王家莊煤礦副斜井井底車場施工作業規程
太原組主采煤層是6、10號煤層,太原組的三層灰岩為10號煤層的直接充水含水層,6號煤層頂板為L5灰岩,K2和L1灰岩為其底板間接充水含水層,由於灰岩之間距離不大,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於奧灰水位,開采較安全,西部低於奧灰水位,最低點相差約130m,經過計算,突水係數小於受構造破壞塊段的臨界突水係數0.06MPa/m,開采區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)礦井湧水量預測:
預計井筒的正常湧水量為20m3/h,最大湧水量30m3/h。
第二節瓦斯情況
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。
鑽孔號 | 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 | |||
絕對湧出量(m3/min) | 相對湧出量(m3/t) | 鑒定等級 | 絕對湧出量(m3/min) | 相對湧出量(m3/t) | ||
七裏灘煤礦 | 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 |
西山裏煤礦 | 4 | 0.289 | 1.771 | 低 | 0.499 | 2.75 |
2、煤塵
根據2005年5月17日,山西省煤炭工業局綜合測試中心試驗結果10號煤層燃燒時火焰長度20mm,加岩粉量為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鑽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,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巷道布置井底車場為副斜井井筒延伸直線範圍。主變電所通路、水泵房通路,在車場施工到相應位置後一並帶出,掘進長度不大於6.0m。
第二節支護方式
1、永久支護
(1)交岔點施工,錨杆五花布置,全斷麵掛設金屬網噴射混凝土支護,錨杆使用φ18mm,長度2000mm螺紋鋼錨杆,間排距800mm×800mm,自巷道正頂向兩側全斷麵打注。噴漿封閉處理成巷後,漿體總厚度不小於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,錨杆使用φ18mm,長度2000mm螺紋鋼錨杆,間排距800mm×800mm,自巷道正頂向兩側全斷麵打注。增加錨索支護的巷道,錨索自巷道正頂打注,間排距1500×1500mm。
(3)巷道全斷麵掛設金屬網,金屬網為φ6.0mm,網孔邊長120mm鋼筋經緯網,網格規格為120mm×120mm,網片的規格為:長×寬=1800mm×1000mm或2000mm×1000mm,初噴漿厚度不小於40mm,成巷後漿體總厚度不小於250mm,噴砼等級C25。
(3)若遇圍岩破碎或地質條件不穩,支護形式改為混凝土澆築,澆注厚度500mm,混凝土強度C30。遇斷層、陷落柱等複雜地質構造時,製定專項措施。
2、按懸吊理論計算錨杆參數(取最大斷麵)
①支護參數計算
依據《中國煤礦錨杆支護理論與實踐》一書,(作者何滿潮等),常規錨杆支護設計方法中,經驗公式計算法:
A岩巷錨噴支護
a、錨杆長度計算
錨杆長度L=N(1.3+W/10)
式中W—巷道或硐室跨度m。
L—錨杆總長度m。
N—圍岩影響係數;圍岩類別為Ⅱ,圍岩影響係數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
根據計算並結合本礦實際,錨杆長度取2.0m,滿足要求。
b、錨杆間排距的計算(通常錨杆間排距相同)
根據錨固力不小於被懸吊岩層重量或冒落高度岩層重量的原則:
a=Q/(K×H×r)
式中:Q—錨杆設計錨固力,取50KN
r—軟弱岩層容量:取26KN/㎡
K—安全係數:取2
H—軟弱岩層的厚度:最大取1.0m
經計算,a=0.96m。施工現場錨杆間排距取0.8m,滿足要求。
C、錨杆直徑的計算:
a=L/110
式中a—錨杆直徑:mm
L—錨杆長度2000mm
經計算a=18.0mm,滿足要求。
3、支護滯後距離
爆破後用專用工具清除迎頭懸矸危岩,然後打注錨杆支護。(錨杆布置見附圖)
封閉漿厚度不小於40mm,成巷後漿體總厚度:雙車道巷道不小於250mm,其他巷道不小於150mm。成巷支護滯後距離距迎頭不超過20m,封閉漿噴到迎頭。
第三節支護工藝1、錨網噴聯合支護
(1)支護材料
①錨杆及錨固劑:錨杆選用螺紋鋼錨杆,根據“三徑匹配”要求。錨杆選用: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。留煤頂巷段錨杆托盤為(長×寬×厚)120mm×120mm×10mm的鋼托板。
②錨索規格: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,網格規格為120mm×120mm,網片的規格為: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號普通矽酸鹽水泥,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)錨杆、錨索安裝工藝
①爆破後先進行找掉,迎頭高度達到2.5m後,先在頂部每排打注5根錨杆。迎頭高度達不到2.5m時,用耙岩機出矸,待巷道高度達到2.5m後,打注頂部錨杆,每排不少於5根。然後按工序安排出矸和補打錨杆。
②錨索安裝:在巷道正頂中心位置,打注第一根錨索,然後按設計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錨杆安裝:打錨杆眼要按照由外向裏,先頂後幫的順序施工,錨杆眼位置要準確。眼位實際操作允許誤差±100mm,眼向誤差不得大於15度(錨杆角度≥75°),錨杆應垂直岩層層理打注,岩層層理不明顯時,垂直巷道輪廓打入,底部錨杆要用鉛絲作好標記。錨杆眼深度為1.9-1.95m,每孔K2335和Z2360錨固劑各一支。
④錨杆安裝前應將眼孔內的積水、岩粉用吹眼器吹淨,錨固劑按規定數量送入眼底,隨後將錨杆插入錨杆眼內,使錨杆頂住錨固劑,使用錨杆機或風動扳手將錨杆旋轉攪拌錨固劑,攪拌時間20-35秒,.然後停止錨杆轉動將錨杆機或風動扳手與錨杆分離,然後在外端套上托盤和螺母,錨杆打注完5-10分鍾後,再上緊螺母。
⑤耙岩機打揪眼出矸時,若超出錨杆的有效控頂範圍,在操作人員1.0米範圍內用≧φ120mm的圓木打點柱控製頂板,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,木鞋規格:200×200×70mm,點柱上方與頂板接實,並用木楔子楔緊。
2、噴漿
(1)準備工作
①檢查錨杆安裝和冷拔絲網的鋪設是否符合設計要求,檢查錨杆的標記是否齊全,發現問題及時處理。
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,並送電空載試運轉,緊固好摩擦板,不得出現漏風現象。
④噴漿前必須用水衝洗岩麵,在巷道拱頂和兩幫拉繩安設噴厚標誌。
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噴漿順序為先牆後拱,從牆基開始,自下而上進行,噴槍頭與受噴麵應盡量保持垂直。噴槍頭與受噴麵的垂直距離以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製,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,使噴射的漿料無幹斑、無流淌、粘著力強,回彈料少,一次噴漿厚度20~30mm,並要及時複噴,複噴間隔時間不得超過2小時,否則,應用水重新衝洗受噴麵。
(3)噴漿工作
①首先檢查噴漿工具是否齊備,無問題後方可進行工作。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,然後再噴漿。噴層必須灑水養護28天以上,7天內每天灑水一次,7天以後每周灑水1次。噴漿結束後,立即收集回彈料,卸開噴頭,清理水環和噴漿機內的噴漿料。
②開機時,先給水,後開風,再開機,最後上料;停機時,先停料,後停機,再關水,最後停風。
③噴漿開始後,嚴禁噴頭對人。噴漿中發生堵塞故障時,噴漿手應緊握噴頭,並將噴口超下,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
噴漿前必須清洗岩幫、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 | 優良 | 合格 | ||||
淨寬 | 巷道中心線至左幫 | 0~+100mm | 0~+150mm | |||
巷道中心線至右幫 | 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,加打錨杆,並將各種管路、電纜落地,用舊膠帶、木盒保護好。
③開口響炮前,首先要打好鎖口錨杆,錨杆網度為900m×900m,錨杆長度2.0m。
④響炮前把周圍前後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,眼深不大於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後將預留的炮眼爆破,及時打好錨杆,掛好金屬網,並將尖子及交岔點及時噴好成巷漿。
第二節鑿岩方式本01manbetx 所施工的巷道均采用打眼爆破的方法破岩。使用YT係列風動鑿岩機,配用φ22mm六棱鑽杆,掘進炮眼使用φ42mm鑽頭;錨杆眼使用φ28mm鑽頭及配套小錘架子和短鑽杆配合打注。