采区外环水仓设计说明书.doc

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1、采区外环水仓设计说 明 书郑煤集团马池煤矿有限责任公司 二0一一年十一月五日目 录第一章 概况及地质特征2 第一节 概况2 第二节 地质特征2第二章 巷道布置及支护说明5 第一节 巷道布置 5 第二节 支护设计6第三章 工程施工方法及工艺7 第一节 施工工艺流程 7 第二节 各工序操作要求 8 第三节 工程质量要求11 第四节 劳动组织12第四章 生产系统13第五章 灾害预防措施16采区外环水仓设计说明书第一章 概况及地质特征第一节 概况一、巷道位置 本巷道为采区外环水仓及附属巷道，巷道开口位于八水平内环水仓通道变坡点处，具体见采区外环水仓设计平面图。二、巷道用途 目前的下部采区只布置有一个水

2、仓，不符合煤矿安全规程的有关要求。现在矿上准备重新再掘进一个外环水仓，外环水仓施工完成后，容水量可以达到800m，使矿井排水系统更加完善、合理。三、水仓巷道设计长度、施工顺序及服务年限 巷道设计总长度为165.29m，计划从两侧开口掘进施工该巷道，外水仓巷道贯通后与内环水仓通过配水巷连接。该水仓的服务年限等同于矿井服务年限。第二节 地质特征一、煤（岩）层赋存特征 二1煤层位于下二叠统山西组下部，全区发育，结构简单，层位稳定。二1煤层顶板为砂质泥岩和泥岩，底板为砂岩。煤层厚度06.0m，平均3.5m，煤层走向270273，倾向0，平均倾角25，表现为单斜构造。 该外环水仓主巷道布置在距离一8煤层

3、4.7m的石灰岩中，该地区岩层稳定，没有断层等大的地质构造存在。具体见下图 二、水文地质特征1）、主要含水层（1）上寒武统和中奥陶统灰岩岩溶裂隙承压含水组主要岩性为白云质灰岩，溶洞发育，揭露最大厚度111.14m；该含水组单位涌水量0.009621.863L/s.m，渗透系数0.15675.85m/d，水位标高+229.25+428.62m。（2）太原组下段灰岩岩溶裂隙承压含水层该含水层为二1煤层间接充水含水层。为L1L4石灰岩，石灰岩平均厚13.63m，该组单位涌水量0.00210.00491L/s.m，渗透系数0.03620.222m/d，水位标高+407.31m。（3）太原组上段灰岩岩溶

4、裂隙承压含水层该层为二1煤底板直接充水含水层。由L7灰岩及以上太原组组成，以L7灰岩为主，一般9.40m；该组单位涌水量0.3530.664L/s.m，渗透系数2.939.44m/d，水位标高+268.989+299.86m。（4）二1煤顶板砂岩孔隙裂隙承压含水层系指二1煤以上60m范围内的中、粗粒砂岩含水层，厚度2.4558.23m，一般20m，其中以大占砂岩和香炭砂岩为主，岩芯破碎，含弱孔隙裂隙承压水，钻孔抽水单位涌水量0.00620.018L/s.m，渗透系数0.0140.2974m/d，水位标高+320.86+371.81m。反映其迳流条件不好，富水性弱的特点。该层为二1煤直接顶板含水

5、层，正常情况，不会对巷道掘进造成威胁。该巷道位于灰岩中，顶、底板无大的水害威胁。 2）、老窑、老空水该巷道在石灰岩层中掘进，重点保持与内水仓之间的间隔距离，防止内水仓的积水，顶、底板水不会对该掘进巷道造成威胁。3）、断裂构造影响本工作面区域内无断裂构造。4）、水文地质条件及涌水量由白坪井田水文地质资料得知，马池矿位于白坪井田西部，二1煤顶板砂岩含水层富水性弱，水文地质条件简单；二1煤底板太原组上段灰岩含水层为灰岩裂隙水，水文地质条件简单，本井田处在水文地质条件简单地段。巷道掘进过程中的涌水量1-2m左右。第二章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置为了加快掘进进度，尽早使外环水仓投入使用，决定从

6、两侧进行掘进施工，为保证安全，在巷道距离贯通20m时，停止一个掘进工作面。外环水仓设计工程量表序号巷道名称煤岩性质支护形式掘进断面()净断面()工程量(米)1外水仓东段岩锚喷8.157.4190.532外水仓西段岩锚喷8.157.4163.073配水巷岩锚喷8.157.4111.69合计165.291、水仓东段开口坐标：x=3800925，y=38412360，顶板标高-80.1m。设计沿岩层掘进，共分三段：一、掘进方位角1230，坡度-3，长度15.73m；二、掘进方位角2160，坡度-5，长度24.54m；三、掘进方位角2690，坡度-3，长度50.26m。采用锚喷支护，规格为3.02.8

7、m，掘进断面8.15 m2，净断面7.41m2。2、水仓西段开口坐标：x=3800923，y=38412290，顶板标高-80.8m。设计沿岩层掘进，共分三段：一、掘进方位角2510，坡度-3，长度12.42m；二、掘进方位角1630，坡度-5，长度23.92m；三、掘进方位角890，坡度-3，长度26.73m。采用锚喷支护，规格为3.02.8m，掘进断面8.15 m2，净断面7.41m2。3、配水巷 水仓主巷道贯通后，从东、西段交叉点处，按照方位角50，坡度-3，掘进11.69m与内水仓贯通。采用锚喷支护，规格为3.02.8m，掘进断面8.15 m2，净断面7.41m2。第二节 支护设计巷道

8、采用锚网喷支护。（一）、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锚杆长度，m；H冒落顶高度，m K安全系数，取K=3；L1锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按1.0m；L2锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1m；其中： H=B/2f=3.2/28=0.2；式中B巷道开掘宽度，取3.2m ；f岩石坚固系数，取810；则 L=30.2+1.0+0.1=1.7；取L长度为1.8m通过以上计算，选用树脂锚杆长1.8m，锚杆的间、排距为0.8m。在支护中，当围岩稳定性好时，采用先挂网后喷浆的方式（锚杆距工作面不得大于2m）；当围岩稳定性较差时，要先初喷50mm厚的混凝土封闭围岩，

9、锚杆的间、排距必须调整减小，减小后的间、排距由总工确定。然后打锚杆挂网，复喷达到设计厚度。初喷紧跟工作面迎头,初喷厚度50mm，复喷厚度不得小于50mm，总喷浆厚度100120 mm。洒水养护时间不少于28天。第三章 工程施工方法及工艺第一节 施工工艺流程 一、施工工艺流程图（一）掘进班：准备打眼放炮通风临时支护- 清理 出碴（二）成巷班：准备扒窝头打眼安锚杆挂网喷浆清理 出碴设备及工具配备情况序 号设备工具名 称型 号单位数 量备注1凿岩机YT-28台42风镐GT10P台33小绞车台24喷浆机PZ-5C台15局部通风机FBDYN0562-211台4第二节 各工序操作要求一、凿岩方式1、巷道采

10、用打眼爆破的方法掘进。2、打眼使用YT28凿岩机，安装锚杆使用风动扳手。风源使用地面两台20m3的空压机供气通过4寸钢管进入工作面，井下洒水管路供水保证湿式打眼。二、爆破作业巷道掘进采用光面爆破，炸药使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药，毫秒电雷管起爆。起爆使用MFd100型防爆发炮器起爆，连线方式为串联。三、光爆打眼要求为保证光爆的效果和质量，除合理选择爆破参数外，必须严格施工操作，才能收到实际效果。1、必须保证打眼的规格质量，打眼的质量是光爆成巷效果好坏的关键，总的要求应使各炮眼达到“平、直、齐”。即各炮眼相互平行，平行于巷道轴线，各炮眼顺直钻进，各眼眼底应落在同一个平面上。严格按爆破图打

11、眼，消灭“自由式”打眼的错误习惯。为保证打眼规格质量必须采取如下措施：准确看线，抡尺定位。开工前将中、腰线引到工作面上，然后按中腰线准确的定出周边眼、辅助眼、及掏槽眼的位置，并在工作面作出明显标注。按中线打好第一个正顶眼，打正顶眼时，在钎杆上方顶板上距工作面1m的地方悬挂一临时中线，以保持炮眼沿巷道轴线钻进；然后将此眼插上炮棍作为导向的标志，周边眼打在设计轮廓线上，眼底允许向巷道外偏出5070mm。在周边眼轮廓线上遇到软岩、煤层或层理发育的部位，应适当增加空眼，作为导向眼。预量钎长，做到心中有数，保持各眼底落在同一平面上。划分区域，定人打眼，以便熟悉技术、掌握规律，提高打眼速度和准确性。2、严

12、格按要求装药连线，做到认真细致，必须杜绝多装药放大炮的习惯做法，在装药连线应做到以下几点：严格检查炸药雷管的质量，对受潮、变质、硬化的炸药禁止使用，对雷管要做导通试验，以保证所有雷管准确起爆。正确加工起爆药卷。用竹、木棍在药卷的顶端扎眼，将雷管埋入，而不应将雷管从药卷的凹面或侧面插入。清理炮眼，逐卷装入。装药时，应逐卷装入，使之各药卷之间彼此密接，不得冲撞和捣实，各药卷的聚能穴方向要一致，起爆药卷装入底端，聚能穴朝向眼口方向。周边眼采用空气柱装药方式，即药卷装入眼底，再装上水炮泥，眼孔内全长均留有空气柱，只在眼口用炮泥（长度不少于300mm）进行堵塞。填塞炮泥要有足够的长度，除周边眼外均不得少

13、于400mm。细心连线，避免接触。3、严格中腰线施工。四、使用锚杆机时的规定1、打眼前，首先处理顶板与两帮的危岩，确保安全作业。2、禁止锚杆机平放在地面。3、打眼时，不准用手握转动的钎子。4、开眼位时，应扶稳锚杆机进行开眼工作。5、打眼时，不要一味加大气腿的推力，以免降低打眼的速度，造成卡钻、断钎、崩裂刀刃等事故。6、钻机回落时，手不要扶在气腿上，以防伤手。五、风钻打眼的注意事项1、打眼前要检查风水管路是否畅通，零部件是否齐全紧固，注油器内有无装满机油，运转声音是否正常，各操作手把是否灵活可靠，有无漏风、漏水现象，气腿升降是否灵活等，无问题时方可打眼。2、钻眼时，要随时注意两帮、顶板，发现有片

14、帮、冒顶危险时，必须立即停钻处理。3、打眼过程中，发现钻眼机具的零部件、设施等出现异常时，必须停钻处理。4、钻眼时，司机一手要扶住风钻把柄，一手根据钻进情况调节操纵阀和钻架调节阀，钻杆不要上下、左右晃动，以保证钻进方向；钻杆下方不要站人，以免断钎伤人。5、司机扶钻时，要躲开眼口的方向，站在风钻的侧面，两腿前后错开，禁止踩空或骑在气腿上钻眼，以防钻杆推断时扑到伤人。6、多台风钻同时作业时，要划分好区域，做到定钻具、定人定开眼顺序，不准交叉作业。7、使用风钻钻完眼后，应将钻眼机具、设施撤出工作面，存放在安全地点，将风、水管阀门关闭，软管盘放整齐。8、严禁打眼与装药平行作业和在残炮眼内继续打眼，并必

15、须坚持湿式打眼。第三节 工程质量要求一、工程质量标准：掘宽3200mm，中线至一帮1600mm；掘高2900mm，拱上1600mm，拱下1300mm。锚网喷后规格为：净宽3000mm,中线至一帮1500mm。净高2800mm，拱上1500mm,拱下1300mm。锚杆间、排距：800800mm。 喷浆厚度：100mm。 基础深度：100mm。 坡度：-3。 水沟规格：300300mm。二、验收标准：巷道净宽允许误差： -50150mm为合格； （中线至任一帮） 0150 mm为优良；巷道净高允许误差： -30150mm为合格； （腰线至顶、底板） 0150mm为优良。喷层厚度：合格：不小于90m

16、m；优良：不小于100mm；锚杆角度允许偏差：15；锚杆间排距允许偏差： 100mm；锚杆孔深度允许偏差：050mm；锚杆外露长度允许偏差：露出托板50mm；表面平整度允许偏差：50mm；基础深度：10；（10）网搭接长度不得少于100 mm。第四节 劳动组织一、正规循环（一）循环方式、组织措施、日进尺该巷道施工时采取一掘一成循环方式，平均日进尺3.0m。采取有力措施确保掘进工及特殊工种出勤能满足施工需要；施工安排要严格按照作业流程，保证正规循环；每小班安排一名机电工确保机电设备正常运转，减少对生产的影响。（二）正规循环图表作 业 循 环 图 表工序名称时间备注时分12345678准备交接班1

17、掘进班打 眼3放炮吹风130临时支护30出碴扒窝头2准备交接班1成巷班打锚杆挂网3喷 浆230出碴清理130二、作业方式及劳动组织（一）作业方式及劳动组织方式的确定 掘进面采用“三八制”作业，并配备班长、验收员及维修工各一名。班长负责全面工作，验收员负责记录工作量及质量，维修工负责设备的故障排除。（二） 各工种人员配备情况 人员配备表 工种班次直 接 工工种在册出勤掘进班打眼4小绞车司机1推车工2装矸工4班长1成巷班打眼挂网4添料撑筛3窝头维修1掺料3班长1验收1 第四章 生产系统第一节 局部通风及瓦斯监测系统一、风量计算1、按瓦斯绝对涌出量计算Q =100qk=1000.51.7=85m3/

18、min其中Q掘进工作面实际需要风量，m3/min；q掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，m3/min；100单位瓦斯涌出配风量，回风流瓦斯浓度以不超过1.0%的换算值； k掘进工作面的瓦斯涌出不均衡系数，取1.7。2、按人数最多计算Q=4N=426=104m3/min其中Q掘进工作面实际需要风量，m3/min；N掘进同时工作的最多人数，交接班132=26人；3、按炸药消耗量计算Q=25A=256=150 m3/min其中Q掘进工作面实际需要风量，m3/min；A掘进同时爆破的炸药量6kg4、风速验算Q =150m3/min0.1560S掘=0.15608.2=73.8m3/minQ =150m3/mi

19、n460S掘=4608.2=1968m3/min经过以上计算，掘进工作面的实际供风风量取最大值为：150m3/min。二、风机、风筒选型根据以上计算选用FBDYN0562-211KW型局扇，其工作风量为200400m3/min，可以满足要求。选用直径为600mm的胶质双抗阻燃风筒，双反压边接头，每10m为一节。局部通风线路：副斜井八水平车场水仓通道掘进迎头三、瓦斯监测系统1、按照规程规定在掘进工作面及回风流中设置一个甲烷传感器，通过八水平的监控分站与调度室的KJ-95N瓦斯监控系统连接。2、传感器的悬挂位置为：传感器应挂在非风筒侧，一个安在风筒出口以后5m处，另一个安在距离回风巷口以里10至1

20、5m的地方，传感器设置位置：距帮不小于200mm，距顶板不大于300mm，且该处巷道顶板完好，无淋水。3按照郑煤集团公司规定，瓦斯报警和断电浓度设为大于或等于0.8%，复电浓度设为小于0.8%，断电范围为掘进工作面及供风线路中所有非本质安全型电气设备。4、安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少一次，甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪每7天使用标准气样调校一次。第二节 供电系统供电系统：采区变电所变压器(CP-09号变压器)CP-14总馈电开关CP-35号分馈电开关小绞车开关水泵喷浆机第三节 运输系统（矸、料）运矸系统：工作面八水平车场副斜井地面运料系统：地面副斜井八水平车场工作面一、装岩方

21、式巷道采用人工装岩。二、运输方式平巷采用矿车人工推车运输，斜巷采用小绞车运输。第四节 压风系统1、压风设备利用地面空压机站 L-22/7空压机2台，一台工作，一台备用。2、压风自救系统水仓巷道压风管路：地面空压机房副斜井八水平车场掘进工作面第五节 供水、洒水降尘系统防尘系统：地面消防水池副斜井八平巷掘进工作面。洒水降尘管路安装要求：（1）、管路规格：防尘洒水管路为直径504mm无缝钢管。（2）、管路敷设牢固平直，接头严密不漏水。（3）、管路靠上帮敷设，巷道每隔5m设置管路托架，托架要预埋或喷浆后打钻安装。（4）、管路敷设高度不得低于巷道底板0.6m（5）、每隔50m设置一个三通阀门。采用佩带防

22、尘口罩、湿式打眼、使用水炮泥、爆破洒水、装煤（岩）洒水、冲刷巷道、净化水幕等综合防尘措施。第六节 排水系统一、排水系统：掘进工作面采区泵房内环水仓中央泵房水仓地面外环水仓在巷道下变坡点即最低处做临时水仓，采用BQW35-7-2.2泵排水，2台泵，一备一用。从外环临时水仓排到采区泵房内环水仓。第七节 通讯与照明系统掘进工作面安装一部防爆专用电话，可以与地面调度室、压机房等各个单位直接联络。井下职工随身携带矿灯照明，根据需要可以领取1-2盏备用矿灯。第五章 灾害预防措施一、爆炸事故发生的措施1、一旦掘进工作面发生局部瓦斯和煤尘爆炸，人员不准乱跑，由带班干部或班组长识别真情，把人员带到巷口，在通过炮

23、烟前，戴好自救器，用电话与调度室联系等待命令。2、一旦人员无法撤出，所有人员要背向爆轰波传播方向，向下趴在巷道底板上，迅速戴好自救器，待爆炸波过后，尽快撤离灾区，到安全地点等待救援。二、顶板事故的预防和处理：1、经常检查巷道内的顶板和支护情况，发现问题及时处理，不能立即处理的，必须将人员撤到安全地点，汇报矿、队值班人员，不安全地点严禁进入。2、巷道一旦冒顶出路被堵，未堵人员及时向调度室汇报，汇报内容包括冒顶范围、被堵人数和位置，并积极组织抢救。3、在进行抢救时，要安排有经验的老工人监视顶板变化情况，避免抢救人员受伤是事故扩大，抢救时，必须由外向里进行，抢救时必须支设临时支护。三、水灾的预防措施

24、：透水预兆：掘进工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等异状时，必须停止工作，采取措施报告矿调度室；如果情况紧急时，必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。探放水钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向调度室报告，并派人监测水情，如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。四、顶板来压预兆：托板压烂严重，顶板有“闷炮”声，巷道掉碴片帮严重，顶板破碎；喷浆层脱皮严重，顶板离层

25、有裂缝，打钻时卡钎等。遇到上述情况时，工作面必须停止工作，采取措施进行处理，及时架设临时支护、减少空顶距、采取锚网支护并紧跟工作面，遇到危急情况时撤离危险区。五、火灾发生时的处理措施1、任何人发现井下火灾时，应视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况立即采取一切可能的方法直接灭火，控制火势。2、电器设备发生着火时，首先切断电源，在切断电源之前只准使用不导电的灭火器材进行灭火。巷道掘进过程中采用风钻找岩，防火重点是防设备、电缆、放炮火灾和人为火灾。工作面备用有砂子可直接灭火，同时可使用防尘水源进行灭火。六、避灾路线：1、避水灾路线：掘进工作面八水平车场副斜井地面。2、避火灾路线：掘进工作面八水平车场副斜井地面。 郑煤集团马池煤矿 2011年11月5日