1、 礦井建設施工方案及施工組織第一節(jié) 井筒施工方案及施工組織表土施工方案的選擇: 1表土層地質特征:根據(jù)李村礦井主井、副井井筒檢查鉆孔地質報告所揭露的地層,自上而下為:第四系黃土覆蓋層、第三系、二迭系上統(tǒng)上石盒子組,二迭系下統(tǒng)下石盒子組、二疊系下統(tǒng)山西組、石炭系上統(tǒng)太原組地層。根據(jù)含水介質的巖型組合、空隙類型及含水特征,礦區(qū)內可劃分為三大含水巖系,即:第三、第四系松散巖類空襲含水巖系;石炭、二疊系碎屑巖夾碳酸鹽巖裂隙含水巖系;寒武、奧陶系碳酸鹽巖裂隙巖溶含水巖系。本次井筒開拓僅穿越前兩個含水巖系。由地址柱狀圖可知:李村礦井的工業(yè)場地處第四系沖積層厚度為90m左右,其下部含有礫石層;風化基巖根據(jù)鄰
2、近礦井情況厚度為55m左右,表土層不穩(wěn)定;沖積層埋深120.50m,強風化埋深131.50m,中風化埋深137m,弱風化埋深171.30m。第四系及風化基巖均為含水層,第四系含水豐富,風化基巖含水性差異較大。2施工方案比較:2、1普通法施工:適用條件:普通法施工適用于表土層堅實穩(wěn)定、結構均勻、且含水量較小或滲透性弱。 優(yōu)點:成本較低;準備工作簡單;工序簡單,便于操作;施工速度快。缺點:使用局限性大。李村礦的表土段不穩(wěn)定,涌水量大,不可采用普通施工法。2、2注漿法:適用條件:裂隙含水巖層或巖溶溶洞,裂隙寬度大于0.15-0.2,含水砂礫層,中粗砂層,細砂、流砂層;含水層距地表較淺、較厚,或含水層
3、雖薄,但分層距離較近,注漿深度一般為500m左右。含水砂層埋深小于50m,層厚10m左右。優(yōu)點:可在施工準備期進行,有利于縮短建井工期;作業(yè)條件好、安全。缺點:注漿深度大,要求鉆孔技術較高,需分段止?jié){,工藝較復雜;孔深,需要大型鉆機設備。李村礦的表土段地質特征為粘土,其次為泥巖、砂巖,注漿效果不佳,因此不可以采用注漿法。2、3鉆井法:適用條件:以表土層為主的井筒施工;煤系巖層,其層厚約占全井深度1/4左右;巖石層雖較厚,但鉆井直徑較小,擴孔次數(shù)不多。以鉆一次、擴一至二次為最佳;地質條件復雜,如表土層中的含水流砂層、膨脹性粘土較厚,巖石層涌水量較大的井筒施工。優(yōu)點:施工速度快。缺點:成本高,所需
4、設備較多。鉆井法施工的全部作業(yè)均在地面進行,李村礦主井井筒直徑較大,需要增加擴孔次數(shù),影響鉆井速度;其次鉆井法施工在埋深達120.50m的沖積層可取得較好效果,但遇到泥巖、砂巖層時鉆速較低、刀具費用較高,成本加大;最后工業(yè)場地狹小,不能安裝大型設備。故不采用鉆井法施工。2、4沉井法:適用條件:在不含有卵石、漂石,底部有隔水粘土層,總厚度在100m左右的不穩(wěn)定表土層中。優(yōu)點:需用設備極為簡單,工藝簡便,容易操作,準備期短易上馬,工期短,成本低,井壁質量好。缺點:適用條件受限制,因井內不灌水,井內外壓力不平衡。容易引起涌砂冒泥,地面塌陷,安全性較差。李村主井表土段和風化基巖段厚180m,厚度過大,
5、立井垂直度要求較高,深沉井不宜準確掌握掘進部位,井筒的偏斜和下沉速度不宜控制,可靠性較差,故不選用沉井法。2、5混凝土帷幕法:適用條件:適用于下列地層的立井、斜井或其它地下工程的施工:粗砂、粉砂等各種流砂層;卵石含水松散地層;粘土含水地層;各種互層,特殊復雜地層。目前施工深度宜在100米以內,以下地層不宜采用:巖溶地層,嚴重漏漿地層,含承壓水水頭較高的砂礫地層。優(yōu)點:施工較簡單;施工準備工作和施工工藝較簡單;設備和機具及其用電量均比較少;因此,準備工作期限比較短,有利于縮短建井工期。適應性強,封底可靠,可以有效地通過含有卵石、礫石、粉砂或地下水大等復雜沖擊地層;還可以根據(jù)需要使混凝土帷幕嵌入穩(wěn)
6、定地層內一定深度,開挖井筒時不需要另做封底工作。工藝技術較為成熟質量較為可靠。 鋼材、木材耗用量較小。需要的大宗材料水泥、砂子和石子易就地解決,有利于降低工程成本。改善了井筒開挖作業(yè)環(huán)境。缺點:施工深度淺,有局限性。李村礦礦井井深較深,不能采用混凝土帷幕法。2、6凍結法:適用條件:松散不穩(wěn)定的沖積層、裂隙含水巖層、松軟泥巖、含水量和水壓特大的巖層;地下水含鹽量不大,且地下水流速較小時(流速v1710m/s),均可使用凍結法。井筒直徑大小和深度基本上不受限制。優(yōu)點:對地質和水文條件復雜的含水層、淤泥層、破碎帶以及基巖含水層等的適應性強,施工安全可靠,為立井最常用凍結方案;整個凍結館內鹽水一次循環(huán)
7、,克服溫差過大引起短管現(xiàn)象;可利用鹽水正反循環(huán)達到初期加強上部凍結和后期加強下部凍結;凍結器結構和工業(yè)、供液管安裝均簡單。缺點:施工工藝復雜,設備較多,管材消耗多,成本較高,工期準備時間長。根據(jù)地質報告和以上各種施工方案的對比,確定主井井筒表土及風化基巖段均采用凍結法施工,凍結段采用鋼筋砼雙層井壁,基巖段采用普通法施工。3凍結法施工方案的設計:3、1凍結方案的選擇:1)一次凍結全深的方案特點:1、從地面到需要凍結的深度一次凍結。2、全部凍結管都穿過不穩(wěn)定含水底層,一般插入不透水基巖10米以上。3、來自冷凍站的低溫鹽水進泵壓入干管,經(jīng)供夜管輸入凍結管底部,并沿環(huán)形空間上升,經(jīng)回液管到集液管、干管
8、返回鹽水箱內,如此反復循環(huán),與地層經(jīng)行熱交換,以達到凍結的目的。適用條件:1、適用于各類地層。2、不宜采用其他凍結方案的地層。3、凍結設施能滿足積極凍結期最大需冷量的要求。2)差異凍結方案特點:1、凍結管采用長短管間隔布置,下部長管間距較上部凍結管的孔間距大一倍,為使上下凍結壁的交圈時間和厚度相適應,可適當加大長管的供液管直徑,采用正循環(huán),而短管采用反循環(huán)。2、上部利用長短管共同凍結,盡快形成凍結壁,給井筒提前開挖創(chuàng)造條件,下部由于凍結管間距大,凍結壁較薄,減少了井筒下部的凍土挖掘量。適用條件:1、上部為含水豐富的沖積層,含水量較大,需要凍結,但地壓,水壓不大。2、沖積層以下的基巖厚度占井筒總
9、深度的比例小,且與沖積層有水力聯(lián)系。3)局部凍結方案特點:1、較一次凍結全深節(jié)約冷量,成本低。2、井下打鉆工程量小,但施工條件較差,技術要求高。3、打鉆及凍結工作 必須等井筒施工到一定深度后進行,延長井筒施工工期。4、在井內安裝鹽水管路不方便。適用條件:1、上部沖積層含水少和穩(wěn)定性好,而下部含水性土層多,穩(wěn)定性差。2.井筒穿過的地層只有中部或下部有少量厚度較小的不穩(wěn)定含水層。4)分期(段)凍結方案特點:分期凍結是將一個井筒所需凍結深度,分為兩段或兩段以上進行順序凍結,當上段凍結一定時間并轉入井筒掘砌后,再開始下段凍結。使用條件:1、當沖積層較厚,中部較好的隔水層,可作為分期凍結的止水底墊2、凍
10、結基巖段占凍結總深度的比例較大。根據(jù)李村礦地址柱狀圖、地層結構和水文地質,選用一次凍結全深凍結管不變徑的凍結方法。3、2凍結深度的確定:井筒檢查孔資料表明,主井沖擊層底板埋深為120.50m,強風化埋深131.50m,中風化埋深137m,弱風化埋深171.30m,風化基巖根據(jù)鄰近礦井情況厚度為55m左右。沖擊層底部基巖風化嚴重,且兩者有水力聯(lián)系,凍結深度要穿過基巖風化帶,深入不透水基巖10m以上,這樣做的目的是使凍結壁底部形成“凍結底墊”防止底部透水事故的發(fā)生。選取15m,主井凍結深度暫定為190m。3、3凍結壁厚度的確定:1)鹽水溫度降低鹽水溫度對加快凍土擴展速度和提高凍結壁強度、穩(wěn)定性有一
11、定作用,但也相應的要降低冷凍設備的制冷效率和加大冷凍站的制冷量。根據(jù)國內的經(jīng)驗,設計層位的鹽水溫度一般可按沖擊層厚度及井筒凈直徑選取。并根據(jù)不同深度的凍結壁承壓需要選用凍結期的鹽水溫度,已達到有效的利用冷源,提高經(jīng)濟效益。參考建井手冊,沖擊層厚度100m120m6.0m,設計層位鹽水溫度參考-22-27。選取積極凍結期鹽水溫度為-27,維護凍結期鹽水溫度為-24。2)鉆孔偏斜率和終孔間距鉆孔偏斜率直接影響布置圈的直徑和終孔間距。參考建井手冊,沖擊層埋深100m120.50m200m時鉆孔偏斜率取0.2%0.25%,終孔間距取2.0m2.3m。主井井筒凍結較深,鉆孔偏斜率選取0.2%,并每隔50
12、m進行觀測。終孔間距為2.2m。3)凍結壁平均溫度根據(jù)選取的凍結孔間距L=1.3m鹽水溫度Ty=-27初選凍結壁厚度E=2.4以及預計的井幫溫度Tn=1計算凍結壁平均溫度。其中根據(jù)地壓值和井筒掘進直徑初選凍結壁厚度E選取2.4m,根據(jù)0.13H計算地壓值P=0.13H=15.64MP。初步設計凍結壁平均溫度為-8。4)凍結壁厚度計算參考建井手冊,極限抗壓強度在凍結壁平均溫度為-8和砂土情況下為110MP;安全系數(shù)一般取22.5,取2.2;允許抗壓強度由50MP;按拉麥的第四強度理公式: 2.73m。其中井筒掘進半徑,為井筒凈半徑與井壁厚度之和。其中凈半徑3.25m,內壁厚0.55m,外壁厚0.
13、5m。根據(jù)計算結果和經(jīng)驗,取井筒凍結壁厚度2.8m。表3-1 凍結壁計算參數(shù)表序號參數(shù)名稱單位參數(shù)值1控制層地板埋深m120.502地壓值MP15.643凍結壁平均溫度-84凍土極限抗壓強度MP1105凍土允許抗壓強度MP506安全系數(shù)2.27凍結壁厚度m2.84簡述施工方案和施工工藝:4、1破土:1)試挖 :主井筒表土段試挖必須同時具備以下條件:1水文觀測孔內的水位已有規(guī)律的上升并冒水;2測溫孔的溫度降至設計要求值,證實含水層的凍結壁已交圈;3按不同地區(qū)、地層的凍結速度以及凍結壁的平均溫度推算,在井筒掘砌過程中,每一巖層的凍結壁厚度和強度均能符合設計要求。2)開挖前的準備工作:包括四通一平;
14、臨時工業(yè)建筑已交正常使用,并能適應井筒施工的需要;鎖口、井口盤、井口棚、固定盤和鑿井吊盤、穩(wěn)繩盤施工安裝;提升信號系統(tǒng)安裝完畢;壓風系統(tǒng)安裝完畢;混凝土攪拌運輸系統(tǒng)運轉正常;凍結壁交圈后1020天后試挖及技術培訓。3)正式開挖: 主井筒表土段正式開挖必須同時具備以下條件:1根據(jù)水文孔和測溫孔資料,確認全部含水層的凍結壁均已交圈;2通過試挖已證實凍結壁已有一定的厚度,按凍土擴展速度推算,不同深度的凍結壁厚度和強度可以適應掘進速度要求;3正式開挖前的準備工作已全部就緒。 4、2提升與排矸:主立井井筒施工選用型井架,采用二套單鉤提升系統(tǒng),提均選用JKZ-2.815.5型提升機,配3.0m吊桶。首先挖
15、掘機靠近井壁,與抓巖機同時挖罐窩,然后在吊桶兩側對吊桶集中裝土,抓巖機在罐側裝土,挖掘機邊松土邊裝土,兩個吊桶交替提升運輸。松動爆破時,配以大抓裝罐。翻矸臺為座鉤式自動翻矸,經(jīng)溜矸槽溜入落地矸倉,然后由自卸汽車排到業(yè)主指定的排矸場地。4、3排水:凍結法施工最大特點是防止井筒內部的涌水和徑流,實現(xiàn)打干井,所以表土施工不設排水設施,但為了適應下部基巖段的施工,在井筒中應設置排水管和深水泵。4、4臨時支護:主井井筒表土段采用短段掘砌單行混合作業(yè),故不需臨時支護。4、5段高確定:影響掘進段高的主要因素為:巖層性質,地壓與凍結壁強度,凍結管偏斜和掘砌速度。井深50m以內,一般凍土未擴入荒徑,井幫穩(wěn)定性差
16、,易引起片幫坍塌,采用短段掘砌,段高3m;井深50m100m范圍內,一般凍土已接近或擴入荒徑以內,凍結壁的厚度和強度的儲備系數(shù)較大,井幫穩(wěn)定性好,采用段高掘砌3m;井深150m以下,盡管凍土擴入井內較多,但由于凍結孔間距較大以及部分凍結管偏斜而靠近井幫,或偏入井內,使凍結壁有效厚度減薄,強度受到削弱,加上地壓大,凍結壁強度的儲備系數(shù)較小,尤其是粘性土層的流變特性更為顯著,井幫易于變形和片落,掘進段高為3m。4、6永久支護(壁座、鎖口)的施工:1)鎖口施工:井壁凍結完成后進行臨時鎖口施工,根據(jù)現(xiàn)場實測,主立井井口標高為+936.80m,因此主立井臨時鎖口標高定為+9367.2m,主立井井筒利用上
17、部的7m。采用短掘短砌,澆注采用金屬組裝模板,段高3m,澆注500厚的C25素砼作為臨時鎖口。為防止井壁下滑,設防滑壁墩。鎖口安排在井筒凍結交圈前施工。在臨時鎖口井壁上口直接鋪設封口盤,挖掘機留置于井下。待井筒施工完成后進行永久鎖口2)外層井壁施工方法、施工材料:主井筒表土段外壁砌壁采用整體下滑液壓金屬模板,模板下部刃腳設有鋼筋出口,搭接鋼筋長度埋在土里并整平,用以鋼筋搭接;攪拌站設在井口,通過溜槽將混凝土溜至2m 底卸式吊桶下至井下。吊盤上設分灰器,砼卸至分灰器內,再經(jīng)由3根8分鋼絲鎧裝耐磨膠管對稱入模。入模砼使用插入式風動震動棒振搗。3)壁座施工:主井筒壁座掘進與井筒同時進行,矸石清理完畢
18、,經(jīng)技術人員驗收壁座尺寸滿足設計要求后,開始綁扎壁座鋼筋,綁扎按由外向里的順序進行,鋼筋綁扎完,經(jīng)甲方驗收合格后,由下向上與井壁共同澆注。4)內層井壁施工方法、施工材料:為保證內層井壁的質量和施工速度,主井筒凍結段內壁采用十套金屬組裝模板套壁,澆注前,按設計要求綁扎鋼筋,然后自下向上連續(xù)澆注內壁到鎖口盤下口。在吊盤上盤下放鋼筋,中盤連接鋼筋,下盤穩(wěn)模澆筑。下盤下部掛設輔助盤,用于拆模施工。每個班組拆、立、澆注三模(即3m),每個圓班連續(xù)澆注9 m。下料采用底卸式吊桶下到上吊盤,經(jīng)分灰器對稱入模;砼添加水泥用量35的JQ-P8型硅質抗裂密實防水劑。4、7施工期的確定:主井表土及風化基巖段外壁進度
19、130m/月,套內壁進度300m/月,綜合進度90.7m/月。表土及風化基巖段63天。井筒基巖施工方案:1井筒施工掘砌作業(yè)方式:1、1掘、砌單行作業(yè):優(yōu)點:工序單一,設備簡單,管理方便,當井筒涌水量小于40m3/h任何工程地質條件均可使用。特別是當井筒深度小于400m,施工管理技術水平薄弱,鑿井設備不足,無論井筒直徑大小,應優(yōu)先考慮采用掘砌單行作業(yè)。由于煤礦立井穿過的巖層多數(shù)為較松軟、破碎或含水豐富的巖層,而這種施工方式允許在掘進后及時進行永久支護,適應性強。缺點:這種作業(yè)方式掘砌交替頻繁,井壁接茬多,井壁的整體性和封水性有所降低。1、2掘、砌平行作業(yè):優(yōu)點:它是在有限的井筒空間內,上下立體交
20、叉同時進行掘砌作業(yè),空間、時間利用率高,成井速度快。缺點: 井上下人員多,安全工作要求高,施工管理較復雜,鑿井設備布置難度大。1、3掘、砌混合作業(yè):優(yōu)點:這種施工工藝井幫圍巖暴露時間短,能充分利用圍巖自身穩(wěn)定性,施工安全,不需要臨時支護,簡化了施工工序,輔助時間少,并能實現(xiàn)工種專業(yè)化,有利于發(fā)揮工人的操作技術水平,保證施工質量,提高正規(guī)循環(huán)率。缺點:這種作業(yè)方式掘砌交替頻繁,井壁接茬多,封水性能差,施工管理要求高。 1、4掘、砌、安一次成井:優(yōu)點:能利用永久罐梁來固定施工管路,簡化了井內吊掛,也為利用永久井塔和提升機鑿井提供了有利條件,它能有效地縮短整個井筒的施工期限,并能在最短的時間內過渡到
21、平巷施工,有利于加快全礦井的建設。 缺點:施工裝備逐漸重型化, 目前使用較少。李村礦主立井井筒基巖段深度超過400m,井筒凈直徑大于5.5m,鑿井設備充足,施工技術及管理水平較強,根據(jù)建井手冊及以上方案對比,施工采用掘砌混合作業(yè)工法施工。2 施工設備及設施的選型:2、1鑿巖設備和爆破器材的選擇:鑿巖采用FJD-9型傘型鉆架配9臺YGZ-70型風動鑿巖機進行,4.5m六棱中空鉆桿,55mm“十”字型合金鉆頭,炮眼深度4.04.2m,爆破循環(huán)進尺3.6m。爆破采用中深孔光面,炸藥選用T330型高威力水膠炸藥,藥卷直徑采用45mm和35mm兩種;雷管選用6m長腳線毫秒延期電雷管,最后一段延期時間不超
22、過130ms;按光面、光底、弱震、弱沖的要求進行光面爆破。為防止瞎炮, 起爆采用研制的大功率直流電源放炮器。2、2抓巖設備:主立井采用HZ6型中心回轉抓巖機,全機由抓斗、提升機構、回轉機構、變幅機構、固定裝置和機架等部件組成。李村礦主井井筒凈直徑6.5m,故選用2臺抓巖機。2、3支護設備:主立井基巖段單層井壁段選用MJY3.68.2型單縫式整體移動液壓金屬模板砌壁。-180m-509m為雙層井壁,外壁選用MJY3.69.1型單縫式整體移動液壓金屬模板砌壁,施工至509m時,再從下向上套內壁,采用10套金屬組合模板,段高1.0m,循環(huán)倒用。2.4其他主要施工設備計劃表:序號設備名稱規(guī)格型號數(shù)量備
23、注1鑿井井架V1座2主提絞車JKZ-2.8/15.51臺3副提絞車JKZ-2.8/15.51臺4空壓機SA-120A3臺5鑿井絞車JZ2-25/13008臺JZ2-16/8009臺2JZ2-16/8002臺JZ2-10/60012臺JZA2-5/10002臺6提升天輪30003個25001個7鑿井天輪100018個60034個單6004個雙8吊桶3m2個9抓巖機HZ-62臺10挖掘機CX55B2臺11臥泵MD50-80*82臺12開閉室KYBS-10(6)2所13箱式變電站ZXB-10(6)/0.4-2*6301臺14主變電器S9-2500/10/62臺15下井變電器KBSG-630/10(6
24、)/0.691臺16風機專用變電器KBSG-315/10(6)/0.691臺17通風機BKJ-62-21臺18攪拌機JS-15OO4臺19電子自動計量系統(tǒng)PLD-16002套20鉆機TXU-1502臺21注漿泵YSB-250/1201臺YSB-130/161臺QZB-50/601臺3 施工方法和施工工藝:3、1掘進:鑿巖方法采用鉆眼爆破:1)爆破條件:序號名稱內容1井筒名稱李村礦主井井筒2井筒深度566.8m3掘進直徑和斷面7.5m S=44.2m24巖石類型表土占21.2%,砂巖占35.29%,泥巖占43.28%,煤0.23%,分f8及f6兩類4瓦斯等級高瓦斯礦井5涌水情況最大為400m3/
25、h6鉆眼方式六臂傘鉆7炸藥類型水膠炸藥8炮眼直徑55mm9雷管類型毫秒延期電雷管2)爆破參數(shù):圈別眼號眼數(shù)個圈徑m炮眼傾角(0)炮眼深度炮眼位置裝藥量裝藥系數(shù)起爆順序聯(lián)線方式備注每個炮眼m每圈炮眼m眼間距mm眼圈距mm每個藥包數(shù)個炮眼藥量kg每圈裝藥量kg11661.6904.02480040064.8829.280.671.2 并聯(lián)1.第二組數(shù)為f6時的爆破參數(shù)2.在井筒掘進斷面中心另設一空心眼,不埋放炸藥3.420.450043.2519.50.532716102.4904.04074085043.2532.50.45371482.63299032.4419.520.3431732164.
26、1903.962.480470043.25520.4641528144.454.697032.4434.160.3443354225.8903.985.883020043.2571.50.4652948206.17895032.4448.80.4255586327.0903.9132.670043.25110.50.46664982347.487140.46502.1376.680.425687118327.4903.9132.672510.4414.960.2773)炮眼布置見附圖一4)爆破預期效果:序號爆破指標單位數(shù)量1炮眼利用率%87.92每循環(huán)進尺m3.433每循環(huán)爆破實體巖石量m31
27、59.744每循環(huán)炸藥消耗量kg310.74(198.66)5單位原巖炸藥消耗量kg/ m31.94(1.24)6每米井筒炸藥消耗量kg/m90.59(57.90)7每循環(huán)炮眼長度m477.4(325.4)8單位原巖炮眼長度m/ m3 2.99(2.04)9每米井筒炮眼長度m/m139.59(94.87)10單位原巖雷管消耗量個/ m3 0.7611每米井筒雷管消耗量個/m32附圖一:炮眼布置圖3、2裝巖:主井井筒凈直徑6.5m,故選用一臺抓巖設備。抓巖機的操作要與井筒爆破、砌筑井壁協(xié)調進行。路線如下:吊盤下部懸吊(正在爆破施工)(爆破通風結束)抓巖機下放(吊桶到達位置)開始抓巖(抓巖結束)抓
28、巖機提升至吊盤底部懸吊(找平)砌筑井壁。3、3支護:主井井筒采用掘、砌混合作業(yè),段高較小,不需臨時支護。基巖段采用素混凝土支護,支護厚度為500mm,混凝土強度等級為C35。施工時先按井筒設計的內徑立好模板,然后將地面攪拌好的混凝土,通過管路送至澆灌的地點,澆鑄而成。這種井壁具有可靠、成型規(guī)整、封水性好、便于機械化施工的優(yōu)點。主立井基巖段單層井壁段選用MJY3.68.2型單縫式整體移動液壓金屬模板砌壁。-180m-509m為雙層井壁,外壁選用MJY3.69.1型單縫式整體移動液壓金屬模板砌壁,施工至509m時,再從下向上套內壁,采用10套金屬組合模板,段高1.0m,循環(huán)倒用。3、4輔助工作:提
29、升和排矸提升方式的選擇依據(jù)以下要求:矸石提升系統(tǒng)首先應能滿足抓巖生產(chǎn)率和立井快速施工的要求;然后也應滿足車場巷道施工時矸石提升的要求(未改絞前的提矸要求);此外,鑿井提升所需的安裝時間要短,操作要方便,要能保證井上下安全生產(chǎn)。吊桶容積的選擇:吊桶初步選擇兩個3m3座鉤式吊桶。提升設備的提升能力,是按照提升循環(huán)時間圖計算后不同深度時的提升能力。抓巖機將矸石裝入吊桶提升出井,由各自的翻矸臺自動翻矸系統(tǒng)經(jīng)溜槽溜至地面,自卸汽車運到排矸場地。排矸公路自礦井工業(yè)場地西門起,與工業(yè)場地圍墻平行向南布線,然后折向西南至礦井排矸場地,公路全長1.6km。該公路按廠外道路四級標準設計,路基、路面寬度。通風主井井
30、筒施工工作面用風量計算如下: 按人數(shù)計算用風量:Q=430=120m3/min 按風速計算用風量:Q=600.15m/s33.2 m2=298.5 m3/min 按炸藥量計算用風量:Q=25200.7kg=5017.5 m3/min 通風方式選擇、設備選型、供風系統(tǒng)及懸吊方式:主井采用壓入式通風。選用兩臺2BKJ6/30型230kw風機,風機風量為600260 m3/min,配800mm膠質風筒,風筒用鋼絲繩固定懸吊在封口盤上。為降低風機噪音對周圍環(huán)境的污染,局扇安裝消音器,將局扇安裝在井口專用機房內,風筒從封口盤進入井下。排水根據(jù)李村礦主、副立井井筒招標文件提供的有關地質水文資料,井筒涌水量
31、較大。考慮到涌水量的不確定性和安全需要,在工作面利用一臺或二臺BQF-30/25型風泵,將水抽到吊盤上的5 m3的水箱內,用設置在吊盤上的MD50-808型臥泵排水至地面。排水管選用1084.5mm無縫鋼管。為了滿足施工過程中各種設備的懸吊,可在井壁內埋設吊掛管路的專用懸臂鋼梁,這種懸吊方式承載力大,安全可靠,而且一根鋼梁可以吊掛多種設備。壓氣供給設備型號單臺耗風量(m3/min)打 眼抓 巖砌 壁使用臺數(shù)耗用量使用臺數(shù)耗用量使用臺數(shù)耗用量傘鉆FJD-97642風動馬達3.513.5抓巖機HZ617234風 鎬C101.244.8風動泵BQF-II5151525振動器2.5410合計4150.
32、543.515 鑿井期間用風量統(tǒng)計表 壓風管與地面空氣壓縮機房布置方位相一致。鋼管可由卡子固定于井壁上,一直到井下工作面。供電、照明和通訊供電:供電方式:根據(jù)甲方提供的供電條件,采用10KV雙回路供電,擬在主井井口負荷中心附近建10kV/6KV臨時變電所一座,采用箱式變電站集中供電。設備選型:設置KYBS-10(6)KV開閉室兩個,ZXB-10(6)/0.4-2*630箱變一座,安裝S9-2500KVA /10/6KV主變壓器兩臺,一臺KBSG-630/10(6)/0.69KV下井動力變壓器、一臺KBSG-315/10(6)/0.69KV風機專用變,分別向井上、下施工動力設備、照明及生活設施供
33、電。信號照明: 在井口設信號室,采用KJTX-SX型成套信號系統(tǒng),井下信號經(jīng)井口信號室轉到絞車房,井口及絞車房均有聲光指示系統(tǒng),并具有信號顯示記憶功能。井口和吊盤配有探頭,絞車房內通過電視監(jiān)控系統(tǒng)可以對井口、吊盤及施工迎頭進行監(jiān)控。主立井井口和穩(wěn)車群設置自振式水銀燈,井筒內在吊盤下均設置一臺新型DKS250127型豎井礦用投光燈。通訊:主立井井筒吊盤上設置抗噪音防爆電話機,通過井口交換臺與地面、井下各重要場所進行通信聯(lián)系,項目部安裝40門程控電話自動交換機,以滿足生產(chǎn)、調度、指揮之用。對外通過安裝直撥電話進行聯(lián)系。 井內電纜懸吊布置: 管路和電纜的布置原則:(1)管路、纜線以及懸吊鋼絲繩均不得
34、妨礙提升、卸矸和封口盤上軌道運輸線路的通行;井口通過車輛及貨載最突出部分與懸吊鋼絲繩之間距不應小于100mm。另外,管路位置應充分考慮建井第二時期管路的使用。(2)風筒、壓風管和混凝土輸送管應適當靠近吊桶布置,以便于檢修,但管路突出部分至桶緣的距離,應不小于500mm;超過500m時,宜采用井壁固定吊掛。此外,風筒、壓風管、混凝土輸送管應分別靠近通風機房、壓風機房、混凝土攪拌站布置,以簡化井口和地面管線布置。另外,壓風管的位置不要影響梁窩開鑿。(3)照明、動力電纜和信號、通訊、放炮電纜的間距不得小于300mm,信號與放炮電纜應遠離壓風管路,其間距不小于1.0m,放炮電纜須單獨懸吊。成井速度:本
35、次設計的炮眼深度是4m,炮眼利用率是90%,循環(huán)進尺是3.6m,每個循環(huán)是24個小時,正規(guī)循環(huán)率90。大體上分成鉆眼爆破、出矸找平、立模砌壁和出矸清底這四個大工序,且分成4個班,實行四六制,每個班工作6個小時。每個月的成井速度是97m。主井基巖段外壁循環(huán)作業(yè)圖:井筒安裝工作:鑿井平面布置圖:見附圖二序號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1主提吊桶3m3臺1座鉤式2副提吊桶3m3臺1座鉤式3抓巖機HZ-6臺24臥泵MD50-80*8臺15壓風管1594.5趟1600m井壁固定6供水管573.5趟1600m井壁固定7注漿管573.5趟1無縫管井壁固定8排水管10810趟1600m井壁固定9動力電纜U370+11
36、6趟1600m10放炮電纜U316+16趟1600m11信號電纜U36+14趟4600m12通信電纜U36+14趟113照明電纜U36+14趟1600m14風筒800膠質趟2封口盤懸吊附圖二:主井平面布置圖1井筒永久裝備工作的內容:包括罐道梁、罐道、井底支承結構、鋼絲繩終端設施以及過卷裝置、托罐等井內裝備的安設。其中罐道和罐道梁是井筒裝備的主要組成部分。1、1罐道梁的安裝:首先將鑿井用的吊盤改造成安裝罐道梁用盤,吊盤的層間距和罐道梁的層距是一致的。下層盤鉆錨桿眼,上層盤安裝罐道梁。1、2罐道安裝:罐道安裝時在吊架上進行的,先安裝中間并列兩側,再安裝兩邊單側罐道,最后用罐道水平間距尺檢查。2安裝
37、方案:井筒安裝可分一次安裝和分次安裝兩種方式。其安裝方向也分由上向下和由下向上兩類。一次安裝又具體分為分段循環(huán)一次安裝法和逐層連續(xù)一次安裝。2、1一次安裝:優(yōu)缺點:工時利用率較高,施工速度快;避免了工作盤的上下多次起落,減少了輔助作業(yè)時間;有利于提高工程質量;工作組織較復雜,但近來由于采用樹脂錨桿固定井筒裝備,為一次安裝提供了有利條件;需要設備設施較多,吊盤要有活動折頁,結構復雜。2、2分次安裝:優(yōu)缺點:簡單、安全;能適應各種罐道梁層格布置;但安裝設施需兩次改裝、施工工序重復、繁瑣、施工時間長。根據(jù)主井施工設備及施工條件,安裝方案選取一次安裝。第二節(jié) 井巷過渡期主副井貫通方式及貫通通道的確定:
38、井筒施工安排風井提前兩個月施工,主、副井共用一個凍結站,副井積極凍結期結束后,施工期間,主井開始積極凍結,待副井施工42天后,主井開始施工,由施工工期可知,主副風井可以同時施工到井底。主、副井到底后,應盡早安排短路貫通,以便為提升、通風、排水、運輸和供電等設施的改裝創(chuàng)造條件。選擇臨時貫通巷道時,應考慮的原則是:(1)主副井之間的貫通距離最短(盡可能直線),彎曲最少,便于車場施工初期兩井之間的運輸調車;(2)巷道位置要考慮主井臨時改裝時的提升方位和二期工程(過渡期)重車主要出車方向;(3)應充分利用礦井設計中原有的輔助硐室和巷道,如無輔助硐室和巷道可利用,則應注意所開臨時巷道在今后生產(chǎn)期間的充分
39、利用,以減少施工費用;(4)與永久巷道或硐室之間應留有足夠的安全巖柱(特別是在煤層中開巷)。組織巷道快速施工,清理撒煤硐室通道作為貫通巷道,由副井施工隊施工,與副井井底車場南側貫通。貫通通道如圖所示:主副井短路貫通臨時巷道示意圖1副井馬頭門;2副井;3液壓硐室;4貫通巷道;5主井;6清理撒煤硐室主副井提升設備改裝方案和施工的技術措施:1提升設備改裝的原則:1)保證過渡期短,使井底車場及主要巷道能順利地早日開工;2)使主副井井筒永久裝備的安裝和提升設施的改裝互相銜接;3)改裝后的提升設備應能保證井底車場及巷道開拓時期全部提升任務。2提升設施的改裝方式的選擇:提升設施的改裝有兩種方式:主井-副井-
40、主井改裝方式和副井-主井改裝順序。主井-副井-主井改裝順序,改裝方案的特點是:隨著主副井提升的交替轉換,提升能力在不斷增加,副井吊桶提升為井下施工服務的時間很短,待主井換用臨時罐籠后,基本上可以滿足井底車場施工的需要。到車場施工全面展開,井下機電安裝已經(jīng)開始,需要更大的提升能力時,副井的永久罐籠已交付使用了。副井-主井改裝順序,這個方案的最大不足之處是吊桶提升為車場施工服務的時間過長,盡管可在井底設有臨時卸矸臺,但是提升仍受限制,大型設備下放不方便,人員上下也不安全。根據(jù)以上所述,第一種方案較第二種方案有很大的優(yōu)勢。概括為:能很好的滿足礦井提升能力的要求;為礦井的人員及材料提升可靠的安全保障;
41、方便和加快大型設備的下放和提升。綜上所述,本次設計選用主井-副井-主井改裝順序的方式。3施工的技術措施:兩個井筒同時到底后,1)主井改裝為臨時罐籠(多用鋼絲繩罐道)。同時,副井向主井短路貫通,副井暫用V形礦車通過溜槽向副井吊桶內翻矸。因為設計鑿井設備布置時已考慮到提升改裝這個因素,改裝工作只一兩個月左右即可完成。2)一旦主井臨時罐籠能正常運行,可以擔負井下施工的提升任務后,副井即停下來,進行永久提升設施安裝,包括:換永久井架(或井塔);安永久提升機;裝備井筒,掛罐籠;試運轉等;并一次建成井口房。用鋼井架,一般提升機,此階段約需五六個月左右;用井塔,多繩摩擦輪提升機,一般需時1年左右。3)副井安
42、裝完畢能擔負井下施工任務時,主井再拆去臨時罐籠,進行永久提升設備安裝。其中為了保證貫通后的提升能力,副井投入使用的時間至遲應在主副井與風井貫通前。過渡期的運輸、通風、排水系統(tǒng)及設備的改裝措施:1運輸系統(tǒng)的改裝:本次設計的井巷過渡期運輸與運輸系統(tǒng)的變化,按照時間順序,可以分為三個階段。1、1主副井未貫通前:主副井到底后,在進行主副井貫通巷道掘進時,一般用吊桶提升。當運輸距離在7.0m以內時,可將矸石直接裝入吊桶,當運輸距離大于7m時,應鋪設軌道以便運輸。1、2副井吊桶提升期:這一時期是指主副井貫通后主井正在進行改裝,運輸距離一般在30-100m,故多采用V形礦車,其容積為0.6m,運輸比較輕便靈
43、活。巷道的各直角交叉點處可鋪設調車用的轉盤。矸石用V形礦車翻裝到吊桶內,地面的排矸運輸系統(tǒng)與鑿井時期相同。1、3主井臨時罐籠提升期:這一時期是指主副井貫通后主井正在進行永久改裝,有若干個工作面,運輸距離在200-300m以上,這時已經(jīng)使用了臨時罐籠,采用1tU型礦車。同時設有臨時翻罐籠進行翻矸。從翻罐籠到排矸場之間用V型礦車進行運輸排矸。直到副井永久安裝完畢,才停止主井臨時罐籠提升,使用副井永久罐籠提升,這時井上下運輸工作可以大為改善。2通風系統(tǒng)的改裝:當主副井未貫通前,仍然是利用原來鑿井時的通風設備進行通風,但需將風筒接長到各掘進工作面。主副井貫通后,應迅速改裝通風設施,使之形成主井進風,副
44、井出風系統(tǒng)。通風設施的改裝方案為:將主副井內原有的風筒分別拆除,然后將主要通風機移到井下主副井貫通聯(lián)絡巷內,仍保持主井進風,副井出風的通風系統(tǒng)。如下圖所示:圖43主副井貫通后通風設施的改裝1主井;2副井;3局部通風機這個方案,雖然增加改裝工作,但便于密閉,能增加有效風量,兩個井筒內均無風筒,通風阻力較小,對井筒改裝工作也有利。對獨頭巷道,可以安設局部通風機輔助通風。在設計通風系統(tǒng)時,應注意同時串聯(lián)通風的工作面數(shù)最多不超過3個。超過時,各工作面爆破順序必須由里到外先后進行,人員應同時全部撒出。有時為了改善通風效果,避免多工作面串風,可采用抽出式通風或增開輔助巷道。盡量避免把風門設置在運輸繁忙的巷
45、道內。3排水系統(tǒng)的改裝:由立井掘進過渡到井底車場及平巷掘進的排水工作是比較簡單的,一般可分為3個主要階段。1主副井聯(lián)絡巷未貫通前,仍然利用原有的鑿井吊泵,分別由主副井水窩往外排水。2主副井貫通后,主井提升設備改裝階段。拆除主井排水吊泵,主井涌水用臥泵排到副井井底,共同利用副井吊泵往外排水,涌水量大則改用臥泵排水。3主井臨時罐籠提升,副井進行永久裝備階段。可在副井馬頭門處安設臨時臥泵,從副井井底吸水,經(jīng)敷設在聯(lián)絡巷道和主井井筒中的排水管將水排出地表。這時,井底車場和平巷掘進的涌水都匯集到主副井井底。當涌水量甚大時,需要把主、副井聯(lián)絡巷擴大一段,作為臨時泵房和變電所,同時開鑿一個臨時小水倉。在副井
46、永久裝備完成前,一般井下中央水泵房和管子道應已完工,此時可以利用永久水倉、水泵房和副井井筒中的永久管道進行排水。主副井井底的水,利用臥泵排到巷道水溝中再流入永久水倉。4其他系統(tǒng)的改裝:在井底車場施工時,還要解決好井下的壓風供應、供電及供水等工作。車場施工全面展開后,所用壓風量大于兩個井筒施工時的用量,而主副井交替改裝后,壓風也只能由一趟管路供應。所以最初選用的管道直徑,不應小于150mm。在井筒掘進之前選擇壓風機時,應考慮車場及采區(qū)巷道施工期間對壓氣的需要量。主副井貫通后,井下耗電量大為增加,除要供應臨時水泵、局部通風機和裝巖機外,還有施工水倉和清理斜巷用的絞車等。這些設備多為380V的電源。
47、因此為了從地面送高壓電,井底車場內應設臨時變電所,最好和臨時水泵房一起設在等候室中。為保證濕式鉆眼,供水工作也不能忽視。若從地面供水,井內應設專門供水管路,若直接從井下取水,必須注意水的清潔,以免堵塞管路,影響正常鉆眼工作。井巷過渡期施工隊組安排:在剛掘進到井底時,由2個隊分別在副井沿空重車線,重點是短路貫通的施工,并且同時進行主井改裝;待貫通后就可以增加施工隊組,本次設計定成4個隊組,此時用主井臨時罐籠提升,然后進行提升、通風、排水、運輸、供電等設施的改造,在主井輕重車線進行施工,同時進行副井的永久改裝;最后待副井永久改裝完成后就用副井提升,此時的提升能力已經(jīng)比較大,所以用9個隊組進行施工。
48、第三節(jié) 井底車場巷道及硐室的施工井底車場巷道及硐室施工概況:1安排的原則:1、1井底車場巷道施工安排原則:車場巷道施工順序的安排除應保證主副井短路貫通及連鎖工程項目不間斷地快速施工外,同時還必須積極組織力量,掘進一些為提高連鎖工程的掘進速度和改善其施工條件所必須的巷道。如:盡快形成環(huán)形運輸系統(tǒng),提高運輸能力; 溝通通風環(huán)路,改善通風條件,改變獨頭通風的困難;溝通排水系統(tǒng),改善工作面掘進條件等。1、2井底車場硐室施工安排原則:與井筒相毗連的各種硐室(如馬頭門、裝載硐室、井底水泵房等)在一般情況下應與井筒施工同時進行,箕斗裝載硐室的安裝應在井筒永久裝備施工之前進行。各機械設備硐室的開鑿順序應根據(jù)使
49、用先后和安裝工程的需要來安排。一般為了早日利用永久排水設備而應盡先施工井下變電所、水泵房和水倉,煤倉和翻籠硐室工程比較復雜,設備安裝需要的時間較長,所以也應盡早施工。其它如電機車庫、消防列車庫、炸藥庫等應根據(jù)對它們的需要程度不同分別安排。服務性的硐室,如等候室、調度室和醫(yī)療室等,其施工先后對建井工作影響不大,一般可作為平衡工程用。但為了改善通風、排水和運輸系統(tǒng),有時也應提早施工。在車場內每掘到巷道或硐室的交叉點處若不能一次筑成時,應向交叉道掘進5m左右,并砌好這段巷道,以免時間長容易造成片幫垮落,以便于以后增開掘進工作面。2井底車場巷道及硐室施工順序:礦井井巷工程按照主、副、風三個井筒到底后依
50、次展開的井巷連鎖工程分為三個施工區(qū)進行排隊。2、1主井施工區(qū):主井井筒箕斗裝載硐室馬頭門臨時改絞清撒硐室及通道與副井貫通。主1施工隊:主井井底連接處(南)主副井聯(lián)絡巷主井臨時改絞清撒硐室(南)清撒硐室南通道(輔助運輸巷)1號交岔點及調車線南翼軌道運輸石門; 主2施工隊:主井井底連接處(北)清撒硐室(北) 清撒巷道(北)沉淀池入口交岔點及清撒北巷道沉淀池硐室水倉入口交岔點水倉入口斜坡段內水倉管子道;主3施工隊:主變電所通道主變電所主排水泵房硐室通道主排水泵房硐室外水倉吸水井、配水井、配水巷。2、2副井施工區(qū):副井井筒馬頭門重車線、空車線與主井貫通臨時改絞。副1施工隊:副井井底連接(南)及控制配電
51、硐室主副井聯(lián)絡巷矸石重車線、材料空車線2號交岔點井底車場繞道(南)3號交岔點人車存車線南翼一號進風石門;副2施工隊:副井井底連接(北)矸石空車線、材料重車線4、5、6、7號交岔點車場繞道南翼二號進風石門;副3施工隊:等候室北通道井下急救站井下工具備品保管站等候室等候室南通道進風通道南翼軌道運輸石門延伸上倉皮帶運輸機斜巷煤倉上口硐室1號煤倉2號煤倉。2、3中央風井施工區(qū):中央風井井筒馬頭門臨時改絞。風1施工隊:井底連接車(南北各10km)臨時改絞主風井聯(lián)絡巷機車修理充電間及個聯(lián)絡巷煤倉下口檢修斜巷;風2施工隊:1號回風石門;風3施工隊:2號回風石門;風4施工隊:3號回風石門。井底車場施工進度概況
52、:見附圖1 井底車場施工進度計劃表井底車場施工進度總圖:見附圖2 井底車場施工進度總圖第四節(jié) 采區(qū)巷道施工移交生產(chǎn)前采區(qū)的開拓工程量和工程特點:1開拓工程量: 采區(qū)開拓工程量表序號工程名稱坡度()巖石硬度系數(shù)涌水量(m3/h)巷道長度斷面形狀掘進斷面積(m2)掘進體積(m3)巷道支護鋪軌煤巖方式厚度(mm)錨桿(根/m)金屬網(wǎng)(kg/m)軌型道渣單道長(m)1運輸順槽523104950矩形17.586625錨桿18錨索0.7根網(wǎng)64.52回風順槽523105050矩形19.899990錨桿20錨索0.7根網(wǎng)69.93進風順槽523102860矩形13.350050錨桿17錨索0.7根網(wǎng)64.5
53、30無32404聯(lián)絡巷52351170矩形9.911583錨桿15網(wǎng)305開切眼122310220矩形25.55100錨桿22錨索1根網(wǎng)76.86采區(qū)變電所3231035半圓拱703混砌3007采區(qū)變電所通道923520半圓拱6.8442錨噴100118采區(qū)泵房變電所3231030半圓拱603混砌3009泵房變電所通道923520半圓拱6.8136錨噴1001110采區(qū)泵房硐室3231027半圓拱563.4混砌30011泵房硐室通道923520半圓拱6.8136錨噴1001112吸水井90465半圓拱80混砌20013配水井90465半圓拱180混砌20014配水巷3465半圓拱170混砌20
54、015吸水井、配水井壁龕9465半圓拱50混砌20016管子道323520半圓拱9.6192錨噴12017水倉入口323520半圓拱11.3226混砌25022固11.318水倉入口交岔點3465半圓拱310錨噴150計535總0.94t22固1619水倉斜坡段2546542半圓拱11.3474.6混砌25022固4220水倉3465130半圓拱11.31469混砌25022固130總計142042工程特點: 采區(qū)特征表序號項目名稱單 位指 標1采區(qū)走向長度m24002采區(qū)傾斜長度m24603采區(qū)面積Km25.904開采煤層3號煤層5煤層厚度m0.885.8,平均4.766煤層傾角度根據(jù)地震資
55、料,一般35,局部達12227可采儲量Mt25.33采區(qū)巷道包括采區(qū)車場、采區(qū)上山、區(qū)段運輸平巷、回風平巷、溜煤眼等,其中大多是沿煤層、半煤層中掘進。其特點是:1)采區(qū)巷道一般是沿煤層掘進,因此,常受到瓦斯和煤塵的威脅。此外,還要注意放水,防止采空區(qū)積水造成損失。所以要加強管理和采取有效的技術措施。2)由于煤層褶曲并有斷層,所以在施工時,必須個根據(jù)生產(chǎn)要求和安全規(guī)定對巷道進行定向。3)采區(qū)巷道所穿過的煤層堅固性差,隨著回采工作面的移動,采區(qū)巷道要受到地壓,所以要管理好頂板和合理選擇支護方式。4)采區(qū)巷道為采區(qū)生產(chǎn)服務,所以一般遠離井底車場,掘進工作面多且分散,通風和運輸較復雜。采區(qū)巷道施工方案
56、和施工順序:1施工方案:采區(qū)的特點為東高西低,采區(qū)邊界處無井筒,故采用下山掘進。為了提高礦井建設速度及節(jié)省工程費用,所有采區(qū)巷道及準備巷道均沿煤層掘進。根據(jù)巷道布置,3號煤煤層頂?shù)装逦锢砹W性質,為便于錨桿、錨索支護作業(yè),防止冒頂,南翼集中大巷除帶式輸送機大巷、進風大巷沿煤層底板布置外,其他三條均沿頂板掘進。為了便于工作面巷道維護,工作面巷道沿煤層頂板掘進。工作面和沿煤層掘進的巷道以及聯(lián)絡巷一般均采用矩形斷面;井底車場、過構造帶和工作面巷道“抬頭段”等穿層巷道、硐室工程均采用半圓拱形斷面。巷道斷面以通風能力、運輸設備外形尺寸及安全間距的大值確定,硐室工程以設備外形尺寸及檢修、安全間距確定。所有
57、巷道除局部必要的部位采用混凝土砌碹和支架支護外,均為錨噴、錨網(wǎng)噴、錨網(wǎng)梁噴支護,必要時增加錨索補強;一般硐室采用錨噴支護,特殊大型硐室鋼筋混凝土或混凝土砌碹支護。2施工順序:2、1組織采區(qū)巷道施工時應考慮的因素:應提前施工主、副井與風井貫通的巷道,連鎖工程的采區(qū)下山應先安排施工,工程量大的一般也要提早施工。凡工程量大,距井筒遠,直接影響建井工期的采區(qū)工程應提前安排施工。為了解決通風問題,高瓦斯礦井的采區(qū)開拓,一般應在主副井與風井貫通并形成負壓通風系統(tǒng)后,再開拓采區(qū)煤巷。在建井期間為探明地質情況的采區(qū)工程應先行施工。采區(qū)煤巷,一般應先開回風、進風巷,沿煤層走向探清等高線以及上部水文地質條件,為掘
58、進運輸巷道探明地質情況。有煤與瓦斯突出危險的礦井,一般應先開巖石巷道,然后開溜煤眼、聯(lián)絡眼,從巖石巷中揭開煤層,排放瓦斯,然后進行施工。由于煤巷地壓較大,施工過早,則維持量過大,所以新建礦井多在試運轉前安排施工。2、2施工順序:根據(jù)排隊情況,井巷工程最先到達工作面切眼的線路是:1)主井集中軌道運輸巷1303工作面進風巷1302工作面回風巷。2)副井集中膠帶機輸送巷1302工作面輸送巷1301工作面進風巷1302工作面開切眼1302工作面瓦斯尾巷。3)副井集中進風巷1301工作面輸送巷1302工作面進風巷。4)風井南翼進風大巷爆破材料發(fā)放硐室南翼回風大巷南翼大巷聯(lián)絡巷南翼膠帶機輸送大巷南翼軌道巷
59、溜煤眼聯(lián)絡巷溜煤眼1301工作面開切眼1301工作面瓦斯尾巷。5)風井1號集中回風大巷采區(qū)變電所及通道采區(qū)泵房及通道采區(qū)泵房硐室及通道采區(qū)吸水井、配水井、配水巷水倉、入口和交叉點1303工作面回風巷。6)風井2號集中回風大巷瓦斯專用排放巷1301工作面回風巷1303工作面輸送巷1303工作面開切眼1303工作面瓦斯尾巷。 采區(qū)巷道施工的主要安全技術措施和進度安排:1安全技術措施:1、1爆破安全技術:煤礦井下必須按礦井沼氣等級使用相應的炸藥和雷管,不得使用含水量超過0.5%的銨銻炸藥。在有沼氣或煤塵爆炸危險的煤層中和距煤層10m以內時,必須使用煤礦許用炸藥和雷管,雷管最后一段的延期時間不得超過1
60、30毫秒;炮眼的裝藥量和封泥量以及封泥材料必須符合煤礦安全規(guī)程要求;裝藥前和放炮前,必須檢查放炮地點20米以內風流中的沼氣濃度,達到1%時禁止放炮;放炮母線和連線不得同鋼軌,鋼管等導電體接觸;放炮員必須最后離開放炮地點,到安全地點放炮,并且放炮前發(fā)出警告信號;放炮通風后必須仔細檢查放炮地點的瓦斯、瞎炮、危巖等情況,如有險情及時排除。 1、2通風安全技術:在采掘工作面的進風流中,氧氣不得低于20%,二氧化碳不得超過0.5%,采區(qū)進、回風巷必須貫穿整個采區(qū),嚴禁一段為進風巷、一段為回風巷;采、掘工作面應實行獨立通風。井下機電設備硐室應設在進風風流中。采區(qū)變電所必須有獨立的通風系統(tǒng)。加強采掘工作面的
61、通風;嚴格執(zhí)行瓦斯檢查制度,特別是在巷道過構造時更應加強監(jiān)測,防止瓦斯超限。對廢巷、停工、停風的盲巷及采空區(qū)要及時封閉。隨時監(jiān)測工作面上隅角、采空區(qū)邊界、采煤機和綜掘機附近、膠帶機頭附近、工作面后刮板輸送機機頭附近、頂板冒落空洞內、低風速巷道頂板附近、停風的盲巷等處的瓦斯?jié)舛龋皶r處理這些地點局部積聚的瓦斯,防止瓦斯?jié)舛瘸蕖O锏澜衣睹簩訒r,要按照煤礦安全規(guī)程采取必要的瓦斯預防措施。采煤機和綜掘機割煤時,如遇夾石或切割頂?shù)装鍟r,在開機前應測定工作面瓦斯?jié)舛龋怪怀^煤礦安全規(guī)程允許值,以免切割巖石時發(fā)生火花引起瓦斯爆炸。井下各電氣設備在啟動前必須先進行瓦斯檢查,嚴禁帶電檢修電氣設備。井下爆破
62、器材的使用及操作工藝必須遵守煤礦安全規(guī)程的有關規(guī)定。1、3粉塵安全技術:綜采放頂煤工作面進行煤體預注水、配備井下工程鉆機和煤層注水泵。為使注水能充分滲透煤層,且避免與回采工作面相互干擾,注水需超前工作面55100m。采煤機和綜掘機都采用內、外噴霧,放頂煤支架架間噴霧使用正常,噴嘴不堵塞,局部巖巷掘進采用濕式鑿巖、放炮噴霧等措施。采掘工作面、運煤轉載點,煤倉上口等易產(chǎn)生粉塵的地點設置噴霧降塵裝置,且設置粉塵傳感器,以控制和監(jiān)測產(chǎn)生粉塵地點的粉塵濃度。經(jīng)常檢測風流中的粉塵含量,定期清掃和沖洗巷道周壁,減少粉塵積存。采區(qū)回風巷道、掘進巷道、主要回風大巷都必須安裝風流凈化水幕,水幕霧化要好,能封閉全斷
63、面。按規(guī)定設置隔爆設施。隔爆水棚的設置地點、數(shù)量、水量、安裝質量都必須符合規(guī)定要求。1、4片幫、冒頂事故的預防:加強地質及水文地質工作,盡早判斷不良地層的位置和形態(tài)。認真擬定在不良地層中施工的方法及措施,準備充分的資料與器具。在不良地層中掘進,認真選擇爆破方法嚴格控制炸藥量,原則合理的支護形式,即使進行支護工作。加強一次成巷的管理,縮短圍巖暴露時間,保證永久支護的質量。嚴格執(zhí)行操作規(guī)程、交接班和安全檢查等制度,及時處理隱患。合理選擇巷道位置,合理設計巷道支護形式與結構。有冒頂危險時,決不許留空頂距,工作應轉為以支護為之中心,不追求進度,以支護考核工作量,更不應盲目大量出渣。施工中應經(jīng)常注意觀察
64、地壓變化,加強頂板管理預防冒頂。 1、5防火安全技術:按煤礦安全規(guī)程有關規(guī)定設置了井下消防材料庫,按規(guī)定配備了消防列車、滅火材料與器材。井下主要機電硐室設置防火門。井下爆破材料庫和爆破材料發(fā)放硐室均采用獨立通風系統(tǒng)和隔爆設施。禁止一切人員攜帶煙草和點火工具下井,井下及井口房內一般不準進行焊接作業(yè)。正確選擇和合理使用電氣設備,加強維護,保證輸電線路完好,設備正常運轉,防止發(fā)生事故。采用阻燃和防靜電的膠帶、不延燃電纜、風筒和不燃液。在膠帶輸送機頭和主要機電硐室設火災報警和滅火裝置。各膠帶輸送機巷均鋪設消防管線,每隔一定距離設有消防水龍頭。井下不存放汽油、煤油和變壓器油。井下擦抹機械用過的棉紗和布頭
65、等放在蓋嚴的桶內,定期送往地面處理。1、6防治水安全技術: 對采場和掘進層位的水文地質情況要提前做好預測,制定預防措施和作業(yè)規(guī)程,對可能發(fā)生突水事故的區(qū)域都要進行探放水后方可掘進。當巷道穿過斷層時,應切實加強探水工作,事先做好一切預防措施,防治地下水的突然涌入,全部排水設備裝設完備后,方可使巷道穿越斷層。巷道過斷層及陷落柱時,要采取探放水措施,先探后掘。探清楚其范圍及水力聯(lián)系,并留有足夠的安全煤柱。一旦發(fā)現(xiàn)斷層或陷落柱有導入地下水情況時,礦井必須視為水患礦井,并采取相應的措施。井下巷道除軌道運輸大巷外均沿煤層布置,受煤層起伏影響較大,巷道中難免會出現(xiàn)積水現(xiàn)象,在礦井生產(chǎn)期間應根據(jù)實際情況,在巷
66、道適當位置設置水窩,由小水泵將水窩水排至井底車場水倉,保證井下巷道運輸暢通。及時清理巷道水溝,保持其暢通與清潔。2進度安排:根據(jù)國內生產(chǎn)礦井巷道掘進實際水平,并結合本礦井瓦斯含量高的特點,確定巷道掘進度指標如下:綜掘:煤巷 300m/月 半煤巖巷 200m/月普掘: 120m/月施工隊施工完井底車場后即轉入采區(qū)巷道的施工,進度安排如下:主1施工隊:井底車場集中軌道運輸巷1303工作面進風巷1302工作面回風巷。副1施工隊:井底車場集中進風巷1301工作面輸送巷1302工作面進風巷。副2施工隊:井底車場集中膠帶機輸送巷1302工作面輸送巷1301工作面進風巷1302工作面開切眼1302工作面瓦斯尾巷。風1施工隊:井底車場南翼進風大巷爆破材料發(fā)放硐室南翼回風大巷南翼大巷聯(lián)絡巷南翼膠帶機輸送大巷南翼軌道巷溜煤眼聯(lián)絡巷溜煤眼1301工作面開切眼1301工作面瓦斯尾巷。風2施工隊:井底車場1號集中回風大巷采區(qū)變電所及通道采區(qū)泵房及通道采區(qū)泵房硐室及通道采區(qū)吸水井、配水井、配水巷水倉、入口和交叉點1303工作面回風巷。風3施工隊:井底車場2號集中回風大巷瓦斯專用排放巷1301工作面回風巷1303工作面輸送巷1303工作面開切眼1303工作面瓦斯尾巷。