二段回风顺槽维护建设点作业规程全套.docx
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1、二段回风顺槽维护建设点作业规程第一章概况1第二章地面位置及地质情况1第一节地面相对位置及邻近采区开采情况1第二节煤层赋存特征2第四节水文地质3第三章巷道布置及支护说明5第一节巷道布置5第二节支护设计6第三节支护工艺16第四章施工工艺22第一节施工方法22第二节掘进作业23第四节装载运输24第五节管线布置26第六节设备及工具配备26第五章生产系统27第一节通风27第二节瓦斯防治35第三节综合防尘36第四节防灭火38第五节压风系统与供水施救39第六节安全监控41第七节供电系统45第八节排水系统48第九节运输系统49第十节照明、通讯和信号49第六章劳动组织与主要技术经济指标50第一节劳动组织形式50
2、第二节作业循环52第三节技术经济指标表52第七章建设点重大风险管控53第一节瓦斯重大风险管控53第二节火灾重大风险管控55第三节水害重大风险管控58第四节顶板重大风险管控61第五节瓦斯重大风险管控62第八章安全技术措施67第一节一般安全技术措施67第二节一通三防68第三节防治水74第四节顶板管理78第五节机电管理81第六节掘进机管理85第七节机械设备危害因素公示制度94第八节空压机、管路的管理95第九节运输管理96第十节建设点防静电的三断施工102第十一节其他103第九章探放水设计105第十章紧急避险及灾害应急措施105第一章概况一.巷道名称本作业规程所掘巷道为3708(上)二段回风顺槽维护建
3、设点。二、掘进的目的及用途3708(上)二段回风顺槽是为一采区3708(上)二段将来布置回采工作面做回风、运料、行人等服务的。三、巷道设计长度和服务年限设计长度:3708(上)二段回风顺槽计划掘进长度为873米;服务年限:3708(上)二段回采工作面回采结束。(附图:3708(上)二段回风顺槽位置及布置示意图)第二章地面位置及地质情况第一节地面相对位置及邻近采区开采情况水平一采区526.7-570.8米水平工程名称3708(上)二段回风顺槽维护建设点地面标+700+740米井下标高526.7米-570.8米高地面相该建设点地表为低山丘陵区,无村庄;地面标高在+700+740米之对位置间;建设点
4、地表为耕地、山坡。建筑物小井及其它井下相该建设点沿3#煤层顶板掘进,开口位于距3700阶段二级运输巷316对位置米处;由此处向正北掘进175米,向正东掘进631米;临近为实体煤,对掘进对该维护建设点无影响;地面周围无建筑物和其他设施,不会造成地巷道的面其他影响。影响邻近采建设点位于一采区3700阶段二级运输巷北,其北为3706工作面采空掘情况区,南为实体煤;西与3708工作面留设30米保安煤柱;东为实体煤;对掘进邻近巷道不会对维护建设点造成影响,但在作业过程中要加强顶帮管巷道的理,确保建设点现场作业安全。影响第二节煤层赋存特征一.煤层厚度根据一采区3700阶段二级运输巷及相邻已掘巷道掘进探煤情
5、况推断,本维护建设点煤层平均厚度约为5.67米,煤层厚度比较稳定。二、煤层产状煤层走向北东;倾向北西;倾角39度。三、煤层结构该维护建设点煤层属上匕较稳定性煤层,煤层赋存稳定;煤硬度为f=3-4;建设点在将来回采时容易片帮,煤层注水困难。四.煤质黑色灰黑色,宏观煤岩类型以亮煤为主,夹镜煤条带;均一条带状结构,层状构造,内生裂隙发育;显微煤岩组分,镜质组占绝对优势,含量为72.989.4%,丝质组含量为4.2-13.2%,无稳定组分,镜质组以均质体为主,基质体次之,丝质组以丝质为主。矿物以粘土矿物为主,多呈团块状,少量呈细小散粒状,见少量微炭泥和碳酸盐矿物。五.地层综合柱状(附图:煤层综合柱状图
6、)六、煤层瓦斯涌出量及瓦斯等级根据山西省煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告:2018年矿井瓦斯等级测定,矿井相对瓦斯涌出量为17.7m3t,绝对瓦斯涌出量为35.23m3min;二氧化碳相对涌出量为1.63m3t,绝对涌出量为3.25m3min,属高瓦斯矿井。七.煤尘爆炸性及煤层自燃倾向性根据山西煤矿设备安全技术检测中心鉴定报告得知:(一)煤尘爆炸性:煤尘无爆炸性。(二)自燃倾向性:自燃等级为IIIz属不易自燃倾煤层。八、地温.地压陷落柱及岩浆岩根据对我矿井和周边生产矿井的调查,井田范围及周围矿井没有发现地温和地压异常现象,属地温和地压正常区。井田内未发现陷落柱和岩浆岩侵入。九.根据山西城市阳泰集团煤矿
7、煤业有限公司煤矿防治水分区管理论证报告可知:3708(上)二段回风顺槽维护建设点在可采区范围内,在施工过程中严格按照地测防治科制定的探放水设计进行施工,确保防治水方面的安全。第三节地质构造根据二O一六年中煤地质工程总公司煤矿生产地质报告及地测防治科所提供3708(上)二段回风顺槽地质说明书和相邻建设点掘进情况得知:该维护建设点在掘进过程中会遇到空巷,不会遇到地质构造,施工中若发现顶板压力增大、有片帮及其他隐患时,要及时采取缩小支护架距或加强支护方式等措施,确保作业现场安全。第四节水文地质一.含水层分析3708(上)二段回风顺槽现掘3#煤层,以顶板砂岩为直接充水含水层的裂隙充水矿床,据区域资料显
8、示,充水含水层富水性较弱,井下正常涌水量为45.5m3h,最大涌水量为75.6m3hz奥灰水位在于3号煤层之下,且不会构成煤层底板突水危险。二.其他水源分析工、大气降水:大气降水通过3号煤上覆不同成因的基岩裂隙及松散堆积物孔隙在裂隙沟通的情况下进入矿坑,成为矿坑充水的间接但重要的补充来源;矿坑涌水量受降水的季节变化影响,具有明显的动态变化特征。2、地表水:矿区位于沁水煤田向斜东南翼,地貌类型属侵蚀低山丘陵区,区内地形西南高北东低,冲沟发育,属黄河流域沁河水系芦苇河支流,区内无大的地表河流,主要水源为大气降水,雨季时节,沟谷有短暂的洪流出现,平时干枯,对开采影响不大。四、涌水量矿井正常涌水量为4
9、5.5m3h,最大涌水量为75.63ho五.3708(上)二段回风顺槽水害分析项预采建设煤层采掘水水文预责号测掘点上名厚倾时间害地质防任水队下标类简述及单害高称度角型处位地/M/理点度意见综526.3平3-2019.中3708施综掘7米#均97等(上)工掘队5.6二段过队570.7回风程8米顺槽中维护要建设严点地格表地执貌主行要为有低山、掘坡地,必一般探,不会先形成探积水,后区内掘,无池严塘、水格井等执地表行水体探存在;放所以,水地表设水一计般不进会对行3708超(上)前二段钻回风探,顺槽严建设禁造成未较大进影响,行但雨超季时前需要钻加强探地表而调查,施防止工;因雨发季时现形成异的洪常水通情过
10、地况表塌及陷及时裂缝向溃入防井下;治3708水(上)科二段室回风汇顺槽报,内水待文地隐质情患况简排单;掘除进过后程中方要加可强探作放水;业,掘进建过程设中可点能会掘出现进少量期顶板间滴、淋保水(砂证岩裂涌隙水)水现象,流随时能间推顺移会畅很快的疏干,流对施入工影临响不时大。水仓,保证水仓能够有效的运转,W足排水要求。第三章巷道布置及支护说明第一节巷道布置1.3708(上)二段回风顺槽维护建设点开口位于3700阶段二级运输巷302米处以方位角180度向正南掘进30米与3700阶段二级回风巷贯通;将掘进机退至3700阶段二级运输巷后,在316米处沿煤层底板以方位角0度向正北掘进10米,然后以方位角
11、0度仰角7度向正北掘进24米与原3708(上)运输顺槽贯通,再以方位角270度向正西维护原巷道14米,以方位角180度向正南掘进34米与3700阶段二级运输巷贯通形成本维护建设点回风绕道,在3708(上)二段回风顺槽回风绕道与3700阶段二级运输巷十字交叉口构筑风桥;再将掘进机开至3708(上)二段回风顺槽与原3708(上)运输顺槽交叉处以方位角0度向正北掘进138米,再以方位角90度向正东掘进631米与原3708(上)切眼贯通;4、在3708(上)二段回风顺槽构筑四个绞车碉室,分别位于向北掘进175米处顶头与左帮侧、向东掘进631米处顶头与左帮侧,绞车碉室规格为宽X高X深=4.22.83m;
12、本维护建设点为矩形断面,向北掘进前37米巷道断面为宽X高=5x3米(10Cm);回风绕道、向北37米后及向东631米巷道断面为距形,断面为:宽X高:4.22.8米(IOcm),断面缩小时,均以右帮、底板为基础,缩左帮、顶板至设计断面;施工巷道中线至停可一帮间距不小于设计巷道宽度,净宽误差为Omm-100mm;施工时高度不得小于设计高度,净高误差为Omm-100mm;施工巷道根据所标定红外线指示仪及标定腰线进行施工。(附图:巷道施工断面图)5、在3708(上)二段回风顺槽回风绕道与3700阶段二级运输巷十字交叉口构筑风桥;回风绕道完成后在风桥巷道8米处由南向北以仰角20度向顶板挑顶,挑顶断面为宽
13、4.2米、高3.3米,挑顶处高度达到6.3米;然后对挑顶巷道南侧进行施工,分别在将来风桥两侧制成斜坡以便通风和行人,必须保证交叉十字处高度能够满足搭设风桥的需求,如高度不够,必须破顶进行挑顶作业;风桥通风断面为宽4.2米、高3米;待风桥两侧及顶部巷道成型后,在3700阶段二级运输巷内平行于巷帮修筑风桥的墙体,保证墙体厚度不小于0.5米,高度不低于3米,宽度与原巷道相同,最后在两墙体之间穿钢轨,长度必须超过两帮至少50cm方苔建风桥顶部浇注模型,然后进行现场浇注,厚度不低于20cm,风桥下方及时利用木头柱加强支护,并在3708(上)二段回风顺槽回风绕道内构筑带风门的调节风窗,构筑风窗时严格按标准
14、规定进行构筑。6、3708(上)二段回风顺槽回风绕道及风桥构筑完成前,3700采变和水仓串联通风严格执行通风科制定的串联通风安全技术措施;7、由于巷道开口及拐弯处均采用掘进机进行施工,在掘进机开口会出现断面增大的情况,采用掘进机分段进行割煤,掘进机分段割煤后,及时对裸露的顶帮进行锚网支护;开口处不少于3个锁口锚索支设(根据现场实际情况选择合适的锚索支设位置)。因本建设点与原旧巷贯通,贯通前严格执行地测防治水科制定的探放水设计进行探水作业,确保贯通安全,贯通巷道时严格执行通风科制定的贯通措施,并及时进行密闭作业,防止风流紊乱。第二节支护设计3708(上)二段回风顺槽采用锚杆+钢筋梯+锚索+金属网
15、联合支护方式。一、支护方式(一)临时支护前探梁采用6.3kgm的槽钢对焊制成,长度3.0m,用树脂锚杆和吊环固定,吊环采用20mm厚钢板加工制成的可调节吊环,每根前探梁不少于2个吊环;吊环用配套的锚杆螺母固定,所用树脂锚固剂不少于2块,锚固力不小于80kN根;前探梁最大控顶距离1.35m0前探梁数量为两根,巷宽5米间距为2.2m,巷宽4.2米间距为1.8m,每根前探梁用两个吊环与顶板锚杆固定。采用金属前探梁为临时支护,打注锚杆必须在前探梁掩护下进行;割煤后,由一人监护、一人站在安全地点用长柄工具找净顶部浮煤(阡)活石,然后向前联接铁丝网,保证与前网片搭接不少于15Cm,确认合格后,然后向前串移
16、前探梁,前探梁上方放好背板,背板上边铺有铁丝网,并用背板、木刹把顶板和前探梁接实,起到超前支护的作用;如无法支设前探梁进行临时支护时,必须支设点柱配合耙板进行临时支护,1平米1柱,如底板松软,必须进行穿靴支设,支设点柱必须打紧、打牢,确保点柱支设牢靠;如建设点掌头及巷帮煤质较软或存在油口时,必须采用钢锚杆进行临时支护,确保安全;建设点整个工作进行期间,人员要在永久支护或临时支护下进行,严禁空顶作业;同时由班组长指定一名有经验的老工人负责观察顶帮,安全员现场监督,发现问题及时处理;前探梁、吊环每移动一次,都要检查结构牢固情况,有无裂纹、开焊、损坏等,发现问题要及时更换;在移动前探梁时,要从外向里
17、在支护完好的情况下进行。(附图:建设点前探梁临时支护图)(二)永久支护采用锚杆+钢筋梯+锚索+金属网联合支护方式。如巷道在掘进过程中顶帮较破碎时,根据实际情况必须缩小锚杆、锚索的间排距和加打锚杆、锚索进行加强支护。二、支护设计1.顶板支护1)顶板锚杆长度确定式中:L锚杆总长度,m;1.l-锚杆外露长度,包括托盘高度+螺母厚度+锚杆外露长度+钢带厚度+网厚度,取Ll=0.15m;1.2锚杆有效长度,m;1.3锚杆锚入松动圈外稳定煤层或岩层的长度,取0.6m。锚杆有效长度L2的确定:根据本矿井煤层巷道松动圈测试结果,巷道松动圈范围为0.5L2m,因此应取L2=1.2mo另,设计根据普氏自然平衡拱理
18、论计算顶板锚杆有效长度,作为校核。当巷道侧壁不稳定时,顶板锚杆有效长度按照下式计算:式中:B巷道掘进宽度,分两种情况:B=5.Om,B=5.5m;H巷道掘进高度,H=3.0m;f一巷道顶板普氏坚固性系数,根据地质力学评估结果,取f=6.5两帮围岩内摩擦角,根据表3-7-1,煤层取9)=35。39;计算得:L2=0.620.66mo根据上述测试及计算校核结果,取L2=1.2顶板锚杆总长度:1.=0.15+1.2+0.6=1.95m,取顶板锚杆长度:L=2.0mo2)顶板锚杆间排距(1)顶板支护荷载集度式中:q荷载集度,kPa;h顶板自然冒落拱高度,h=0.66moY顶板岩石视密度,=25kNm3
19、;计算得:q=16.5kPa;(2)顶板锚杆布置密度式中:Q顶板钢锚杆设计锚固力,Q=100kN;k锚杆设计安全系数,一般k=23,这里取k=3.0计算得:D2.02根/m2(3)顶锚杆间排距排距:根据回采巷道掘进循环进尺0.9m,取顶锚杆排距900mm。间距:根据锚杆支护密度,锚杆间距应小于:2.020.9=2.24m结合本矿井开拓、准备巷道实际支护参数,采用工程类比法,确定锚杆间距IlOOmmo3)顶板锚杆直径式中:d锚杆直径,m;Q一锚杆设计锚固力,Q=100kN;t锚杆屈服强度,335MPao经计算:d0.0195m,取锚杆直径d=20mm04)锚杆托盘为使与托盘接触的围岩表面不被压坏
20、,托盘应具有一定的承压面积,其面积可按下式计算:=0.00875m2式中:AO-锚杆托盘面积,m2;Q一锚杆设计锚固力,IoOkN;k2一托盘与围岩接触面积的不均匀系数,一般取0.4;Rc煤岩体的单轴抗压强度根据表3-7-1煤体取RC=30106Pao设计托盘为正方形,厚度8mm,内孔与凹陷部直径dh=60mm,则边长LT应满足下式:O结合工程类比,LT取130mm。采用拱形高强度铁托板,力学性能和锚杆杆体配套,规格为13OmmXl30mm8mm,托盘承载力105kN05)锚杆锚固剂根据锚固长度,按下式计算锚杆锚固需要的药卷长度:式中:ks锚固剂损耗系数,取L1L5;R孔锚杆钻孔半径,取14m
21、m;R锚锚杆半径,10mm;R药树脂药卷半径,11.5mm;1.锚锚杆锚固长度,600mm;计算得:L药=479653mm根据计算结果,选取MSCKb2335(1卷)、MSK2360(1卷)的树脂锚固剂,一卷为超快速,另一卷为快速。树脂锚固剂应符合MT146.1-2002的规定,锚固剂生产厂家应提供质量合格证。6)锚杆预紧力根据高预紧力支护原则和理念,设计锚杆预紧力为锚杆屈服载荷的3050%o计算得,Ppre应处于31.5kN52.5kN。Ppre所需的预紧力矩处于105Nm200Nm之间。结合工程类比,确定锚杆预紧力矩不低于120Nmo7)锚杆三径匹配根据煤巷锚杆支护技术规范,钻孔直径和锚杆
22、杆体直径之差应为6mm-10mm,钻孔直径与树脂锚固剂直径之差应为4mm8mmo因此三径匹配为:锚杆直径20mm;锚杆钻孔直径28mm;树脂锚固剂直径23mm。故我矿锚杆的形式和规格:我矿选用目前最常用的MSGLW-335202000型,无纵肋螺纹钢式树脂锚杆金属杆体,长度为2000mm(IOmm),极限抗拉强度490MPa屈服强度335MPa延伸率15%;杆体尾部螺纹承载力105KN,采用滚压加工工艺成型。托板:采用拱形高强度铁托板,力学性能和锚杆杆体配套,规格为1301308mm,托盘承载力105KN0钢筋梯规格:选用直径为12mm的钢筋来制作钢筋梯。顶板钢筋梯长度4600mm(5米宽)、
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