北翼回风大巷2正掘综掘作业规程Word格式.docx
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北翼回风大巷2正掘综掘作业规程Word格式.docx
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一、巷道名称
本《作业规程》掘进巷道为北翼回风大巷2(正掘)。
二、巷道用途
该巷道为矿井北翼主要回风巷。
三、巷道设计长度
巷道设计长度:
北翼回风大巷2(正掘)设计长度1449m。
四、预计开、竣工时间
预计2015年6月25日开工,2016年9月30日月竣工。
第二节编写依据
一、编制依据
《太原市梗阳实业集团麦地掌煤矿21盘区巷道布置图》(编号S1295-110-01)。
《煤矿安全规程》(2011年版);
《煤矿井巷工程施工规范》(GB50511-2010);
《煤矿井巷工程质量验收规范》(GB50213-2010);
《煤矿防治水规定》;
《煤矿建设安全规范》。
二、地质说明书及批准时间
建设单位提供2007年12月审批通过的《麦地掌煤矿补充勘探地质报告》、2012年6月审批通过的《麦地掌矿井井筒检查钻孔地质资料》和矿地测处提供的《北翼胶带大巷掘进地质说明书》。
第二章地面相对位置及地质水文情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况表
地面相对位置及邻近采区开采情况表表2-1-1
水平名称
+935.00水平
巷道名称
北翼回风大巷2(正掘)
井口标高(m)
+1365m
井下标高(m)
+941.500m
地面相对位置及建筑物
该区域属中山地形,黄土零星分布于缓坡及低洼地区,大部分基岩裸露,土层薄、植被少,风化较为强烈。
地面无任何设施和建筑物。
邻近采区(面)开采情况
本巷道起始位置位于北翼胶带大巷与回风大巷2联络巷交叉点处,方位角为317°
,西侧为正在施工的北翼胶带大巷,该巷与本巷道平行,间距50m,对本巷道掘进无影响。
第二节煤(岩)层赋存特征
一、北翼回风大巷2掘进工作面煤岩层特征:
。
巷道穿层岩性区域地层特征见下表。
掘
进
巷
道
煤
岩
层
概
况
巷道穿层岩性区域地层柱状图(依据02及2号煤层底板等高线)
岩层号
岩性名称
厚度
(m)
岩性特征
1
泥岩
5.20
泥岩:
灰黑色,厚层状,富含植物颈部化石,有滑面,松软,局部夹有薄层煤线;
2
粉砂岩
3.40
深灰-黑灰色,层状构造。
岩石质地致密,具层理,局部泥质较为集中,为泥岩,局部裂隙较为发育,岩石破碎
3
细粒砂岩
5.85
细钙质孔隙式胶结。
层面含炭化物及云母碎片。
具粉砂质条带。
坚硬。
细粒砂岩上覆岩层为深灰色粉砂岩;
4
02#煤
1.50
黑色,粉末状,细条带状结构,层状构造。
断口呈参差状,具玻璃光泽,具脆性,易碎。
结构式:
0.30(0.20)0.20(0.30)0.50
5
0.55
灰黑色,厚层状,富含植物颈部化石,有滑面,松软;
6
5.71
黑灰色,厚层状,不规则裂隙发育,充填粘土质松软;
7
1.14
8
3.68
9
1.35
细粒砂岩:
灰白色,厚层状。
石英为主,含暗色矿物,层面含炭化物及云母碎片,具泥质条带,波状层理,坚硬。
10
1#煤
0.86
黑色,粉末状。
11
0.25
黑色,薄层状,含植物茎部化石,松软。
12
0.95
灰白色,中-厚层状,石英为主,含暗色矿物,具粉砂质条带,波状层理,半坚硬。
13
3.37
灰黑色,厚层状,具细砂质条纹,松软。
14
2#煤
2.65
黑色,粉末状,结构:
0.70(0.10)1.85.
15
2.94
黑灰色,厚层状,含植物根部化石,有滑面,松软。
二、回风大巷2掘进工作面邻近煤层特征:
回风大巷2掘进工作面邻近02#、2#煤层特征表
含煤
地层
号
煤层厚度(m)
最小~最大
平均
煤层间距(m)
结构
夹矸层数
顶板岩性
底板岩性
可采性
稳定性
山
西
组
02
0~2.00
1.07
11.5~25.10
18.75
简单
0~1
泥岩
局部可采
不稳定
1.5~3.25
2.42
30.8~52.50
42.72
砂质泥岩
全区可采
稳定
第三节地质构造
依据02#及2#煤层底板等高线绘制的该巷道地层剖面,预计揭露岩性的地层为山西组(P1s)02号煤层与2号煤层及其底板地层。
山西组(P1s)地层:
该段地层主要为K4砂岩、02号煤及2号煤层顶底板。
主要岩性为深灰色细砂岩及黑灰色粉砂岩、泥岩为主。
岩层沉积较为稳定,但岩层裂隙较为发育。
局部岩层会有小型揉皱现象,因此,在施工掘进过程中,要加强地质现象观察,做好巷道顶板管理工作。
依据补充勘探地质报告及该区域煤层底板等高线的形态,北翼回风大巷2掘进区域为一宽缓的背斜构造,本巷道沿掘进方向将会依次揭露02#、1#、2#煤层。
依据井底车场与胶带大巷联络巷揭露的断层及井底车场迎头揭露的陷落柱情况,说明该区域小型断层和陷落柱较为发育。
依据补充地质勘探报告,本井田的勘探程度较低,孔距较大,无法预测地质现象发生的准确位置,只能根据已揭露完工的巷道概况综合分析推断地质构造发育的可能性。
因此在掘进过程中要加强“有掘必探、先探后掘”,防治巷道揭露陷落柱及断层等构造的透水事故的发生。
本巷道主要为半煤岩巷道,主要沿2#煤层及其上下覆岩层掘进,由于本矿为高瓦斯矿井,在揭露2#煤层必须执行矿方制定的揭煤安全技术措施进行揭煤。
本区域无岩浆岩侵入,该区域构造复杂程度为简单类型。
第四节水文地质
1、地表水体及含水层
井底车场与北翼胶带大巷联络巷充水水源为K4砂岩含水层,其水害类型为孔隙裂隙水。
地表无水体,与邻近含水层水力联系弱。
2、隔水层
在K4砂岩弱含水层之下有相应的隔水层存在。
3、老窑、老空积水
本巷道周边区域无小窑破坏,无采空区,无老空积水。
4、奥灰水
不受奥灰水威胁(本矿区奥灰水水位标高值为850m,本巷道施工最低点标高为889.84m)。
5、涌水量
预测本巷道在掘进过程中工作面最大涌水量约为3m³
/h,预计正常涌水量约为1m³
/h。
掘进区域无上覆及本煤层无采空区,故工作面突水危险性极小。
6、工作面排水
本巷道工作面涌水时,上山巷道可通过毛水沟自流至井底车场临时水仓,下山巷道可设置积水窝,用风泵排至巷道最高点水沟内,自流至井底车场临时水仓,由临时水仓内的水泵排至地面,同时加强探放水工作。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
回风大巷2正掘巷道起始位置位于北翼胶带大巷与回风大巷2联络巷交岔点处,开口位置坐标:
X=4179116.493;
Y=19611259.649。
方位角为317°
本巷道按坡度不同分为四段:
①段303.157m(304.400m),坡度为+5°
10′37″;
②段133.742m(134.730m),坡度为-6°
57′9″;
③段487.322m(489.489m),坡度为-5°
23′35″;
④段519.237m(520.389m),坡度为-3°
48′50″。
总计斜长1449.008m,平距1443.458m。
后附图:
3-1-1北翼回风大巷2巷道布置平面示意图。
3-1-2北翼回风大巷2施工断面图。
第二节矿压观测
一、矿压观测资料
根据对麦地掌煤矿车底车场等已掘巷道观测分析,本区地应力主要来自上覆地层的重力,在巷道过破碎带施工过程中须加强矿压观测和巷道顶板支护,确保施工安全。
二、顶板离层仪安设要求
1、巷道施工中,要根据规定安装顶板离层仪,观察巷道顶板离层下沉情况,并悬挂记录牌板,显示离层仪编号、安装时间、安装人、观测读数、累计下沉量等信息。
2、顶板离层仪采用双基点顶板离层仪,深基点处在锚索线上方稳定岩层内300mm~500mm,浅基点应与锚杆上端处在同一高度。
3、顶板离层仪必须安设在巷宽的中部中心位置。
4、顶板离层仪的最大间隔距离:
本巷道岩巷每隔100m安设一组,煤巷、半煤岩巷每隔50m安设一组;
顶板破碎时加密到每隔20-30m安设一组;
过断层、构造带、顶板破碎带、巷道交岔点等特殊地段应另加离层仪。
三、顶板离层仪的安设方法
1、首先在巷道顶板上按设计深基点深度要求打直径32mm的垂直安装孔。
2、安装顶板离层仪时采用带有宽3mm、深18mm径向槽的专用接长式安装杆,安装时先用安装杆将深基点锚头推入孔内设计位置,再将浅基点锚头推入孔内设计位置。
然后将离层仪固定端插入安装孔内,使离层仪滑块与巷道顶板间保留30mm以上的间隙。
3、将测绳向外拉紧,移动深、浅基点滑块并使滑块内侧对准0刻度线,然后将测绳固定螺栓拧紧,将测绳固定牢固。
四、顶板离层仪观测记录
1、正常条件下,顶板离层仪从安装完毕到距离掘进工作面50m期间安排专人每班测读一次;
距掘进工作面50-100m,每天测读一次;
100m以外每周测读一次,并将测读结果记录好,并整理登记到记录台帐上。
总下沉量超过30mm时应加强观测,总下沉量超过50mm时,应采取加强支护措施。
2、断层、围岩破碎带、应力集中区距掘进工作面100m期间安排专人每班测读一次,其它按第一条执行。
3、掘进期间、两次读数发生明显变化时,必须加强安全观测。
第三节支护设计
一、巷道断面
北翼回风大巷2为直墙半圆拱,断面:
荒宽5240mm,净宽5000㎜,荒高4420mm,净高4300㎜,掘进断面积20.37m2,净断面积18.81m2,墙高1800㎜,基础150㎜。
水沟净断面300×
300mm,水沟壁厚70mm。
二、支护方式
(一)临时支护
1、临时支护形式为吊环前探梁支护,采用木板及木楔构顶。
吊环采用4寸厚壁钢管加工制作,长度80mm,顶部焊接与锚杆配套的高强度螺帽,能用丝扣拧在锚杆上,数量15个,每根前探梁3个。
前探梁用3寸钢管制作,长度为3.5m,数量五根,板梁规格为1200×
200×
50mm的木板。
2、前探梁支护操作
(1)使用前,首先按规定检查吊环有无变形、开焊、丝口损坏等,并检查锚杆的锚固力、扭矩是否达要求。
(2)割完煤(岩)后,首先按规定进行敲帮问顶,采用长杆挑落拱、顶部活矸。
然后将吊环分别安装在工作面回头第一、第三排锚杆上,要求吊环螺母进入锚杆不小于20mm,同时将工作面顶网用长柄工具撑起和后部钢筋网搭接,随后移前探梁,使网片放在前探梁上,在网与梁之间用木板木楔打紧,然后联网、安装顶部锚杆。
锚杆安装结束后,将吊环再次移到工作面第一、第三排锚杆上,以备下一循环再用。
(3)木板安装:
探梁前端距本循环锚杆孔位向后100mm安装一排,后端距探梁尾端300mm安装一排。
所有木板必须用木楔背紧。
(4)在安设前探梁临时支护的过程中,必须有专人观察顶板的变化情况,如发现异常情况,必须先排除险情,确保安全后,再进行前探梁临时支护。
(5)使用前探梁临时支护期间,必须经常检查吊环,板梁质量及安设吊环锚杆的锚固力、扭矩情况,发现问题及时处理,并经常敲帮问顶。
(6)使用前探梁最小控顶距200mm,最大控顶距为1000mm。
后附图3-3-1:
北翼回风大巷2支护断面图
3-3-2:
前探梁临时支护示意图
(二)永久支护
1.北翼回风大巷2永久支护方式为锚网喷+锚索联合支护,喷厚120mm;
砼等级为C25。
(1)锚杆:
2-2断面锚杆采用φ22×
2400mm无纵肋螺纹钢树脂锚杆(配套托盘),间排距800×
800mm,每根锚杆使用1支MSK2835树脂锚固剂和2支MSZ2835树脂锚固剂固定,其中MSK2835树脂锚固剂在内侧MSZ2835树脂锚固剂在外侧,单根锚杆锚固力不小于100kN。
(2)金属网:
网片采用φ6mm的钢筋网制作,规格为1×
2m,网格为100×
100mm,网间搭接100mm,每隔200mm用双股14#铁丝绑扎。
(3)锚索:
间排距1.5m×
2.1m,锚索规格均为φ17.8×
6800mm,每根锚索使用1支MSK2835树脂锚固剂和4支MSZ2835树脂锚固剂固定,其中MSK2835树脂锚固剂在内侧MSZ2835树脂锚固剂在外侧,单根锚索预拉力不小于200kN,锚索支护紧跟迎头。
(4)喷射混凝土:
喷射混凝土强度等级为C25,喷厚120mm。
(5)计算参数:
锚杆、锚索的支护依据采用石家庄设计研究院设计的《太原市梗阳实业集团麦地掌煤矿21盘区巷道布置图,平面、断面图》,编号S1295-110-01。
(三)、质量标准
1、基岩掘进
检验项目
设计值
合格标准(mm)
1、宽度
中线左(2620mm)
-30~+200
中线右(2620mm)
全宽(5240mm)
-30~+250
2、高度
拱高(2620mm)
墙高(1800mm)
全高(4420mm)
3、坡度
±
1‰
2、锚杆支护
主控项目
1、锚杆的杆体及配件的材质、品种、规格、强度必须符合设计要求。
2、水泥卷、树脂卷和砂浆锚固材料的材质、规格、配比、性能必须符合设计要求。
检验项目(设计值)
合格标准
3、锚杆安装的质量
托板基本密贴岩面,安装牢固、不松动,拧矩≥100N·
m。
4、拉拔力(100KN)
≥90%
一般项目
1、净宽
中左(2500mm)
中右(2500mm)
全宽(5000mm)
主要巷道
0~150
-50~+200
拱高(2500mm)
全高(4300mm)
3、间、排距(800×
800mm)
100
4、孔深(2350mm)
0~50
5、方向
杆体与轮廓线夹角≥750
6、外露长度
露出托板≤50
3、锚索支护
1、预应力锚杆、锚索的材质、规格、承载力必须符合设计要求。
2、预应力锚杆、锚索的锚固材料、锚固方式必须符合设计要求。
3、钻孔方向(90o)
钻孔方向与设计的偏差≤30
4、安装有效深度(6500mm)
任一根≥95%
5、预应力(200N·
m)
最小值≥90%
1、间距(1500mm)
2、排距(2100mm)
4、喷浆支护
1、水泥、水、骨料、外加剂的质量应符合设计要求。
2、配合比和外加剂掺量应符合有关规定。
3、混凝土强度(C25)
必须符合设计规定
4、净宽
5、高度
6、喷厚(120mm)
1、表面平整度
≤50
2、基础深度
≤10%
3、锚网外保护层
≥20
第四节支护工艺
一、支护工艺及要求
割岩完毕后,敲帮问顶、找掉活石后在前探梁的掩护下对迎头进行锚、网、索支护。
二、锚杆支护
1、锚杆支护操作顺序:
敲帮问顶——架设前探梁——检查掘进断面规格质量——刷帮修边——找线定锚杆眼位——打锚杆孔——检测角度、深度、清孔——安装固定锚杆——紧固螺帽。
2、打锚杆前先依中腰线检测掘进断面规格尺寸,欠挖处用风镐或手镐刷够,依照施工图找出锚杆布置位置,用喷漆做记号。
3、锚杆打设顺序为:
自后向前(即由外向里),先顶板后两帮,顶板先中间后两边,两帮自上而下,打完一个锚杆眼必须随即安装一根锚杆,并使托盘紧贴岩面,螺帽拧紧。
顶部打锚杆眼采用MQT-130/2.8型锚杆钻机、两帮锚杆采用YT-28型风钻打眼,φ22mm中空六角钢钻杆,φ32mm合金钢钻头打眼。
4、锚杆眼打好后,安装锚杆前用扫眼器清孔同时检测眼的深度,浅的补钻,深的用炮泥充填,并用角度仪检测角度,与轮廓线夹角小于75°
的作废重新打眼。
5、锚杆安装前要检查锚杆规格是否符合设计,将锚固剂用锚杆送入眼底,使锚杆顶住锚固剂,外端头套上螺帽,使用专用搅拌器与锚杆钻机相连并卡住螺帽,开动锚杆钻机,使锚杆钻机带动杆体旋转将锚杆旋入锚固剂并对其进行搅拌(搅拌时间控制在20~35s),直至锚杆达到设计深度,等待1-2min后方可撤去钻具。
待15min后,使用力矩扳手拧紧螺帽给锚杆施加一定预紧力,紧固力不小于100N•m,锚杆锚固力不小于100KN,锚固剂失效、硬化的禁止使用。
6、锚杆必须做拉力试验,拉力试验由当班长和质量验收员共同进行。
三、锚索支护
1、锚索支护操作顺序:
定孔位→钻孔→装填5支树脂药卷→插入钢绞线将锚固剂送至眼底→拧上搅拌器→连续搅拌40-60s→松下锚索机→药卷凝固后上好锚索盘及锁具→10-15min后再对锚索进行加压使锚索预紧力不小于200KN。
2、锚索施工工艺流程
1)采用锚索钻机打眼,在钻孔时应保持钻机不挪动,以免钻孔轴线不在一直线上,给锚索安装带来困难;
2)插入树脂药卷前应检查其质量,并使树脂药卷安装到位;
3)将钢绞线上的水、岩屑等擦拭干净,以免影响锚固力,二人配合用锚索线顶住药卷缓缓推入钻孔中(不能反复抽拉锚索),确保药卷全部送至孔底;
4)锚索下端装上专用搅拌驱动器,并与锚索钻机连接,便推进边搅拌,前半程慢速旋转,后半程快速旋转,搅拌时间控制在40-60s;
5)锚索安装10-15min后,进行张拉,开始张拉时,注意观察压力表读数,若千斤顶行程不够,应迅速回程,然后继续张拉,达到设计张拉力后,停止张拉,卸下千斤顶。
6)搅拌树脂药卷过程中不能停顿,要一气呵成,绝对不能反复搅拌;
7)锚索安装48h后,如发现锚索预应力下降,应及时补拉,张拉时发现锚固力不合格的锚索,应在其附近补打合格锚索。
四、挂网:
在打锚杆时,锚杆托盘要压紧钢筋网,网与网搭接不得小于100mm。
用14#双箍铁丝绑扎连接,每隔200mm用双股14#铁丝绑扎。
五、喷浆支护:
1.喷射混凝土
(1)准备工作
a.检查锚杆安装和网片铺设是否符合设计要求,发现问题及时处理。
b.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,紧固好磨擦板,不得出现漏风现象。
④喷射前必须用高压风水冲洗岩面,在巷道拱顶和两帮应安设喷厚标志。
⑤喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。
c.喷射混凝土C25的配合比为:
水泥466、水210、砂875、石子875、外加剂24.0,(Kg)重量比为1:
0.45:
1.88:
0.05。
水泥:
普通硅酸盐水泥,标号为Po42.5,无过期、受潮结块现象。
砂:
坚硬清洁的中粗砂,含水率3~6%,含泥量不大于3%。
石子:
清洁干净,粒度5~10mm。
(2)喷射混凝土的工艺要求
a.喷浆料的拌制与输送
喷浆料在井口附近搅拌站拌制,按配合比要求经搅拌机搅拌均匀后装入矿车,运送至工作面喷射。
b.喷射
喷浆机布置于掘进工作面后30-50m。
喷浆料经矿车运至工作面附近喷射机旁,人工用铁锨将喷浆料送入喷射机,并在喷浆机处均匀加入速凝剂。
喷射顺序为:
先墙后拱,自下向上进行,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0.8~1.0m为宜。
喷浆前,应找掉所有的危岩、浮石,严格进行敲帮问顶工作,用压风清扫岩面,埋设喷射厚度标志点,喷射机司机与喷射手联系好。
喷浆时,喷浆机的供风压力在0.6MPa,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,要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50~70㎜,并要及时复喷,复喷间隔时间不得超过2个小时,否则应用高压水重新冲洗受喷面。
(3)喷射工作
喷射工作开始前,应首先在喷射地点铺上旧风筒,以便收集回弹料,喷射工作结束后,喷层必须养护。
一次喷射完毕,应立即收集回弹料,并应将当班拌料用净。
当班喷射工作结束后,必须卸开喷头,清理水环和喷浆机内外部所有灰浆或材料。
a.喷射砼时,如发生堵管或突然停风、停电时,应立即关闭喷头水阀,防止水倒流入输料管中,且喷头朝下专人看管,防止突然喷射或管子跳动伤人,严禁将喷头对准人处理堵管;
堵管时严禁带压检修。
b.喷浆机启动前,要将机内大块矸石、物料用专用工具取出,以防堵管。
喂料停止后,要待料腔、料管内余料全部吹净后再停机,并将机器内外清扫干净。
c.喷浆机送风时,一定要固定好枪头,防止枪头摆动伤人。
处理堵管时,不准带风或加大风压处理,要停电、停风打开放风阀敲打堵管处,然后关闭放风阀送风、送电处理。
采用敲击法处理不通时,要拆开管路进行处理。
喷浆枪头任何情况下都不能对着人。
d.喷浆前各种高压风水管路必须连接牢固,并且外加10#铁丝连在一起,防止断开伤人。
e.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。
(4)喷射质量
喷射前必须清洗岩帮,清理浮矸,喷射均匀,无裂隙,无“穿裙,赤脚”。
喷完浆够2h后必须对喷体洒水养护,7天以内,每班洒水一次,7天以后每天洒水一次,洒水养护时间不少于28天。
(5)围岩水的处理:
首先采用螺旋式由四周向中间覆盖喷浆,如果仍未封住淋水,则采取预埋导
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