+450m水平南翼回风西大巷施工作业规程修订板.doc
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1、高河煤矿简介高河煤矿能源有限公司(以下简称高河矿)是由山西潞安矿业(集团)有限责任公司和亚美大陆煤炭有限公司合作建设,是一座设计年产能力为6MT/a的特大型矿井,矿井由中煤北京华宇工程公司设计。高河矿位于长治市以西约4KM位置处,行政区划分为长治市郊区、长治县、长子县所辖,区内交通极为便利,太焦铁路及长治太原(208国道)、长(治)晋(城)高速公路沿矿井东部通过,井田中部有长治长子县级公路,各乡镇公路四通八达,均可与干线公路相连,村间大道都可通汽车。 高河矿现处于在建期间,W1303采煤工作面以投入试产阶段,由中煤第五建设公司第二工程处(以下简称中煤二处)所建,井下现由中煤二处掘砌巷道有W13
2、05工作面顺槽、回风大巷、进风大巷、以及E1305工作面顺槽、E1302工作面顺槽,以下编制施工掘进作业规程为+450m水平南翼回风西大巷施工作业规程。第一章 工作面基本概况 第一节 概 述一、巷道名称本作业规程掘进的巷道为+450m水平南翼回风西大巷。二、巷道用途满足井下回风工作。三、巷道位置位于小庄进风井西侧,在总回风大巷(南)与+450m水平南翼回风西大巷贯通处向南80.577m处开口,与总回风大巷南翼成90夹角,向南施工。第二节 编 写 依 据一、采取设计说明及批准时间设计说明书名称为+450m水平南翼回风西大巷说明书,批准时间为2008年08月19日。二、地质说明及批准时间地质说明书
3、名称为+450m水平南翼回风西大巷说明书,批准时间为2008年08月07日。三、矿压观测资料断层附近围岩应力集中。第二章 地面位置及地质情况 第一节 工作面上下左右四邻关系、采掘情况开口位置在总回风大巷(南)与+450m水平南翼回风西大巷贯通位置向南80.577m处,相邻巷道以北为W1303工作面采区,以及W1305工作面;巷道为全煤巷道,沿煤层底板掘进,净宽5600mm,净高4100mm,净断面22.96m。掘进时将会受各种地质、瓦斯及水文情况的影响。当遇到特殊地质构造情况时另行编制专项措施指导施工。第二节 煤(岩)层赋存特征+450m水平南翼回风西大巷设计在3号煤层中掘进。3号煤层位于山西
4、组下部,煤层厚度较为稳定,平均厚度6.7m,煤层倾角5,煤层结构顶板向下0.2m有一层夹矸厚0.05m,底板向上1.3m有一层夹矸厚0.15m,属近水平煤层。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩,局部为砂岩,底板为黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色粉砂岩。附图1:煤岩层综合柱状图第三节 地质构造情况巷道掘进过程中预计会受到XW2陷落柱以及两个富水区的影响,但对巷道掘进不会造成很大影响;在掘进过程中必须坚持“有掘必探、先探后掘”原则,3号煤层为弱含水层,在无构造沟通的情况下与上、下含水层无明显的水力联系,施工时要密切考虑断层等构造情况和陷落柱导水的影响。3号煤层为高瓦斯区,且煤尘有爆炸倾向,无自燃性,施工时
5、要做好一通三防和防尘供水系统的管理。第四节 水文地质1、该工作面煤层顶板为泥岩,砂质泥岩、粉砂岩,局部为砂岩,底板为黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色粉砂岩;受地质构造作用,局部砂岩裂隙发育并含一定量的砂岩裂隙水,预计对生产影响较小。2、依据临近采掘水文地质情况,预计该掘进时最大涌水量为0.1m3/min,正常情况时久出现顶板淋水现象。第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷 道 布 置一、巷道开口位置及布置形式 +450m水平南翼回风西大巷设计按17方位角施工,巷道开口在总回风大巷(南)与+450m水平南翼回风西大巷贯通处向南80.577m处,向南施工;与总回风大巷成90夹角。巷道为全煤巷道,沿煤层顶板
6、掘进。二、巷道断面+450m水平南翼回风西大巷为全煤巷道,净宽5600mm,净高4100mm,净断面22.96m。附图2:+450m水平南翼回风西大巷平面位置图第二节 矿 压 观 测一、综合监测1、综合监测内容包括巷道表面位移、顶板离层。由技术组安排专人定期监测。2、每条锚杆支护巷道应严格执行作业规程规定,进行测站的布置和安设,当围岩地质条件发生变化时,应根据变化的情况增加测站的个数。3、每个测站都应进行专门的编号并挂牌管理,以便读数时识别。4、观测频度为每周1次,若遇到特殊情况,适当增加观测次数,待顶板稳定后可每月12次.5、监测结果和记录由专人保存,以便以后查阅使用。二、日常监测日常监测包
7、括三部分内容,锚杆锚固力抽检,顶板离层观测和锚杆预紧力矩检测。(1)锚杆锚固力抽检巷道掘进施工过程中安排专人,每300根锚杆对其锚固力进行一次抽测,一组3根,检测时只做非破坏性拉拔,达到70KN后可停止拉拔。(2)顶板离层顶板离层指示仪除作综合监测外,还有用作日常监测。在巷道开口交岔位置安设一个顶板指示仪,具体安装情况根据实际情况决定,巷道每掘进30m后安设一个顶板离层仪;实行自动监测监控,在掘进至联巷或个巷道交叉处安设一个,每天观测一次。50m以外,除非离层松动仍有明显增长的趋势,一般可停止测读具体数据,改为观察两个刻度附近的颜色,由当班班长和跟班队干负责观察,其他人员也应随时注意观察,以便
8、及早发现异常现象,确保安全。离层指示仪以红、黄,绿三种颜色表示顶板离层松动的严重程度,绿色表示顶部松动离层值较小,处在较稳定的状态;黄色表示离层松动已达到警界值;红色则表示顶板离层松动值较大,已进入危险的状态。(3)锚杆预紧力矩检测巷道掘进施工过程中,安排专人按不小于10%的比例和不大于2天的时间间隔,用力矩示值扳手对锚杆螺母预紧力进行抽测,锚杆扭矩力达300N.m即为合格。表1综合监测内容一览表序号项目内容仪器1顶板离层锚固区内外枯板岩层位移顶板离层指示仪2巷道破坏状况统计记录巷道围岩破坏位移和程度3锚杆受力顶帮锚杆受力分布测力锚杆表2综合监测测站布置测点一 二 三支护巷道(距离,m)50
9、100 150测力锚杆| | |巷道表面位移测站每隔50m安设一组顶板离层仪每隔30m打设一组备注:综合监测测站安装现场施工必须由工程科相关人员进行指导三、 观测方法在巷道开口,共设两个测站。掘进10m后设置第一个测站,掘进30m后设置第二个测站,400mmCBAOD 400mm1)巷道表面位移测站每隔50m安设一组:(安设位置与顶板离层指示仪相对应)采用十字布点法,安设表面位移监测断面(如图)在顶板中部垂直方向和两帮水平方向钻28mm,深380mm的孔,将28mm长400mm的木桩打入孔中,并在木桩端部安设测钉,两监测断面沿巷道轴向间隔0.6-1.0m。观测方法:在C、D点安设拉紧测绳,A、
10、B之间拉紧钢卷尺,测读AO、OB值,在AB之间拉紧测绳,CD之间拉紧钢卷尺,测读CO、OD值,测量精度要求达到1mm,并估计出0.5mm,采用皮卷尺测量监测断面至掘进工作面的距离,观测频度,在距工作面50m之内每天观测一次,50m外每周1-2次。2)顶板离层指示仪测试顶板岩层锚固范围内外离层位移值,每隔30m在巷道顶板中部钻一28mm的垂直钻孔,深度8m。安装顶板离层指示仪直接读取锚固区内、外顶板离层值。观测频度:距工作面50m内每天观测一次,50m外每周1次。离层仪编号管理,安排专人及时填写。离层仪安装注意事项:A、离层指示仪安装位置距迎头不得超过1.5m,否则无法捕捉顶板离层的全过程:B、
11、钢丝绳应事先盘好,推入锚固器时逐圈展开,以防纠缠打结;C、推入锚固器时,安装杆不得回拉,否则锚固器双爪会从安装杆上端的槽中脱出;D、浅部基点锚固器一定要准确定位,为此可提前在安装杆上做好标记,安装深度3m;E、安装后,两个刻度坠均应自由悬垂状态,不得有任何卡阻现象。F、离层仪紧跟迎头打设,间距误差50m1m。四、 数据处理1、由工程部矿压组负责采集数据和分析处理。2、在观测过程中,若发现离层值进入警戒区内时,要停止掘进,对该测站前后20米范围及时采取补打锚杆或锚索的措施进行加固,并及时对锚杆设计参数进行修改。3、在观测过程中,若发现离层值进入危险区内时,应由项目部召集有关人员分析原因,并及时采
12、取相应的安全措施。4、在地质条件发生变化时,缩短测站距离,加大观测频度。5、每月对各监测巷道的综合监测数据进行分析总结,作出分析报告。监测数据异常时,要及时进行分析,并作出分析报告,提交相关领导与部门负责人,并及时修改锚杆支护设计参数。第三节 支 护 设 计一、巷道断面+450m水平南翼回风西大巷为煤巷,断面为矩形,巷道支护采用锚网索喷+钢筋梯子梁支护形式,巷道净宽5600mm,净高4100mm,毛宽5840mm,毛高4220mm。采用C20混凝土喷射,喷厚120mm,满足支护要求。附图3:巷道支护断面图二 、支护方式(一)临时支护巷道临时支护采用前探梁作为临时支护,参数以及支护方法如下:1、
13、前探梁规格:使用3寸钢管(8mm)制作,长度3.5m,共制作4根,3根使用,1根备用。每根前探梁使用3个吊环悬挂。吊环上焊接配套的锚杆螺母,以便将吊环固定在锚杆上。3根前探梁的间距为1.2m,并在梁上铺垫厚度50mm的木板接顶。2、架设方法:首先把加工好的吊环固定在锚杆上,再使用3根3寸钢管(8mm)穿插于锚杆专用吊环中并探出空顶区,在前探梁上搭接50mm厚的大板,确保煤层顶板、大板及前探梁之间要牢固,前探梁最大控顶距离1.0m。如果采用此种支护形式不能满足临时支护要求,可采用戴帽点柱或其它临时支护形式。迎头采用防片帮临时支护,均能满足施工要求。附图4:临时支护示意图(二) 永久支护1、永久支
14、护采用锚杆、网片、锚索、梯子梁支护。2、锚杆:采用22左旋无纵肋螺纹钢锚杆,型号为22-M24-2400mm,采用矩形布置,间排距为800800mm,锚杆托盘为弧形高强度托盘,规格为17017012mm,力学性质与锚杆杆体一致,锚杆采用端头锚固,每根锚杆采用两支锚固剂,一支规格为K2335,另一支规格为Z2360,锚杆锚固力不小于70KN,拧紧力矩不小于300N.m。3、金属网片:采用6.5mm钢筋加工,网孔为100100mm,加工规格为2000900mm,采用对接方式,每100mm采用16#细铁丝双丝三扣孔孔相接。4、梯子梁:采用14#圆钢加工,顶部梯子梁长4900mm,帮部梯子梁长3300
15、。5、锚索:为高强度低松弛钢绞线,公称直径18.9mm,长度为8300mm,预紧力250KN,三花形布置,一排三根、一排四根交替布置,间排距13001600mm,沿巷道中对称布置。锚索托盘为高强度弧形托盘,规格为30030016mm,每根锚索采用三支锚固剂,一支规格为K2335,两支规格为Z2360。表3质量标准与检验项 目设计尺寸、数量允 许 偏 差巷道净宽(中宽)/mm5600合 格0300优 良0200巷道净高/mm4100合 格0300优 良0200锚杆扭矩/NM顶300符合设计帮300符合设计锚杆间排距/KN顶800800合 格100帮优 良50锚杆外露长度/mm50合格50优良20
16、50锚索间排距/mm13001600100锚索预紧力/KN250符合设计要求锚索外露长度/mm150150第四节 支 护 工 艺1、施工顺序:安全检查(顶板、瓦斯、工程质量、探头位置等)综掘机切割敲帮问顶超前探梁支护出货永久支护收尾整理工程质量2、掘进割煤、出煤、掘进循环进尺800mm。3、安设顶网,移设超前支护,超前支护必须移设至迎头煤墙,超前支护采用:带螺帽活动钩环拧到锚杆上配3根4.0m长2寸钢管随掘进前移,钢管悬臂伸出长度始终保持在上半段1.1m以内。4、钻装顶部锚杆:严格按照设计角度施工。(1)、利用锚索钻机打设顶眼,先打顶中部眼,钻机必须支设牢固。采用28钻头,钻孔时,锚杆机升起,
17、使钻头插入相应的钢筋托梁孔中,然后开动锚杆机进行钻孔。孔深要求为230030mm,并保证钻孔角度。钻头钻到预定孔深后下缩锚杆机,同时清孔。(2)、利用锚杆杆体将树脂药卷(Z2360、K2335)轻推送入顶眼孔底。锚杆体套上托板及球垫、尼龙垫后带上搅拌锚杆螺母,杆尾通过搅拌器与钻机机头连接,升起并开动钻机,搅拌树脂药卷,搅拌过程连续进行。搅拌时间控制在20-30秒,中途不得间断,使化学药剂充分与孔壁和杆体胶结凝固成一体。(3)、利用钻机拧紧螺母,使锚杆具有一定的预紧力,然后用专门的风动板手拧紧,预紧力矩不小于300N.m。5、铺金属网:金属网必须紧贴顶板及煤帮铺设,网与网对接,用16铅丝双丝三扣
18、孔孔相联,联网时根据现场情况可滞后一排补联网。6、帮锚杆及时紧跟迎头。两人一组,操作风动煤钻按设计角度及位置打设帮眼,眼深230030mm采用28mm钻头,帮锚杆安装用风动帮锚钻机搅拌药卷,使用一支K2335和一支Z2360型号树脂药卷锚固,帮锚杆用加长板手上紧,预紧力矩不下于300N.m。帮锚杆施工工艺:挂网上梯子梁-钻孔-清孔-安装树脂药卷和锚杆-搅拌树脂药卷-等待1钟左右-拧紧螺母安装其它帮锚杆。7、锚索施工必须紧跟迎头打设。两人利用锚索钻机配B22中空六方接长钻杆和28mm双翼钻头按设计位置钻孔,孔深控制在8000300mm内。利用锚索将三块树脂药卷(1个K2335型,2个Z2360型
19、)轻推入孔底。锚索下端用搅拌器与锚杆机相连,开机搅拌。先慢后快,待锚索插至孔底后,全速搅拌15-20s后,停止搅拌,下缩锚杆机,卸下搅拌器。张拉锚索:垫板、锚具、用张拉千斤顶张拉锚索到设计预紧力250KN之后卸下千斤顶。8、撤出迎头人员、机具进行下一循环。第四章 施 工 工 艺第一节 施 工 方 法1、综掘方式掘进。2、首先完善通风系统和通风管路和出货进料系统。3、调整好刮板输送机、带式输送机。4、根据开门位置,在+450m水平南翼回风西大巷开始施工。第二节 掘 进 方 式1、掘进方式及设备:综掘。2、综掘机循环进尺及综掘炮头切割方法。综掘机循环进尺为800mm。综掘炮头切割方法:顶板煤质好时
20、,一般由巷道底部向顶部切割,如图5所示;顶板较破碎时,应先从巷道顶部切割,并立即加好前探梁,护好顶,再向下切割,如图6所示。 附图5 附图6表4巷道设备配备情况名称型号数量电压真空开关KBZ9-400/2008660综合保护ZX2-44660磁力开关QBZ-80、80N、12012660移变KBSCZY-630、800、100046000/660局 扇FBD245 4660综掘机EBZ16011440表5巷道所需钻具名称型号数量产地锚杆钻机MQT-120J23台济南钻杆B19,1.2m60套邢台钻杆B19,2.4m60套邢台钻头28mm,双翼60个邢台风动煤钻QZ-202台济南煤钻钻杆B19,
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