南翼总回风巷掘进作业规程.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流南翼总回风巷掘进作业规程.精品文档.第一章 概 况一、巷道名称本作业规程的掘进巷道为古城矿井南翼总回风巷。二、掘进的目的及用途用于桃园风井井底车场、巷道及南一盘区等的总回风。三、巷道设计长度及服务年限1、 设计长度:367.80m(平距)2、 服务年限:10年以上四、预计开竣工时间本巷道自2014年4月1日开工,预计2014年10月1日竣工。第二章 地面相对位置及地质情况 第一节 地面相对位置及邻近开采情况一、 地面相对位置南翼总回风巷地面相对位置为古城矿井桃园工业广场及其西部的农田。二、 井下位置及相邻采掘活动南翼总回风巷位于回风立井井筒与
2、风道连接处与南翼一号回风大巷之间,西部为南翼1#、2#回风大巷,南翼1#、2#辅运大巷(未施工),北部为桃园进风井井底车场(未施工),南部及东部无采掘活动,上覆无采掘活动。附图:古城矿井南翼总回风大巷布置平面图(图2-1)第二节 地质构造根据桃园回风立井井筒与风道连接处检查孔(检4孔)地质资料,南翼总回风大巷位于二叠系,山西组,地质条件简单,施工区内无陷落柱、断层等地质构造。主要岩性由灰黑色黑色泥岩、灰白色细砂岩、灰绿色砂质泥岩、灰白色中砂岩、灰黑色粉砂岩组成。泥岩,灰黑色黑色,裂隙较发育,泥质结构;细砂岩,灰白色或灰绿色,坚硬,中部夹薄层灰黑色泥岩,岩芯较完整。局部为紫红色,岩芯较破碎;砂质
3、泥岩,灰绿色,较坚硬,粘土矿物及长石、石英组成,泥质结构或泥质结构,断口不规则,中部夹薄层细砂岩。中砂岩,灰白色,坚硬,成份以长石、石英为主,岩芯完整;粉砂岩,灰黑色,泥岩与粉砂岩互层,裂隙发育,可见植物化石,岩芯较完整。第三节 水文地质情况根据回风立井井筒与风道连接处实际施工情况和地质资料,巷道所处的岩层为石炭、二迭系碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙含水岩系。在合适的构造部位及地形条件下,往往有较丰富的地下水。工程施工时必须做好防治水工作,坚持“有掘必探、先探后掘”原则。附:南翼总回风巷综合柱状图(图2-2)第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置1、自井筒中心坐标点向东15m开口,沿N90掘进5m,
4、而后按转角-180施工弯道,转弯半径为17.5m,沿N270方位掘进183.213m,坡度为-3,进入南翼一号回风大巷。2、自井筒中心坐标点向西5m开口,沿N270掘进124.606m,坡度-3,进入南翼一号回风大巷。第二节 矿压观测一、观测对象南翼总回风大巷围岩位移情况。二、观测内容矿压监测为日常监测。主要作用是为了保证巷道安全。主要包括三部分内容,顶板离层观测,锚杆(索)锚固力抽检和锚杆(索)预紧力检测。三、监测方法1、顶板离层仪安装观测采用顶板离层指示仪测试顶板岩层锚固范围内外位移值,掘进过程中在每个巷道交岔点都要安装顶板离层仪,工作面距离最近顶板离层仪达到50m时也要在工作面打设一个顶
5、板离层仪。深基点8.0m,浅基点2.3m。(1)离层仪的安装方法和步骤:钻孔:采用B22中空六棱接长式钻杆、F28mm钻头用锚杆机在巷道正中处顶板打垂直钻孔,深度8m;深部基点:用安装杆将深部基点锚固器推入孔中,直至孔底,抽出安装杆后,用手拉一下钢绳,确认锚固器已固定住。浅部基点:用安装杆推入浅部基点锚固器至2.3m处,抽出安装杆后,用手拉一下钢绳,确认锚固器已固定住。孔口套管:安装孔口套管。对准刻度:将A刻度(浅部基点刻度)坠与孔口套管下边缘对齐,将其绳卡卡死并截去多余钢绳;将B刻度(深部基点刻度)坠与A刻度坠下边缘对齐,将其绳卡卡死并截去多余钢绳。初读数:记录初读数。(2)安装注意事项:因
6、为放炮作业影响,开口掘进10m后在巷道开口处打设1个顶板离层仪,在各交岔点都打设1个顶板离层仪。巷道正常掘进过程中,每50m打设一个顶板离层仪,顶板离层仪前后误差不得超过5m。顶板离层仪钢绳应事先盘好,推入锚固器时逐圈展开,以防纠缠打结推入锚固器时,安装杆不能回拉,否则锚固器双爪会从安装杆上端的槽中脱出。浅部基点锚固器一定要准确定位,为此可提前在安装杆上做好标记。安装后,两个刻度坠均应处于自由悬垂状态,不得有任何卡阻现象。(3)观测频度:顶板离层仪在距掘进工作面50m内观测离层值,每班观测一次,50m以外,除非离层值有明显增长的趋势,一般可停止测读数据,改为观测两个刻度坠的颜色,每星期观测1次
7、,变形稳定后(指顶板两部相对移近速度小于0.5mm/d为变形稳定)一个月观测一次。由验收员或跟班队长负责观察,其他人员也应随时注意观察,以便及早发现异常现象,确保安全。离层指示仪以红、黄、蓝三种颜色表示顶板离层松动的严重程度,蓝色表示顶部松动离层值较小,处一较稳定的状态;黄色表示离层松动已达到警界值;红色则表示顶板离层松动值较大,已进入危险的状态。2、锚杆(索)锚固力抽检巷道掘进施工过程中安排专人,按不小于10%的比例和不大于2天的时间间隔对锚杆(索)锚固力进行抽测。3、锚杆预紧力矩检测巷道掘进施工过程中,安排专人按不小于30%的比例和不大于二天的时间间隔用力矩示值扳手对锚杆螺母预紧力进行抽测
8、,达到300Nm,即为合格。表3-1 矿压监测仪器名称型号名称型号锚杆拉力仪MJY-300/80锚索张拉机具MQ-300/60力矩扳手100-500Nm顶板离层指示仪LBY3离层仪安装杆AN-8钢卷尺5m4、数据处理(1)锚固力抽检:抽测时只做非破坏性拉拔(拉至锚杆设计锚固力的90%),锚杆锚固力127KN以上,达到设计要求的90%后即停止拉拔。若发现不合格锚杆,要在附近补打锚杆。(2)预应力抽检:用力矩扳手对每根锚杆螺母预紧力进行抽测,达350N.m即为合格,否则该区域锚杆需重新拧紧。(3)锚杆、锚索的锚固力及预紧力的抽检由当班验收员负责,采集的数据记录在验收表上。(4)采集的数据由验收员负
9、责,分析处理由技术员负责,并及时汇报矿建部。(5)若施工过程中需对支护设计进行变更,报矿矿建部后进行规程复查。第三节 支护形式一、巷道断面南翼总回风大巷采用直墙半圆拱形断面,支护形式为锚网喷+锚索支护,净宽6000mm,净高6000mm,支护厚度为150,基础100mm,喷射砼强度等级为C20。水沟300300mm,混凝土支护厚度为100mm,混凝土强度等级为C20。断面:S毛=34.72m2,S净=32.23m2。附图:南翼总回风巷巷道断面图(图3-1)二、永久支护设计本巷采用锚网喷+锚索联合支护,采用加固拱理论计算。1、锚杆长度(1) L=Lm+LbLm =N(1.1+B10)式中B巷道宽
10、度,取6.3 mN围岩稳定性影响系数,取1.15 Lm=1.15(1.1+6.310)=1.990mLb托盘厚度+螺母厚度+锚杆外露+钢筋网直径4 Lb=10+40+50+6.54=126mm L= Lm+Lb=1.990+0.126=2.116m(2)按冒落拱高度计算锚杆长度 H=B/2+htg(45-帮/2)/f顶式中:B巷道宽度,取6.3mh 巷道高度,取6.15mf顶顶板岩石普石硬度系数,取6帮帮岩体的内摩擦角,取15 H=6.3/2+6.15tg(45-15/2)/6=1.312m 锚杆长度:L=H+L1+ LbL1锚杆锚入稳定岩层的深度,取0.5m L= H+L1+ Lb =1.3
11、12+0.5+0.126=1.938m根据上述计算锚杆长度应在2.116m以上,才能符合安全支护要求,施工时考虑到应更加安全支护和施工操作方便而取锚杆长度为2.4m。2、 锚杆直径 据经验公式 dL/110 式中 d锚杆直径,mm L锚杆长度,取L2400mm 则d2400/11021.8mm 取22mm。3、锚杆间、排距锚杆的间排距一般相同,即a=b根据锚固力等于或大于被悬吊软弱岩层重量或冒落高度岩层重量的原则: a=b式中: a锚杆间距 B锚杆排距 Q锚杆锚固力,取127kN K安全系数,取2 H软岩厚度(冒落拱高度),取1.05 r岩石容重,取26.44kN/m3 则D=1.50.8m根
12、据以上计算锚杆间、排距取0.8m符合要求。4、混凝土支护厚度验算根据设计院设计要求喷射混凝土厚度为150mm,强度等级为C20,根据实验室出具的C20配比为水泥:砂:石子:水=1:?:?:?,外加剂掺量为水泥量的5%。5、 巷道支护简述巷道采用锚网喷+锚索支护形式。锚杆采用矩形布置形式,间排距为800800mm。杆体为222400mm高强螺纹钢树脂锚杆,锚固力不小于127KN,扭矩不小于350Nm,树脂锚固剂采用K2335和Z2360各一支。锚杆托板采用Q235钢,规格为15015010mm;金属网采用6.5mm的圆钢焊接而成,网幅为10002000mm,网格为100100mm,搭接长度为10
13、0mm,采用16号铁丝绑扎,绑扎点间距为100mm,锚杆加梯子梁,梯子梁规格为?。锚索索体采用18.9mm高强钢绞索,长度8.3m(根据施工中围岩条件调整,保证锚固部分位于稳定岩层内),锚索间2000mm、排距1600mm,树脂锚固剂采用一支K2335和两支Z2360,锚索锚固力不小于210kN。托板采用厚度16mm、尺寸300300mm的Q235钢板制成。三、临时支护 1、临时支护的形式(1)采用前探梁进行临时支护,主体采用108mm无缝钢管加工,长度为4500mm,共计加工2根,前探梁尾部焊接防退钩。用专用前探梁吊环(吊环采用20mm钢筋加工),连接在顶部锚杆上,前探梁吊环前后距离为2个锚
14、杆排距,前探梁前移好后及时铺上30050mm大板进行临时护顶,前探梁防退钩必须挂牢。(2)工作台搭设采用2个铁梯和1块(4500、5500)30050mm优质架板,架板两头分别搭设在靠帮放置的铁梯上,且架板两边伸出铁梯至少300mm。(3)敲帮问顶工具:对工作面顶板、迎头和两帮1.5m以上采用一根2.5m长,顶部焊一20300mm打尖铁棍的4-6钢管。两帮1.5m以下采用手柄长度不短于800mm手镐进行。 附图:临时支护示意图(图3-2) 2、临时支护的架设方法(1)敲帮问顶:放炮30分钟且炮烟吹散后,在专人监护下,由班组长站在支护完好、退路畅通的安全地点利用专用工具由外向里进行敲帮问顶,找掉
15、帮顶的活矸石,使帮顶为实岩体。(2)前移前探梁吊环:敲帮问顶无问题后,作业人员站在掘进爆破出的矸石上,将前探梁吊环前移连接在最靠近工作面的顶部锚杆上(上的螺纹不少于30mm)。(3)铺顶网:作业人员站在永久支护下,将预先两两相连接好的网片铺到顶部并迅速用绑扎铁丝每隔300500mm与已经有锚杆固定好的网片连接好,以加快临时支护的速度,减少空顶时间,最后再孔孔相联。(4)前串前探梁:在将护顶网片铺好后,作业人员站在永久支护下将前探梁向前移动,移前探梁时用长柄工具将顶网托起,同时后面两人用长柄工具将前探梁向前推穿过吊环到工作面。(5)巷道顶板掘进过程中,临时支护最大空顶距为0.6m。第四章 施工工
16、艺第一节 施工方案因刚开始施工时,南翼总回风巷东西侧距离较近,开始为东、西两工作面交替作业,待东侧绕道施工完毕后,两工作面分头各自施工。采用全断面一次性爆破,工作面搭设工作台对巷道分上下层进行打眼、装药及连线工作。90-B耙岩机装岩,巷道内铺设临时运输轨道,1.5T矿车出矸。前期采用人工推车,待施工距离足够后,采用电瓶车。单层双车罐笼提升到井上,通过翻矸架翻矸后,由铲车装车,自卸式排矸汽车排到矿方指定排矸场。支护时先支护拱部,然后出矸,再进行帮部支护。第二节 施工工艺一、巷道开口1、南翼总回风大巷开掘前,要先将工作面临时封闭锚杆松开,把网片解下。2、巷道开口须待巷道开工验收合格方可采用放炮作业
17、,开口10m范围内要严格执行“浅打眼、少装药、放小炮”原则。3、巷道开口前将井底连接处的设备、材料挪至适当地点或升井。二、施工工艺流程搭设工作台打眼移(除)工作台全断面爆破敲帮问顶支护巷道拱部出矸巷道帮部支护搭设工作台,一个施工循环作业结束后由验收员验收合格后进入下一个循环。三、锚杆(索)施工工艺1、顶锚杆施工工艺(1)把风、水管路理顺,运至工作面,抬进钻机、钻杆等,将风、水管路分别用安全夹、销与钻机联接牢固,打开风、水阀门,进行试运转。(2)操作者分腿站立,双手紧握操作手把,身体保持平衡。(3)扶钻人一手握住钻机扶手,一手将一短钻杆插入钻机连接套内向操作者发出开钻信号。(4)操作者缓送气腿阀
18、门、使气腿慢慢升起,对准眼位顶紧。点动钻机,待眼位固定钻进一定深度时,开水,扶钻人退到操作者身后侧监护。(5)当钻进约50mm深度时,全速钻进。(6)扶钻人待钻机停止运转后,下落钻机,拨出短钻杆,换上长钻杆,打至设计深度。(7)按顺序将K2335、Z2360树脂锚固剂用锚杆轻轻推到眼底。安装时,通过锚杆托盘将梯子梁一并安装在设计位置。(8)安装搅拌器,把搅拌器尾端与钻机连接好。(9)缓开气腿阀门,将树脂药卷顶至孔底,开机搅拌,边搅边推直到锚杆顶端推到眼底时,全速搅拌不少于30秒,顶推1分钟左右。(10)在扶钻人帮助下落下钻机,卸下搅拌器,换上紧固器,待1分钟初凝后,把锚杆螺母坚固至规定预紧力。
19、(11)循环作业安装完顶锚杆。2、帮锚杆施工工艺(1)按照从上向下的顺序使用手镐凿掉两帮的活岩矸,使两帮为实岩体。铺帮网,按作业规程规定量取间排距,标定眼位。(2)用帮锚杆钻机打眼。扶钻工扶住钻杆,使钻尖对准眼位,点动钻机钻进50mm后,扶钻工退至操作者后侧,全速钻进,打至设计深度后,来回串动钻杆清除钻孔岩粉。(3)安装药卷并搅拌。(4)卸下搅拌器,待1分钟初凝后将螺母紧固至规定预紧力。(5)循环作业安装完两帮锚杆。(6)按作业规程要求双丝双扣,孔孔相联,扭结不少于三圈。3、锚索施工工艺(1)根据施工图纸标定锚索眼位。(2)按顶锚杆施工工艺打设锚索眼。(3)每根钻杆打完后,落下钻机先关风,后关
20、水,拨下钻杆,再续接一根,待扶钻工撤离后,继续升钻打眼至规定深度,溢水清孔。(4)从下往上依次卸下钻杆,把钻杆放在规定地点。(5)按作业规程规定的树脂药卷规格、数量、顺序,用锚索锚固头轻轻将药卷送入孔底。(6)按顶锚杆施工工艺搅拌锚索。(7)卸下搅拌器。(8)张拉、安装锚索组合构件,按作业规程规定张拉锚索至规定预紧力。张拉时要两人协作,张拉油缸与钢绞线保持在同一轴线上,操作人员要避开张拉油缸轴线方向。三、喷射混凝土工艺1、喷浆班,按照配比进行拌料,将料搅拌均匀。喷浆前检查巷道支护情况,对金属网连结,锚杆紧固情况进行检查,有问题及时处理。2、依据技术部门给定的中腰线,拉上铁丝,以控制巷道成形。3
21、、喷射混凝土支护工艺流程:找掉检查处理巷道规格清挖地脚补打帮锚杆(挂帮网)喷墙喷拱处理回弹物。4、因喷射混凝土厚度较大,施工时分次进行,初次喷射厚度70-80mm左右,保证将网片全部覆盖,然后再喷至设计厚度。为了施工方便,掘进时先掘出临时水沟,临时水沟规格400400mm,然后在后部进行永久水沟的砌筑。第三节 巷道施工质量标准及保证措施一、施工质量标准1、巷道荒断面掘进(1)中线:中线左、右的荒断面数值允许误差:-30+200mm。(2)平线:平线上、下的荒断面数值允许误差:-30+200mm。(3)坡度误差不超过1。2、锚杆支护(1)安装牢固,托盘密贴金属网,金属网紧贴岩壁,将螺母上紧。(2
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