43104工作面掘进巷道设计.docx
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1、目录第一章 巷道布置及支护说明1第一节巷道布置1第二节矿压观测2第三节支护设计3第四节支护工艺7第二章 施工工艺9第一节施工方法9第二节掘进方式10第三节装载与运输10第四节管线敷设11第五节设备及工具配备12第三章生产系统13第一节通风13第二节压风系统17第三节综合防尘18第四节防灭火18第五节供电系统19第六节 运输系统19第七节供排水系统20第八节通讯系统20第四章煤矿井下六大系统20第一节安全监测监控系统20第二节 通信联络系统22第三节人员位置监测系统22第四节压风自救系统22第五节供水施救系统23第六节紧急避险系统23第五章劳动组织及主要技术经济指标24第一节劳动组织24第二节
2、循环作业25第三节主要技术经济指标25第二章施工工艺第一节施工方法一、巷道开口及施工方法1、巷道开口前地测科必须提前标定开口位置,标定巷道中线,施工单位严 格按线施工。2、巷道开口时必须严格按设计要求及43104 Z作面回采巷道开口措施施工。3、巷道开口前,应提前按设计要求,安设局部通风机、接好风筒,准备好 各种支护材料。4、巷道开口、倒车碉开口位置必须打锚索进行加固。5、43104工作面切眼施工宽度为6. 8m,两次成巷;一次施工宽度5.0m、二 次施工宽度1.8m,二次施工时同时施工机窝、机窝宽度为1.5m、长度15m、高 度 2. 3mo6、加强支护锚索采用直径15. 24mm,4000
3、mm的钢绞线,锚索托板为300X300X 12mm金属钢板,锚索间排距布置见附图。每根锚索采用3根MSCKb2360 型树脂锚固剂,端头锚固;锚固力N100KN,外露150-250mm。附图:倒车铜开口加强支护图二、特殊条件下的施工方法1、防止冒顶、片帮措施(1) 煤巷临时支护采用前探梁支护,每次割煤后、进行敲帮问顶后,及时 将前探梁移抵迎头。(2) 掘进工作面严禁空顶作业,临时支护符合作业规程要求,如围岩石破 碎时,应加密锚杆支护。(3) 执行“敲帮问顶”制度,施工过程中随时要进行敲帮问顶,敲帮问顶 人员必须用长柄工具站在安全地点进行,并有专人监护。(4) 在煤、岩层及地质破碎带顶底板不稳定
4、回采巷道时,必须采取超前支 护或其他措施,采用短掘短支,并加强临时支护。(5) 打锚杆眼前,必须首先敲帮问顶,将活砰处理掉,在确保安全的条件 下,方可作业。(6) 锚杆安装必须符合规定,锚固力符合设计要求,并确保锚索、锚杆的 托板紧贴巷壁。(7) 掘进中当巷道顶板压力变大、顶板破碎、裂隙发育、遇地质构造、两 帮岩性变碎、片帮严重时,应根据现场具体情加强支护,减小锚杆间排距。(8) 如果巷道围岩破碎,顶板压力较大时,必须逐架向前施工,循环进尺 改为1.0m,严禁空顶作业,永久支护紧跟跟头。(9) 施工过程中发现后路顶板压力增大,顶板有明显变形时必须立即停止 施工,撤出全部施工人员,及时打锚索、点
5、柱等加强支护,确认顶板安全后再 往前施工。(10) 当巷道遇到顶板压力较大、局部破碎掉渣、顶板岩层岩性发生变化 等特殊条件时,为保证安全,根据现场情况应打锚索加强支护。锚索采用直径 15. 24mm,长4000mm的钢绞线,锚索托板为300X 300X 12mni金属钢板,并根据 现场实际情况布置锚索,单排或双排布置。每根锚索采用3根MSCKb2360型树 脂锚固剂,端头锚固;锚固力N100KN。(11) 施工二次巷时在顶板厚度低于4m,锚索无法施工的一次巷位置,需 要使用木点柱与柱帽支撑。木点柱使用6200mm、长度2100mm的圆木,柱帽使 用200X200X500方木。点柱排距为2000
6、m、间距见附图。2、地质及水文地质发生变化后安全措施(1) 当巷道地质及水文地质条件正常没有变化时,严格按相关规程及措施 施工。(2) 当巷道地质及水文地质条件发生变化后,必须马上停止掘进,及时根 据地质及水文地质预报制定相关安全技术措施,落实到位后,严格按相关安全 技术措施进行施工。未制定相关安全技术措施,严禁施工。第二节掘进方式采用综合机械化掘进,使用EBZ-160型掘进机;配合防爆装载机,经防 爆胶轮车再将煤(岩)运往地面。第三节装载与运输一、工作面破落的煤(岩)采用掘进机耙爪扒装一防爆装载机一防爆胶轮 车一地面二、施工中采用防爆胶轮车运输,材料及设备从地面用防爆胶轮车运至工 作面。10
7、第四节管线敷设一、各类管线及风筒布置巷道人行道侧从上到下依次为监控线、通讯线、信号线、电缆线。人行道 另一侧从上到下布置为风筒、压风管、供水管、排水管。1、电缆线敷设(1) 在巷道人行道侧敷设监控、通讯、信号、动力电缆线。各类电缆线均 使用电缆钩吊挂,电缆钩挂在粗铁丝上,粗铁丝两端采用螺纹钢锚杆固定并张 紧(选择合适位置在巷道帮上打吊挂锚杆);粗铁丝每隔3m设一个悬挂点;粗 铁丝敷设高度不低于2. Om;粗铁丝敷设要平、直,尽量使得巷道每个地点粗铁 丝敷设高度保持不变。电缆钩最下端距离巷道底板不得小于1500mmo(2)电缆钩悬挂间隔选取1000mm,保证电缆线悬挂平直。(3) 动力电缆线之间
8、的距离不得小于50mm;监控、通讯、信号电缆要求在 动力电缆上方悬挂,且距离动力电缆不得小于100mmo动力电缆的接线盒都要使用接地线进行接地。2、风筒风筒选用直径800mm的抗静电阻燃风筒。(1) 风筒悬挂在非行人侧,距帮不得大于300mm。距顶板200-300mm,防 止风筒被锚杆、锚索戳破;风筒悬挂高度太低影响风、水管路的安装、使用和 维护;距帮不大于300mm,可使工作面风流全部从巷道另一侧通过,使得甲烷传 感器有效监测工作面风流瓦斯浓度。(2) 风筒口到掘进工作面的距离不得大于5m。(3) 风筒搭接要反压边,接头要严密,无破口,无反接头。3、压风、供水及排水管路(1) 压风、供水及排
9、水管路均敷设在同一巷帮,敷设在风筒下方,贴近巷 帮布置。压风管路选用DN80mm钢管,供水管路选用DN80mm钢管,排水管 路选用DN 100mm钢管,自上而下依次为压风管(兼做压风自救供风管)、供水 管(兼做供水施救供水管、洒水降尘管)、排水管。(2) 压风管、供水管、排水管采用管道钩悬挂,管路吊挂要打设吊挂锚杆, 吊挂锚杆距巷道底板不小于1.6m,管路吊挂要平直。(3) 管路连接要加好密封圈,不得有漏风、漏水等现象。压风管、供水管、 排水管用吊挂勾吊挂,吊挂整齐,稳固可靠,风水管距迎头20m范围内使用 25的高压胶管,要随工作面前进及时延长,以备迎头正常用水、排水和用风,。II(4) 管路
10、安装前要做好除锈、防锈工作,防止管路腐蚀堵塞。我矿优先选 用镀锌管路,若管路有铁锈腐蚀现象时必须刷漆。其中压风管路涂蓝色油漆, 排水管路涂黑色油漆,供水管路涂绿色油漆。(5) 压风、供水管路每50m安装一个作为巷道检修、除尘使用的三通和200 米设闸阀。三通和闸阀阀一律朝上倾斜30 ,手柄、标志牌齐全完好,并编号 管理。排水管路按照巷道实际情况低洼点必须接排水三通。管线敷设方式表序号名称规格型号单位数量吊挂方式1风筒中 800mmm900悬吊2压风管DN80mmm900管架3供水管DN80mmm900管架4排水管DN 100mmm900管架5缆线70mm2m900电缆钩第五节设备及工具配备EB
11、Z-160型掘进机技术参数项目参数项目参数外型1030X3000X1600 mm截割头转速44r/min整机功率210KW经济截割硬度W70Mpa截割头卧底深度200mm最大切割宽度5100mm最大截割断面20m2适应巷道坡度18运输能力264m3/h行走速度06.6m/min整机重量38.8t最大截割高度4800mm截齿总数36铲板宽度3000mm工作电压1140V设备及工具配备表序号设备工具名称型号规格功率单位数量备注1局部通风机FBDY-No6.02 X 22KW台21用1备2掘进机EBZ-160210KW台15风动锚杆机MQT130/2.8台46扭车巨扳手0-300N.m把21用1备7
12、潜水泵BQW40-30-7.5/N台2备用1部128风镐GT10P部29锹张810锤把211镐i把412激光指向仪JZY-3把113锚杆拉力计MLK台114找顶工具1.5m, 2.0m把2各1把15装载机防爆台116无轨胶轮车防爆台317探水钻ZDY650台218馈电开关KBZ-400台119切换开关QBZ-2*120台1第三章生产系统第一节通风一、通风方式及供风距离43104工作面回采巷道采用压入式局部通风方式,风机安装在42煤东翼主 运大巷距43104运输顺槽口大于10m的新鲜风流中,最长供风距离为IOOOid,确 保工作面风量需要。二、工作面风量计算每个掘进工作面实际需要风量,应按瓦斯涌
13、出量、二氧化碳涌出量、人数、 一次爆破后的有害气体产生量及风速分别进行计算,取最大值作为掘进工作面 所需风量,并以此为依据选取局部通风机,确定掘进工作面需配风量。1. 按瓦斯涌出量计算Qhf=100XqhgXkhg m3 /minQhf = 100 X 0. 13 X 2. 0 = 26m3 /min式中:q一掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,0. 13m3/min;khg掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下,连续观 测1个月,日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值取k2.0;100按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。2. 按照二氧化碳涌出量
14、计算Qhf=67 X qhc X khcQhf =67 X 0. 55 X 2. 0=73. 7m3 /min13式中:qhc掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量(0. 55m3/min); 稣一掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,取khc二2.0; 67按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。3. 按人数进行计算Qhf N 4NhfQhf4X20=80m3 /min式中:N一掘进工作面同时工作的最多人数,取20人,满足工作人员用风要求。人; 4一每人需风量,m3 /min04. 按掘进工作面最低风速进行计算QhfN60XVXShfQhf60 X 0. 25
15、X 15. 64=234. 6m3 /min式中:Shf 一巷道工作面的最大断面积,15. 64 m2 ;Qhf掘进工作面需要风量m3 /minV一掘进工作面风流的风速m/s。煤巷、半煤岩巷掘进工作面V取0. 25,岩 巷掘进工作面取0. 15;按胶轮车单位功率的需风量指标计算根据煤矿矿井风量计算方法(MT/T634-2019):行驶车辆的巷道,应按同时 运行的最多车辆数量增加巷道配风,配风量应不小于4m3 /min kW。Qei = 4 ,Pi式中:Qei该地点矿用防爆柴油机车尾气排放稀释需要的风量,m3 /min;Pi该地点矿用防爆柴油机车的功率,kW;(该巷道正常生产时,最多同时 行驶三
16、辆防爆柴油机车,其中一台装载机额定功率47KW,两台胶轮车额定功率 26kw)4一每千瓦每分钟应供给的最低风量,m3 /min;Qei=4 iQw = 4X (47+26) =292m3 /min按上述条件计算的最大值为:292n)3/min,则确定巷道需风量应大于292m3/min。146、按风速进行验算按最低风速验算一有瓦斯涌出的岩巷,半煤岩巷和煤巷QhfN60X0. 25XS292360X0. 25X15. 64=234. 6m3 /min式中:Shf 该巷道工作面的断面积,15.64 012;Qhf巷道需风量 234. 6m3 /min。(1) 按最高风速验算Qhf W 60 X 4S
17、hf292 W60 X 4 X 15. 64=3590. 4m3 /min式中:Shf 该巷道工作面的最大净断面积,15. 64皿。即风速符合要求,则43104工作面回采巷道需风量确定为292m3 /min。7. 选取局部通风机局部通风机的选型,应根据掘进工作面的需要风量,考虑局部通风距离、 风筒直径、通风质量、管理等因素,按下式计算:最长供风距离在500-1000m时:Qaf NKi X QhfQafNl. 10X292=321. 2m3 / min式中:Q”一局部通风机的吸风量,m3 / min可根据局扇特性曲线和风筒阻力 及百米漏风率计算值查得;也可按实测风量或参照表一选用。Ki一风筒漏
18、风系数。根据通风距离、风筒直径、风筒质量和管理状况 等因素确定或测定。也可按表二选取风机的实际吸风量(风筒直径为800mm):表一风机型 巧及功率FBDYNq-6. 0FBDYNo. 6. 02X11KW2X22KW风机吸风量单机双机单机双机m / min20028031044015风筒漏风系数Ki表二风筒最大长度(m)1500风筒漏风系数Ki1.051. 101. 151.208. 根据局部通风机的实际吸风量及安设地点,确定掘进工作面需配风量 无瓦斯涌出的岩巷最长供风距离在500-1000m时:QhfN QafXI +60 X 0. 25ShdQhf3 440+60X0. 25X13. 6=
19、644m3/min式中:Qhf一掘进工作面需配风量,mVniin;Qaf局部通风机实际吸风量,m3/min;I一掘进工作面同时通风的局部通风机台数;0. 25无瓦斯涌出煤巷、半煤岩巷的允许最低风速,m/s;S%一局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积,13. 6虻。通过以上计算及验算得局部通风机供风距离小于1000米时选择22KWX2, FBDYNo-6. 0型局部通风机(双机),风机的吸风量为440m3/min, 43104工作面 回米巷道需配风量为644m3/min,方可满足工作面需风要求。二、局通风机安装点和通风系统局部通风机安装地点局部通风机安装在4*煤东翼主运大巷距43104回
20、采巷道开口不低于10m的 新鲜风流中,风机安设位置的风量不低于地644m3/mino通风系统进风:主斜井、副斜井一煤东翼主运大巷一43104工作面回采巷道一掘进 工作面。回风:掘进工作面一43104工作面回采巷道一43104工作面回采巷道回风绕 道一煤东翼回风大巷一 4一2煤总回风巷一回风井。1. 测风站设置每10天至少进行一次全面测风,每次测风结果记录在测风记录牌上。局部通风机管理规定局扇必须实现“三专两闭锁”(叩专用变压器、专用开关、专用线路,风16 电闭锁和瓦斯电闭锁)和双风机(主、备局扇能力必须相同)双电源自动切换。 局扇安装使用必须严格执行“四专一化一切换”规定,即专项措施、专人安(
21、移) 装、专人验收、专人管理,采用“定制化”管理,并实现局扇“自动切换”,局 扇切换定于每日早班。 局扇投入运行后必须在局扇附近5米范围内悬挂“局扇管理牌板”,标明 安装时间、安装地点、供风地点、局扇(备扇)型号和功率、安装时间、全风 压配风量、吸入风量、出口风量、管理负责人等内容。 FBDY-No6/2X22kw局扇连接的风筒出口距工作面迎头的距离不大于5m。 局扇必须按指定的位置安装,严禁随意移动。 任何人不得随意停开局扇,因检修等原因停止局扇运转时,必须提前办 理有计划停风手续,否则不准停风。 工作面因其它原因无计划停风后,由班组长负责将全部人员撤到全风压 风流处,在巷道内距全风压回风口
22、不大于3m处设警戒或派专人在巷道口站岗, 防止其他人员误入,通风正常前,任何人不得入内。恢复通风前,瓦检员必须 按规定检查瓦斯,符合规定时,方可启动局扇,不经瓦检员同意,任何人不准 启动局扇。 风筒必须采用抗静电、阻燃风筒风筒严格按巷道断面标准要求吊挂,且 必须逢环必挂、吊挂平直,拐弯地点需平缓过渡,杜绝出现拐死弯现象,以减 少通风阻力。风筒吊挂不得出现脱节、破口、漏风等现象,严禁使用不同直径 风筒连接。 严禁随意断开风筒,风筒有脱节、落地现象时,班组长、安全员、瓦斯 检查员要负责立即处理。 当班班组长要仔细检查工作面通防设施,风筒吊挂情况,发现问题及时 安排处理。 局扇必须明确专人检修维护,
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