轨道上山绞车房工作面作业规程 2Word格式.docx
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煤层层理(发育程度)
不发育
煤层节理(发育程度)
自然发火期/d
具有自燃性
绝对瓦斯涌出量(m3/min)
0.34
绝对瓦斯涌出量(m3/t)
2.86
煤尘爆炸指数(%)
具有爆炸危险性
地温(/°
C)
第3节井田地质构造
井田内多为第四系覆盖,基岩主要出露在陡崖处。
B5煤层在井田西部有少量露头,B5煤层露头在主斜井以西300m至探槽TC1走向呈80°
~260°
左右,在钻孔TJ1及ZK2-1B5煤层走向略微向西南偏转,井田内地层倾向288°
~330°
,倾角35°
~45°
之间,煤层沿走向、倾向角度变化不大,产状较稳定,矿区地表及井下未见断层及岩浆岩侵入,其构造类别属简单。
第4节水文地质
(一)含水层、隔水层分布发育情况及其变化规律:
井田主要出露的地层有第四系和侏罗系,煤层发育于中侏罗系西山窑组地层中,由于这些地层未受到大的构造运动所破坏,地层产状较稳定,地层倾向近西北,倾向288°
-310°
,倾角30°
-45°
,西部地层转为西倾,总体表现为—向近西北倾斜的单斜构造。
区内的碎屑岩建造和含煤建造主要由砂岩、砾岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成,地下水赋存于硬脆多孔隙的砂岩和砾岩中,而柔性的泥岩、泥质粉砂岩和炭质泥岩则是相对的隔水层。
根据地质报告该矿井地层划分为2个含水层、2个透水不含水层。
现就各含水层特征分述如下:
1、第四系全新(Q4al+pl)冲红积砂砾石透水不含水层
该层主要分布在矿区北部、南部现代冲沟内,分布面积较小,沿冲沟呈近东西向条带状分布。
其岩性由卵石、砾石、粗砂、亚砂土等组成,厚度10-15m,砾石成分以火成岩、变质岩、砂岩为主,砾石多为次园状-次棱角状,分选差。
该含水层结构松散,厚度薄,孔隙大,其接受雨水、雪水的直接补给,补给量十分有限,属于透水不含水层。
2、第四系上更新统风积层(Q3eol)透水不含水层
该区在矿区内分布较广,大面积分布于山梁和山坡上,有亚砂、黄土构成,松散无胶结,厚度一般5-8米。
由于所处位置较高,不利于地下水储存,加之补给缺乏,只能接受有限的大气降水和雪水的补给,属透水不含水层。
3、侏罗系中统雪水窑组(J2x)裂隙—孔隙承压含水层(H1)
该含水层主要分布在井田外的西北部,岩石多为粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩等,岩石破碎裂隙发育。
该火烧区主要接受大气降水、高山融化雪水补给,赋存一定量的地下水,属于富水性强的含水层。
4、侏罗系中统西山窑组(J2x)粗砂岩段基岩裂隙-孔隙承压含水层(H2)
该含水层分布在B5煤层顶部,由细砂岩、中砂岩组成,地层厚度约25m,孔隙和裂隙均较发育,为该矿主采煤层B5直接补给含水层,接受高山雪水的补给。
从目前生产矿井开扩情况看,井下排水量一般在20m3/d,经化验,其矿化度为586mg/L,水化学类型为HCO3-—Ca+2、(K++Na+)、Mg+水型,属于富水性弱的含水层。
(二)地下水补给、迳流、排泄条件
井田内的各含水层接受北部高山雪水的补给,地下水多以顺层的形式运移,以泉水和人工排泄(矿坑排水)为主。
总该区构造简单,多以弱的含水层和隔水层为主,从目前生产矿井开扩情况看,矿坑充水水源主要为主采煤层顶板的厚层状粗砂岩裂隙-孔隙水。
矿井涌水量不大,故将矿区水文地质条件划为二类一型,即以裂隙含水层为主,水文地质条件简单的矿床。
(3)矿床充水因素分析
(1)老窑充水因素
该矿区内没有废弃老窑,因此不存在老窑充水问题。
(2)生产矿井的充水特征及排水现状
矿区内现有生产矿井一处,乌鲁木齐得力邦矿业有限责任高山煤矿(原铁热克煤矿)矿主斜井,经垂深80m左右,人行巷为斜井,与B5煤层+2142m运输水平巷相连,年产三万吨。
现已开采一个+2148m水平,主采B5煤层,B5煤层顶板巨厚细-中砂岩有渗水现象,矿坑排水量为20m3/d,补给源为矿区北部高山雪水。
(3)矿区充水因素
本区构造简单,煤层大部分赋存于当地侵蚀基准面以下,B5煤层顶板基岩裂隙含水层由硬脆的细砂岩、中砂岩组成,具有一定的孔隙和裂隙。
接受井田北部高山雪水的补给,赋存一定量的地下水。
从目前矿井调查情况看,未来矿坑主要充水水源来自煤层顶板基岩裂隙水。
(四)矿井涌水量预算
1、开采量富水系数比拟法
原矿井年产3万吨每年煤炭量、矿井排水量、预测矿井未来年产60万吨每年煤炭的矿井涌水量
预测公式如下:
Kp=Qo/Po
Q=Kp·
P
式中:
Qo~原矿井平均涌水量20m3/d;
Po~原矿井年产量,取30000吨每年;
Kp~(富水系数);
Q~(未来矿坑正常涌水量);
P~技改后产量,取60万吨每年
将以上数据带入上式,得:
Kp=Qo/Po=20/3=6.667
Q=Ko·
P=6.667×
90000=400m3/d
2、面积富水系数比拟法
预测公式:
KF=Qo/Po
Q=KF·
F
KF~面积富水系数
Qo~原矿井日平均涌水量,取20m3/d;
Fo~原铁热克煤矿目前采空区面积,地质报告实测为28000m2;
Q~未来矿坑涌水量
F~矿井一水平开采结束后所形成的采空区面积,361524m2;
将以上数据代入上式得:
Kf=Qo/Fo=20/28000=7.14×
10-4
Q=Kf·
F=7.14×
10-4×
361524=258m3/d
根据上述计算,取矿井正常涌水量为400m3/d,设计中矿井最大涌水量取值为600m3/d。
第3章巷道布置及支护方式
第1节巷道布置
巷道沿轨道上山延伸方向布置,因轨道上山坡度较大,上部变坡线以上设计一段小坡度的过渡巷道。
过渡巷道以上为15米的水平巷道,水平巷道9米处开掘一巷道与+2150m水平轨道运输巷联通。
第2节矿压观测
根据《煤矿安全规程》的要求,煤层巷道必须进行离层监测,采用顶板离层检测仪实施围岩松软监测。
该巷道要进行矿压观测、锚杆载荷监测,观测内容、目的及手段见下表:
矿压观测内容、目的及手段表
序号
观测内容
观测目的
测试手段
1
螺母拧紧力矩
检查锚杆安装质量
扭力扳手
锚杆承载监测设置一处,螺母拧紧监测必须每班抽查,所需仪器数量见表如下:
名称
数量
锚杆拉力计
1把
2
3把
锚杆锚固剂
掘进过程中,每班安装的锚杆都要用扭矩扳手和液压测力计逐根进行检测,凡扭紧力矩达不到120N·
m的锚杆要当班补打安装,并将检测结果记入专用记录本中备查。
第三节支护设计
一、巷道断面
巷道净宽3.0米,净高2.3米,净断面6.9m2(详见巷道断面支护图)
2、支护工艺
煤层掘进时采用锚杆、锚网临时性支护,锚杆间、排距为800*700mm。
为增加顶部控制强度,每掘1.6米时打一锚索,锚索长6米,锚索托板梁采用10#槽钢,长度不得小于800mm。
永久性支护采用料石、水泥砂浆砌筑。
墙体宽500mm,基础深不得小于300mm。
3、支护方式
(一)临时支护
临时支护方式:
采用锚杆、锚网支护,顶部采用¢16×
2000㎜的锚杆支护,锚杆间、排距800㎜×
700㎜。
1、支护方式:
L=K*H+L1+L2
L—锚杆长度,m;
H—冒落顶高度,m;
K—安全系数,取3;
L1—锚杆锚入稳定岩层的深度,取0.3m
L2—锚杆在巷道中的外露长度,取0.1m
其中:
H=B/2f=3/2×
3=0.5
B—巷道掘进宽度,取3m
F—煤层的坚固性系数,取3
则L=3×
0.5+0.3+0.1=1.9m
2、通过以上计算,参照《采矿工程设计手册》,确定支护材料和支护参数:
选用¢
16×
2000mm的锚杆,6000×
1000mm的菱形铁丝网,网格规格为50×
50mm,联网铁丝为12#铁丝,托盘为120×
120×
5mm铁托盘,锚杆间、排距为700×
800mm。
锚杆支护的质量要求
质量验收标准表:
项目
设计尺寸、数量
允许偏差
巷道毛宽(mm)
上
4000
合格
+150~+250
下
4900
优良
0~+150
巷道净宽(mm)
0~300
0~200
锚杆扭矩(Nm)
顶
>
150
符合设计
帮
100
锚杆间排距(mm)
700*800
-100~+100
700*801
-50~+50
锚杆角度(°
见图
±
5
锚杆外露长度(mm)
露出托板≤50
L≤50
L≤30
(2)、永久支护
两帮的墙体采用料石、水泥砂浆砌筑,墙体宽500mm,基础深不得小于300mm。
墙体砌筑高度为2.6米,净高为2.3米。
巷道净宽为3.0米。
巷道顶部采用9#工字钢作顶梁,顶梁间距0.6米。
顶梁上部使用木板接顶。
第4节支护工艺
一、支护材料:
1、锚杆及锚固剂:
锚杆采用优质钢筋锚杆规格Ø
×
L=16×
2000mm,每根锚杆均用2块MSK2830树脂锚固剂锚固,锚杆托盘为正方形,规130×
130mm,用50mm钢板压制而成。
锚杆均使用配套标准螺母紧固,锚杆外露长度为30~50mm。
2、金属网为10#铁丝编制,规格为长×
宽=5000×
1500mm,网孔规格为50×
50mm;
网与网之间采用搭接,搭接宽度100mm,用手拉起不得超过50mm。
二、锚杆安装工艺
1、打锚杆眼
打眼前,首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格,不符合作业规程要求时必须先进行处理;
打眼前要先敲帮问顶,仔细检查顶帮围岩情况,找掉活矸、危岩,确认安全后、方可作业。
锚杆眼的位置要准确,眼位误差不得超过100mm,锚杆必须垂直于顶板,锚杆眼向误差不得大于15度。
锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配,打眼时应在钎子上做好标志,严格按锚杆长度打眼,锚杆眼深度应保证锚杆外露丝长度为30—50mm,锚杆眼打好后,应将眼内的岩渣、积水处理干净。
打眼时,必须在前探支架的掩护下操作。
打眼的顺序,应由外向里先顶后帮的顺序依次进行。
2、安装锚杆
(1)安装前,应先检查眼孔布置形式,孔距、孔深、深度以及锚杆部件是否符合作业规程要求,不符合规定的要进行处理和更换。
(2)安装前,应将眼孔内的积水,煤岩粉用掏勺或压风清除干净。
吹扫时,操作人员应站在孔口一侧,眼口方向下不得有人。
(3)根据规程要求的锚固剂型号、数量,将锚固剂依次放入眼孔内,并用锚杆体将锚固剂缓缓推至孔底。
旋上螺母,用带套筒的风煤钻专用机具套好后,边搅拌边向上推进,搅拌时严禁中途停顿,搅拌时间15-20秒,用力托住或顶住杆体5秒钟,即可取下套筒,用木楔或小块矸石塞卡住杆体,不允许出现杆体下滑现象。
(4)锚杆装完后,用平顶螺帽配金属托盘支护,锚杆外露丝不大于30-50mm。
15分钟以后,拧紧螺帽给锚杆施加一定预紧力,拧紧力矩不得小于200N·
M。
(5)铺网时要拉直、张紧,使锚网紧贴煤岩面。
网用手拉时,离开岩面不得超过50mm。
三、墙体施工要求
1、料石采用已加工成型岩石,料石中间使用水泥砂浆固结,水泥砂浆的标号不得低于415#。
2、墙体的基础深不得低于0.3米,宽不得低于0.6米。
基础槽沟必须挖到实底上。
3、砌墙时要注意接茬、错缝,避免重缝现象。
4、料石间的砂浆必须饱满,严禁“瞎缝”。
第4章施工工艺
第1节施工方法
1、施工采用炮掘工艺、全断面一次成巷的施工方法,锚网支护;
巷道掘进的循环进尺为1.0m,一个生产班完成1个循环,日进2.0m。
2、施工采用煤电钻打眼,人工装运矿车转载工程煤,经由轨道上山转入B7运输巷后由副主井罐笼提升至地面;
锚杆支护采用MQT-120型气动锚杆钻机打眼并安装锚杆。
3、掘进工作面每放一炮,完成通风排炮烟、安全检查和洒水降尘工序后,先进行临时支护,并在出煤工序完成后,及时完成锚网支护的安装。
4、巷道掘进、临时性支护到3米后永久性支护一次。
循环掘进,支护。
第二节凿岩方式
1、本规程所有巷道均采用打眼放炮的掘进方法进行掘进。
2、打眼使用MZ-1.2煤电钻打眼。
第3节爆破作业
一、钻眼机具的选择
选择ZMS---1.2型煤电钻,共配备两台,一台使用,一台备用。
2、爆破器材的选择
1、炸药:
选用3级煤矿许用乳化炸药,规格型号为200mm×
200g。
2、雷管:
选用国产煤矿许用瞬发电雷管。
3、起爆器:
采用MFB—100型发爆器。
4、放炮母线:
两芯放炮母线。
5、封泥材料:
水炮泥和黄泥。
封孔时要先封200mm黄泥,再装1节水炮泥,剩余部分用黄泥封满填实。
三、连线方式及起爆顺序
连线方式为串联,采用全断面两次爆破。
正向装药。
4、掘进工作面装药、封泥要求:
1、炮眼深度小于0.6m,不得装药、爆破;
在特殊条件下,如挖底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时,必须制定安全措施,炮眼深度可以小于0.6m,但必须封满炮泥。
2、炮眼深度为0.6~1m时,封泥长度不得小于炮眼深度的1/2.
3、炮眼深度超过1m时,封泥长度不得小于0.5m。
4、炮眼深度超过2.5m时,封泥长度不得小于1m。
5、光面爆破时,周边光爆破眼应用炮泥封实,且封泥长度不得小于0.3m。
6、工作面有2个或2个以上自由面时,在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m,在岩层中最小抵抗线不得小于0.3m。
五、爆破说明书
(一)炮眼布置
全断面共布置炮眼15个,分述如下:
1、掏槽眼布置:
采用楔形掏槽的方式,布置4个掏槽眼。
2、周边眼布置:
周边眼7个,以保证巷道成形。
3、底眼布置:
底眼4个。
(二)装药量、联线起爆顺序和方式
1、掏槽眼单空装药量为3卷炸药(0.6kg),底眼装药量为3卷(0.6kg),周边眼装药量为2卷(0.4kg)。
2、联线方式:
串联。
3、起爆顺序:
掏槽眼(1—4)→底眼(5—8)→周边眼(9—15)按顺序分3次起爆。
六、爆破作业图表
1、炮眼布置图如下图:
2、预期爆破效果表:
单位
炮眼利用率
%
90
每米巷道炸药消耗量
kg/m
4.17
每循环进尺
m
1.44
每循环炮眼总数
个
15
每循环爆破实体量
m3
8.55
每立方米雷管消耗量
个/m3
1.5
炸药消耗量
kg/m3
0.7
每米巷道雷管消耗量
9
3、装药量及起爆顺序表
眼号
眼深(米)
数量(个)
装药量
倾角
爆破顺序
连线方式
卷
小计(卷)
重量(kg)
水平(度)
垂直(度)
1—4
掏槽眼
1.8
4
12
2.4
7
串联
5—6
底眼
1.6
9—15
周边眼
14
2.8
合计
38
7.6
第4节装载与运输
1、装岩方式
本规程轨道上山绞车房爆破落煤后,使用人工攉煤的装入矿车。
2、运输方式
1、爆破落煤后,人工装车,用临时性绞车将矿车沿轨道上山下放至B7运输大巷,然后进入井底罐笼提升至地面。
2、绞车房使用的支护材料由地面装入材料下放到井底车场,然后由机车拉至B7大巷,最后由临时性绞车拉入工作面。
第五节管线机轨道敷设
在掘进施工中,所敷设的电缆、供水和排水管路、供风管路均应按断面图中规定的位置吊挂整齐。
1、风、水管理路接头要严密,不得漏风、漏水,供风使用D56×
4铁管,排水管路使用D76×
4铁管,供水管路使用2寸铁管,距工作面20m范围内使用6分胶管进行洒水降尘。
2、风筒用直径500mm的软胶风筒,必须做到“逢环必挂”且不得漏风。
风筒口到工作面的距离不得超过5m。
第六节设备及工具配备
设备及工具配备情况见表3.
设备及工具配备情况表表3
设备名称
型号
+2162组
煤电钻
MZ—1.5
台
备用一台
局部通风机
YBT51-2
煤电钻综保
ZBM—2.5
起爆器
MFD—100
第5章生产系统
第1节通风
施工过程中采用压入式通风方式。
联络上山掘进工作面的局部通风机安设在B7煤层+2162m运输大巷距溜煤上山以外10m原的地方。
再用导风筒把风送到上山掘进工作面。
一、掘进工作面风量计算
独立通风的掘进工作面世纪需要的风量应按瓦斯或二氧化碳涌出量、炸药用量、人数和局部通风机实际吸风量等规定分别进行计算,并选其中最大值。
1、按瓦斯涌出量计算
Q=100×
q×
k=100×
0.34×
1.8=61.2m3/min
Q—掘进工作面实际需要的风量(m3/min);
q—掘进工作面的瓦斯绝对涌出量(m3/min);
K—掘进工作面的瓦斯绝对涌出不均匀的备用风量系数,此处取1.8.
2、按炸药量计算
Q=25×
A=25×
6.6=165m3/min
25—每1kg炸药爆炸不低于25m3的配风量。
A—掘进工作面一次爆破的最大炸药用量,此处取车场的炸药用量,A=6.6kg。
3、按人数计算
Q=4×
n=4×
12=48m3/min
4—每人每分钟不低于4m3的配风量。
n—掘进工作面同时工作的最多人数。
4、按局部通风机的实际吸风量计算
Q=Q局×
I=180×
1=180m3/min
Q局—掘进工作面局部通风机的实际吸风量m3/min
YBT51—2实际吸风量为145~240m3/min,取180m3/min.
I——掘进工作面同时通风的局部通风机台数,本矿均为1台。
所以掘进工作面实际需要风量以上计算最大值180m3/min.
2、局部通风机、风筒规格选型
1、局部通过通风机吸风量的确定
Qf=Qj/(60×
Φc)=3.57m3/s=214.2180m3/min.
Qf——局部通风机吸风量m3/s
Qj——掘进工作面需要风量m3/s,按炸药计算为165m3/min。
Φc——风筒有效风量率%取Φc=77%
2、根据局部通风机吸风时14.2m3/min,选用FBD№4.0(kw)型局部通风机可以达到要求。
3、风筒采用抗静电、阻燃风筒,直径为Φ400mm。
风筒要吊挂平直,必保逢环必挂。
缓慢拐弯,保证风流畅通。
三、掘进工作面的风量验算:
1、按最低风速验算
岩巷掘进工作面最低风量为Q岩≥q,S岩=9×
4.6=41.4m3/min
q——按岩巷掘进工作面最低风速的换算系数取q=9
S岩——掘进断面积
2、按最高风速验算
岩巷掘进工作面最高风量。
Q岩≤240×
S岩=240×
4.6=1104m3/min
240——换算系数
S岩——断面积m2
3、按掘进工作面温度和炸药验算
炸药量
<
5
5~20
温度(°
6以下
16~22
23~26
16
需要风量(m3/min)
40
50
60
80
温度为16~22度时炸药量在5kg以下时风量为60m3/min
4、按有害气体浓度验算
回风流中瓦斯或二氧化碳浓度不得超过1%。
即Q=P瓦/Q掘≤1%
Q——掘进工作面需要风量m3/min
P瓦——瓦斯相对涌出2.86m3/t,新疆宝山矿业有限责任公司矿矿井瓦斯绝对涌出量为0.34m3/min。
则Q掘≥P瓦/1%=0.55/0.01=6m3/min
掘进工作面需要180m3/min满足以上4个条件,所以选用YBT51—2(11kw)型风机。
第2节压风
风源来自地面空压机房,选用L—22/7压风机,分别用D56×
4铁管为6MPa,工作面风压不小于4MPa。
压风系统:
地面空压机房→副立井→+2160m石门→+2162m运输大巷→上山掘进工作面
第3节综合防尘
防尘水源:
来自地面消防火水池。
地面消防水池水源来自专用供水井。
地面消防火水池水经消防火管路经东区集中运输巷至井下各工作面。
采用湿式打眼,使用水炮泥,爆破喷雾,装岩洒水,冲刷岩壁,净化风流等综合防尘措施。
防尘系统:
地面专用供水池供水→副立井主水管→+2160m石门主水管→+2162m运输大巷支管→上山支管→掘进工作面.
第4节防灭火
该矿井井下没有火区,防火的重点是电缆,机械摩擦和人为火灾,消防管路与防尘管路共用一趟。
消防系统:
地面专用供水池供水→副立井主水管→+2160m石门主水管→+2162m运输大巷支管→上山支管→掘进工作面。
第5节安全监控
一、便携式甲烷报警仪的配备和使用
矿安全生产管理人员、技术员、爆破工、安全员、瓦检员、班组长和电钳工下井时都必须携带甲烷报警仪,对所经过的路线和地点随时进行瓦斯检测。
放炮员、瓦斯检查员每次放炮时必须进行“一炮三检”和“三人连锁”放炮