东回风下山掘进作业要求炮掘doc.docx
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东回风下山掘进作业要求炮掘doc
山西通洲集团晋杨煤业有限公司东回风下山开拓作业规程
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称
本《作业规程》掘进的巷道为东回风下山。
二、掘进目的及巷道用途
服务于东采区,作为东采区的回风巷。
三、巷道设计长度及服务年限
巷道设计长度:
343m,服务年限:
永久
四、预计开、竣工时间
根据矿井生产接续安排本掘进工作面自2012年2月份开工,预计2012年12月份竣工。
第二节编写依据
一、采区设计
采区设计主要根据矿井初步设计进行编制,初步设计的批准时间为:
2011年。
二、地质说明书及批准时间
地质说明书根据矿井地质报告编写,地质报告批准时间为:
2010年。
三、矿压观测资料
根据附近已掘巷道的矿压观测资料表明,巷道施工范围内,地压显现较弱,但断层附近围岩应力集中,但对生产构不成太大威胁。
第二章地面相对位置及水文地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
-1-
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地面相对位置及邻近采区开采情况表(表2-1)
水平、采区
东下山
工作面名称
东回风下山
地面标高(m)
1270
井下标高(m)
1110
地面的相对位
属山区林地带,无其它地面建筑。
置及建筑物
井下位置及掘
进地面设施的
无影响
影响
邻近采区开采
本巷道位于井田中心东部,
为开拓巷道,巷道北面布置为
2105工作面,
情况
南部为东采区轨道巷。
走向北东倾向南东长度343m
第二节煤(岩)层赋存特征
一、煤(岩)层产状、厚度、结构、坚固性系数、层间距
巷道正常沿2#煤破顶掘进,该区域内2#煤层走向北东,平均厚度0.8米,煤层厚
度基本稳定,中间夹一层厚为0.2-0.3m的炭质页岩,煤岩成分以半亮煤为主,硬度
系数f=2~3,煤层倾角6°-10°;直接顶为泥岩粉砂岩,厚度基本为2-3m,性脆致
密,水平层理发育,破碎易冒落;其上为直接顶,粗、细砂岩,岩质坚硬不易跨落;
底板为泥岩、粉砂岩,质性较软。
(附图一:
地质柱状图)
二、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数
33
煤层瓦斯绝对涌出量:
3.0m/min,相对瓦斯涌出量为12.37m/t,属高瓦斯矿
井,煤层自燃倾向性为II级,属不易自燃煤层,无煤尘爆炸危险,无瓦斯突出趋势。
第三节地质构造
2#煤层为单斜构造,倾向北东,倾角6°-10°断层不发育,工作面中无岩浆倾入
等特殊地质构造现象。
根据地质报告显示,该工作面掘进时可能会揭露大小不等的断
层,影响正常的掘进作业,需根据实际地质条件,制定专项措施组织施工。
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第四节水文地质
巷道通过范围内,水文地质条件较为简单,会伴随有季节性裂隙水出现,但无大
的水患影响,不会影响巷道的正常施工。
第三章巷道支护及支护说明
第一节巷道布置
掘进东回风下山,在距四贯口2m处按计划方位90°(磁)向东掘进,该巷道沿
煤层破顶掘进,巷道类型为半煤岩巷道,巷道形状为拱形,规格:
4000mm×3300mm,
净断面为13.3m2,每隔50m掘一躲避硐,规格为2000mm×2000mm。
第二节支护设计
1、临时支护
采用锚杆挂网临时支护,爆破后及时用专用工具找清迎头悬矸危岩,然后打注锚
杆挂金属网作为临时支护。
锚杆选用Φ18mm,长2000mm左旋高强螺纹钢锚杆,间排
距800mm布置,每排11根,。
锚杆金属网临时支护段长不超过10m,成巷后浆体总厚度不小于150mm,两侧墙体
落后于顶部支护不大于10m。
2、支护参数
锚杆:
Φ18×2000mm左旋高强螺纹钢锚杆;
锚固剂:
K2335或K2360;
锚杆间距及布置:
锚杆间排距为800mm;
锚固力:
70KN(20Mpa);
金属网:
Φ6.5mm冷拔丝网,网格规格为100mm×100mm,幅面尺寸900mm×1900mm;
锚索:
Φ15.24×6000mm;
锚索间距及布置:
间距5000mm,顶部布置形式每排一根;
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锚索预紧力:
不小于110KN;锚固力不小于200KN(40Mpa),
喷射混凝土:
混凝土C25、厚度150mm。
附支护断面图。
3、支护材料
(1)锚杆及锚固剂:
锚杆选用左旋高强螺纹钢锚杆,直径18mm,长度2000mm,每根锚杆使用1卷
K2335型和1卷K2360树脂锚固剂,托盘为正方形,规格(长×宽)为150mm×150mm,
厚度10mm。
每根锚杆锚固力不小于70kN,螺丝扭矩≥100N?
m。
锚杆间排距为800mm×800mm;
锚杆每周为11根。
锚杆使用锚杆机打注,钻头使用30mm双齿钻头。
(2)金属网:
金属网采用φ60mm.冷拔丝制作,网格规格为100mm×100mm,网片的规格为:
长×宽=1700mm×900mm,网片搭接不小于100mm,网片采用18#邦丝绑扎,绑扎间距
不大于200mm。
金属网由正顶开始向两帮铺设,锚杆外露部分穿过金属网,然后用锚
杆托盘将金属网用配套螺丝紧固好。
巷道两帮墙最后一块金属网可以根据实际情况裁
剪。
(4)锚索:
采用Φ15.24×6000mm小直径钢绞线锚索,配套Km--15锁具,每根锚索使用2
卷K2360和1卷K2335锚固剂,锚索托盘规格300×300×10mm锚杆托盘。
(5)喷浆材料:
喷浆必须采用标号425号水泥,砂采用中砂,石渣规格5mm。
浆料配比为水泥:
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砂:
石渣=1:
2:
2.5,浆体强度≥C25,另加入水泥用量的3-5%速凝剂,速凝剂和骨
料必须搅拌均匀,淋水较大的区域可酌情加大速凝剂的掺入量。
4、锚杆(锚索)安装工艺
(1)打锚杆(锚索)眼
爆破后先进行找掉,迎头高度达到2.5m时找掉后先在顶部每排打注7根锚杆,
迎头高度达不到2.5m时,应先行出矸,巷道高度达到2.5m高后,再打注顶部锚杆。
然后
出矸、补齐剩余部分锚杆。
打掘进眼时,锚杆距迎头不超过0.9米,响炮后锚杆距迎头不超过3米。
打锚杆眼前,首先严格按照中、腰线检查巷道断面规格,不符合施工设计要求时
必须先进行处理,打锚杆眼前,要按照由下向上先找出一条安全通路,然后由上向下,
先顶后帮的顺序找掉活矸危岩,确认安全后方可作业。
锚杆眼位置要准确,眼位实际
操作允许误差±100mm,眼向误差不得大于15°(锚杆角度≥75)°,锚杆应垂直岩层层
理打注,岩层层理不明显时,垂直巷道轮廓打入,锚杆眼深度为1.95m。
(2)安装锚杆
安装前应将眼孔内的积水、岩粉吹洗干净,然后把锚固剂按规定数量送入眼底,
随后将锚杆插入锚杆眼内,使锚杆顶住锚固剂,使用锚杆机或风动扳手旋转锚杆搅拌
锚固剂,搅拌20-35秒顶到设计位置后,如果锚杆已达到设计深度要求,要继续搅拌到
规定时间,然后停止锚杆转动将锚杆机或风动扳手与锚杆分离,然后在外端铺设好金
属网及梯子梁并套上托盘和螺母,锚杆打注完后要等5分钟,螺母再上紧。
(2)安装锚索
安装前应将眼孔内岩粉洗干净,然后把锚固剂按规定数量送入眼底,随后将锚索
插入锚索眼内,使锚索顶住锚固剂,使用锚杆机专用接头旋转锚索搅拌锚固剂,顶到
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设计位置后,然后停止锚杆钻机转动,将锚杆机与锚索分离,锚索打注完后要等5
分钟,在进行张拉。
5、喷射混凝土
喷浆使用PZ---5型喷浆机,使用水泥、砂、石渣、速凝剂作为骨料和添加剂。
(1)准备工作
①安装锚杆时要检查巷道断面,喷浆前要检查锚杆安装和金属网铺设是否符合设
计要求,发现问题及时处理。
②清理喷射现场的矸石杂物,接好风、水管路,输料管路要平直、不得有急弯,
接头要严密、不得漏风,严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。
③检查喷浆机是否完好,并送电空载试运转,紧固好摩擦板,不得出现漏风现象。
④喷浆前必须用水冲洗岩面,在巷道拱顶和两帮拉绳安设喷厚标志。
(2)喷射混凝土的工艺要求:
①喷射顺序为先下后上,从墙基开始,自下而上进行,喷枪头与受喷面应尽量保
持垂直。
喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8m~1.0m为宜。
②人工拌料时采用潮拌料,水泥、砂、石渣应翻拌混合均匀。
③喷浆时,喷浆机的供风压力为0.15~0.2MPa,水压应比风压高0.1MPa左右,加
水量凭射手的经验加以控制,最合适的水灰比是0.4~0.5之间。
喷射过程中,应根据
出料量的变化,及时调整给水量,保证水灰比准确,使喷射的湿混凝土无干斑、无流
淌、粘着力强,回弹料少,一次喷射混凝土厚度20~30mm,并要及时复喷,复喷间
隔时间不得超过2小时,否则,应用水重新冲洗受喷面。
(3)喷射工作
①喷射工作开始前,应首先检查喷浆使用工具是否齐备,无问题后方可以进行喷
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射工作。
若喷射地点有少量淋水时,可以适当增加速凝剂掺入量;若出水点比较集中,
可设好导水管,然后再喷浆。
喷射结束后,喷层必须洒水养护28天以上,7天内每
天洒水一次,7天以后每周洒水1次。
喷射完毕后,应立即收集回弹物,并将当班
拌料用净。
当班喷射结束后,必须卸开喷头,清理水环和喷浆机内外所有灰浆和材料。
②开机时,必须先给水,后开风,再开机,最后上料;停机时,要先停料,后停
机,再关水,最后停风。
喷射工作开始后,严禁将喷射枪头对准人员。
喷射中突然发
生堵塞故障时,喷射手应紧握喷头,并将喷口超下。
③发生堵管时要及时断电停料停水,用敲击法逐段疏通管路,处理时要放直输料管,
设专人把好枪头,任何情况下枪口不准对着人。
第三节质量要求及保证质量措施
1、严格按照标定中线前掘,偏中不得超过50㎜。
2、严格按照断面规定规定掘进。
3、因放炮造成两帮凹凸不平整的,挂网前处理平整。
4、锚杆间排距严格支护形式示意图中的所示控制,不的随意改变。
5、托板与网片或网片与帮顶空间较大时,严禁衬垫其它杂物。
6、锚杆间排距误差不得超过±50㎜,锚杆角距误差不得超过±5°。
7、顶板破碎时,缩小排距至0.5米,必要时加打锚杆或铺金属网加强支护。
8、巷道净宽不得超过±100mm,严格按中线施工。
9、巷道净高不得超过±100mm,严格按腰线施工。
10、锚索(杆)锚固预紧力:
抗拔力不小于85KN,最低值不小于设计值的90%。
11、锚杆安装:
安装牢固,托盘紧贴壁面,未接触部分必须楔紧不松动。
12、锚索安装:
钻孔轴成与设计轴成的偏差角不应大于2°,安装深度不小于设
计值,外露长度不超过300mm。
13、喷浆厚度:
喷层厚度150mm,表面平整密实,墙基无裸露。
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14、锚杆深度1950mm,不超过设计值的±50mm。
15、锚索深度5700mm,不超过设计值的±50mm。
16、锚杆外露长度:
锚杆螺母以外不大于20mm,且小于50mm,锚索锁具以外250
±50mm。
17、锚网搭接合理,铺网平展,紧贴顶帮,按要求连接,搭接长度不小于100mm。
18、水沟规格200×200×200mm,水沟平直,厚度不小于设计值的±10mm。
19、对发现的质量问题及时进行纠正,保证工程质量。
第四章施工工艺
1、施工方法:
施工方法采用两掘一喷、滚班作业方式,中深孔光面爆破,随掘随锚随喷浆一次
成巷,放炮采用毫秒延期电雷管、二级煤矿乳化炸药破岩(雷管总延期时间不超过
130毫秒)。
2、施工工序:
依据巷道断面情况及施工作业线,确定施工工序如下
工作面顶部刷扩——顶部清除危岩——顶部打锚杆挂金属网临时支护——排矸——
巷道底部掘进———排矸——两侧打锚杆挂金属网——喷浆。
3、凿岩方式:
1、钻眼操作要领:
(1)采用YT-28型风钻,配φ22mm六角中空钢钎,φ32mm“一”字型合金钻头,按照
打眼工操作规程,采用定人、定机、定位、定时间的钻眼岗位责任制进行打眼。
(2)严格按照爆破图表进行,特别要注意掌握好巷道掘进的方向和坡度。
(2)钻眼工作必须严格按照设计要求进行,在开眼时必须使钎头落在实体岩石上,
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若眼位处有浮矸,应处理以后再开眼,绝不允许在残眼内继续钻眼。
(3)刚开眼时,给风阀门应徐徐开启,待钻进一段后,再全部开足风门,钻进中不
要推力过猛或横向加压,以免断钎伤人。
(4)由于凿岩机震动大,注意把风管接牢,以免脱落乱甩伤人。
(5)缺水时应立即停止钻进。
(6)钻底眼时应注意清除眼口附近的碎矸,钻完的底眼要及时插入木楔,以免进入
碎矸堵塞炮眼。
(7)待全部炮眼都钻完后,要把工具清理好并撤到规定的安全地点,胶皮风、水管
要撤离工作面并盘起来保护好。
2、装药放炮操作要领:
(1)装药工作:
打完眼后,要用吹风管将炮眼内的碎矸及岩粉吹净,严格按照爆破
图表要求正向装药,对有水的炮眼,必须使用抗水炸药或加防水套,以免受潮拒爆。
同时切断工作面机械设备的全部电源。
(2)联线工作:
炮眼全部装完药后,由放炮员亲自采用串联的方式进行联线。
联线
前,远离工作面的端头母线应扭结短接,同时无关人员应撤离工作面到安全警戒线以
外的安全地带。
(3)放炮工作:
在掘进工作面,一般是一次放炮,炮眼按崩落眼、周边眼的顺序先
后起爆。
为保证放炮时安全,应做到:
1)放炮前,必须指定专人在可能进入放炮地点的通路上设置岗哨,严防外人误入放
炮区,所有人员都要撤到警戒线以外的安全地点。
同时要把设备、工具、电缆保护起
来,防止崩坏。
2)放炮后只准放炮员一人操作。
放炮员必须在有掩护的安全地点进行放炮。
放炮前
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必须发出明显的放炮信号。
3)放炮后,放炮员必须将放炮母线从电源上摘下,并将其扭结在一起。
在炮眼没有
吹散以前,不准进入工作面。
待安全检查完毕,确认工作面没有不安全隐患时,才能
进入工作面。
4)通电后若拒爆,不要立即进入放炮地点查找原因。
使用瞬发电雷管要等5min、使
用延期电雷管时要等15min,才可沿线路进去检查,找出拒爆的原因并进行处理。
5)放炮后发现瞎炮(工作面的雷管全部或少数不爆称为瞎炮)应按《煤矿安全规程》
规定进行处理。
如瞎炮是由于联线不良或错接线造成,可重新联线起爆,或在距炮眼
至少0.3m处另打与瞎炮平行的炮眼重新装药放炮。
严禁手拉或掏拉瞎炮。
3、周边眼的间距根据岩层特性为350-500mm,密集系数为0.8-1.0,顶眼和帮眼距岩
帮100mm,在坚硬岩石中,眼底要伸出轮廓线外100-200mm;在两帮和跨度大的拱顶上眼间距可取上限,而在拱顶两侧和曲率半径小的地方,因夹制作用较大,眼距应适当缩小。
在层理明显、节理、裂隙发育的松软岩层中,眼距亦适当的缩小,必要时
可在两个周边眼中间增加1-2个起导向作用的空眼,以保证成形规整。
4、周边眼每米装药量:
软岩(f=2-3)每米装药量100-150g;中硬岩(f=4-6)每米装药量150-200g;硬岩(f=8-10)
每米装药量200-250g。
5、周边眼的装药结构:
将药卷置于眼底,然后只在眼口一小段内堵塞炮泥,中间是
空气柱。
炸药爆炸后空气柱起到缓冲作用,延长眼内爆生气体作功时间,将眼口部分
岩石爆破下来,避免眼口出现“鼓包”现象。
6、光面爆破的标准:
(1)岩面上留下均匀眼痕的周边眼数应不少于其总数的50%;
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(2)超挖尺寸不得大于150mm;
(3)岩面上不应有明显的炮震裂隙。
7、爆破说明书
采用光面爆破。
爆破采用二级煤矿许用膨化硝铵炸药,毫秒延期电雷管起爆,视围岩
情况选择合理的爆破参数,采用起爆器起爆。
若断层带富存瓦斯,采用三级煤矿许用
安全炸药。
掏槽眼深度为2.0m,辅助眼深度控制在1.9m,炮眼利用率92%。
若岩石
破碎或穿过软煤岩,缩小循环进尺,根据岩性变化重新调整爆破参数。
具体炮眼布置图及装药量附后。
巷道特征表
项
断面
断面
巷道
最大控顶距(m)
巷
目
名
煤层
形状
(m2)
坡度
放炮前
放炮后
东回风
2#
拱形
13.3
6°-10°
0.2
1.2
下山
炮眼数量和装药量的确定:
根据下列公式可算出一次爆破所需的总药量:
Q=qszn
此总装药量如按照一定的炮眼装药系数,平均装入工作面所有的炮眼中去,总装
药量可写作
Q=NLaP/m,kg
以上两式相等,故得总炮眼数为
N=qsnm/ap,个
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式中q—单位炸药消耗量q=1.82kg/m3
S—巷道断面积13.3m2
L—炮眼深度,m取2000mmn—炮眼利用率,取0.85
N—炮眼数目,42个。
m—每个药卷长度,取0.2m;
a—炮眼装药系数一般取0.5—0.7取0.6
p—每个药卷重量,取0.2kg
则N=qsnm/ap
N=(1.82×13.3×42×0.2×0.85)/(0.6×0.2)=42(个)
根据半煤岩掘进的实际爆破效果,实际炮眼数量取42个。
附炮眼布置图及炮眼说明书:
爆破说明书
爆破说明表(半圆拱断面)
抵
装药量
角度
水炮泥
联
装
炮眼
水平
垂直
爆破封泥
线
药
眼深眼距抗
眼每孔总装
眼号
顺序长度
方
结
名称
线
数药量
药量
左
右仰
零
俯
每眼总量
式
构
单位
m
m
m
个
Kg
Kg
°
°
°°°
m
Kg
Kg
1-4掏槽眼
2
1
0.5
4
0.8
3.2
78
78
0
0
0
1
2
8
5-6辅掏眼
2
0.5
/
6
0.6
3.6
87
87
0
0
0
2
2
12
正
7-13辅助眼
2
0.5
0.4
3
0.6
1.8
0
0
0
0
0
3
2
6
串
向
14-19帮眼
1.8
0.5
0.3
6
0.8
4.8
0
0
0
0
0
3
8
2
12
联
装
8
封满
20-26底眼
1.8
0.5
0.3
5
0.8
4.0
86
86
0
0
4
填实2
10连
药
6
线
结
27-31二圈眼
1.8
0.5
0.4
5
0.6
3.0
0
0
0
0
0
4
2
10
构
32-42周边眼
1.8
0.5
0.5
13
0.6
7.8
0
0
86
0
0
5
2
26
合计
42
28.2
84
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炮眼布置图:
3、临时支护:
每次爆破后班长、安全员、瓦检员进行全面检查工作面顶板、瓦斯,确认无问题
后按规定架设临时支护,临时支护必须有效支护至工作面煤墙。
4、永久支护:
严格按锚网喷支护规格质量进行永久挂网支护。
第二节循环进尺
1、正常情况下的循环进尺为1.7米。
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2、在过断层、帮顶层节理发育或遇无炭柱时
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