风井作业规程Word文档下载推荐.docx
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20′21″--25º
21′15″。
矿区隶属富源县墨红镇九河村委会管辖,由8个拐点坐标构成,矿区面积2.7399km2。
2、风井位于原来老矿井的采空区之上,高差120多米,该老矿于1998年停产,且以前的采煤工艺落后,还没有采出20%,采空区经过10年的时间已几乎填实,对风井施工影响不大。
3、地形地貌:
本矿区地处滇东喀斯特高原东缘中山山原区,位于近南北向展布的次级分水岭地带。
侵蚀作用强烈,冲沟发育,地形破碎。
总体地势南高、北低,中部较高、东西两侧较低。
矿界内海拔高程1980m-2302.97m,相对高差322.97m。
自然坡度200-300,沟谷部位局部达350-400。
属高原构造剥蚀中山-低中山地下地貌。
第二节煤(岩)石赋存特征
1、矿区出露地层,依次由老到新有:
二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2β)、龙潭组(P2L1-P2L3)、三叠系下统卡以头组(T1K)、飞仙关组(T1f1-T1f3)及第四系(Q),含煤地层龙潭组,均隐伏于矿区深部。
龙潭组含煤地层,地层总厚度255m-280m,平均厚度260.8m,煤层总厚度32.2m,可采煤层平均总厚度11.8m;
龙潭组第一段(P2L1)以黑色、黑灰色薄至中厚层状中砂岩、细砂岩、粉砂岩为主;
龙潭组第二段(P2L2)以浅灰、灰色中厚层状粉砂岩、泥岩、泥质粉砂岩夹煤层、煤线及菱铁岩;
龙潭组第三段(P2L3)以浅灰绿色中厚层状细砂岩、粉砂岩、砂岩、泥岩夹煤层煤线。
2、矿区构造:
矿区范围位于向斜的中部,井田内构造特征,主要以断裂构造为主,褶皱构造次之。
总体为一近南北走向的宽缓向斜构造,断层主要位于其周边地段。
3、断层:
根据勘探资料,矿区揭露大型断层7条,有6条正断层,落差在10m—180m,有1条逆断层,落差为20米左右。
另有少量钻孔揭露隐付断层,一般断距较小,且多为单孔揭露,对开采影响不大。
4、褶皱:
S1向斜构造:
位于矿区中偏西部,轴向呈南-北向展布。
为一宽缓的向斜,东翼地层倾向北西,倾角2º
—10º
,西翼地层倾向东-北东,倾角2º
—7º
,延长长度大于3000m,宽度1300-1500m。
5、B1背斜:
位于矿区南西外侧,背斜走向北北西-南南东,延长长度大于1000m,地表出露地层为T1K。
因距采区较远,对开采没有影响。
6、主要可采煤层顶、底板力学特征:
C8煤层:
伪顶为0.1m—0.15m的粉砂质泥岩及高岭石泥岩,易脱落,在开采过程随采随落,稳定性较差;
直接顶板为深灰色薄层粉砂质泥岩夹泥岩条带,厚度为3m—4m,稳定性较差,开采时易脱落,支护困难。
底板为灰色粉砂质泥岩夹粉砂岩条带,不易发生工程地质问题。
C9煤层:
伪顶为0.1m—0.2m的粉砂质泥岩,易掉落,稳定性较差;
直接顶板深灰色薄层状粉砂质泥岩、菱铁质粉砂岩互层,厚度4m—4.5m,饱和抗压强度26.7MPa,抗拉强度为3.5MPa,层理发育,为坚硬的工程地质组岩层,不易发生工程地质问题。
底板为灰色泥岩,饱和抗压强度7.96MPa,遇水软化膨胀,会有底鼓等地压显现,及易发生工程地质问题。
河兴煤矿主要可采煤层特征一览表
煤层编号
煤层厚度(m)
夹矸层数
(层)
层间距情况
最小—最大
平均
C7
0.23—1.56
0.91
C8
0.16—2.45
1.19
1
上距C7底板13.26m
C9
1.43—5.84
4.18
1-3
上距C8底板39.20m
C11
1.16—2.49
1.74
2-4
上距C9底板14.80m
C15
0.97—1.99
1.31
上距C11底板22.00m
C16
1.04—2.67
1.52
1-2
上距C15底板6.90m
煤层情况:
龙潭组一段平均厚度90m,含可采煤层为C18、C19、和C23b;
龙潭组二段平均厚度80.5m,含可采煤层C8、C9、C11、C13、C15、C15;
龙潭组三段平均厚度75m,其中可采煤层为1层C7。
7、瓦斯情况
根据邻近矿井观测,矿井瓦斯绝对涌出量为0.86—1.73m3/min,平均1.39m3/min,相对涌出量为10—14.74m3/t,因此本区属高瓦斯矿井,是矿井建设生产中事故防范的重点。
8、煤尘、煤层自燃及地温情况
煤尘:
煤层有爆炸危险。
煤层自燃:
煤层容易自燃。
地温:
该区属地温正常区,局部异常。
第三节地质构造
主要开采煤层赋存于龙潭组地层为层状类软、硬相间的工程地质岩组中,岩体内结构面较发育,以薄层状岩体结构为主,断裂破碎带岩体为破碎结构一散体结构,岩体质量总体差,局部极差。
岩体在地下水的渗透作用下易发生泥化、软化,易出现冒顶、片帮、底鼓等变形破坏,井巷围岩稳固性差。
主要煤层顶、底板岩性为砂质泥岩与粉砂岩,抗压强度为11-57MPa,抗压、抗剪强度较低,易软化,易产生层间滑动,总体上属软弱的工程地质岩组,工程地质条件为以层状岩类为主的中等类型。
第四节水文地质
主要可采煤层赋存于龙潭组龙潭组第一段(P2L1)以黑色、黑灰色薄至中厚层状中砂岩、细砂岩、粉砂岩为主;
细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩弱裂隙含水层中,富水性较弱,渗透性差,且为含水层相间结构。
煤系顶板为富水性较弱的下三叠统卡以头组砂岩、粉砂岩为主的裂隙含水层,底板被峨眉山玄武岩隔水层隔断,矿区水文地质条件属裂隙充水含水层为主的中等类型。
矿井充水因素:
大气降水补给地下,断层导通上覆含水层补给。
总体上矿井充水以消耗静储量为主,浅部涌水量稍大,深部较小且趋于稳定。
矿井井筒施工期间涌水量预计:
10m3/h。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
风井施工按设计方位19º
下山施工,在中部施工一个阶段车场与风井贯通,待下山施工到设计位置后,按设计施工贯通工程。
第二节支护设计
一、巷道断面
井筒净宽3.8m,高3.2m,净断面为10.5m2,方位900,倾角19°
,斜长913m,铺设600mm轨距、18kg∕m钢轨单道。
附:
巷道断面图
巷道断面支护参数表
巷道名称
风井
支护形式
锚网喷
掘进断面积
11.88m2
锚杆消耗量
24根/m
净断面积
10.5m2
金属网消耗量
5.78m2/m
岩石强度
f=2-4度
混泥土消耗
1.26m2/m
二、支护方式
井筒支护在表土段:
采用混凝土砌碹的支护方式,砌碹厚度δ=300mm;
其余地段根据围岩情况大部分使用锚网喷支护。
砌碹支护主要用在井筒以下地段:
井筒表土段和表土段相近的不稳定岩石风化段,该段要求施工质量比较严格,并有对该地段岩层防水作用,施工质量应做到防漏防渗;
用在断层破碎带岩层极不稳定,支护困难地段;
用在煤岩结合部和煤层较厚、较松软地段支护。
锚网喷段分两种喷厚,喷浆厚度δ=120mm适用于飞仙关组四段和煤系地层中松软岩层段支护,喷浆厚度δ=100mm适用于飞仙关一、二、三段、卡以头岩层和其它岩性较好地段。
四章表土施工
第一节 表土破土施工
一、明槽破土方法的选择
由于风井井筒位于较平坦的地段,上覆较厚第四系表土层,破土后该部表土层很难维护,为保证井口部分施工安全,需先挖掘井口坑将井口部分的表土采用大揭盖的方法挖出,采用风镐、手镐配合人工挖掘。
二、井筒井口顶部土层的维护
为保证井口顶部土层的稳定,防止冒顶、塌陷,如开口部位的土质坚固稳定,可采用挡板、斜撑将井口上部维护好,井口部分扶密集临时木棚。
如果井口上部土质松软,进口部分可能产生冒、落现象,此时应需扶密集棚子,并在其上部冒落处架设木垛将顶板装实,木垛与土帮间用草袋或塑料布堵严。
三明槽施工
1、明槽有关参数的确定
1)人工边坡角α1确定为35°
。
2)仰坡斜长:
式中:
H—井筒掘进高度(米)
h1—顶板安全厚度,取3米
h2—耕作层厚度,取0.5米
α—斜井倾角(度),取19°
α2—地面坡度(度)取65
则
=4.9m
3)槽底宽度:
B1=B+(0.6~1.0)
B—井筒掘进宽度
则B1=3.8m+0.6m=4.4m
4)明槽上口宽度:
B2=B1+2L1·
cosα1
则B2=4.4+2×
4.9×
cos35°
=12.4m
5)明槽上口长度:
=12.17m
6)槽底长度
=8.6m
四、斜井表土段施工
(一)施工方法
风井井口开门向下掘进2-4m后,由下至上砌筑永久素砼碹,并回填土,并逐段砌筑至地面井口施工结束转入正常的井筒掘进,表土段施工采用全断面一次掘进短段掘砌施工法,采用扶木棚作为临时支护,支架间距为0.5m,木棚规格为4×
3.4m(梁×
腿),每向下掘进3-5米为一段然后停止掘进并向上砌筑永久砼碹
(二)架棚支护
1、扶临时木棚规格为4×
腿),所使用圆木应为无腐朽、无断裂,直径不小于180mm的优质圆木,每棚应采用扒钉扒牢。
2、施工时前探支护形式采用半圆木支护,生根长度不小于5000mm,并用枇子接实。
采用吊挂前探支架做为临时支护,前探梁采用3根φ75mm的钢管制作,长度为4m,间距不大于800mm,用金属锚杆和吊环固定,吊环采用φ16mm的圆钢,每根前探梁不少于2个吊环。
吊环用配套的锚杆螺母固定,螺母必须上满丝固定牢固,前探梁必须及时跟头,其最大控顶距为1.6m。
前探梁上用两块规格为(长×
宽×
厚)4000mm×
200mm×
50mm的木方接顶。
3、如果木棚下为浮矸应垫设木鞋,严禁栽在浮煤浮矸上。
4、放炮崩倒、崩坏的支架应及时修复或更换。
修复支架前,应先找掉危石、活矸,做好临时支护;
扶棚或更换支架,应从外向里逐架依次进行。
5在斜巷巷道内架棚,必须有一定的迎山角,巷道线增加6°
应增加1°
迎山角。
6架棚巷道支架之间必须安设牢固的拉杆或撑木。
工作面10m内应敷设防倒器或采取其他防止放炮崩倒支架的措施。
7在压力大的巷道架设对棚时,对棚应一次施工,不准采用补棚的方法,以免对棚高低不平,受力不均。
8架棚后应对以下项目进行检查,不合格时应进行处理。
①梁和柱腿接口处是否严密吻合;
②混凝土支架是否按要求放置木垫板;
③梁、腿接口处及棚腿两端至中线的距离;
④腰线至棚梁及轨面的距离;
⑤支架有无歪扭迈步,前倾后仰现象;
⑥支架帮、顶是否按规定背紧、背牢。
9背帮背顶材料要紧贴围岩,不得松动或空帮空顶。
顶部和两帮的背顶应与巷道中线或腰线平行,其数量和位置应符合作业规程规定。
梁腿接口处的两肩必须加楔打紧,背板两头必须超过梁(柱)中心。
10采用人工上梁时,必须手托棚梁,稳抬稳放,不要将手伸入柱梁接口处。
11严格按中、腰线施工,要做到高矮一致、两帮整齐。
12梁、腿接口处不吻合时,应调整梁腿倾斜度和方向,严禁在缝口处打入木楔。
13按作业规程规定背紧背实,并用木楔刹紧,前后棚之间,必须上紧拉钩和打上撑木。
14柱腿用料时,要将料的粗端在下,超长的坑木只准截去细端。
15按作业规程中规定的接口方式和规格量,画好勒口线,柱口和梁口的深度不得大于料径的1/4。
16用弯料时,必须保证料的弓背向巷道顶帮。
17锯砍棚料时的注意事项:
①锯砍棚料时,应将木料放平稳,不许发生滚动。
②砍料时,要注意附近人员和行人的安全,斧头和斧把不能碰在障碍物上。
③砍料人不得将脚伸到砍料处近旁。
④及时清除粘连在斧头上的木屑,注意木料上的木节、钉子,避免砍滑伤人。
⑤锯、砍料的地点,应避开风、水管路和电缆。
18支护前和支护过程中,要经常敲帮问顶,用长柄工具及时处理危岩、活石。
1)支护前,应按中腰线检查巷道毛断面的规格质量,处理好不合格部位。
20上、下山架棚时,必须先停止车辆运行。
架棚地点下方不得有人行走或逗留。
21施工前,要掩护好风、水、电等管、线设施;
施工设备要安放到规定地点。
22架棚支护应按下列顺序操作:
①备齐工具和支护材料。
②排除隐患。
③移前探梁、架棚梁、接顶。
④将中腰线延长至架棚位置。
⑤挖腿窝。
⑥立棚腿。
⑦背顶背帮。
⑧使用好撑木、拉杆、联棚器等稳固装置。
⑨检查架棚质量,清理现场。
23安全检查,排除不安全隐患:
①放炮前加固工作面10m之内的支架。
②放炮后由外向里逐棚检查、整修。
24挖腿窝:
先量取棚距,按中线和下宽定腿窝位置,按腰线确定其深度。
控制好顶帮后,再把腿窝挖至设计深度。
挖腿窝时,须由专人监护。
25立棚腿:
竖上棚腿,调整好扎角,并稳固好棚腿。
26合棚梁:
前探梁上的棚头与棚腿合口,先合一头后,再合另一头。
禁止人员在下方逗留或通过。
27合口后将支架找正,压肩初步固定。
28检查支架的架设质量,符合质量标准后,再背顶背帮,楔紧打牢,并按设计位置使用好撑木、拉杆、联棚器等稳固装置。
(三)、砌碹支护
1砌碹支护采用水泥:
石粉:
石子=1:
2:
2,水泥为425#水泥,石子粒度不得小于12mm,浇注厚度为300mm,混泥土标号250号。
2质量标准:
中线至任一帮距离合格为0~+50mm,优良为0~+30mm;
腰线至顶、底板距离,合格为0~+50mm,优良为0~+30mm。
3混凝土支护表面质量应符合以下规定:
合格:
无明显裂缝,1m2范围内蜂窝、孔洞、露筋不超过2处。
优良:
无裂缝、蜂窝、孔洞、露筋。
4壁后充填应符合以下规定:
壁后充填饱满、密实,无明显空帮、空顶现象。
壁后充填饱满、密实,无空帮、空顶现象。
5刷帮、挑顶前,应先检查支架和顶帮安全情况,发现隐患及时处理。
独头巷道进行刷帮挑顶时,在施工段以里不得有人工作。
6拆除临时支架,应由外向里依次进行。
每次拆除的长度和数量不得超过作业规程的规定。
拆除支架时,无关人员应撤至安全地点。
7临时棚腿撤除后,应立即进行挖底槽和砌墙工作。
分段碹墙砌完后,按作业规程的距离拆除顺巷抬棚和原有支架朋梁,按碹拱尺寸检查,并处理好拱部荒断面,如有掉顶危险,须在墙面顶壁后牢固地架设墙上小棚。
小棚拆除后,以穿棒护顶,穿棒的一端插入碹茬,另一端托在未撤的最临近小棚梁上。
8基础槽应挖到实底。
如基础下是煤层或软岩层时,基础必须加深、加宽;
基础加大或底拱施工,要符合作业规程规定。
9严禁使用腐朽、开裂、变形、折损的碹胎及模板。
有特殊要求的碹胎及模板必须编号。
跨度超过4.6m的碹胎,各节之间必须使用螺栓连接,不准使用其他连接方式。
10架设碹胎的工作,应由碹头向里依次进行,第一架碹胎应稳在老碹下,两碹胎间距不应大于1m,相邻碹胎之间必须用拉杆连接。
严禁将碹胎直接稳定在工作平台上。
11脚手架板采用厚度为50mm优质架板。
严禁将脚手板直接搭在胎垛上或胎腿横梁上,作工作平台使用。
工作平台下需通过矿车时,必须保证矿车进出安全。
工作平台上要留有躲闪冒落活石的空间,禁止在平台上堆积过多的材料或砸料石。
12采用浇筑混凝土碹时,要先清理模板上的矸石杂物。
13回收碹胎的时间,应在3-5天后进行。
回收碹胎必须使用长柄工,严禁使用动力机械回收。
14砌筑水沟前,应将水沟毛断面内的积水和煤岩碎块清除干净,并按设计的厚度,坡度位置铺好底,沟底表面应光滑平整。
水沟帮面浇筑混凝土时,应边浇灌边捣固,使其保持平整、无错口或台阶。
15备齐砌碹施工工具以及有关支护材料。
16检查并处理工作地点的安全隐患。
17检查施工所需的风、水、电。
18施工前,要掩护好风、水、电等管、线设施;
19砌碹前,要根据作业规程要求,按中、腰线检查巷道断面尺寸,进行刷帮、挑顶和拆除临时支架工作,凡有碍砌碹的部分都要刷大。
20锚喷作为临时支护时,应先检查毛断面尺寸是否符合设计要求,再按锚杆间排距补打锚杆,并喷砂浆或薄层混凝土封闭顶、帮。
21砌拱前,必须搭设牢固的工作平台。
22砌搭形碹操作顺序:
①检查处理工作地点的安全隐患。
②临时支护。
③挖底槽砌基础。
④浇灌侧墙。
⑤搭工作台。
⑥支碹胎、砌碹或混凝土浇灌。
⑦封顶与合拢门。
⑧拆碹胎与模板。
⑨检查质量,清理现场。
23挖地槽砌基础
①按中、腰线和设计尺寸确定地槽位置和深度,并作出标记。
②用手镐、风镐挖地槽。
挖槽时,要注意观察抬棚腿窝,防止松动失脚。
地槽挖完后,检查尺寸,并排净积水,清底找平。
③砌基础前,根据中腰线检查地槽位置和深度,并定上基础边线和上平线。
④浇筑混凝土基础时,应先支好模板,根据中、腰线校正,然后再用撑木、拉杆固定好模板。
24浇筑混凝土墙
①敲帮问顶,清除浮矸,清洗基础面。
②支模板,固定后用中线校正,起拱线用中腰线校正。
③浇筑混凝土,随浇筑随捣固,并随时对模板进行加固。
④采用连续浇灌法。
在浇灌中,如间隔2小时以上时,必须将上一次混凝土表面处理成麻面,清洗后再铺一层10-20mm的灰浆。
25支碹胎
①支碹胎前先检查巷道顶板安全情况,脚手架或操作台的稳固情况、碹胎规格、质量情况。
②用水冲洗碹胎与模板。
③按碹胎间距支设腿子木,并支稳支牢。
④支碹胎并固定。
用胎腿稳定碹胎时,胎腿和碹胎之间的接口要对齐并用扒锯固定牢固,不能歪扭,必须将胎腿支在实底上。
在用砖或料石垒稳定碹胎时,要垒在经找平的坚硬底板上,并要保持垛架的稳定、牢固,与碹胎接触处应垫方木。
⑤碹胎的模板应随砌随放(钢筋混凝土碹除外),并摆放平整,外部不平整处,可用木楔垫平。
模板厚度应一致,对接要齐,对缝应严密、平整,不准漏浆,最下部一架碹应打牢三棵斜柱,两肩窝及顶部各一棵,以防碹胎向下倾斜。
26砌拱
①砌碹搭时,必须从两侧起拱线向中心对封,使碹胎受力均匀,严禁非对称砌封。
②随砌拱随铺好碹板。
③要随砌随充填。
必须用不燃性材料填实,随砌随充填;
冒顶过高时,拱后充填层厚度不得小于0.5m,再上可用木垛或水泥板垛接顶。
④浇筑混凝土碹拱前,必须处理好接茬,用浅水冲洗后再铺上一层薄灰浆,固定模板。
混凝土的浇灌、捣固、模板检查等,可与浇灌混凝土墙相同。
27拆碹胎和模板
①拆除碹胎、模板应由外向里依次进行,并禁止有人在拆碹胎附近逗留。
②回胎人员站在安全一侧,并预先清理好退路。
③回胎后,将贴在碹壁上的悬板、模板全部拆掉。
④拆下来的碹胎、碹板、模板、撑木等,应及时清理,拔掉铁钉,并码放整齐。
⑤上下山回胎前,应设挡板,回胎时人站在上方。
⑥拆除碹板、模板后,混凝土碹体表面凹凸不平或有蜂窝、麻面时要用砂灰找平。
第五章基岩施工
第一节支护方式
(一)临时支护
吊环用配套的锚杆螺母固定,螺母必须上满丝固定牢固,所用树脂锚固剂不少于3块,锚固力不小于10吨/根。
前探梁必须及时跟头,其最大控顶距为1.6m。
前探临时支护图。
(二)永久支护
风井井筒主要采用锚喷支护作为永久支护,支护材料为Ф16mm钢筋锚杆,喷射混凝土,水泥:
砂子:
石粉体积比(1:
2:
2),水泥为425#水泥,石子粒度不得小于12mm,锚杆间排距均拟定为700mm,喷体厚度200mm。
按悬吊理论计算锚杆参数:
1、锚杆长度计算:
L=KH+L1+L2
L—锚杆长度,m;
H—冒落拱高度,m;
K—安全系数,一般取K=2;
L1—锚杆锚入稳定岩层的深度,一般按经验取0.8m;
L2—锚杆在巷道中的外露长度,一般取0.1m;
其中:
H== =0.45(m)
B—巷道开掘宽度,取3.6m;
f—岩石坚固性系数,取4;
则L=2×
0.45+0.8+0.1=1.8(m)
2、锚杆株距、排距计算,通常株排距相等,取a:
a=Q
a—锚杆株排距,m;
Q—锚杆设计锚固力,60KN/根;
H—冒落拱高度,取0.45m;
R—被悬吊砂岩的重力密度,取25.48KN/m3;
a==1.14(m)
通过以上计算,a=1.14m但根据多年应用经验锚杆间排距大于800mm时出现顶板明显变形,故选用直径16mm、长度1800mm的钢筋锚杆,锚杆、间排距为700mm。
锚喷支护时,采用锚杆紧跟迎头的支护方式,前排锚杆距迎头超过700mm时及时安装锚杆,在锚喷支护中,当围岩稳定性较好时,采用先锚后喷的方式,喷浆厚度为50mm;
当围岩稳定性较差时,锚杆株排距缩小为0.6m,首先及时喷射不小于50mm厚的混凝土封闭围岩,紧接打锚杆挂网,复喷到设计厚度,初喷厚度为50~70mm,复喷总厚度不低于100mm,洒水养护时间不少于28天。
(支护锚喷厚度按甲方给出的分段喷厚要求和设计边更为准)。
(三)锚喷工程质量规定
锚喷支护巷道工程质量规定表
项目
质量标准
(mm)
部位
巷道规格及名称
2—2
3—3
巷
道
净
宽
左
帮
0~+150优良,-50~+150合格。
无中线巷道0~+200优良-50~+200合格。
拱基线
1900
墙中
墙脚
右
高
0~+150优良,
-30~+150合格。
无腰线巷
道0~+200优良-30~+200合格。
腰线至拱顶
2150
拱基至左肩
拱基至右肩
腰
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