煤矿副井施工方案
招标编号:****
投标单位名称:****
授权代表:****
投标日期:****
一、本《施工作业规程》所涉及的掘进巷道特定名称为回风斜井井筒。
二、巷道掘进的主要目标是构建矿井的通风设施体系。
三、巷道的设计长度为648.1米,其服务年限与矿井的总服务年限相一致。
四、本施工规程不涵盖井筒底拱、铺底、台阶及水沟等部分的施工细节,对于这些环节,我们将另制定专项施工措施。
一、详图说明:S1628-118-1,该矿回风斜井的井筒平面图、剖面图与断面图设计图纸
二、其余编制依据
1、《煤矿安全规程》(2006版);
2、参考标准:《矿山井巷工程施工及验收规范》
3、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》MT5009—94;
4、《简明建井工程手册》。
5、已审批的《施工组织设计》
一、交通位置某某井田位于陕西省榆林市横山县东北方向约20公里处,行政区划隶属某某镇管辖。本区交通以公路为主,某某公路从井田北界通过,某某高速公路从井田西北部15公里处经过,本区交通条件便利。地理坐标为:东经,北纬。井田东西宽10.0Km,南北长,面积约107.45Km.某某煤矿由XX有限公司设计,设计生产能力1.5Mt/a。斜井开拓,设主、副、风三个斜井井筒,一个工业广场。
1.1井筒地质及水文地质
1.1.1 地层井田内主要覆盖第四系地层。依据区域内回风探测孔的数据,对该区域的地层层序进行了如下划分:第四系风积沙层、中更新世离石组的第四系、保德组的第三系、直罗组(J2z)以及朱罗系中统的延安组(J2y)。以下按新老顺序概述:
1.1.1.1 第四系风积沙层特征概述:零星散布,沙层厚度在1至10米之间。主要由浅黄的粉细沙和细沙构成,颗粒分选性良好,磨圆度表现为次棱角状。地表植被主要包括沙柳、沙蒿以及各种杂草。第四系地层的厚度变异较大,据X1-4和X1-5钻探结果显示,其厚度在7.4至7.5米之间,主检孔揭示的深度则达到18.83米,而在主斜井井口位置,松散层的厚度小于5.0米。第四系地层与古老地层之间存在角度不整合接触。该地层的总体揭露范围为0至10.02米。
1.1.1.2 在第四系的地层结构中,离石组的更新系统展现出了广泛的分布特征,主要沿着梁峁地带大面积延伸,地势相对平坦,边缘区域可见明显的冲沟侵蚀。岩层构成主要为浅黄色彩的粉砂质粘土和亚砂土,其地质构造特征表现为显著的柱状节理,但岩石的结合性较差。该地层的厚度变化在0到20米之间。根据本次揭露的数据,测得的岩层厚度范围为30.85米至72.40米。
1.1.1.3 在本区域的地层结构中,第三系上新统保德组(N2b)片段性地分布在各个沟谷顶部,对第四系地层的构成起着关键作用。其岩性主要包括灰黄色和浅棕黄色的亚粘土及亚砂土,间插有2至5层厚约0.3米的古土壤层,这些土壤层半固结,发育有明显的柱状节理,且含有众多灰白色的不规则形状钙质结核。底部偶尔可见灰白色或褐黄色的砂质和砂卵石层。总体厚度范围从零到一百二十米。而在本次的揭露层中,厚度记录为0.00米至10.02米。
1.1.1.4 侏罗纪中统直罗组(J2z)全井田的厚度在0至132.70米之间,平均厚度为77.97米。该层广泛被第四系地层所覆盖,仅在无定河南岸及区域内的大型沟谷局部可见。顶层普遍受到风化剥蚀,保存状况不完整。井田的西南部ZK202孔(深度132.70米)和中部Z808孔(112.99米)的厚度相对较大。直罗组的岩性单一,主要由在半干旱环境下形成的河流相沉积构成,主要包括灰白至浅灰白色的中(细)粒砂岩和浅灰绿色的粉砂岩、泥岩,这些岩层划分为2至3个沉积旋回。下旋回顶部或上部可见杂色粘土岩,厚度多在1米以下,局部可达2米。底部则为灰白色的厚层状中(粗)粒长石砂岩,富含植物茎干化石和泥砾,分布稳定,厚度5至20米,是区分延安组与直罗组的标志性岩层(K4)。与下伏的延安组以整合接触关系存在。本次揭露的厚度范围为42.42至52.82米。
1.1.1.5 延安组(J2y)作为侏罗系中统在本井田范围内的显著特征,它构成了本区域的含煤地层,其厚度变化在188.27至251.59米之间,平均厚度为232.46米,呈现出自南向北逐渐减薄的趋势。在无定河南岸的波罗镇附近,以及井田东北部白莲沟沟底和东南部的沙峁沟沟底等地,局部可见地表出露。该地层主要由河流-湖泊三角洲、冲积平原环境下形成的灰色长石砂岩、深灰色泥岩和粉砂岩构成,其间穿插有黑色的炭质泥岩和数个含煤层(包括1号煤层),反映出多旋回的沉积构造。依据岩石组合特性、含煤特点和旋回结构的差异,延安组被细分为了四个不同的沉积段,其中包含了一层具备开采价值的煤层,即3号煤层。
1.1.2 井田地处鄂尔多斯盆地次级构造单元陕北斜坡的核心地带,其地质构造基础简单,区域内未见明显的岩浆活动迹象,局部地形表现为平缓的波状起伏。地震探测结果显示,穿越井田的地震线沿线并未发现显著的断裂(层面),整体构造特征表现为一单斜层结构,走向大致西倾,倾角约为0.6°,倾向方位为277°。
1.1.3 关于瓦斯和地温的信息源自《侏罗纪煤田某某矿井田勘察报告》中的详细阐述。
1.1.3.1 根据施工过程中对四个钻孔采集的瓦斯样本进行的测定结果显示,煤层中甲烷(CH4)的最大浓度为每克干物质0.10毫克,自然瓦斯组分中甲烷占比最高达到9.6%。该区域的瓦斯分布特征被归类为二氧化碳和氮气为主的混合带。鉴于此数据,矿井被界定为低瓦斯类型。
1.1.3.2地温对钻孔资料显示,所测钻孔中最高温度为17.42℃,地温梯度,无地温异常。从井田周边煤矿开采情况来看,未发现高温生产矿井,故井田应属地温正常区。
1.1.4 根据井筒检查孔的勘查报告,本工程地质特征主要包括朱罗系延安组、直罗组、第四纪红土层、黄土层及风积沙。岩性差异显著,尤其在第四系与朱罗系之间。地质构造简洁,主要由相对较软的岩体构成,岩体完整性良好,呈块状或层状结构。回风斜井井筒的工程地质条件对施工具有重要影响:软岩虽有利于缩短破岩周期和降低成本,但增加了支护的复杂性,延长了支护时间并相应提高了支护成本。在自然状态下,岩体保持着一定强度,然而,人工开挖和地下水渗透会削弱其强度,可能导致岩体崩解,对机械装岩作业构成挑战,严重时可能影响耙装机的使用,装载机和小型挖掘机的工作效率也会降低。砂岩水解后的松散沙粒和泥浆使得排水变得困难,排水设备效能下降,寿命缩短。此外,工作面的水、沙、泥混合物恶化了作业环境,降低了工作效率,加大了劳动强度。
1.1.5 井筒穿越了四层含水层,具体如下: 1. 第一含水层为第三系保德组潜水含水层,覆盖范围广大,揭露深度为0.00至10.02米。上部由砖红色亚粘土和粘土构成,结构致密,具有良好的隔水性能;底部含有钙质结核及沙砾,形成局部含水层,其厚度为13.77米,井筒涌水量为0.795立方米每小时。 2. 第二含水层为侏罗系中统直罗组风化岩潜水含水层,风化岩广泛分布,揭露深度在42.42至52.82米之间。主要岩性为灰黄色中、细粒砂岩,风化程度不均,局部存在裂隙,对井筒穿越构成主要挑战,该层厚度为58.26米,井筒涌水量为3.128立方米每小时。 3. 第三含水层为侏罗系中统延安组孔隙裂隙承压含水层,揭露深度范围为74.39至107.49米。延安组岩性以中细粒砂岩、泥岩、粉砂岩交替层状结构为主,胶结紧密,裂隙类型主要是节理和层面,且以闭合性质为主,含水性和导水性较差。此层厚度为52.7米,井筒涌水量为0.14立方米每小时。
附地质柱状图:
中心坐标位于回风斜井筒,其坐标信息如下:X值为4,209,865.000米,Y值为36,628,133.000米,Z坐标为海拔+1170.000米。
井筒方位角为
井筒全长648.1m(其中明槽掘至3m为安全出口正中,方位角,硐长11.5m;明槽掘至17.63m为风硐正中,方位角
,硐长6.9m;躲避硐室总长19.6m),主体巷道设计倾角为-20°。(见巷道平面图)
一、巷道断面
以下是回风斜井的主要断面描述: 1. 断面1-1:巷道规格为直墙半圆拱形,原始宽度5.0米,净宽4.2米,墙体高度1.85米,右墙基础深度250毫米。其总面积(包括墙面)为18.86平方米,净面积为13.22平方米,巷道长度为223.1米。每隔40米设置一个躲避硐,位于右侧,同样为直墙半圆拱形,墙体高度1.4米,净宽净深均为1.4米。表土部分采用锚杆、网格与现浇混凝土联合支撑,混凝土厚度200毫米;基岩区域采用锚网喷射混凝土支护。 2. 断面2-2:此断面同样为直墙半圆拱形,原始宽度4.5米,净宽净高同1-1断面,墙体高度1.6米。总面积15.15平方米,净面积13.22平方米,巷道长度为387米。同样遵循上述支护规则。 此外,水沟和台阶位于巷道右侧,水沟的净尺寸为360毫米宽×130毫米高,台阶的踏步宽500毫米,高度130毫米。
二、临时支护
(一)表土段施工:根据现场岩石实际情况确定表土段临时支护方式:若岩石稳定可采取扇形棚或25#U型钢金属支架临时支护;若岩石围岩不稳定时采取架设25#U型钢金属支架或槽钢棚并在上方铺设一层金属网,然后及时进行初喷,初喷厚度30-50mm作为临时支护。(二)基岩段施工:放炮后采用前探梁临时支护并及时进行锚网喷。前探梁选用钢管,长度不小于4m,每组3根,间距
,用吊环和锚杆固定。吊环形式为半圆型,圆弧朝下。每根前探梁用2个吊环。吊环螺母必须和锚杆配套,吊环必须上满丝且至少露丝2~3丝,锚固力不小于50kN/根。前探梁与顶板间前端用木背板和小木楔塞紧,后端用大木楔楔紧。临时支护必须紧跟工作面,前探梁至工作面不大于200mm。最大空顶距不超过2500mm,最小空顶距不大于800 mm。
三、永久支护
(一)表土段支护:
支护选用素混凝土,砌碹厚度设定为400毫米,右侧墙体基础深度达到250毫米,采用C30级混凝土材质。施工过程中,针对过水层特性,我们将按照水泥量的10%掺入BR-3型增强防水剂,以确保防水效果。在铺设底层结构前,先会稳固地铺设一层250毫米厚的砂浆片石,随后将铺设100毫米厚的混凝土路面,其强度标准为C20级。
(二)基岩段支护形式如下:
2-2断面:采用锚网喷支护。锚杆采用左旋无纵筋井下专用锚杆,全长锚固,锚杆规格20mm,长度L=2400mm;托板为钢板加工,规格,间排距为
mm,矩形布置。金属网采用6.5钢筋焊接而成,网片规格为1050
,网孔规格
,连接方式为对接,每300mm一扣用16#绑丝双股缠绕一圈拧紧,喷厚150mm,喷射混凝土强度等级为C20,铺底混凝土强度等级为C20。
附断面支护图:
锚杆选用计算按悬吊理论计算锚杆、参数:
1、锚杆长度计算:L=KH+L1+L2 式中:L一锚杆长度,m;H—冒落拱高度,m;K—安全系数,一般取K=2;L1一锚杆锚入稳定岩层的深度,一般按经验取0.5m;L2一锚杆在巷道中的外露长度,一般取0.1m;其中:式中:B一巷道开掘宽度,取4.5m;f一岩石紧固性系数,取5;则:
2、锚杆间、排距计算,通常间排距相等,取a;a=Q/(KHr)式中:a一锚杆间排距,m;Q一锚杆设计锚固力50KN/根H—冒落拱高度取0.45m;r一被悬吊砂岩的密度,取45KN/m3;K一安全系数,一般取K=2;则:通过以上计算,选用
的高强锚杆,间排距为
,矩形布置,可满足安全及质量施工要求。
四、井巷模板组装规格偏差应符合以下规定
1)宽度:中线至两帮模板的距离:合格:;优良:
。
2)高度:腰线至顶、底板距离:合格:;优良:
。
3、井巷模板组装允许偏差应符合以下规定
1)基础深度:;
2)轴线位移:;
3)相邻两模板表面高低差:;
4)模板接茬平整度:。
五、井巷混凝土支护工程的规格偏差
1)中线至任一帮距离:合格:;优良:
。
2)腰线至顶、底板距离:合格:;优良:
mm。
所有未涵盖的工程项目将遵循MT5009—94《煤矿井巷工程质量检验评定标准》的相关规定进行执行。
六、锚网喷巷道工程质量规定(见下表)
合格优良
施工坡度20°50米范围内误差米范围内误差±0.5%
巷道中心线至两侧帮壁的净宽尺寸允许误差范围为0~+100mm。
巷道顶部与底部板之间的净高腰线测量范围为0~+100毫米。
锚杆间排距
锚杆孔深度
锚杆角度垂直轮廓线误差
锚杆外露长度100mm
喷射混凝土的厚度需确保不低于设计值的90%,且至少达到150毫米,严格满足规定标准。
确保金属网对接的紧密程度不少于300毫米,且捆绑方式需满足设计规定的要求。
一、施工方法
表土层采用55VXL小型破碎挖掘机进行全断面挖掘,人工操作配合手镐和风镐,从工作台顶部向下进行边坡修整。若挖掘过程中挖掘机遇到困难,可采用浅孔爆破、适量装药并实施小型炮震动法推进,随后以风镐精细修整巷道至设计规格。施工方式采用三班轮换(三·八制),同时进行永久支护与工作面平行交叉作业。基岩层则采取一次性全断面爆破技术破碎岩石,遵循四班轮换(四·八制)的工作模式,执行三掘一支撑的作业原则。
二、施工工艺
(一)、表土段施工:
1、施工流程采用挖掘机进行掘进,人工辅助风镐及手镐进行边坡修整。当遇到表土层破碎严重的地段,需预先在井筒周边设置超前管棚(如25#U型钢棚)或临时支撑结构,同时确保及时浇筑混凝土。掘进工作面与井筒砌碹之间的滞后距离不超过4米,砌碹作业段落长度控制在2至4米。在围岩稳定性较高的情况下,可取消管棚,转而使用25#U型钢棚或木点柱作为临时支撑,并同步进行混凝土浇筑,确保滞后掘进不超过4米的施工要求。
2、支设站柱、胎站柱、胎为整体式由螺栓连接,浇筑段长,胎和站柱均为16#槽钢加工而成,模板采用长度为1500mm的12#槽钢。支设模板前先将站柱按巷道中、腰线固定好由当班质量验收员检查校核尺寸,站柱的间距为1.5m,站柱通过4寸钢管自制加工的工作台固定,工作台两侧上下用丝杠和站柱对撑固定,工作台下部用钢管和轨道对撑或在巷道底板钻孔打地锚固定工作台,不影响排研及运料。站柱支设固定完毕后,立即架设胎,当班质量验收员检查校核尺寸无误后将胎拉杆上好固定,碹胎与站柱用螺栓连接固定,以保证碹胎的稳定。将模板放入站柱内,模板与岩面之间采用
方木支撑固定,模板随混凝土的浇注高度边浇注边支设并及时将下层方木取出。
3、混凝土浇注
(1)准备工作
①在井口邻近区域设立混凝土搅拌站,随后对各类混凝土原料进行精确计量,再投入搅拌机进行混合操作。
②确保浇注区域的环境卫生,连接通风管道和水管线路,输料管道需保持直线,禁止存在急弯,接口必须紧密,确保无漏风现象。严禁选用非防静电材质的塑料管作为输料管道使用。
③启动前,请确保搅拌机的完整性和电气连接,进行空载试运行。随后,务必紧固摩擦板,严防漏风情况的发生。
(2)浇注混凝土的工艺要求
①材料选择:采用P.042.5R普通硅酸盐水泥,中粗河砂,粒径碎石,水采用洁净水,不含酸、碱及油污。混凝土掺加BR-3型防水剂,防水剂的掺加用量为水泥重量的10%。砼配合比:按大堆材料到指定实验室做配比实验。
②混凝土的配料与混合过程:按照预设比例精确称量各物料后,投入搅拌机内,进行90秒持续搅拌,直至混凝土均匀混合。搅拌完成的混凝土通过HBMD12/4-22S型号混凝土输送泵传输到模具中,输送距离大约为200米。若输送泵不宜应用,混凝土将采用V型矿车送达作业区域,随后由人工使用铁锹置入模具。确保混凝土入模时的温度不低于5摄氏度。
(3)浇注工作砼浇注应分层对称进行,每层厚度不超过300mm,浇注砼应连续进行,超过2小时时采取措施进行处理,砼捣固采用风动振捣器捣固,捣固工作应专人分片负责,振捣棒插入下层砼中,每次移动距离350mm左右,振捣砼表面出浆,无气泡上浮。
(4)在实施混凝土浇筑前,务必对模板支撑体系的密实性进行详尽核查。确保混凝土捣固过程均匀,待其凝固后,拆除模板不应出现蜂窝状或麻面缺陷。
混凝土浇筑完成后72小时内实施拆模作业,遵循'先墙后拱,自下而上'的原则。在模板重复使用前,务必确保其清洁度并施以防锈处理。
混凝土浇筑工艺流程如下: 1. 先进行敲帮问顶确认安全; 2. 紧接着支设稳固的整体碹胎; 3. 严谨测量并确定模板规格; 4. 铺设精准的模板体系; 5. 接着进行混凝土的连续浇注; 6. 完成后拆除上一轮的模板; 7. 以此循环往复进行下一个环节。
(二)、基岩段施工
在基岩层施工阶段,我们采用先进的YT-27型风动凿岩机进行钻孔,配合P-60B耙装机进行岩石装载,以及ZP-VII型混凝土喷射机进行后续的表面处理,构建了一套完整的机械化作业流程。
1、基岩段掘进
采用钻爆法掘进,光面爆破。配备多台YT-27型风钻同时钻眼,B22mm,L=3500mm,中空六角钢钎,一”字钻头,炸药选用煤矿安全许用乳化炸药,雷管为毫秒延期电雷管,大功率电容式起爆器起爆。
(1)采用中心向外的逐次起爆策略,对于爆破参数,配置了正向装药结构,联线方式选用串联模式。
(2)作业流程需遵循严格的爆破设计方案:确保钻孔、装填炸药、连线及爆破各环节的质量控制。针对不同层面的具体情况,实时调整爆破参数,以优化爆破效果并实现精确的光面爆破。在钻孔阶段,务必确保所有炮眼深度与设计标高一致,且炮眼倾角符合规定标准。钻孔完毕后,应用压缩空气清理炮眼,然后按照爆破图的指示进行装药。在装药完毕并通过检验无误后,进行串联联线操作,逐一连接每个雷管的脚线,确保无遗漏,再与母线安全连接。
(3)钻眼与爆破安全须知: - 钻眼作业前,务必先对井帮围岩进行全面检查,移除松动的矸石和浮石,确保作业区域稳固。 - 所有炮眼的位置和方向应精确无误,严格按照设计规格进行施工。 - 在雷管使用前,务必核查其段号和型号,严禁混用来自不同制造商或型号的雷管。 - 在爆破前,务必确保工作面所有设备已得到适当遮蔽,人员需撤离至120米以上且具备防护设施的安全地带避难。 - 在进行安全确认后,方可进行爆破作业。
2、装矸与排矸
掘进工作面放炮后研石经耙装机装入箕斗,提升出井后排入研石仓,由装载机配合12t自卸汽车排至业主指定场地。
3、支护
(1)打锚杆眼打眼前首先敲帮问顶,仔细检查顶帮围岩情况,找掉活研、危岩,确认安全后方可开始工作。然后使用前探梁进行临时支护。打眼前,当班验收员按中、腰线检查巷道断面规格,不符合设计断面规格时必须进行处理。打眼前要根据设计要求用炮泥点好锚杆眼位,眼距误差为,眼向误差不得大于15°,锚杆眼深度比锚杆长度少100mm。打锚杆眼时必须在临时支护的掩护下进行操作,打眼顺序应由外向里,先顶后帮依次进行。
(2)锚杆施工工艺流程:
作业流程如下:完成临时支护后的敲帮问顶,随后由验收员标记锚杆安置位置。接着,采用YT27风钻或风动锚索钻机,配合32mm钻头实施精确钻孔,随后使用扫眼器清理孔洞。紧接着,安装锚固剂并安置锚杆,通过搅拌器连接手持式气动煤帮锚杆钻机及其尾部组件,包括螺母和托板。启动钻机,对锚固剂进行20至40秒的充分搅拌,然后暂停操作,等待1分钟。在这一过程中,已铺设好钢筋网,并适时放置上托盘(或者在喷射混凝土后再增设金属网)。最后,确保使用力矩扳手紧固螺母,安装其他必要的锚杆,确保工艺严谨且安全高效。
4、喷砼支护
1)准备工作
①严谨核查锚杆安装与网格铺设是否吻合设计规格,一旦发现任何不符之处,立即进行修正。
②执行喷射区域的矸石杂物清除工作,确保风、水管路的连接稳固,输料管路需保持平直无急弯,接口密封严实,防止漏风。必须禁止使用非防静电的塑料管作为输料管材。
③执行设备检验流程,确认喷浆机状态完好,随后接通电源进行空载运行测试。务必确保摩擦板安装牢固,无任何漏风情况发生。
④在实施喷射作业前,务必先采用高压水枪和风力进行岩面的彻底清洗。同时,确保在巷道拱顶和两侧墙面设置明确的喷射厚度标识。
⑤喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。
2)喷射混凝土的工艺要求
完成工作面的支护措施后,随即实施喷射混凝土加固,确保及时封闭周边岩体。
(1)喷射砼材料的选用:水泥为P.042.5R普硅水泥,砂为中粗河砂,石子为粒径碎石,速凝剂掺入量为水泥用量的4-5%,水清洁无杂质。
(2)井口附近的搅拌站依据预先设定的比例,对喷砼干料进行精细混合,确保搅拌均匀。随后,这些混合物通过井顶预设的钢管管道输送,装载至设计为"V"形的专用矿车内,继而运往作业区域进行喷射作业。
(3)喷射式混凝土喷浆机的安置位置位于掘进工作面后15至30米范围内。干态混凝土原料通过矿车运输至作业点附近的喷射机旁边,随后由人工操作借助铁锹将混凝土干料精确投入喷射机,同时在喷射过程中均匀掺入速凝剂。
以下是喷射混凝土的启动与关闭操作流程: 1. 启动顺序:首先开启风机 -> 然后打开水源 -> 接下来启动喷射机 -> 随后进行物料投放 -> 开始喷射作业。 2. 停止顺序:在完成所有干料喷射后,依次停止喷射机 -> 关闭水源 -> 关闭风机。
施工程序规定为:首先对墙面进行喷射,随后处理拱部,整体遵循自底部向顶部的顺序。在操作过程中,务必确保喷枪头部与受喷表面保持直角垂直状态。
喷枪头与受喷面的垂直距离以为宜。喷射砼前,应找掉所有的危岩、浮石,严格进行敲帮问顶工作,用压风清扫岩面,埋设喷射砼厚度标志点,喷射机司机与喷射手联系好,喷射区内设防爆照明灯,并加强通风。喷射时,喷浆机的供风压力在0.6MPa,水压应比风压高0.1Mpa左右,加水量凭射手的经验加以控制,最合适的水灰比是
之间。喷射过程中应根据出料量的变化,及时调整给水量,保证水灰比准确,要使喷射的湿混凝土无干斑,无流淌,粘着力强,回弹料少,一次喷射混凝土厚度
,并要及时复喷,复喷间隔时间不得超过2个小时,否则应用高压水重新冲洗受喷面。
3)喷射工作
作业流程如下: 1. 在喷射作业启动前,务必铺设废旧皮带,以收集可能的回弹物料。 2. 喷射作业完成后,要求对新喷涂层进行连续28天以上的洒水养护,最初7天内每班实施一次洒水,从第8天起每日洒水一次。 3. 每次喷射完成后,应及时收集回弹物质,并确保清理当天使用的配料。 4. 当班喷射工作结束后,务必拆卸喷头,彻底清洗水环以及喷浆机内外的灰浆和剩余材料。
①在施工作业中,遇到喷射混凝土过程中的管道堵塞或者突发停风、停电状况,应立即执行以下操作:首先,关闭喷头的水阀以防止水流回输料管,同时确保喷头处于向下位置,并由专人监护,以防因突然喷射或管道震动导致意外伤害。在此情况下,绝对禁止将喷头指向人员进行堵管处理。并且,强调在整个堵管过程中必须在无压力状态下进行检修作业安全规程。
②在操作喷浆机启动前,务必先用专用工具移除机内的大块矸石和物料,以防止管道堵塞。在喂料流程结束后,应确保料腔和料管内部的剩余物料已完全吹净,方可关闭设备,并对机器内外进行彻底清洁。
③在操作喷浆机时,务必确保枪头稳固,以防因枪头晃动导致意外伤害。在处理管道堵塞时,严禁在运行状态下进行,应先断电、断风,打开排风阀轻敲堵塞部位,清理完毕后关闭排风阀,再恢复供电和送风。若采用敲击法未能解决问题,需拆卸管路进行深入处理。任何时候,喷浆枪头都严禁指向人员。
④喷浆前各种高压风水管路必须连接牢固,并且外加铁丝连在一起,防止断开伤人。
⑤开机时必须先给水,后开风,再开机,最后上料;停机时,要先停料,后停机,再关水,最后停风。
4)喷射质量
在实施喷射作业前,务必对岩帮进行彻底清洗并移除多余矸石,确保喷射区域平整且无开裂,不出现'喷射不均或喷层缺陷'。对于围岩渗水管理,初始阶段采用螺旋喷浆技术,自周边向中心逐步覆盖,如未能有效封堵淋水,可采取预设导水管策略,引导水流进入设计的排水沟内。
在挖掘作业中,优先采用挖掘机进行操作;如遇岩石挖掘困难,则采取定点打眼并实施爆破技术以破解坚硬岩层。
一、凿岩机具
表土段采用IHI-55VXL小型挖掘机,基岩段施工时采用YT-27型风钻配合中空六角钻杆,长度3500mm和钻头打眼,风源来自地面压风机房。
二、降尘方法
尘埃控制措施主要包括:实施湿式钻孔和爆破,采用水炮泥;在扒装作业前对工作面进行洒水湿润;爆破过程中运用喷雾装置抑制粉尘;爆破后对岩帮进行冲洗;并确保巷道内定期进行深度清洁,维持良好的通风环境以降低尘埃积累。
在回风斜井基岩部分的爆破施工中,采用的是斜眼掏槽的爆破技术。
一、采用的爆炸材料需符合煤矿安全标准,具体为专用乳化炸药及煤矿安全认可的毫秒延期电雷管。最后,电雷管的延期时间应严格控制在130毫秒以内,并确保每根电雷管均有唯一编号。
二、采用连续正向装药技术,详情请参阅附录中的装药结构示意图。
三、采用MFB-200型发爆器执行起爆操作,实施全断面一次性点火。联线设计选用串联连接方式,详图展示炮眼布局配置。
一、装岩(土)方式
掘进工作面后方安装P-60B耙装机,放炮后研石用耙装机装入箕斗,用绞车提升至地面翻矸架排入矸石仓,由装载机配合12t自卸汽车排至业主指定场地。
二、运输方式
项目施工采用的主要提升设备为JK-2.5/11.5液压绞车,作为核心支持;辅助提升则由JK-2.0/20绞车担当,主要承担排岩作业,而副提升任务则包括物资搬运、喷浆物料、混凝土输送以及人员车辆的运送。
回风斜井提升设施技术参数一览表
序号设备名称主提升机副提升机
提升装置型号:JK-2.5/11.5和JK-2.0/20
2最大静张力(kg)90006000
3最大静张力差(kg)90006000
优化速度至:5.5米/秒,较之前提升了3.7米/秒
5电机功率/转速575kW256kW
6钢丝绳
优化提升6立方米容积的箕斗矿车,型号MG1.1-6B
井上天轮配置:固定组件8个,游动组件1200个
9号钢丝绳终端承载能力:单根最大载荷4827公斤,双股则为4173公斤及2231公斤。
总计钢丝的破断力为:45,900千克,39,071千克。
11安全系数9.59.4/17.5
12人车XRC-10-6/6首尾两车
附:主提升机强度核算
A、提升机静张力计算:最大提升重量Fj,对应满载箕斗体积为6立方米,其自重Q1为3200公斤,而装载的矸石重量Q2为1600公斤(假定矸石密度为8160公斤/立方米,计算得出)。满载系数为0.85,考虑到箕斗的容重。总计的总重量为11,360公斤。对于钢丝绳的选择,我们选用重型规格,其重量为Q=45,900公斤。 绳重对终端载荷的影响由公式FJ表示,即FJ=(Q1+Q2)(sinα+f1cosα)+Q3(sinα+f2cosα),其中α代表井筒倾角,取值为20°。车辆运行阻力系数f1为0.01,钢丝绳运行阻力系数f2为0.2。将这些参数代入公式,我们得到FJ的具体数值,确保满足所有要求。
B、提升钢丝绳安全系数校核:安全系数验算满足要求
C、电动机功率校核: ×4827×5.5÷(102×0.85)=367kW575kW>367kW满足要求式中:KB—电机功率储备系数KB=1.2nc一传动效率D、提升能力计算经计算箕斗在不同深度时的提升能力见下表施工提升能力表井筒深度(m)200300400500600700提升能力(m3/h)48.343.339.235.933.131.2提升能力满足施工进度要求。附:副提升系统的核算提升机最大静张力核算:FjC=6000kgA、提升机最大提升重量FK:(1)、提矿车时:矿车MG1.1-6B自重喷浆料kg总重9848kg(2)、提人车时:人车自重Q3=3523kg乘车人员 总 重 4323kg选用钢丝绳 7-24-1770型Q d = 3 9 0 7 1 k g \left( 5 = 2 . 0 2 k g / m \times 6 6 5 = 1 3 4 3 k g B、提矿车时钢丝绳的终端载荷;+Q5(sina+f2cosa)式中:a一井筒的倾角、a=20°。 F1一钢丝绳运行阻力系数f1=0.01。 f2一钢丝绳运行阻力系数f2=0.2将a、f1、 f2代入上式解得: 符合要求C、提人车时钢丝绳的终端载荷:FR=(3523+800)FR=2231kg 符合要求D、提升钢丝绳安全系数校核:选用7-24-1770型钢丝绳,钢丝破断力总和为Qd=39071kg。安全系数验算:提矿车时符合要求提人时符合要求
E、电动机功率校核:满足要求
一、在掘进施工中所敷设的电缆、风水管路、排水管、风筒等均应吊挂牢固整齐。风水管路及电缆通过井筒两帮的预埋钢管进入井筒内布置。电缆钩每隔2m一个,电缆垂度不超过50mm。风水管要接口严密,不得出现漏水、漏风现象,风水管距迎头20m范围内使用一寸胶管,20m外使用直径108mm钢管,要随工作面前进及时延长,以备迎头正常用水。风筒要环环吊挂,风筒口距迎头。
二、随着巷道的逐步推进,临时轨道逐段安装,选用的是22公斤每米的钢轨。轨枕方面,我们采纳了木质轨枕。对于箕斗轨道,其间距设定为900毫米,而轨枕间距维持在800毫米;至于人行车轨道,间距则调整为600毫米,同样轨枕间距保持为800毫米。
轨枕安装程序:首先,平整作业区域,接着按照预设的轨枕间距精确排列枕木。随后,将铁轨置放于枕木上并安装紧固的道夹板,确保轨道直线。完成道轨调校后,使用道钉牢固固定,最后依据中腰线对轨道进行精细校准。
保证项目检验项目
1、钢轨规格、型号必须符合设计要求。
2、任何情况下不得在主要交通线路中采用磨耗过度的钢轨,且务必确保同一线路轨道的单一材质,禁止混合使用不同类型的道岔材料。
3、周边设施完备,对接各类轨型时,必须采用专用的异型鱼尾板以确保衔接顺畅。
检验项目(设计值)
标准规定合格优良-3--+5-2--+3
两轨面高低值小于等于5小于等于3
接头平整度小于等于2小于等于1
接头方式需确保轨距的精准对接,其误差不得超过60mm及以下,且不得大于40mm。
错接错距轨长的1/3-1/4
扣件钉质量控制关键点:浮离量在2毫米以上但不超过10%的限值,具体要求为小于或等于5%。
允许偏差项目检验项目允许偏差
中心位置-50--+50
双轨间距直线0—20,
曲线0—25坡度-1度--+1
主线轨面标高范围限定在-30至+30毫米,常规情况下则为-50至+50毫米。
轨面前沿与后端的高度差异普遍控制在10毫米以内,通常不超过15毫米。
方向小于等于12
轨缝直线的小于等于5,
曲线小于等于8
1. 作业生产线设备一览 - 设备名称:详细型号列表 - 规程单位:统一规格说明 - 数量:具体设备数量 - 主要技术特性:详尽技术参数与功能描述
1提升系统提升机主提升机JK-2.5/11.5台1V=5.5m/sN=575kw副提升机JK-2.0/20台1V=3.7m/sN=256kw箕斗6m3辆1串车MG-1.1/6B辆201.1吨人车XRC-10-6/6辆1乘坐10人2凿岩风钻YT-28部103装岩挖掘机CX36B辆1耙斗装岩机PY-90B型台1生产效率排研装载机ZL-50型台2自卸汽车12吨台25支护搅拌机JS-500台2生产效率50-70m3/h配料机PL-750台1砼喷射机Z-VII台4砼输送泵HBT-60A台1锚杆钻机MTQ-70台4锚索机RTM-1436台4钢模板 套多套 6辅助系统排水泵
台3Q=46m3/hH=150m40kw潜水泵BQF50/25台3Q=50m3、H=25m信号、通讯装置DX-1套2人车信号专用套1照明Dd250/127套5通风机
台1测量DJL-1型激光仪台2压风机4L-20/8台1132kw20m3/min压风机5L-40/8台1250kw40m3/min
根据工程施工方案、施工技术装备配置及其效率,以及工程工期需求,精确核算各专业工种的人力资源配置。
在1-1断面的施工中,采用三班倒与八小时工作制相结合的方式,即掘进与混凝土永久支护工作同步进行,执行平行交叉作业模式,每两个掘进阶段后紧接着一个砌筑阶段。
在2-2断面施工过程中,采用四班八小时作业模式,配置三个掘进班组与一个喷浆支护班组同步运作,后者专注于实施锚网喷永久支护作业,确保与掘进工作的顺畅衔接。
回风斜井井筒基岩段施工劳动力配备表
1. 掘进工种:掘一班 2. 掘进工种:掘二班 3. 掘进工种:掘三班 4. 支护工种:支护班 5. 合计
1打眼工666220
2点眼工2226
3放炮员1113
4班长11114
5耙装机司机11114
6信号工22228
8把钩工22228
9喷浆工22
10大班电工22
11上料工66
12喷浆机司机22
13井口信号工22228
14井口把钩工22228
15绞车司机22228
16水泵工11114
17通风工33
18瓦检员3
19汽车司机3
22其他2020
合计122
混凝土浇注班劳动组织表
工种I合计
地面混凝土搅拌44412
绞车司机1113
井口信号工1113
井口把钩工1113
井下信号工1113
井下把钩工1113
模板工3339
井下卸料3339
井下上料66618
混凝土振捣2226
水泵工1113
通风工1113
验收员1113
班长1113
合计27272781
注意事项:部分工作岗位支持兼职安排,将根据工程的实际进度进行人员配置的灵活调整。
为了确保高效有序的持续作业,迎头施工应依据劳动组织的人力配置,科学调度工序,旨在最大化利用每日8小时的工作时段,提升劳动效率。项目部及团队管理层实施全天候值班管理机制。
附正规循环作业图表:
顺序项目单位指标备注
1每循环在册人数人122
2每循环出勤人数人110
3出勤率%90.2
4循环进度m5
5效率m/工0.045
6月循环次数个26
7月进度m130
8循环率%86.7
9炸药消耗kg/循环69.6
10雷管消耗个/循环67
施工过程中,采用压入式通风。
风机上架安装在回风斜井井口。
一、掘进工作面需风量计算:
(1)按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算:Q掘掘×
式中:100—单位瓦斯涌出量配风量m3/min,以回风流瓦斯浓度1%的换算值。
在掘进工作面,需测定每分钟的瓦斯(二氧化碳)绝对涌出量,设定初始值为0.5立方米/分钟。施工过程中,将依据实际测得的瓦斯(二氧化碳)涌出量动态调整通风量。对于掘进工作面瓦斯或二氧化碳涌出的不均衡性,采用系数k,取值为1.5。
(2)按每班最多出勤人数计算:Q掘式中:n—每班最多出勤人数,30人。
(3)按放炮排烟计算所需风量回风斜井施工每次爆破使用炸 药 量 为 69.6kg,排 炮烟 需 用 风 量 为 :Q=7.8*[A(S*L)2]1/3/t=7.8×[69.6×(13.22×150)2]1/3/1200=4.2m3/s=252m3/minA---一次爆破最大装药量,回风斜井施工采用全断面一次起爆,每次爆破需用炸药量为69.6kg;S---掘进巷道净断面积,13.22m2;L-—炮烟稀释到安全浓度以下的安全距离,取150m;t---放炮后排烟时间,取20min,即1200s;
(4)需风量确定及风速验算根据上述计算结果,确定回风斜井施工掘进工作面需风量值为:Q=4.2m3/s=252m3/min①按最低风速验算 Q最低Q=252式中:Q最氏一满足掘进工作面最低风速需风量。 9—《煤矿安全规程》中规定的掘进中岩巷最低风速,。s一回风斜井净断面积为13.22m2。②按最高风速验算Q最高Q=252式中:Q最高一达到掘进工作面最高允许风速需风量。 240—《煤矿安全规程》中规定的掘进中岩巷允许最高风速,240m3/min。 s一回风斜井净断面积为13.22m2。
二、风阻计算
回风斜井施工通风选用胶质风筒。 R=Rm+Rz+RcRm:沿程摩擦风阻,
:局部风阻,
,胶质风筒接头的局部阻力可以忽略:故,Rm=n2**y/(2s2)Rc:出口风阻,
回风斜井施工风筒风阻为(按最长供风距离640m计算):R=6.5a*L/d5+ n2**p/(2s2)+0.818p/d4=6.5×0.0025
式中:a:摩擦阻力系数,pa.s2/m2;使用
胶质风筒,
风筒长度m,施工最长供风距离按640m考虑。 d:风筒直径,m,d=0.7mn2:风筒转弯数,个,取1,:风筒局部阻力系数,取0.1y:空气密度,取20℃的干空气密度,1.205kg/m3s:风筒断面积m2,700mm的风筒净断面为0.385m24.3.3风压计算
三、局部通风机的选型
回风斜井施工采用压入式通风方式,按照上述计算结果,对比局部通风机特性曲线,确定回风斜井施工选用一台5.
型低噪音局部通风机。
一、局扇安装地点和通风系统
1、