第一章概况。
第一节概述。
一、巷道名称:
本规程所掘巷道为山西灵石昕益致富煤业有限责任公司井底车场掘进作业规程。
二、巷道掘进目的及用途:
本井底车场掘进的目的为形成致富煤矿生产系统。进风、运料、运输中枢等。
三、巷道类别:
本巷道为沿10#煤层顶板掘进的开拓巷道。
四、设计施工长度及服务年限。
本段轨道大巷设计长度为183m(平距),服务年限为27.9年。
开工时间:2023年12月至2023年2月,预计施工两个月。
第二节编写依据。
一、2023年11月02日根据山西省煤炭企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2009]64号《关于晋中市灵石县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复》
二、《山西灵石昕益致富煤业****兼并重组整合矿井地质报》
三、《山西灵石昕益致富煤业****兼并重组整合初步设计》
四、《山西灵石昕益致富煤业****兼并重组整合安全专篇》
五、《山西灵石昕益致富煤业****兼并重组整合施工设计》
六、《煤矿安全规程》、《各工种操作规程》、《煤矿作业规程编制指南》
第二章地面位置及地质情况。
第一节地面相对位置及井下采区情况。
井底车场地面位置为山西省晋中市灵石县静升镇致富沟,井田西南部,主斜井工业广场内,与副斜井连接,位于主斜井北面。井底车场布置在10#煤层中。
附表:井上下对照关系表。
第二节地质情况。
本区煤岩层多属缓倾斜,一般倾角在30-140左右,在较大断层附近,因受牵引,倾角变大,顶板裂隙、节理发育,岩石破碎,顶板较难维护,有塌落顶冒顶现象。在断层附近,煤层有受挤揉现象,井底车场在掘进过程不会揭露较大落差断层,有可能揭露落差在1~6m之间的小断层。巷道掘进时有淋头水,水量较小。
附图:综合柱状图。
第三节水文地质。
一、地表径流。
汾河支流静升河从井田南部外侧流过。井田范围内没有大的地表水体。井田内发育冲沟,各沟谷基本常年无水,仅在雨季汇聚短暂性洪流,属季节性沟谷河流。
本矿井工业场地位于井田南中部。矿井工业场地位于土黄坡村西南沟谷中,主、副斜井位于该沟谷两侧。据调查,工业场地位于最高洪水位线以上,工业场地内主、副井口及主要建筑标高位于场区沟底标高10m以上,工业场地整平坡度在5‰-20‰之间,地面径流排水线路短捷顺畅,故雨季地表径流不会对工业场地井口安全造成威胁。
在冲沟没有堵塞、能够正常泄洪的条件下,洪水一般不会对工业场地及井口造成威胁。
二、井田内地表水体对井底车场掘进的影响。
井田外汾河及其支流静升河距井田较远,河水对矿井开采基本没有影响。
原致富煤矿与原南浦煤矿矿井工业场地内建筑物及井口标高均高于沟底10m以上,故雨季沟谷汇集的洪水对矿井工业场地一般没有威胁。
三、井底车场掘进过程中的水害因素。
井底车场在掘进过程中可能有不大的裂隙水,必须采取“有掘必探”的防治水措施。
第三章巷道布置及支护说明。
第一节井筒用途、布置及装备。
井底车场,其起点坐标x=4085521.364,y=19573238.94,z=656.
111(80坐标系),方位角45°45',倾角0°,长度183m,井底标高+657.4m,垂深179.8m,铺设副斜井井底车场,担负矿井运料、运设备中转存储等任务,同时作为进风巷道井兼联系安全出口。
井筒内敷设有一趟静压洒水管路、二趟排水管路。井筒另一侧设人行台阶、扶手及躲避硐。
附图:巷道布置图及剖面图。
第二节井底车场断面、支护方式。
采用半圆拱锚网喷支护,前156.6m巷道净宽4.8m,净高4.5m,净断面19.12m2;后26.3m巷道净宽4.0m,净高4m,净断面14.28m2。
巷道左侧设置水沟,水沟规格为200×200mm,用c20砼砌筑,砌筑厚度100mm。
附图:巷道断面图。
第三节支护工艺。
一、支护参数。
井底车场支护采用锚网喷支护,支护厚度拱、壁等厚,厚度150mm。采用锚杆+金属网+锚索+喷砼支护。喷射c20砼,厚度150mm;锚杆为树脂锚杆,杆体用ф18普通a3圆钢制成,长度2000mm,间排距800mm,交错排列;每个锚杆用两个k2835树脂药卷;钢筋网采用ф6钢筋焊接而成,规格为2000×3000mm,网孔规格为100×100mm,搭接长度为200mm,搭接处每隔300mm用12号铅丝绑扎一道。
锚索采用7根直径6mm的钢丝组成的直径为ф17.8mm高强钢绞线制成,长度6.5m,间距5m。
低松驰级,锚索的破断负荷不小于353mpa,其孔径28mm,每根锚索配一块200×200×10mm的钢托盘,每个锚索配ck2360、k2360和z2360药卷各一个,锚索在巷道顶部4排布置,间排距800×5000mm。锚杆和钢网配合使用,锚杆托板必须压住钢网。掘进两班后进行喷浆达到永久支护。
喷浆的标准厚度为150mm,巷道平滑顺直,无大的凹凸,无漏喷、离鼓现象,铁丝网不外露,表面平整密实,用1m的靠尺和塞尺量测,测点1m2范围内凹凸不得大于50mm,做到墙直顶平。
二、支护工序。
采用钻眼爆破施工:将巷道断面分为煤层和岩层部2个部分,放炮掘进后首先对拱部进行铺网、打锚杆、锚索做为临时支护,拱部、墙部保持相距8~10m进行永久支护,永久支护喷浆紧跟工作面装载设备,临时支护要紧跟迎头,严禁空顶作业,初喷每掘进4m,必须进行,喷厚不小于40mm,如岩性差时,初喷紧跟迎头,耙装机移动后,要及时喷浆成巷。工作面配备6台yt28气腿式风钻,4台使用,2台备用(煤层采用风煤钻),中深孔光面爆破、锚网喷支护、一次成巷;人工装煤矸,煤矸分开装运,1吨矿车装车,一掘一支为一正规循环,循环进尺1.
5m,三八作业制。
施工工序:交**安全检查打眼→装药、联线、放炮、通风→验炮、找线(用前探梁)→出矸→全断面锚、网、索、喷支护。
在施工过程中,除危及安全的工序外,其它工序尽可能的平行作业。
三、锚杆支护验证。
1、采用普氏平衡拱理论进行锚杆支护参数设计:
c=[kγhbcos(α/2)/(1000fckc)-1]×htan(45°—δ2)
式中c—挤压破碎深度。
k— 自然平衡角部应力集中系数,取1.9;
γ—上覆岩层的容重,取2.5t/m3;
h— 采深,取229m
b— 固定残余支撑压力影响系数,实体煤巷取1;
fc—煤层普氏系数,取3;
kc— 煤体完整性系数,取0.3;
α— 煤层倾角,取4.5度。
h— 巷道掘进高度,取4m;
—煤体内磨擦角,取54度。
计算得:c=0.38
交岔点潜在垮落高度 b=(a+c)cosα/(kyfr)
式中:a—巷道有效高度一半,取2m;
ky—顶板岩性系数,取0.3;
fr—顶板普氏系数,取4.5。
计算得b=1.38
顶板潜在垮落高度为1.38m,所以2.2m锚杆支护能够满足支护要求。
2、锚杆参数:
锚杆长度:l=l1+l2
式中:l1—锚固长度,1.28m;
l2—锚杆外露长度,一般取0.1m。
计算得:l=1.38m。施工中取2.0m。
锚杆排间距:
锚杆施加预应力后,在岩层中以45°角形成压应力区,因此锚杆的最大排间距为:lj=2×1/2(l-l2)tan45°
计算得:lj=0.9m
通过以上计算,巷道顶板锚杆间距为0.80m,排间距为0.8m,可以满足顶板支护。
掘进前锚杆挂网到工作面的距离不大于1.0m,掘进后锚杆挂网到工作面距离不大于2.5m,如遇到顶板破碎及地质条件复杂时,制定特殊施工安全技术措施。
第四节支护说明。
一、支护材料。
锚杆:采用ф20mm×2000mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆。
锚杆托板: 130mm×130mm×10mm方形钢托板。
锚索:采用ф15.24 mm×6500㎜的钢绞线。
锚索托盘:200 mm×200 mm×100㎜方形钢托盘。
钢网:采用ф6mm×1000mm×2000mm的钢筋网片,网孔为100 mm×100mm。
树脂锚固剂:采用ck2360型和k2360型。
水泥:不低于425号水泥。
砂:纯净的河沙,含水率为4~6%。
石子:直径为5-10mm,粒径为0.3-2.5mm的中粒河沙,石子过筛,并用水冲洗干净。
二、锚杆安装工艺。
锚杆眼施工应符合下列要求:
1)锚杆眼必须按作业规程的排间距施工。
2)打眼前必须敲帮问顶,撬掉活矸、危石等,对有可能发生冒落的位置附近,必须先支护顶板,再开始施工。
3)锚杆必须按规程角度施工打眼,不得沿顺层面、裂缝施工打眼。
4)锚杆施工中,由质检人员对锚杆预应力进行抽样检查。锚杆达到100kn即可停止拉拔,并做好有关记录。
5)施工队组经常检查巷道的施工质量,发现锚杆的数量不够、拉拔变形等不合格锚杆时必须重新进行补打。
三、打锚杆眼:
打眼前,首先严格按中、腰线检查巷道断面规格,不符合设计要求时必须先进行处理;打眼前要先按照由外向里、先顶后帮的顺序检查顶帮,去掉活矸危石,确认安全后方可作业。锚杆眼位置要准确,眼位误差不得超过100mm,眼向误差不得大于150。锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配,打眼时应在钻杆上做好标志,严格按锚杆长度打锚杆眼,打眼应按由外向里、先顶后帮的顺序进行。
四、安装锚杆:
安装前应将眼内的积水、岩粉用压风吹干净。吹扫时,操作人员应站在孔口的一侧,眼孔方向不得有人,然后把2块树脂锚固剂送入眼底。随后将锚杆插入锚杆眼内,使锚杆顶住树脂锚固剂,外端头套上螺帽,用带有专用套筒的锚杆安装机卡住螺帽。
开动锚杆安装机,使锚杆安装机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂,对锚固剂进行搅拌,直至锚杆达到设计深度,方可撤去锚杆安装机。搅拌旋转大于25s后,卸下螺帽,挂好网、上好托盘、拧上螺帽。12min后,拧紧螺帽给锚杆施加预紧力,拧紧力矩不小于120kn/m,锚杆盘、钢网的压茬距离不得低于100mm,每隔300mm用细铁丝双排扣连接,且将网拉紧压实,紧贴煤、岩面。
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