巷道施工课程设计.doc

江苏建筑职业技术学院 矿业工程学院 掘进工作面作业规程编制人: 编制日期： 2011年 12 月 12日 目 录第一章 工作面基本概况第一节 工程概况第二节 编写依据第三节 工作面上下左右四邻关系、采掘情况及影响第二章 地质情况第一节 煤层赋存特征第二节 地质构造情况第三节 预测或实测瓦斯、火、煤层情况第四节 水文地质情况第三章 巷道布置情况第一节 巷道简述第二节 巷道中腰线布置第四章 巷道支护第一节 支护设计第二节 临时支护方式第三节 永久支护第五章 掘支施工方式第一节 工艺流程第二节 设备及工具配备第三节 掘进作业方式第四节 管线与轨道铺设第五节 运输方式第六章 辅助生产系统第一节 一通三防系统第二节 辅助运输系统第三节 供电系统第四节 压风系统第五节 排水系统第六节 通讯、照明、信号系统第七章 安全质量管理第一节 工程质量验收要求第二节 文明生产管理要求第三节 机电设备管理要求第四节 电缆敷设标准第八章 劳动组织图表及施工循环作业图表第九章 安全技术措施第一节 顶板管理安全技术措施第二节 炮掘作业安全技术措施第三节 机电检修、机电设备安全防护技术措施第四节 矿井其他自然灾害预防措施第五节 矿压监测安全技术措施第六节 其他安全技术措施第十章 工作面避灾路线第一章 工作面基本概况第一节 工程概况一、措施名称: 掘进工作面安全作业规程。二、巷道位置：主副井短路贯通联络巷位于主井井下临时车场西边、方位270°。三、巷道用途: 人员通行，辅助运输及通风。四、巷道设计长度: 巷道设计掘进长度50m。 第二节 编写依据一、中煤伊化矿业有限公司母杜柴登矿井矿建施工合同二、母杜柴登矿主井筒地质检查孔及地质报告-陕西煤田地质局185队三、矿山井巷工程施工及验收规范四、煤矿井巷工程质量检验评定标准五、煤矿安全规程2010版六、煤矿建设安全规定97版七、建井手册煤炭工业出版社崔云龙八、锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001中国计划出版社九、煤矿防治水规定2009版十、母杜柴登矿井底车场平、断面图S1496-121中煤西安设计工程有限责任公司第三节 工作面上下左右四邻关系、采掘情况及影响主副井短路贯通联络巷开口在辅助运输煤门西侧，联络巷西侧与2-2煤辅助运输斜巷连接。2-2煤辅助运输斜巷现由四十九处施工，其它方位无施工项目， 第二章 地质情况第一节 煤层赋存特征主副井短路贯通联络巷主要为半煤岩巷，沿3-1煤层地板粉砂岩掘进，煤层的平均厚度为4.5m，该煤层结构简单，一般不含夹矸或局部含1层夹矸。煤层层位稳定，厚度变化不大。31煤层黑色沥青光泽、阶梯状断口，块状构造，倾向NW330°，倾角2°，原煤灰分3.9917.13%，平均6.99%，浮煤灰分2.256.65%，平均3.93%。3-1煤层为对比可靠、全区可采的稳定煤层。煤层顶板岩性以粉砂岩及砂质泥岩为主，直接顶为3.6m厚浅灰色粉砂岩，泥质胶结，岩体较完整，弱含水。老顶为14.8m厚浅灰色细粒砂岩，夹粉砂岩薄层，波状交错层理，有垂直裂隙发育，含水。煤层底板为8.9m厚浅灰色粉砂岩，泥质胶结，岩体较完整，弱含水。第二节 地质构造情况1、根据现有地质资料，主副井短路贯通联络巷构造形态为一向北西倾斜的单斜构造，地层倾角小于2°。区内断层不发育，亦无岩浆岩侵入体，故井田地质构造简单。2、主要含水层为3-1煤层老顶细粒砂岩裂隙承压含水层，掘进过程中，工作面顶板会出现淋水。第三节 预测或实测瓦斯、火、煤层情况1、据钻孔瓦斯测定成果，煤层甲烷含量在0.000.22ml/g燃之间。自然瓦斯成分中甲烷含量在0.0020.03%之间，瓦斯分带为二氧化碳氮气带及氮气沼气带；根据主井马头门揭露煤层，瓦斯绝对涌出量为0.17m³/min。2、煤层的挥发分产率较高，一般在3040%，属易爆炸煤层。煤吸氧量在0.470.97cm3/g，煤的自燃等级为级，自燃倾向性为容易自燃自燃。3、最大地温梯度为2.9/100m，最小地温梯度为1.6/100m，平均2.2/100m，基本属于地温正常区。第四节 水文地质情况根据临时车场实际施工资料，巷道掘进中出水以3-1煤层顶板淋为主，预计水量5m3/h。第三章 巷道布置情况第一节 巷道简述主副井短路贯通联络巷设计掘进长度50m。在辅助运输煤门西侧开口，巷道开口中距1#交岔点开口12.986m。主副井短路联络巷断面为半圆拱形，掘宽5300mm，掘高3850mm ,S(掘)=28.411。净宽5000mm，净高3700mm，S(净)= 25.625；巷道方位角为270°，向西以3坡度下降；水沟布置在巷道南侧，净宽500mm, 净高400mm,向西以3坡度升高。附：主副井短路贯通联络巷断面图第二节 巷道中腰线布置施工中由工程科提供中、腰线，我队严格按所提供的中、腰线掘进施工。第四章 巷道支护第一节 支护设计主副井短路贯通联络巷设计采用锚网索喷支护，喷浆强度C25，设计厚度为150mm。喷射混凝土添加BR2型防水剂及喷浆专用粉，加入量为按照实验室配合比进行掺加，抗渗等级不小于S8；锚杆采用20×2000mm的级螺纹钢筋，托板为150×150×10mm的Q235钢。间排距为600×600mm，三花布置；钢筋网采用直径为6mm的Q235钢筋，网格为100×100mm；锚索采用18.9mm的8300mm钢绞线，托板为300×300×20mm的Q235钢。间排距为1600×1600mm，每排布置3根，矩形布置。第二节 临时支护方式一、临时支护的形式规格（一）由于巷道断面较大，并每次设计进尺2m。所以每次放炮完毕后要及时进行敲帮问顶工作，并采取打点柱的方式进行临时支护。每次临时支护采用四根金属液压单体支柱进行支护。（二）点柱上要带帽（帽规格为500×200×50mm的优质木料），并用小木刹垫实；点柱下面要要打在实底上，无法打在实底上的要垫木板或枕木，点柱要垂直。打点柱要在每次放炮后锚网喷支护前进行。（三）点柱要布置均匀，间排距为1880×700mm。二、临时支护的架设方法(一)敲帮问顶：放炮45分钟后，在专人监护下，由班组长站在支护完好，退路畅通的安全地点利用专用工具由外向里进行敲帮问顶，找掉帮顶的活矸、危矸。(二)点柱的架设：敲帮问顶无问题后，工作人员将事先准备好的液压支柱搬运至迎头，按点柱布置图打好点柱基坑，连接好水带。在点柱顶部铺好网片、戴好点柱帽后进行压力水注入。(三)要严格按照点柱布置示意图由外向里依次进行点柱的架设。第三节 永久支护1、锚网支护：锚杆采用20mm×2000mm树脂锚杆，托板采用150×150×10mm碟型托板，螺帽采用22mm加厚螺帽，采用两支Z2360中速药卷和一支K2335快速药卷锚固，锚杆抗拔力为70KN，扭矩力不小于150N.m,锚杆间排距为600×600mm，三花布置，锚杆外漏长度为80mm，全断面锚网支护；网片采用6mm盘圆金属网，网格为100×100mm，网幅为2000×1000mm，网片连接处每300mm采用18号铁丝双道绑扎连接，全断面铺网。2、锚索支护：为加强顶板支护，采用18.9mm的8300mm钢绞线，长度为8.3m，锚深为8m，采用一支K2335快速药卷和两支Z2360中速药卷锚固。托板采用Q235钢，规格为300×300×20mm，配套锁具紧固锚索，间排距为1600mm×1600mm，每排布置三根。与锚杆错开矩形布置，锚索预紧力不低于130KN。3、喷砼支护； 采用C25砼进行全断面喷浆支护，喷厚为150mm，水泥采用蒙西P042.5袋装普硅水泥，采用黄河中粗粒黄砂做细骨料，510mm包头碎石做粗骨料，配合比水泥：黄砂：碎石=1：1.69：1.69，喷射混凝土添加BR2型防水剂及喷浆专用粉，加入量分别是水泥用量的10和1.5。抗渗等级不小于S8。实际施工中以实验室出具的配比单为准。施工采用自动拌料系统计量搅拌。4、支护质量标准：（1）、锚杆：使用锚杆应垂直于巷道轮廓线或主要层节理面，其最大误差不大于15°；锚杆托盘紧贴岩面，锚杆间排距800×800mm，三花布置，允许最大误差±100mm，最前一排距迎头距离不得大于800mm。锚固深度不小于2300mm，外露50mm，锚杆抗拔力为80KN，扭矩力不小于150N.m。（2）、挂网：挂网必须圆滑与巷道轮廓线基本相同，网与网必须采用18#铁丝双丝双扣，孔孔相联，连接率不小于85%。（3）、初喷砼支护：喷砼前必须先用压风和压力水将受喷面冲洗干净，然后再喷射砼。要求喷射砼时无干料，无流淌砼。表面平、整、圆滑，强度符合设计要求，喷射砼厚度初喷不小于50mm。永久支护厚度不小于120mm。表面平整度应不大于100mm，深度符合要求。（4）、锚索：使用锚索应垂直于巷道轮廓线或主要层节理面，其最大误差不大于15°；锚索托盘紧贴岩面，间排距1600×1600mm，矩形布置，允许最大误差±100mm，最后一排距迎头距离不得超过1600mm。锚固深度不小于8000mm，锚索预紧力不低于130KN。附：主副井短路贯通联络巷支护断面图第五章 掘支施工方式第一节 工艺流程一、施工工艺流程安全检查- 打炮眼-装药-放炮-拱部支护-出矸-帮部支护-下一循环1、打眼：按照炮眼布置图规定眼数、眼深和角度进行，采用YTP-26型风锤，配22×2400mm中空六角钢钻杆，42mm“一”字型钻头，采用定人、定机、定位、分片、分区的方式进行打眼，钻眼深度为掏槽眼2.4m，周边眼和辅助眼2.2m2、装药：按照爆破说明书规定药量、雷管段数进行装药。炸药选用高威力乳化炸药，药卷规格为32mm×200mm，每卷重200g；雷管选用3m脚线毫秒延期电雷管，最后一段延期时间不超过130ms；装药方式选用正向连续装药；最后用水炮泥、炮土进行封口，封泥长度要大于600mm。打眼装药过程中，运料工及时进行备料，以备齐本循环所需材料。3、连线放炮：连线采用大串联方式，连线要细心，各接头要擦净接牢，不得漏联、错联。放炮母线和雷管脚线接头必须扭紧吊挂，不得同岩体、导电体相接触，严禁放炮母线同工作面供电线路布置在同一帮；连线完毕后，所有工作人员要全部撤出警戒线以外的安全地点；确定人员全部撤离后，采用FMB200型发爆器全断面一次起爆。爆破过程中严格执行“一炮三检”制度和“四人连锁放炮”制度。放炮后放炮母线两端必须扭结成短路。4、临时支护：班长、安全员、瓦检员炮后全面检查工作面支护、瓦斯等情况，在确认无问题后按规定架设临时支护。5、锚网索喷支护每次放炮后利用矸石堆打设顶板锚杆和巷帮顶角锚杆，打顶锚杆先打设中部顶锚杆联好顶网，再依次向两帮打设，帮顶锚杆可平行作业。两帮锚杆在出矸完毕后进行。锚网支护完毕，由掘进班进行巷道初喷，支护班进行巷道成巷施工。6、验收员验收合格后进入下一个循环。附主副井短路贯通联络巷爆破图表二、锚杆（索）施工工艺1、锚杆施工工艺顶部及肩窝处采用MQT-120/2.7-C型号锚索锚杆机，B19×1.0型可连接钢钻杆和28mmY字型钻头进行锚杆孔施工。帮部采用YTP-26型气腿式凿岩机、B22×2000mm中空六角刚钻杆和28mm一字型钻头进行锚杆孔施工，锚杆孔深度为1950mm；锚杆搅拌采用风动搅拌器进行搅拌，应缓慢推进锚杆杆体，搅拌时间不低于30秒，搅拌完毕1min后临时紧固，3min后进行紧固至70KN。（1）、把风、水管路理顺，运至工作面，抬进钻机、钻杆等，将风、水管路分别用安全夹、销与钻机联接牢固，打开风、水阀门，进行试运转。（2）、操作者分腿站立，双手紧握操作手把，身体保持平衡。（3）、扶钻人一手握住钻机扶手，一手将一短钻杆插入钻机连接套内向操作者发出开钻信号。（4）、操作者缓送气腿阀门、使气腿慢慢升起，对准眼位顶紧。点动钻机，待眼位固定钻进一定深度时，开水，扶钻人退到操作者身后侧监护。（5）、当钻进约50mm深度时，全速钻进。钻孔够深后钻机要反复升落23次，以防孔内碎渣堵孔卡钻。（6）、扶钻人待钻机停止运转后，下落钻机，拨出短钻杆，换上长钻杆。打至设计深度。钻头钻到预定孔深后下缩锚杆机，同时采用压风清孔，清除岩粉和泥浆。（7）人工用锚杆杆体将树脂药卷送入眼底，锚杆杆体套上托板和调心球垫，上好螺母。（8）、把搅拌器尾端与钻机连接好，缓开气腿阀门，将树脂药卷顶至孔底，开机搅拌，边搅边推直到锚杆顶端推到眼底时，全速搅拌不少于30秒。（9）、在扶钻人帮助下落下钻机，卸下搅拌器，换上紧固器，待1min初凝后，使化学药剂与孔壁和杆体胶结凝固成一体。卸下搅拌器，等待锚固剂凝固不低于3Min，使用扳手将螺母旋紧，托板紧贴岩面，锚杆外露050mm，锚固力大于80KN，扭矩大于150N.M。（10）循环作业安装完顶锚杆。3、锚索施工工艺采用MQT-120/2.7-C型号锚索锚杆机，B19×1.0型可连接钢钻杆和32mmY字型钻头进行锚索孔施工，锚索孔深度为8m。锚索搅拌采用锚索机带动钢绞线进行搅拌、安装托板、初次紧固、30min后进行锚索再次紧固至设计值。（1）根据作业规程标定锚索眼位。（2）按顶锚杆施工工艺打设锚索眼。（3）每根钻杆打完后，落下钻机先关风，后关水，拨下钻杆，再续接一根，待扶钻工撤离后，继续升钻打眼至规定深度，溢水清孔。（4）从下往上依次卸下钻杆，把钻杆放在规定地点。（5）按作业规程规定的树脂药卷规格、数量、顺序，用锚索锚固头轻轻将药卷送入孔底。（6）按顶锚杆施工工艺搅拌锚索。（7）卸下搅拌器。（8）用锚索张拉器将锚索紧固到设计值。4、金属网片施工工艺 金属网采用网片采用6mm盘圆金属网，网格为100×100mm，网幅为2000×1000mm，全断面铺网并采用18号铁丝捆绑。采用锚杆锚固固定。5、喷浆施工工艺喷浆施工采用Z-喷浆机，喷浆机放置耙矸机后10m20m内，喷浆熟料由底卸式灰罐下放工作面，喷浆机接长管路至工作面喷浆施工。喷浆水源由原有井筒内供水供给，在井下设置降压水阀，控制压力水的流量，水源由地面水源提供，采用2寸高压胶质管路与喷浆喷头连接，作为喷浆水源。喷浆料由地面搅拌机拌生料，经由井筒施工砼运输跑车卸至底卸式灰桶，由灰桶提升下放到工作面；防水剂及喷浆专用粉采用吊桶下放。先将喷浆材料运输至迎头工作面，连接供水管路、喷浆管路，接通喷浆机、供水水泵电源，然后进行喷浆作业，首先供水将工作面用水冲洗干净煤尘，然后采用人工铁锨上料，同时人工按照水泥用量810%加入BR-2防水剂、1.5%加入喷浆专用粉。喷头距工作面控制在1.01.5m，调整喷射压力和水压，保证喷射压力控制在0.40.6MPa，水压控制在0.10.2MPa，喷头呈螺旋形运动，保证喷浆厚度并覆盖金属网。初喷厚度要求为50mm，覆盖锚网并紧跟工作面；复喷及成巷喷浆要求挂线施工，成巷要紧跟耙矸机后。三、巷道开口处施工(1)开掘前，要先将开掘处的巷帮锚杆松开，将网片等支护材料拆除。(2)巷道开口前5m范围内要严格执行“浅打眼、少装药、放小炮”原则。(3)马头门东西两侧巷道开口掘进采用人工攉矸掘进，巷道开口掘进5m后在马头门内安装耙矸机，出矸通过矿车及井下临时翻矸台进行。(4)在开口施工前要在开口处（交叉点处）提前进行锚索排距加密，间排距采取1600X800mm。(5)开口炮掘三个循环内，每次跑后要有专人对交叉点处锚杆、锚索进行检查，发现松动要及时处理。四、贯通前20m内施工1、工程科测量人员精确测量施工进尺，在距贯通点20m时，必须及时书面报告相关部门及单位。继续掘进后，每小班向调度室、安监站、调度室汇报进尺、贯通剩余工作量。由测量人员在调度室每小班填画贯通进尺图在距贯通剩5m、2m时分别写出贯通通知书报项目部及建设单位相关部门，经建设单位安监部批准后，方可才能向前掘进进行贯通。2、距贯通点20m位置开始，我队放炮前派专人到副井去设警戒，并提前一小时向调度室汇报，待所有施工人员撤至安全地点后，由调度室通知后，我队方可放炮。3、贯通20m段掘进放炮坚持放小炮，多打眼少装药，顶部周边眼预留光爆层，以减少爆破时对围岩的震动破坏。掘进时，严禁出现迎头面掉斜打眼必须做到眼底落在同一面上，防止因出现贯通时两侧不能同时贯通影响通风断面，造成风流受阻现象。耙矸机后应准备2根单体液压支柱。4、每次放炮前，只有确认掘进工作面、回风流瓦斯都在0.75%以下时，掘进工作面方可爆破，否则严禁放炮，并对瓦斯超限进行处理，直至瓦斯浓度不超限。5、在距贯通点10m，每小班每循环掘进打眼前必须打探眼，探眼分别布置在巷道两帮及巷中，距顶板1.5米左右，探眼钻孔深3m，计3个。 6、贯通时最后一炮，多打眼只在掏槽眼装药。巷道其余部分在炮后用风镐刷除。7、贯通时工程、安监、通风、调度人员必须现场跟班，协调安排处理贯通事宜。 8、贯通后，应积极进行扫尾工作，将巷道内矸石出净，锚网喷工作施工完毕，所有巷道达到成巷标准。第二节 设备及工具配备所需设备主要有喷浆机、耙矸机、风锤、风镐、单体液压支柱支柱、锚索钻机、控制开关、综保、局部通风机、除尘风机、瓦斯传感器、风电闭锁装置、瓦斯电闭锁、电话、投光灯、手镐、手锤、撬棍、铁锹等，名称、型号规格、数量如下表：设备及工具配备表：序号设备、工具名称规格型号单位数量备注一施工设备1喷浆机Z-型台12耙矸机P90B台13风锤YTP-26台8两台备用4风镐G10台25锚杆钻机MQT120台2二供电设备1控制开关QBZ83120台32馈电开关QBZ-120QBZ83-80台13综保KZXB-4台1三通风设备1瓦斯传感器KG3019台1四其它设备1单体液压支柱根42铁锹把153手镐把44手锤把35撬棍根2第三节 掘进作业方式采用全断面起爆，分别按照炮眼布置图打设掏槽眼、辅助眼、周边眼、顶眼、底眼等。掏槽眼深2.4m其余眼深2.2m，设计每炮进尺2m。周边眼隔眼装药，炮后安全检查合格后用风镐将断面尺寸不合格的地方刷至设计尺寸。炸药选用高威力乳化炸药，药卷规格为32mm×180mm，每卷重200g；雷管选用3m脚线毫秒延期电雷管，最后一段延期时间不超过130ms；连线方式为大串联；采用FMB200型发爆器全断面一次起爆。装药、封孔材料及方式：装药方式选用正向连续装药；炮眼封孔采用水泡泥加粘土炮泥封堵，粘土炮泥封堵长度不得小于0.6m。炮掘工作面采用三班作业，八小时工作制，现场交接班，采用光面爆破法施工。