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煤矿采区变电所施工安全技术措施

  
评论: 更新日期:2023年05月31日

根据全矿采掘计划安排,需施工采区变电所,一水平北翼西回风巷B252测点向东南方向23.15m处为硐室通道巷开口中,开口先以35°方位角掘进17.25m后,再左拐90°以305°方位角掘进56.6m,最后右拐90°以35°方位角掘进12.75m与一水平北翼轨道巷贯通。为了安全施工,特制定如下安全措施。

一、巷道布置

1、在开口位置以35°方位角沿该段西回风巷道底板水平掘进17.25m。巷道断面为1-1。

2、再左拐90°以305°方位角沿煤层底板比1-1段巷道底板高200mm,掘进巷道2-2段(见附图),巷道长56.6m,荒宽4.5m,荒高2.9m;

3、然后拐弯以方位角35°沿煤层底板掘进巷道3-3段(见附图),巷道长12.75m,荒宽2.8m,荒高2.9m。

4、巷道不够高度时,挑顶施工。

二、支护形式

采区变电所采用锚杆、锚索、钢筋网、喷砼联合支护。

1、临时支护

采用柱帽加单体液压支柱作为临时支护,排距800mm(见附图)。柱帽规格为:700mm×200mm×150mm。

2、永久支护

⑴1-1段:荒宽2600mm,荒高2500mm,净宽2400mm,净高2300mm,顶板为4眼位双锚网喷浆支护,具体布置方式为单排在巷道第1、2、4眼,每眼支设一根Ф20mm×2400mm左旋螺纹钢锚杆;第3眼,每眼支设一根Ф17.8mm×8200mm锚索:双排在巷道第1、3、4眼,每眼支设一根Ф20mm×2400mm左旋螺纹钢锚杆;第2眼,每眼支设一根Ф17.8mm×8200mm锚索,依次交替布置,除两边锚杆与顶板成750角外,其他眼位锚杆、锚索均与顶板垂直。顶锚杆、锚索间距700mm、排距800mm,角锚杆距边250mm。两帮采用锚杆支护,帮锚杆每帮布置一排3根,间距800mm,排距800mm,最上方帮锚杆距顶板400mm,最下方帮锚杆距底板500mm。巷道底板用水泥砂浆抹面向西南方向倾斜坡度3‰。双锚网支护后喷砼,厚度100mm

(2)2-2段:荒宽4500mm,荒高2900mm,净宽3800mm,净高2700mm,顶板为6眼位双锚网喷浆支护,具体布置方式为单排在巷道第1、3、5、6眼,每眼支设一根Ф20mm×2400mm左旋螺纹锚杆;第2、4眼,每眼支设一根Ф17.8mm×8200mm锚索,双排在巷道第1、2、4、6眼,每眼支设一根Ф20mm×2400mm左旋螺纹钢锚杆;第3、5眼,每眼支设一根Ф17.8mm×8200mm锚索,依次交替布置,除两边锚杆与顶板成750角外,其他眼位锚杆、锚索均与顶板垂直。顶锚杆、锚索间距800mm、排距800mm,角锚杆距边250mm。巷道底板用水泥砂浆抹面向东南方向倾斜坡度3‰。两帮采用锚杆支护,帮锚杆每帮布置一排3根,间距900mm,排距800mm,最上方帮锚杆距顶板400mm,最下方帮锚杆距底板700m。双锚网支护后,先向顶板喷C20砼,厚度100mm,其次砌墙,墙体与两帮之间用碎石填充,再次底板抹C15砼,最小厚度100mm,最后顶板、两帮、底板水泥砂浆抹面。

(3)3-3段:荒宽2800mm,荒高2900mm,净宽2600mm,净高2700mm,顶板为4眼位双锚网喷浆支护,具体布置方式为单排在巷道第1、2、4眼,每眼支设一根Ф20mm×2400mm左旋螺纹锚杆;第3眼,每眼支设一根Ф17.8mm×8200mm锚索;双排在巷道第1、3、4眼,每眼支设一根Ф20mm×2400mm左旋螺纹钢锚杆;第2眼,每眼支设一根Ф17.8mm×8200mm锚索,依次交替布置,除两边锚杆与顶板成750角外,其他眼位锚杆、锚索均与顶板垂直。顶锚杆、锚索间距800mm、排距800mm,角锚杆距边200mm。巷道底板用水泥砂浆抹面向西南倾斜坡度1‰,两帮采用锚杆支护,帮锚杆每帮布置一排3根,间距900mm,排距800mm,最上方帮锚杆距顶板400mm,最下方帮锚杆距底板700mm。巷道底板用水泥砂浆抹面向东北方向倾斜坡度1‰。双锚网支护后喷砼,厚度100mm。

⑷巷道拐弯交岔处及5m范围内,顶板采用全锚索支护。

⑸巷道顶锚杆锚固力不小于105kN,螺母扭力矩不小于150N.m;帮锚杆锚固力不小于50KN,螺母扭力矩不小于120N.m;锚索预紧力不小于170KN(34Mpa)。

三、支护材料规格及支护要求

1、顶锚杆:Ф20mm×2400mm左旋螺纹钢锚杆;

帮锚杆:Ф20mm×2000mm圆钢锚杆;

药卷:MSCK23/80型树脂药卷

顶、帮托板:150mm×150mm×10mm方型托板;

顶网、帮网:Ф6.5mm 网格100mm×100mm钢筋网

2、锚索支护材料及规格

钢铰线:Ф17.8mm×8200mm;

锚索托板:L=600mm 18#槽钢

锚索垫片:100mm×100mm×10mm方型垫片

锚索药卷:MSCKaCK23/120型树脂药卷;

锚具:KM-18型单孔锚具。

3、喷砼:巷道顶板和两帮喷C20砼,厚度100mm;巷道底板喷C15砼,厚度100mm。

四、施工工艺

巷道采用炮掘施工工艺:

1、爆破采用巷道采用全断面一次爆破的起爆方式的作业方式。

2、钻爆工艺流程:

安全检查处理掌头隐患,做好钻眼前准备工作→钻眼、检查瓦斯、装药→检查瓦斯→撤人放警戒→放炮→检查瓦斯、排除炮烟洒水消尘→检查处理隐患后掏出柱窝→检查处理隐患→支设临时支护→出煤矸→进行永久支护→接槽延长煤溜,完成一个循环。

3、变电所硐室及其前后采用砖头砌墙,墙厚250mm。地面采用强度等级为C15的混凝土铺底,厚度为100mm,巷道底板用水泥砂浆抹面向东南方向倾斜坡度3‰。变电所硐室砌墙与两帮之间用碎石填充。

4、防火栅栏两用门墙高2700mm,宽3800mm,安装在两道边喷浆后变电所向里1500mm处。门安装在变电所巷边中间,门的规格为宽(1800mm)×高(2000mm),向外侧开启。砌门墙时,要预留穿墙管,穿墙管在靠开关侧,数量为20根。所有电缆两端必须带丝扣,使用的电缆管内必须注入绝缘胶、沥青或用树脂将缝隙填实,暂不使用的电缆管需要封堵严实。

五、支护要求

㈠ 临时支护要求:

1、掘进一个循环进度后(循环进度1.6),操作人员站在永久支护下,用长柄工具处理顶帮活煤、活矸,并进行敲帮问顶,确认安全后,采用临时支护支起钢筋网。临时支护采用戴帽点柱支护,排距800mm,柱帽规格:700mm×200mm×150mm。采用DW31.5单体液压柱,初撑力柱径100mm的不小于90KN,110mm柱径的不小于140KN。支护时必须有专人监护顶板及两帮。临时支护支好后,开始由外向里进行顶板支护再进行两帮支护,然后进行下一个循环。临时支护未支起,任何人不得进入掌头空顶作业。现场跟班队长必须严格监督执行掘一支一。

2、上柱帽时,不少于5人,1人观察顶板并协调指挥、2人顶起金属网并穿帽、1人竖单体液压柱,1人注液升柱。柱子支在渣上时要穿木鞋。

3、打锚杆时必须由外向里、由中间向两边,如柱帽占据锚杆、锚索位置,可以先打起其他锚杆、锚索后,退出柱帽再打剩余锚杆、锚索。

㈡永久支护要求:

1、安装锚杆(索)要求:

⑴锚杆外露长度从螺口算起10~50mm;

⑵锚杆、锚索间、排距误差不超过±0.1m,角度误差不超过5°。排距不超过0.8m。

⑶顶帮锚杆均采用边掘边锚,顺序为先打起顶锚杆、锚索后再打帮锚杆。距顶板最近的一根帮锚杆,要紧跟掌头

⑷拉时应遵照下列规定:

①张拉时,千斤顶与钢绞线保持同一轴线;

②钢绞线外露长度(小于20cm)不足以使钢绞线与紧楔器充分咬合时,不得使油泵带负荷运行,应使千斤顶在较小阻力下上推一段,满足咬合长度后,退下千斤顶重新张拉,以防损坏紧楔器;

③张拉时,操作人员必须注视油泵压力表读数,油泵压力超过锚索设计拉力(170KN)或压力表指针急促上移时停止张拉;

④油泵应缓慢升压,严禁高压换向;

⑤张拉时油泵必须设置压力表。张拉力不应小于锚索设计预紧力。相邻锚索的张拉力应相同;

⑥张拉时除操作人员外,千斤顶5m范围内严禁站人,操作人员待千斤顶与钢绞线咬合后也撤至安全区域;回撤千斤顶时,操作人员应提前握持好千斤顶,以防紧楔器磨损提前松脱。发现紧楔器磨损,应及时更换。

2、铺联网要求

顶网、帮网的长边垂直巷道方向铺设,长边与长边对接;短边与短边搭接100mm,短边铺至最下一排帮锚杆托板下沿,每隔200mm用14#铁丝联网一道,联网丝要双边“三花”布置。联网时,将联网丝对折成双股,用联网钩扣扭三圈、拧紧压平。

3、锚杆(锚索)支护要求

⑴打顶锚杆时使用MQT-120/2.3-C型锚杆钻机,打帮锚杆时使用煤电钻,打眼前先送水后开钻,严禁无水开钻,推力要适当,严禁猛升造成钻杆折断。

⑵锚索眼深8000mm,药卷搅拌时间按说明书,严禁随意截短药卷或钢绞线。锚索预紧力达不到要求,可采用双药卷,确保锚索预紧力符合要求。锚索入老顶稳定岩层不得小于1m,补强锚索锚入稳定岩层不小于1m。超宽、超高部位,巷道超宽超过锚杆设计间距1/3,必须在中间补打一根锚杆,但距帮不得大于200mm;每超宽0.5m补打一根锚索。每超高0.8m补打一根锚杆。

施工人员要严格执行顶板岩层变化汇报制度,发现岩层变化时必须向调度及相关领导汇报,确保锚索锚固段至少有一米在坚硬岩层中。

⑶锚杆除两边两根和岩面呈750角外,其余的必须与岩层层面或巷道轮廓垂直布置,外露长度为10mm-50mm。

4、锚喷要求:

喷射混凝土厚度为100mm,混凝土必须采用标号不低于32.5MPa的硅酸盐水泥或普通水泥,也可采用矿渣硅酸盐水泥或火山岩硅酸盐水泥,必要时采用特种水泥;

砂为宜用中或粗砂,细度宜大于2.5,采用纯净的0.35mm-3.0mm中、粗河砂,含水量为4%-6%。

石子粒直径小于15mm,石子过筛并用水冲洗干净。

混凝土常用配比为水泥、砂、石子=1:2:2,初喷时可适当减少石子掺量。水灰比宜为0.4-0.45;

速凝剂掺入量一般为水泥重量的2.5%-4%,具体根据产品性能试验确定。

喷射混凝土用水要求清洁,无杂质。PH小于4的酸性水或含硫酸量按SO4计算超过水重1%的水不得使用。

喷射混凝土工艺要求:

(1)喷射前必须用高压风水冲洗巷道面,清除受喷面浮石、粉尘和墙角的岩渣、堆积物。

(2)喷射顺序为初喷时应该先顶后墙,复喷时先喷巷道两帮,后喷巷道顶。如同时有松软不稳定岩层和较稳定岩层,此时应先施喷不稳定岩层的区段,而不应受上述顺序的限制。喷浆头与受喷面尽量保持与受喷面垂线成10°-15°。喷浆头与受喷面的垂直距离以0.8-1.0m为宜,并随风压进行调整。

(3)喷射时,喷浆机的供风压力为0.4MPa,水压应比风压高0.1 MPa左右(水压应保证喷头处水压0.15-0.2MPa),加水量凭射手经验加以控制,最合适的水灰比为0.4-0.5之间。严禁干喷。喷射机的工作风压一般需要满足喷头处的压力在0.1MPa左右。转子式喷射机水平输料时(长度在200m以内)【工作压力=1+0.001×输料管长度(m)MPa】。输料管内径Ф50-63mm。

(4)一次喷射厚度50-60mm后一层应在前一混凝土终凝后进行,并要及时复喷,复喷间隔不得超过2小时。否则应用高压水重新冲洗复喷面。

(5)喷射后必须喷水养护,不应少于28天。

作业与养护气温要求:①喷射区气温不应低于+5℃;②混合料进入喷射机的温度>+5℃;③气温低于+5℃时,不得喷水养护。

喷射工作:

喷射工作开始前,应首先在喷射地点铺上旧皮带,以便收集回弹料,回弹率不超过15%。若喷射地点有少量淋水时,可以适当增加速凝剂掺入量;若出水点比较集中时,可设好排水管,然后再喷浆。喷射工作结束后,喷层必须连续洒水保养28天以上,7天以内每班洒水1次,7天以后每天洒水1次。一次喷射完毕,应立即收集回弹物,并应将当班拌料用净。当班喷射工作结束后,必须卸开喷头,清理水环和喷浆机内外部所有灰浆或材料。喷射混凝土回弹率不得超过15%,回弹料要及时收集,可掺入料中继续使用,但掺入量不得超过30%。

开机时,必须先给水,后给风,再开机,最后上料;停机时,要先停料,后停机,再关水,最后停风。喷射工作开始后,严禁将喷射枪头对准人员。喷射中突然发生堵塞故障时,喷射手应紧握喷头,并将喷口朝下。

喷射质量:

喷射前必须清洗岩帮、清理浮矸,喷射均匀,无裂痕,无“穿裙”、“赤脚”。

试块要求:将混凝土喷射在350㎜×450㎜×120㎜ 的模具内(喷射时模具敞开一侧朝下,以与水平面夹角800左右置于墙角。先在模具外的边墙上喷射,待操作正常后,将喷头移至模具位置,由下而上,逐层向模具内喷射混凝土),然后将喷射混凝土模具移至安全地方,用三角抹刀刮平混凝土表面。在与巷道(/井筒)相同的条件下养护28d,用切割机去掉周边,加工成3块100㎜×100㎜×100㎜的立方体试块后,由见证员和取样员一起送往实验室检验。每30-50米做一试块。

喷浆检测孔要求:每20米左、中、右各留设一个检测孔。

六、安全措施

1、施工人员要严格执行顶板岩层变化汇报制度,发现岩层变化时必须及时向调度、技术组及相关领导汇报,确保锚索锚固段至少有1m在坚硬岩层中。

2、锚索施工应紧跟煤头,如遇顶板节理发育松软,压力大地段加密锚杆(锚索)布置,并紧跟煤头支设。

3、严格执行随时性敲帮问顶制度(工作面必须配备镐、撬棍等敲帮问顶工具),仔细检查顶帮围岩情况,处理净活煤、活矸,确保施工安全。

4、井下爆破工作必须由专职爆破工 担任并严格按作业规程及爆破说明书要求进行爆破作业,爆破作业必须执行“一炮三检”制度(装药前、放炮前、放炮后检查瓦斯浓度)和“放炮三连锁”制度。

5、放炮前,爆破位置前后20m范围内必须洒水。

6、爆破前,班组长必须亲自带专人在一水平北翼西回风巷警戒点上设置警戒,并将警戒区内所有人员撤离。当巷道拐弯以方位角35°掘进12.75m与一水平北翼轨道巷贯通前,班组长必须亲自带专人在一水平北翼轨道巷警戒点上设置警戒,并将警戒区内所有人员撤离。警戒人员必须在安全地点警戒,未接到命令不得擅自离岗。

7、爆破工必须最后离开爆破地点并必须在安全地点起爆。起爆地点到爆破地点的距离煤巷直线不小于75m,岩巷、半煤岩直线距离不小于150m;拐弯巷总距离不小于50m,且拐弯后巷道长度不小于10m,且有坚固掩体。

8、爆破30分钟后,待工作面的炮烟被吹散,爆破工、瓦检工和班组长必须首先巡视爆破地点,检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、拒爆、残暴等情况。如有危险情况,必须立即处理。

9、爆破作业必须使用煤矿许用炸药和煤矿毫秒延期电雷管,煤矿许用炸药安全等级不得低于三级。

10、严格控制岩石块粒大于300mm严禁装运,必须人工破开后装运。

11、变电所与一水平北翼轨道巷贯通,另作专项措施。

本安全措施中未提及之处严格按《煤矿安全规程》、《巷道掘进操作规程》中规定执行。

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