31004进风巷31006进风巷及联络横贯掘进作业规程.docx
- 文档编号:17474784
- 上传时间:2023-07-26
- 格式:DOCX
- 页数:148
- 大小:218.59KB
31004进风巷31006进风巷及联络横贯掘进作业规程.docx
《31004进风巷31006进风巷及联络横贯掘进作业规程.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《31004进风巷31006进风巷及联络横贯掘进作业规程.docx(148页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
31004进风巷31006进风巷及联络横贯掘进作业规程
目录
第一章概况-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水文地质情况-2-
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况-2-
第二节煤(岩)层赋存特征-2-
第三节地质构造情况-3-
第四节水文地质情况及防治水措施-4-
第三章巷道布置及支护说明-4-
第一节巷道布置-4-
第二节矿压观测-4-
第三节支护设计-7-
第四节支护工艺-12-
第四章施工工艺-25-
第一节施工方法-25-
第二节掘进方式-28-
第三节装载与运输-28-
第四节设备及工具配备-29-
第五章生产系统-32-
第一节通风-32-
第二节压风-37-
第三节综合防尘-37-
第四节防灭火-40-
第五节瓦斯抽放-40-
第六节四位一体综合防突措施-40-
第七节供电-46-
第八节排水-47-
第九节运输-48-
第十节照明、通信和信号-48-
第六章劳动组织与主要技术经济指标-49-
第一节劳动组织-49-
第二节作业循环方式-51-
第三节主要技术经济指标-51-
第七章安全技术措施-52-
第一节一通三防-52-
第二节顶板、帮部管理-58-
第三节防治水-61-
第四节机电-61-
第五节运输-86-
第六节其它-108-
第八章避灾-120-
第九章安全避险“六大系统”-123-
第一节监测监控系统-123-
第二节人员定位系统-130-
第三节紧急避险系统-132-
第四节压风自救系统-134-
第五节供水施救系统-135-
第六节通信联络系统-136-
第十章贯彻与执行-137-
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称、位置、长度及相邻关系
掘进巷道为31004进风巷、31006进风巷及联络横贯,本工作面为31004工作面。
31004进风巷设计长度2805米,31006进风巷设计长度2805米,联络横贯设计长度20米,每150米施工一个联络横贯。
该施工范围位于韩庄村以南;赵庄村、北坡上以东;洞上村、阎家庄以北;西垴村以西的黄土塬、黄土峁及沟谷地带。
该施工巷道西邻西集中回风大巷(西)、集中胶带大巷、集中辅运大巷、集中回风大巷(东),北部、东部、南部未布置巷道。
二、巷道性质及用途
31004进风巷为沿3#煤顶板掘进的煤巷,用途为3#煤31004采煤工作面进风巷。
31006进风巷为沿3#煤顶板掘进的煤巷,用途为3#煤31006采煤工作面进风巷。
三、设计服务年限
服务年限:
31004进风巷服务至31004采煤工作面综采结束为止。
31006进风巷服务至31006采煤工作面综采结束为止。
四、在施工过程中,防治水、防瓦斯必须有特殊技术要求。
(防瓦斯措施详见第七章第一节,防治水措施详见第七章第三节)。
五、巷道平面布置图(见附图1)
第二节编写依据
一、本面所掘巷道地质资料依据地质测量部提供的《31004工作面掘进说明书》。
二、根据《煤矿安全规程》、《操作规程》、阳煤集团文件及新元公司文件有关规定制定。
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
地面相对位置及邻近采区开采情况见表1。
表1井上下对照关系表
水平名称
一水平
所掘巷道名称
31004进风巷、31006进风巷
采区名称
3号煤南区
地面位置
该施工范围位于韩庄村以南;赵庄村、北坡上以东;洞上村、阎家庄以北;西垴村以西的黄土塬、黄土峁及沟谷地带。
井下位置及四邻采掘情况
该施工巷道西邻西集中回风大巷(西)、集中胶带大巷、集中辅运大巷、集中回风大巷(东),北部、东部、南部未布置巷道。
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
无
第二节煤(岩)层赋存特征
煤(岩)层赋存特征见表2、表3。
表2煤层特征表
项目
指标
备注
煤层厚度(最小~最大/平均)/m
2.52-2.82/2.72
煤层倾角(最小~最大/平均)/(°)
2°~4°/3º
煤层硬度f
2.5~3
煤层层理(发育程度)
发育
煤层节理(发育程度)
较发育
自然发火期/d
无
煤尘
具有爆炸危险性
绝对瓦斯涌出量(m³/min)
表3煤层顶底板情况表
顶底板名称
岩石
名称
平均厚度
(m)
岩性特征
顶板
老顶
粉砂岩
2.40
深灰色、水平层里,夹砂质泥岩条带,垂直节理
直接顶
砂质泥岩与含铝泥岩
8.94
灰色,含铝泥岩,含丰富的植物根化石,具滑面,深灰色,断口平坦、松软,明显接触,含少量根化石
伪顶
泥岩
0.20
黑色泥岩,下部炭含量增高,上部具菱铁质结核,参差状断口,过度接触
底板
伪底
泥岩
0.50
灰黑色,含丰富的植物化石,并碳化
直接底
泥质砂岩
2.95
缓波状层理,具节理,半坚硬,含柯达化石,夹有细粒砂岩条带
老底
细砂岩
1.60
灰色,厚层状,含炭屑,胶结疏松,水平节理,垂直节理,过度接触,含植物根化石
施工区的岩性特征:
31004进风巷、31006进风巷在掘进过程中沿3#煤层顶板掘进。
该巷3#煤层赋存稳定,结构较简单,属中灰、低硫的优质贫瘦煤。
煤层以亮煤为主,内生裂隙发育。
煤层中一般含1~2层泥质夹矸,厚度一般为0.02—0.05米,平均0.03米。
该施工巷道沿3#煤层向东掘进,煤层倾角一般为2º-4º,平均3º,煤层厚度2.52~2.82米,平均2.72米,煤层结构:
0.40(0.03)2.29。
顶板围岩情况:
伪顶为厚度为0.2米的高岭石泥岩,直接顶为砂质泥岩与含铝泥岩,厚度为8.94米左右;老顶为粉砂岩,厚度为2.40米左右。
直接底为2.95米的砂质砂岩,老底为1.60米的细粒砂岩。
见综合柱状图所示。
综合柱状图(见附图2)。
第三节地质构造情况
根据三维地震勘探资料,该巷向东施工至179米存在S3向斜、492米存在DF8正断层断层、772米存在X6陷落柱。
另外,施工过程中还可能揭露其他隐伏地质构造及现象。
建议施工队组在掘进过程中加强地质观测,有计划的进行超前探测工作。
严格制定防止瓦斯的通风措施,加强瓦斯异常监测,确保施工安全。
第四节水文地质情况及防治水措施
1、3#煤层上方有K8下和K8砂岩以及上覆石盒子组K12砂岩,属于弱含水层,巷道掘进期间将出现少量顶板淋头水和锚孔出水,预测对掘进施工有一定影响。
最大涌水量:
10m³/h;正常涌水量:
0.8~1.5m³/h
2、该巷底板主要含水层为太原组灰岩含水层,属于带压开采影响区,需进行超前物探工作,并严格执行“有掘必探”,进一步查明下伏含水层、富水区域和导水因素。
3、巷道掘进期间,出现顶底板突然涌水或水量急剧增大情况,队组必须及时汇报公司有关部门和总调度,采取应急措施,同时启动紧急防治水预案,确保安全生产。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
一、31004进风巷、31006进风巷及联络横贯沿9#煤层布置。
二、31004进风巷、31006进风巷在掘进过程中采用EBZ-220型掘机施工开口前先在开口位置加强支护(详见第七章第二节)。
开口前的准备工作:
1、开口前要提前对施工巷道开口位置的顶板进行岩性窥视,确定合理的支护参数。
2、开口前由地质测量部提前在施工巷道开口位置挂中线。
3、配备通风系统、运输系统、供电系统并保证其完好。
4、将风水管接到规定位置,并保证连接完好。
5、将支护材料、备品、备件等放到指定位置,码放整齐。
第二节矿压观测
一、观测对象:
31004进风巷、31006进风巷。
二、观测内容:
巷道顶板离层量,帮锚杆的锚固力、扭力矩,顶锚索的涨拉预紧力。
具体观测内容见表4。
表4施工巷道观测项目、目的、方法
序号
观测项目
观测目的
观测方法
1
巷道顶板深度移近量
深基点一般应固定在锚索上方稳定岩层500mm处(若无稳定岩层,深基点在顶板中的深度应不小于巷道跨度1.5倍)
观察离层仪深部读数
2
巷道顶板浅度移近量
浅基点应固定在锚杆端部位置
观察离层仪浅部读数
3
锚杆锚固力
是否达到设计要求
量程>200KN
4
锚杆扭力矩
是否达到设计要求
声显式力矩扳手,量程范围200-700N.m
5
锚索涨拉预紧力
是否达到设计要求
使用0~100MPa锚索测力计
三、观测方法:
1、测站布置:
在巷道开口20m范围内,开始布置测站并编号,以后每150m设置一组矿压观测站;二次复用巷道每50m设置一组矿压观测站。
每组矿压观测站包括一个顶板离层仪、一块锚索压力表、一块顶锚杆压力表(全锚巷道应在长短锚索上各安装一块压力表),距离相差不超过5m范围。
矿压观测站要随巷道的掘进及时建立。
当围岩地质和生产条件发生变化时,应增加测站和顶板离层指示仪的数目,复杂区段必须安设顶板离层指示仪。
遇到地质构造时的观测见第七章第二节规定。
每条巷道综合监测测站不低于2组,其中每组锚杆锚索受力监测不低于每排数量的一半;日常监测测站每组布置一个离层仪、锚杆锚索各安设1个应变式测力计。
2、观测时间:
距掘进工作面50m内的观测频度每天应不少于一次。
在此范围以外,除矿压有明显变化,观测频度可为每周一次。
3、当出现下列情况之一时,应采取措施,增强支护,修改设计:
(1)巷道顶部离层超过规定,即离层仪出现刻度超过蓝色区域(正常区域60mm),进入黄色区域(预警区域60mm)或红色区域(危险区域60mm);
(2)锚杆体、锚索发生被拉断现象;
(3)锚杆、锚索托盘被压坏
(4)巷道围岩发生较大变化
4、巷道表面位移监测规定:
(1)巷道表面位移监测内容包括顶底板相对移近量、顶板下沉量、底鼓量、两帮相对移近量和巷帮位移量;
(2)一般采用十字布点法安设测站,每个测站应安设两个监测断面,基点应安设牢固。
5、用LC—280锚杆拉力计检测顶、帮锚杆锚固力,锚固力检测抽样率为3%。
每300根顶(帮)锚杆抽样一组(9根)进行检查。
不足300根时,按300根考虑;锚杆锚固力均不低于设计锚固力为合格;如有一根低于设计锚固力,应重新抽样检测,如重新检测的锚杆锚固力均不低于锚杆设计锚固力为合格,如仍有一根不合格则判定锚杆施工安装质量为不合格。
必须组织有关人员研究锚杆施工质量不合格的原因,并采取相应的处理措施。
6、用TG—760扭力矩扳手对顶、帮锚杆的扭力矩实时抽样检测。
抽样率不低于5%,每300根顶、帮锚杆抽样各一组(共15根)进行检测,不足300根时,按300根考虑;锚杆预紧力矩不低于设计预紧力矩时为合格。
若其中一个螺母预紧力矩不合格,将其重新拧紧即可;若有2个或2个以上不合格,则判定锚杆施工安装质量为不合格,应将本班安装的所有锚杆螺母重新拧紧一遍。
7、用YCD-370/YCD-200涨拉千斤和KBZD1.25×63型隔爆电动泵检测顶、帮锚索预紧力,锚索预紧力抽样率为5%,每100根顶锚索抽样一组(5根)进行检查;锚索预紧力均不低于设计预紧力为合格;如有一根低于设计预紧力,应重新抽样检测,如重新检测的锚索预紧力均不低于设计预紧力为合格,如仍有一根不合格则判定锚索施工安装质量为不合格。
同时组织有关人员研究锚索施工质量不合格的原因,并采取相应的处理措施。
四、数据处理:
1、观测
日常观测由队组技术员、记录员负责,做好观测记录,每月将观测记录报总工程师办公室和生产指挥中心。
2、结果分析
采取边施工、边观测,及时对测量的数据加以分析、判断,并把测量的结果反馈到设计和施工中去,从而不断修改设计、补充措施、指导施工。
每月由总工程师办公室技术人员将观测记录、分析报告审核存档。
五、顶板岩性探测:
1、探测对象:
沿3#煤顶板掘进的31004进风巷、31006进风巷。
2、由总工办、队组共同完成常规顶板岩性探测。
巷道开口前后5米范围内及每施工50m打一个岩性探测孔,孔深要求超过锚索设计长度0.5m,深度不小于5m,地质测量部根据相邻窥视资料和钻具钻进速度对顶板岩性准确的分界,绘制探眼柱状图并对岩性和支护参数进行初步分析,报矿分管副总工程师、总工程师办公室主任工程师、生产指挥中心主任工程师和施工队组。
3、巷道开口及每施工300m,地质测量部负责组织施工队组打一个顶板岩性窥视探测孔,孔深要求超过锚索设计长度2.0m,深度不小于12米;遇地质构造发生变化时,岩性窥视探测孔具体见第七章第二节规定。
地质测量部有关人员负责将岩性探测结果及时出图并对岩性和支护参数进行初步分析,报矿分管副总工程师、总工程师办公室主任工程师、生产指挥中心主任工程师和施工队组。
4、顶板岩性窥视探测资料由矿地质测量部主任工程师进行初步审查分析、分管副总工程师作出最终审查意见。
第三节支护设计
一、巷道断面及支护形式
根据北京天地公司设计方案,同时为满足31004进风巷、31006进风巷生产、运料及通风要求,初步设计31004进风巷、31006进风巷为矩形断面。
采用锚网支护,顶板支护形式为:
钢带+金属网+锚杆+锚索联合支护。
表5巷道断面特征表
巷道名称
形状
宽(m)
高(m)
断面积(㎡)
毛
净
毛
净
毛
净
31004进风巷
矩形
5.2
5.07
3.2
2.93
16.64
14.86
31006进风巷
矩形
4.5
4.37
3.0
2.73
13.5
11.93
联络横贯
矩形
4.5
4.37
3.0
2.73
13.5
11.93
备注
净高为锚索锁具至底板垂直距离,净宽为两帮锚杆末端之间水平距离。
二、支护参数设计
(一)采用工程类比法选择支护参数
1、根据邻近巷道掘进支护效果,31004进风巷、31006进风巷顶部采用W钢带、锚杆、锚索、金属菱形网布置。
帮部采用锚杆、W钢护板、金属网、锚索进行支护。
2、锚索长度选择、支护材料选型
锚索长度根据顶板岩性探测确定。
必须将锚索锚固到稳定且坚硬的岩层中2.5米且锚索长度不少于6米,当锚固不到稳定岩层中时锚索长度不少于10米,并满足以下要求:
锚固段:
按现场拉拔试验来确定,根据近几年来现场使用情况,树脂锚固剂长度应不小于1.2m。
自由段:
长度一般不小于3.0m,也可按岩层最大破裂面的深度来选取,要求超过破裂面最小1.0m。
涨拉段:
涨拉端长度一般不小于0.15m,不大于0.2m。
3、锚索承载能力、涨拉预紧力:
φ21.6mm锚索设计承载能力为550kN,涨拉预紧力不小于300kN,使用KZDB1.25×63型电动泵和配套YCD-370千斤预紧时,压力表读数不小于51MPa。
(二)采用计算法校核支护参数
1、锚索设计计算:
(1)锚索支护理论验算应以悬吊理论为主。
主要是为了防止巷道顶板大面积整体冒落。
可按下式验算:
K.G≤n.A
式中G-锚索承受的离层岩层或危石重量(KN),计算时离层岩层厚度不得小于巷道宽度的一半,此处31004进风巷、31006进风巷,所以选择巷道宽度的一半为:
2.6米;
K-安全系数,取2;
n-锚索的根数;
-岩石的容重26.7KN/m³
A-锚索的设计承载力(N)。
G=hS
G=hS
=2.6×5.2×1×26.7=324.9KN
KG=2×324.9=649.8KN
n≥KG/A=649.8/500=1.3根
由K.G≤n.A
知道:
实际锚索布置为:
31004进风巷、31006进风巷平均每排3或4根>1.3根,实际大于计算得出的根数,能满足要求。
(2)按“组合梁”悬吊理论校核锚索的间距:
根据地质钻孔柱状分析,直接顶为砂质泥岩无坚硬岩层,为防止巷道顶板岩层发生大面积整体垮落,用每排3根或4根Φ21.6×6300mm钢绞线,将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中,校核锚索间距,冒落方式按最严重的冒落高度3.2米的整体冒落考虑,此时,靠巷道两帮的角锚杆和锚索一起发挥悬吊作用,在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下,取垂直方向力的平衡,可用下式计算锚索间距。
L=n·F2/[B·H·γ-(2F1·Sinθ)/L1]
式中:
L——锚索间距,m;
B——巷道最大冒落宽度,取5.2/4.5m
H——巷道冒落高度,按最严重冒落高度取3.2m;
γ——岩体比重,26.7KN/m³;
L1——排距1.1m;
F1——锚杆锚固力190KN;
F2——锚索极限承载力,取550KN;
θ——角锚杆与巷道顶板的夹角90°;
n——锚索排数,取1。
通过计算:
31004进风巷:
L=n·F2/[B·H·γ-(2F1·Sinθ)/L1]
=1×550/[5.2×3.2×26.7-(2×190×sin90°)/1.1]
=550/(444.3-380/1.1)
=550/99
=5.6m
31006进风巷:
L=n·F2/[B·H·γ-(2F1·Sinθ)/L1]
=1×550/[4.5×3.2×26.7-(2×190×sin90°)/1.1]
=550/(384.48-380/1.1)
=550/39.39
=14.1m
31004进风巷、31006进风巷巷道均所选用的锚索间距1.4小于L,因此选择的锚索参数符合设计要求。
2、锚杆设计计算
(1)锚杆长度校核:
顶锚杆通过悬吊和帮锚杆通过加固帮体作用,达到支护效果的条件,应满足L≥L1+L2+L3
式中:
L——锚杆总长mm;
L1——锚杆外露长(钢带+托板+螺母厚mm,顶锚杆取70mm,帮锚杆取70mm);
L2——有效长度(顶锚杆取免压拱高b,帮锚杆取煤帮破碎深度c);
L3——锚入岩层内深度(顶锚杆取800mm,帮锚杆取800mm)。
普氏免压拱高:
b=[B/2+Htan(45°-ω帮/2)]/f顶
C=Htan(45°-ω帮/2)
式中:
B、H——巷道掘进跨度和高度,取Bmax=5200mm,H=3200mm;
f顶——顶板岩石普氏系数,f顶取3;
ω帮——两帮围岩的内摩擦角,
=
,ω得71.56°
31004进风巷:
bmax=[5200/2+3200tan(45-71.56/2)]/3=1039.5mm
c=Htan(45°-ω帮/2)=3200×tan(45°-71.56/2)=518.4mm
31006进风巷:
bmax=[4500/2+3000tan(45-71.56/2)]/3=912.3mm
c=Htan(45°-ω帮/2)=3200×tan(45°-71.56/2)=486.4mm
根据上述公式计算得出:
31004进风巷顶锚杆长L顶=70+912.3+800=1782.1mm;
31004进风巷帮锚杆长L帮=70+486.4+800=1356.4mm;
实际帮锚杆长度均为2400mm,因此所选顶、帮锚杆的长度均能满足计算要求。
(2)校核顶锚杆间、排距:
应满足
式中:
—锚杆间、排距,m;
—锚杆设计锚固力,KN/根;
k—安全系数,一般取2;
L2—有效长度(顶锚杆取b);
—岩体容重,26.7KN/m³
31004进风巷
顶锚杆:
a<=1.85m
帮锚杆:
a<
=2.62m
31006进风巷
顶锚杆:
a<=1.98m
帮锚杆:
a<
=2.7m
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 31004 进风巷 31006 联络 横贯 掘进 作业 规程