巷道施工组织设计(共67页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上伊犁四矿21-1煤层总回风巷施工组织设计伊犁四矿掘三项目部2012年3月10日21-1煤层总回风巷施工组织设计编 审 单 位 签 章编 制 人: 年 月 日施工负责人: 年 月 日矿 建 室: 年 月 日机 电 室: 年 月 日通 防 室: 年 月 日安 全 室: 年 月 日监理工程师: 年 月 日矿 建 副 总: 年 月 日生 产 经 理: 年 月 日总 工 程 师: 年 月 日21-1煤层总回风巷施工组织设计审 查 意 见审查单位意见:总工程师意见:会 审 意 见21-1煤层总回风巷施工组织设计会审时间地点: 2012年 月 日参加人员: 会审意见:目 录矿审批意
2、见审查意见 会审意见 第一章 概况 1第一节 概述1第二节 编写依据 1第二章 地面相对位置及地质水文情况 2第一节 地面相对位置及邻近采区开采情况2第二节 煤(岩)层赋存特征2第三节 地质构造3第四节 水文地质3第三章 巷道布置及支护说明4第一节 巷道布置4第二节 支护设计4第三节 支护工艺6第四章 施工工艺 13第一节 施工方法 13第二节 凿岩方式 18第三节 装、运岩方式 18第四节 管线及皮带敷设 18第五节 设备及工具配备 19第五章 劳动组织及主要技术经济指标 21第一节 劳动组织 21第二节 循环作业 22 第三节 主要技术经济指标 25第六章 生产系统 26第一节 通风系统
3、26第二节 压风系统 28第三节 防尘系统 30第四节 防灭火 32第五节 供电系统 32第六节 排水系统 35第七节 运输系统 37第八节 通讯系统39第七章 灾害预防及避灾路线39第八章 安全技术措施 42第一节 施工准备42第二节 “一通三防”管理 42第三节 顶板管理45第四节 防治水管理47第五节 机电管理 47第六节 运输管理 51第七节 特殊措施54第八节 其 它 57专心-专注-专业第一章 工 程 概 况第一节 概 述一、巷道名称 本巷道名称为21-1煤层总回风巷。二、巷道位置21-1煤层总回风巷,自21-1煤层辅助运输巷导线点Y5以东23.15 米开门施工,按0方位角、沿煤层
4、掘进33米后,再按-16坡度施工80.6米(斜),然后开始拐曲线施工,曲率半径9米、圆心角90、曲线长14.3米、坡度:-7.5,拐正后再按照90方位角、-7.5坡度施工9米。再拐曲线施工,曲率半径9米、圆心角90、坡度:-6.6曲线长14.3米,拐正后再按照180方位角、坡度-6.6、施工8.3米,与东部立风井马头门中对中、底对底贯通。三、掘进目的及巷道用途掘进目的是为了形成21-1煤层回风系统,满足21-1煤层通风行人等需要。四、巷道设计长度及服务年限巷道设计总长度:154.92米。 服务年限: 112 年。五、预计开、竣工时间本掘进工作面自2012年2月份开工,预计2012年4月份竣工。
5、第二节 编写依据一、采区设计说明书及批准时间根据新疆煤炭设计研究院和北京圆之翰设计院负责编制的新汶矿业集团(伊犁)能源开发有限责任公司伊犁四号矿井可行性研究报告于2009年3月通过中国国际工程咨询公司审查,2009年8月修改完成并提交。二、地质说明书及批准时间由山东省第一地质矿产勘查院负责编制的新疆伊北煤田霍城县界梁子井田勘探报告,批准时间为2008年4月。由新汶矿业集团地质勘探有限责任公司负责编制的新疆伊犁四号矿下发的21-1煤层回风通道及回风大巷地质说明书编写。,批准时间为2012年2月。三、矿压观测资料本矿井通过21-1煤层巷道及23-2煤层的巷道的施工,通过顶板离层仪进行矿压观测,本矿
6、井矿压比较稳定无大变化。第二章 地面相对位置及地质水文情况 第一节 地面相对位置及邻近采区开采情况 地面相对位置及邻近采区开采情况表 表一 水平名称 +660m水平采 区 名 称11采区地面标高+895m+857m 井下标高(m)+779.5m+659m地面的相对位置及建筑物该巷道地面相对位置:21-1煤层总回风巷位于该井田北部区域的中东部,西距霍城县城18km,属低山丘陵地貌,无村庄、无其它重要建筑物、无水体。井下位置及掘进对地面设施的影响该巷道位于东部立风井与21-1煤层辅助运输大巷之间,标高为+779.5m+753m。掘进对地面无影响。邻近采区开采情况该井田内无生产矿井和老窑,井筒周围无
7、开采区。地层走向 0-55地层倾向270-325施工长 度154.92m第二节 煤(岩)层赋存特征一、煤(岩)层产状、厚度、结构、坚固性系数、层间距该巷道布置在中生界侏罗系水西沟群八道湾组(J1b)煤21-1煤层中及21-1煤层底板岩石中,本段地层倾角一般在5-12,煤层倾角平均7。煤21-1上距煤1899.38160.45m,平均132.93m,下距煤21-21.1012.7m,平均4.51m。可采范围内厚度0.948.93m,平均4.62m,厚度变异系数为39.6%。煤厚变化趋势由西向东、自南至北逐渐增厚。在11采区煤层可采厚度1.358.93m,平均5.3m,煤21-1的天然抗压强度为3
8、.1MPa,饱和抗压强度为0.1 MPa,抗拉强度为0.6 MPa。天然抗剪强度1.1MPa,含水率7.77%,吸水率25.23,软化系数为0.03。顶板岩性主要为浅灰色细砂岩、泥岩、粉砂岩、炭质泥岩、灰白色中砂岩、粗砂岩。底板岩性为灰黑色细砂岩、粉砂岩、炭质泥岩、灰色鲕粒泥岩、泥岩。二、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数 21-1煤层回风通道部分沿煤层掘进,煤21-1平均瓦斯含量为0.185ml/g,其中CH4为0.0000.001ml/g,瓦斯分带为二氧化碳氮气带,总趋势显示向深部瓦斯含量增加,巷道掘进时要做好有害气体检测工作,确保工作面正常回风。根据井田周边生产矿井和小煤矿煤
9、层实验报告,该煤层属很易自燃的煤,自燃发火期多为3-6个月,施工时要加强对煤层段巷道的封闭,防止煤层自燃。煤21-1火焰长度大于400mm,扑灭火焰的岩粉量在70-85%之间,煤层有煤尘爆炸性危险。施工中要做好防尘工作,防止煤尘积聚。第 三 节 地质构造该巷道布置在中生界侏罗系水西沟群八道湾组(J1b)煤23-1顶板岩石及煤21-1煤层中,地层为向斜构造,走向0-55,倾向270-325,无断裂、无褶曲、无陷落柱、无火成岩侵蚀。第四节 水文地质井田水文地质类型属二类一型,即为孔隙裂隙弱至中等含水层间接充水为主的、水文地质条件简单的矿床。井田直接充水含水层为季节性河流和小的泉水,无常年性的河流。
10、煤21-1顶部中粗砂岩含水层多分布于中南部铁厂沟向斜核部及北翼的煤18与煤21-1之间,分布不稳定,厚度变化较大,多位于煤18顶底及煤21-1顶部,局部为煤18直接顶底板或煤21-1直接顶板。含水层埋深38.68120.67m层底标高762.74917.0m;厚3.6931.37m,平均厚度12.73m。岩性以灰白色中粗砂岩为主其次为砂砾岩,由南向北、自东到西粒度变粗,厚度变薄,泥质胶结程度变弱,因岩石裂隙不发育且补给条件差,透水性差:水位埋深41109.65m,水位标高840849.85米m,单位涌水量q为0.0070.L/s.m,渗透系数k为0.0180.0011m/d,矿化度3.664.
11、13g/l,pH值7.58.2,水温1417C,水化学类型为SO4.C1-Na或C1.SO4-Na.Ca型。该含水层是煤21-1回风大巷掘进充水因素。21-1煤层辅助运输大巷掘进过程中,局部有淋水现象,由于含水层节理裂隙不发育,渗透性弱,接受补给条件差,表现为弱含水,具承压性,其含水性随埋藏条件自上而下逐渐变弱,矿化度逐渐增高。根据勘探报告和已掘巷道综合分析,预计涌水量不大于2m3/h。因此本巷道水文地质条件简单,预计巷道掘进过程中局部会出现淋水。施工过程中若出现地质情况异常,涌水量和水压突然加大时,停止施工,及时采取探放水措施。巷道掘进时备好排水能力不低于10m3/h的排水设备,完善排水系统
12、。第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置附:21-1煤层总回风巷工程平面布置图1: 2000 ,放大图1:500,煤岩层柱状图(1:200),21-1煤层总回风巷剖面图(1:500)21-1煤层总回风巷,自21-1煤层辅助运输巷导线点Y5以东23.15 米开门施工,按0方位角、沿煤层掘进33米后,再按-16坡度施工80.6米(斜),然后开始拐曲线施工,曲率半径9米、圆心角90、曲线长14.3米、坡度:-7.5,拐正后再按照90方位角、-7.5坡度施工9米。再拐曲线施工,曲率半径9米、圆心角90、坡度:-6.6曲线长14.3米,拐正后再按照180方位角、坡度-6.6、施工4米,与东部立风井马
13、头门中对中、底对底贯通。附:21-1煤层总回风巷工程平面布置图1:2000、放大图1:500、煤岩层柱状图1:200、21-1煤层总回风巷1:500第二节 支护设计一、巷道断面巷道断面为直墙半圆拱断面。巷道净宽4600 mm,净高4300 mm,墙高2000mm,拱高2300 mm,铺底混凝土层厚度200 mm。巷道掘进断面积20.82m2, 净断面积17.50m2。附:断面支护图 1:60二、支护方式临时支护:1、采用吊环式前探梁做临时支护,顶板破碎时采用初喷+前探梁支护; 2、吊环式前探梁采用五寸钢管做穿环,共计两排,每排三个,采用三寸钢管做前探梁长度4.2米。间距为1.6米。永久支护 巷
14、道采用 二次锚网喷作永久支护,采用202400mm全螺纹钢等强锚杆,单层锚杆间、排距为800800mm,外层锚杆与里层锚杆呈五花布置,每条锚杆采用三支K2835型树脂锚固剂加长锚固。喷层厚度200mm。 巷道开三岔门时,锚索及时跟上,支护必须完好。打锚索根据开三岔门的面积按照锚索间、排距20001600mm布置。三岔门巷道开门5m范围内锚杆采用202600mm,间排距为700700mm。水沟:位于巷道的东帮(转弯前),规格为300100,铺底浇筑厚度为100mm。巷道中心线至水沟中心线的距离2050mm。(三)按悬吊理论计算锚杆支护参数1、锚杆长度计算:1)L = KH + L1 + L2式中
15、:L 锚杆长度m;H 冒落拱高度m;K 安全系数一般取K=2;L1 锚杆锚入稳定岩层的深度,一般按经验取1.0m;L2 锚杆在巷道中的外露长度,一般取0.1m;其中:式中:B 巷道开掘宽度,取5.0 m;f 岩石坚固性系数3-5,取4;H=B2f=5.0(2*4)=0.63m则L= KH + L1 + L2=20.63+1.0+0.1=2.36(m)2、锚杆间距、排距计算,通常间排距相等,取A:A =( )1/2式中:A 锚杆间排距m;Q 锚杆设计锚固力,130KN/根;H 冒落拱高度,取0.63m;r 被悬吊岩石的重力密度,取43KN/m3;K 安全系数,一般取K=3; A=130/(30.
16、62543)1/2=1.27m通过以上计算21-1煤层总回风巷,选用202400mm全螺纹钢等强锚杆,单层锚杆间排距为800800mm,双层呈五花型布置,二次锚网喷支护,能满足要求。第三节 支护工艺一、支护方式临时支护: 1、采用正台阶法掘进,上台阶高度2.7m,下台阶高度2.0m。上台阶:采用吊环式探梁做临时支护; 下台阶:掘出后,视顶板稳定情况,若顶板比较稳定可待掘进机二运过后打帮锚杆,若是不稳定直接打帮锚杆。2、吊环式前探梁采用五寸钢管做吊环,共计两排,每排三个,采用三寸钢管做前探梁长度4.2米。间距为1.6米。3、使用方法:1)掘进机割好上台阶巷道轮廓后,先进行敲帮问顶,摘除围岩悬矸,
17、确认安全后立即将前探梁移至迎头。然后托上钢筋网后用方木接顶。前探梁距迎头断面的距离不大于300mm,每根前探梁采用两个可调式吊环固定,上吊环的锚杆必须留有足够的丝扣,外露长度达到40-80mm,以保证吊环的牢固。探梁之上铺方木,(方木规格长宽厚=2.00.150.15mm)。2)当顶板破碎或遇断层时采用在初喷的基础上(30-50mm)+前探梁支护做临时支护。4、循环进尺:1.6米,割前最大空顶距不大于0.3米,割后最大空顶距不大于1.9米。永久支护 巷道采用“二次锚网喷+锚索”做永久支护,采用202400mm全螺纹钢等强锚杆,单层锚杆间、排距为800800mm,外层锚杆与里层锚杆呈五花布置,每
18、条锚杆采用三支K2835型树脂锚固剂加长锚固。一次支护喷射混凝土厚度达到130-150mm,二次支护锚网喷厚度50-70mm,喷层总厚度为200mm。二次支护滞后迎头的距离不大于100m。 巷道开三岔门时,锚索及时跟上,支护必须完好。锚索为每排两根,在巷道正顶处两边等距布置,锚索间排距为20001600mm.三岔门巷道开门5m范围内锚杆采用202600mm,间排距为700700mm。如遇顶板破碎或淋水增大,需要加大支护强度,锚杆使用202600mm,间排距为700700mm。及时打好锚索。锚索规格为15.246300mm,间排距20001600mm。 水沟规格:宽深300100mm;水沟混凝土
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