一、施工方案
现准备从8103轨道顺槽测点g17点处以方位角59°32′26″开掘8103工作面切眼,断面为6000__2200mm(开口20m为断面为7000__2200mm)。
由于切眼断面大,顶板压力也随着增大,故为了保证本工程施工现场的安全性,经矿委会决定,切眼采用二次成巷的掘进方式来完成施工。
首先,在采空区侧以4000__2022mm断面开掘,采用综掘施工。
当此断面掘进约184米到达停工点后,再以扩帮的形式倒着炮掘靠采煤帮的另一侧,断面为2022__2200mm。
1、第一次成巷顶锚杆支护
巷道为4000__2200m的矩形断面,采用”锚杆+锚索+4m长的“w”型钢带+金属菱形网”联合支护。
顶板每排布置5根锚杆,间距为800mm,排距为900mm,其中采空区侧的顶锚杆安装角度与煤壁顶板成75°,其它锚杆垂直顶板支设。
(如附图所示)2、第一次成巷顶锚索支护
第一次掘进成巷时,需打一锚索支护顶板(锚索布置在钢带的第三眼上),锚索以顺槽掘进方向隔一排钢带打一锚索,排距为
1.8m。
3、第一次成巷帮锚杆支护
第一次掘进成巷时,采空区侧的一帮按正常掘进巷道的支护方式进行支护,布置帮锚杆,间排距1000__900 mm。
4、二次成巷后巷道支护
第一次掘进成巷后,再以扩帮的形式倒着掘进靠采煤帮的一侧,扩帮后断面为矩形,巷道断面为6000__2200m。
扩帮二次成巷采用“锚杆+锚索+ 2m钢带+金属网”进行支护,顶锚杆支护间排距为800__900mm。
锚索支护为:按切眼掘进方向,间隔一排钢带,打一排锚索(锚索打在钢带上),排距为
1.8m。
5、为了在第一次成巷和第二次成巷期间,防止切眼巷道顶板由于受围岩压力的影响而冒落,需要在该巷道的两帮打设点柱,点柱采用“带帽点柱”支护,一排两根,间距
5 m(点柱至采空区侧和工作面侧间距1m),排距1m。
(布置方式见后图)
6、为安放各项设备,拟在8103轨道顺槽靠近工作面侧开一缺口,全长20m,断面为1000__2200mm,采用单排锚杆支护,排距900mm,打在巷道中心。
(布置方式见后图)
二、支护要求
1、支护材料规格
(一)锚杆支护材料规格
材料名称规格材质顶锚杆φ18__2022mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆顶托盘150__150__10mm中孔托盘帮锚杆φ16__1600mm可回收锚杆和木锚杆帮垫板230__220__ 3. mm钢垫板(中孔φ18-22mm)帮托盘150__150__10mm中孔托盘钢带bhw220-30l=4000mm
bhw220-30l=3200mmw钢带菱形网4200__10002200__100016铁丝网锚固剂ck2340树脂药卷
(二)锚索支护材料规格
材料名称规格材质钢绞线φ1
7.8__1100mm钢垫板300__300__16 mm钢垫板(中孔φ18-22mm)锚固剂ck2340树脂药卷2、支护要求:
(一)顶锚杆支护:
(1)巷道顶锚杆间距为800mm ,排距为900mm 。
(2)锚杆外露长度从托盘算起10-40mm 之间。
顶锚杆扭矩力不低于100n.m,锚固力不低于80kn;
左旋无纵筋螺纹钢帮锚杆扭矩力不低于80n.m,锚固力不低于60kn。
(3)顶锚杆垂直于顶板打设,钻孔眼直径25mm,每排5根锚杆,1根锚索,锚杆间排距误差不超过±100mm,靠向巷道两帮的锚杆角度不小于75°,遇裂隙时,锚杆要尽量垂直于裂隙面。
(4)锚杆紧跟迎头支设,顶锚杆支护最大空顶距离不得超过2.0m。
(5)顶、帮锚杆均采用边掘边锚,即“割一排,锚一排”。
在支护时,必须先打顶锚杆,后打帮锚杆。
(6)顶锚杆使用锚固剂时均使用树脂药卷,每孔使用2根锚固剂。
安装锚杆时,将锚固剂用锚杆杆体顶住锚固剂并送至孔底,启动搅拌器,边旋转搅拌边匀速推进到孔底,搅拌时间为15-30秒,搅拌停止后,等待90-180秒,卸下搅拌器上托盘、拧紧螺母。
(7)顶锚杆配套bhw220-3.0l=4000mm型钢带和16号铁丝编织的菱形金属网进行顶板支护。
(8)顶锚杆孔深为1950mm ,采用mqt-110/2.5型风动锚杆钻机,φ25mm钻头、φ20mm长1.0m和
1.5m中空六角钢套杆打眼,打眼前先送水后开钻,严禁无水开钻,推力要适当,严禁猛升造成钻孔折断。
(9)使用两个ck2340型树指锚固剂,用气动锚杆钻机搅拌树脂锚固剂,搅拌时间15—30秒。
(二)、帮锚杆支护:
(1)帮锚杆垂直巷帮布置
(2)巷道帮锚杆与顶锚杆平行布置,每排2根锚杆,间距为1000mm ,排距900mm ,最上一排帮锚杆距顶板为400mm,为可回收锚杆,下排锚杆距底板为800mm,为木锚杆。
(3)帮锚杆靠落山侧选用可回收锚杆和木锚杆,φ=16mm,l=1600mm,配合铁托板挂菱形金属网进行支护。
(4)帮锚杆孔深为1550mm,打帮锚杆使用风动钻机,钻头为φ45mm的麻花钻头。
打好眼后,掏净煤岩粉,必须使用风动钻机紧锚杆。
(5)帮锚杆支护空帮距离不得超过2.0 m 。
(三)铺联网:
(1)顶网长边垂直巷道中线铺设,帮网顺巷铺设,铺网规格:l__b=4200__1000mm 。
(2)相邻网必须搭接,每隔300mm用双股14 铁丝呈“三花”型连接,拧紧不少于3圈。
(3)金属网必须铺设平整贴顶,相互要拉紧,不能东凑西拼。
(4)铺网与打锚杆同时作业,严禁锚杆打在金属网内。
(5)金属网必须紧贴岩面,用钢带压紧,网面上活矸必须及时清理,严禁出现网兜。
(四)锚索支护:
(1)使用高强度低松弛预应力钢绞线锚索,钢绞线规格为:7500 — φ1
7.8 — 7股的锚索支护顶板,用4个ck2340型树脂锚固剂端头锚固。
(2)打锚索采用mqt-110/2.5型风动锚杆机,打眼前先送水后开钻,严禁无水开钻,推力要适当,严禁猛升造成钻孔折断。
(3)用φ25mm钻头,φ8m长1.0 —
1.5m的中空六角内丝、外丝接长钎杆打锚索孔,锚索眼深
7.2m,药卷搅拌时间按照药卷使用说明书,严禁随意截短药卷或钢绞线。
(4)锚索安装预应力不低于100 kn。
(5)锚索应尽量与岩层层面或巷道轮廓线垂直布置,外露长度为150—250mm之间。
(6)锚索施工滞后掘进工作面不超过10m ,如遇顶板节理发育、松软、压力大地段应加密锚索布置,并紧跟迎头支设。
(7)切眼开口处交叉处加强锚索支护,锚索成对布置,间排距为2022__1800mm,支护质量必须可靠达标。
3、支护工艺:
(一)锚杆支护工艺
1、操作人员用长柄工具处理顶帮活矸、危岩(煤),并进行敲帮问顶→开始吊联顶网→上吊环及前探梁→上钢带→打顶锚杆并上好托盘紧固螺母→用扭矩扳手检查扭力距是否合格→打帮锚杆2、锚杆间排距按设计要求进行布置,扭力矩和锚固力达到要求。
3、锚杆螺纹部分或麻花体必须清理干净,不得有氧化皮,保证锚固质量。
4、煤体锚杆眼必须将眼内煤粉掏净。
5、顶锚杆施工方法:
(1)打眼前准备工作
① 查本机部件是否齐全,完好,紧固件是否松动。
② 检查本机各操作机构是否灵活。
③ 压缩空气一定要清洁,空气压力控制在0.4-0.6mpa之间。
④ 钻机开动前,扳机手把应处于 状态。
⑤ 检查油雾器是否有足够的润滑油,如果没有应加20或30机油。
(2)钻孔作业
作业前的空载试验,操作步骤如下:
① 将支腿控制扳把缓升到开的位置,使支腿由各级缸筒伸出,将扳把转到关的位置,缸筒应在自重下缩回。
② 将马达控制扳把压下,支腿控制扒把转到开的位置,钻杆接头旋转与支腿内的各级缸筒部件应能同时进行。
③ 将马达控制扒把压下,使钻杆接头旋转。
将水控制扒把转到开的位置,钻杆接头顶部有水涌出。
③ 以上各项达不到要求,不能进行钻眼作业,修复后重新做空载试验。
空载试验正常后,将麻花钻杆插入钻杆接头六方孔内,将马达控制板把旋开一个小角度,让钻杆慢转动,同时将支腿控制扳把旋开一个小角度,使钻杆与顶板缓慢接触,然后将水控制扳把转到开的位置,将马达控制扳把全压下,开始钻孔作业。
钻完一根钻杆后, 支腿水源,使锚杆钻机在慢转下带动钻杆下降,然后 马达风源,从钻杆接头中取出钻杆,接入另一根钻杆,重新开始钻孔作业。
钻进过程中,不可中止水流,最佳水压控制在0.6-
1.2mpa之间。
打锚杆时,钻孔与围岩裂隙面成较大角度布置,围岩裂隙面不明显时,钻杆沿着断面轮廓线方向布置。
打锚杆眼时,在钻杆上做好标记,保证钻孔深度符合本《规程》要求,钻孔内的煤岩粉必须清洗干净,钻孔的角度符合本《规程》要求,其它方面均按《岗位操作标准》进行作业。
(3)锚杆安装
① 安装前,清洗锚杆孔内粉末,并检查锚杆深度和锚杆材质是否符合要求,锚杆孔不合格需重新打眼,锚杆材质不合格不得强行打设。
② 填送锚固剂,用锚杆将药卷轻轻送入眼底,确保不损坏锚固剂。
③ 搅拌时,采用气动锚杆打眼机,套上连接器,搅拌时间为15-30秒,随拌随推,用力均匀,使锚杆到底。
④ 打一个锚杆孔眼,必须安装一根锚杆,严禁打完所有锚杆孔眼最后安装锚杆,锚杆施工顺序由外向里,由中间向两侧,先打顶锚杆,后打帮锚杆。
⑤ 锚杆支护,严格按《锚杆支护岗位操作标准》进行作业。
(4)质量验收
锚杆安装15分钟后,必须使用扭力板手检查紧固力,预紧扭矩达到顶锚100n.m、帮锚80 n.m即为合格;
当使用锚杆拉力计检查时,顶锚达到80kn、帮锚达到60 kn即为合格,要求锚杆外露长度为10-40 mm之间。
6、帮锚杆安装:
具体施工方法为,利用mqs-45/
1.4c2型气动帮锚钻机配l=2.0米长的麻花钻杆钻眼,φ45mm钻头打眼。
打眼时严格按设计尺寸定好眼位,钻眼深度
1.55米,打眼过程中抽动钻杆排净眼中的煤粉。
安装时,将锥体安装在锚杆杆体端头,然后轻轻插入钻底,把塑料胀套套在杆体上,用两米长1寸钢管将胀套送入钻孔内,利用手锤用力加紧,然后挂好网,上好铁托板,利用24板手紧固,后用公斤扳手进行检查。
(二)锚索支护工艺
1、准备工作→确定打眼位置并打眼→上药卷安装锚固钢绞线→上钢垫片及锚具→用气动锚杆机预紧钢绞线→用切割器切掉钢绞线外露超长部分→用拉拔力试验器具测试拉拔力2、打眼、接钻杆或卸下时,必须在钻机完全停止运转的情况下进行。
3、搅拌器一定要插入钻机底,钢绞线要插进搅拌器底部,以防钢绞线脱落发生伤人事故。
4、钢绞线打设后,及时上钢垫板及锚具。
5、张拉时,千斤顶应与钢绞线保持同一轴线。
6、气动钻机操作人员应缓慢升压,严禁高压换向。
7、锚索施工安装:
(1)检查锚索孔深度和锚固剂质量。
(2)用钢绞线将树脂锚固剂推入孔中,将钢绞线、锚固剂推到位。
(3)将钢绞线套入搅拌钻杆中,利用锚杆机安装,使锚杆机顺时针旋转,随搅随推进,直到将钢铰线推到孔底为止,搅拌时间15—30秒。
(4)上锁具时将张拉装置套在钢绞线上,利用千斤顶对锚索进行预应力张拉,达到100kn,压力表黑颜色数值达到32pa后停止;
张拉过程中,人员不能站在锚索下方,并要躲开高压管波及范围,以防管破伤人。
(5)锚索呈两排直线布置,间排距为1600__2700mm,并且两锚索中心与巷道中心吻合。
(6)保证锚索外露长度为150-250 mm之间,锚索钻孔轴线垂直顶板。
(7)锚杆排列与顶板、钢带垂直,呈棚架形状
(三)带帽木点柱支护要求
1.按支护规格在底板上挖好柱窝,柱窝的直径要大于坑木的直径,深度不小于3公分。
柱窝要保证横平竖直。
2. 用量尺比好柱子的下料尺寸,量尺时下端放在柱窝中心,上端抵正顶板,保持3—5度的支护迎山角,下料长度应减除柱帽厚度。
3. 支柱时一手扶在放于柱窝里的向上倾斜方向倾斜的支柱,一手把柱帽放在柱头上,沿倾斜方向从上往下贯紧,然后用二锤打牢。
煤层厚度超过2m时,支柱操作由2人进行。
其中:一人扶柱,另一人用手或啄子把柱帽举高安放在柱头上,打紧打牢。
4.在破碎顶板下从事支护时,要在柱帽上横放厚度相等的若干“伞板"。
此时支柱料长度应加扣“伞板’’厚度。
5.在顶板起伏较大的地点支柱时,支撑方向要根据顶板倾斜方向进行调整,使支柱迎山有力。
6. 因留有大量伞檐煤而不能进行支护时,必须安设临时支护。
7. 在采煤工作面的上下安全出口处要采用抬棚,丛柱等方式进行加固处理。
8. 在顶板冒落区边缘支护时,应当使用丛柱或木垛支护,并沿采空区边界进行加密支护。
在软底板区域支护时,要加上柱垫(穿鞋)。
9.当班新打支柱由跟班安全员验收编号,支撑力不达要求的点柱由安全员标明重打支护;
严禁在荒石和夹矸上打支柱。
10、工作结束时,由带班长负责清理作业场地,必须做到“工完料尽场地清”。
三、安全技术措施
1、切眼开拓前,通防设备、安全监测系统、风电锁闭系统安装到位,并确保切眼施工时正常使用。
2、风机安装在8103轨顺口15米地点,风筒选用φ800 mm抗静电阻燃风筒。
每节风筒长度为10米。
3、风筒吊挂采用8铁丝固定切眼内巷道煤壁上。
逢环必挂,垂度合适,确保供风线路畅通,风筒无打结、漏风现象。
4、爆破时,为避免冲击波撕裂风筒,风筒距迎头5米范围内可不用吊挂,但必须确保风筒上方无杂物,以防影响通风效果。
5、风筒距切眼迎头不大于10米,随掘进延接风筒,确保各节风筒联接良好,无漏风、脱节、破损现象。
6、切眼内每隔20m设一个防尘喷雾,进入切眼的防尘供水干管接在中巷过滤器后。
7、切眼施工爆破时,采用手动洒水喷雾进行爆破前后降尘。
8、炮眼封泥应用水炮泥,水炮泥外剩余的部分,应用粘土炮泥封实。
9、爆破后,待炮烟消散后方可由班长、瓦检人员进入迎头查看爆破情况与现场支护条件。
10、放炮前、后爆破地点30米范围内冲洗巷帮。
切眼迎头30米范围外,每天打尘一次,并清除堆积的浮煤。
11、瓦斯检查工巡回检查瓦斯,每个班至少检查2次。
当瓦斯浓度超限时,必须按照《煤矿安全规程》第136~140条处理。
12、班长以上管理人员到切眼迎头时,必须携带便携式甲烷报警仪,对迎头现场甲烷进行的监测,如有报警现象(甲烷报警点为0.8%)必须进行处理。
13、现场作业的爆破工必须携带便携式甲烷报警仪,每次爆破时严格落实“一炮三检”工作,并做好记录。
14、当班班长负责把便携式甲烷报警仪悬挂在距迎头不大于5m范围内无风筒另一侧,当出现报警时,现场停止作业并妥善处理。
15、检修机电设备时,机电维修人员必须使用携带的便携式甲烷报警仪,对检修地点20m范围内的甲烷气体浓度进行检测,有报警现象时,不得通电或检修。
16、切眼迎头安装必须安装甲烷传感器1台。
生产过程中,挂在中巷切眼口向外10米回风侧处。
甲烷传感器布置在巷道的上方,垂直悬挂。
其中:设置甲烷传感器
报警浓度≥0.8% ;
断电浓度≥0.8% ;
复电浓度<0.8%;
17、对于安全监控设备的管理,必须做到以下几点:
①拆除或改变与安全监控设备关联的电器的电源线及控制线、检修与安全监控设备关联的电器设备,需要安全监控设备停止运行时,需报告调度室,并制定安全技术措施后方可停止运行。
②加强对安全监控设备的调试、校正工作,确保安全监控系统灵敏可靠。
③安全监控设备发生故障时,必须及时处理,在故障期间必须制定安全技术措施。
④当瓦斯超限或监控系统报警时,要按规定安排撤人,并及时查明原因,进行处理。
18、防尘系统
开切眼防尘供水管采用φ__
4 mm管路进行防尘供水。
19、其它未提事项严格按照《煤矿安全规程》、《8103轨顺掘进工作面作业规程》的有关规定执行。
技 术 科
二〇一三年二月
