线及轨道敷设 17
第六节设备及工具配备 17
第五章生产系统 18
第一节通风 18
第二节供电 23
第三节综合防尘 23
第四节防灭火 23
第五节安全监控 23
第六节排水 31
第七节运输系统 24
第八节通讯系统 25
第六章劳动组织与主要技术经济指标 26
第一节劳动组织 26
第二节循环作业 26
第三节主要技术经济指标 27
第七章安全技术措施 29
第一节作业前的准备工作及安全知识教育和学习 29
第二节一通三防 39
第三节顶板管理 45
第四节爆破 475
第五节机电 505
第六节顶板 46
第七节爆破 507
第八节矿井涌水管理 50
第九节机电运输管理 50
第十节其它 52
第八章灾害应急措施及避灾路线 54
第一章工程概况
第一节概述
一、巷道名称
本“作业规程”掘进的巷道名称为二采区运输巷。
二、巷道目的及用途
主要用途:
为1202对拉采煤工作面运输、通风、行人等。
三、巷道设计长度及服务年限
二采区运输巷全长290米。
服务年限至该对拉采煤工作面结束(约2年)。
四、预计开、竣工时间
拟定于2013年4月7日开工,预计2013年7月20日竣工。
第二节编写依据
一、四川省人民政府办公厅关于自贡市煤炭资源整合方案的复函
二、自贡市经济委员会关于2009年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复
三、设计说明书
设计说明书名称《荣县石桥煤矿改建初步设计》及《安全专篇》。
四、地质说明书
地质部份摘录2009年四川省地质矿产勘查开发局化探队编《荣县石桥煤矿改建初步设计保有煤炭资源储量核实报告》。
五、《井巷施工手册》
六、《煤矿安全规程》
七、现场考察及矿山实测资料;
第二章地面相对位置及地质情况
第一节地面相对位置
一、概况
荣县石桥煤业有限公司石桥煤矿始建于1992年,先后经过多次改造,矿井采用斜井开拓,主采上元炭煤层,生产规模为9万t/a。
根据四川省人民政府办公厅川办函[2007]11号《关于自贡市煤炭资源整合方案的复函》,荣县石桥煤业有限公司石桥煤矿被列为扩建矿井。
根据四川省国土资源厅批复的矿区范围由6个拐点圈闭,开采标高+670m~+510m,矿区面积2.0393km2,开采划定范围内的上元炭煤层,共获保有资源/储量990kt。
二、交通位置
石桥煤矿位于荣县县城323°方向,直距约13km。
行政区划属自贡市荣县双古镇四合厂村。
矿区中心地理坐标为东经:
104°20′23″、北纬:
9°33′00″。
矿区有0.5km简易公路连接顺(河)至清(白)公路,于来牟镇与内江.乐山(S305线)公路相接,距双古镇10km,距荣县县城30km。
由荣县县城东行35km达自贡市,与内昆铁路相接,交通方便,如图所示:
三、地形地貌
矿山地处四川盆地南部低山丘陵区,属盆地构造剥蚀低山深丘地貌。
地势总体东南高、西北低,地形起伏较大,山顶地形较缓,坡度10°~20°,沟谷两侧地形较陡,坡度达30°~50°,局部形成悬崖峭壁。
矿区内最高点位于矿区东南角烟兜岩正北370m的无名高地,标高+863.6m,最低点位于主井口下方的石桥沟,标高+636m,最大相对高差227.6m,一般高差100~200m。
四、气象
矿区属温湿季风气候,据荣县气象站多年观测资料,年平均气温17.6℃,最高气温达39℃,最低气温-2.7℃。
年均降雨量1012.9mm,降雨量多集中在每年5-9月,占全年降雨量60%以上,霜冻期短,冬季多雾,日照较少。
四、水系
矿区范围北部有顺河由东向西流过,河流蜿蜒曲折,流程长,水量随季节变化。
区内横向冲沟也较发育,多属季节性流水。
地表水汇入顺河,流出矿区。
五、地温
通过矿井下实地调查,目前矿井坑温为16℃~20℃,平均18℃。
区内地温正常,本矿建矿以来尚未出现地热异常现象。
六、地震情况
本区晚近期地壳运动以间歇性大范围抬升为主,属四川盆地弱活动构造区。
据《中国地震动参数区划图》(GBl8306—2001),本区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期值为0.35s,地震基本烈度为VI度,属无震害区。
2008年5月12日,四川省西部汶川发生震级为8级的强烈地震,矿区距震源中心直距较远,虽有强烈震感,但地表山体、房屋、道路和电力设施等没有造成大的破坏,地震影响较小。
第二节矿井地质
一、地层
区内出露地层由老至新为三叠系中统雷口坡组(T2f)、三叠系上统须家河组(T3xj)、第四系(Q)。
现由上而下分述如下:
(一)第四系(Q):
大于4.5m,零星分布于北侧顺河两岸和山麓洼地,为现代河流沉积物(砾、砂、粘土)和残坡积物(碎石、砂、粘土、亚粘土和腐植土等。
(二)三叠系上统须家河组(T3xj):
第五段:
厚20~60m,未见底,上部为灰、深灰色页岩、砂质页岩、粉砂岩;中部为灰白色厚层—块状中粗粒长石石英砂岩,岩屑石英砂岩;下部为灰、灰黑色页岩、砂质页岩、炭质页岩,炭质页岩夹粉砂岩,夹煤线及菱铁矿层。
第四段:
厚60~81m,黄灰、褐灰色厚层—块状长石石英砂岩,长石砂岩,局部夹泥质页岩。
第三段:
厚75~86m,出露于矿区北中、南部山腰,灰绿灰色砂质泥岩、泥岩、粘土岩及页岩互层,含二层煤线,上部为大白炭,下部为小白炭,均为不可采煤层。
第二段:
平均75.15m,主要出露在矿区中北部沟谷中,灰、黄灰色厚层—块状中细粒长石石英砂岩,地貌上常形成陡岩,性硬,抗风能力强,不含煤。
第一段:
厚16.02m出露于矿区外北西角及矿区内中部,灰绿、灰黑色砂质泥岩、泥岩、页岩、底部为角砾岩,上元炭为本矿现开采煤层,下部有下元炭不可采。
(三)三叠系中统雷口坡组(T2f):
出露于矿区外围北东及西北角,灰色薄—层状灰岩,夹灰色泥质灰岩。
二、构造
(一)褶皱
威远背斜轴线沿55°方向穿过矿区中部东兴场逆断层与大垭口逆断层附近,轴部及两翼地层均为须家河组,产状平缓,倾角2°~4°,背斜轴面近于直立,微向北西倾斜,北西翼略缓、南东翼略陡。
(二)断裂
大垭口逆断层(F1)呈北东55°展布,长13.5km,断层面倾向南东,倾角45°~50°,断距40~80m,穿过矿区南部,断于须家河组。
东兴场逆断层(F2)呈北东55°展布,长13.5km,断层面南东倾斜,倾角45°~50°,断距40~80m,进入矿区东部边界仅190m即断层结束,断于须家河组,对矿区内地层(包括煤层)影响较小。
综上所述,石桥煤矿地质构造复杂程度属简单偏中等类型。
三、煤层及煤质
(一)含煤岩及煤层特征
本矿区含煤地层为上三叠统须家河组,其中须家河组第一段为主要含煤段,共含煤三层,小白炭、下元炭煤层不可采,上元炭为现矿山主要开采煤层,煤层特征如下表所示:
煤
层
赋存层位
纯煤厚度(m)
煤层结构
顶底板岩性
稳定性
倾角(°)
备注
纯煤厚度
平均
夹矸层数
夹矸总厚(m)
顶板
底板
上
元
炭
T3xj1
0.35~0.49
0.43
0
1
泥岩
泥岩、砂质泥岩
较稳定
2~5°
近水平极薄煤层
(二)煤质及工业用途
1、物理性质
上元炭煤层为灰黑色,半暗~半亮型煤,具细条带状结构,块状构造,易碎成颗粒状,内生节发育,断口阶梯状,主要由亮煤及暗煤组成。
煤质化验分析结果详见表1—2—3。
类别
项目
上元炭煤层
水分Mt(%)
1.47
挥发分Vdat
25.12
灰分Ad(%)
31.71
全硫Std(%)
0.65
固定炭FCd(%)
41.5
发热量Qnetar(%)
17.45
胶质厚度Y(mm)
13
煤质分类
高灰低硫低热值1/3焦煤
第三节地质灾害
一、瓦斯、煤尘及自燃发火情况
1、瓦斯
根据2009年度自贡市经济委员会关于核准2009年《煤矿瓦斯等级鉴定报告》的通知,矿井瓦斯鉴定结果为低瓦斯矿井,绝对瓦斯涌出量为0.379m3/min,相对瓦斯涌出量为5.67m3/t。
经多年开采情况表明,本矿从未发生过煤与瓦斯突出现象。
2、煤层自燃及煤尘爆炸性
根据四川省煤炭产品质量技术监督检验站2005年8月16日对本矿煤样的鉴结果,上元炭煤层自燃倾向性等级为Ⅲ类,属不易自燃煤层,无煤尘爆炸危险性。
二、地温
区内未发现地温异常,属地温正常区。
三、水文地质情况
区内上元炭煤层赋存于须家河组第一段上部,与第二段长石石英砂岩有相距5~6m的泥岩隔水层阻挡,通过计算导水裂隙带高度,得出第二段长石石英砂岩裂隙含水层为本矿直接充水含水层。
煤层底板雷口坡组项部为一古风化壳,溶洞、溶蚀裂隙较发育,常存有高压自流水。
因须家河组第一段厚度变化较大,局部地段煤可能与雷口坡组直接接触。
因此,该含水层对开采上元炭煤层影响较大,尤其是当底板隔水层安全厚度不足时,影响更为明显。
区内石桥沟及次级沟系水量较小且受季节变化控制,雨季地表水多以坡面水的形式迅速汇集于沟谷中,排入区外顺河,自然排泄条件好,地表水补给地下水的水量有限,对矿井开采影响相对较小。
大垭口逆断层(F1)穿过矿区南部。
沿北东—南西向切穿须家河组,加强了砂岩孔隙裂隙含水岩组及地表水与煤层的水力联系,因断层越层导水性强,可能成为井巷充水的主要因素,对未来开采+510m标高以上煤层,有一定影响。
本矿始建于1992年,1994年正式投产,至今已开采近15年,采空区面积较大(投影面积约0.27km2),主要分布在矿区北西部,可能赋存一定规模积水,对矿山生产具潜在威胁。
根据四川省地质矿产勘查开发局化探队2008年12月提交的《四川省荣县原荣县普查区石桥煤矿煤炭资源/储量核实报告》,预测矿井+510m水平正常涌水量为136m3/d,最大涌水量为194m3/d。
区内含煤岩系由砂岩、粉砂岩及粘土岩、粉砂质粘土岩组成,前者是矿区的主要的含水层和透水层,后者为隔水层,地下水主要为层间裂隙水类型,大气降雨补给。
坑道以滴水为主,平巷有滴水或股流,靠近采空区段为股流,其它地段为滴水;开采工作面为滴水或无水;随季节变化明显。
碎屑岩类裂隙水为矿坑主要充水因素,其次为老采空区积水和层间裂隙水、断裂带水。
综上所述,本矿属以顶板砂岩裂隙含水层充水为主、水文地质条件简单的煤矿床。
第三章布置及支护
第一节巷道布置
本巷道为半煤巷,在主平硐5#测点后,以97o方位,+5‰坡度的沿煤层掘进至预定位置。
巷道平面布置图见下:
第二节巷道支护
一、巷道断面
1、巷道断面形状:
梯形
巷道净断面:
净高2.5m,上宽2.16m,下宽2.6m,净断面积5.952。
2、巷道断面及支护图如下:
3、巷道断面特征表
二、支护方式
1、临时支护
掘进工作面临时支护为无腿棚支护。
无腿棚梁采用9Kg/m的工字钢,并加以圆木接顶,无腿棚支护必须及时跟进碛头,无腿棚间、排距为1m。
2、永久支护
该巷道永久支护为9Kg/m工字钢铁棚支护,采用半圆木背帮、接顶。
第四章施工工艺
第一节施工方法
本巷道采用普通钻爆法施工。
巷道全断面一次起爆,掘进与支护顺序作业。
第二节凿岩方式
本巷道采用7655型浅孔凿岩机湿式凿岩。
第三节爆破作业
1、爆破器材
使用安全等级为三级及以上的煤矿许用乳化炸药,药卷规格为Φ32mm×200mm,重200克,1-5段毫秒延期电雷管引爆,MFB-100型隔爆电容式发爆器起爆。
2、装药结构
全部炮眼采用正向连续柱状装药,装药时要小心将药卷用木制炮棍送到眼底,不得装错雷管段号,不得弄断雷管脚线。
3、爆破说明
(1)采用垂直楔形掏槽,1-4o为掏槽,眼深1.5m,其它1.2m。
(2)采用正向爆破,串联联线方式。
(3)炮眼利用率按90%计算,每循环进度1.0m。
(4)采用全断面一次性起爆,延长炮烟排放时间。
(5)依据现场实际煤岩情况,可以适当调整炮眼位置及装药量,保证巷道成形规整,达到最佳爆破效果。
4、炮眼布置图(三视图1:
50):
5、爆破说明表
炮眼名称
眼号
眼深
炮眼角度
装 药 量
(kg)
雷管
段数
爆破
顺序
水平
倾斜
掏槽眼
1-4
1.4
75
90
0.2×3×4=2.4
1
Ⅰ
辅助眼
5-10
1.2
0.2×3×10=6.0
2
Ⅱ
帮眼
11-18
1.2
0.2×2×8=3.2
3
Ⅲ
顶眼
19-23
1.2
0.2×2×5=2.0
4
Ⅳ
底眼
24-29
1.2
0.2×2×6=2.4
5
Ⅴ
合计
16.0
6、爆破指标及材料消耗:
矿井瓦斯等级
低
火药种类
煤矿许用炸药
掘进断面(m2)
7.56
雷管种类
煤矿许用电雷管
岩石硬度系数
4-6
循环火药消耗量(kg)
16.0
炮眼个数(个)
29
循环雷管消耗量(个)
29
炮眼深度(m)
1.2
炮眼利用率(%)
90
循环进度(m)
1.2
第四节装载与运输
该巷道掘进过程中采用耙砂机装砂,矸石重车装满后采用绞车下放至下车场,再由机车运出地面。
第五节管线及轨道敷设
在掘进施工过程中,敷设的电缆、水管、风筒等要按规定的位置吊挂牢固整齐。
风筒使用直径500mm的软胶风筒,逢环必挂且不得漏风。
风筒距工作面不超过5m,风筒口必须悬挂。
轨道铺设按质量标准施工。
严格按巷道腰线铺设,不按质量标准施工铺设的轨道不准使用。
施工期间临时枕方用木料,轨距600mm,枕距800mm。
其轨枕规格长×宽×高=1200×140×120。
第六节设备及工具配备
设备和工具配备情况表
序号
设备工具名称
型号
单位
数量
备注
合计
使用
备用
1
局部通风机
FBD№5/2×5.5
台
2
1
1
2×5.5kw
2
控制开关
QBZ-60D
台
1
3
馈电开关
DW80-35
台
1
4
综合保护器
ZBM-40
台
1
5
空压机
Y-7/3
台
1
1
6
矿车
0.75m3翻斗式矿车
部
10
8
2
7
煤电钻
台
2
1
1
1.2KW
8
风钻
YT23(7655)
台
3
2
1
第五章生产系统
第一节通风
施工过程中采用压入式通风方式,配备FBD-№5型局部通风机二台(其中一台备用)。
局部通风机安设在主平硐内,距回风口距离不小于10m处,局扇安装采用三专供电和风电、瓦电闭锁装置。
一、掘进工作面风量计算
1、按瓦斯涌出量计算
Q=100×q×k=100×0.379×1.8=68m3/min
式中 Q——掘进工作面所需的风量,m3/min;
100——单位瓦斯涌出量配风量,以回风流中瓦斯浓度不超过1%的换算值;
q——掘进工作面绝对瓦斯涌出量,m3/min,此巷设计预测q值不大于0.379m3/min,本计算取0.379m3/min;
k——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,本计算取1.8。
2、按同时爆炸的炸药量计算
Q=25×A=25×16.0
=400m3/min
式中:
25——每1kg炸药爆炸最少的配风量,m3(min/kg);
A——掘进工作面一次爆破的最大炸药量,本计算取A=16.0Kg。
3、按工作人数计算
Q=4×n×k=4×8×1.2=38.4m3/min
式中:
4——每人每分钟的配风量,m3(人·min)
n——掘进工作面同时工作最多人数,本计算取8。
k——风量备用系数,取1.2。
4、按局部通风机的实际吸风量计算
Q=Qf×I×Kf=170×1×1.2=204m3/min
式中:
Qf——掘进巷道安设的YBT5.2-2型局部通风机额定风量为157~242m3/min,本计算取170m3/min。
I——掘进工作面同时供风的局部通风机数,台,本计算取1台;
Kf——为防止局部通风机供风量不足吸循环风的风量备用系数。
本计算取1.2。
根据以上计算,按局部通风机实际吸风量确定配风量为204m3/min。
二、局部通风机、风筒规格选型
1、局部通风机风量的确定
因采用全断面一次性起爆,故采用延长炮烟排放时间来解决炮烟排放问题。
风量按爆破后排放炮烟时间:
20/T×25A,T取50min计算,20÷50×25×16=160m3/min。
故根据风量计算结果,风量初定为203m3/min,选用YBT5.2-2型局部通风机(5.5×2),能满足所需风量要求。
经计算,在30min左右就能将炮烟排放完,现将炮烟排放时间延长为50min甚至更长时间即可。
Q=Qi/(60×¢c)=160/(60×77%)=3.46m3/s=208m3/min
式中:
Q——局部通风机吸入风量,m3/s,m3/min;
Qi——掘进工作面需要风量,m3/min,按同时爆炸的炸药量计算为160m3/min。
¢c——风筒有效风量率,%,本计算取¢c=77%。
2、根据局部通风机吸风量为204m3/min,选用YBT5.2-2型局部通风机(5.5×2)能够达到要求。
3、风筒采用抗静电、阻燃风筒。
掘进工作面风筒直径为¢500mm。
三、掘进工作面风量验算
1、按风速验算
(1)按最低风速验算,巷道掘进最低风量为:
Q≥q·S净=9×5.95=54m3/min
式中:
q——按巷道掘进工作面最低风速的换算系数,取q=9;
S净——掘进巷道净断面积,m2。
取5.95m2。
(2)按最高风速验算,巷道掘进最高风量为:
Q≤240×S净=240×5.95=1482m3/min
式中:
240——换算系数。
2、按掘进工作面温度和炸药消耗量验算
经查表,温度为20°,炸药同时爆炸量小于6kg时,风量为150m3/min。
3、按有害气体浓度验算
回风流中瓦斯或二氧化碳浓度不得超过1%,即
P瓦/Q≤1%即Q≥P瓦/1%=0.379/0.01=37.9m3/min
式中:
P瓦——掘进工作面瓦斯绝对涌出量m3/min。
YBT5.5型局部通风机(5.5KW)需要风量204m3/min,能满足以上各项条件。
四、局部通风机的安装地点及管理规定和安全措施
1)风机安设于主平硐内距回风口大于10m处,不影响行人,保证风机不抽循环风,风机必须上架。
2)必须设专人管理局部通风机,严禁任何单位、个人私自停、开风机。
3)风机实行挂牌管理,牌板吊挂在风机安设处上方,并与风机平行吊挂。
4)每月定期检查检修局部通风机,严格执行停电停风审批制度。
必须保证风机连续运转,杜绝无计划停电停风现象。
5)严格按质量标准化要求延设风筒,采用Ф500mm风筒,风筒吊挂要平、稳、直,逢环必挂,拐弯处上弯头。
风筒接头必须实行双反边,风筒破损、漏风要及时修补更换。
工作面应保有1-2节备用风筒,由瓦斯检查员延设。
6)因检修、停电等特殊原因停风时必须立即撤出工作面所有人员,并切断电源,设置栅栏和警标。
7)风筒末端距碛头不大于5m。
8)未经通风管理人员允许,不得擅自挪移风机和断开风筒。
9)局部通风机必须使用专用电源,实行风电、瓦斯电闭锁。
10)施工中,应随时注意防止炮崩、挤压和压埋风筒的现象发生。
11)坚持“五、十”测风制度,及时掌握工作面的通风风量情况,当风量较小时,测风人员要立即查明原因,并进行处理。
五、掘进通风示意图
第二节供电
主电源接自双古变电站10kv母线接至煤矿地面变电站,本矿双回路已形成。
主平硐中央变电所工作面供电从煤矿地面变电站经变压成660V输送至主平硐井口总开关,后送入工作面。
第三节综合防尘
防尘水源:
施工中用水去取地面的消防水池,由2吋铁管和4分胶管送到掘进工作面,每100m安设一个三通,工作面外设两道喷雾。
使用水炮泥放炮、爆破喷雾、装岩洒水、冲洗巷壁、净化风流等综合防尘措施。
第四节防灭火
该工程防火的重点是电气设备、机械磨擦和人为火灾。
在井口外和各巷道中部储备砂子可供直接灭火,防火水源来自施工供水管路。
第五节安全监控
一、便携式甲烷报警仪的配备和使用
矿井管理人员、工程技术人员、爆破工、班组长和井下流动电钳工等下井时要携带甲烷报警仪,对所经过的路线和地点进行瓦斯监测。
放炮员每次放炮要进行“一炮三检”工作,并做好记录;班组长应把甲烷报警仪悬挂在掘进工作面5m范围内无风筒一侧,随时对工作面的瓦斯进行监测;电钳工在检修地点附近20m范围内检查瓦斯浓度,有报警信号时必须停止作业,进行处理。
二、瓦斯传感器的配备和使用
掘进工作面及回风各安设一瓦斯传感器,通过监控分站与矿井安全监控系统相连。
(详见监控系统图)
按照《煤矿安全规程》的规定,瓦斯报警浓度大于或等于1%,断电浓度设在小于或等于1.5%,复电浓度小于1%,断电范围为掘进工作面内的电气设备。
瓦斯传感器,瓦斯检测设备每7d要用校正气样和空气样调校1次,并对其超限功能进行测试。
便携式瓦斯报警仪或便携式光学瓦斯检测仪与瓦斯传感器检测的瓦斯浓度数据,每天要进行对照,如两者检测的数据误差大于允许误差值时,先以检测读数的大值为依据进行瓦斯管理,然后在8h内完成两种设备的
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