一、工程概況
(一)編制依據(jù)
1、《煤礦安全規(guī)程》2009年版、《各崗位操作規(guī)程》
2、《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》2009年版
3、《寺河礦常店回風(fēng)立井揭露3#煤層專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)》
4、《常店回風(fēng)立井+384m和342m井底連接處平剖斷面圖》
5、《寺河礦常店回風(fēng)立井井筒井檢查孔綜合柱狀圖》
(二)概述
根據(jù)寺河礦提供的常店回風(fēng)立井+384m和+342m井底連接處(馬頭門)平、剖、斷面圖及地質(zhì)柱狀圖,在井口以下314m到井口以下384m范圍內(nèi),需施工上下兩處馬頭門,并且在兩處馬頭門之間有2#、3#、5#煤層,其中3#煤層厚度6.88m,2#、5#煤層較薄,有可能為煤線通過,現(xiàn)井筒已施工到+400m位置,為保證馬頭門施工期間的正常與安全,特制定以下安全技術(shù)措施。
1、井筒從+392米 ━?+384米段施工上層馬頭門、從+350 ━?+342施工井底馬頭門,上下兩層馬頭門規(guī)格尺寸完全一樣,分南北雙向馬頭門,故本措施以上層馬頭門為基礎(chǔ)編寫,并適用于下層馬頭門的施工。
2、2#、3#、5#煤層處于兩層馬頭門之間,并且相距較近,施工中將與3#煤的抽放瓦斯和揭煤同時(shí)進(jìn)行。
(三)、工程技術(shù)特征
1、工程量:南北馬頭門均為8.5m長。
2、工程技術(shù)特征
(1)、馬頭門部分:南北馬頭門底板標(biāo)高均為+384m(下層馬頭門底板標(biāo)高均為+342m),斷面為直墻半圓拱形,平均凈高5.5m,凈寬5.5m,平均凈斷面為27.1㎡,平均掘進(jìn)斷面為36.22㎡,均采用錨桿+錨索+鋼筋混凝土支護(hù),支護(hù)厚度均為600mm,砼強(qiáng)度等級C40。
?(2)、井筒部分:凈直徑8500mm,壁厚600mm,支護(hù)形式為鋼筋網(wǎng)砼,砼強(qiáng)度等級C40。
3、支護(hù)形式
(1)井筒部分:豎筋直徑25mm、環(huán)筋直徑20mm鋼筋網(wǎng)+砼支護(hù),壁厚600mm;
(2)馬頭門:直徑22mm錨索+直徑22mm錨桿+環(huán)筋直徑25mm縱筋直徑18mm鋼筋網(wǎng)+砼聯(lián)合支護(hù)。
附圖:+384m和+342m井底連接處(馬頭門)平、剖、斷面圖
(四)、水文地質(zhì)資料
根據(jù)礦方提供的水文地質(zhì)柱狀圖,回風(fēng)立井井筒中兩層馬頭門上下10米范圍內(nèi)地質(zhì)情況如下:上層馬頭門處在7.54m厚的砂質(zhì)泥巖的底板上,馬頭門底板以下是3.76m厚的粉砂巖,層狀,細(xì)粒結(jié)構(gòu),地層較完整;井底馬頭門頂板為2.73m厚的細(xì)砂巖,馬頭門底板為7.5m厚的砂質(zhì)泥巖,在井口以下330.4m━337.28m賦存有6.88m厚的3#煤層,根據(jù)已施工過的巖層看,在井口以下160m處的細(xì)砂巖有小量裂隙水,涌水量小于0.5m3/h。
附圖:+392?+342段井筒地質(zhì)柱狀圖
二、施工方案
1、井筒施工到井口以下314m時(shí),把吊盤清理檢查,然后提升至馬頭門開口處(上盤與施工馬頭門開口處平行),將上下盤哨口使用木板封閉,在吊盤上使用鋼管(4寸)搭建工作平臺,并將吊盤臨時(shí)固定。
2、導(dǎo)標(biāo)高和定方位:吊盤提升至井深約365m處(馬頭門頂板),測量人員將標(biāo)高和方位導(dǎo)入井下井壁上。
3、采用導(dǎo)硐法施工,因受工作盤上鋼絲繩的限制,掘進(jìn)時(shí)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況定導(dǎo)硐位置(必須在馬頭門內(nèi)部,導(dǎo)硐頂板盡量與馬頭門頂板位置平行)。南北馬各各施工導(dǎo)硐5—6m,采用錨網(wǎng)支護(hù);然后擴(kuò)刷至設(shè)計(jì)斷面,錨網(wǎng)噴支護(hù)。5m為一循環(huán),支護(hù)后在施工兩側(cè)馬頭門循環(huán)作業(yè)施工至設(shè)計(jì)位置,進(jìn)行二次碹砌支護(hù)成巷。
三、施工準(zhǔn)備
1、測量人員把標(biāo)高及井筒馬頭門中線標(biāo)定在井壁上。
2、備足施工用設(shè)備風(fēng)鎬、風(fēng)鉆及火工品。
3、備好臨時(shí)支護(hù)材料及錨桿錨索鋼筋等支護(hù)材料。
4、井筒利用金屬裝配式模板,加工制作后巷道木制模板。
四、施工方法
1、加工封閉井筒工作吊盤哨口:井筒施工完畢后,把吊盤清理檢查,然后提升至馬頭門開口處(上盤與施工馬頭門開口處平行),將上下盤哨口使用木板封閉,在吊盤上使用鋼管(4寸)搭建工作平臺,并將吊盤臨時(shí)固定。
2、導(dǎo)標(biāo)高和定方位:吊盤提升至井深約365m處(馬頭門頂板),測量人員將標(biāo)高和方位導(dǎo)入井下井壁上。
3、馬頭門及各硐室施工:
1)、采用導(dǎo)硐法施工,因受工作盤上鋼絲繩的限制,掘進(jìn)時(shí)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況定導(dǎo)硐位置(必須在馬頭門內(nèi)部,導(dǎo)硐頂板盡量與馬頭門頂板位置平行)。
2)、導(dǎo)硐南北馬各掘進(jìn)5—6m后,然后分段反向擴(kuò)刷至馬頭門拱部設(shè)計(jì)斷面,反向擴(kuò)刷是為了減少搭建工作平臺的時(shí)間及工作平臺的大小。
3)、打眼爆破時(shí)利用工作盤及工作面搭建臨時(shí)工作平臺,隨著巷道的延伸,加長搭建牢固可靠的工作平臺,并在工作面迎頭打錨桿和工作盤使用鋼絲繩連接,施工人員進(jìn)入工作面把保險(xiǎn)帶掛在鋼絲繩上,保證施工人員安全。
4)、放炮后的矸石一部分落入井筒水窩,剩余部分采用人工使用摟扒、鐵鍬等將矸石攉至井筒水窩。
5)、隨著巷道的延伸,出矸使用扒巖機(jī)機(jī)身將矸石扒至井筒水窩。矸石填滿井筒水窩后,采用中心回轉(zhuǎn)式大抓出矸。出矸系統(tǒng)同立井井筒出矸方式。
6)、馬頭門拱部施工完工后(導(dǎo)洞法施工南北馬各5—6m),施工墻部。掘進(jìn)出矸同拱部施工工序相同。
7)、巷道支護(hù):導(dǎo)硐施工預(yù)先作錨網(wǎng)臨時(shí)支護(hù),全斷面擴(kuò)刷至設(shè)計(jì)斷面后,經(jīng)驗(yàn)收后按設(shè)計(jì)進(jìn)行錨桿、鋼筋網(wǎng)、(錨網(wǎng)噴)砼支護(hù)成巷(南北馬頭門開口部分3—5m同井筒部分同時(shí)支護(hù)成巷)。井筒部分采用4m整體式鋼模板支護(hù),南北馬頭門采用鋼制圈胎、木制梁、木制柱腿、槽鋼胎板和木制胎板混合支護(hù)。
8)、施工順序:
A、南北馬各各施工導(dǎo)硐5—6m,采用錨網(wǎng)支護(hù);然后擴(kuò)刷至設(shè)計(jì)斷面,錨網(wǎng)噴支護(hù)。
B、施工井筒南馬及北馬5-6m,施工至設(shè)計(jì)深度和設(shè)計(jì)斷面。采用錨網(wǎng)噴二次碹砌支護(hù)。
C、施工北馬及其它硐室,施工至設(shè)計(jì)深度和設(shè)計(jì)斷面。采用錨網(wǎng)噴二次碹砌支護(hù)。
D、施工南馬及其它硐室,施工至設(shè)計(jì)深度和設(shè)計(jì)斷面。采用錨網(wǎng)噴二次碹砌支護(hù)。
9)、導(dǎo)硐采用直墻半圓拱,掘進(jìn)斷面墻高1.5m,拱高1.0m,臨時(shí)支護(hù)采用錨網(wǎng)支護(hù)。
五、施工工藝
㈠鉆眼爆破
1、爆破原始條件:
⑴鉆眼機(jī)具:YT-28風(fēng)鉆
⑵巖石堅(jiān)固系數(shù):f≥6
⑶炸藥型號及規(guī)格:炸藥選用煤礦安全乳化炸藥,單卷長度為200mm,每卷重量0.27kg。
⑷雷管型號及段數(shù):選用1~5段毫秒延期電雷管
⑸單位炸藥消耗量:根據(jù)巖石條件、掘進(jìn)方式及炸藥型號,q取值1.7~3.0。
2、爆破參數(shù)的確定
⑴ 炮眼深度的選擇
根據(jù)鉆具及人員技術(shù)水平確定,采用1.7~3.0m
⑵ 炮眼數(shù)目
N=qsηm/ap?式中:N=(2.5Χ30Χ0.86Χ0.2)÷(0.27Χ0.5)=95
N?——炮眼數(shù)目
Q?——單位巖體炸藥消耗量??????????? kg/m3
S?——掘進(jìn)面積????????????????????? m2
Η?——炮眼利用率????????????? ?????86%
M?——藥卷長度?????????????????? ??0.2m
A?——炮眼裝藥系數(shù),一般取??????? ??0.4~0.7/m3
P?——每個(gè)藥卷重量???????????????? ?0.27kg
附炮眼布置圖2、爆破參數(shù)表1
㈡出矸
爆破后人工攉矸至井筒水窩內(nèi),最后由抓巖機(jī)裝矸至吊桶,矸石到二平臺經(jīng)溜矸槽落入地面由裝載汽車運(yùn)至指定排矸地點(diǎn)。
㈢成巷
1、臨時(shí)支護(hù)
⑴打錨桿眼
采用風(fēng)動錨桿鉆機(jī)與YT-28風(fēng)鉆進(jìn)行打錨桿眼。打錨桿眼前要敲幫問頂,排除危石,根據(jù)設(shè)計(jì)要求測量巷道規(guī)格,按間排距定出眼位,做出標(biāo)記,孔眼應(yīng)盡量與巖層面、裂隙面成較大角度布置,與巷道周邊成不小于75°的角度布置,打好眼后將眼內(nèi)巖粉和積水等雜物吹干凈。
⑵安裝錨桿
采用錨桿鉆機(jī)安裝錨桿。安裝錨桿前應(yīng)檢查錨桿眼孔質(zhì)量(深度、角度、間、排距)及錨桿構(gòu)件是否符合要求,錨固劑是否硬化、過期、損壞等。已過期、發(fā)硬的錨固劑嚴(yán)禁使用,待一切符合要求時(shí)開始安裝。安裝時(shí),錨桿桿尾通過釬尾安裝在錨桿鉆機(jī)上,把錨固劑推入眼底,然后攪拌錨固劑,攪拌應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,不得中斷,攪完后立即用木楔在眼口將桿體楔牢,防止固化過程中桿體發(fā)生位移。待錨固劑固化后,再上托板、同時(shí)鋪網(wǎng)擰螺母。托板緊貼巖面,螺母必須用扭距扳手?jǐn)Q緊,其錨桿預(yù)應(yīng)力應(yīng)符合設(shè)計(jì)。
2、砌砼工藝
⑴準(zhǔn)備:清洗巖面并檢查斷面,必須達(dá)到設(shè)計(jì)斷面后在進(jìn)行砼支護(hù)。
⑵挖砌基礎(chǔ):按設(shè)計(jì)深度采用風(fēng)鎬將兩幫墻體基礎(chǔ)挖夠,基礎(chǔ)必須挖至實(shí)底。
⑶砌墻 :找準(zhǔn)中腰線,組立兩側(cè)墻體并找正,支撐要打牢固,確認(rèn)無誤后方可澆注墻體砼。澆注砼必須兩側(cè)分層對稱進(jìn)行,分層厚度不大于300mm,采用機(jī)械震搗均勻。
⑷砌拱:采用組裝式模板砌筑,每次組立找正后,自兩側(cè)向上對稱進(jìn)行澆注,封頂。繼續(xù)組立頂部碹胎和澆注砼,直至該段施工完畢。再進(jìn)行下一步工序,最后清理和回收。
⑸支護(hù)材料采用商砼(砼強(qiáng)度等級C40),砌壁采用整體下行金屬模板及巷道木制組裝式模板。
六、施工輔助系統(tǒng)??????????????????????????
?1、供電:施工期間使用主副井區(qū)變電站供電。
2、通風(fēng):選用2臺YBFe250M—2型2×45對旋式通風(fēng)機(jī),一臺工作一臺備用。
3、提升采用兩臺絞車:一臺2JK-2.5/20提升絞車,使用一個(gè)3m3吊桶。一臺2JK-3/20提升絞車,使用一個(gè)2m3吊桶。
4、壓風(fēng)機(jī)選用,2臺4L-20/8型壓風(fēng)機(jī),一臺工作,一臺備用。
5、排水:井筒涌水量大時(shí)采用井筒內(nèi)排水潛水電泵排水,
涌水量小于5m3/h采用工作面風(fēng)泵→吊桶 →地面的排水方式。