11201工作面顺槽施工组织设计.docx
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11201工作面顺槽施工组织设计
第一章工程概况
第一节工程概况
神宁集团枣泉煤矿12203工作面设计长度2729米,安排我公司施工的巷道为12203工作面附运巷(长度为901米)、12203工作面进风巷(长度为594米)、12203工作面开切眼(长度为210米)、联络巷(两条分别为40米,合计80米),共计1785米。
以上巷道均布置在2#煤层,巷道施工坡度4°-5°之间。
12203工作面采用大采高综和机械化采煤工艺,一次采全高,采高5.5~6.2m。
针对矿方提供的方案布置图,我公司提出以下两套施工方案:
方案一:
从距12201风巷口130米处开口
第二节工程地质及水文地质特征
一、工程地质特征
2#煤全井田普遍发育,分布广、层位稳定、全井田可采,其地质储量约占全井田地质储量的40.8%。
是井田内最主要的可采煤层。
煤厚4.74(2514孔)~9.42m(L64孔),平均厚7.88m。
2#煤厚度变化小,结构单一,少数钻孔含1~3层夹矸,属稳定煤层。
煤层顶板:
以厚2~4m的炭质泥岩为主,次之为砂质泥岩,局部为粉砂岩。
砂质泥岩抗压强度为196~289kg/cm2;粉砂岩抗压强度为380~399kg/cm2。
矿区北部的磁窑堡煤矿开采2#煤,顶板揭露3小时后即开始冒落。
煤层底板:
以厚3m左右的粉砂岩、砂质泥岩为主,泥岩次之。
东翼粉砂岩抗压强度为208~337kg/cm2;西翼粉砂岩抗压强度为192~360kg/cm2。
二、施工技术条件
①瓦斯
煤层瓦斯成分以氮气(N2)为主,次为二氧化碳(CO2)。
甲烷和重烃含量均较少。
瓦斯分带除2、14煤各有一个点为氮气—沼气带外,其余均为二氧化碳—氮气带,瓦斯总含量与沼气含量均小于1m3/t,属低瓦斯矿井。
②煤尘
各煤层煤尘爆炸指数(Vdaf)一般为29~35%,爆炸火焰长度一般为317~400mm,使煤尘不爆炸所需岩粉量,一般平均值为60~70%左右,表明各层煤均具有爆炸性。
③煤的自燃
井田内各煤层的原煤燃点较低,为271~314℃,煤的自燃倾向等级ΔT1—3℃值,除16煤层为33外,其余各层煤均大于40,均属很易自燃煤层。
3、水文地质
西井首采区位于碎石井背斜东翼、24I线与27线之间、+950m以上水平,首采区域位置及面积较《精查地质报告》计算涌水量时发生了较大的变化。
根据宁夏煤田地质局提供的《枣泉煤矿矿井涌水量预计》(2004年3月)资料,矿井正常涌水量为239m3/h,最大涌水量为359m3/h。
预计11201工作面巷道施工过程中,涌水量为1~2m3/h,对施工影响较小。
第三节工程设计技术特征
枣泉煤矿西井11采区11201首采工作面回采巷道主要包括:
①、11201工作面回风巷
②、11201工作面回风巷胶轮车调向硐室
③、11201工作面开切眼
④、开切眼内调向硐室
⑤、提升绞车硐室
⑥、11201工作面运输巷
⑦、11201工作面辅助运输巷
⑧、11201工作面运输及辅助运输巷间联络巷
各断面特征见表1
11201回风、辅运巷掘进宽度4800mm,掘进高度3800mm,掘进断面18.24m²;运输巷掘进宽度5400mm,掘进高度3800mm,掘进断面20.52m²。
风巷每300米设一个调向硐室,开切眼每50米设置1个调向硐室,调向硐室掘进宽4800mm,掘进高3800mm,掘进断面18.24m²,深6m。
11201工作面运输及辅助运输巷间每300米设一个联络巷,掘进宽3400m,掘进高3500m,详见附图1。
附图1:
枣泉煤矿11201工作面平、剖、断面图
11采区11201工作面回采巷道工程量表(表1)
序号
工程名称
工程量
(m)
断面积(m²)
支护方式
备注
1
11201工作面回风巷
3025
18.24
17.28
锚网锚索
2
11201工作面回风巷胶轮车调向硐室
54
18.24
17.28
锚网锚索
9个
3
11201工作面开切眼
350
锚网锚索
4
开切眼内调向硐室
30
锚网锚索
5个
5
提升绞车硐室
10
锚网锚索
6
11201工作面运输巷
2950
20.52
16.64
锚网锚索
7
11201工作面辅助运输巷
2950
18.24
17.28
锚网锚索
8
11201工作面运输及辅运巷间联络巷
297
锚网锚索
9个
合计
锚网锚索
第二章施工准备
第一节“四通一平”及临时设施
一、“四通一平”
根据枣泉矿提供的基础设施和场地,计划11201工作面三条巷道预计到2008年10月15日具备开工条件,水、电、通讯、施工公路及工广临时建筑均能够满足工程开工的需要。
二、临时设施
1、生产、办公区布置
由于西区属基建项目,目前尚无生产、办公设施。
经与矿方协商,决定由我方在井口以西指定地点自建生产、办公设施912m2。
具体见附图2
附图2:
枣泉煤矿西井井口地面布置图
2、生活区布置
我处安排通勤车上下班接送施工11201工作面的综掘五队职工到灵新矿和中心区,枣泉矿地面不考虑布置生活区。
地面临时建筑见表2
地面临时建筑一览表(表2)
序号
名称
面积(m²)
结构
备注
1
办公室
144
砖混结构
6间
2
会议室
192
砖混结构
8间
3
配件库
96
砖混结构
4间
4
检修间
144
砖混结构
6间
5
支护材料库
144
砖混结构
6间
6
周转材料库
192
砖混结构
8间
合计
1176
砖混结构
38间
第二节施工准备
一、技术准备
1、组织施工人员学习施工规范、规定及标准。
2、根据工期安排,详细列出作业计划,交建设单位审批。
3、收到施工图及技术文件后详细审阅,按建设程序进行图纸会审,发现问题及时与建设单位商议处理。
4、组织技术人员阅读施工图纸,领会设计意图,编制切实可行的《施工组织设计》、《作业规程》,按程序审批。
5、组织施工人员学习《枣泉煤矿11201工作面综掘作业规程》,并进行技术交底,对参与本项目施工的人员进行技术、安全培训,经考核合格后持证上岗。
6、根据设计要求进行导线测量和定位放线。
7、施工及验收规范、规程及标准如下:
(1)、《工程测量规范》GB50026-93
(2)、《矿山井巷工程施工及验收规范》(GBJ213-90)
(3)、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》(MT5009-94)
(4)、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GBJ50086-2001)
(5)、《混凝土强度检验评定标准》(GBJ107-87)
(6)、《煤矿安全规程》(2004年版)
(7)、《煤矿操作技术规程》
二、物资准备
以施工预算为依据,编制材料、设备供应计划,落实货源和供应渠道,按时到货,确保施工需要。
工程部要协同供应部做好工程所需材料计划工作,向其提供材质的具体要求,收集设备、器材、材料原始质量保证资料,供应部门及时提供原始质保资料,工程部做好有关原始材料复试报告,对不合格的设备、器材、材料严禁入场。
主要周转材料见表3
三、施工装备
根据枣泉煤矿11201工作面工程情况,结合我处的施工装备情况,以及工程质量、工期要求,按照安全可靠、技术先进、配套合理的原则必须认真研究,根据工程的施工需要,装备满足施工的设备。
本工程施工所需的装备详见表4。
主要周转材料表(表3)
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
钢管
Φ1084mm
m
4000
排水管
2
钢管
Φ504mm
m
6500
供水管
3
风筒
Φ800
m
9000
4
通讯电缆
HUVV-220.8
m
9000
施工机械设备配置一览表(表4)
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
综掘机
S-200
台
1
现有
2
综掘机
EBZ-160
台
1
现有
3
综掘机
S150JA
台
1
购置
4
胶带输送机
DSP1063/1000,1500米
部
5
5
刮板运输机
SGB40/T
部
2
6
井下移动变压器
KBSGZY-630/101140/660V
台
2
7
真空馈电开关
KBZ-400/1140(660)
台
10
8
真空电磁起动器
QBZ-80/1140
台
13
9
煤电钻
MZ1.2
台
12
10
煤电钻综保
ZBZ-4.01140/660V
台
3
11
液压锚杆钻机
MYT-150
台
6
12
自卸汽车
10t
辆
3
13
激光指向仪
台
3
14
全站仪
索佳
台
1
15
电缆
MYP-1140V3*70+1*25
M
4000
16
电缆
MYP-1140V3*50+1*25
M
4000
17
通风机
2×30KW
台
3
18
风电闭锁装置
套
3
19
电焊机
台
2
20
风电闭锁装置
套
3
21
无轨胶轮车
台
6
22
栈桥
座
1
第三章施工方案及施工方法
第一节施工方案的选择
根据枣泉煤矿西井11采区巷道布置、断面形状、支护形式及参数、顶底板岩性接合掘锚机和掘进机的适应性及工期要求,11采区巷道掘井工程施工可选方案有:
方案1、11201风巷、运输巷和辅助运输巷先采用炮掘工艺施工100m,然后采用综掘工艺施工;11201开切眼采用综掘工艺导硐和扩帮;联络巷和调向硐室采用炮掘工艺与主体工程同时施工。
方案2、11201风巷、运输巷和辅助运输巷先采用炮掘工艺施工120m,然后采用掘锚机组工艺施工;11201开切眼采用炮掘工艺导硐和扩帮;联络巷和调向硐室采用炮掘工艺与主体工程同时施工。
对上述两种方案进行分析对比:
①、从巷道布置、断面形状方面,应选择掘锚机掘进;
②、从巷道支护和顶板管理的安全性方面,应选择掘锚机掘进;
③、从巷道施工长度、设备搬家倒面方面,应选择综掘机掘进;
④、从开切眼掘进工艺方面,应选择综掘机掘进;
⑤、从工期要求方面,应选择掘锚机掘进;
⑥、从设备投入方面,应选择综掘机掘进。
因此,选择方案1,即:
11201风巷、运输巷和辅助运输巷先采用炮掘工艺施工100m,然后采用综掘工艺施工;11201开切眼采用综掘工艺导硐和扩帮;联络巷和调向硐室采用炮掘工艺与主体工程同时施工。
配套采用液压锚杆机支护、后配套胶带输送机和刮板运输机运煤、防爆胶轮车辅助运输的施工方案。
联络巷、调向硐室、绞车硐室和小水仓等工程采用炮掘工艺与主体工程平行施工。
2、回风斜井现正在施工,炮掘辅以箕斗提升至地面栈桥卸载出渣。
巷道左侧预留胶带输送机安装位置,2008年9~10月份可先在回风斜井内安装一部大倾角胶带机,机头安装在地面距井口2m处,机尾安装在回风巷与井筒贯通点向下20m处,由于井口原有栈桥无法满足胶带机和箕斗同时卸载,为施工和管理方便,我处将原有华煤公司用地面栈桥加宽,栈桥方向与井筒提升中心线平行布置;11月份后,将回风斜井内的大倾角胶带机向下延伸至+1221m水平以下20m处,为11201运输巷和11201辅助运输巷做好开工准备。
第二节施工方法
11201工作面三条巷道均采用综掘机掘进,激光定向,综掘机后配套胶带输送机、刮板运输机、胶带输送机连续运输至地面,经矸石仓由自卸汽车排至渣场。
11201工作面三条巷道沿2#煤底板施工,每掘进100米由测量技术人员放一组校验线进行校验以确保巷道指向无误。
每掘够一片网后及时敲帮问顶,架设好前探梁临时支护,使用液压锚杆钻机支设顶锚杆、煤电钻支设帮锚杆,液压锚杆钻机打设锚索,前探梁临时支护,锚、网、索配合钢带永久支护紧跟迎头。
一、巷道施工
1、综掘机掘进
工作面配备3套综掘机掘进施工。
一次截割成形后及时支设临时支护和永久支护
详见附图3。
附图3:
截割顺序示意图
掘进施工前,严格执行校验激光、标识巷道断面轮廓线,确保巷道成形达到合格品。
二、支护
1、临时支护
采用金属前探梁支护,前探梁为3根φ75mm×4500mm的钢管,前端焊接φ30×500mm圆钢。
在使用时,前探梁前端插入预先在工作面迎头上部打设的安装眼内,插入深度不少于400mm,每根前探梁梁体用3付卡环固定在永久支护好的钢带上。
在前探梁用卡子固定前,先将支护的金属网铺挂在上面,前探梁固定后再使用1800×150×50mm的柳木背板背紧杀牢接顶。
临时支护紧跟迎头,严禁空顶作业。
临时支护最大控顶距不得超过1.0m。
临时支护见附图4。
附图4:
临时支护设计图
2、永久支护
永久支护设计为锚网+锚索托粱联合支护。
采用锚网+锚索托粱联合支护。
顶部采用螺纹钢锚杆,锚杆规格Ф20×2500mm,锚杆间排距800×900mm,每根锚杆充填Z2370和Z2335树脂药卷各1节,安装1个120×120×10mm钢托板;帮部采用圆钢端头锚杆,锚杆规格Ф16×1600mm,锚杆间排距800×800mm,每根锚杆充填Z2350树脂药卷1节,安装1个400×200×50mm木托板加1个120×120×10mm钢托板;顶部铺挂采用Ф6.5圆钢焊接制做的金属网,网孔规格为100×100mm;帮部采用塑料网全断面铺设;锚索规格为Ф17.8×7000mm,间距2000mm、排距2700mm,每根锚索充填Z2370树脂药卷3节,托粱为11#工字钢制作,长度2500m,安装1个120×120×10mm钢托板,锚索同锚杆支护同时进行。
工作面配备2台液压锚杆钻机支设顶部锚杆,2台煤电钻支设帮部锚杆,在安装锚杆前,将金属、塑料网挂好,紧贴岩面,利用木、铁托板压紧压实。
巷道施工断面布置详见附图5。
附图5:
施工断面图
三、水沟、地坪及相关硐室施工
巷道毛水沟紧跟电气平台,永久水沟、地坪混凝土安排在掘进结束后一次性浇筑,巷道相关硐室原则上及时炮掘施工,滞后工作面距离控制在300米以内。
四、巷道防治水措施
1、巷道防治水采取以排为主、防排结合、综合治水的方法综合治理;
2、随着巷道掘进施工排水沟,并在巷道低洼处的行人侧施工临时水窝排水;
3、对巷道揭露的富含水点及淋水段,若疏干较困难可采取直接堵漏注浆方法封堵;
4、当巷道掘进接近可疑层位时,坚持“有疑必探、先探后掘”的原则进行施工。
当巷道施工接近可疑段位时,先将工作面浮煤清理干净,并在迎头施工一临时水窝,以便集中排水。
然后用探水钻机在巷道顶部及两帮底部打4个ф75mm探孔,探孔向外偏斜3~5°布置,眼深超过可疑层位3m左右。
如果探孔出水超过10m3/h,则在迎头用混凝土砌块砌300mm厚挡墻,挡墻里面充填煤渣,挡墻内安好泄水管,采用注浆堵水措施。
注浆泵用2TGZ-60/210型双液注浆泵。
浆液采用水泥单液浆,水泥-水玻璃双液浆作为最后封孔。
水泥浆水灰比0.8:
1,C:
S比1:
1。
水泥为普通硅酸盐水泥,水玻璃模数为2.8~3.2,玻美度35-40。
注浆液先稀后浓、逐级调配,必须连续不间断注浆直至达到注浆结束标准。
注浆终压为6~8Mpa,浆液扩散半径4m,每次注浆完一段长后,再进行掘进。
5、正常施工期间巷道及时清理淤泥,挖出临时排水沟和横截水沟,按施工需求做临时水仓,设置阶段排水方案,横接水沟必须用混凝土浇筑,防止车辆压垮。
6、施工期间遇到泥化底板要疏通积水,反复清除淤泥,垫大块片石铺设道路,具备条件时也可采用浇筑地坪混凝土处理。
五、施工定向方案
采用激光指向仪3台,设置在巷道偏中500mm指向,测量人员必须按照所放导线点及时对激光指向仪进行校准,确保指向准确。
第四章施工劳动组织
根据工程量和施工需要,编制施工劳动力计划,做好调配培训工作。
根据工程进度需要组织协调,在保证施工进度、工期的前提下,对参与施工人员必须切实做好培训教育工作,定期组织培训学习,不断提高职工的思想水平和业务素质、操作技能。
一、机构设置
实行工区负责制,由负责工区的副处长全面负责和管理,保证工程质量、安全、工期和效益。
工区设工程部、动力部和一个综掘队和一个炮掘队,其它部门均设置在处机关,综掘和炮掘队设掘进、电钳和运输等班组。
机构设置详见附图6。
附图6:
枣泉煤矿西井工区机构设置
二、人员配备
根据在西井承建的工程任务和设备配置,安排1个综掘队、1个炮掘队。
劳动组织见附表5。
附表5:
劳动力配备表
三、作业方式
1、作业形式
采用“三·八”制作业形式,“二班掘进一班检修”三班作业,检修与下料运输平行作业。
2、正规循环作业
采用正规循环作业,部分工序根据实际情况平行或单行作业,以确保正规循环作业正常进行。
表5劳动力配备表
序号
工种
人员
一
管理人员
26
1
工区负责人
1
2
工程部
3
3
动力部
2
4
职能部室
5
4
队长
2
5
副队长
9
6
质检员
4
二
施工人员
(一)
直接工
早班
中班
夜班
38
47
47
1
掘进机司机
2
2
2
2
掘进工
10
20
20
3
锚杆支护工
8
7
7
4
皮带司机
6
6
6
5
刮板机司机
4
4
4
6
斜井皮带司机
4
4
4
7
翻斗车司机
3
3
3
8
装载机司机
1
1
1
(二)
辅助工
49
15
15
1
电工
5
3
3
2
钳工
5
3
3
3
水泵工
3
3
3
4
通风工
3
3
3
5
安检、瓦检员
3
3
3
6
运料工
30
合计
237
第五章施工进度、工期目标及保证措施
第一节施工进度指标
枣泉煤矿西井11采区11201工作面风巷、运输巷及辅助运输巷施工均采用“三·八”制作业方式,早班检修,中、夜班掘进,单循环进尺0.8m,每班完成8个循环,每日完成16个循环,进尺12.0m,月进尺360.0m。
根据原煤炭工业部对基建巷道成巷指标的要求、根据施工中所采用的机械设备、结合我处施工的实际水平并参考了近年来国内矿井的实际井巷施工水平,设计对各类巷道平均成巷进度指标确定如下:
1、11201回风巷计划进度:
综掘360m/月;
2、11201运输巷计划进度:
综掘360m/月;
3、11201辅助运输巷计划进度:
综掘360m/月;
4、11201工作面开切眼导硐计划进度:
综掘240m/月;
5、11201工作面开切眼扩帮计划进度:
综掘240m/月;
6、联络巷:
炮掘200m/月;
7、硐室:
炮掘600m3/月
附表6:
掘进工作面掘进循环表
第二节工期安排
1、预计开工日期
根据西井建设计划目标,接合目前施工进度情况,经与矿方有关技术负责人交流,预计:
①、11201回风巷2008年10月15日具备开工条件;
②、11201运输巷2008年12月15日具备开工条件;
③、11201辅助运输巷2009年1月15日具备开工条件。
2、工期安排
根据11采区巷道布置形式,确定关键工程施工路线为:
关键路线1:
11201回风巷11201工作面开切眼导硐
关键路线2:
11201运输机巷11201工作面开切眼扩帮
施工各阶段的工期安排为:
施工总工期为380天。
见附表7
附表7:
施工进度计划安排表
序号
巷道名称
设计总长
计划施工时间
计划进度
计划工期
备注
1
11201回风巷
3025m
08.10.15-09.6.27
360m/月
8.4月
2
11201运输巷
2950m
08.12.15-09.8.21
360m/月
8.2月
3
11201辅运巷
2950m
09.1.15-09.9.21
360m/月
8.2月
4
11201切眼
350m
09.7.1-09.8.16
240m/月
1.5月
第三节确保工期的主要措施
一、组织措施
1、组织专业化施工队伍。
针对本工程建设的总体安排,本着提高工效效和机械化水平满足施工的需要,充分发挥专业化队伍的自身优势,在计划工期内,保证提前竣工。
2、实行严格的工区负责制
强化组织管理机构和现场指挥,选派具有丰富施工经验的管理人员和技术人员参加,加强领导,对该项目工程科学安排,精心组织,使施工进度始终处于有序控制状态,严格执行工程进度安排,确保工期要求。
3、充分发挥经济杠杆作用:
为了保证工期,调动全体职工劳动积极性是关键因素,施工中全面实行绩效和计件工资制度,工资与工程进度、质量、安全相挂钩,将工程整体工期要求和施工进度,分解明确到各施工班组,严格考核奖罚。
施工管理负责人坚持到一线开展工作,现场解决问题,随时根据工程进展情况调整人员、机械配置,保证按计划完成。
4、合理劳动组织,尽量保持劳动力平衡,确保工程连续施工。
(二)、施工技术措施
1、实行工区管理责任制,加强进度的规划、控制和协调,从组织、技术、信息管理、奖罚等方面采取措施;
2、采用机械化配套施工工艺施工;
3、减少机电、运输影响,保证正规循环和开机率;
4、优化截割顺序图表,满足快速掘进需求;
5、选用合理的运输、供电和通风等辅助系统,改善工作面作业条件,提高劳动生产率;
6、工区负责人制订工期保证的奖罚制度,对工期目标实现进行控制和激励;
7、根据工期计划指标层层分解,将目标落实到施工区队、班组,视目标落实情况实行奖罚对等政策。
8、施工安排应充分考虑西部地区的气候对施工进度和施工质量的影响。
9、尽量利用永久工程和设施服务于施工,严格控制临时工程,避免重复工程。
第六章辅助生产系统
一、通风系统
1、枣泉煤矿西井11201工作面三条巷道施工期间均采用压入式通风方式,地面距离井口20处安装局扇,通过Ф800mm风筒将新鲜风流送入工作面,风筒口距工作面距离≤10m。
2、新鲜风流
回风斜井地面回风斜井11201各巷工作面
3、污风风流
11201工作面各巷工作面回风斜井地面
4、风量计算
①、按沼气涌出量计算
Q=100qkm3/min
式中q—掘进工作面的瓦斯绝对涌出量,0.98m3/min
K—掘进工作面瓦斯涌出不均衡的风量系数,应根据实际观测的结果确定,一般可取K=1.5~2.0。
本规程中K取1.6。
Q=1000.981.6=156.8m3/min
②、按人数计算
Q=4Nm3/min
式中N—掘进工作面同时工作的最多人数
Q=4×28=112m3/min
③、井下采用胶轮车运输,尾气排放稀释需要的风量计算:
Q=4×n×p×k×1.36=4×1×11×1×1.36=59.84m3/min
式中:
4-每分钟供给的最低风量,m3/min
n-胶轮车的台数,台
p-胶轮车的功率,kw
k-配风系数,使用
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- 11201 工作面 施工组织设计