最新煤矿1033回风下山掘进作业规程.docx
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最新煤矿1033回风下山掘进作业规程
xxxx煤业发展有限责任公司
xx东一井
1033回风下山掘进作业规程
编制人:
编制单位:
xx东一井(xx)
编制时间:
xxxx年xx月xx日
xxxx煤业公司xx井区技术方案(措施)审批表
技术文件名称
1033回风下山掘进作业规程
主持人
地点:
日期:
参加
会审
人员
职务
签名
职务
签名
编制人
生产副矿长
安全副矿长
机电副矿长
总工程师
矿长
会审意见
总工程师意见:
矿长意见:
第一章概况...................................................................5
第一节概况..............................................................5
第二节编写依据..........................................................5
第二章地面相对位置及地质情况.................................................6
第一节地面相对位置及临近采区开采情况....................................6
第二节煤(岩)层赋存特征................................................6
第三节地质构造..........................................................9
第四节水文地质..........................................................9
第三章巷道布置及支护说明.....................................................11
第一节巷道布置..........................................................11
第二节矿压观测..........................................................11
第三节支护设计..........................................................12
第四节支护工艺..........................................................15
第四章施工工艺...............................................................17
第一节施工方法..........................................................17
第二节凿岩方式..........................................................18
第三节爆破作业..........................................................19
第四节装载与运输........................................................22
第五节管线及轨道敷设....................................................22
第六节设备及工具配置....................................................23
第五章生产系统...............................................................23
第一节通风..............................................................23
第二节压风..............................................................26
第三节瓦斯防治..........................................................26
第四节综合防尘..........................................................28
第五节防灭火............................................................29
第六节安全监控...........................................................29
第七节供电...............................................................31
第八节排水...............................................................32
第九节运输...............................................................32
第十节照明、通讯和信号..................................................32
第六章劳动组织及主要技术经济指标.............................................33
第一节劳动组织..........................................................33
第二节循环作业..........................................................34
第三节主要技术经济指标..................................................35
第七章安全技术措施...........................................................36
第一节“一通三防”......................................................36
第二节顶板.............................................................38
第三节爆破.............................................................40
第四节防治水...........................................................45
第五节机电.............................................................48
第六节运输.............................................................51
第七节其它.............................................................55
第八章灾害应急措施及避灾路线.................................................56
第一节灾害应急措施.....................................................56
第二节避灾路线.........................................................62
第九章附则...................................................................63
第一章概况
第一节概况
一、巷道名称
本《作业规程》掘进的巷道为:
xx井区主平硐往下+1685-1635水平,主平硐东面1033工作面回风下山(简称1033东翼回风下山)掘进工作面。
二、掘进目的及用途
掘进的目的是:
为3号煤层1033回采工作面的生产运输、回风与行人服务。
三、巷道设计长度和服务年限
巷道设计长度:
170米,工程量共计:
170m。
掘进方位与坡度:
掘进方位角230°,坡度(延煤层掘进)19°-23°。
服务年限:
与3#煤层1033回采工作面同期。
四、预计开、竣工时间
经矿有关领导决定:
本掘进工作面计划自xxxx年11月底组织开工,预计xxxx年12月竣工,工期1个月。
第二节编写依据
一、公司下达的年度计划及井区的年度、月份回收计划
二、有关法律法规
现行《矿山安全法》、《煤矿安全规程》、《煤矿安全技术操作规程》、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》及《井巷工程质量及验收规范》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《防治水规定》等。
三、xx公司与xx井区有关安全管理制度和安全技术规范。
第二章地面相对位置及地质情况
第一节地面相对位置及临近采区开采情况
地面相对位置及临近采区开采情况见下表所示。
井上下对照关系情况表
水平、采区
一采区
工程名称
1033回风下山
地面标高
+1850—+1750
井下标高
+1685m-+1635m
地面相对位置、建筑物、水体及其它
1033工作面位于本矿矿区东翼方向,地表为高山,地面无建筑物及河流、水库、水塘、水田等水体,无小煤窑。
井下相对位置对掘进巷道的影响
1033回风下山在主平硐东侧,其上部为1031工作面采空区,预计有部分积水,掘进巷道可能会受采空区积水影响,巷道掘进有突水危险,掘进过程中要严格执行“有掘必探,先探后掘”的防治水原则。
临近采掘情况对掘进巷道的影响
3#煤层为该采区的最上部煤层,顶部未受采动影响,其它对本掘进工作面的施工无影响。
第二节煤(岩)层赋存特征
本矿井3号煤层属于倾斜煤层,煤层倾角19°~23°,平均22°,倾向西南230°。
3号煤层下距6号煤层51.76米。
1033工作面3号煤层的赋存特征分别见表2、表3。
图1-2-1煤系地层柱状图
表2煤层特征情况表
指标
数值
备注
煤层厚度/m
2.1~2.5米,平均2.2米。
煤层倾角(°)
19°~23°,平均22°
煤层硬度/∮
1.0
煤层层理
中等发育
煤层节理
中等发育
自然发火情况
Ⅲ类
绝对瓦斯涌出量(m3/min)
0.1~0.65
煤尘爆炸指数
有爆炸性
地温(°C)
15℃~17℃,一般为16℃
瓦斯含量(m3/t)
9.83
地压
无冲击地压
表33号煤层顶底板情况表
顶底板
岩石类别
厚度(米)
顶
板
伪顶
沙岩、粉砂质泥岩
0~0.1
直接顶
粉砂质泥岩、泥质粉砂岩
1.8~2.4
基本顶
粉砂质泥岩、细砂岩
2.5~5.0
底
板
伪底
泥岩
0.0~0.1
直接底
泥岩、炭质泥岩
4.2~4.7
基本底
泥质粉砂岩、炭质泥岩
3.5~4.1
第三节地质构造
根据矿井开拓实际揭露资料,该区域为单斜状构造,局部有小断层存在,但断层对采掘活动影响较小。
第四节水文地质
见:
表41033工作面水文地质说明书
表4:
1033工作面水文地质说明书
概
况
煤层名称
3号
水平名称
一水平
采区名称
一采区
巷道名称
1033回风下山
地面标高(m)
+1850~+1916
工作面标高(m)
+1685-1635
地面概况
构造侵蚀山地地貌,中部高南北两端低,飞仙关组地层分布地段地形较陡,煤系地层分布地段地形较缓
井下位置及四邻采掘情况
该巷(面)位于3号煤层1685-1635水平,上部1685水平往上是1031外上山与总回风平硐联通。
设计长度(m)
170
煤层总厚度
1.65m
煤层结构
块状、颗粒状为主
煤层倾角
21°
煤层情况
本矿煤层属中灰、低硫高发热量焦煤,平均煤厚1.65m。
煤层顶底板情况
顶底板名称
岩石名称
厚度(m)
顶底板岩性特征
直接顶
粉砂岩、泥岩
2.0
煤层顶板为粉砂岩、泥岩,其上覆老顶细砂岩,为半稳固性岩石,稳固性较好,要防止冒顶。
老顶
细砂岩
2.5-5
直接底
泥岩、粉砂质泥岩
4.5
底板为泥岩、粉砂质泥岩遇水易膨胀。
老底
粉砂岩
3.5-4.5
地质构造情况
该工作面范围地质构造简单,根据地质资料分析,该面无大断层。
水文地质情况及防治水措施
该掘进头主要受上部采空区的影响,掘进过程中预计将会有少量积水渗出到施工巷道。
施工过程中需长探短掘,掘进过程中清挖好排水沟,并保持畅通,工作面积水必须及时排出。
正常涌水量
0.5m³/h
最大涌水量
5m³/h
影响掘进的其它地质或自然因素
瓦斯
煤层相对瓦斯涌出量:
Q相=5-12.89m³/吨。
属高突瓦斯矿井。
煤尘爆炸性(爆炸指数)
经鉴定,煤层具有爆炸性。
煤层自然发火性
经鉴定为Ⅲ类。
地温
15℃-17℃,一般为16℃。
地压
无资料,但井区长期开采揭露一般无冲击地压现象。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
本巷道在+1685-1635水平主平硐东侧沿3号煤层往西南倾斜布置,1033回风下山掘进170米后布置1033工作面水仓。
1033运输巷在3号煤层沿着煤层走向布置,方位:
128°,坡度3~5‰,设计总长度390m。
详见《1033工作面巷道布置图》。
第二节矿压观测
一、顶板离层仪
1、顶板离层仪的安装
(1)在顶板上打一深度为6m,直径φ28mm的钻孔。
(2)使用锚索钻杆分别将离层仪带有6m和2m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。
(3)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)。
(4)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。
(5)开口5m范围内安装一套顶板离层仪和锚杆测力计,要求顶板离层仪两相邻测站的间隔距离为50m。
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到30天。
离层观测读数填写在现场记录牌板上并将数据存档。
二、每隔50m左右设一组测点,每组测点测量腰线上下和中线左右的数据,若巷道发生变化,及时向矿总工程师汇报。
在巷道遇断层等地质构造的围岩压力显现区域,要增加测点密度,测点间距为30m,断层两侧各5~10m设一组测点,每2天测量一次数据,并将数据向相关部门汇报。
每旬进行一次巷道观测情况分析,对巷道变化情况进行总结,并提出对巷道支护的建议。
第三节支护设计
一、巷道设计断面与支护方式
1、施工巷道设计断面为梯形采用矩形断面,锚、网+锚索支护,锚杆间(排)距为800×800mm,锚网规格为1000×2000mm,网片之间的搭接长度为≮100mm,锚杆的外露长度为≯50mm且≮30mm,锚盘必须紧贴顶帮,锚盘规格为160mm×160mm×8mm。
打设角度必须符合要求。
搭设必须牢固可靠。
完成支护后,巷道上下净宽为3.0m,巷道高为1700mm,巷道掘进断面为5.2m2。
(具体见下图)
2、施工要求:
①严格按照给定的中线进行施工。
②支护质量必须达到质量标准要求的相关规定,合格率在85%以上。
③在掘进过程中,遇到地质构造带(断层破碎带、褶曲带、岩溶地带)和煤层时,必须加强支护,加强支护材料为Ф15.2的锚索
每间隔1.6m补设一排(顶),间距为800mm,与锚杆支护形成“五花眼”(梅花眼)的支护形式。
二、支护设计:
1、临时超前支护:
临时支护采用采用2根4寸轻轨,用溜链固定在锚杆上,无缝钢管或轻轨上面铺设板条背实顶板,板条厚度不得小于50mm,长度为2000mm,距巷道两端及迎头端面距均不得大于200mm,板条间距不得大于200mm。
轻轨长为4m,用溜链固定在三棵锚杆上进行支护,随工作面推进而交替迁移。
安装前探梁必须先进行敲帮问顶,去掉活矸松岩,在安装前探梁链环前,必须使吊环牢固及质量可靠,确认安全后,方可安设链环,进行前探支护。
使用方法为:
施工前,首先班组长指定专人监护,站在顶板完好、退路畅通的安全地点用专用敲帮问顶工具进行敲帮问顶工作,包括对正迎头的敲问,确认无安全隐患后方可进入迎头进行架设前探梁工作。
(1)支护:
①作业方式的选择:
掘支顺序作业。
②支护形式(材料)的选择:
采用锚、网进行支护。
③锚杆支护参数的确定:
A、按悬掉理论设计锚杆支护参数:
a、锚杆长度:
锚杆长度通常按下式计算:
L=L1+L2+L3(4--1)
式中,L1为锚杆外露长,其值主要取决于锚杆类型及锚固方式,一般L1=0.15m。
L2为锚杆有效长度。
L3为锚杆锚固段长度,一般对端锚L3=0.3~0.4m。
对于L2的确定方法通常按照下列方法进行确定:
①当直接顶需要悬掉而他们的范围易于划定时,L2应大于或等于他们的厚度。
②当巷道围岩存在松动破碎带时,L2应大于巷道围岩松动破碎区高度hi,hi可按下式确定:
hi=
(4--2)
根据爆破理论,确定巷道围岩松动破碎区高度取值为1.5m,该围岩的普式系数为5,代入上式计算得L2=1.58m,考虑1.2的安全系数,锚杆L2的长度确定为1.89m;为了确保安全,考虑足够的安全富于系数,确定选用2.0m长的锚杆。
b、锚杆杆体直径:
锚杆杆体直径根据杆体承载力与锚固力等强度原则确定,即
d=35.52
(4--3)
式中,d为锚杆杆体直径,经过计算为20mm;Q为锚固力,由拉拔试验确定,100KN;σt为杆体抗拉强度,315Mpa。
取锚杆直径为20mm以上。
c、锚杆间、排距:
锚杆间、排距根据每根锚杆悬吊的岩石重量确定,即锚杆悬掉的岩石重量等于锚杆的锚固力。
通常锚杆按等距排列。
a=Sc=S1
a=
(4--4)
式中,Sc、S1为锚杆间、排距;K为锚杆安全系数,一般取K=1.5~2;γ为岩石体积力。
前探梁支护示意图
根据上述公式,代入相关数据:
锚杆锚固力(Q)为100KN;杆体抗拉强度(σt)为315Mpa;γ为25KN/m3;K值取2;因此可确定锚杆的间、排距为1000mm,考虑现场的情况,保证足够的安全富余系数,确定锚杆间(排)距(等距排列)采用(a实≤a理)为800×800mm。
2、工艺流程图
3、永久支护:
巷道设计断面为矩形,上净宽3.0m,下净宽3.0m,净高1.7m,净断面5.1m²。
锚、网+锚索支护,锚杆间(排)距为800×800mm,锚网规格为1000×2000mm,网片之间的搭接长度为≮100mm,锚杆的外露长度为≯50mm且≮30mm,锚盘必须紧贴顶帮,锚盘规格为160mm×160mm×8mm。
打设角度必须符合要求。
搭设必须牢固可靠。
完成支护后,巷道宽为3.0m,。
详见上图:
《巷道断面图》。
第四章施工工艺
第一节施工方法
一、施工准备:
1、施工前,由区队长负责组织,技术人员负责传达批准的《掘进作业规程》。
传达后进行考试、签字,成绩合格者方可参加本工程的施工作业。
不合格的人员必须补考,补考合格后才能参加本工程的施工作业。
2、施工前,技术部门必须提前标定好中线,施工单位必须严格按中线施工。
3、准备好施工用工器具、风水管路、供电、支护材料、通风与运输设备设施等。
4、安装好矿井“六大系统”等安全设备设施和防尘、防灭火、隔爆与防突设施。
二、施工工艺:
交接班→安全检查→引中线→打眼→放炮→出煤、矸(敲帮问顶)→挂设前探梁→出煤、矸→刷帮、抠挖腿窝→撤除前探梁→架设工字钢棚→背帮顶、打设撑木→接着进行下一循环作业→文明卫生。
三、施工方法:
1、巷道施工采用风钻或煤电钻打眼和一次爆破成巷方式掘进。
2、采用锚杆、锚网+锚索支护,断面规格、支护要求见前。
3、工作面循环进尺为1.5m,每班完成2循环、进尺3米,每天计划三班作业。
四、特殊施工方法:
1、“敲帮问顶”的施工方法:
严格执行敲帮问顶制度,敲问时要先顶后帮,同时,班组长必须安排专人监护,监护人员要站在敲问人员的侧后方。
开工前班组长及安全检查员必须对施工巷道安全情况进行全面检查,敲掉悬矸危岩,确认无危险后,方准工人进入工作面。
每个工作人员工作前和工作中必须认真地检查一次工作地点及附近巷道的顶板、两帮及迎头围岩的支护情况,发现顶帮围岩发生裂隙、有片落现象、支护没有达到设计要求等情况时,必须首先敲帮问顶或按设计要求进行支护或改正维修支架,没有处理妥善前,不得进行其它工作。
2、“有掘必探、先探后掘”的施工方法:
采用先探后掘的方式,探水与掘进循环作业的施工次序。
施工前,采取“探60m掘30m”的施工方法进行施工。
即施工前,使用探水钻实行超前探测前方水情。
探眼布置在迎头位置煤层中,施打一组探眼共5个。
中间钻孔沿巷道掘进方位角与坡度水平布置;左右帮两个钻孔各距左右帮间距0.4~0.5米,与巷道掘进方位呈水平外夹角8°~10°沿煤层伪倾向施钻;另两个钻孔分别位于中间钻孔与外帮钻孔之间,与巷道掘进方位呈水平外夹角4°~5°沿煤层伪倾向施钻;中间钻孔设计深度60米,控制巷道前进方向;周围4个钻孔设计深度61米,控制巷道前进方向及两帮轮廓线外8米范围。
见《1033运输巷先探后掘探放水专项设计》的《探放水钻孔设计布置图》。
施打探眼时,采用直径ZDY-750液压探水钻机,备有钻机2台,1台工作,1台备用。
施工时,施工人员要站在钻机的两侧进行施打,严禁站在钻机的后方。
施打探眼期间要注意观察,如果钻孔内有压力水流涌出等其他异常情况,不要将钻杆拔出,应及时汇报调度室,以便及时采取措施进行处理。
3、过地质异常区的施工方法:
发现地质异常区时,必须及时汇报矿调度室、总工办、安全科等相关管理单位,及时组织人员去现场查看情况,再根据现场情况另行编制补充安全技术措施。
第二节凿岩方式
一、施工机具的配备
(1)ZBKJ-No5.6(2×15kW)局部通风机2台。
(2)MSZ-12型煤电钻2台(1台工作,1台备用)。
(3)YT-29风动凿岩机(1台工作,1台备用)。
二、凿岩方式
1、巷道开口施工时采用手镐施工,随掘随支,循环进度不大于800mm。
2、手镐开口
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