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第三章巷道布置及支护说明10
第一节巷道布置10
第二节支护设计及工艺12
第四章施工工艺14
第一节施工方法14
第二节施工措施17
第三节巷道运输24
第四节管线布置24
第五节设备及工具配备25
第五章生产系统26
第一节通风系统26
第二节综合防尘29
第三节安全监控29
第四节供电30
第五节排水32
第六节运输系统32
第七节照明通讯和信号32
第六章劳动组织与主要经济技术指标33
第一节劳动组织33
第二节作业循环方式34
第三节主要经济技术指标35
第七章安全技术措施36
第一节施工准备36
第二节一通三防37
第三节顶板管理40
第四节绞车管理41
第五节防治水41
第六节机电42
第七节运输43
第八节其他44
第八章灾害应急措施及避灾路线45
附:
避灾路线图45
第一章概况
一、巷道名称
由于停掘时间较长,原11010首采面上巷变形严重,需要重新按照原断面沿老巷修巷,特编制中普煤业有限公司《11010首采面上巷修巷作业规程》。
二、巷道用途
此巷道修巷目的是满足回采工作面回风、材料运输、行人、管线铺设等需要。
三、巷道设计
工程量:
上巷170m。
施工方法:
风镐修巷。
规格:
11#工字钢梯形棚,净高2.1m,净断面5.9m2。
服务年限:
1年。
四、预计开竣工时间
本修巷巷道自复工批准后开始施工,预计2015年05月1日开工,2015年06月30日竣工。
五、编制依据
1、渑池中普煤业有限公司《修改初步设计说明书》
2、《煤矿安全规程》[2011]版、《操作规程》
3、《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》
4、其它各种煤矿操作规程以及公司、矿有关文件规定。
5、渑池中普煤业有限公司地测科提供的水文、地质技术资料。
6、渑池中普煤业有限公司机电科及通风科分别提供技术资料。
第二章地面位置及地质情况
第一节地面位置及相邻采区开采情况
一、工作面位置
11010回采工作面上巷,位于11采区东部,主井运输上(下)山东部。
开采标高+134—+163m,回采工作面上巷修巷按照老巷方向沿老巷下帮煤层顶板布置,上巷修巷长度为170m。
二、地面相对位置
该采区地面相对位置在+290—+360m之间,地面没有建筑物,多为丘陵地貌。
三、相邻采区开采情况
该采面四周没有采动影响,北边为F4-1断层边沿,西边为运输皮带上(下)山巷,东边为矿井边界,南边为不可采保护煤柱。
第二节煤(岩)层赋存特征
一、地层
本区为中~低山丘陵地形,大面积为第四系覆盖,钻孔及矿井揭露的地层由老至新依次为奥陶系中统马家沟组(O2),石炭系上统本溪组(C2b)和太原组(C2t),二叠系下统山西组(P1sh)、下石盒子组(P1x)和第四系(Q),现由老至新分述如下:
二叠系下统山西组(P1sh)
本区的主要含煤地层。
由灰白色砂岩、灰黑色泥岩及砂质泥岩组成,下部为巨厚中~细粒砂岩(大占砂岩)和灰黑色泥岩,内含煤两层(二0煤、二1煤)。
二0煤不可采,一般厚度0.4米左右。
二1煤普遍发育,全区稳定,一般厚2.20米,为主要可采煤层。
其底板为黑色、黑灰色炭质泥岩及泥岩。
其顶板为厚层中~细粒砂岩,一般厚7.1~13.56米,全区发育,碎屑成分以石英、长石为主,分选较好,硅质胶结,具缓波状和交错层理,层面分布大量绢云母片,含泥质包体,特征明显,分布稳定,为山西组重要标志层。
上部主要为灰色泥岩,粉砂岩及浅灰色砂岩,含不稳定薄煤1~3层(二3煤、二4煤、二5煤),砂岩多为中细粒,碎屑成分以长石石英为主,并含云母片,交错层理和缓波状层理发育,单层厚度不大,一般仅2米。
砂质泥岩和粉砂岩中含植物根化石、叶化石,保存不好,多呈碎片状,含较多的黄铁矿或菱铁矿结核。
本组平均厚70米,与下伏地层太原组呈整合接触。
二、煤层及煤质
本区含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组和下石盒子组,含煤地层总厚361.35米,共计含煤16层,煤层总厚7.15米,含煤系数为1.98%。
其中赋存于山西组下部的二1煤层为主要可采煤层,可采煤层厚2.20米。
二1煤层赋存于山西组下部。
煤层稳定,结构简单,不含夹矸,底板标高为+50~+275米,埋深为+120~+215米。
厚0.31~4.25米,平均2.20米,属较稳定煤层。
煤层直接顶板为中─细粒砂岩,厚6.93─13.23米,其主要成份为浅灰色长石石英砂岩,富含绢云母片、黄铁矿结核,局部含泥岩包体,硅质胶结,交错层理发育,是井田的重要标志层。
煤层底板为黑色泥岩或砂质泥岩。
区内二1煤层具体质量指标:
水分(Wad)0.8%、灰分(Ad)19.84%、硫分(St,d)2.81%、发热量(Qnet,d)23.8MJ/KG、挥发分(Vr)21.43%、粘结指数(G)95。
二1煤煤质属低中灰、低水、中高硫之焦煤,由于硫份含量较高可作为一般工业和民用煤。
容重1.40t/m3。
三、煤层顶底板
本矿开采的二1煤层顶板为厚层状灰色、灰白色中一细粒石英砂岩。
底板为黑色炭质泥岩、泥岩及粉砂岩。
顶板岩石坚硬,具有较高的抗压、抗剪强度,但其伪顶为灰黑色泥岩或炭质泥岩,力学性质差,易垮落,顶板必须支护。
二1煤层局部具泥岩或炭质泥岩伪顶,厚度一般小于0.50m,二1煤层直接顶为厚层状灰色、灰白色中~细石英粒砂岩。
区内以往未进行过岩石物理力学性质试验工作,据区域资料,灰岩、中一细粒砂岩力学强度较高,二1煤层顶板应属工程地质条件较好。
煤层底板为泥岩和砂质泥岩,抗压强度较弱,应属工程地质条件较差。
第三节地质构造
本采区内有一条F4-1断层,靠近采区回风顺槽,位于矿区扩界区的SE端,断层走向57°
,倾向327°
,倾角65°
,从5-3与5-4钻孔所见二1煤层情况来看,两孔煤层在倾向上不连续,显示南升北降的趋势,显示落差70米。
根据本区整体构造形态,分析该断层应为疙疸山断层(F4)之向东延伸的分支断层。
第四节水文地质
1、主要含水层
本区地层中共有5层含水层,分别为①奥陶系灰岩含水层。
②石炭系太原组灰岩及砂岩含水层。
③山西组砂岩含水层。
④石盒子组砂岩含水层。
⑤第四系含水层。
(1)奥陶系灰岩含水层
为浅灰色石灰岩或白云质灰岩,邻区揭露厚度为67.78m,据区域资料,其厚度约120m。
该含水层岩溶裂隙发育,尤其在上部50m或在断裂破碎带附近,岩溶裂隙更是异常发育,加之厚度大,埋藏相对较深,水源补给条件好,贮水空间大,水压高,含水层导/富水性强,为区内主要含水层。
该含水层为二1煤层间接充水含水层。
(2)太原组灰岩、砂岩含水层
由太原组一1煤层以上的石灰岩、中粒砂岩组成,厚度一般10米左右,上距二1煤层15~20米。
该含水层岩溶裂隙发育较差,含水性弱透水性差,且不均一,属岩溶裂隙承压水。
该含水层为二1煤层底板直接充水含水层。
(3)山西组砂岩含水层
主要由二1煤层顶板60米范围内的大占砂岩,香炭砂岩组成,累计厚度20米。
该含水层为孔隙、裂隙承压水,含水性弱,透水性差,且不均匀,单位涌水量q=0.06L/(s.m)。
此层属于二1煤层顶板直接充水含水层。
(4)石盒子组砂岩含水层
主要由山西组以上的上、下石盒子组地层中的中、粗粒砂岩组成,平均总厚约40米,含孔隙、裂隙承压水,为二1煤层顶板间接充水含水层组。
(5)第四系含水层
主要为表土层中的砾石层、流砂层组成,动态随季节变化,以孔隙潜水为主。
2、主要隔水层
本区共有三层隔水层隔断这几层含水层之间的联系。
(1)本溪组隔水层:
由铝土岩、铁质泥岩组成,厚7.00—13.43米,平均9.65米,全区分布,一般情况下可阻隔奥陶系灰岩与太原组含水层之间的联系。
(2)二1煤层底板隔水层:
由泥岩、粉砂岩及砂质泥岩、薄煤层组成,厚10.00—20.00米,平均15米,是太原组灰岩含水层与二1煤层之间较好的隔水层。
(3)二1煤层顶板隔水层:
由二1煤层以上的泥岩、粉砂岩及粘土岩组成,全区分布稳定,厚度较大,厚28.70—53米,平均约40.00米,正常情况下可阻隔二1煤顶部砂岩与上覆含水层的水力联系。
3、充水因素分析
(1)生产矿井水文地质特征
核查区内主要含水层为奥陶系灰岩,受本溪组隔水层的阻隔,与二1煤层没有直接水力联系,煤层位于地下水位以上,开采二1煤层矿井直接充水含水层为山西组砂岩,本核查区属于以裂隙含水层为主的矿床。
充水水源主要受大气降水因素影响,在生产过程中,实测矿坑充水量在l0m3/h左右,单位涌水量为q=0.06L/(s.m),水文地质条件复杂。
按照规范把本核查区煤矿床水文地质勘查类型划分为第二类第一型。
(2)充水水源
大气降水是影响矿井充水的主要因素。
在此因素影响下,矿井涌水量有显著的变化。
一般雨季涌水量比旱季大1.5~4倍;
地下水对二1煤层的直接充水含水层应为其顶部的山西组砂岩和底部太原组灰岩含水层。
正常情况下,二1煤层顶、底板含水层涌水量水不大,但在隔水层薄或受构造破坏的地段,地下水亦有可能进入矿井,因此,开采中对底板水要引起重视;
老窑水的影响,新扩矿区二1煤层主要受原矿井积水的影响,邻近原矿井空区采煤时,一定要留足防水煤柱;
断裂构造对矿床充水的影响矿区地层为一走向NEE的单斜构造,断裂构造主要为发育在中部的F11、F23断层。
由于断裂破坏了地层的连续性,使煤层上下各含水层间产生了一定的水力联系,故断裂构造是地下水的赋集空间和矿床充水的主要通道,生产中当井巷工程接近或通过断层时,应打超前探放水钻,并留设足够的防水保安煤柱,以防遇断层水淹井。
综上所述,本矿充水以山西组砂岩含水层岩裂隙水充水为主,矿坑充水量在l0m3/h左右,水量较小,生产中易于疏排,本矿井水文地质勘查类型为第二类第一型。
根据矿方提供的《渑池县中普煤业有限公司水文地质类型划分报告》,矿井正常涌水量60m3/h,最大涌水量120m3/h。
对断层瞬间突水和意外的突发性水量(如原矿井空区的积水)无法预测,开采过程中随时注意,加强防治水工作。
4、原巷道修巷时,没有出现断层瞬间突水和意外的突发性水量现象,但修巷过程中随时注意,加强防治水工作。
第五节影响修巷的其它因素
1、煤层顶底板
二1煤层顶板为中、细粒石英砂岩,泥钙质胶结,一般工程地质条件较好,局部有伪顶。
井下生产过程中,顶板随支护的撤离自行垮落,一般不需人工放顶。
底板为灰黑色泥岩和粉砂岩,有底鼓现象。
2、瓦斯
依据豫工信煤[2011]199号文,《河南省工业和信息化厅关于对义煤集团公司所属煤矿2010年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》,该矿井属低瓦斯矿井,在正常生产情况下,相对瓦斯涌出量为4.83m3/t,绝对瓦斯涌出量为0.52m3/min;
二氧化碳相对涌出量为6.4m3/t,绝对涌出量为0.68m3/min。
3、煤尘及煤的自燃
据2004年7月28日煤炭科学研究总院重庆分院煤尘爆炸性鉴定报告和二1煤层煤炭自燃倾向性等级鉴定报告:
该矿煤尘具有爆炸危险性;
二1煤层自燃倾向等级为Ⅲ级,属不易自燃煤层。
3、该工作面顺槽修巷附近没有老空、老窑,原修巷上巷施工中,没有发现淋水及水文地质灾害变化情况。
地表水由于地处丘陵泄洪速度快,不会有积水,对生产不会造成影响。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
一、巷道布置
11010首采工作面上巷位于11采区东部,主井运输上(下)山东边。
开采标高+134—+163m,巷道沿煤层顶板修巷,上巷修巷长度为170m。
二、巷道断面特征表
巷道名称
支护形式
上净宽
(m)
下净宽
净高
修巷断面
(m2)
净断面
首采面上巷
工作面
工字钢梯形棚
2.2
3.4
2.1
6.6
5.9
首采面上巷巷道布置平面图
第二节支护设计及工艺
该巷道采用11#型矿用工字钢梯形棚支护,棚距500mm,巷道净高2.1m,修巷断面6.6m2,净断面5.9m2,塑料编织网加背木棍护帮、护顶。
一、支护要求:
1、巷道支护采用梯形工字钢棚支架,梁长2.4m,腿长2.4m,梁净口2.2m,下宽3.4m,净高2.1m,修巷断面积6.6㎡,净断面积5.9㎡,棚距中—中500㎜,背木棍顶6帮5均匀布置,木撑杆6根/棚,塑料编网搭接100㎜,并用四条编织网连接牢固,为了松帮、卸压,底板以上400㎜不背设,顶、帮背严实,有空顶空帮时用木实背牢。
2、采用前探梁支护,前探梁规格为2根π型梁,长度4m,前探梁必须紧跟窝面用半圆木背紧背牢,严格按照公司规定的要求使用前探梁。
3、窝面正头最大控距700mm,最小控顶距500mm,同时自窝头向外防倒棚装置不少于10棚,随施工进度向前移动,每次抽修棚前后必须检查前探梁和防倒棚是否松动,确保卡紧卡牢后方可作业。
二、质量标准化
(1)支架各部分尺寸符合要求。
(2)塑编网护帮护顶背紧背严,严禁空顶漏帮及软关门现象。
(3)每相邻两棚间上下帮撑杆各3根(梁口处、距梁口下300mm处、距底板400mm处)必须齐全有力,撑杆小头直径不小于40㎜。
(4)架棚时要掌握好柱腿位置,棚梁按要求背实合缝,棚子不得阴阳迈步及前倾后仰。
(5)架棚时要掌握好中腰线,误差不超过±
50㎜。
(6)柱窝深度为200㎜,遇到底板松软或淋水地带应穿柱鞋。
(7)棚腿扎角应符合要求。
(8)架棚要接顶、紧靠帮,不实加板梁,严禁空、帮空顶。
(9)塑编网铺设要平整,顶、帮网之间用网条连接严密,不开裂。
(10)背木的背设,必须与巷道成一条线,背木与背木错口接头处要上下交替进行。
(11)架棚前,必须用测量人员给的中线,用三角线的方法,校对支架扭斜。
(12)支架的扎脚必须保持两侧一致,不得出现超过允许误差。
巷道支护断面图
第四章施工工艺
第一节施工方法
一、巷道施工前准备工作
1、修巷前,必须清理巷道内的煤、矸、杂物,首先确保作业人员的退路畅通,不清理好巷道内的积煤、矸、杂物,严禁进行其它作业。
地测科提前标定中线,巷道沿煤层顶板进行修巷,施工单位严格按中线施工。
2、在清理积煤、矸遇到冒顶处时,必须制定专项措施处理冒顶,再进其它工作。
3、开工前,施工单位必须对巷道丁字口进行加固,并检查巷道口外前后10米范围内支护是否牢固。
4、施工前机电队及时将开关、电缆、机电设备等安装到位,确保正常运转,并达到完好。
5、安装局部通风机
通风队负责安设局部通风机,接好风筒,使风筒成一条线,严格执行以下标准:
(1)风筒吊挂平直,无褶皱,并且逢环必挂,不准拐死弯。
风筒连接必须按规定采用双反压边,无毛边外露的标准要求,反压边宽度80-100mm。
(2)局部通风机安装位置:
运输与轨道联巷,距风门10米进风侧,安装时要保证风机前后10米范围内巷道支护完好,保证巷道内无杂物。
(3)局部通风机必须由通风队指定人员负责管理,保证正常运转,并且安装开停传感器。
(4)局部通风机必须保证双电源供电,风电闭锁及瓦斯电闭锁装置安全可靠。
(5)备用局部通风机电源必须取自运转正常的的另一独立电源,当正常工作的局部通风机故障时,局部通风机能自动倒台,保持施工地点正常通风。
(6)局部通风机不得随意停风,因检修、停电、故障灯等原因停风时,必须将人员全部撤至全风压进风流处,并切断电源。
恢复通风前,必须由专职瓦斯检查员检查瓦斯,只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可由指定人员开启局部通风机。
6、压风自救:
使用2寸压风管路随修巷施工进度往前续接,距迎头不大于50m,迎头50m用软管接到风动设备、工具上。
距迎头50-100m内设置压风自救装置,压风自救装置采用6组式,工作面工作人数限制在5人。
7、供水施救:
使用2寸供水管路随修巷施工进度往前续接,距迎头不大于50m,每隔50m留设一个阀门。
8、通讯联络:
通讯电话随修巷施工前移,距迎头不大于50m。
9、甲烷传感器:
甲烷传感器吊挂在风筒异侧,距正头≤5m内设置一个;
距回风巷口10-15m内设置一个;
回风巷道中的电气设备上侧10-15m内设置一个。
甲烷传感器应垂直悬挂,距顶不得大于300mm,距巷道侧壁不得小于200mm。
二、施工方法
1、首采面上巷采用风镐修巷施工方法。
2、工艺流程
安全检查→标定中线→加固巷道→打设前探梁→风镐修巷→检查气体→洒水、出煤→刷帮→支护。
3、支护为11#工字钢梯形棚支护。
4、出煤(矸)采用人工装入溜子,溜子运输至联巷溜子,再转载下巷皮带至一部皮带、煤仓升井外运。
5、交接班后,必须先进行安全检查,发现隐患必须立即处理,确保无误后方可施工,然后进行风镐加固巷道(包括前探梁)、修巷、装运煤(矸)、支护顶帮工作。
6、进入工作面施工前,有跟班队长、班组长和瓦检员、安检员进入施工地点,由外向里依次检查顶板、支护、瓦斯、煤尘等情况,确认安全后,进行修巷、出煤(矸)、挖柱窝、架棚以此为一个循环。
第二节施工措施
一、整修方案
从11010上巷口向里进行修巷,沿上巷从外向里修巷。
修巷上巷长度170米,(修巷巷道在原来巷道下帮,不留煤柱沿空送巷),具体开始施工位置由生产科标定。
二、施工前准备工作
1、修巷前,必须清理巷道内的煤、矸、杂物,首先确保作业人员的退路畅通,不清理好巷道内的积煤、矸、杂物,严禁进行其它作业。
地测科提前标定中线,巷道沿煤层顶板进行修巷。
3、安装局部通风机
4、压风自救:
5、供水施救:
6、通讯联络:
7、甲烷传感器:
三、修棚支护规格
1、该巷采用2.4m×
2.4m(梁×
柱)11#矿用工字钢梯形棚支护,棚距(中—中)500㎜,巷道净高2100㎜,巷道上净宽2200㎜,下净宽3400㎜,腿柱窝深200㎜。
2、巷道背设背木顶6帮5,底板向上400mm开始背设。
两帮各打设三道撑木,梁头处打设一道撑木;
距顶板300mm处打设一道撑木;
距底板400mm处打设一道撑木。
梁、腿接合处加装防倒棚装置。
3、塑料网护帮护顶,搭接200㎜,搭接处用网条缠紧。
四、施工方法技术要求:
1、支架各部分尺寸符合要求,梁、腿材质必须完好,不得出现弯曲、裂隙、生锈等现象。
施工时要沿底施工。
2、修巷施工中,要先外后里,逐棚修巷;
先顶后帮,背实背严,严禁空顶作业;
先支后拆,安全确认。
3、加强巷道管线管理。
电缆铺设在巷道下帮(监控、通讯线路在动力线上方,距动力线0.1m),管路、风筒铺设巷道上帮。
4、进入工作地点,在跟班队长指挥下敲帮问顶,且安排一名老工人专职监护顶板,另一人用长柄工具去掉窝面顶、帮活矸(煤)。
5、巷道加固
(1)施工过程中采用工字钢棚防倒棚装置加固施工地点后方5m范围内工字钢棚,每棚2个防倒棚装置,卡在腿、梁接口处。
(2)修巷施工中使用4mπ型前探梁2根、4个专用卡子,两根前探梁分别悬挂在距帮500mm处,每次移前探梁不能少于4人。
前探梁后端固定处外露长度不少于200mm,前端必须紧贴迎头煤壁(正头没有煤壁时,前伸挑住一架老棚),前探梁的前控悬臂长度不得超过2m。
(5)防倒棚装置及前探梁设置好后在要修巷的老巷第一棚下打2根点柱(点柱采用直径大于180mm的坑木,老巷若塌实无法打点柱时可不再打超前点柱但前探梁必须紧顶煤岩壁)。
6、巷道施工方法:
(1)在施工地点后方5m内,工字钢棚梁、腿接合处安装防倒棚装置,要卡紧卡牢。
(2)巷道采用风镐修巷,够一棚距离,架设一棚永久支护,严禁空帮空顶作业。
(3)安设前探梁卡子:
在已修合格的棚架,迎头第二棚、第六棚上距帮500mm处分别安装4个前探梁卡子,然后将前探梁窜入卡子卡槽中,前探梁卡不紧时要用楔子楔紧。
(4)前探梁使用方法:
将前探梁窜入卡子卡槽挑住老巷的一个老棚,然后用坑木将前探梁背牢。
确定窝面前探梁支护完好防倒棚装置安装卡紧后,才允许在指定的位置挖柱腿窝,进行架棚支护。
(5)迎头所架工字钢棚铺设的塑料网,要求正头、两帮垂下1-2m的塑料网,起到防片帮、落矸保护正头作业人员作用。
(6)架设好棚架,将背木棍、撑木背设达到合格标准,完成架棚工序。
7、背木棍均匀且与巷道方向一致,必须达成一条直线过梁过腿。
8、架棚时要掌握好柱腿位置,棚架接口要严实合缝加装防倒棚装置,支架不得出现阴阳迈步及前倾后仰,要迎山有力(巷道坡度6°
—8°
迎山角1°
)。
当空顶超过1m时,用圆木绞架背实。
空顶空帮小于1m时,及时用编织袋装矸石充填,严禁空帮空顶。
9、巷道沿老巷煤层顶板进行修巷,架棚时要掌握好中线,误差不超过±
50㎜,根据地测科标定中线要求实施。
10、柱窝深度不小于200㎜,遇到底板松软地带应穿柱鞋。
厚不小于50mm的木板。
五、施工安全技术措施
1、交接班前后要进行巡查,确定安全后方可进入施工地点。
2、要佩戴好个人防护用品,转载点设置喷雾降尘装置,按要求设置好防尘水幕,做好综合防尘。
3、施工前由瓦检员检查瓦斯浓度,瓦斯浓度不超过0.5%时才可进行作业。
当瓦斯浓度达到0.8%时,要立即停止工作,撤出人员,并通知调度室
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