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第三章 巷道布置及支护设计第一节 巷道布置回风斜井布置在5号煤层之下，长450m。第二节 支护设计一、巷道断面回风斜井采用半圆拱形，表土段34.55m，采用钢筋混凝土砌碹支护，碹体厚度0.4m，其净宽4.0m，净高3.8m，净断面为13.44，基岩段采用锚网索锚网喷支护，喷射混凝土厚度0.12m，其净宽度4.0m，净高3.8m，净断面为13.44，掘进断面为14.64。二、支护工艺（一）永久支护：回风斜井表土段为钢混支护，厚度400mm，基岩段采用锚网喷支护，喷厚120mm，全断面打锚杆，挂网，锚杆间排距850mm，三花布置，锚杆规格：201800mm锚杆，为左旋无纵筋螺纹钢，顶锚每根锚杆安装2节K3535树脂药卷，帮锚1卷。托板为Q235铁托板，规格：15015010mm；金属网为6.5mm圆钢焊制，网孔规格：120120mm。喷浆厚度150mm，强度C25.（二）临时支护：基岩采用金属前探梁进行临时支护。1、 材料：2.5寸的钢管和2寸钢管两根，每根长4.0m；30mm的圆钢，每根长500mm。2、 制作：将2寸钢管套在2.5寸钢管中间，两端焊接平齐。30500mm的圆钢一头焊接在2寸的钢管一头，接头必须焊接牢固。3、 使用：使用四根前探梁，每根前探梁使用3各吊环。 施工工艺1、 每掘够一片网，敲帮问顶彻底后，人员站在锚杆支护顶网下，用安装2.5米长钻杆的煤电钻打出前探梁安装孔，安装孔深度不小于500mm，打安装孔时，必须设专人观察顶板变化情况，发现问题及时处理，严格做到不安全不打眼。2、 装前探梁时，先将金属网至于前探梁上，然后将前探梁的前端分别穿入安装孔，操作时至少两人进行，一人站在前端卡子位置扶着前探梁，一人在钱探梁后端头向前移动前探梁，当前探梁到位后（前探梁插入安装孔深度不小于450mm），移动前探梁的人员再将前探梁三个卡环从后向前固定在锚杆外露端头上。3、 安装完毕后，将前探梁与金属网间用150015050mm的柳木背板背紧刹牢接顶，确保前探梁、金属网与顶板贴实。4、 在整个的操作过程中，必须有专人观察巷道顶板的变化情况，操作人员必须站在有锚杆支护的顶板下进行操作，严禁空顶作业。 质量标准和要求1、 前探梁临时支护最大控顶距1500mm，临时支护要紧跟迎头，严禁空顶作业。2、 控顶距离大于一排锚杆的距离（800mm）时，必须使用前探梁进行临时支护。3、 临时支护使用的前探梁根数不少于四根，每根前探梁使用的前探梁固定吊环数量不少于3个。4、 临时支护前探梁使用必须规范。严禁少用前探梁或前探梁吊环，前探梁吊环必须挂在锚杆外露端头上，并用螺母上紧，螺母上好之后，锚杆头露出螺母丝扣不得小于3扣，严禁直接挂在金属网上或锚杆上。5、 锚网支护紧跟迎头时，如需爆破时，将前探梁取下，放置到后巷已经形成永久支护的安全地点，以防崩坏前探梁。 三、凿岩及爆破方法 1、 工作面采用风钻湿式凿岩，按爆破说明书布置炮眼、装药放炮。 2、 工作面由专职放炮员爆破，其他人员、联合作业、互相分配。 3、 施工中煤岩软硬程度，可以适当增减炮眼个数和装药量。回风井半圆形巷道炮眼布置图 四、巷道工程质量 1、回风斜井半圆拱形断面巷道工程质量规定表 单位：mm 表-2 项目质量标准（m/m）部位巷道名称及规格回风斜井巷道净宽0mm +100mm中线至左帮2000中线至右帮2000巷道净高0mm +100mm3800巷道坡度水沟水沟距迎头不大于15m并保证流水畅通深度30030宽度30030巷帮超欠巷道两帮超宽符合规定、严禁不够宽0 +100巷道文明生产无积水、无淤泥、无杂物，物料码放整齐。其他巷道喷浆均匀，巷道养护好，喷浆层无脱落、烧坏第三节 支护工艺 一、永久支护 本工程永久支护设计有砌碹及锚网喷（或加锚索）联合支护。 （一）混凝土砌碹 1、基础及强部采用定型钢模版，模版长度10002000mm，短掘短砌时每次浇筑长度为3.2m，长段掘砌时长度不超过10m。立模前，必须清除干净基础内浮渣，排干基槽积水，检查开挖断面及基础深度达到设计尺寸后方可立模，立模时必须及时加固。浇筑时，两侧墙体必须对称分层均匀浇灌与捣固，每层厚度不大于300mm。混凝土壁后采用片石砂浆充填。 2、拱部金属碹胎使用14-16号槽钢制成，由两节组成，节与节之间用钢夹板连接，夹板一端用螺栓固定，另一端用两个插销固定，碹胎下部增加斜撑水平拉杆。碹胎底脚焊接两块20013020mm的钢垫板。碹胎之间用直径为18mm的圆钢拉钩拉紧。金属模板用10号槽钢制作，模板长度1.2m。架立碹胎时，应先立好柱腿，在柱腿放置木作为模梁，将碹胎立在模梁上，再放线测量调整碹胎的方向和高低，使之符合设计要求，最后用拉杆拉紧，即可铺放模板开始砌碹。利用中腰线稳定碹胎，模板，筑拱时要两侧同时进行，使碹胎受力均匀，不致卫衣。碹胎端部应设置挡板，以免混凝土外流。3、拆模清理。浇筑混凝土完毕，要等到砌体达到一定强度后方可拆除模板和碹胎，一般拆模期不小于24小时。拆下的模板要清洗、整形并打油，以备复用。4、混凝土强度为C25.（二）锚杆支护1、锚杆支护的技术参数及其要求1）检查锚杆材料、类型、规格、质量及性能是否与设计相符；2）钻孔前应根据设计要求定出孔位，做出标记；顶拱部五花眼，帮部错开布置。3）钻孔应圆而直，钻孔方向应尽量与岩层主要结构面垂直；4）孔深度应满足设计要求：孔深控制在1800-1850mm。5）锚杆钻孔：顶锚杆采用MQT-85J-33型单体风动锚杆钻机配B27钻头钻孔及安装；帮锚杆采用7655型风动凿岩机配27花钎钻孔，MQB-35型手持风动钻机安装。6）锚杆每孔药卷采用Z2360型。7）锚杆锚固力不小于70KN。8）锚杆预紧力矩：顶锚杆不小于100N.m.9)锚杆杆体：201800mm，间排距850850mm，左旋螺纹钢锚杆。10）托盘：顶部15015010mm，帮部10010010mm。2、顶锚杆安装1）顶锚杆安装施工工艺： 敲帮问顶找掉危岩活块-用锚杆钻机钻锚杆孔并清孔-挂网-往钻孔内放入树脂药卷-用钻杆头部顶住树脂药卷并送入孔底-在锚杆尾部上托板并拧紧上螺母-升起锚杆钻机并用搅拌器联接钻机和锚杆尾部-转动钻机搅拌树脂药卷至规定时间（根据树脂药卷使用说明书，一般为15-30s）-停止搅拌但保持钻机推力等待规定时间（根据药卷说明书，一般为1min）-退下钻机并用安装器联接钻机和锚杆尾部-用风板机拧紧螺母-安装顶板其他锚杆。2）锚杆应紧跟掘进及时支护，锚杆采用液压锚杆机完成，先用1.0m的钻杆，后换1.8m 的钻杆，采用28m的钻头：钻孔时锚杆机升起，孔深控制在21002150mm，并保持钻孔角度，钻头钻到预定孔深后下缩锚杆机，同时清理，清除煤粉和泥浆。3）放入树脂药卷（Z2360药卷）锚杆杆体套上托板及带上螺母，杆尾通过安装器与锚杆机机头联接，杆端插入已装树脂药卷的钻孔中，升起锚杆机，将孔口处的药卷送入孔底。4）利用锚杆机搅拌树脂药卷，搅拌树脂药卷是锚杆安装中的关键工序，搅拌时间按厂家要求严格控制，同时要求搅拌过程连续进行，中途不得间断。5）利用风板机拧紧螺母，使锚杆具有一定的预紧力，拧紧力矩应达到100N.m，检查锚杆预紧力必须使用力矩扳手。6)锚杆间排距为：850850mm，允许误差不得超过100mm。7）锚杆外露长度不大于100mm（包括托盘，螺母），锚杆露出托板不大于50mm。8）托盘：15015010mm。 3、帮锚杆安装 1）帮锚杆安装施工工艺： 敲帮问顶找掉危岩活块-用锚杆钻机钻锚杆孔并清孔-挂网-往钻孔内放入树脂药卷-用钻杆头部顶住树脂药卷并送入孔底-在锚杆尾部上托板并拧紧上螺母-升起锚杆钻机并用搅拌器联接钻机和锚杆尾部-转动钻机搅拌树脂药卷至规定时间（根据树脂药卷使用说明书，一般为15-30s）-停止搅拌但保持钻机推力等待规定时间（根据药卷说明书，一般为1min）-锚杆尾部套上托板并用风板机拧紧螺母-安装顶板其他帮锚杆。2）孔深要求1800-1850mm。3）锚杆拧紧力矩应达到60N.m。 4、金属网 金属网对接，用14#铅丝扣扣相连，拧紧程度不小于3圈。金属网网孔规格为120120mm，采用6.5mm钢筋加工而成。要求钢筋网网格必须焊接牢固可靠，钢筋网的网格必须压接牢固，钢材必须有合格证并经拉拔试验合格后方可使用。 （三）锚索支护本工程回风大巷设计有锚索支护 1、锚索支护技术参数1）锚索的长度7m，为6号钢绞线制作。2）间距：间距为1.7m，在顶部中心线两侧布置。3）托板：30030010mm。4）每孔药卷：采用Z2360型。5）锚固力：不小于17t。6）预紧力：不小于10t. 2、锚索安装1）锚索安装施工工艺：敲帮问顶找掉危岩活块-用锚杆钻机钻锚杆孔并清孔-挂网-往钻孔内放入树脂药卷-用钻杆头部顶住树脂药卷并送入孔底-在锚杆尾部上托板并拧紧上螺母-升起锚杆钻机并用搅拌器联接钻机和锚杆尾部-转动钻机搅拌树脂药卷至规定时间（根据树脂药卷使用说明书，一般为15-30s）-停止搅拌但保持钻机推力等待规定时间（根据药卷说明书，一般为1min）-退下钻机等待15min-在锚索尾部套上托板并装上锚具-用张拉计张拉锚索直到预紧力达到设计值-安装其它锚索。2）安装树脂药卷，放入3条Z2360树脂药卷，插入锚索将树脂药卷推至孔底。3）锚索下端用专用搅拌器与锚杆机相连，开机搅拌，先慢后快，待锚索全部插入钻孔后，采用全速旋转搅拌1520s,停止搅拌后等待1min，收缩锚杆机，卸下搅拌器。搅拌后锚索外露长度应控制在200300mm。4）张拉锚索，装上托板，锚具，用张拉计顶拉锚索至设计预紧力（不小于10t）之后卸下张拉计。（四）喷射混凝土支护1、喷射混凝土材料应符合下列要求: 1)水泥：425号普通硅酸盐水泥； 2）速凝剂：初凝不超过15min，终凝不超过10min； 3）砂：中砂或粗砂，使用前过筛； 4）石料：碎石和卵石，粒径不宜大于15mm，级配良好； 5）水：水中不得含有影混凝土正常凝结与硬化的有害杂质； 6)应按设计配合比准确计量； 7）强度为C25.2、配比应满足设计强度和喷射要求：灰骨比：1:4-1:4.5骨料含砂率：45%-60%水灰比：0.4-0.5初喷时配合比：水泥：砂：石子=1:2:(1.52)3、喷射时混凝土作业应符合： 1）在喷射前，应用高压水管将岩壁面的粉尘冲洗干净； 2）喷射时发现松动石块或遮挡喷射混凝土的物体时，应及时清洗； 3）应分片、分段由下向上顺序进行，每段长度不超过6m； 4）一次喷射厚度不得小于4060mm； 5）回弹率应控制，拱部不超过30%，边墙不超过20%； 6）喷射混凝土应紧跟开挖面，下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔，不得小于4h。4、有水段喷射混凝土时应采取以下措施： 1）当涌水点不多时，用开缝锚杆进行导水处理后再喷射； 2）当涌水范围大时，设树枝状导水管后在喷射；当涌水严重时可设置泄水孔，边排水边喷射； 3）改变配合比，增加水泥用量。先喷干混合料，待其与涌水融合后，再逐渐加水喷射，喷射时由远而近，逐渐向涌水点逼近，然后在涌水点安设导管，将水引出，再在导管附近喷射；5、操作应遵守下列规定： 1）对喷射机应随时保养维修，使之经常处于不漏气、不堵塞的良好工作状况； 2）工作气压控制在0.10.15Mpa。水压应大于气压高0.050.1Mpa； 3）喷头与受喷面应垂直，距离应与工作面气压相适应，以061.2m为宜； 4）严格控制水灰比，喷到岩面上的混凝土应湿润光泽，粘塑性好，无干斑或划移流淌现象； 5）突然断水或断料时，喷头应迅速移离喷射面，严禁用高压气体、水冲击尚未终凝的混凝土。 二、支护顺序： 巷道每掘进一茬炮，及时清理矸石，将巷道进行整形，打好锚杆，冲洗巷道的表面，对巷道进行降尘，进行临时支护，巷道掘进3-5米对巷道进行初喷。巷道掘进5-10米，巷道进行永久支护，巷道水沟及时跟上，不允许落后15米。第四章 施工工艺第一节 施工方法 施工方法：采用光爆锚喷支护进行掘进，坚硬岩石周边眼眼距为350-400mm，抵抗距为400mm，周边眼距与抵抗距之比为0.85-1.0.当岩层较软时，周边眼距应控制在300mm，抵抗距为400mm，半眼率不低于60%.第二节 凿岩方式 采用打眼放炮的方法掘进。一、打眼机具：采用YT28型风钻。32mm一字合金钢钻头，六菱中空钢钎，工作面配备3台凿岩机，2台工作，1台备用。二、打眼工艺： 打眼前，首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格，不符合作业规程要求时必须先进行处理；打眼前要先敲帮问顶，确定安全后方可开始工作。严格按中、腰线、炮眼布置图定位打眼，按照爆破说明书定量装药。打眼的顺序应由中间向四周顺序进行。第三节 爆破作业一、炸药、雷管：使用煤矿用3号乳化炸药、毫秒延期电雷管。二、装药结构：正向装药，串并联起爆。三、起爆方式：起爆使用MFd-100型发爆器一次起爆，联线方式为串联联线。 1）、当岩性较碎时周边眼距应控制在350mm，装药量控制在11.5卷，当岩石硬度大时，周边眼距缩小为310mm，装药量可适当加大。 2）、爆破说明书应在实践中不断探索和修改完善，使之趋于更加合理，达到理想的爆破效果。装药结构示意图说明：1、炸药和雷管的聚能穴均指向眼底。 2、封泥长度不小于0.5m。 3、雷管脚线定炮时必须纽结。第四节 装、运岩（煤）方式一、装、运岩（煤）方式 巷道掘进施工中，爆破落煤（岩）后，用耙岩机到40型溜子，然后装矸石或（煤）到矿车经副井提升至地面二、装岩 装岩是井筒施工中比较繁重的工作，一般情况下，装岩时间约占掘进循环时间的60%，人工装岩劳动强度大，效率低。因此，提高装岩机械化水平是实现快速掘进的主要措施。 采用P-60B型耙斗装岩机装岩，该机生产能力70-110m/h，施工时工作面退回30m范围用于安设耙岩机。 耙斗装岩机的操作与使用： 工作面放炮后，在迎头挂好尾轮即可开始耙岩。 1、尾轮及其悬挂装置 在工作面用于悬挂耙斗尾绳的滑轮称为尾轮。用于悬挂和固定尾轮的装置称为尾轮固定楔。根据工作面的岩石条件的不同，固定楔的构造也有所不同，可分为硬固定楔和软固定楔。硬固定楔的长度为400-500mm，软固定楔长为800-1000mm，楔子均用45号钢制成。 2、操作与使用 为了悬挂尾轮，在工作面首先打好用来安装固定楔的眼孔。眼孔的位置高于岩堆8001000mm，并向下略带倾角（5-10），以防楔字拔出，楔眼深比楔子长50100mm左右。 操作时，司机压紧主绳轮滚筒操作手把，使其牵引耙斗耙取岩石并沿槽子经卸料口卸入矿车，然后再压紧付绳滚筒操作手把，使空斗回到工作面。矿车装满后便可推出，换来空车继续装岩。 3、耙斗机的移位：为了避免放炮损坏装岩机和保证装岩机的效率，耙斗机距工作面1530m为宜。当装岩距离过大时，应向前移动装岩机。在移动之前，首先清理巷道地板，并铺设轨道。摘除卡轨器之后，通过耙岩机尾轮自身牵引。 4、耙岩机的固定：耙岩机定位后，要由四各卡固定，卡轨器是把耙岩机固定于轨道上的装置，用以防止装岩时机器移动。在斜坡装岩时，为防止装岩机下滑，除安装卡轨器外，还须另设斜撑于轨道上，并在其后设置地锚，将机身通过钢丝绳固定于地锚上。三、运输方式 经过绞车提升到地面，再用铲车转运到矸石山。第五节 管线吊挂在掘进施工中所敷设的电缆、风水管路、风筒等均按断面图中规定的位置要求吊挂牢固整齐。电缆钩不大于3.0m一个，在电缆垂直不超过50mm。水管要接口严密，不得出现漏水现象，水管距迎头20m范围内使用6分胶管，20m外使用1寸胶管，要随工作面掘进及时延长，以备迎头正常用水。风筒要环环吊挂，风筒口距迎头不大于5.0m。第六节 设备及工具配备（图表） 设备及工具配备表 表-6序号设备、工具名称型号规格单位数量备注1凿岩机YT28型台3打岩眼2空气压缩机SE55A-8台1供压风3探水钻KHYD140台1探水用 4局部通风机FBDN06台2供风5绞车0.5台16水泵台27耙装机P30B台28锚杆机MQT-90台69喷浆机PZ-5B台210风镐G10台4第五章 劳动组织与主要技术经济指标第一节 劳动组织掘进采用每天“三八”制（每日三班，每班八小时）组织生产，每班二个循环，循环进尺1.5米.见：劳动组织表工种出勤人数一班二班三班合计工长1113班长1113耙岩机司机112电钳维修工 （兼风筒工）2226打眼放炮工5510绞车司机2226安全员1113安检员1113拌料下料工2259喷浆工55信号把钩工1113合计18181955第二节 循环作业为确保正规循环作业的完成，迎头施工作业必须根据劳动组织的人员配备，合理安排工序，工序和工序之间尽量做到交叉进行，平行作业，以充分利用工作时间，提高工作利用率。见：正规循环作业图标（表-7）第三节 主要技术经济指标 表-8序号指标名称单 位锚网索支护1巷道长度m4202掘进断面14.643净断面13.444循环进尺m1.55循环个数个/日26循环率%907工作面月进尺m808工作面月日尺m39锚杆消耗根/m1310钢筋网/m1111雷管消耗个/m2112炸药消耗Kg/m10.413计划工效m/人0.0714在册人数个7015出勤率%9016预期爆破效果%90第六章 生产系统第一节 通风系统一、工作面所需风量计算 1、按瓦斯涌出量计算： Q掘=100q瓦掘k掘通=1000.182=36m/min 式中：q瓦掘掘进工作面回风流绝对瓦斯涌出量0.18 m/min。 k掘通瓦斯涌出量不均衡系数，取值为2. 2、按炸药量计算： Q掘=25A=256=150 m/min。 式中：A-掘进工作面一次起爆最大炸药消耗量。 3、按人数计算： Q掘=4n=420=80 m/min。 式中：n掘进工作面同时作业最多人数。 4、按FBDN06局部通风机的实际吸风量计算： Q掘= Q通风=170240-150 m/min，选用170 m/min. 通过以上计算，拟选用FBDN06局部通风机，吸风量170170 m/min.二、局部通风机选型、风量验算：1、按最低风速验算：岩巷掘进工作面的最低风量（Q煤掘） Q岩掘qS岩掘=914.64=135 m/min. 式中：q按岩巷掘进工作面最低风速的换算系数，取q=9； S岩掘进断面积，S岩=14.64。2、按最高风速验算：岩巷掘进工作面的最高风速量（Q掘）。Q掘240S岩=24014.6=3600 m/min. 式中：S岩掘进工作面断面积14.64； 240换算系数；通过以上计算及验算，选择FBDN06局部通风机，吸风量170 m/min.可满足掘进工作面的风量要求，并符合有关规定。 三、局部通风机的安装地点选择 1、局部通风机安装在距副斜井联络巷10m外 2、新风由地点副斜井工作面 污风由工作面回风斜井地面第二节 压风系统掘进工作面采用YT28型风钻打眼，SE55A-8型空气压缩机供风，选用75mm镀锌管将压缩空气引至工作面风钻。为掘进工作面风钻供风的空气压缩机安设在地面。第三节 防尘系统防止水源来自地面静压水池，经消防水管引到掘进作业点。距迎头50m内设一道能封闭全断面的常开水幕。工作面施工采用湿式打眼，放炮使用水炮泥，爆破喷雾、装煤岩洒水，冲刷巷帮，净化风流等综合防尘措施。防尘系统：地面消防水池掘进工作面 工作面洒水 巷道内水幕迎头 装煤岩洒水器 装水炮泥 冲刷巷帮水管第四节 防火系统掘进工作面采用湿式打眼，爆破喷雾降尘，工作面防火的重点是防设备、机械摩擦生热。电缆线和人为火灾。提高施工质量，严格按规程施工。如发生火灾，可用砂子、岩粉直接灭火，控制风流、调节风流控制火势蔓延。防火水源来自地面消防水池，经回风斜井到工作面。防火系统：地面消防水池回风掘进工作面迎头。第五节 供电系统该迎头掘进施工中，电源来自地面配电室，在绞车房内安装一台DW80-200型馈电开关，采用阻燃橡套75mm电缆接至DBZ-80D型真空磁力开关，再用不同规格的电缆，经过综合保护开关，供迎头各机械设备使用。电缆要吊挂整齐，电缆钩不大于三米一个。电缆的垂度不大于50mm。必须采用风电闭锁、瓦斯电闭锁及检漏继电器等设备。供电系统：地面供电系统副斜井工作面迎头。第六节 排水系统根据有关地质资料和现场观察，工作面内无出水点，在过断层时可能会有淋水现象。在工作面安设潜水泵，用2寸钢管排至水仓。第七节 运输系统运煤矸系统：迎头耙装机扒矸40型刮板运输机装入1.4V型矿车副斜井地面运料系统：副斜井联络巷工作面第八节