硐室设计.docx
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硐室设计
第1章概况
第1节概述
一、工程名称
和善煤矿6#煤煤仓。
二、施工目的及用途
为行人进风斜井6#煤措施煤库,主要担负6-1采区巷道施工期间矸石的转载和运输任务。
三、设计长度及服务年限
(一)设计长度:
设计垂深35.307m。
(二)服务年限:
同6-1采区巷道施工年限一致。
四、预计开工时间
本工程预计2013年4月份开工。
第2节编写依据
一、《HS2-3号钻孔测井曲线柱状图》
二、《简明建井工程手册》
三、《煤矿安全规程》2011版
四、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》(MT5009-94);
五、《煤矿井巷工程施工规范》(GB50511-2010);
六、《煤矿井巷工程质量验收规范》(GB50213-2010);
第二章地质说明书
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
一、地面相对位置
该煤仓位于井田北面矿界旁(松罗大断层)、行人进风斜井工业广场西侧,西面与南面为本矿待采区,东面为本矿新建主斜井。
对应地面无村庄、建筑物,东位于庙疙瘩山一带,西有部分农田及沟渠。
二、邻近采区开采情况
6-1采区井底车场围岩相对稳定,根据矿方提供资料分析,该地区周围无采区及老空区。
第二节煤(岩)石赋存特征
根据矿方提供的地质水文资料判断,主要以泥岩、煤、砂岩为主:
泥岩:
灰黑色,致密,性脆。
遇水易泥化,易发生底鼓现象,但隔水性能好,较易管理,属中等稳定。
6#煤:
黑色,强玻璃光泽,断口阶梯状,裂隙较发育,条带状结构,厚1.6-1.73m,黑色、灰色,致密,性脆,厚层状,浅部地带具有裂隙。
砂岩:
灰色,石英为主,分选总等,次圆状。
具孔隙式胶结。
半坚硬。
第三节地质构造
根据附近钻孔资料及行人进风斜井一号交岔点实际揭露情况,该工作面地质构造较简单,无褶曲,新掘巷道无陷落柱构造采空区等,总体属地质构造简单类型。
第四节水文地质
施工区域内主要以岩石裂隙水为主,涌水量预计小于1m3/h。
巷道区域内无相邻老巷、老空积水。
第三章煤仓布置及支护形式
第一节煤仓布置
6#煤煤仓上口中心位于6#煤井底车场里程134.998m处,下口中心位于行人进风斜井里程464.071m处,设计垂深35.307m,倾角为90°。
第二节支护形式
一、临时支护
上锁口在掘进完成后采用锚网喷临时支护,喷厚70mm,强度为C20,仓身在掘进完成后采用浇筑50mm厚的混凝土进行临时支护,下锁口在掘进完成后采用采用锚网喷临时支护,喷厚70mm,强度为C20。
2、永久支护
煤仓上锁口浇筑230mm厚的混凝土作为永久支护,煤仓下锁口浇筑280mm厚的混凝土作为永久支护,煤仓仓身先采用挂网支护,锚杆选用φ20×1800mm的锚杆,锚杆间排距为800×800,锚网选用点焊网,点焊网的规格为2000×1000mm,网格为100×100mm,采用搭接的方式进行连接,搭接规格为100mm然后再喷100mm厚的混凝土作为永久支护的一部分,。
3、锚杆挂网安装施工工艺及要求
爆破完敲帮结束后进行锚杆、金属网永久支护。
具体要求如下:
1.定锚杆眼位
检查煤仓规格尺寸是否符合设计要求,先处理完不合格部位后,按锚杆布置要求定锚杆眼位,并用粉笔做好标记。
2.打锚杆眼
按照设计锚杆眼深度、角度,顶部用锚杆钻机打眼;
3.清理眼孔
安装锚杆前将眼孔内煤岩粉清理干净(用钻杆来回抽动清眼),确保锚固剂与锚杆眼孔壁良好接触。
4.锚杆安装
安装前的检查工作:
(1)检查锚杆的规格尺寸是否符合设计要求:
锚杆是否合格,杆体有无氧化生锈现象,若有必须擦刷干净;锚固剂有无过期结块变质,包装袋有无破裂损坏,影响正常使用,必须及时更换。
(2)检查锚杆眼的眼位、角度、深度是否符合设计要求(用待安装锚杆伸入锚杆眼孔检查),若不合格必须重新打眼。
第四章施工工艺
第一节施工方法
本规程施工的煤仓采用钻爆法进行掘进。
第二节凿岩方式
一、钻眼机具
上锁口采用YTP—26型风动凿岩机配φ22×1700钢钎,采用φ38mm一字型合金钢钎钻头打眼;仓身采用YTP—26型风动凿岩机配φ22×2700钢钎,采用φ38mm一字型合金钢钎钻头打眼;下锁口采用YTP—26型风动凿岩机配φ22×2200钢钎,采用φ38mm一字型合金钢钎钻头打眼,风源来自地面的压风机房,风动凿岩机的钻速为3m/h,共十台凿岩机。
二、钻眼操作
(一)准备工作
1.安全检查
为了安全,钻眼前要检查凿岩机、气腿并上足润滑油,备齐钎子和钎头,并检查钎子中心孔是否通气,检查压风管、水管是否有漏损现象,水压、风压是否满足要求等。
2.凿岩机及管线布置
①凿岩机布置
每隔5.0m2工作面布置一台凿岩机。
②凿岩机管线布置
为了避免风管、水管相互纠缠,采用两路风管、水管供风和供水。
(二)钻眼
⒈定眼
风动凿岩机司机要将凿岩机放在指定位置,把钎头放到眼位上。
⒉开眼
先慢速运转,钻进一定距离后,再正常钻眼。
⒊钻眼
一手扶把柄,一手根据钻进情况调节操纵阀,匀速钻进。
⒋停钻
将钻杆从眼孔中缓慢拔出,先关风,再关水。
⒌具体要求
①操作工衣袖、衣襟要扎好,防止卷入钻杆伤人;
②开钻时:
先给水后给风。
停钻时:
先关风后关水;
(三)收尾工作
⒈检查炮眼质量,不合格重打。
⒉收拾钻具,放到指定地点。
⒊撤人装药。
三、钻眼安全措施
(一)打眼前的准备:
⒈准备七台气腿式凿岩机,六台供正常使用,另一台以备不时之需。
⒉检查风钻和气腿,打眼前钻工要根据上一个循环风钻运转情况来检查风钻和气腿,检查风钻、电缆有无漏电现象,发现问题及时处理。
⒊检查钎杆和钎头,检查钎头是否锋利,排水口是否畅通,检查钎杆是否直,没有弯曲现象,中心孔是否通气。
⒋检查钎杆和钎头连接是否完好。
⒌检查钎尾和钎肩,检查钎尾插入机体的长度是否合适,并检查钎卡能否卡住钎杆不致从钎尾套中脱落。
⒍检查风压、水压、油量是否充足。
⒎检查风管、水管是否有漏损现象。
(二)打眼:
⒈打眼时,打眼工应该衣帽整齐,特别是袖口、扣子应该扎好,衣服要束紧,避免缠在钻杆上,造成意外伤人;
开钻时,先通水再通风,钎杆推进要均匀,开水要适量,不准忽大忽小;
打眼时,司机要一手扶风钻把手,一手根据钻进情况,调节操纵阀和钻架调节阀;
打眼时,风钻必须与钻杆保持在一条直线上,防止断钎、夹钎及掉钻头。
(三)组织收尾工作:
⒈风钻停机后,先断风再断水。
⒉钻眼完成后,应将钻眼工具清洗干净,并撤出工作面,放在安全区。
⒊将风管、水管阀门关闭,摆放整齐,便于下次使用。
⒋将钻杆从钻机上拔出,把钻机、钻杆放在安全区,将电缆盘放好。
第三节爆破作业
一、爆破器材
上锁口:
(一)炸药:
T100水胶炸药,药卷直径φ32mm,辅助眼装药系数0.6,每个辅助眼装两卷药,每卷长500mm,每卷重450g,每个周边眼装240g的药,装药集中度为300g/m,周边眼装药系数为0.5,周边眼药卷长300mm,每个炮眼装两卷药;
(二)雷管:
毫秒延期电雷管Ⅰ—Ⅳ;
(三)封孔材料:
黄泥;
(四)装药结构:
正向不耦合装药。
(五)凿岩机:
YTP—26型风动凿岩机配φ22×1700钢钎,采用φ38mm一字型合金钢钎钻头。
仓身:
(一)炸药:
T100水胶炸药,药卷直径φ32mm,辅助眼装药系数0.5,每个辅助眼装三卷药,每卷长500mm,每卷重450g。
每个周边眼装450g,每卷长500mm,每个炮眼装三卷药;
(二)雷管:
毫秒延期电雷管Ⅰ—Ⅳ;
(三)封孔材料:
黄泥;
(四)装药结构:
正向不耦合装药。
(五)凿岩机:
YTP—26型风动凿岩机配φ22×2700钢钎,采用φ38mm一字型合金钢钎钻头。
下锁口:
(一)炸药:
采用T100水胶炸药,药卷直径φ32mm,辅助眼装药系数0.5,每个辅助眼装两卷药,每卷长500mm,每卷重450g,每个周边眼装300g,每卷长250mm,每个炮眼装两卷药;
(二)雷管:
毫秒延期电雷管Ⅰ—Ⅳ;
(三)封孔材料:
黄泥;
(四)装药结构:
正向不耦合装药。
(五)凿岩机:
YTP—26型风动凿岩机配φ22×2200钢钎,采用φ38mm一字型合金钢钎钻头
二.爆破参数
参数计算见表4-1
表4-1爆破炮眼布置参数表
名称
眼数
深度/m
眼径/mm
装药系数
药卷个数
封泥长度/m
药卷长/mm
辅助眼Ⅰ
7
1.7
38
0.6
14
0.7
500
辅助眼Ⅱ
13
1.7
38
0.6
26
0.7
500
辅助眼Ⅲ
19
1.7
38
0.6
38
0.7
500
周边眼
35
1.7
38
0.5
70
0.9
300
附:
爆破三表一图
表4-2爆破原始条件表
序号
名称
单位
数量
备注
1
上锁口内直径
m
6.0
2
上锁口外直径
m
6.6
3
上锁口掘进断面积
m2
32.62
4
岩石坚固性
f
4-6
5
井筒涌水量
m3/h
/
6
雷管
发
74
7
炸药
Kg/卷
43.5
8
瓦斯情况
/
/
表4-3爆破参数表
圈别
眼号
眼数/个
圈
径/m
炮眼倾角/(°)
炮眼深度/m
炮眼位置/mm
装药量
充填长度/m
起爆时序
连线方式
备注
每个炮眼
每圈总长
眼
间
距
眼
圈
距
装药
系数
每眼
数
个
每眼质量/kg
起
爆
顺
序
间
隔
时
间
/ms
雷
管
段别
1
1~7
7
1.9
90
1.7
5.9
800
750
0.6
2
0.9
0.7
Ⅰ
25
1
闭合并联反向
2
8~20
13
3.4
90
1.7
10.7
2
0.9
0.7
Ⅱ
2
3
21~39
19
4.9
90
1.7
15.4
2
0.9
0.7
Ⅲ
3
4
40~74
35
6.4
85
1.7
20.1
570
0.5
2
0.9
0.9
Ⅳ
4
表4-4预期爆破效果表
序号
爆破指标
单位
数量
备注
1
炮眼利用率
%
90.00
2
每循环井筒进尺
m
1.5
3
每循环爆破实体矸石量
m3
55.45
4
每循环炸药消耗量
kg
43.5
5
单位原岩炸药消耗量
kg/m3
0.78
6
每米炸药消耗量
kg/m
25.59
7
每循环雷管消耗量
个
74
8
单位原岩雷管消耗量
个/m3
1.33
9
每米雷管消耗量
个/m
43.53
仓身
参数计算见表4-1
表4-1爆破炮眼布置参数表
名称
眼数
深度/m
眼径/mm
装药系数
药卷个数
封泥长度/m
药卷长度/mm
辅助眼Ⅰ
7
2.7
38
0.5
14
1.2
500
辅助眼Ⅱ
12
2.7
38
0.5
24
1.2
500
辅助眼Ⅲ
18
2.7
38
0.5
36
1.2
500
周边眼
34
2.7
38
0.5
68
1.2
500
附:
爆破三表一图
表4-2爆破原始条件表
序号
名称
单位
数量
备注
1
仓身内直径
m
6.0
2
仓身外直径
m
6.3
3
仓身掘进断面积
m2
29.6
4
岩石坚固性
f
4-6
5
井筒涌水量
m3/h
/
6
雷管
发
71
7
炸药
Kg/卷
39.6
8
瓦斯情况
/
/
表4-3爆破参数表
圈
别
眼
号
眼
数
/
个
圈径
/m
炮眼倾角/(°)
炮眼深度/m
炮眼位置/mm
装药量
充
填
长
度
/m
起爆时序
连线方式
备注
每个炮眼
每圈总长
眼
间
距
眼
圈距
装药系数
每眼卷数/个
每眼
质量
/kg
起
爆
顺
序
间
隔
时间ms
雷
管
段
别
1
1~7
7
1.7
90
2.7
5.3
800
700
0.5
3
0.9
1.2
Ⅰ
25
1
闭合反向并联
2
8~19
12
3.1
90
2.7
9.7
700
0.9
Ⅱ
2
3
20~37
18
4.5
90
2.7
14.1
750
0.9
Ⅲ
3
4
38~71
34
6.1
85
2.7
19.2
570
750
0.45
Ⅳ
4
表1-4预期爆破效果表
序号
爆破指标
单位
数量
备注
1
炮眼利用率
%
90.00
2
每循环井筒进尺
m
2.5
3
每循环爆破实体矸石量
m3
79.92
4
每循环炸药消耗量
kg
39.6
5
单位原岩炸药消耗量
kg/m3
0.49
6
每米炸药消耗量
kg/m
14.7
7
每循环雷管消耗量
个
71
8
单位原岩雷管消耗量
个/m3
0.89
9
每米雷管消耗量
个/m
26.3
下锁口
参数计算见表4-1
表4-1爆破炮眼布置参数表
名称
眼数
深度/m
眼径/mm
装药系数
药卷个数
封泥长度/m
药卷长度/mm
辅助眼Ⅰ
7
2.2
38
0.5
14
1.0
500
辅助眼Ⅱ
13
2.2
38
0.5
26
1.0
500
辅助眼Ⅲ
20
2.2
38
0.5
40
1.0
500
周边眼
36
2.2
38
0.5
72
1.0
250
附:
爆破三表一图
表4-2爆破原始条件表
序号
名称
单位
数量
备注
1
下锁口内直径
m
6.0
2
下锁口外直径
m
6.7
3
下锁口掘进断面积
m2
33.7
4
岩石坚固性
f
4-6
5
井筒涌水量
m3/h
/
6
雷管
发
76
7
炸药
Kg/卷
46.8
8
瓦斯情况
/
/
表4-3爆破参数表
圈
别
眼
号
眼
数
/
个
圈
径/m
炮眼倾角/(°)
炮眼深度/m
炮眼位置/mm
装药量
充
填
长
度
/m
起爆时序
连线方式
备
注
每个炮眼
每圈总长
眼
间
距
眼
圈
距
装药
系数
每眼卷数/个
每眼
质量
/kg
起
爆
顺
序
间
隔
时
间
/ms
雷
管
段
别
1
1~7
7
1.8
90
2.2
5.7
800
800
0.5
2
0.9
1.0
Ⅰ
25
1
闭合反向并联
2
8~20
13
3.4
90
2.2
10.7
0.9
Ⅱ
2
3
21~40
20
5.0
90
2.2
15.7
0.9
Ⅲ
3
4
41~76
36
6.5
85
2.2
20.4
570
750
0.3
Ⅳ
4
表4-4预期爆破效果表
序号
爆破指标
单位
数量
备注
1
炮眼利用率
%
90.00
2
每循环井筒进尺
m
2.0
3
每循环爆破实体矸石量
m3
74.14
4
每循环炸药消耗量
kg
46.8
5
单位原岩炸药消耗量
kg/m3
0.63
6
每米炸药消耗量
kg/m
21.3
7
每循环雷管消耗量
个
76
8
单位原岩雷管消耗量
个/m3
1.03
9
每米雷管消耗量
个/m
34.55
三、爆破安全措施
(一)爆破人员职责:
1.所有爆破人员,包括爆破、送药、装药人员,必须熟悉爆破材料性能和本规程规定。
2.各班班长是本班火工品管理的第一责任人,对当班的火工品管理工作负全面责任。
班长在爆破作业中的职责:
(1)主持制定爆破工程的全面工作计划,并负责实施;
(2)组织爆破作业、爆破安全的培训工作和审查爆破作业人员的资质;
(3)监督爆破作业人员执行安全规章制度;
(4)负责按要求设置及撤出警戒;
(5)负责爆破前人数的清点;
(6)负责“一炮三检”工作;
(7)发布爆破命令;
3.爆破工在爆破作业中的职责:
(1)保管领取的爆破器材,不应遗失或转交他人,不应擅自销毁和挪为他用;
(2)按照爆破指令单和爆破设计规定进行爆破作业;
(3)遵照本规程和安全操作细则;
(4)爆破后检查工作面,发现盲炮和其他不安全因素应及时上报并处理;
(5)爆破结束后,将剩余的爆破器材如数交回爆破器材库;
(二)装配起爆药卷:
1.装配引药必须在顶板完整、支架完好、避开电气设备和金属导电物体的爆破地点附近进行。
严禁坐在爆破材料箱上做引药。
引药的数量以当时当地需要量为限;
2.做引药时必须防止电雷管受震动、冲击、折断脚线和损坏脚线绝缘层;
3.电雷管必须从药卷非聚能穴端插入,严禁用电雷管代替竹、木棍扎孔。
电雷管必须全部插入药卷内。
严禁将电雷管斜插在药卷中部或捆在药卷上;
4.电雷管插入药卷后,必须用脚线将药卷缠住,以便把电雷管固定在药卷内,还必须将脚线扭结短路;
5.从成束的电雷管中抽出单个电雷管时,不得手拉脚线硬曳管体,也不得手拉管体硬曳脚线,应将成束电雷管顺好,拉住前端脚线将电雷管抽出。
抽出单个电雷管后,必须将其脚线末端扭结成短路。
(三)“一炮三检”及“三人连锁放炮制”
“一炮三检”是指在装药前、爆破前、爆破后检查爆破地点附近20m范围内的瓦斯浓度,超过1%时严禁装药爆破。
“三人连锁放炮制”是指爆破工、班组长、瓦检员三人必须同时自始至终参加爆破工作的全过程,执行换牌制。
(四)爆破:
1.装药前必须用压风吹眼,把眼内的岩粉、水等彻底吹出,吹眼时眼孔方向禁止有人;严禁放明炮、糊炮。
2.使用水炮泥、黄泥封孔,炮眼深度及封泥长度必须符合下列要求:
(1)炮眼深度小于0.6m时,不得装药、爆破;在特殊条件下,如挖底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时,必须制定安全措施,炮眼深度可以小于0.6m,但必须封满炮泥;
(2)深度为0.6m—1.0m时,封泥长度不得小于炮眼深度的二分之一;
(3)眼深度超过1.0m时,封泥长度不得小于0.5m;
(4)炮眼深度超过2.5m时,封泥长度不得小于1.0m;
(5)光面爆破时,周边光爆炮眼应用炮泥封实,且封泥长度不得小于0.3m;
(6)工作面有2个以上自由面时,在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m,在岩层中最小抵抗线不得小于0.3m。
浅眼爆破大岩块时,最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m;
3.爆破后至少等15min待炮烟完全吹散,警戒人员有布置警戒的班长亲自撤除后,爆破工和班长、瓦检员必须巡视爆破地点,检查顶板、通风、拒爆、残爆等情况,如有危险情况必须立即处理。
爆破工必须确认当班有无拒爆炮眼及残爆现象的发生。
4.当班的装药炮眼必须当班起爆完毕,否则,爆破工必须在现场向下班爆破工交代清楚情况。
5.通电以后发生拒爆时,爆破工必须先取下发爆器钥匙,并将爆破母线从发爆器上摘下,扭结成短路,至少再等15min后,方可沿线检查,找出拒爆原因。
(五)浅眼爆破要求:
1.炮眼深度小于0.6m,属于浅眼爆破;
2.每孔装药量不得超过150g;
3.炮眼必须封满炮泥,且封泥长度不得小于0.3m;
4.爆破前必须在爆破地点附近洒水降尘并检查瓦斯浓度,瓦斯浓度达到1%时,不准爆破;
5.检查并加固爆破地点附近支架;
6.采取有效措施,保护好风、水管路,电气设备及其他设施,以防崩坏;
7.爆破时,必须布置好警戒并有值班长在现场指挥。
四、爆破事故的预防及处理:
㈠.早爆:
1.事故表现:
在爆破材料的运送,起爆药卷加工及装药连线过程中,突然发生爆炸。
2.主要原因:
(1)杂散电流的影响。
杂散电流是指来自电爆网络之外的电流,主要产生于井下架线电机车、动力或照明电漏电以及化学漏电,当杂散电流通过金属管路、潮湿的煤、岩壁导入雷管时,就可能引起早爆。
如在装配起爆药卷时,作业人员把成束的雷管脚线搭在风、水管路上抽取电雷管,就可能导致早爆的发生;
(2)静电的影响。
接触爆破材料的人员穿化纤衣服、机械的摩擦等都会产生静电。
静电电压有时很高,甚至会产生电火花。
当静电通过电雷管脚线向大地放电,就可能引起雷管爆炸;
(3)雷管脚线或爆破母线与动力或照明交流电源一相接触,另一相接地;
(4)雷管脚线或破母线与漏电电缆相接触;
(5)雷管受到煤、岩或硬质器材的意外撞击。
3.预防措施:
(1)加强杂散电流的检查,作业人员应站在绝缘胶垫上进行装配起爆药卷和联线工作。
(2)在杂散电流大的地点作业时,要严防雷管脚线和爆破母线的裸露部分与导轨、管路、潮湿的煤岩壁、机电运输设备等接触;加强爆破母线的检查,发现破损的地方及时修补,脚线的接头应悬空,爆破母线的一端随时短路扭结
(3)加强井下机电设备和电缆的维护和检修。
(4)接触爆破材料的人员严禁穿化纤衣服,必须穿棉布衣服。
爆破材料要装在规定的容器内。
(5)存放爆破材料或装配起爆药卷的地点,必须顶板完整、安全可靠。
严禁乱扔雷管、炸药。
(6)有条件时应优先采用安全性高的电磁雷管。
㈡.拒爆:
1.事故表现:
(1)爆破后,工作面没有响声;
(2)爆破后,工作面矸石偏于一侧;
(3)抓岩过程中发现未爆雷管和药卷。
2.主要原因:
(1)炸药变质;
(2)雷管电阻丝折断;雷管变质或雷管制造质量差;
(3)装药、装炮泥未按规定进行操作,雷管脚线折断或绝缘不良,造成不通电或电流短路;
(4)联接的雷管数超过发爆器的起爆数;
(5)发爆的电流小或有故障,不能引发电雷管;
(6)混用了不同规格、不同厂家、不同材质的雷管;
(7)发爆器与放炮母线、母线与脚线、脚线与脚线间联接不实,有短路;或与水、金属、岩石等导体、非导体接触,造成断路、短路;或阻力大,电流不能正常通过,不易起爆;或联线时漏联、误接,使网路中无电流或电流太小,电雷管不能起爆。
3.预防方法:
(1)不领取变质炸药和不合格雷管;l
(2)按规程规定装药。
装药时用木或竹质炮棍轻轻将药推入孔中,防止损坏或折断雷管脚线;
(3)选用能力足够的发爆器并保持其完好;领取发爆器时认真检查其性能,随班领取,防止碰撞、摔打,及时更换电池,严禁用接线柱短路打火花的方式检查残余电流;发爆器的起爆能力要略大于一次放炮的个数;
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