一、地质基本情况(一)概述1.煤层顶底板岩石性质(1)煤层顶板直接顶:K2灰岩,厚10.72m,深灰色石灰岩,厚层状,含燧石结核及动物化石。
老顶:K3灰岩,厚5.24m,粉砂岩、细粒砂岩,顶部夹13#煤层。
(2)煤层底板:直接底:泥岩,厚0.6m,黑色,中部夹16#煤层。
老底:K1灰岩,厚1.26m,粉砂岩。
2.巷道顶底板岩石性质巷道顶板为直接顶K2灰岩,厚10.72m, 深灰色石灰岩,厚层状,含燧石结核及动物化石。
巷道底板为直接底:泥岩,厚0.6m,黑色,中部夹16#煤层。
3.水文地质情况及涌水量本工作面水文地质条件比较复杂,主要充水性因素有:(1)上覆灰岩、砂岩裂隙含水层水及基岩风化带裂隙水;(2)附近老窑积水;(3)大气降水。
工作面顶板为砂岩含水层,裂隙发育,3#、9#、15#煤层导水裂隙带局部可以沟通上部砂岩裂隙、灰岩岩溶裂隙灯含水层水及采空区积水,巷道掘进时砂岩含水会沿裂隙下渗至工作面。
副立井井筒西南侧采空积水区对井底车场进车方向施工将造成一定的影响,在掘进期间、加强探放水管理,保证有掘必探,保证排水管路通畅,排水能力达到设计要求。
预计最大涌水量:30m3/h,正常涌水量:20m3/h。
4.煤层瓦斯、煤尘情况(1)工作面原始瓦斯含量:根据《岳圣山煤业矿井瓦斯涌出量预测报告》井底车场掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量为0.57m³/min~0.65m³/min,15#煤最大瓦斯含量6.0m³/t。
(2)无煤尘爆炸危险,Ⅰ类容易自然煤层。
5.巷道预计穿越的煤层性质井底车场沿15#煤掘进,15#煤,煤层总厚度2.6m,煤层倾角20,黑色,条带状结构,似金属光泽,煤中有薄层夹矸。
6.地质构造情况(1)本工作面主要由一个向斜控制,向斜轴部距切眼121-242m左右,背斜轴部距切眼754-1010m左右,倾向270°,倾角2°,对巷道掘进影响较小。
7.其它地质情况(1)地温:20 C--40 C。
(2)地压:井底车场掘进工作面地压正常,不存在热害、冲击地压危害。
(3)盖山厚度:井底车场:137m-122m附:《地质综合柱状图》(二)编写依据本作业规程的编写依据是:(1)山西晋煤集团泽州天安岳圣山煤业有限公司施工设计图纸《井底车场布置图》S1312-124-01、S1312-124-02、S1312-124-03、S1312-124-04;(2)《煤矿井巷工程施工规范》GB50511-2010;(3)《煤矿井巷工程质量验收规范》GB50213-2010;(4)《煤矿井巷工程质量检验评定标准》(MT5009-94);(5)《生产矿井质量标准化标准》;(6)《煤矿安全规程》[2011版];(7)《钢筋混凝土工程施工质量验收规范》(GB50204-2010);(8)《建设工程监理规范》(GB50319-2010);(9)国家、省市和行业相关法律、法规、规范要求;(10)岳圣山煤业有限公司二期矿建工程招标文件。
(11)岳圣山煤业有限公司《井底车场巷道掘进地质说明书》。
二、巷道布置及技术特征(一)巷道布置1.巷道名称:本《作业规程》适用的巷道为井底车场,含1#交岔点、2#交岔点。
2.巷道用途及附近巷道之间的关系:井底车场位于副立井井底,东西两翼环形布置,是连接副立井井筒提升与大巷运输的枢纽,担负矿井煤、矸石、物料、人员的转运任务,并为矿井的排水、通风、动力供应、通讯和调度服务,对保证矿井正常和安全生产起着重要作用。
3.设计长度:井底车场设计长度360.185m沿+673水平布置,其中双轨道矩形巷道2处、曲线巷道4处,重车线95.751m-145.751m和空车线80.728m-122.734m共92.102m,单轨道巷道268.083m,其中锚网索喷矩形断面252.583m,直墙半圆拱砼浇断面15.5m。
4.剩余工程预计开竣工时间:预计4个月(2014.3.10——2014.7.10)。
(二)巷道技术特征1.巷道技术特征:井底车场1’-1’巷道技术特征表顶锚索布置特征:采用矩形方式布置,锚索排距3000mm,间距2000mm,锚索直径Φ15.24mm,长度7.2m。
井底车场2-2巷道技术特征表顶锚索布置特征:采用矩形方式布置,锚索排距3000mm,间距2000mm,锚索直径Φ15.24mm,长度7.2m。
井底车场1-1巷道技术特征表2.使用材料规格锚杆:φ22-M24-2200mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆顶网:2200mm³1200mm钢筋焊接网(6mm圆钢、网孔100mm³100mm)帮网:3000mm³1200mm钢筋焊接网(6mm圆钢、网孔100mm³100mm)锚索:Φ15.24mm钢绞线锚索托盘:300mm³300mm³12mm高强度可调心托盘及配套锁具锚杆托盘:120mm³120mm³8mm拱型高强度托盘锚杆球垫:φ22mm锚杆配套的铸钢球垫锚固剂:K2335和Z2360两种型号树脂锚固剂联网丝:16#铁丝混凝土:25mm-40mm石子、5mm-15mm碎石、P.O42.5硅酸盐水泥、中粗砂、饮用水附:《巷道施工断面示意图》三、施工方法1.作业方式两掘一喷,喷浆、支护、出矸交叉平行作业,一次成巷。
2.施工组织“三八”制作业,两班生产,一班备料喷浆,组织综合工种相结合的施工方式进行施工。
3.掘进方式:采用炮掘施工,全断面一次打眼装药爆破。
4.循环方式及循环进度循环方式:双排循环作业方式。
(1)当顶板完整,煤体完好,采取双排循环作业方式:一次施工两排。
(2)若地质条件发生变化,如顶板破碎、片帮严重、底鼓、淋水严重等,采取单排多循环作业方式,一次施工一排,每个生产班每条巷道根据条件变化程度施工不同循环,循环进度1.0m或0.8m。
5.采用的先进施工技术:深孔光面爆破施工技术、现代机械化出矸方式。
四、掘进施工作业(一)掘进施工工艺流程工艺流程:掘进班组:交接班→安全检查→打眼→装药爆破→敲帮问顶→临时支护→清理现场喷浆班组:交接班→安全检查→备料→挂线→喷浆→清理现场(二)施工作业1.施工设备:井底车场使用P-120B型装岩机进行排矸作业;使用YT28型风钻进行打眼作业;使用PC7I型湿式喷浆机进行喷浆作业。
2.掘进方式:全断面一次打眼装药爆破。
3.施工顺序及注意事项(1)前期布置两个炮掘队沿两条施工线路掘进施工:①井底车场重车线→北轨道巷方向掘进,遇到有等候室巷道开口时,提前将开口巷道位置标定,并掘出开口巷道5m,方便开口巷道后期施工。
②井底车场空车线→北轨道巷方向掘进,掘进时测量及时控制变电所硐室、水泵房硐室、水仓开口位置,提前将开口巷道位置标定,并掘出开口巷道5m,后期如果生产条件允许,可增加一个炮掘工程面施工变电所硐室及水泵房硐室、水仓、等候室等工程。
4.爆破连线方法:断面积在14㎡以下的巷道可爆破连线采用大串联的连线方式一次起爆,断面积在14㎡以上的巷道采用一次打眼分次装药连线爆破的方式。
5.爆破质量要求:巷道成形符合设计要求,巷道顶、底板达到设计要求高度,两帮齐整,保证成形质量。
6.提高爆破质量的措施:(1)加强岗位练兵,提高打眼工的业务素质和操作技术水平。
(2)打眼工专心操作,严格按照施工方法和工艺流程要求进行操作。
(3)打眼工必须牢记巷道的断面尺寸及误差标准。
(4)加强通风防尘管理,提高工作面能见度。
(5)根据煤层起伏变化,随时调整周边眼位置,做到平缓过渡。
(6)保证激光指向仪指向正确,无激光指向不准打眼。
(7)根据煤(岩石)软硬程度,适当调整爆破装药量及炮眼布置。
(三)临时支护及控顶距要求1.吊挂前探梁临时支护方式:采用吊挂前探梁做为临时支护,前探梁采用两根3寸钢管制作,长度不小于3.5m,安装间距不大于2m,用巷道支护锚杆和吊环固定,吊环形式为倒梯形或圆形,倒梯形式吊环宽面朝上,圆形吊环采用4寸~6寸钢管制作。
为了防止前探梁滚动,每根前探梁不少于2个吊环。
吊环用配套的锚杆螺母固定,所用树脂锚固剂不少于2个,锚杆锚固力不小于70KN /根,前探梁最大控顶距离1.8m,前探梁上方用2块规格为:长³宽³厚=2200³200³150mm 小板梁和小杆接顶,前探梁后端用木楔背紧。
2.临时支护工序及要求:(1)、每次掘进作业完毕,由操作人员站在永久支护下,用不小于2.5m 长的长柄工具处理干净顶帮的活矸(煤),并进行敲帮问顶。
确保工作面顶帮无活矸后,人员站在永久锚杆支护下,挂联一片顶网。
顶网联好后,在紧靠迎头两排锚杆上好吊卡,施工人员及时顶起网,前移前探梁。
前探梁上及时用木板梁维护顶板,板梁与前探梁用木楔背紧。
穿前探梁时,必须有专人监护顶板及煤帮。
顶板维护好后,撤出迎头所有人员,由外向里打顶锚杆。
(2)、上前探梁时,不少于5人, 1人观察顶板并协调指挥、2人顶起钢筋网、2人穿前探梁。
(3)、前探梁移到迎头后,在最后一个吊卡的上面用木模与钢管背紧。
(4)、加强顶板管理,发现顶板压力大、顶板离层、顶板有响声,要立即停止作业,撤出工作面人员,待顶板稳定后,由外向里加强支护后方可继续施工。
(5)、打顶锚杆时必须由外向里、由中间向两边,如前探梁占据锚杆位置,可以先打起其他锚杆后,退出前探梁再打剩余锚杆,必须是打起所有顶锚杆后,再打帮锚杆。
(6)、当顶板严重不平、巷道开口无法使用前探梁或其他原因未使用前探梁时,可用木桩打点柱进行临时支护。
3.控顶距要求:锚杆最大控顶距双排不大于2.8米,单排不大于1.8米;最小控顶距:顶板正常的条件下,最小控顶距不超过0.8m;双排掘进时有效锚索距工作面最大距离不超过4.8米,单排不超过3.4米;进行巷道临时支护后,及时打注锚杆、锚索,对巷道顶板进行有效支护和控制。
4.验收制度:每次临时支护后,都必须经班长和验收员检查合格后方可进入下一道工序。
附:《临时支护示意图》《巷道最大和最小控顶距平面和剖面示意图》五、永久支护施工方法(一)施工设备、工具及材料1.施工设备、工具2.支护材料:见第二章第二节(二)支护方式1.支护方式参见个巷道特征表。
2.锚杆、锚索施工工艺流程:(1)顶锚杆施工工艺:安全检查→敲帮问顶→定钻孔位置→先用1000mm/1200mm/1500mm中空六方钻杆湿式打眼,再换用2500mm钻杆施工到位→依次在钻孔内放入一支MSK2335和一支MSZ2360锚固剂→钻孔内放入锚杆,并用锚杆头部把锚固剂推入孔底→用锚杆搅拌器连接顶钻机与锚杆→搅拌锚固剂至锚杆锚固后停止搅拌,取下钻机→施工下一根锚杆→待锚杆锚固稳定后用力矩扳手或汽板机将锚杆预紧到设计要求。