一、工程概况
根据矿井采掘生产需求,需对1101下顺槽进行改造,开口方向位置:沿1101工作面停采线向西10m巷道上帮进行开口,施工方位角:51°20′,施工坡度0°,施工6m后停止掘进。在停采线外10m开口掘进的同时,在原1101下顺槽材料硐室,硐室西帮1m向里打抬棚进行开口,向西进行掘进,施工方位角290°55′,开口位置及方位由生产科测量放线为准,施工坡度沿煤层顶板,工程量共38m。为保证巷道掘进施工安全,特制定本安全技术措施。
二、巷道断面尺寸和支护材料
采用矿工钢单棚支护,巷道设计断面为梯形;断面尺寸:上净宽2200mm、下宽3600mm、中高2200m(梁长2400mm、腿长2500mm),棚距600mm(中-中),柱窝200mm。全断面采用塑编网和背木背帮背顶,塑编网搭接100mm,采用阻燃连网绳进行连网,连网时逢孔必连,每隔200mm打一个死结,塑编网规格800mm×7500mm。网前采用背木背顶,直径40mm~60mm,背木间距300mm,背木必须过顶、成排成线。撑杆每棚7根,(梁两端一根、梁中心一根,棚腿距棚梁200mm处各一根,底板向上800mm处各一根),撑杆必须打紧打牢、成排成线。
三、施工方法
1、严格按照生产技术科测量组标注的巷道中腰线施工。
2、以1101下顺槽停采线向西10m进行开口,开口方位角51°20′,施工6m后停止掘进。在停采线外10m开口的同时,在1101下顺槽材料硐室内巷道左帮进行开口,按照方位角290°55′施工,施工时沿煤层底板掘进,开口位置及方位由生产科测量放线为准。
3、开口打设抬棚:1101下顺槽开口处巷道需打设开口抬棚、拆除棚腿,开口抬棚采用矿工钢对棚形式,开口抬棚可打设在梁耳内,拆除棚腿后再在梁耳外补充一架抬棚,对棚设完成后方可拆除棚腿,拆除棚腿时必须安排专人观察顶板。
4、开口无法使用前探梁采用2根单体柱配合木板临时支护,掘进能采用前探梁时必须采用2根3m长π型钢梁和固定卡配合木板进行临时支护,木板规格长×宽×厚=1200mm×200mm×50mm。前探梁到迎头距离不得大于300mm,两根前探梁布置在中线两帮500mm处。
5、施工时采用手镐配合风镐破煤(岩)掘进。作业产生的煤矸由皮带运输机至主井底通过主井箕斗提升至地面。
6、1101下顺槽改造巷夜班施工,不得与1101工作面同时施工。
四、质量标准
净宽:允许偏差(中心至任何一帮) 0~+50mm。
净高:允许偏差-30~+50mm。
支架严禁前倾后仰。
支架柱窝深度应到实底,其深度不小于200mm。
支架扭矩:≤50mm。
棚梁接口离合、错位:不超过5mm,梁水平度≤40mm。
五、施工工艺
交接班→安全检查(敲帮问顶)→刷梁道→临时支护→上梁→背顶→出煤矸→刷棚腿→出煤矸→栽腿→背帮→出煤矸→清理。
1、施工准备(交接班、安全检查)
(1)巷道施工前,由地测人员标定好巷道的中、腰线,施工单位严格按中、腰线施工。
(2)施工前,应提前按设计要求标定巷道中腰线和巷道轮廓线,准备好各种工具及支护材料。
(3)现场交接班人员,对上一班的安全情况进行一次全面检查,对安全情况,电气设备的运行情况,文明生产的情况,进行了解。
(4)准备好各种施工工具及支护材料和防冒顶材料。
(5)检查瓦斯、二氧化碳等有害气体浓度,瓦斯超限不得开工,瓦斯报警仪按标准悬挂。
(6)先用长撬杠找掉迎面墙的活煤(矸),对迎头顶帮进行敲帮问顶。
2、临时支护施工工艺
开口掘进施工空顶距达到400mm后,顶板及时铺网并打设临时支护,临时支护采用两根单体柱配合木板进行打设,施工时两人抬起木板,一人升起单体柱,打设临时支护时必须派专人观察顶板,单体柱必须站在实底上并拴好防倒绳。掘进能使用前探梁是必须采用2根3m长π型钢梁和固定卡配合木板进行超前支护。
(1)对前探梁及固定器进行检查,发现有裂缝、焊缝断开现象不得使用。
(2)安装固定器:两人配合举起固定器,将两侧的挂钩挂在架好的支架顶梁上,旋转拉紧螺丝,使固定器固定牢固。前探梁均匀布置在巷道中线两帮。
(3)固定前探梁:每根前探梁要用三个固定器固定,固定好固定器,三人配合抬起前探梁,将前探梁穿入固定器,二人扶好,一人旋转顶紧螺丝,使前探梁固定牢固。
(4)前移前探梁:一人扶好前探梁,一人旋转顶紧螺丝,使前探梁松动,两人配合移动前探梁;移动至需要位置,一人扶好,一人旋转顶紧螺丝,使前探梁固定牢固。
(5)刷顶进度达到400mm,前探梁前移,前探梁上架设木板(厚50mm,宽200mm,长度不低于1200mm),幷背设牢固。
(6)刷顶进度达到700mm,去掉前探梁上木板,敲帮问顶后,前探梁前移,加上矿工钢顶梁,进行背顶。
(7)超前木支护:控顶距为1000mm,前探梁与顶梁之间的空隙要用木楔子塞严。
3、架棚支护工艺
(1)按巷道中腰线刷帮挑顶后做好敲帮问顶工作,仔细检查顶帮围岩情况,找掉活煤(矸)、危岩。
(2)校正巷道中腰线,巷道高度和宽度达到设计要求后挂顶梁,铺设塑编网和背木背顶再打设撑木,空顶处用煤袋垛实。然后按照中线严格检查巷道高度、梁水平度,不符合措施要求时必须先进行处理。
(3)按照巷道中腰线进行刷帮、挖腿窝,达到设计要求后栽棚腿,要求梁和腿接口处严密合缝,然后用背帮再打设撑木,撑木打设必须成线,底板松软时,棚腿需穿柱鞋。柱鞋规格:长×宽×厚=300mm×200mm×50mm。
4.清理
清理现场,确保地点无淤泥、无积水、无杂物,做到文明施工。
六、通风
1、通风系统
新鲜风流:副井→副井西大巷→副井轨道下山→1101上顺槽→1101工作面→1101下顺槽(局部通风机)→掘进工作面。
乏风风流:施工地点→1101下顺槽→皮带运输斜巷→主井西大巷→总回风巷→风井→地面。
2、掘进工作面通风参数计算及风机选型
风量计算:
(一)按工作面最多人数计算所需风量
Q掘1=4×N=4×20=80m3/min
式中:Q掘1--掘进工作面按人数计算所需要的风量,m3/min;
4--每人每分钟需要的标准风量,4m3/人;
N--掘进工作面同时工作的最多人数,根据措施设计,最多人数取20人。
(二)按稀释工作面瓦斯浓度计算所需风量:
按稀释1101下顺槽改造巷掘进工作面瓦斯浓度计算所需风量:
Q2=kq/c=1.2×1.8/0.008=83.4m3/min;
式中:Q2-掘进工作面按瓦斯涌出量计算所需要的风量,m3/min;
k-掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数,取k=1.2;
q-掘进工作面绝对瓦斯涌出量,m3/min;
取q=1.8m3/min;
c-掘进工作面风流中允许的瓦斯浓度,取c=0.8%。
(三)按照掘进最低风速计算:
1101下顺槽改造巷掘工作面按岩巷掘进最低风速计算所需风量:
Q煤掘≥60×Vmin×S≥60×0.25×7.4=111m3/min;
式中:Vmin-掘进工作面允许最低风速:煤巷Vmin=0.25m/s。
Q煤掘--煤巷掘进工作面所需风量,m3/min;
S--掘进巷道的平均断面积,m2 ;S=7.4m2;
经计算,Q煤掘≥111 m?/min。
(四)按照掘进最高风速计算:
1101下顺槽改造巷掘工作面按煤巷掘进最高风速计算所需风量:
Q煤掘<60×Vmax×S<60×4×7.4=1776 m3/min;
式中: Vmax-掘进工作面的允许最高风速:Vmax=4m/s;
Q煤掘--煤巷掘进工作面所需风量,m3/min;
S--掘进巷道的平均断面积,m2 ;S=7.4m2;
经计算,Q煤掘<1776m?/min。
经计算,掘进工作面需风量取值为111m?/min≤Q煤掘<1776m?/min。工作面配备风量120m?/min。
(五)计算局部通风机风量:
1101下顺槽改造巷掘工作面局部通风机漏风系数
P漏=1 ÷[1-(L÷100)×P100]
=1 ÷[1-(38÷100)×0.02 ]
=1.01
其中:P100--百米风筒漏风率,取0.02;
L--设计掘进巷道供风长度,取38m;