综采工作面切眼导硐施工安全技术措施
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一、编制说明
根据生产安排,综掘三队即将施工Ⅱ10310切眼上出口及切眼导硐,为确保施工期间的安全顺利,编制如下安全技术措施。
二、工程概况
Ⅱ10310切眼设计巷中FA14点前42m,风巷现为煤锚支护,向前按中线跟十煤顶板施工,断面规格为净宽×中顶净高=4600×3500mm。
Ⅱ10310切眼设计方位36°17′,长度129.5m(平),跟顶板施工。
切眼导硐断面规格为净宽×中顶净高=5000×2900mm,采用锚网带索支护。
三、设计要求及施工方案
(一)设计要求
1、Ⅱ10310风巷现为煤锚支护,向前按中线跟十煤顶板施工。
切眼导硐上口按中线及0‰腰线施工15m平巷,平巷施工完毕后按中线跟十煤顶板施工。
2、切眼导硐断面规格为净宽×净高=5000×2900mm。
导硐施工时,顶部采用GMφ22×2500mm型锚杆,顶锚杆间、排距为750×800mm。
老塘侧帮部采用GM φ22×2500mm型锚杆,锚杆间、排距为850×800mm。
顶部及老塘帮每根锚杆用两卷树脂加长锚固,顶锚杆螺母扭矩≮300N〃m,锚固力≮80KN;帮部锚杆螺母扭矩≮200N〃m,锚固力≮60KN。
顶部采用M钢带配合钢筋网护表,钢筋网为直径Φ6mm圆钢焊接网,网孔为150×150mm。
导硐施工时,老塘帮采用锚杆、金属网配M钢带支护;刷大侧帮部采用单体支柱配合1.4m大板临时护帮,单体支柱为DW31.5-25/100型单体支柱,柱距1.0m,大板间距≯0.5m,大板与单体支柱间用木楔打上劲。
导硐侧顶部施工2套锚索补强,锚索为YMS17.8/6.3-1860型,锚索采用1块TPF-400×400/10mm托盘及M钢带组合使用,间、排距2500×1600mm,锚索预紧力≮120KN,每根锚索用一卷K2550药卷和两卷Z2550药卷锚固,锚杆与锚索间隔布臵。
沿切眼顺山方向滞后迎头30m在老塘侧距导硐中偏右100mm处及老塘侧巷帮各打1排单体支柱配合铰接顶梁补强,梁为HDJA-1200铰接顶梁,单体支柱为DW31.5-25/100型单体支柱,一梁一柱。
3、切眼上出口采用锚索梁加固,锚索梁采用29U型钢打孔加工,一梁三索,布臵如图所示,因切眼上口跨度较大,可在不影响设备摆放及钉道处接木垛加固,木垛可在支架安装前拆除。
4、当顶板破碎,不适宜使用锚网支护时,及时改为平顶U型钢梁配单体支柱支护,另补充安全技术措施。
(二)施工方案
1、风巷施工到位后,综掘机退后从FA14点前17.5m开始按照腰线向前进行扫底施工。
2、扫底结束后,按切眼上出口施工放大图施工抹拐至切眼导硐。
拐弯施工过程中,右帮刷扩处采用点柱配合大板临时腰帮,临时腰帮滞后迎头≯3m,临时支柱间距1m,单体支柱超高时可预留台阶,单体支柱必须拴齐防倒绳,大板间距500mm。
抹拐施工完毕后,综掘机能够进入到切眼导硐时,开始施工切眼导硐。
3、当转载皮带受拐弯半径限制而无法施工时,为确保综掘机顺利拐弯可拆除转载皮带,在综掘机后方设1部刮板输送机,与风巷皮带搭接,综掘机运来的煤直接经刮板机转运至皮带,刮板机随掘进随向前延接。
四、施工工序及质量要求
1、施工工艺:
敲帮问顶→割煤岩出货→敲帮问顶→铺钢筋网→临时支护→看线点锚杆(索)眼位→打锚杆(索)眼→吹扫眼孔→检查眼孔质量→安装树脂药卷→安装锚杆(索)并搅拌至凝固→拧紧螺母→打滞后迎头的帮部上部两排锚杆眼→安装钢带→安装滞后迎头的帮部上部两排锚杆(索)。
为加强综掘机截割时瓦斯管理,截割开窝位臵位于巷道上部,在工作面顺序截割时一般应由上而下进行,当截割岩石硬度不同时,先截割较软的岩石,然后采用由上而下,左右截割的方法。
2、煤巷锚网索支护工程质量要求:
⑴巷道分中偏差:-50~+100mm,中高偏差:-50~+100mm。
⑵顶锚杆初锚力矩≮300N.m,拉拔力≮80KN(表值20MPa);帮锚杆初锚力矩≮200N.m,拉拔力≮60KN(表值15MPa),每小班必须检测帮、顶锚杆的初锚力和锚固力,并做好记录。
⑶顶帮锚杆间排距偏差:-50~+50mm。
⑷锚杆角度与岩层夹角≱75°,露出螺母10~50mm,锚索外露≰300mm。
⑸M型钢带应与巷道中线垂直,吊斜≯100mm。
⑹锚索质量:安装后1h应及时张拉,张拉预紧力顶≮120KN(表值32MPa)。
⑺单体支柱每6~8°迎1°,迎山角偏差不大于1°,不得退山,平巷段前倾后仰不大于1°;单体支柱初撑力不小于70kN,支撑力达不到70kN时,分析原因,并补液或更换支柱,直至达到要求, 拴齐两道防倒绳,用12#铁丝将柱头固定在钢筋网上。
单体支柱穿铁鞋,丢煤底时下木道板垫底,单体支柱压力表读数≮9Mp a,防倒绳采用φ14mm棕绳。
五、安全技术措施
(一)顶板管理
1、超前临时支护:采用带帽点柱作为超前临时支护,点柱为外注式液压单体支柱;单体支柱排数根据循进尺确定,使用1~2排,根据掘进断面每排3根,其间排距不小于1.0m,不大于1.5m。
若点柱到迎头最大控顶距>800mm,则需再打一排点柱。
2、柱帽为500×200×50mm的楔形木板,或在打点柱时,适当的破顶,保证点柱与顶板接触严密。
点柱无法打在实茬上时,在点柱下面垫铁鞋且有劲。
打眼、安装顶部锚杆必须在临时支护的掩护下进行,单体支柱要栓防倒绳,用绳子一端套在支柱端头的柱爪下,另一端固定在顶网上。
3、每次截割完毕后,保证支护顶锚杆距迎头山墙≮300mm,以防综掘机进行下一循环截割时撞坏顶部锚杆,造成失效。
4、严格执行敲帮问顶制度。
打眼前及整个支护过程中,都必须用长柄工具找净顶帮、山墙的危岩活石,找顶过程要有专人监护顶板情况,并保持后路畅通。
5、打锚杆眼前必须按断面图看线、定点、量尺;中顶锚杆沿中线,帮锚杆与巷道坡度一致;同排锚杆先顶后帮,由上而下进行。
6、顶部锚杆紧跟迎头,顶板稳定时循环进尺1.6m;两帮最下方1根锚杆可以滞后迎头30m进行施工,锚索滞后一排(3.2m);顶板破碎时,顶部锚杆掘一锚一,循环进尺0.8m。
7、掘进工作面迎头端面必须采取防片帮临时支护措施,迎头作业时必须在
端面临时支护的掩护下进行。
煤锚支护防片帮网由两片呈矩形钢筋网组成,两片钢筋网用12#铁丝联结不少于3处,防片帮网距顶板、两帮不大于100mm的间隙,距底板不大于1.0m,防片帮网紧贴迎头端面。
防片帮网顶部用特制挂勾牢固生根在迎头顶网上,防片帮网用不少于4根特制伸缩撑杆等间距一端抵在防片帮网上,另一端抵在顶板敷设的钢筋网上,间距不大于1.5m,两边距帮不大于0.3m。
8、每小班后路巡查:发现顶板离层、顶板下沉情况严重、巷道位移加大或其它隐患等危及安全时,必须采取补锚、套棚等符合现场实际的补强支护方法。
9、锚杆(索)施工严格按《锚杆支护监测管理规定》执行,并建立班组自检、区队日检、矿井抽检的三级管理制度。
10、切眼拨门时,按集团公司特殊地段顶板管理规定执行,原则上在大班进行。
生产单位必须有副区长及以上人员现场跟班。
(二)单体支柱管理
1、工作面推进侧背帮柱严格按照设计要求打,煤底松软时,单体支柱穿铁鞋并升足劲,铁鞋链子栓在单体支柱的手把上,三通阀和手把要顺山布臵,单体支柱下井前必须经过检验合格,使用前先升降2~3次,排出缸内气体。
所有单体柱子使用时必须拴齐两道防倒绳,一道栓在支柱手把上,另一道栓在柱头上,并绷紧拉直,然后用10#铁丝将支柱顶部固定在顶网上,对腐烂等防倒绳要及时更换。
2、每班施工前及日常工作中,当班工长要指派责任心强的人员对所有液压支柱进行检查,发现失效漏液柱子立即更换。
另外每班要安专人作为测压员对液压支柱压力进行监测,并留有记录备查,班队长要在重点地段抽测,压力达不到70kN时(表值8MPa),进行补液,坏柱子及时更换,必须执行先支后替的原则,更换方法:更换前先在距失效柱200mm左右支一棵单体支柱,用液压枪升够初撑力,替掉坏柱子,并换新柱子,在替柱子时,其它人员不得在附近停留。
(三)围岩支护监测
⑴巷道表面位移
①布臵方式:切眼内每隔30m布臵一个测站,对特殊地段(如断层带、裂
隙发育段等)增加测点。
②每个测点(观测断面)采用“十字布点法”布臵
③每个观测站均标明位臵以及煤岩性描述。
④测点设立后,前期每隔一天观测一次,表面位移趋于稳定后,每周观测一次,并做好记录和资料整理。
⑵顶板离层指示仪布臵
①安装距离一般30~50m,软岩巷道、顶板破碎地带、高地应力等地段必须加密测点。
②安设方法:
在巷道顶板垂直打入一个直径φ=28mm钻孔,一直打到坚硬老顶,深度一般为5~8m,将棘爪推到深部稳定岩层内(一般超过锚索锚固尾端300mm);再将另一个棘爪推到2.5m位臵,其准确位臵是与锚杆锚固尾端一致。
将不锈钢钢丝拉紧后,按要求固定在孔口测读装臵上,记下原始数据,以后每周观测一次。
锚固区内、外顶板离层值≰20mm为安全值。
⑶液压枕布臵
①安装距离30~50m,软岩巷道、顶板破碎地带、高地应力等地段必须加密测点,掘进初期和回采影响期间应加强监测。
②安装:顶部正中锚杆安设一个,每组测站的液压枕应安装齐全;使用时首先对锚杆施加于预应力,记下压力盒指示的压力值。
③液压枕安装时,先用风动扳手预紧,然后用扭矩扳手紧至扭矩300 N.m 时,记录表面读数。
⑷距迎头50m范围内的顶板离层仪、顶板移近量、两帮移近量的观测频度每小班不少于一次,50m范围以外,观测频度为每天一次。
施工技术员每月进行一次分析,下月初将观测数据及分析资料反馈技术科。
所有观测点在平面图中标出,作为永久资料保存。
(四)通风、瓦斯管理
1、局扇必须实行“三专三闭锁”,主扇停止工作时应能自动切换到副扇,但副扇停止工作时不能自动切换到主扇,由人工送电。
主扇停止工作时,局扇司机及
时向调度所汇报,采取措施处理。
2、加强风流控制,保证工作面供风可靠。
施工队设专人看管局扇,严禁任何人随意停风,并保证风筒未端距迎头距离不得超过规定距离(煤5米,半煤岩8米,岩巷10米)。
因故停风,必须立即停电并将迎头工作人员全部撤到新鲜风流的安全处,并设臵栅栏及揭示警标;恢复送电前,测气员、班队长一起查明巷道内瓦斯情况后,方可决定能否送电及恢复作业。
3、通风区每小班安排测气员,测气员必须检查迎头及回风流,巷道冒高、棚腿窝、棚梁以上和局部通风机附近的瓦斯浓度,发现以下问题应及时汇报处理:
①若回风流中瓦斯浓度达到1.0%并有上升趋势时,必须停止工作,并汇报安全信息中心,采取措施处理。
②若回风流中瓦斯浓度超过 1.0%或二氧化碳浓度超过 1.5%时必须停止作业,切断电源,撤出人员,向调度所、通风区、矿总值班人员汇报,并按规定采取措施进行处理。
③电动机或开关地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时,必须停止作业,撤出人员,切断电源,查出原因,按规定采取措施进行处理。
④对于出现的冒高,必须接严背实。
凡体积大于0.5m3空间,局部瓦斯浓度达到达2.0%以上时,附近20m内必须停止作业,切断电源,采取措施进行处理。
⑤临时停风时,恢复通风前,测气员必须检查停风区域中瓦斯浓度不超过
1.0%,二氧化碳浓度不超过1.5%,且局部通风机及开关附近10m内风流中瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工开动局部通风机。
4、通风区负责对工作面T1、T2瓦斯探头进行检查,并确保其灵敏可靠。
施工单位按规定将T1瓦斯探头悬挂于风筒对侧的巷帮,距迎头不大于5m ,距顶板不得大于300mm,距巷道侧壁不小于200mm的支护完好处,报警浓度为≱0.6%,断电浓度为≱0.6%,断电范围为掘进巷道内及回风流中全部非本质安全型电气设备,复电浓度小于0.6%,T2瓦斯探头安装在距回风交叉口10-15m处,报警浓度为≱0.6%,断电浓度为0.6%,断电范围为掘进巷道内及回风流中全部非本质安全型电气设备,复电浓度小于0.6%。
5、通风区监测队必须定期对瓦斯探头、断电仪进行调校,维修,确保灵敏可靠,因瓦斯超限而断电的电源,只有当瓦斯浓度降到0.6%以下时,方可人工复电,严禁强行送电。
6、迎头必须按要求使用防片帮设施,以防止片帮瞬间瓦斯大量涌出造成瓦斯超限。
班队长必须佩带瓦斯便携仪,并正确悬挂在距底板2.0m~3.0m的风筒对侧,距迎头不大于3m,监测拐角处的瓦斯情况,瓦斯积聚时,必须采取措施处理后方可施工。
7、对于出现的冒高区,施工队必须接实背严,防止瓦斯积聚,并在巷帮上做好记号。
班队长将冒落高度、范围、气体情况等汇报区技术员,技术员以书面形式通知通风区,通风区采取相关措施处理。
8、掘进工作面及其回风系统中所有电气设备必须设专人负责检查、维护、修理和调试,使用中电器设备的防爆性能按规定进行检查,严禁使用防爆性能不可靠的电气设备;钻机由防突区负责检查。
9、在搬运物料时,必须做到轻搬轻放,防止撞击产生火花。
(五)防突管理
1、突出危险性预测
(1)掘进期间采取连续突出性危险性预测。
预测钻孔的孔径为42mm,施工3个预测钻孔,孔深设计均为8-10米,其中1个钻孔布臵在掘进巷道断面中部,其余钻孔终孔位臵控制在巷道断面两侧轮廓线外2-4米处。
(2)钻孔每施工1米测定钻屑量(Smax)一次,每2米测定一次钻屑解吸指标Δh2。
若预测Smax值、Δh2小于临界值,且未见有其它异常即定为无突出危险,每循环留有3米的投影保护距离。
若预测任一指标Smax、△h2等于或大于临界值时,则认定为具有突出危险
性,必须采取超前排放钻孔等局部四位一体防突措施进行消突。
2、超前地质钻孔
为探明巷道前方煤层赋存状况,地测科根据勘探公司定向钻施工资料制作牌板,生产单位悬挂牌板,严禁超掘。
(六)安全防护措施
1、在距掘进迎头25~40米位臵设臵两组压风自救装臵,压风自救装臵安装在2寸压缩空气管道上,每组压风自救装臵可供5~8人使用,平均每人供风量不得少于0.1m3/min。
2、所有在巷道内工作人员必须随身携带隔离式自救器,并熟悉使用。
3、由防突区在巷道中铺设一趟瓦斯抽排管路备用,滞后不大于T1甲烷传感器位臵,并与抽采系统连接,局部通风机停电后立即打开控制阀门。
(七)掘进防治水
1、巷道在掘进期间,必须在巷道内铺设专用1趟4寸排水管路,并在巷道的洼窝处安设15m3/h的风泵进行排水,在迎头安装1台50m3/h的电泵,扬程≮25m,并配有相同排水能力的备用泵。
迎头风泵和一台电泵用三通与4寸专用排水管路连接,备用电泵用三通接在风管上,风管在巷道外口要安设瓦笼、留设三通接至水沟内,以备紧急情况时用来排水。
随巷道掘进并根据排水泵的扬程大小,在巷道适当位臵挖设泵窝,并在相应位臵排水管路留设三通,留设排水泵,实现分段排水。
工作电泵及备用电泵要实行双回路供电,要经常检查排水设施情况,确保排水设施正常运转、排水线路畅通。
2、掘进施工中必须严密注意顶、底板及煤层的变化情况,坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,若遇水情较大,必须采取钻探方法予以探放。
3、所有作业人员必须熟悉突水征兆:掘进工作面及其他地点发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、钻孔喷水、底板涌水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等透水征兆时,应当立即停止作业,汇报安全信息中心及区值班人员,并发出报警,撤出所有受水威胁地点的人员,在原因未查清、隐患未排除之前,
不得进行任何采掘活动。
六、其他
1、搬运单体支柱必须二人以上进行抬运,抬起和放下时要互相配合,协调一致,抬料过皮带等运输设备时,必须停车,并搭设安全过桥。
切眼施工坡度较大时,可将材料前后栓棕绳前拖后拉,拉料时下口人员要撤至两帮,严禁正对拖运的物料正下方,拉料人员不得碰撞单体支柱,不得用运输设备进行运送。
后运及出货系统管理仍按风巷施工措施执行。
2、在工作面附近存放不少于一个圆班的支护材料,备齐备足处理事故备用料,处理事故备用料单独堆放,距工作面距离不超过100米,用后及时补充。
事故备用料:液压单体支柱不少于10根、半圆木不少于20根、大板不少于20块、撞楔不少于20根、木楔不少于50块,木垛料备用不少于一个木垛用料。
3、施工导硐时,因下山施工,操作综掘机过程中,综掘机副司机应位于综掘机上部护栏后方,防止截割过程中震动导致人员摔下综掘机。
综掘机开车前,清除综掘机上杂物、工具,防止截割时,从综掘机上滑落。
4、⑴若发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸事故,必须立即佩戴隔离式自救器,尽快撤到新鲜风流中,并撤至安全地带。
避火灾、瓦斯灾害路线:
迎头→Ⅱ10310风巷→Ⅱ1038运输石门→Ⅱ838进架联巷→二水平轨道大巷→Ⅱ3行人进风下山→五采行人进风下山→南二进风井→地面。
⑵发生水灾时,人员应立刻撤离迎头,并设法通知受水威胁的人员撤离危险区域,并沿避水灾路线撤离:
迎头→Ⅱ10310风巷→Ⅱ1038运输石门→Ⅱ838进架联巷→二水平轨道大巷→Ⅱ3运输上山→五采大巷→五采行人进风下山→南二进风井→地面。
5、其它未尽事宜均按《煤矿安全规程》、《Ⅱ10310综采工作面面掘进作业规程》、《Ⅱ10310风巷里段施工安全技术措施》及集团公司和矿相关规定、文件执行。