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文档简介

目 录第一章 概 况错误!未定义书签。第一节 概 述错误!未定义书签。第二节 编写依据错误!未定义书签。第二章 地面相对位置及地质情况错误!未定义书签。第一节 地面相对位置及邻近巷道情况错误!未定义书签。第二节 煤(岩)层赋存特征及煤层顶底板情况错误!未定义书签。第三节地 质 构 造5第四节 水 文 地 质错误!未定义书签。第三章 巷道布置及支护说明12第一节 巷道布置12第二节 矿压观测16第三节 支护设计16第四节 支护工艺26第四章 施工工艺33第一节 施工方法33第二节 凿岩方式35第三节 爆破作业36第四节 装载与运输39第五节 管线与轨道敷设43第六节 设备与工具配置46第五章 生产系统46第一节 通风46第二节 压风51第四节 综合防尘54第五节 防灭火55第六节 安全监控58第七节 供 电60第八节 排 水65第十节 照明、通信和信号66第六章 劳动组织及主要技术经济指标67第一节 劳动组织67第二节 循环作业68第三节 主要技术经济指标70第七章 安全技术措施71第一节 一通三防71第二节 顶板75第三节 爆 破77第四节 防治水84第五节 机 电84第六节 运 输90第七节 其 它92第八章 灾害应急措施及避灾路线97第一节 灾害应急措施97第二节 避灾线路99103审批签字:主暗斜井中部车场掘进作业规程第一章 概 况第一节 概 述一、巷道名称主暗斜井中部车场二、掘进目的及用途负责主暗斜井掘进期间调度提升任务。三、巷道设计长度及服务年限1、该巷道设计总工程量52.8m。2、服务年限:服务年限约20年。四、预计开工、竣工时间该工程预计2013年2月上旬开工,预计2013年3月底竣工。五、施工顺序主暗斜井中部车场施工前先对开口位置巷道进行刷帮,扩大巷道断面,刷帮起始位置在主暗斜井576m处,刷帮结束位置为主暗斜井582m处,斜墙斜率为0.25。主暗斜井中部车场开口位置位于主暗斜井通尺580m处(坐标x=7354.711y=9098.580z=402.908底板),按照方位角10235,坡度-16掘进6.8m后变平掘进15.5m进行变向,变向后按照方位角7119,坡度3掘进17.7m完成车场施工。然后施工主暗斜井中部车场回风斜巷,在主暗斜井611m处开口,按照方位角19841,坡度51掘进12.8m后与主暗斜井中部车场贯通。第二节 编写依据一、批准的设计文件本作业规程编写依据郑州设计院编制的120万t/a改扩建项目的可行性研究报告及大众公司改扩建项目设计。二、地质部门提供的地质说明书本作业规程中地质资料依据南翼地区地质说明书及主暗斜井巷道掘进地质说明书。三、其他技术规范1、煤矿安全规程(2011年3月1日版)及有关安全法律、法规;2、煤矿技术操作规程;3、河南省国有煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法;4、煤化集团、鑫龙公司及安阳大众煤业有限公司有关制度、规定。第二章 地面相对位置及地质情况第一节 地面相对位置及邻近巷道情况巷道相应的地面位置、标高,区域内的水体和建、构筑物对工程的影响等,见附表1。附表1 井上下关系对照表煤层名称二1煤层水 平名 称-250水平采区名称主暗斜井工作面名称主暗斜井中部车场地面标高(m)+160+170工作面标高(m)-400 -415地面的相对位置建筑物及其它该巷道地面位置位于工业广场内,南鲁仙村北部,无建筑物。井下相对位置对掘进巷道的影响该掘进巷道布置在F101断层附近,局部地段岩层较破碎,裂隙较发育,需加强顶板管理和排水。邻近采掘情况对掘进巷道的影响该巷道周围均为未受采动影响的煤岩体,对掘进无影响。第二节 煤(岩)层赋存特征及煤层顶底板情况二1煤层赋存于山西组下部,位于北岔沟砂岩和大占砂岩之间。赋存标高-100-725m,埋深250.00892.00m,上距砂锅窑砂岩(Ss)平均67.76m,下距L8灰岩平均34.00m,为本矿区主要可采煤层。煤厚0.47m,平均厚3.7m,煤厚变化规律不是十分明显,但总体厚度还是27m之间居多,属煤与瓦斯突出煤层。煤(岩)层赋存特征见附表2。指标参数备注煤层厚度(最小最大/平均)/(m)0.47/3.7煤层倾角(最小最大/平均)/()1030/20煤层硬度(普氏系数f)0.26煤层层理(发育程度)发育煤层节理(发育程度)发育自然发火期/d无绝对瓦斯涌出量/(m3/min)0.3m3/min煤尘爆炸性/(%)无附表2 煤层特征表煤层顶底板情况见附表3。附表3 煤层顶底板情况表顶、底板名称岩石名称厚度(m)特征基本顶砂质泥岩7.46浅灰灰色局部含铁质及铝土质致密夹有泥岩,泥岩中含植物化石碎片。直接顶中粒砂岩6.72浅灰色,以石英为主,次为长石及暗色矿物具泥质包体。伪顶泥岩00.5层面含植物径部化石,层面含白云母星,随采随落。二1煤煤0.47/3.7黑色粉状结构,光亮型。直接底泥岩2.43深灰色含植物化石碎片及白云母碎片。基本底细粒砂岩5.63灰色紫斑状少含铝土质。第三节 地 质 构 造1、本区内地质构造复杂程度中等,经地质勘探查明:区内总体构造为轴向近东西的铜冶向斜及铜冶背斜,地层倾角1030;对该掘进工作面影响的断层主要有F101一条, F101断层落差0150m,中部车场布置在F101断层破碎带附近,预计局部地段岩层较破碎,裂隙较发育,预计会出现淋水现象,掘进期间需加强排水。2、该掘进工作面位于煤层顶板岩石中,距二1煤层最小法向距离16m,部分地段属于砂质泥岩,往前掘进进入砂岩中等坚硬,受F101断层的影响局部地段顶、底板岩层较破碎,易发生冒顶事故,需加强顶板管理。第四节 水 文 地 质一、矿区水文地质概况本区位于太行山隆起地带和华北平原沉降带之间的过渡地段,总的地势西高东低,地形高差400余米,煤田受山前大断裂及岩浆侵入作用的影响,地层被切割破碎,破坏了含水层的连续性,使煤田水文地质条件复杂化。在区域上按地下水的含水介质及其空隙性质,可将含水层组划分为:新生界松散岩类孔隙含水岩组、二叠系碎屑岩类裂隙含水岩组,石炭系、奥陶系及寒武系碳酸盐类岩溶裂隙含水岩组。浅层孔隙地下水主要接受大气降水及其地表水补给,水量、水位随季节变化而较大,总体流向为自西北流向东南,含水层一般沿河谷及洼地分布,富水性较强。二叠系裂隙承压水补给条件差,富水性弱。深层岩溶裂隙水主要来自太行山区的侧向迳流补给,其含水层埋藏深,水压高,富水性强而不均。区域地下水的补给、迳流、排泄规律,主要受构造和含水层岩性组合控制,西部太行山区寒武奥陶系灰岩大面积裸露,其岩溶裂隙发育,有利于大气降水及地表水补给,从而构成地下水相对补给区,地下水汇集于山前地带,由于受山前大断层及岩浆侵入体的阻滞作用分流南北,一部分以泉水的形式溢于地表(如小南海泉、珍珠泉群),一部分经煤田继续向深部运移。二、矿区水文地质条件本区位于安鹤煤田东北部,地处太行山隆起带的山前地带,地势西高东低,总体上为一向东倾斜的单斜汇水构造,区内地下水主要接受西部太行山区基岩露头处大气降雨补给,沿岩层倾向侧向径流至本区后,继续向深部运移,在遇弱透水岩层阻隔后,形成上升泉排泄于地表。因而本区位于区域地下水径流区。北部的F1断层为矿区边界断层,其走向呈NEE,倾向SE的高角度正断层,落差100150m,南盘下降,北盘上升,使区内二1煤层与区外太原组下段和奥陶系灰岩含水层距离拉近或对接,构成勘查区的自然供水边界。推测沿断层走向岩溶、裂隙相对发育,可能存在地下水强迳流带。本区上覆新生界松散层厚度较小,一般沿沟谷洼地沉积,厚度050m左右。二1煤层顶板以上基岩由二叠系下统山西组、下石盒子组和二叠系上统上石盒子组及石千峰组一部分组成。二1煤层底板下伏岩层为石炭系上统太原组、本溪组及奥陶系峰峰组、马家沟组岩层,现将主要含、隔水层分述如下:1含水层(1)新生界冲洪积层孔隙含水组()本区新生界地层主要由古近系地层组成,新近系地层仅在局部沉积且厚度较小,故将新生界含水层合并叙述如下:新生界冲、洪积层主要由粘土、砂质粘土、粘土夹砾石组成,局部偶见砂砾层,据区内24个钻孔资料统计:厚度1.0066.47m。其中6孔含有12层砂砾石,砂砾石单层厚度0.6857.06m,平均厚11.32m。以透镜状沉积为特征,厚度变化大。含水层与粘土、砂质粘土及粘土质砾石交替沉积,据统计新生界底部多为粘土、粘土夹砾石及砂质粘土与基岩顶界面接触,少数孔砾石层与基岩直接接触,占施工钻孔的16.7。该含水岩组为孔隙潜水含水层,水位埋深120m,变化较大,无统一地下水位。据邻区伦掌井田79眼机(民)井调查资料,水位埋深20130m,一般6080m左右,单井涌水量25120m3/h,一般为5080m3/h。水质类型有HCO3Ca;HCO3SO4ClCa;HCO3SO4Ca;HCO3SO4Mg型水等。该含水层富水性较强,但不均一,水质一般较差。因距二1煤层较远,对二1煤层开采无充水意义。 (2)二1煤层顶板碎屑岩类砂岩裂隙含水层()在二1煤层顶板以上60m范围内,由26层中、粗粒砂岩及细粒砂岩组成,一般34层,间夹泥岩及砂质泥岩,含水层累厚11.7029.36m,平均厚19.49m,以香炭砂岩和大占砂岩为主,含裂隙承压水。钻探过程中,该段冲洗液无明显消耗现象。本次勘探在801孔、1101孔对该段进行两次抽水试验,单位涌水量为0.000440.0023 l/sm,渗透系数为0.00450.0149m/d,水位标高为-57.42113.05m。水质为HCO3Na、HCO3ClNa.Ca型水,矿化度0.650.72g/l,PH值7.7。该含水层为二1煤层顶板直接充水含水层,因其裂隙发育程度差,补给条件不良,富水性弱,在正常情况下,不会对二1煤开采造成大的影响。(3)太原组上段灰岩岩溶裂隙含水层()由L8灰岩及中粗粒砂岩组成,其中以L8灰岩为主。该层普遍发育,据区内揭露该段的7个钻孔统计,L8厚2.614.74m,平均厚3.53m,钻进中均未发现冲洗液明显漏失和消耗。从钻孔所取岩芯看泥质含量较高,岩溶裂隙不发育。富水性较弱但不均一。区内801孔、1101孔对该层进行了抽水试验,单位涌水量为0.0040.008l/s.m,渗透系数为0.0730.096m/d,水位标高32.5675.81m,水质为C1CaMgNaHCO3SO4NaNH4型水,PH值6.4。该含水层为二1煤层底板直接充水含水层,但由于沉积厚度小,泥质成分含量高,岩溶裂隙不发育,补给条件不良,一般不会对二1煤矿坑造成突水事故。需要注意的是在局部由于受构造影响,与下伏L2、O2灰岩强富水含水层发生水力联系时,富水性增强,在形成O2、L2灰岩水突入矿坑的通道时,可能造成突水淹井事故。(4)太原组下段灰岩岩溶裂隙含水层()自L4灰岩顶至一煤层底,由24层薄中厚层状灰岩,间夹泥岩、砂质泥岩及砂岩组成,其中L2灰岩发育较好,沉积稳定。本次施工无钻孔揭露,据以往资料: L2灰岩厚2.2411.05m,平均5.61m,据邻区抽水成果:单位涌水量为0.0431.50l/sm,渗透系数为0.9530.27m/d,反映了该含水层富水性好但不均一的特征。它是一煤和一2煤层的顶板直接充水含水层,同时也为二1煤层底板间接充水含水层,因距二1煤层较远,一般大于100m,正常情况下对二1煤层开采无影响。(5)奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层()据区域资料,其沉积厚度达400800m。该层广泛出露于西部山区,其层位稳定,岩溶裂隙发育,有利于大气降水及地表水的补给,因而富水性强,但不均一,为该区重要含水层。该区共有4孔揭露,最大揭露厚度为9.61 m。该区无抽水试验资料,据邻近伦掌井田抽水资料:单位涌水量为0.2130.572l/sm,渗透系数为0.390.87m/d,水位标高128.54130.52m,水化学类型为HCO3CaMgSO4HCO3CaMgNa型,PH值7.17.2。据生产矿井资料,龙山矿曾因断层导通O2灰岩水,最大突水量达4000m3/h,造成淹井事故。另据海军水泥厂一号井及李珍矿供水资料,其单位涌水量为2.31513.33L/sm,渗透系数0.3116.59m/d。从区域资料看:由于受山前断裂及岩浆侵入作用的影响,使灰岩与碎屑岩、岩浆岩接触,形成阻溢型大泉,如珍珠泉、小南海泉、天喜镇泉等,泉水溢出量0.0185m3/s,最大可达7m3/s,近年来由于干旱及工农业用水大量采取地下水,各泉域水量虽均有不同程度减少,但小南海泉水仍有4m3/s左右的流量。水位标高132139.95m,水化学类型为HCO3CaMg型,矿化度0.2970.573g/c,PH值7.47.7。总之,该含水层沉积厚度大,出露和补给条件好,富水性强而不均,具有比较一致的地下水位,当开采一煤组时,为底板向矿坑充水的直接充水层。该层距二1煤层122.00144.00m,正常情况下不会对开采二1煤层形成威胁,但在断裂的影响下,可与其它含水层产生水力联系,成为底板充入二1煤矿坑间接充水含水层。2隔水层(1)二叠系中、上段隔水层本段下起二1煤层上60m,上到基岩剥蚀面,包括二叠系上、下石盒子组和石千峰组,由泥岩、砂质泥岩、砂岩等碎屑岩组成,厚度为226.80747.39m,其间含数层中、粗粒砂岩及细粒砂岩,含有一定量的裂隙水,在钻探过程中,部分钻孔在该段曾发生冲洗液不同程度消耗现象;但因其远离可采煤层,且地下水补给条件极差,以消耗静储量为主,该段整体仍可作为隔水层段来看待,是隔离二1煤层与新生界孔隙潜水及地表水体的重要隔水层段。(2)二1煤层底板隔水层为二1煤层底到L8灰岩顶之间的碎屑沉积,由泥岩、砂质泥岩、砂岩和薄层灰岩组成,据区内钻孔统计,厚7.7646.63m,平均厚34.00m,沉积稳定,岩层连续、完整,是阻隔L8灰岩水突入矿坑的重要隔水层。由于该段局部受构造破坏,缩短了L8灰岩与二1煤 层之间间距,未来生产中在矿压、水压联合作用下,易产生底鼓形成突水,要引起高度重视。(3)太原组中段砂泥岩隔水层为L4灰岩顶至L7灰岩底之间的碎屑沉积,岩性以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主,偶见薄层中粗粒砂岩、煤层和灰岩,平均厚32.83m,其岩性变化大,厚度稳定,透水性差,隔水性能良好,故对阻隔太原组上、下段含水层间的水力联系有着重要作用。(4)本溪组铝土质泥岩隔水层由奥陶系石灰岩顶到一煤底,由铝土岩、铝土质泥岩、泥岩、砂质泥岩等组成,据钻孔揭露资料,该段厚8.00m左右,沉积较稳定,在正常情况下对阻隔O2灰岩水从底板进入一煤组矿坑有重要作用。三、矿坑充水因素分析根据区内水文地质条件,并考虑断裂发育情况和地下水的贮存及运移特征,矿井充水因素主要受充水水源和充水通道所控制。1充水水源(1)地表水河流:流经本区的河流有粉红江河,为季节性河流,以排泄洪水为主,枯水季节流量甚小,由西向东流经位于本区南部的双全水库,并继续向东流出本区,一般对矿井无充水影响。但需要指出的是,在矿井开采过程中,对该河流经的下伏煤层,应留一定的防水煤柱,特别是浅部基岩保留厚度较薄的804、801孔一带,基岩厚度约350m,预防冒落裂隙影响至河流河床,将地表水导入矿坑,造成淹井事故。 水库:水库主要有双全水库,位于井田南部,最大库容量为1600万立方m,为中型水库。该区新生界粘土沉积厚度较薄,对阻止地表水下渗所起作用甚微。隔水层主要为基岩顶至二1煤层顶之间的碎屑岩沉积。在双全水库附近据钻孔资料统计,其沉积厚度一般大于650m,煤层开挖后顶板基岩塌陷高度,还需在先期的浅部开采过程中观察了解和掌握。因此双全水库对煤层开采的影响还不能下确切定论,为确保矿井生产安全,建议在水库四周要留设防水警戒线,预留足够的防水煤柱,防患于未然。(2)地下水、二1煤层顶板水:本区位于煤田浅部,煤层埋深296.55873.36m,二1煤层之上基岩保留厚度约280800m,从整体看来新生界砂、砾石孔隙水及地表水体不会对矿井造成威胁。二1煤层顶板砂岩水将是未来二1煤层开采时顶板主要充水水源,因该含水层为一弱含水岩组,在无与其它含水层发生水力联系情况下,对矿井开采影响不大。、二1煤层底板水:煤层底板含水层主要有L8灰岩、L2灰岩和O2灰岩的岩溶裂隙承压水。L2灰岩和O2灰岩距二1煤层分别约为100m和150m,在无大的断层影响下该含水层水一般不会突入矿井。 L8灰岩水在几个生产矿井中水量虽然均较小,但该含水层距二1煤层较近,一般30-40m,往往在开采过程中一个小的断层就会沟通L8灰岩水。另L8灰岩岩溶发育具不均一特征,局部岩溶裂隙发育时,其贮水空间、地下水的补给、径流条件及富水性,将明显优于二1煤层顶板砂岩水。因此,L8灰岩将是二1煤层底板充水的主要水源。2充水通道顶板充水通道:煤层顶板砂岩裂隙承压水多沿砂岩裂隙和采动冒落裂隙进入巷道和工作面,新生界冲洪积层水在建井过程中可直接进入井巷。底板充水通道:区内石灰岩岩溶裂隙较发育,地下水贮存丰富,迳流通畅,断层又比较发育,破坏了隔水层的连续性,并使各含水层之间发生水力联系。断层使煤层与底板各含水层间距变小,甚至对接,为突水提供了便利条件,再加上采动矿压和水压的作用,使底板隔水层进一步遭到破坏,底板水在高水头压力下沿断层破碎带或在底板薄弱带产生底鼓,进入矿井造成突水事故。3断裂构造对区内水文地质条件的影响F101正断层:位于矿区中部,走向NNE, 倾向SE,倾角70,落差0150m,该巷穿过处的落差为70m。在落差大于130m地段,下降盘二1煤层与上升盘O2强富水含水层对接,大大增加了突水机遇,因此,在断层两盘要留设足够的防水煤柱,防止因断层引起突水事故。另外,F101正断层延伸至双全水库。根据该断层附近外钻孔揭露地层情况,二1煤层上覆基岩厚度一般大于600m,煤层开采后一般不会将地表水导入矿坑。但仍需说明的是,该断层随矿井开采,在矿压、水压联合作用下,可能由弱导水、弱富水性断层,转化为导水断层,在该断层附近应留设足够防水煤柱。并采取一定的防范措施,防止因断层导水引起矿坑突水事故。 4施工过程中涌水量预测根据矿井水文地质条件及矿坑充水因素分析,参照主暗斜井掘进过程中实际揭露情况,该巷道在施工过程中没有揭露富含水的含水层,只有在局部会遇到顶板砂岩裂隙淋水,对巷道施工不会造成大的影响,但在下山施工时还必须准备好水泵以便及时排水。F101断层下盘涌水量2/h,F101断层上盘涌水量12/h,该巷道见F101断层的位置坐标为(4007341,38509072),该巷道布置在断层上盘,受断层影响,局部地段岩层较破碎,裂隙发育,预计会出现淋水现象,在掘进过程中根据出水情况及时完善排水系统加强排水。目前主暗斜井已掘进到600m(通尺)位置,已经揭露F101断层通过实际揭露看,F101断层富水性弱,导水性差,受断层影响在断层破碎附近岩石破碎,裂隙发育,易出现淋、涌水现象,预计正常涌水量为5m/h,最大涌水量为12m/h。第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置主暗斜井中部车场开口于主暗斜井580m处,布置在煤层顶板岩石中,距煤层2030m。该巷道设计总工程量52.8m。第二节 矿压观测一、观测对象:主暗斜井中部车场二、观测内容:锚杆抗拉拔力、锚杆预紧力三、观测方法(一)锚杆抗拉拔力检测1、采用锚杆拉力计进行抗拉拔力抽检,锚杆拉力计型号为LDZ200;2、每掘进30m抽样一组,每组3根。3、抽检指标:锚杆抗拉拔力不得低于80kN,使用锚杆拉力计读数为23Mpa。4、抽检中发现不合格锚杆,应在其周围补打合格锚杆。(二)锚杆预紧力矩检测(依据主暗斜井岩性确定检测数据) 1、锚杆预紧力矩检查采用力矩扳手。2、每小班顶、帮各抽样一组,每组3根。3、抽检指标:锚杆的预紧力矩为150Nm。4、每组中有一个螺母扭矩不合格,就要再抽查一组(3根)。若仍发现有不合格的,应将本班安装的所有螺母重新拧紧一遍。第三节 支护设计一、巷道断面设计中部车站巷道断面规格为直墙半圆拱型,采用锚网喷支护:净宽4.0m,净高3.3m,墙高1.3m,基础0.15m,拱高2.0m,净断面积11.48。掘进宽度4.24m,高度3.42m,掘进断面积12.56m2。腰线位于拱基线位置,距底板1.3m。回风斜巷巷道断面规格为直墙半圆拱型,采用锚网喷支护:净宽2.6m,净高2.6m,墙高1.3m,基础0.15m,拱高1.3m,净断面积6.03。掘进宽度2.84m,高度2.72m,掘进断面积6.86。腰线位于拱基线位置,距底板1.3m。二、支护形式(一)临时支护临时支护的形式、材料、规格、安放位置和前探梁架设质量要求如下:1、临时支护形式:“吊环钢管背木”前探梁式临时支护。2、材料规格及使用要求(1)前探梁规格3m长504m无缝钢管。(2)前探梁使用要求进行临时支护时,中部车场施工时使用3根,回风斜巷施工时使用2根。前探梁必须完好,不得弯曲变形。(3)背板规格长1.2m,宽0.2m,厚0.05m的厚木板。(4)背板使用要求背板左右交替排列;循环进尺为1600mm时,吊环前使用两道背木,吊环后使用一道背木。每块背木必须由2根及以上前探梁背支。(5)吊环使用可调节型前探梁吊环,每根前探梁上使用两个。3、安放要求备用材料及在用的的前探梁、背板、吊环等不用时,必须统一存放在材料架上,码放整齐,材料架放置在距迎头不大于100m位置。4、架设质量要求及具体方法:(1)架设质量要求:每根前探梁使用两个吊环,前探梁必须紧顶迎头,前探梁与顶板之间必须用背板背实,背板平行排列或左右交替排列整齐。前探梁前排背木至迎头最大间距不得大于300mm,背木间距不得大于700mm。每块背木必须由2根及以上前探梁背支,若一层背木不接顶时,必须使用多层背木背紧、背实。(2)具体方法:先将螺母吊环拧紧在最前面两排顶锚杆的螺杆上,穿入钢管,然后铺入金属网并按要求连接,与顶板紧贴,最后再在钢管上背背木,使背木紧贴网片和顶板。5、使用要点(1)巷道空顶距离300mm及以上时,必须使用前探梁临时支护(永久支护到迎头时,可不使用前探梁)。前探梁必须紧顶迎头。(2)固定前探梁时使用前探梁吊环,严禁使用铁丝、连网绳等强度不能满足使用要求的材料固定。(3)前探梁的每块背板都必须承载在至少两根前探梁上。(4)使用前探梁时,应将网片等支护材料一同紧背在顶板上,钻眼及安装顶锚时,不必取下。(5)背板不牢或不贴顶板时,应优先考虑调节前探梁吊环;通过调节吊环仍无法实现时,可用小块木板背实楔紧。 (二)永久支护主暗斜井中部车场及回风斜巷断面形状均为直墙半圆拱形,故不能采用冒落拱法计算支护参数,由于未进行松动圈测定也不适合按松动圈分类以及按挤压加固原理确定支护参数,故按工程类比法确定支护参数。具体参考数据见表3-1。表3-1 鑫龙煤业锚喷巷道锚杆支护初始参数参考表(量单位:长度:mm,力:kN,力矩Nm) 巷道围岩巷道 种类宽度及支护项目坚硬完整岩石(如大占砂岩或八岔沟砂岩)完整稳定岩石(砂质泥岩)软弱岩石(二1煤伪顶或者软底泥岩或砂、泥或煤岩互层等)备注锚杆长度巷宽3600180018001800非坚硬岩层巷道均应进行相对位移观测,最大相对位移达到80mm及以上应当考虑进行围岩注浆3600巷宽4000200020002000巷宽4000220022002200锚杆间排距9001000700800500600锚杆抗拔力50顶锚杆120帮锚杆100顶锚杆120帮锚杆100锚杆预紧力矩8010020锚杆15020锚杆250300,18锚杆200250锚固方式23麻花头端锚加长加长或者全长锚杆直径16顶部20两帮18顶部20两帮18打锚杆眼钻头直径2828加长锚固28,全长锚固30锚固剂顶部1卷CK23351卷CK2350及1卷Z2350或者Z2350加长锚固1卷CK2350及1卷Z2350,全长锚固1卷CK2550及2卷M2550两帮2卷 Z235023卷 Z2350杆体材料Q235MG400MG400金属网无网或钢丝网6.5钢筋网目1001006.5钢筋网目100100喷厚8080100100120锚索长度无视具体情况可在局部打锚索44005400(张拉前)锚索孔深40005000锚索孔径28锚索预拉力80100锚索间排距16001800全断面锚索根数5所用钢绞线不小于18.9,建议21.6锚固剂1卷CK2350及23卷Z2350钢绞线材料1860根据主暗斜井中部车场及回风斜巷掘进情况,采取“锚网喷”支护形式。(1)采用锚网喷支护锚杆采用202200mm高强锚杆,每根锚杆配2卷锚固剂,锚固剂为CK2350和Z2350型树脂锚固剂,设计锚固力80kN,预紧力矩为150Nm,间、排距800800mm,矩形布置。锚杆铁托盘规格为1501508mm,底板以上300mm起锚,水沟侧200mm起锚,底角帮锚与水平面成30夹角倾斜向下。采用LDZ200型锚杆拉力计测试,抗拉拔力不小于80kN(23MPa);6.5mm金属网全断面挂钢筋网,网片规格20001000mm,网格100100mm,网片搭接长度200mm,搭接处每隔200mm用14#铁丝双股双边绑扎;喷射混凝土厚度为120mm,标号C20。水泥、沙、石子、速凝剂及水:喷射混凝土水泥采用标号为425#普通硅酸盐水泥;沙采用中粗河砂,含水率控制在5%7%;石子必须坚硬耐久,粒径515 mm;混凝土重量配合比水泥砂石子=122,速凝剂为782-3型速凝剂,速凝剂掺量占水泥用量的5%;水用井下压力水,不得使用有酸、碱或含油的水。(2)打注锚索加强支护采用打锚索加强中部车场巷道支护强度。锚索为18.9mm、长度8m钢绞线配合锁具、托盘,锚入稳定岩层不小于0.5m,每个锚索孔内放入1卷CK2350锚固剂和 3卷Z2350锚固剂。锚索按4 m五花眼进行施工,2 m一排,按2:1:2进行布置,中间排一根,位于拱顶中心,两边排两根,巷道两边锚索距巷道中线1.5m。要求最前面锚索距迎头距离不大于10m,顶板破碎时锚索必须紧跟迎头。锚索外露要求为100150mm。锚索托盘采用(长宽厚)300mm300mm15mm的钢板制作。三、支护材料巷道每米主要消耗材料见表3-2、3-3所示。表3-2 中部车场断面巷道特征及每米主要材料消耗巷道特征掘进断面(43003450mm)12.56m2净断面(40003300mm)11.48m2每米巷道材料消耗量 材料名称规 格单位数量锚杆202200mm套13.75金属网20001000mmm213.97锚固剂CK2350、Z2350卷27.5喷射混凝土C20m31.62表3-3 回风斜巷断面巷道特征及每米主要材料消耗巷道特征掘进断面(29002750mm)6.86m2净断面(40003300mm)6.03m2每米巷道材料消耗量 材料名称规 格单位数量锚杆202200mm套11.25金属网20001000mmm210锚固剂CK2350、Z2350卷23喷射混凝土C20m30.9第四节 支护工艺一、锚杆安装工艺1、准备工作打锚杆之前必须先采用长把工具,把顶部活石清理干净,查看临时支护是否牢固。打锚杆之处的巷道顶、底板间的垂直高度不得小于锚杆长度。打顶锚杆之处以锚杆机支腿位置为中心,左右及后方1.5m的矩形范围内矸石必须摊平。2、打锚杆眼打眼按照由外向里、先顶后帮的顺序进行,锚杆眼位置要准确,眼位误差不得大于100mm。打眼前,首先由班组长进行敲帮问顶工作,找掉活矸危石,然后由验收员拉巷道断面尺寸,看是否在优良品范围内,如果尺寸超过范围,首先组织班组人员整改,待完全符合质量标准化要求以后进行打眼,锚杆的眼深应与锚杆的长度相匹配,打眼时应在钻钎上作好标志,锚杆眼的深度应比锚杆的长度短5060mm。钻孔角度与巷道接触面垂直,误差不得大于15o。在打眼前采用半圆仪确定锚杆眼的方向。其方法是:1人手持一根锚杆,上端对准拱顶正中预定的锚杆眼位置;另1人手持半圆仪靠在锚杆杆体上的巷道一侧,并指挥手持锚杆的人员左右摆动锚杆下端,使半圆仪线坠对准0度刻度线,再把半圆仪靠在锚杆杆体上的巷道下山一侧,摆动锚杆下端,使半圆仪线坠对准与巷道坡度角对应的刻度线,此时锚杆下端指示的位置就是锚杆机支腿的位置。(1)顶部锚杆的安装:用锚杆机打眼,钻头采用28羊角钻头,打好眼后先将眼孔内的积水、岩粉用压风吹干净,按先快后慢的原则送入锚固剂。用锚杆顶住锚固剂并套上连接器插到锚杆机头上,将螺母套在六方套筒内,然后把锚杆推入孔底(只顶不转),直到顶不动为止,接着开动锚杆机边转边顶推,至孔底后,停止顶推,并继续搅拌约10s,停转等待60s后,用锚杆机打开阻逆片,等10分钟后用专用扳手,紧固到150Nm力矩值,使铁托盘紧贴岩面。顶板锚杆距迎头的距离不得超过300mm,否则必须打注顶板锚杆后再掘进。时间的掌握采用数数法或查看便携仪。(2)帮部锚杆的安装:用风钻在帮部指定位置打眼,钻头采用28一字钻头,打好眼后按先快后慢的原则送入锚固剂,然后将锚杆托盘套在锚杆上拧上螺母,用风钻配合专用套筒转动将锚杆边推进边搅拌推入孔底,至孔底后搅拌10秒停止搅拌,等待60s后,开动风钻,初紧螺母。要求锚杆托盘必须紧贴岩面,锚杆外露2050mm,退下风钻,等10分钟后用专用扳手,紧固到规定的预紧力矩值。时间的掌握采用数数法或查看便携仪。3、锚杆抗拔力试验(1)使用LDZ200型锚杆拉力计,额定压力23MPa,额定张拉力80kN。(2)锚杆拉力试验,要求每300根锚杆至少检查一组,不足300根时,按一组计,每组检查锚杆不少于3根。(3)锚杆拉力试验检查点的选取方法:1)每30m检查一组,每组分别检查不同排的正顶、肩窝及帮部各一根。2)巷道支护设计变更(锚杆品种变化)时,必须在变更开始位置检查一组锚杆拉力。(4)所选取的拉力试验锚杆,锚固时间必须在30分钟以上。(5)若锚杆锚固力在未达到设计锚固力之前已经破坏,停止加载后,必须在该锚杆临近位置重新补打锚杆。二、锚索安装工艺1、打锚索眼按设计定出眼位,采用风动锚杆机、28羊角钻头打眼,眼孔够深后,开大水门,来回串钎,将孔内的岩粉冲洗干净。2、锚索安装先把树脂锚固剂按规定的数量、规格逐根放至眼口,用钢绞线顶住锚固剂,后按先快后慢的原则送至眼底,用专用搅拌器将锚杆机和钢绞线连接牢固,然后启动锚杆机将锚固剂边推进边搅拌,锚索到达孔底后继续搅拌20s停止搅拌,3min后慢慢将锚杆机退下,30min后,先上托盘,再用液压油泵配合张拉千斤顶张紧钢绞线并使预应力不小于100 kN。工艺流程:定出锚索孔位置打出锚索孔逐根装填树脂锚固剂插入钢绞线将锚固剂逐根送至眼底拧上搅拌器并插入锚杆机内锚索内锚头到达孔底继续搅拌20s停止3min后退下锚杆机头等待30min后穿上锚索托盘及锁具穿上千斤顶开启油泵张拉至设计拉力。三、喷射混凝土施工工艺(一)准备工作1、首先要敲帮问顶,去掉浮矸、活石。2、验收员检查锚杆质量、拉好中腰线全面检查巷道断面尺寸等是否符合设计要求,达不到设计要求必须先进行处理。3、对喷浆地点的电缆、管线、风筒及各种设备器材进行妥善保护、遮盖。用高压风、水将受喷面冲洗干净。4、喷射前应由验收员设置好喷浆边线,分别在正顶、两肩窝、起拱线、布置5条喷浆边线。5、喷射前,接好风水管路并进行送风、给水试验,检查是否有漏风、漏水现象;检查输料管路磨损情况;检查料缸中有无杂物、余料,出料弯头有无堵塞;检查电动机及各传动部件是否正常;检查开关按钮是否灵活可靠、各阀门有无漏风现象、各密封部位是否密封、减速箱和各轴承是否有油,防尘设施是否齐全、可靠。6、人工搅拌的混合料要配比正确,搅拌均匀,至少搅拌2遍。混合料应随拌随用,不掺速凝剂时存放时间不应超过2h,掺速凝剂时存放时间不应超过20min。7、喷浆前,人员必须戴好防尘口罩,衣装整齐。(二)喷射混凝土工艺要求1、喷射顺序为先墙后拱,从墙基开始自下而上进行,喷头与受喷面要尽量保持垂直,由下而上呈螺旋轨迹移动,轨迹直径为200300mm,一圈压半圈按操作规程规定喷射顺序施工。施工中严格按照所挂边线施工。喷头与受喷面的垂直距离以0.81.2为宜。2、人工拌料时,水泥、砂、石子应至少拌两遍使其混合均匀。3、喷射时,风压控制在0. 20.4MPa。喷射过程中应根据出料量的变化,及时调整水量,保证水灰比准确,适宜的水灰比介于0.40.45之间。一次喷射混凝土厚度70mm,复喷50mm。复喷时应用高压水重新冲洗受喷面。(三)喷射工作1、若喷射地点有淋水时,可适当增加速凝剂;若出水点比较集中时,可设好导水管,然后再喷浆。2、开机时,必须先开风,后给水,再开机,最后上料;停机时,先停料,后停机,再停水,最后停风。喷射工作开始后,严禁将喷头对准人员。喷浆中突然发生堵塞故障时,喷射手应握紧喷头,并将喷口朝下。3、喷射砼后的表面应平整、湿润、光泽,无干斑或滑移流淌现象。发现砼的表面干燥松散、下坠、滑移或裂纹时,应及时清除并补喷。4、墙体喷浆前,应将基础挖够深,先喷基础后喷墙体。5、交班前,将残料刮吹干净,然后将风、水及电源开关关好,准备交班。6、喷射工作结束后,喷层必须经常洒水养护。7、一次喷射完毕后,应将回弹料统一收集存放在耙装机后指定地点,最后清理现场文明施工。(四)各种问题处理1、围岩渗漏水处理:以导排为主,安设导水管导水。2、堵管处理:喷嘴堵塞:用通条捅开或拆开喷嘴排除堵塞物。输料管堵塞:先拉直输料管,然后用手锤沿管路敲击,寻找堵塞部位,如发现混浊音或感觉有发硬处,即堵塞部位。处理方法:用压风边吹边用手锤或大锤敲击堵塞处,如此法不通,拆开管路排除。防堵措施:控制料粒径,坚持二次过筛;控制砂子含水率;按正确操作顺序操作;喷嘴、输料管、喷浆机经常检修清理;加强喷浆机操作工与喷浆人员联系。处理堵管时,喷嘴严禁对人。三、质量标准(一)巷道掘进1、主控项目1.1、光爆图表齐全,参数选择合理1.2、临时支护符合作业规程的规定1.3断面规格允许偏差宽度 : -30+200mm ;中线至任一帮距离高度: -30+200mm ; 腰线至顶板、底板距离(二)锚杆支护1、主控项目1.1、杆体及配件的材质、品种、规格、强度等符合设计要求。1.2、树脂药卷符合设计要求。1.3、锚杆安装应牢固,托板紧贴壁面、不松动。1.4、锚杆的抗拔力最低值不得小于设计值的90(72kN)。2、一般项目2.1、锚网支护井巷工程净断面规格允许偏差主要巷道净宽: 0+100mm ;净高: 0+100mm ;2.2、锚杆的间排距800800mm允许偏差应为100mm。2.3、锚杆孔深的允许偏差应为050mm。2.4、锚杆角度:顶部、拱部锚杆不得小于75,帮部锚杆不得小于85;底角锚杆与水平成-30,夹角误差不得超过5。2.5、锚杆外露:锚杆露出螺帽2050mm。(三)喷浆1、主控项目1.1、钢筋网材质、规格、品种等符合设计要求1.2、配合比和外加剂掺量符合现行国家标准1.3、喷射混凝土的抗压强度符合设计要求1.4、喷射混凝土厚度不应小于设计值的902、一般项目2.1允许偏差表面平整度:50mm基础深度:150mm10 %(四)轨道铺设标准1、必须统一使用同一规格22kg/m道轨。道岔的型号不得低于线路的轨道型号。2、轨道上表面距拱基线1200mm,两根轨道上顶面的误差不得大于5mm;3、轨距600mm,误差2mm5mm;4、轨道接头的间隙不得大于5mm,高低和左右错差不得大于2mm。5、轨枕的规格及数量应符合标准要求,其间距为700mm,偏差不得超过50mm。6、道碴的粒度及铺设厚度应符合要求,轨枕下应捣实。对道床应经常清理,应无杂物、无浮矸、无积水。7、扣件必须齐全、牢固并与轨型相符。无杂拌道、浮离、空吊板现象。(五)水沟施工标准1、水沟净断面宽300mm,深300mm,壁厚及底厚100mm。毛断面宽500mm,深400mm。2、水沟全部用混凝土砌成,砼土标号C20。混凝土水泥、沙、石子体积配比为123,水泥标号为425#硅酸盐水泥,沙为河沙,石子直径为2030 ,使用时用水冲洗干净。3、水沟中心位置:巷道中线至水沟外沿1500mm,允许偏差:50mm;4、水沟上沿标高:水沟上沿至巷道腰线1300mm,允许偏差:20mm;5、水沟宽度、深度偏差:30mm;(六)交岔点处牛鼻子施工标准牛鼻子规格:长*高=20001500mm,厚500mm,交岔点岔开角30,基础深度150mm,砼强度等级为C20。(1)强度等级为C20,配合比为水泥:砂子:碎石=1:2:2。(2)浇筑时每浇筑300mm,要充分振捣一次,拆摸后不得出现蜂窝、麻面现象。(七)文明生产1、作业地点严格执行综合防尘措施。2、轨道运输及运输设备符合本规程要求。3、风筒吊挂平直,逢环必挂,不漏风,工作面风筒不落地,风筒口距工作面距离不得大于10 m。4、巷道内无杂物,无淤泥,无积水,要经常清扫,保持巷道整洁。5、浮矸不超过轨枕上平面,水沟畅通。6、材料、工具码放整齐,挂牌管理。7、管线吊挂整齐。8、“三图一表”齐全,图文清晰、正确,保护完好。9、安全设施齐全有效。10、机电设备定期检查维护,电器不失爆,达到完好标准,各种保护齐全。11、设备挂牌管理,开关上架12、各工种持证上岗。第四章 施工工艺第一节 施工方法一、施工工艺流程:爆破流程:打眼前准备打眼吹眼检查瓦斯装药连线检查瓦斯站岗警戒喷雾降尘爆破通风降尘检查瓦斯及爆破效果敲帮问顶、架设临时支护。支护工艺流程:安全检查、敲帮问顶打顶部锚杆眼、安装锚杆去掉临时支护出矸清理两帮挂网打锚杆喷浆成巷。二、中部车场巷道开口前刷帮施工方法1、边刷帮边锚网支护,锚杆间、排距为800mm800mm,锚杆规格为202200mm,使用钢网规格为2000mm1000mm,6.5的点焊金属网,网目100100mm,喷砼厚度120mm,强度等级不小于C20。扩够锚杆间排距要及时打注锚杆,最多向前扩2m时必须进行初喷。2、采用放小炮爆破加风镐扩帮的方法施工,小炮要求是:采用YT-28型风动气腿式凿岩机进行钻眼,钻杆长度2.2m,直径为25mm,钻头直径为42mm。一次爆破距离不大于1m,炮眼深度不小于0.6m,使用安全等级为三级的煤矿许用含水炸药,毫秒延期电雷管进行爆破作业,每个炮眼装药量不超过两卷,确需增加装药量时,由现场的班组长、放炮员、安监员根据现场岩石岩性酌情增加药量。三、巷道开口施工方法1、施工前,地测人员根据采掘通知单允许掘进的长度在巷道一帮标定起始标记及允许掘进长度,标定的中腰线点应成组布设,每组均不得少于3个点,点间距以约2米为宜。两组中腰线点之间用白涂料(漆)在巷道壁上标出中腰线,以便于施工。最前一个中腰线点距迎头一般30-40米为宜。由验收员按照巷道坡度使用坡度规、线绳延长腰线,中线按照三点一线的方法延伸,施工单位严格按采掘通知单及中腰线施工。2、施工前,应提前按设计要求将风筒接向迎头供风,准备好各种工具及支护材料。3、开口采用一次打眼分次爆破,巷道下部爆破形成矸石堆后,

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