王家莊煤礦副斜井井底車場施工作業(yè)規(guī)程
太原組主采煤層是6、10號煤層,太原組的三層灰?guī)r為10號煤層的直接充水含水層,6號煤層頂板為L5灰?guī)r,K2和L1灰?guī)r為其底板間接充水含水層,由于灰?guī)r之間距離不大,而且無分層抽水資料,把6號煤層的水文地質類型定為與10號煤層相同是合理可靠的。井田10號煤層底板標高東部高于奧灰水位,開采較安全,西部低于奧灰水位,最低點相差約130m,經過計算,突水系數小于受構造破壞塊段的臨界突水系數0.06MPa/m,開采區(qū)內無大的導水構造存在,一般不會造成危害。綜上所述,王家莊煤礦3、4號煤層水文地質類型為二類一型;6、10號煤層水文地質類型為三類二型。
4)礦井涌水量預測:
預計井筒的正常涌水量為20m3/h,最大涌水量30m3/h。
第二節(jié)瓦斯情況
1、瓦斯
井田內10號煤層瓦斯含量0.07—4.44ml/g,為低瓦斯礦井,而井田外南3KM處J4號孔測得瓦斯含量為11.35ml/g為高瓦斯區(qū)。
鉆孔號 | 瓦斯含量(ml/g) | 自然瓦斯成分(%粉前) | ||||||
CH4 | CO2 | N2 | C2-C8 | CH4 | CO2 | N2 | C2-C8 | |
ZKQ4 | 0.07 | 0.75 | 2.42 | 0.030 | 2.69 | 29.12 | 67.20 | 1.010 |
ZKQ5 | 1.70 | 0.16 | 2.92 | 0.022 | 56.25 | 5.79 | 37.18 | 0.800 |
ZKQ6 | 4.44 | 0.22 | 1.08 | 0.341 | 81.27 | 3.54 | 11.22 | 3.970 |
J4 | 11.35 | 0.90 | 2.32 | 0.478 | 86.27 | 6.70 | 3.80 | 3.230 |
10號煤層瓦斯測試成果表
相鄰礦井2004年底瓦斯等級鑒定表
煤礦名稱 | 開采煤層 | CH4 | CO2 | |||
絕對涌出量(m3/min) | 相對涌出量(m3/t) | 鑒定等級 | 絕對涌出量(m3/min) | 相對涌出量(m3/t) | ||
七里灘煤礦 | 10 | 0.22 | 1.67 | 低 | 0.28 | 2.12 |
田家會煤礦 | 10 | 0.32 | 2.42 | 低 | 0.43 | 3.25 |
寺頭煤礦 | 10 | 0.37 | 1.15 | 低 | 0.28 | 0.87 |
楊家掌煤礦 | 4 | 2.08 | 10.27 | 高 | 0.64 | 3.16 |
王家莊煤礦 | 4 | 0.28 | 2.52 | 低 | 0.66 | 5.94 |
西山里煤礦 | 4 | 0.289 | 1.771 | 低 | 0.499 | 2.75 |
2、煤塵
根據2005年5月17日,山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心試驗結果10號煤層燃燒時火焰長度20mm,加巖粉量為45%,煤塵有爆炸危險性。
3、煤的自然傾向性
根據2005年5月17日,山西煤炭工業(yè)局綜合測試中心試驗結果,10號煤層煤樣燃燒時的吸氧量1.0304m3/g,自然傾向為I類,屬容易自然煤層。
4、地溫
據擴建斷探用TYCW—1型井溫儀在ZKQ5鉆孔進行井溫測量結果表明,井田地溫梯度為1.5℃/100m,屬正常地溫區(qū),最高溫度為20.4℃,不會影響開采。
第三章:巷道布置及支護說明第一節(jié)巷道布置井底車場為副斜井井筒延伸直線范圍。主變電所通路、水泵房通路,在車場施工到相應位置后一并帶出,掘進長度不大于6.0m。
第二節(jié)支護方式
1、永久支護
(1)交岔點施工,錨桿五花布置,全斷面掛設金屬網噴射混凝土支護,錨桿使用φ18mm,長度2000mm螺紋鋼錨桿,間排距800mm×800mm,自巷道正頂向兩側全斷面打注。噴漿封閉處理成巷后,漿體總厚度不小于250mm,混凝土強度等級C25。
(2)相關巷道的施工均采用錨網噴和錨索網噴支護形式,錨桿使用φ18mm,長度2000mm螺紋鋼錨桿,間排距800mm×800mm,自巷道正頂向兩側全斷面打注。增加錨索支護的巷道,錨索自巷道正頂打注,間排距1500×1500mm。
(3)巷道全斷面掛設金屬網,金屬網為φ6.0mm,網孔邊長120mm鋼筋經緯網,網格規(guī)格為120mm×120mm,網片的規(guī)格為:長×寬=1800mm×1000mm或2000mm×1000mm,初噴漿厚度不小于40mm,成巷后漿體總厚度不小于250mm,噴砼等級C25。
(3)若遇圍巖破碎或地質條件不穩(wěn),支護形式改為混凝土澆筑,澆注厚度500mm,混凝土強度C30。遇斷層、陷落柱等復雜地質構造時,制定專項措施。
2、按懸吊理論計算錨桿參數(取最大斷面)
①支護參數計算
依據《中國煤礦錨桿支護理論與實踐》一書,(作者何滿潮等),常規(guī)錨桿支護設計方法中,經驗公式計算法:
A巖巷錨噴支護
a、錨桿長度計算
錨桿長度L=N(1.3+W/10)
式中W—巷道或硐室跨度m。
L—錨桿總長度m。
N—圍巖影響系數;圍巖類別為Ⅱ,圍巖影響系數N為0.9m。
巷道最小跨度:W=4.5m
L=0.9(1.3+4.5/10)=1.575(m)<2.0m
巷道最大跨度:W=5.9m
L=0.9(1.3+5.9/10)=1.701(m)<2.0m
根據計算并結合本礦實際,錨桿長度取2.0m,滿足要求。
b、錨桿間排距的計算(通常錨桿間排距相同)
根據錨固力不小于被懸吊巖層重量或冒落高度巖層重量的原則:
a=Q/(K×H×r)
式中:Q—錨桿設計錨固力,取50KN
r—軟弱巖層容量:取26KN/㎡
K—安全系數:取2
H—軟弱巖層的厚度:最大取1.0m
經計算,a=0.96m。施工現場錨桿間排距取0.8m,滿足要求。
C、錨桿直徑的計算:
a=L/110
式中a—錨桿直徑:mm
L—錨桿長度2000mm
經計算a=18.0mm,滿足要求。
3、支護滯后距離
爆破后用專用工具清除迎頭懸矸危巖,然后打注錨桿支護。(錨桿布置見附圖)
封閉漿厚度不小于40mm,成巷后漿體總厚度:雙車道巷道不小于250mm,其他巷道不小于150mm。成巷支護滯后距離距迎頭不超過20m,封閉漿噴到迎頭。
第三節(jié)支護工藝1、錨網噴聯合支護
(1)支護材料
①錨桿及錨固劑:錨桿選用螺紋鋼錨桿,根據“三徑匹配”要求。錨桿選用:φ18mm,長度2000mm。錨固劑:使用K2335型樹脂錨固劑每孔兩卷。沒有頂煤托盤為Φ100mm、厚10mm鋼托盤。留煤頂巷段錨桿托盤為(長×寬×厚)120mm×120mm×10mm的鋼托板。
②錨索規(guī)格:長度6.3mφ15.24鋼絞線,配套采用K23600型和Z23600型數脂藥卷,每孔各一卷,托盤200×200×15mm的鋼托板。
③金屬網采用φ6.0mm,網孔邊長120mm鋼筋經緯網,網格規(guī)格為120mm×120mm,網片的規(guī)格為:長×寬=1800mm×1000mm或2000mm×1000mm。
④雙軌道段采用兩次錨網噴成型巷道,噴射時預埋長短8#鉛絲各四根,第一次掛網短鉛絲固定,第二次掛網用長鉛絲固定,噴層總厚度250mm。
⑤噴漿采用標號425號普通硅酸鹽水泥,漿料配比為水泥:石子:沙子=1:2:2,噴砼強度≥C25,另加入水泥用量的2-4%速凝劑,速凝劑和骨料必須攪拌均勻,淋水較大的區(qū)域可適當加大速凝劑的摻入量,但最多不超過水泥用量的7%。
(2)錨桿、錨索安裝工藝
①爆破后先進行找掉,迎頭高度達到2.5m后,先在頂部每排打注5根錨桿。迎頭高度達不到2.5m時,用耙?guī)r機出矸,待巷道高度達到2.5m后,打注頂部錨桿,每排不少于5根。然后按工序安排出矸和補打錨桿。
②錨索安裝:在巷道正頂中心位置,打注第一根錨索,然后按設計1500×1500mm間排距布置,錨索每孔2支樹脂錨固劑,K2360和Z2360樹脂錨固劑各一支,預緊力100KN。
③錨桿安裝:打錨桿眼要按照由外向里,先頂后幫的順序施工,錨桿眼位置要準確。眼位實際操作允許誤差±100mm,眼向誤差不得大于15度(錨桿角度≥75°),錨桿應垂直巖層層理打注,巖層層理不明顯時,垂直巷道輪廓打入,底部錨桿要用鉛絲作好標記。錨桿眼深度為1.9-1.95m,每孔K2335和Z2360錨固劑各一支。
④錨桿安裝前應將眼孔內的積水、巖粉用吹眼器吹凈,錨固劑按規(guī)定數量送入眼底,隨后將錨桿插入錨桿眼內,使錨桿頂住錨固劑,使用錨桿機或風動扳手將錨桿旋轉攪拌錨固劑,攪拌時間20-35秒,.然后停止錨桿轉動將錨桿機或風動扳手與錨桿分離,然后在外端套上托盤和螺母,錨桿打注完5-10分鐘后,再上緊螺母。
⑤耙?guī)r機打揪眼出矸時,若超出錨桿的有效控頂范圍,在操作人員1.0米范圍內用≧φ120mm的圓木打點柱控制頂板,點柱長度根據現場情況確定,點柱要落在實底上,如在虛矸或煤上,要在點柱下穿木鞋,木鞋規(guī)格:200×200×70mm,點柱上方與頂板接實,并用木楔子楔緊。
2、噴漿
(1)準備工作
①檢查錨桿安裝和冷拔絲網的鋪設是否符合設計要求,檢查錨桿的標記是否齊全,發(fā)現問題及時處理。
②清理噴漿現場的矸石雜物,接好風、水管路,輸料管路要平直、不得有急彎,接頭要嚴密、不得漏風,嚴禁將非抗靜電的塑料管做輸料管使用。
③檢查噴漿機是否完好,并送電空載試運轉,緊固好摩擦板,不得出現漏風現象。
④噴漿前必須用水沖洗巖面,在巷道拱頂和兩幫拉繩安設噴厚標志。
⑤噴漿人員要佩戴齊全有效的勞保用品。
(2)噴漿的工藝要求:
①噴漿順序為先墻后拱,從墻基開始,自下而上進行,噴槍頭與受噴面應盡量保持垂直。噴槍頭與受噴面的垂直距離以0.8m~1.0m為宜。
②人工拌料時采用潮拌料,水泥、陶粒土應翻拌均勻。
③噴漿時,噴漿機的供風壓力為0.15~0.2MPa,水壓應比風壓高0.1MPa左右,加水量憑射手的經驗加以控制,最合適的水灰比是0.4~0.5之間。噴漿過程中,應根據出料量的變化,及時調整給水量,使噴射的漿料無干斑、無流淌、粘著力強,回彈料少,一次噴漿厚度20~30mm,并要及時復噴,復噴間隔時間不得超過2小時,否則,應用水重新沖洗受噴面。
(3)噴漿工作
①首先檢查噴漿工具是否齊備,無問題后方可進行工作。若噴漿地點有少量淋水時,可以適當增加速凝劑摻入量;若出水點比較集中,可設好導水管,然后再噴漿。噴層必須灑水養(yǎng)護28天以上,7天內每天灑水一次,7天以后每周灑水1次。噴漿結束后,立即收集回彈料,卸開噴頭,清理水環(huán)和噴漿機內的噴漿料。
②開機時,先給水,后開風,再開機,最后上料;停機時,先停料,后停機,再關水,最后停風。
③噴漿開始后,嚴禁噴頭對人。噴漿中發(fā)生堵塞故障時,噴漿手應緊握噴頭,并將噴口超下,及時斷電、停料、停水,用敲擊法逐段疏通管路,任何情況下噴口不準對人,更不準對著噴口看。
(4)噴漿質量
噴漿前必須清洗巖幫、清理浮矸,噴漿均勻平整,無裂縫,無“穿裙”、“露腳”現象。
項目 | 質量標準 | |||||
內容 | 優(yōu)良 | 合格 | ||||
凈寬 | 巷道中心線至左幫 | 0~+100mm | 0~+150mm | |||
巷道中心線至右?guī)?/td> | 0~+100mm | 0~+150mm | ||||
腰線至頂、底板距離 | 0~+100mm | 0~+150mm | ||||
噴漿 | 漿體強度 | ≧C25 | ||||
噴漿厚度 | 封閉漿厚度 | ≧40mm | ||||
成巷總厚度 | ≧250、≧150mm |
(5)巷道工程質量標準
第四章施工工藝第一節(jié)施工方法1、巷道開口施工方法
①施工前地測科必須提前標定開門位置,標定巷道中平線,技術人員出施工圖,施工時嚴格按圖施工。
②交叉點施工時,必須對開口左右各10m巷道支護進行檢查,加打錨桿,并將各種管路、電纜落地,用舊膠帶、木盒保護好。
③開口響炮前,首先要打好鎖口錨桿,錨桿網度為900m×900m,錨桿長度2.0m。
④響炮前把周圍前后20m電纜落地,用70mm厚大板遮蓋好。各種機電設備、管路提前用大板蓋嚴,防止崩壞。
⑤開門響炮要采取放小炮的形式,眼深不大于1.0m,每眼裝藥不超過1.5卷,每次不超過30個眼。
⑥施工尖子部位時,要預留兩排炮眼,待尖子過2m后將預留的炮眼爆破,及時打好錨桿,掛好金屬網,并將尖子及交岔點及時噴好成巷漿。
第二節(jié)鑿巖方式本規(guī)程所施工的巷道均采用打眼爆破的方法破巖。使用YT系列風動鑿巖機,配用φ22mm六棱鉆桿,掘進炮眼使用φ42mm鉆頭;錨桿眼使用φ28mm鉆頭及配套小錘架子和短鉆桿配合打注。