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炮掘工作面作业规现用

第一部分地质概况

第一节工作面地理位置及工程量

该工作面位于三矿井田的北翼,32采区的上部,上部与二水平北翼未开拓地区相连接,3202下部是未开拓区3204工作面,北部与32采区(未开拓新区)相邻,南部与三水平30采区相连通。

煤层厚度7.12m,倾角19o,地质储量94.6万吨。

地面相对位置位于东马驹河村庄东北部,三矿工业广场东北部,地面标高一般在+149~+155m,由南向北倾斜。

工作面从马驹河下方通过。

3202工作面下顺槽长720m,已掘150m。

第二节地质情况及分析

一、地质构造

该工作面位于三矿井田北部322背斜构造的南部。

根据邻区揭露的资料,工作面地质构造较复杂,斜交断层比较发育,断层走向为N50o~70oE,为高角度正断层,在32采区顶板巷揭露断层,落差一般为1~25m,对该工作面掘进影响较大。

工作面北部受322背斜构造的影响,掘进和回采期间会受到严重影响。

工作面局部受沉积因素影响可能出现沉积基地不平整现象。

煤层走向N50oW—N80oE,倾角在15o~24o之间。

二、煤层结构及产状

根据我矿历年开采经验证明,矿区内没有岩浆侵入体,局部受河流冲刷带影响,煤层顶底板将会出现凹凸不平的现象,严重时煤层厚度将受到影响,且回采时将受到一定影响。

根据邻区工作面采掘期间煤厚探测及资料收集分析,该工作面煤层产状一般在N50oW~N80oE,倾向70o~95o,倾角为16o~24o,平均煤层倾角为19o,煤层结构为8.36=6.0(0.36)2.0,储量利用厚度为7.4m,可采性指数为Km=1,煤厚变异系数=10.7%,煤层结构简单,含夹矸1层,在煤层的下部有一层0.36m左右的夹矸,比较稳定,厚度基本稳定,属于单倾斜煤层。

三、煤层顶底岩性及厚度变化情况

在煤系剖面的正常层序中,直接上覆于煤层的沉积岩层为煤层顶板,直接下伏于煤层的沉积岩层为煤层底板。

本区煤系直接顶板为砂质泥岩,厚度约13.18m,灰及灰黑色,较致密,含白云母及少量植物化石碎片,上部夹薄层细粒砂岩,裂隙充填黄铁矿,偶见硅质结核。

老顶为深灰色细粒砂岩(S10),厚度约7.88m,含石英、长石、白云母片和黑色矿物,形成条带状,局部断续层理,裂隙充填钙质及黄铁矿,坚硬不易垮落。

煤层直接底板为砂质泥岩,厚为1.85m,灰及灰黑色,砂质高,富集植物根部化石,含菱铁矿结核及暗色矿物,泥质胶结,微波层理,上部含砂质较高。

老底为灰色中细粒砂岩(S9),厚度4.85m,含石英、长石和暗色矿物,钙质胶结。

四、水文地质

本区采掘期间主要充水含水层为山西组砂岩含水层和太原群八层灰岩含水层,隔水层为二1煤直接底板砂质泥岩隔水层。

现将含(隔)水层简述如下:

一、顶板砂岩含水层(组)

山西组二1煤层顶板砂岩含水层(S10+S11+S12)是二1煤层回采期间的直接充水含水层,也是本工作面采掘活动中的主要充水因素,顶板砂岩(S10+S11+S12)含水层组位于二1煤上13.18m,厚度为2.6~7.8m,平均厚度为4.93m,岩性为灰及浅灰色中细粒砂岩,含石英、长石、白云母片和黑色矿物,形成条带状,钙质胶结,具有少许植物化石碎片,裂隙充填钙质和黄铁矿。

该含水层渗透系数K=0.0177~0.0415M/天,水质HCO3—CaMg型,矿化度0.4克/升,PH=8.7,属于裂隙微弱承压含水层,水量不大,易于疏干,但对生产有一定影响。

各含水层之间有泥岩及砂质泥岩相隔,大顶冒落后通过裂隙带各含水层相连通形成含水层组

二、底板砂岩含水层

山西组煤层底板砂岩(S9)是二1煤回采期间的间接充水含水层,位于二1煤下11.07~19.75m,厚度为8.68m,岩性为灰色,含石英、长石、白云母片和暗色矿物,钙质胶结。

根据我矿历年开采经验,该含水层富水性差。

三、C3L8灰岩含水层

太原群C3L8灰岩含水层为二1煤回采期间的间接充水含水层。

位于二1煤下30m,岩性为深灰色石灰岩,显晶质结构,含蜓科、腕足类动物化石,灰岩层厚度为4.56m,属于裂隙溶岩承压含水层,一般是通过断层或其他构造向工作面进水。

四、二1煤层直接底板隔水层

该隔水层为二1煤层直接底板,厚度为1.85m,较致密,应为良好的隔水层。

但该岩层发育不均,个别地段沉积较薄,有的地段演变为含砂质较高,其隔水性受到破坏,不作为隔水层。

五、瓦斯及煤尘与自燃发火期

根据历年瓦斯鉴定结果,预计本工作面在掘进期间瓦斯绝对涌出量为3.58m3/min。

3202工作面煤尘爆炸性指数为14.25~17.25%,具有爆炸性。

煤的自燃发火期一般为165天,属于三级自燃矿井。

 

第二部分巷道断面及支护设计

第一节巷道支护断面图

3202工作面下顺槽沿底板掘进。

下顺槽采用U29型棚支护,棚距700mm,下净宽3.8m,净高2.8m,卡子7个,拉杆3根,背木18块,背顶背帮采用10#金属镀锌菱形网,两帮柱腿下各打1根锚杆,锚杆采用φ18mm×1800mm的圆钢金属树脂锚杆。

3202下顺槽断面支护图如下:

第二节临时支护设计及支护方法

临时支护设计:

U型棚临时支护选用2根3m长Ⅱ型梁,配合四个专用卡子作为临时支护。

每次放顺帮炮后,对巷道断面的正顶刷顶,待顶刷好后将所架U型棚梁及网担在临时支护的Ⅱ型梁前端,前移临时支护,使Ⅱ型梁一端抵住煤墙,并把临时支护打紧背牢,联好网、背好顶,同时把临时支护所托的梁的顶拉杆与后面的永久支护的梁连接上牢,然后再栽腿,调好中线后上紧卡子、拉杆、前移超前支护。

永久支护与临时支护关系图如图:

第三部分施工方式

第一节破煤方法及装载方法

一、破煤方法

人工打眼,爆破落煤,炮眼布置三视图及爆破说明书如下:

名称

编号

眼深(m)

炮眼角度

装药量

封泥长度m

装药方向

联线

起爆

水平角

垂直角

块/眼

合计

掏槽眼

1、2、3、4

0.7

90°

1.5

6

0.35

5、6

0.7

90°

-5°

1.5

3

0.35

顺帮眼

7、8

0.7

90°

-5°

1.5

3

0.35

19、20

0.7

90°

-5°

1.5

3

0.35

9—13

0.7

90°

1.5

7.5

0.35

14—18

0.7

90°

1.5

7.5

0.35

说明:

炮眼间排距700mm,距帮300mm,打眼位置、数量及装药量可根据煤质状况、层理等可做适当调整,原则上以达到掘进断面,不空帮不空顶为标准。

二、装载方法

装载方式:

人工装煤、刮板运输机、皮带运输机运输。

第二节工艺流程

U型棚架1棚为一个循环,具体工艺流程如下:

准备→打探眼→接槽→打掏槽眼→装药放炮→洒水出煤→打顺帮眼→装药放炮→洒水出煤→刷顶、架临时支护→洒水出煤→架棚

第三节生产系统

一、运煤路线

运煤采用刮板运输机及多功能皮带机运输,刮板运输机型号为SGB420―40TX,多功能皮带机型号为SPJ---600/100。

现出煤路线:

3202下顺槽掘进头→3202出煤巷→32采区顶板回风巷横贯→32采区顶板回风巷→三水平北翼皮带巷→三水平煤仓

倒出煤路线以后为:

3202下顺槽掘进头→3202出煤巷→32采区运输机下山二车场→32采区运输机下山→三水平北翼皮带巷→三水平煤仓

二、运料路线

地面→二水平主轨道→二水平北大巷→三水平北翼轨道下山→掘进头

三、供水路线

二水平北大巷→三水平北翼轨道下山→北翼总回风下山→掘进头

四、供电系统

由3202采区变电所供电

五、进风路线

三水平北翼皮带巷→32采区运输机下山→32采区运输机下山二车场→3202出煤巷→3202下顺槽→掘进头

六、回风路线

下顺槽回风路线→掘进头→3202出煤巷→32采区顶板回风巷联络横贯→32采区顶板回风巷→三水平北翼顶板回风巷→二水平北翼总回风

 

第四部分工程质量及文明生产

第一节工程质量要求

施工单位设由队长、支书到技术员、分管工程质量的副队长、各班验收员、各班班组长组成的五级质量管理体系,逐级对工程质量进行全面考核验收,严格按照质量标准进行验收,凡不合格的工程必须重新施工,做到不合格不收尺。

U型棚工程质量验收标准:

巷道名称

支架形式

规格

m

掘进

断面

m2

净断面

m2

 

mm

(块)

(根)

 

(个)

窝深

mm

 

净高

 

mm

净宽

 

mm

 

 

mm

 

线mm

顺槽

U型棚

3.8/

2.8×2.8

10.3

8.9

700

+100

-100

18

3

7

200

29#U型钢

 

2800

+100

--30

 

3800

+100

-30

 

6~8度迎1度

小于100

小于100

说明:

所有架棚巷道全部铺设10#金属镀锌菱形网,要求网与网之间用冷拔丝螺旋扣扣相连,网必须铺紧。

验收员验收时必须将上述项目对照巷道断面与设计逐项验收,并做好原始记录,工程质量要保持规范化要求,力创标杆工程,为了便于施工验收,施工地点应有施工图板供施工执行。

第二节文明生产要求

1、所属本单位物料,各类物件要分类码放,并挂牌管理,做到码放整齐,行人、行车畅通,材料员要做好计划,掌握本单位的生产进尺情况,按现场实际情况对各种支护用品进行计划。

空、重车不得在料场存放,做到重车及时卸载,空车及时回收。

2、巷道内浮煤清理干净,保证巷道内无杂物、无淤泥、无积水,材料工具码放整齐,有施工图板,并吊挂整齐。

3、电缆、水管必须吊挂整齐,电气设备要摆设整齐,并挂牌管理责任到人。

4、刮板输送机要平、直、稳,机头、机尾固定牢固,有牢固的压柱,固定节处要保证掏回煤坑符合要求,防爆易熔塞要齐全有效,要有机头盖板。

5、槽头喷雾、水幕、防爆水袋、窝头洒水装置等齐全、符合规定。

6、风筒和电缆各走一帮,风筒吊挂平直,环环吊挂。

接口不漏风,迎头不落地,符合通风质量标准。

电缆吊挂必须符合机电质量标准,吊挂高度1.8m,并且吊挂整齐,符合要求。

7、水管吊挂平直,距底板500mm,接口垫好皮垫,各处闸门连接性能良好,不漏水,每隔50m接一个三通闸门,便于巷道冲尘。

8、机电设备按维修制度定期检查,保持清洁完好,杜绝失爆。

9、严格按质量标准化标准中文明生产十项标准执行。

 

第五部分通风安全

第一节风量计算

1、按工作面同时工作最多人数需风量计算

Q=4N=4×30=120m3/min

式中:

4——每人每分钟所需风量,m3/min

N——工作面同时最多人数

2、按稀释沼气涌出量计算

Q=100kq/c=100×1.5×3.58/1=537m3/min

式中:

k——工作面瓦斯涌出不均衡系数,取1.5

c——掘进工作面回风流中沼气最高允许浓度,取1%

q——掘进工作面绝对瓦斯涌出量,m3/min

3、按炸药消耗量需风量计算

Q=25A=25×2.1=52.5m3/min

25——每kg炸药所需风量,m3/min

A——掘进工作面一次拉炮最多的炸药消耗量,kg

根据以上计算结果,该掘进工作面正常生产时供风量537m3/min,即可满足掘进生产需要。

第二节局扇选型

1、局扇选型

工作面掘进使用压入式通风机,根据风量计算,正常生产时用FBDN07.1(2×45)Kw风机2台,一台正常运转,一台备用,能自动倒台。

根据实际掘进情况,若瓦斯涌出量过大,要及时增加风机,确保通风安全。

风机应安装在距回风口不得小于10m的位置,风机离地高度不得小于300㎜,并且要挂牌管理。

2、风速验算

按一台FBDN07.1(2×45)Kw风机正常运转验算,由于2×45Kw风机正常工作时有效风量为850~550m3/min。

则风速:

Vmin=550/10.3×60=0.89m/sVmax=850/8.9×60=1.59m/s

式中:

10.3、8.9分别为掘进过程中最大面积和最小面积,m2

由于0.25m/s<Vmin<Vmax<4m/s

这里0.25m/s、4m/s分别是煤巷工作面最低和最高风速要求。

经风速验算,以上风机选择符合风速要求。

第三节安全装备系列化

该地区安全装备系列化按一类要求

一、综合防尘

1、装药放炮使用水炮泥,放炮前后使用洒水降尘设施。

2、坚持使用湿式打眼。

3、巷道内使用一趟清水管,管路要平直,吊挂牢固,不准出现滴、跑、漏现象。

4、各转载点必须安设喷雾洒水装置,位置适当,雾化效果好,使用正常。

5、巷道内水幕不少于两道,第一道距离窝头20—50m,并随窝头的前进而前移,第二道距回风口30m,水幕要封闭全断面,雾化效果好,使用正常。

6、巷道冲尘:

巷道冲尘设专人,保证巷道内煤尘不得有厚度超过2mm,长度超过5m,每天冲尘三次。

7、个体防护:

工作人员必须配戴防护口罩。

8、隔爆水袋棚:

巷道内必须按规定设置水袋棚,做到数量符合规定,水量不少于200L/m2。

9、工作面掘进严格按三条线管理,则:

风管、水管,电话线。

二、安全装备

1、煤电钻必须使用综合保护装置,且灵敏可靠。

2、通风要做到双风机、双电源,做到“三专两闭锁”,三专指专用开关,专用线路和专用变压器,两闭锁指风电闭锁和瓦斯电闭锁,并能够自动倒台。

3、设瓦斯报警断电探头2个,探头报警浓度为1%,回风探头断电浓度为1%,窝头探头断电浓度1.5%,一个安设在距窝头5m范围内指定的位置,另一个安设在距回风10—15m范围内,探头吊挂位置在距顶不大于300㎜,距帮不小于200㎜,断电范围为回风口以里所有非本质安全性电器设备。

三、设备型号

风机:

FBDN07.1(2×45)Kw风机2台

断电仪:

ABD—21J型1部

四、维修制度

ABD—21J型自动断电仪由通风区负责调试和维修,其它设备由本单位机电人员负责定期维修,每班对所有机电设备必须全面检查,杜绝失爆品。

第四节瓦斯、煤尘管理及综合治理

一、瓦斯管理

1、加强通风管理,掘进中通风区根据掘进距离及贯通巷道及时调整通风系统,设置必要的通风设施,保证掘进头风量及回风,并设专职瓦斯检查员。

2、局扇使用“三专两闭锁”装置,将瓦斯浓度控制在1%以下,严禁瓦斯超限作业。

3、保护及使用好通风设施及瓦斯监测装置,出现故障必须及时维修。

4、若工作面瓦斯过大,仅靠局扇不能将瓦斯浓度控制在1%以下时,可采取限制掘进速度,减少循环进尺和循环次数。

二、煤尘管理

1、实行综合防尘,各转载点设喷雾装置,放炮前后洒水,坚持湿式打眼,使用水炮泥,两道水幕合理使用,定期冲洗巷道。

2、巷道内安装水袋棚,棚区长度大于20m,水量大于200L/m2。

3、巷道内禁止堆积浮煤、煤尘(厚度达到2mm,长度超过5m),凡发现浮煤要及时清理,煤尘要定期冲洗。

三、防火管理

1、掘进中要注意观察,发现高温点要立即处理,并向矿调度汇报。

2、加强机电管理及职工安全教育,消灭高温热源。

3、要定期冲洗巷道的煤尘,必要时采取注浆防火。

4、对邻近采空区或贯通巷道要加强观测,发现异常及时汇报处理。

 

第六部分劳动组织

第一节劳动组织及正规循环图表

一、作业形式:

采用“三八”工作制,即三班生产,每班工作八小时。

二、根据确定的作业形式,劳动组织确定如下表:

序号

工种

人数

工作指标

1

掘进工

14

保证本班生产进尺包括掘进、支护、运料等

2

机电工

2—5

负责本班机电运转

3

维修工

1—2

所有机电设备维修

4

班长

1

负责本班安全生产及工程质量

5

验收员

1

监督验收本班工程质量及生产任务

6

跟班队长

1

负责本班安全生产及工程质量

7

送馍工

1

负责本班人员班中餐

 

三、架U型钢棚正规循环图表(一个循环)

序号

工序

时间(min)

20406080100120140160

1

打探眼(2个)

15

2

准备接槽

15

3

打掏槽眼、加固棚

10

4

装药、放炮、通风

20

5

出煤、打顺帮眼

20

6

装药、放炮、通风

25

7

找顶、支护顶

15

8

洒水、出煤

20

9

架棚

20

 

第二节技术经济指标

技术经济指标如下表:

序号

项目

单位

数量

备注

1

直接工每班在册人数

20

2

出勤人数

16

3

出勤率

%

80

4

循环进度

m

0.7

架U型棚

5

直接工效

m/工

0.113

每月按28天进尺计算

6

每班循环个数

3

架U型棚

7

月进尺天数

d

28

每月按28天进尺计算

8

月循环次数

252

架U型棚

9

10

正规循环率

%

85

月进尺

m

150

架U型棚

11

炸药消耗

Kg/m

6

架U型棚

12

雷管消耗

个/m

25

架U型棚

第七部分安全技术措施

第一节一般要求

1、入井人员必须携带矿灯,穿戴整齐,佩戴完好自救器,井下不准修矿灯,不准打嗑睡。

2、乘罐时要服从指挥人员安排,排队入罐,罐内不得拥挤,不准打闹,锋利工具要带上保护套,人员上齐后放下挡罐帘,不得向井筒内乱扔东西。

3、严禁酒后入井,严禁携带易燃易爆物品入井,严禁穿化纤衣服入井。

4、井下行走要走人行道,行车时轨道不准有人,严禁在轨道休息,上、下山严禁手扶电缆。

5、乘坐猴车,精力要集中,严禁摆动车座,严禁携带超长、超高、超重物品乘车,若猴车掉道或有其它异常要立即下车,并严格按照乘坐猴车规定要求执行。

6、井下严禁扒、蹬、跳车,严禁蹬槽或坐皮带。

7、保护好通风设施,人、车通过风门时要随手关上,严禁同时开启两道风门,保护好瓦斯监测装置,严禁擅自调动、移动瓦斯监测仪器。

第二节顶板管理

1、每次进掘进头时,必须首先敲帮问顶,及时敲掉活矸活煤,施工时观察顶、帮,及时处理顶帮隐患。

2、掘进头严禁空顶作业,过断层或顶板破碎松软时,可打木穿钎控顶。

3、打顺帮眼时,两帮要预留300mm预留量,防止片帮、空帮。

4、坚持巷道维修制度,后路不合格的棚及时更换修整。

修棚时窝头严禁有人作业。

5、过断层或地质变化造成巷道超高时,架棚巷道要绞架接顶。

6、巷道拐弯开口要搞好成型,加强支护,空帮处必须背实,在开口位置空帮空顶处必须背实刹牢。

7、凡过断层或其它地质变化时,地测部门必须提前30m发出书面预报,以便施工单位采取切实可行的措施。

8、架棚巷道顶帮必须背实背牢,巷道压力大,原支架变形时,要套棚加强支护。

9、掘进放炮后,施工人员必须站在顶板完好的支架下用手镐配合尖钎进行刷顶,并打临时支护进行护顶。

10、拱梁两端与柱腿搭接吻合后,可先在两侧各上一卡缆,然后背紧帮顶,再用中腰线检查支架支护质量,合格后即可将卡缆上齐,卡缆拧紧扭矩达到200N·m。

11、U型钢搭接处严禁使用单卡缆。

12、因受地压影响,卡缆螺丝必须由专人负责,每小班进班后要对窝头20m内的支架进行检查紧固,梁柱搭接的卡子的扭矩必须达到200N·m。

对后路出现的失修棚子要及时进行整修,确保后路安全畅通。

第三节机电管理及运输管理

1、搞好机电设备的维修和保养,杜绝失爆品,设备完好率达到要求标准,严禁带病运转。

2、井下检修或搬运电器设备时,严禁带电作业。

不准随便停开风机,如停风,所有人员必须撤到新鲜风流中,并在巷道口拉警戒线站岗,恢复工作前必须先由瓦检查员检查瓦斯,只有在瓦斯不超限的情况下才可送风,后再送电,瓦斯超限时要按规定进行排放。

3、所有开关必须上架,各种手把、按钮灵敏可靠,禁止打过线强行生产。

4、各种线路必须按标准吊挂整齐,并定期检查,发现拖地、漏电等及时整改、修补。

5、各种运输机必须装备齐全,缺失刮板、螺丝及其它小件必须及时加齐。

机头、机尾压柱按要求打齐、打牢,掏煤坑必须按800×600×500mm标准常挖,防止拉回头煤。

6、各种运输机机头必须有声光齐全、灵敏可靠的操作信号。

7、运输线路斜坡轨道必须安设“一坡三挡”装置且灵活可靠,信号声光齐全,并正确使用。

轨道符合要求,要严格执行“行人不开车,开车不行人”制度。

8、运输绞车必须固定牢固,打好地锚或四压两戗。

绞车绳、钩头要定期检查,发现超过规定立即停止使用。

制动闸,磕头闸,一坡三挡等各种装置灵活有效,定期检查,确保提升安全。

9、绞车司机、信号工、把钩工必须持证上岗。

10、各种物料设备严禁用皮带、槽等运输,否则必须有专项措施。

11、平巷推车必须遵守《煤矿安全规程》中有关要求,先要疏散前方人员,推进过程中发出警号,矿车正前及两侧严禁有人,行车前先检查轨道及两帮管线和其它设施,消除障碍及隐患。

严禁放飞车,停车必须把矿车支掩好,大件物料盘车必须捆绑牢固。

12、人工运料要统一指挥,协调配合,捆绑牢固,做好自主保安,过皮带槽头要停止运转,必要时打好脚手架,确保运输安全。

13、安设必要的通讯电话,便于井上、下联系汇报。

14、斜坡轨道运输按下列措施执行:

斜坡轨道运输安全措施:

1)所有上岗人员必须听从负责人指挥。

2)绞车司机、信号工、把钩工、机电维修工、必须经过专业安全技术、岗位工种的培训,考试合格取得合格证的人员担任,持证上岗,并对工作认真负责。

3)维修工每天对开关、信号、红灯、绞车、钢丝绳、钩头、防跑车装置做认真检查,确认正常无误后,方准运行。

4)维修工检修或处理故障时,严格按照《煤矿安全规程》中的有关规定认真执行,严禁带电作业。

5)必须保证运输沿线轨道合格,在运输之前必须将所有隐患处理好后,才能进行开车。

6)绞车司机开车前必须检查绞车的安全可靠性,确保安全保护灵敏可靠,小绞车、稳车四压两戗及各部螺栓、销轴无松动、脱落情况,机座无开裂或明显变形,制动装置的操作机构灵敏可靠。

7)绞车司机必须严格遵守《操作规程》及《煤矿安全规程》的有关规定矿车掉道时,严禁用绞车硬拉、牵引复轨。

8)信号、把钩工必须由工作认真负责,有一定的信号、把钩工作实践经验,经过安全技术培训考试合格,并取得合格证的人员担任。

9)运输期间,必须保证轨道中的红灯、信号系统灵敏、完好、声齐全,严禁使用敲管子、喊口号等传递信号。

10)红灯必须正确使用,行车时开启,不行车时关闭。

11)上下山信号工必须按以下规定要求认真操作:

(1)在岗位上不准做与工作无关的事情,不得在联系工作中发送信号,必须精力集中,细心操作。

(2)收到的信号不明确时,不得发送开车信号,同时可用电话或回点的方式查明原因,并且废除本次信号,重新发送。

(3)发出信号后,发现矿

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