掘进作业规程.docx
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掘进作业规程
金泰煤矿
(巷道施工组织设计)
矿井名称:
金泰煤矿
巷道名称:
+860大净炭出山巷
技术负责人:
胡仕全
编制人:
胡仕全
审查人:
周久和
编制日期:
2005年3月15日
成都市和正贸易责任有限公司金泰煤矿生产技术科制
二00五年三月十五日
第一部分概况
一、煤田概况:
矿井所在煤田为崇大煤田,煤田南西起于大邑县温泉开发区黎沟,北东止于崇州市万家坪。
煤田含煤地层构造为神仙桥背斜构造。
含煤地层为三迭纪须家河组与小塘子组,地层厚度大约2600米,岩相单一,以碎屑为主(约占65%),次为粉砂岩(约占30%),而粘土岩及煤层占总量较小,无明显标志层。
二、井田概况:
崇大煤田共分12个井田,即:
伍家山井田、天宫庙井田、双沟口井田、何石桥井田、杨店子井田、水磨子井田、张家山井田、两河口井田、万家坪井田、中溪沟井田、神仙桥七星炭井田、大龙溪隐伏七星炭井田。
矿井所在井田为伍家山井田,位于神仙桥背斜丁南端西北翼。
矿井范围内为单斜构造,地层走向N100~180。
倾角150~350。
三、煤层概况:
煤田含煤地层共分五大煤组,由下向上即:
七星炭煤组(即A煤组)、牛角荒煤组(即B煤组)、大净炭煤组(即C煤组)、红豆泥煤组(即D煤组)、锁口炭煤组(即E煤组)。
在矿井井田范围内开采有两大煤组,由下向上即:
大净炭煤组和红豆泥煤组。
矿井开采煤层有:
小净炭(C12)、大净炭(C14)、红豆泥(D4)、大白泥(D8)。
四、工程概况:
1、巷道用途:
该巷主要用于开采+790水平至+860水平大净炭出山煤层的通风、行人、运输、排水、避灾、管线铺设及设备安装等用,为开采+790水平至+860水平大净炭出山煤层准备巷道。
2、巷道位置及相邻巷道关系:
该巷后面为2号暗斜井和大净炭出山通风眼;其2号暗斜井上部为1号暗斜井及人行下山;上部为+860大净炭出山巷、+900大净炭出山巷、+990大净炭进山巷;在进山方向有+790大净炭进山巷、+860大净炭进山巷、+900大净炭进山巷。
其详见+790大净炭出山巷巷道位置及相邻巷道关系图(图一)。
3、巷道形状及断面:
+790大净炭出山巷采用半圆拱巷道,巷道采用花厢背板支护,其巷道断面见断面图(图二)。
4、工程特征:
项
目
长
度
M
坡
度
度
形
状
岩
别
断面(㎡)
工程特征
掘进体积
支护
掘
进
净
实体
松散
混凝土
支架
m3/m
m3
m3/m
m3
强度
m3/m
m3
厢距
架/M
架
特征
700
5‰
半圆拱
半煤岩
5.86
3.57
5.86
4102
11.72
8204
1
1
700
第二部份地质说明书
一、地质构造:
1、煤岩层走向、倾向、倾角:
巷道沿大净炭煤层掘进,煤层走向N150E,倾向N1050E,煤层倾角约280左右。
2、断层构造情况:
根据101地质队提供的地质资料,巷道掘进区域无较大的断裂构造,根据以往巷道掘进经验,巷道在掘进过程中有可能遇到一些较小的断层,不会给巷道掘进造成较大的影响。
二、巷道围岩特征:
大净炭煤层老顶为深灰色中细粒砂岩,较坚硬,主要细砂岩为主,厚度约15~20米;大净炭煤层直接顶为浅灰色泥质粉砂岩,属于软岩类,厚度约0.8~1.2米;大净炭煤层伪顶为炭质页岩,厚度在0~0.2米;大净炭煤层分上上两层,上层厚0.2米,中间夹0.2米的炭质页岩,下层厚约0.4米;大净炭煤层伪底为炭质泥岩,较软,有煤不成层状附存其中,有时全部变成煤炭,厚度在0.6~1米之间;大净炭煤层直接底为浅灰色泥质粉砂岩,属于软岩类,厚度约10~15米;大净炭煤层老底为深灰色中细粒砂岩,较坚硬,主要细砂岩为主,厚度约20~25米。
该巷沿大净炭煤层布置,主要掘进煤层、煤层直按顶、煤层伪顶、煤层伪底和煤层直按底,在巷道遇断层时,有可能遇煤层老顶和老底。
其详见大净炭煤层综合柱状图(图三)。
大净炭煤层综合柱状图(图三)
名称
柱状
厚度
岩性描述
细砂岩
15~20
深灰色中细粒砂岩,较坚硬,主要细砂岩为主。
粉砂岩
0.8~1.2
浅灰色泥质粉砂岩,属于软岩类。
页岩
0~0.2
炭质页岩,成鱼磷状,较软。
煤
0.2
成块状,为气肥煤。
页岩
0.2
炭质页岩,成鱼磷状,较软。
煤
0.4
成粉状,为气肥煤。
泥岩
0.6~1
炭质泥岩,较软,有煤不成层状附存其中,有时全部变成煤炭。
粉砂岩
10~15
浅灰色泥质粉砂岩,属于软岩类,泥砂各占50%。
细砂岩
20~25
深灰色中细粒砂岩,较坚硬,主要细砂岩为主。
四、瓦斯及有害气体:
经多年开采和在开采过程中每年进行的瓦斯鉴定结果表明:
矿井为低瓦斯矿井。
取2003年瓦斯鉴定资料:
矿井绝对瓦斯涌出量0.60m3/min,矿井相对瓦斯涌出量8.05m3/t。
大净炭煤层的绝对瓦斯涌出量0.24m3/min,相对瓦斯涌出量15.88m3/t。
在掘进时,在放煤眼时瓦斯涌出量会增加。
五、水文地质条件:
根据101地质队提供的井田地质构造和地层地质情况,巷道掘进不会受溶洞水的影响。
在巷道掘进过程中,可能遇到一些断层水和裂隙水。
但不会影响巷道施工。
第三部份巷道施工方法
一、巷道施工方法:
+790大净炭出山巷施工采用手工与钻爆法兼并进行施工。
二、施工工艺:
1、钻眼:
巷道掘进采用手工掏槽,主要抽煤;掘岩采用钻爆法进行掘进;钻眼采用MZ-12岩电钻,钻杆采用麻花钻杆,钻头采用麻花钻头。
2、爆破:
采用3号煤矿安全炸药和瞬发电雷管进行爆破,装药采用正向装药,炮泥采用水炮泥和黄泥兼用,在内侧采用水炮泥,外端用黄泥填满,连线方式采用串联,通电起爆采用防爆型电容起爆器。
放炮母线采用绝缘回路母线。
炮眼布置详见爆破说明书。
3、装岩:
采用荒耙和出箕人工装煤(岩)。
4、运输:
采用1吨U型矿车运输。
人力推车至2号暗斜井下部车场,由绞车串车提升至上车场(即1号暗斜井下车场),再由绞车串车提升至+990水平1号暗斜井上车场,人力推车至地面矸石场和煤仓翻倒。
运输系统详见+790大净炭出山巷掘进运输系统图(图四)。
5、通风:
+790大净炭出山巷风量的确定、局扇风机的选择、风筒的选择、局扇风机安装位置的选定在后面的内容中作详细的阐述。
最终确定采用5.5KW局部扇风机送风,风机安装在+790大净炭出山巷内距+790大净炭出山通风眼10米以外的新鲜风流中,风筒采用φ400mm的抗阻燃胶质风筒。
其详见+790大净炭出山巷掘进通风系统图(图五)。
6、防尘:
因矿井没有防尘系统,其掘进防尘采用手动喷雾器洒水防尘,工人戴防尘口罩。
7、排水:
在+790平巷内采用水沟自流排水,通过水沟流入2号暗斜井下部+790水仓,由+790水泵房水泵抽至+860水平平巷后流入1号暗斜井下部+860水仓,再由+860水泵房水泵抽至+900水仓,通过+900水泵房水泵抽至+990水平平巷,通过+990平巷经主平硐由水沟排出井下,其详见+790大净炭出山巷掘进排水系统图(图六)。
8、供电:
+790大净炭出山巷掘进供电电源从+790水仓总闸供给,通过局扇风机开关供碛头岩石电,其详见+790大净出山巷掘进供电系统图(图七)。
8、支护:
巷道采用料石花厢背板支护,厢距1米,背板采用水泥背板。
其详见支护说明书。
9、铺轨:
人工铺轨,轨道采用15kg/m轨道,枕木用采用木枕木,枕木规格:
长1200mm,宽200mm,厚150mm。
轨距600mm。
枕木间距800mm。
钢轨之间采用夹板连接。
用掘进中的矸碎石作为道床。
10、水沟:
水沟布置在人行道侧,水沟形状为矩形,规格:
宽0.3m、深0.35m,断面:
0.105㎡,靠轨道侧用料石浆砌边子。
三、施工技术措施:
(一)爆破说明书:
1、炮眼布置图:
(见图八)。
炮眼
名称
个数
单孔深(m)
眼号
装药量(㎏)
起爆
顺序
单孔
合计
掏槽眼
辅助槽眼
辅助眼
2
1.5
1
0.3
0.3
1
帮眼
1
1.5
2
0.3
0.3
顶眼
3
1.5
3~5
0.3
0.9
2
底眼
5
1.5
6~10
0.45
2.25
3
合计
10
3.75
2、爆破参数及预期爆破效果:
指标名称
单位
参数
指标名称
单位
参数
炮眼利用率
%
95
单位岩体炸药消耗量
Kg/m3
0.45
循环进尺
m
1.43
单位岩体雷管消耗量
发/m3
1.19
循环实体岩石
M3
8.38
炮眼密度
个/㎡
1.71
循环炸药消耗量
kg
3.75
日循环数/日进尺
个/m
2/2.86
循环雷管消耗量
发
10
月循环数/月进尺
个/m
50/71.5
(二)、支护说明书:
1、支护材料及形式:
+790大净炭出山巷采用花厢背板支护,其主要支护材料有墙石、碹石和木材背板,厢距1米,背板间距0.2米。
墙基深度:
水沟侧0.4米,另一侧0.2米;水沟布置在人行道侧,水沟形状为矩形,规格:
宽0.3m、深0.35m,断面:
0.105㎡,靠轨道侧用料石浆砌边子。
2、支护图:
(1)、正视图见巷道断面图(见图二)。
(2)、侧视图:
(见图九)
(3)、府视图:
(见图九a)
图九注:
1、背板规格:
长1米,宽0.1米,厚0.05米。
2、墙石规格:
长0.4米,宽0.2米,厚0.2米。
3、碹石规格:
长0.4米,宽0.2米,内厚0.18米,外厚0.2米。
3、支护参数:
项目
指标
备注
净断面(㎡)
3.57
毛断面(㎡)
5.86
支护形式
花厢背板
厢距(m)
1
背板间距(m)
0.2
墙石个数(个/m)
13
拱石个数(个/m)
10
混凝土配合比
四、工程质量:
(一)巷道工程质量:
检查项目
质量标准
主检项目
巷道净宽
巷道中心线距任何一方间距不得小于50mm,不大于100mm。
巷道净高
腰线上、下均不小于设计30mm,不应超过50mm。
砌块沙浆强度
同配合比的试块,不低于设计强度的85%,当试块分为3~5组后,不合格的不起过一组。
砌体厚度
砌体局部(连续长度不起过1米)厚度不起过设计5cm。
壁后充填
充填饱满,充填物符合要求。
基础深度
符合设计要求,并做到实体局部(连续长度不超过1米)深度不小于设计50mm。
硐室防水要求
无滴水和渗漏水。
砌体灰缝
灰缝饱满,无干缝、瞎缝。
水沟
水沟以畅通无淤泥为原则,水沟宽深不超过+40mm。
一般项目
压碴接碴
压碴儿不小于砌块宽度的四分之一,接碴儿严密。
砌体表面质量
无裂缝、无露筋、蜂窝、穴洞现象。
临时轨道
轨距误差不大于10mm,不小于5mm,轨道接头的间距不超过10mm,内错差不大于5mm,轨枕间距不大于1米,构件齐全,紧固有效。
巷道整洁卫生
设备器材堆放整齐,巷道无淤泥、无积水、无杂物、无浮矸。
(二)轨道质量标准:
主要项目
中心线距
轨道中心线距不得超过设计5mm。
接头平整度
上、下及内错差都不得超过2mm。
轨面高差
直线段不超过5mm。
曲线半径与加宽、加高
半径符合设计要求,加宽和外侧加高不超过10%。
坡度
整条巷道的轨面都保持与腰线相同,50米允许误差1%。
接头间距
直线段不应超过5mm,曲线段不应超过3mm。
道岔
规格符合设计要求,岔尖要靠紧滑板,且灵敏可靠。
一般项目
道碴
铺平砸实,轨枕埋入深度不小于1/2~2/3,轨枕下厚不小于100mm。
轨枕及间距
枕木规格符合要求,完整无损,铺设基本垂直轨道,两轨接头必须悬接。
轨型及零配件
巷道轨型一致,符合设计,扣件、道钉齐全,安装牢固严密有效,并与轨型一致。
(三)保证质量的措施:
1、巷道施工必须严格按本作业规程进行施工,其技术要求必须符合本规程的规定。
2、炮眼布置必须严格按爆破说明书进行,装药量必须符合本规程的规定,防止超挖和欠挖而影响工程质量。
3、巷道须要支护时,必须按设计要求和支护说明书进行支护,其支护质量必须符合质量标准。
4、轨道铺设必须严格按本规程设计要求进行铺设,其质量必须符合轨道质量标准。
5、每个工作人员在施工过程中都必须随时检查工程质量,发现问题必须及时纠正。
6、每班班长在下班前必须对本班施工的工程质量进行检查,发现问题必须立即组织整改。
7、施工队长必须每天到该掘进工作面进行工程质量和安全检查,发现问题必须及时安排整改。
8、矿每月组织一次巷道工程质量验收,并奖惩斗硬,对工程质量不合格的,坚决不予验收。
五、巷道施工通风设计:
(一)、风量的确定:
1、按排除炮烟所需风量计算:
Q=7.8·3√A·(S·L)2/t(m3/min)
式中:
A-同时爆破的炸药量,公斤;
S-掘进巷道净断面积,㎡;
t-排出炮烟的时间,一般取t=20min;
L-掘进巷道长度,米。
经计算:
Q=61.2(m3/min)
2、按稀释瓦斯所需风量计算:
Q掘=Q沼·K/(1%-C%)
式中:
Q沼-掘进工作面绝对瓦斯涌出量,(m3/min);
1%-掘进工作面风流中的瓦斯允许浓度,%;
C%-掘进工作面进风流中的瓦斯允许浓度,最大不超过0.5%;
K-掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数,一般取K=1.6。
经计算:
Q掘=38。
4(m3/min)
3、按创造良好的劳动条件所需风量计算:
Q掘=60·V小·S(m3/min)
式中:
V小-掘进巷道内的最低风速,米3/秒;
S-掘进巷道的净断面,㎡。
经计算:
Q掘=53.55(m3/min)
4按最多工作人数计算:
Q=4·N(m3/min)
式中:
N-掘进工作面最多工作人数。
经计算:
Q=24(m3/min)
故掘进工作面应配风量为:
62(m3/min)。
(二)、风筒的选择:
根据我矿的风筒配置情况,该掘进工作面选用ø=400~500㎜风筒,风筒预选确定后,按下面的方法验证。
公式H=h摩+h局=(ALP/S3)Q2+h局;
式中:
H—风筒通风阻力,㎜H2O;
a—风筒摩擦阻力系数,公斤·秒2/米4;
L—风筒长度,米;
P—风筒净断面周长,米;
S—风筒净断面面积,㎡;
Q—风筒通过风量,m3/秒;
h局—局部阻力,㎜H2O;取摩擦阻力的10%。
选ø=400㎜风筒
查表得:
a=0.00050;
p=лø=3.14×0.4=1.257;
S=лr2=3.14×0.22=0.126;
L=710m;
Q=62(m3/min),62÷60=1.04m3/s;
h摩=(ALP/S3)Q2=(0.0005×710×1.257÷0.1263)×1.042=241.3㎜H2O;
h局=241.3×10%=24.1㎜H2O;
H=h摩+h局=265.4㎜H2O。
(三)、局扇风机的选择:
通过以上计算,采用5.5kw能满足要求。
(四)、局扇安装位置及风量确定:
Q=145+9S=145+9×3.57=177(m3/min)。
选定碛头的风量为62(m3/min),局扇风机安装在+790大净出山通风眼外距+790大净出山通风眼10米以外的+790大净炭出山巷内,该处供风量不得小于177(m3/min),实际风量为180(m3/min),能满足要求。
第四部份施工组织及循环作业图表
一、施工组织形式及作业制:
本巷道施工采用一日两个循环,4·6工作制。
第一班:
早班,负责手工抽煤、砌水沟工作。
作业时间:
8——14点。
第二班:
早中班,负责打眼、放炮、出碴、支护、铺轨工作。
作业时间:
14——20点。
第三班:
中班,负责手工抽煤、砌水沟工作。
作业时间:
20——2点。
第四班:
晚班,负责打眼、放炮、出碴、支护、铺轨工作。
作业时间:
2——8点。
二、施工人员配备:
1、手工抽煤、砌水沟班安排3人。
其中:
班长一人手工抽煤一人、砌水沟一人。
两个班共计6人。
2、打眼、放炮、出碴、出碴、铺轨班安排5人,其中:
瓦检员一名、班长一名、放炮员一名、出碴运输铺轨工两人。
两个班共计10人。
3、队长一名。
该掘进工作面应配备人员17人。
4、劳动配备:
工种
班组
全队
工种
班组
全队
班次
人数
班次
人数
班次
人数
班次
人数
班长
1
1
4
4
砌水沟工
1
1
2
2
队长
1
装岩铺轨工
1
2
2
4
打眼工手工抽煤工
1
1
2
2
放炮员
1
1
2
2
瓦检员
1
1
2
2
全队
队长
1
17
三、劳动工具配备:
掘进工作面配备MZ-12岩电钻两台,麻花钻杆2根,麻花钻头10个,荒耙4把,出箕6只,1.5米长钢钎一根,2米长长钢钎一根,厢刀一把,二锤一把,临时支柱长2.2米长4根,1米长4根。
名称
规格
单位
数量
备注
岩电钻
MZ-12
台
2
麻花钻杆
根
2
麻花钻头
个
10
厢刀
把
1
临时支柱
2.2米和1米
根
各4
荒耙
把
4
出箕
只
6
钢钎
1.5米和2米
根
各1
二锤
把
1
四、循环作业图表:
工序
时间
(分)
时间(小时)
891011121314
151********0
2122232412
345678
手工抽煤掏槽
270
砌水沟
90
打眼前准备及安全检查
30
打眼
90
装药放炮通风
60
装岩运输
120
铺轨
60
五、施工组织制度:
1、施工前必须认真组织该巷施工人员学习本规程,做到人人懂,个个会。
2每班上班前,带班班长应组织本班人员开好班前会,交待、布置本班的安全生产工作和施工工程质量情况。
3、班长和队长应合理安排各工序工作人员,做到任务到组,责任到人。
4、带班班长应按工人的劳动熟练程度和技能安排工人的工作,蛑持证上岗。
每个工人必须服从安排,不得串岗和混岗。
第五部份主要技术经济指标
一、进尺、工效:
1、日循环数、日进尺:
根据劳动组织安排,巷道施工采用一日两个循环。
又根据爆破说明书中的预期爆破效果,循环进尺为1.43米。
故巷道施工的日进尺为:
1.43×2=2.86(米)
2、月循环数、月进尺:
考虑到巷道施工受其它因素的影响,每月考虑25个工作日,故月循环数为:
25×=50(个)
月进尺为:
25×2.86=71.5(米)
3、巷道施工工效:
巷道道施工直接工效:
2.86÷16=0.18(M/工日)
巷道平均工效:
2.86÷17=0.17(M/工日)
二、巷道成本:
1、巷道施工单价含人工工资、炸药雷管费、低质易耗品、材料费。
参照临近矿井结合本矿实际暂仃为280元/米。
2、其它材料消耗:
钢轨:
0.016(t/m)×3000(元/m)=48(元/米)
枕木:
0.045(m3/m)×700(元/m3)=32(元/m)
道钉和夹板:
20(元/m)
通风及打眼电费:
23.69(元/m)
3、巷道成本为403.69(元/m)。
四、主要技术经济指标:
序号
指标名称
单位
数量
1
掘进断面
㎡
5.86
2
净断面
㎡
3.57
3
坡度
度
5‰
4
岩石硬度
f
4~6
5
工程量
m
700
6
炮眼利用率
%
95
7
日循环数
个
2
8
平均日进度
m
2.86
9
实体岩石
M3/m
5.86
10
松散岩石
M3/m
11.72
11
施工天数
天
245
12
炸药消耗
㎏/m
2.63
13
雷管消耗
发/m
7
14
木材消耗
M3/m
0.045
15
钢材消耗
T/m
0.016
16
掘进工效
M/工日
0.18
17
巷道施工平均工效
M/工日
0.17
18
巷道成本
元/M
403.69
第六部份施工安全措施
一、顶板管理:
1、巷道必须按支护说明书及时进行支护,其支护质量必须符合工程质量要求。
2、每个工作人员在工作前和整个工作过程中都必须始终坚持敲帮问顶,发现危岩必须及时处理,若一时处理不掉,可采取临时支护加以控制,同时还必须随时观察,或采用强制处理的方法进行处理。
3、永久支护距碛头之间的距离不得大于2米,永久支护与碛头之间必须采用临时支护或临时支护进行无空顶作业。
4、碛头必须经常配备长不小于2.2米、直径不小于12㎝的临时支柱4根和长不小于1米、直径不小于10㎝的临时支柱4根,长2米和1.5米的钢钎各一根,厢刀和二锺各一把。
二、钻眼:
1、钻眼时,必须按岩电钻操作规程进行操作。
2、在钻眼过程中,工作人员的衣扣和袖扣都必须扎好,必须戴好手套和口罩。
3、在钻眼过程中必须采用湿式钻眼;放炮洒水;冲洗岩帮;个体防护等综合防尘措施。
三、破岩:
1、必须采用本规程规定的炸药和雷管,并按本规程爆破说明书进行爆破。
2、引药制作:
(1)、制作引药必须有在顶板完好、避开机电设备的安全地点进行。
(2)、从成束的雷管中抽取雷管时,应先将雷管脚线理好,手应拿在雷管脚线上,不准拿在雷管管体上抽取雷管。
雷管抽出后应将脚线扭结成短路状态。
(3)、制作方法:
用竹质或木质小棍在炸药药卷上扎一小孔,然后将吉管插入,将雷管脚线盘在药卷上放好,禁止用雷管扎眼。
3、装药:
(1)、掘进工作面装药采用正向装药。
(2)、装药前必须先清除炮眼内的煤粉和岩粉,然后用竹质或木质的炮棍将药卷轻轻推入,严禁冲撞或捣实。
药卷装好后,雷管脚下线必须扭结成短路状态并悬空。
(3)、其装药量不得超过本规程和《煤矿安全规程》的规定,炮眼除装药部分外内侧装20㎝水炮泥,其佘必须用炮泥填满。
(4)炮泥应用水炮泥或黄泥,严禁用可燃性材料代替炮泥或炮眼内不装炮泥。
(5)、坚持“七不装药”:
瓦斯超限时不装;炮眼深度和最小抵抗线不符合规定不装;炮眼内温度忽高忽低原因没有查清楚不装;炮眼内出水,情况不清不装;掘进透旧坑及巷道对穿时,无安全措施不装;过断层、渡冒顶无安全措施不装;倒掉消焰剂不装。
4、放炮:
(1)、放炮工作必须有由经过专门培训,且考试合格,并持有放炮合格证的放炮员进行。
连线、检查线路和通电工作只准由放炮员一人操作。
(2)、必须严格执行放炮员、瓦检员、带班班长“三人连锁放炮制”,并务尽其责,不