-848m水平西翼2#轨道石门施工安全技术措施
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一、工程概况
-848m水平西翼2#轨道石门设计全长256.5米,施工范围为重车线GD55点前10m至-848m西翼轨道大巷GD72点前82m。该巷道自重车线由南向北按3.18‰上坡施工,自重车线施工方位角为3360,预计施工50.5m将自巷底揭露F32正断层,施工86m将自巷底揭露11-2煤,过F32断层及揭11-2煤安全技术措施另行编制。
巷道支护形式:采用锚网索喷支护后再架棚+喷浆支护,架棚施工滞后迎头50米。锚网索喷断面:净宽3净高=580034800mm,S掘=26.2㎡,S净=24.2㎡,架棚支护断面:净宽3净高=520034500mm。为确保巷道施工的安全和质量,特编制本措施以指导施工。 二、地质概况
掘进区段预计巷道揭露岩性主要为砂质泥岩、中细砂岩、煤线、11-3和11-2煤等,岩(煤)层产状约150~170°∠4~8°。详细情况见《-848m西翼2#轨道石门掘进地质说明书》 三、 施工方法 1、施工前的准备:
将风水管路接至施工迎头,工器具、支护用料等准备齐全。。
2、施工方法:采用钻爆法施工:YT-28型风锤打眼,使用煤矿许用三级水胶炸药,1~5段毫秒延期电雷管,FD-200型隔爆电容式放爆器起爆,正向装药。一次打眼,一次爆破,采用PB-90耙矸机出货,矿车运输。
3、拨门位置:从-848m水平副井重车线GD55点前10m位置拨门。 4、过断层、揭煤、过巷及贯通措施另编。 四、 支护方式及参数
1、支护类型:锚网索喷+架棚、喷浆支护。 2、支护材料及规格参数:
锚网索喷支护 :锚杆采用Ф2232500mm高强锚杆,每孔2支Z2360(Z2860)型中速树脂锚固剂;锚杆间排距为8003800㎜。外形标准为:塑料垫片严重变形或挤出。钢筋(菱形)网为φ6.5317003900mm。喷砼厚度100mm,初喷30~50mm,终喷至设计厚度。锚索规格Φ22mm37300mm(含锁具),每孔4支Z2360型中速树脂锚固剂,配3003300316mm和1603100314mm的锚索垫板及300mm长的16#槽钢;锚索间排距:160032400mm,每排三根。
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架棚支护:采用36U型钢棚,棚距600㎜,钢筋网(φ103φ6.5,7803530mm)的钢筋笆片腰帮背顶。每棚10#槽钢拉条4根,肩胛拉条位置为在限位块上面200mm处一上一下布置,帮部拉条位置为腰线下200mm处一上一下布置,36U卡缆4副。每棚施工固棚锚杆2组,施工位置在两帮部距底板350mm处,每组采用Ф2232500mm高强锚杆2根,每孔2支Z2860型中速树脂锚固剂,36U卡缆下盖1个,最后喷浆封闭,喷厚70mm。 3、临时支护
锚网索喷临时支护:采用三根轻型液压单体配长3宽3厚=8003200370mm的木板打在顶板下作为临时支护,锚网索喷支护巷道每循环进尺为1.6m,最大控顶距1.8m。
架棚临时支护必须采用前探梁作为临时支护,前探梁为两根4米长的11#矿工钢(临时支护平、剖面图附后),并用专用挂钩与棚子进行固定,每根前探梁用挂钩3个。 五、施工工艺 1、施工机具
(1)锚杆、锚索眼用气动式单腿锚杆机配Ф28mm钻头施工。 (2)锚杆预应力由锚杆钻机、预应力扳手进行。 (3)锚索安装及张拉用风动张拉仪进行。 (4)架棚卡缆螺栓用风炮紧固。 2、施工工序
(1)锚网喷:交接班、安全检查→延设中腰线→画轮廓线点眼位→打上部炮眼→倒(出)矸→迎脸安全防护→找帮、初喷、帮部锚网支护→打下部炮眼→扫全茬眼、装药、联线→爆破、稀释炮烟、验炮→敲帮问顶→临时支护→校核断面尺寸→初喷→拱部锚网支护。 (2)架棚(套棚):交接班、安全检查→搭设工作平台→挂设前探梁→架棚梁、腰背、上拉条→校核断面尺寸→挖腿窝、栽棚腿、腰背→打固棚锚杆、上拉条。 3、施工工艺 (1)锚杆施工工艺
①打锚杆:锚杆眼必须按设计规定的角度和间排距布置,方向要垂直围岩表面,不得打穿皮眼,不得沿层面或裂隙缝打眼。钻眼时应按事先确定的眼位标志处钻进。钻完后应将眼内的岩粉和积水用压风吹(掏)净。锚杆安装要做到“三径”匹配。树脂锚固剂搅拌充分,锚固力达到设计要求。
②锚杆安装:顶部采用锚杆机打眼,钻头直径28mm,眼深2450mm,每孔装2支Z2360树脂锚固剂;帮部采用风锤打顶部锚杆眼,钻头Ф32mm,每眼装2支Z2860树脂锚固剂。锚杆
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眼打好后,用组装好的锚杆将锚固剂推到眼底,用搅拌接头将锚杆机与锚杆螺母连接,升起锚杆机边推进边搅拌,当锚杆端头抵到眼底、锚杆托盘接触岩面时,停止推进、快速搅拌30秒后停机,等待1分钟后再次启动锚杆机顶掉螺母堵片,托盘快速压紧岩面,塑料垫片严重变形或挤出,锚杆螺母扭矩不小于120N2m 。 (2)锚索施工工艺
使用锚杆钻机钻眼,眼打好后,用钻杆冲洗眼孔安装锚索,内置4卷Z2360树脂锚固剂,用锚索将其轻推至眼底,锚索下端装上专用搅拌驱动器,插入锚索机上,开始搅拌药卷,搅拌时要快转慢进,搅拌时间为30~40秒,搅拌到位后凝固3分钟后退去锚头,30分钟后安装压板及索具,使用张拉机具将锚索上紧。上锚具时,不少于两人将张拉千斤顶套在锚索上并用手托稳,卸下张拉千斤顶注意用手接住,避免坠落。打眼期间,人员不得抓在伸缩油缸上。 (3)架棚施工工艺
锚网索喷施工完成后,进行架棚施工。架棚时,上棚梁并校正好架棚尺寸,用笆片背严顶板;顶部接实后,按照中线栽棚腿、腰帮、上拉条,使用钢筋网背帮,用矸石充填,将U型棚卡缆螺栓及拉条螺栓拧紧。
巷道在掘进过程中,如果岩性破碎严重或过断层及揭煤时,巷道支护形式要及时由锚网索喷支护改为架棚+锚索直接支护。架棚具体施工要求如下:
①架棚施工工序:交接班、安全检查→打上部眼→倒(出)矸→栽棚腿、腰背→打下部眼→扫全茬眼、装药、联线→爆破→稀释炮烟、验炮→敲帮问顶→临时支护→架棚梁、腰背→清理。
②架棚时,严禁空帮、空顶、空肩窝,空处必须用矸石或半圆木接实,接顶必须接到实顶,直接架棚时锚索间排距为160031800mm 。
③顶板破碎时,必须使用撞楔加强支护。撞楔规格:Φ2532500mm的钢管制作。施工要求:撞楔打在第一、第二棚之间,打入迎头第1棚前不得小于1米,外露不得少于200mm。
④前探梁尾端割孔,用8#铁丝与棚梁固定,防止下滑。每根前探梁配3个用Ф25mm圆钢加工的挂钩,生根点间距1.2m,并用木楔打紧。前探梁前移过程中,前方严禁有人。
⑤栽棚腿时,找顶后,在迎头退后一棚的棚档内(靠近肩窝处)施工超前锚杆并挂网作为临时支护,同时安专人监护。帮部实行全封闭管理,不得在直接裸露的煤、岩体下作业,自肩窝处开始直到帮部,每帮使用2根Ф2232200mm圆钢,撞楔后用17003900mm网片铺设,上端用12#铁丝与金属笆片连接一起,绑扎必须牢固。
⑥若岩性较差迎脸需打护脸锚网,护脸锚杆采用Ф1631600mm,间距为100031000mm,
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网片(9003175036.5mm)不少于3片。护棚锚杆打在底板向上350mm及两肩窝处。
⑦为防止放炮时崩棚,架棚时每棚增加撑子三道,并及时拧紧卡缆螺母,并每隔5棚在肩胛处打固棚锚杆2组,锚杆采用Ф2232500mm高强锚杆,每根配Z2360锚固剂2支。
⑧施工中搭设工作平台时,采用Ф15.5mm钢丝绳插接的绳鼻子挂在U型棚与拉条连接处,共4个悬吊点,用2寸带法兰盘钢管穿过绳鼻子,并在两帮处生根牢固,其上铺设70mm厚的大板,平台宽度不少1米,工作平台应牢固可靠,脚手架上有人作业时,下方不得有人。大板与梯子、钢管搭接后,大板露出钢管长度不小于300mm。大板与钢管、大板与大板之间,用8#铁丝绑扎牢固。平台一侧设置梯子,方便人员上下,平台高于2米,人员必须佩戴保险带并要生根牢固。 六、 掘进方式及生产系统 1、掘进方式:采用钻爆法掘进。 2、生产系统
(1)出货路线:工作面→副井重车线→副井→地面
(2)进料路线:地面→副井→副井重车线→十三号交岔点→工作面 (3)供电系统见附图
(4)供水系统:地面→风井→风井井底车场→风~副西联巷→九号交岔点→十二号交岔点→十三号交岔点→工作面
(5)压风系统:地面压风机房→风井→风井井底车场→风~副西联巷→九号交岔点→十二号交岔点→十三号交岔点→工作面 (6)通风系统
新风:局扇、风筒(安设在副井重车线内)→副井重车线→十三号交岔点→迎头 回风:①迎头→十三号交岔点→十二号交岔点→九号交岔点→总回风联巷→-842m西翼2#回风上山→西翼总回风联巷→-842m西翼1#回风上山→风井井底车场北绕道→风井→地面。 局扇选型 1)风量计算 ①按人数计算:
Q=4N=4330=120(m3/min)
式中 N:工作面同时工作最多人数,取30人。 ②按工作面瓦斯绝对涌出量计算:
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Q=100qk/C=10031.031.5÷0.8=187.5m3/min
式中:q----最大瓦斯绝对涌出量; 取1.0m3/min
k---- 瓦斯绝对不均衡系数; 取1.5 C---- 回风瓦斯控制浓度 取0.8
③ 按一次爆破最大使用炸药量计算: Q掘 =(7.8/ t)(A2L22S2/P2)1/3
=(7.8/15) [55.863 1002 324.22/1.02]1/3 =358m3/min
A — 一次爆破的炸药消耗量,取55.86Kg; L —炮烟稀释安全长度,取100m; S — 掘进巷道的净断面积,取24.2m2;
P — 风筒进出风量比,即局扇风量与风筒末端风量之比; P = 1/(1- 1.3% 3200/100)=1.0; t — 放炮后通风时间,取15min; ④风速验算:
按最低风速进行验算:Q 掘≥153S掘=15326.2=393m3/min S掘——掘进工作面的最大断面积:26.2m; 按最高风速进行验算:Q 掘≤2403S掘=240322=5808m3/min
S掘——掘进工作面的最小断面积:24.2m2;
根据配风量取大原则,选择358m3/min为施工所需风量能满足施工要求。已知2330KW对旋局部通风机正常供风量为260~630m3/min 。因此局部通风机向迎头进行压入式供风可满足风量计算要求。另设1台2330KW局扇备用,备用局扇处于热备状态,运转局扇和备用局扇用三通连接。 七、质量技术要求
1、施工时严格按测量部门给定的中、腰线施工。
2、巷道净宽分中允许偏差:净宽0~+100㎜,净高允许偏差:0~+100㎜。 3、锚网质量技术要求
(1)锚杆间排距8003800mm,允许误差±100㎜,锚杆外露长度15-50㎜。 (2)锚杆施工角度不小于75o,锚杆垫板要紧帖岩面,不得打穿皮眼或沿顺层面、裂隙打眼,打完眼后应将眼内的岩粉和积水吹净。 (3)锚杆眼应做到当班眼当班锚,打一个,锚一个。
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