由于主下山轨道下山巷道断面小,影响正常生产运输、井下质量标准化建设等。为解决此问题,现决定对轨道下山扩修。为保证安全施工,特编制此施工安全技术措施。
一、规格尺寸
主下山中部车场
采取锚杆、锚网、喷砼联合支护;挑顶、扩邦后的巷道断面为半圆拱形,毛宽4.1m,净宽4.0m,毛高3.3m,净高3.25m,其中墙高1.2m,拱高2.05m,喷砼厚度50mm,掘进断面积11.52m2,净断面积11.08m2。锚杆采用φ20mmL2600mm的20MnSi高强度螺纹钢锚杆,间排距0.85m。
轨道下山
根据巷道围岩岩性及完好程度,采取不同的支护方式。围岩完整、顶板坚硬地段采取锚杆、锚网、喷砼联合支护;围岩破碎、易冒顶地段采用“∪”型钢支架、锚网、喷砼联合支护。
(一)、锚喷支护
围岩完整、顶板坚硬地段采取锚杆、锚网、喷砼联合支护;挑顶、扩邦后的巷道断面为半圆拱形,毛宽4.1m,净宽4.0m,毛高3.3m,净高3.25m,其中墙高1.2m,拱高2.05m,喷砼厚度50mm,掘进断面积11.52m2,净断面积11.08m2。
(二)、“∪”型钢支架支护
围岩破碎、易冒顶地段采用“∪”型钢支架、锚网、喷射混凝土联合支护。先对巷道进行扩邦、挑顶,并用锚网闭帮、顶,然后架设“∪”型钢支架支护,最后在“∪”型钢支架外部喷射混凝土进行全封闭支护,混凝土喷射厚度100mm,即与“∪”型钢支架内侧梁、腿面喷平。
1、毛巷:挑顶、扩邦后的毛巷断面为半圆拱形。毛宽4.5m,毛高3.5m,其中墙高1.2m,拱高2.25m,毛断面积13.35m2。
2、成巷:“∪”型钢宽度150mm,架设“∪”型钢支架后成巷净宽4.2米,净高3.3米,其中墙高1.2米,拱高2.1米,柱窝深度200mm,并采用锚网严密闭帮封顶。
(三)、临时支护:
采用直径18cm以上的坑木做临时支护,并打设前探梁超前支护。临时点柱间距1米见方,超前支护长度不得少于3m,且必须使用木楔将点柱打紧打牢。
二、支护设计
<一>、“∪”型钢支架
“∪”型钢支架设计架间距0.8米,每棚四个卡缆(卡子),每棚间固定拉杆2根,拉杆采用宽70mm的三角铁加工,用以对“∪”型钢支架进行联锁加固。
<二>、锚杆、锚网、喷射混凝土支护设计
1、锚杆长度
L=N(1.1+W/10)=1.0(1.1+4.4/10)=1.54m
W-巷道宽度 米
N-围岩稳定影响系数 取N=1.0
根据以往的施工经验,为保证锚杆的锚固深度,取锚杆长度L=1.8米。
2、锚杆间距
D≤L/2=1.8/2=0.9m
由于巷道跨度较大,间、排距取D=0.85米
3、锚杆直径
d=1.8/110=0.016m
取d=18mm
4、锚固力计算:
Q=KHDDY=2×1.6×0.85×0.85×3.6=8.323T/根
K-安全系数 取K=2
H-软弱岩层厚度 取1.6米
D-锚杆间距 米
Y-岩层的平均容重
根据以上计算:
选用Φ18×1800mm树脂锚杆,排距850±20mm,间距850±20mm。树脂药卷规格为Φ23×350mm,每个锚杆眼用2卷树脂药卷,锚杆外露50mm;锚固力不少于8吨。
5、锚网:采用网格直径为50×50mm、网丝直径为30mm的锚网挂网进行支护。
6、喷射混凝土:锚喷巷道喷射混凝土厚度50mm,架设“∪”型钢支架喷射混凝土厚度100mm。
三、施工内容及要求
(1)、在轨道下山西帮打设水沟
水沟规格尺寸:水沟毛断面为宽500mm×深500mm,使用混凝土预制,施工后的水沟为净深400mm×净宽300mm,砼浇注厚度100mm。水沟盖板厚100mm,水沟盖板要求有排水孔。水沟盖板上面与巷道底板同一水平,水沟严格按中、腰线施工,沿巷道中线方向布置。水沟必须走向、坡度各成一条直线。
(2)、打设电缆钩眼
打设于轨道下山巷道西帮。电缆钩眼位于巷道底板以上1800mm、2100mm处各打一个,深300mm,沿巷道方向每间隔1.0m打设一组,严格按腰线施工打设成直线。
(3)、照明灯吊挂钩眼
打设于巷道顶部,眼距0.6m(沿巷道中线两侧各0.3m),眼深300mm,沿巷道中线方向每间隔10m一组。
(4)道轨整修
严格按质量标准要求进行铺设。道碴面使用3号石子铺设,道碴面高180mm,道碴面离道轨面140mm。轨枕使用水泥轨枕,长度1.2m,轨枕间距0.6m,轨道接头的间隙不得大于5mm,高低和左右错差不得大于2mm。
直线段2条钢轨顶面的高低差,以及曲线段外轨按设计加高后与内轨顶面的高低偏差,都不得大于5mm。直线段和加宽后的曲线段轨距上偏差为+5mm,下偏差为-2mm。同一线路必须使用同一型号钢轨。道岔的钢轨型号,不得低于线路的钢轨型号。
(5)台阶
轨道下山上段坡度较大处在巷道西帮预制台阶(有125m),采用混凝土预制,施工后的台阶尺寸:台阶长1000mm,高182mm,宽500mm。
(6)防尘管、压风管
沿巷道方向打设于东帮,距巷道底板以上1800mm处打一组,眼深500mm,每4m打设一组,严格按腰线施工打设成直线。
四、质量要求
1、扩巷及架设“U”型钢支架时,严格按中、腰线施工,巷道中线至任何一帮间距不大于10mm。
2、棚拱应垂直于中线架设,无歪扭迈步现象,误差不大于50mm。
3、棚架两帮腿与拱梁接口处要严密合缝,用卡缆卡紧,卡缆上的螺丝必须用大力矩扳手上紧,防止脱落。
4、每棚间必须上齐2根拉杆,拉杆用厚度不少于5mm 的角铁加工。拉杆必须在棚架之间的卡缆上固定牢固,且必须打设成一条直线。
5、棚距均匀,误差不大于10mm。
6、所架设棚架梁面及两帮腿各成一条水平直线,无高低不平现象。净高误差0∽+10mm。
7、支架两帮腿柱窝深度不得少于200mm,且必须落到实底上。
8、锚杆间距:允许误差±10mm。
9、锚杆外露:不得超过50mm,且锚板必须紧贴锚网面,锚板与岩石面间隙必须用木板进行充填。
10、锚固力:顶锚杆8吨,帮锚杆5吨。
11、混凝土及沙浆强度:达到设计规定,同标号、同配合比的混凝土试块平均强度不低于设计。任何一组不得低于设计强度的85%,当试块分为3-5组时,低于设计强度的不应超过一组。
12、喷浆厚度:50~100mm。
13、巷道卫生:设备材料码放整齐,巷道无淤泥、无积水,无杂物,无浮矸积煤,各种管线吊挂整齐;电缆必须使用电缆钩吊挂,电缆钩间距1m。喷浆时,必须对电缆及管线进行封闭保护,严禁喷浆后电缆及管道上堆积混凝土。
14、水沟、电缆吊挂钩、管道吊挂钩、照明灯钩必须严格按腰线施工,必须保证各成一条直线。
15、必须保证喷砼质量,确保巷道喷砼后顶板及两帮墙面平整,凸凹面误差不超10mm,否则必须返工重来。
16、锚杆严格按要求进行打设,外露长度不超50mm,托盘紧贴岩面,螺母用专用工具拧牢,确保支护质量。
五、施工条件
1、打眼、放炮
采用YT-28型气腿式凿岩机打眼,瞬发电雷管配安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药煤破,由地面40m3空压机经压风管道供风。炮眼深度不得少于0.6m,否则严禁装药爆破。炮眼内封泥长度不得少于炮眼深度的1/2。严禁放明炮、糊炮、空心炮。
2、提升、运输
轨道下山上部绞车房40KW内齿轮绞车提升。施工过程中由人工装碴,1吨矿跟进工作面。
运料路线:平地→副井→零大巷→-20石门→暗斜井→主下山轨道下山。
3、锚杆
(1)、锚杆的规格尺寸
锚杆规格为φ18×1800mm螺纹钢锚杆,端头树脂药包锚固,锚杆间距850×850mm。该巷道围岩属中等稳定,因此,锚杆的锚入方向应与岩层或主要裂隙面成较大角度相交。尽可能与其垂直,顶板的层面与裂隙面不明显时,锚杆应垂直于巷道周边锚入。
树脂药包采用塑料袋包装式的。药包规格尺寸φ23mm,长350mm,每个锚杆眼使用2包树脂药卷。
(2)、锚杆安装的技术要求
1)、安装前,首先要检查锚孔的深度,必须达到1.8m方可安装。
2)、安装前,要检查杆体零件是否齐全,树脂药包是否完好。有无变质现象。药包如有破损结块时,少者可除去硬块继续使用,有较大硬块时,不准使用,必须更换。
3)、安装前,必须压风吹扫孔内的积水和岩粉,以免影响药包和孔壁的粘结效果。
4)、安装锚杆时,采用锚杆机安装,与其相配套的安装工具为:长100mm的钻杆上焊接一个与锚杆径头相配套的螺母。焊接时,螺母与短钻杆必须正对中心。
5)、安装时,应先在锚杆杆体上做出孔深的标记,将药包送入孔内,再将杆体插入孔中将药包推送至孔底,然后在杆体尾端套上特制的带螺母的短钻杆,并套上锚杆机给风转动,捅破药包搅拌。同时把杆体推至孔底,搅拌药卷30秒后,用木楔楔入锚孔,阻止杆体下滑,然后取下锚杆机,15分钟后,再取下带螺母的短钻杆,并在锚杆上安上托板,拧紧锚杆螺母,结束安装工序。
(3)、锚杆安装的质量要求
1)、锚杆必须构件齐全,质量合格,严禁截断锚杆;树脂药卷不准使用失效的、过期的。
2)、锚杆孔深度必须与锚杆长度相配套,否则必须加深锚杆眼或对过深的锚杆眼进行充填,严禁出现安装后的锚杆不起作用现象。
3)、安装锚杆时,安设孔口托板之前,必须去掉孔口活碴,避免锚杆安装后活碴脱落不起作用。
4)、锚杆机搅拌树脂药包以30秒为宜,时间过短,搅拌不匀,影响胶凝固化,时间过长,反而会破坏胶凝。
5)、锚杆眼的布置必须按要求打设,固定螺母必须拧紧。
6)、锚杆安装完毕后,必须使用ML-10型拉拔器(或其它专用拉拔器)对锚杆的锚固力进行定期效验。拉拔锚杆效验时,除效验锚杆的锚固力外,在规定的锚固力范围内,要求锚杆的拉出滑移量不得超过10mm,否则,即视为不合格锚杆。
7)、对锚固力达不到要求的,拉拔效验时拉出超过10毫米的锚杆都必须重新安装或补套锚杆。
(4)、锚杆支护的管理
加强技术管理和质量检查。对锚杆的加工、制作、存放、安装、检验等工作必须加强管理。安装好的锚杆应在2-3天内检查其托板、螺母是否由于爆破震动或端头蠕变而发生松弛,如有松动应及时拧紧螺母。
4、锚网
挂网要求平整且搭接好,前压后,上压下,搭接不小于100mm,且搭接部分要求有锚杆穿过,并用锚板压紧,网丝紧贴岩面,对旷帮、脱顶、掉兜现象要分别填实、捣落、重新换网;严禁空顶作业,锚网支护不得落后工作面1m,喷砼不得落后锚网支护10m。否则,严禁进行其它工作。
5、喷浆
轨道下山设集中搅拌站,采用1吨矿车下料。一台PZ-5型喷浆机喷浆,人工操作喷头。喷射砼中另加早强减水剂2%-3%,减少回弹率6%-8%,粉尘降低10%左右。掘进后先喷50㎜厚混凝土,封闭岩层,然后分层喷射,达到设计要求,间隔时间不超过3天,分层喷射与掘进平行作业。
(1)、喷砼前要用净水冲洗岩帮,喷浆先喷基础后喷墙体。
(2)、喷射时必须必须按照设计尺寸,喷浆厚度50mm。
(3)、喷浆时要按比例(重量比)搅拌。喷射侧壁时配合比为:水泥:粗中混合沙:石子=1:(2.0-2.5):2.0 ;喷射顶拱时:水泥:粗中混合沙:石子=1:2.0:(1.5-2.0)。水灰比为1:(0.45-0.55)
水泥:喷射混凝土要求凝结快、早期强度高。应选用硅酸盐水泥或普通水泥。其标号应不低于425#。过期、受潮的水泥不仅强度低、粘结力差,而且混凝土的凝结速度慢,会降低速凝剂的速凝效果,故不许使用。
沙:以采用粒径为0.3-3.0mm的中、粗沙。用细沙制成的混凝土容易产生较大的收缩变形,且过细的粉沙中游离SiO2含量较高,有碍操作人员的健康,砂的含水量以5%左右为宜。
石子:采用碎石,粒径不超过20mm。
水:要求洁净,不应含有杂质。污水、PH>4的硅酸水和硫酸盐含量按SO3计超过水重1%的水都不许使用。
速凝剂:速凝剂掺量为水泥重量的3%-4%。
六、安全技术措施
(一)、挑顶打眼放炮安全技术措施
1、风钻打眼,用力要适当,不准强行压钻打眼,防止损坏钻机和断钎伤人,全部眼打完后,把打眼工具全部撤到距离施工地点20m外安全地点。
2、严禁在残眼中打眼,严禁在岩石裂缝处打眼。打眼后要防护好,防止堵塞炮眼。
3、装配引药时,必须在顶板完好,避开电气设备和导电体的放炮工作地点附近进行,严禁坐在药箱上装配引药,引药做好后,应用脚线将药卷缠住,雷管脚线末端要扭结。
4、放炮时,距放炮地点前后50米范围内的电缆、电气设备等要进行防护,防止放炮崩坏。
5、放炮员必须把炸药、电雷管分别存放在专用的放箱子内,并加锁,放置于避开机械电气设备、顶板完好的安全处,每次放炮时,都必须放置于警戒线以外的安全处,严禁乱扔乱放。