【正文】 副斜井延深掘進作業(yè)項目設計方案第一章 工程概況一、巷道名稱、用途所掘巷道為煤礦二水平接續(xù)副斜井延深工程，主要用于礦井二水平的矸石、材料、設備、人員運輸，也是礦井的主要入風井及安全出口。開口位于副斜井二水平井筒預留段，直接延深掘進施工，方位角11176。45′，設計工程量460m，工程必須按設計要求掘進。計劃開工時間為2012年7月10日，計劃竣工時間為2012年9月30日。二、巷道性質(zhì)及支護方式所掘巷道為穿層巷道,從42中煤層穿層到51上煤層，巷道斷面形狀為半圓拱，， m178。，，采用混凝土砌碹支護，支護厚度500mm，強度等級為C25， m2；，采用錨網(wǎng)噴支護，支護厚度150mm，強度等級為C20， m2；底板澆筑250mm厚混凝土，強度等級為C25。第二章 地面相對位置及地質(zhì)情況第一節(jié) 采區(qū)位置、范圍、面積以及與四鄰地表的關(guān)系所掘巷道位于井田西北部，該工作面延原副斜井方位、坡度、斷面向下延伸至51上煤層底板，預計延伸460m左右。地表無建筑物，為荒山坡地帶，地面標高+～+，51上煤層底板標高+1270m～+1261m，～。第二節(jié) 煤層賦存特征 本工作面延伸至侏羅系中下統(tǒng)延安組51上煤層。51上煤層為我礦的主要可采煤層，相對可靠 。煤層產(chǎn)狀：走向SE132176?！玈E143176。，傾向SW 222176?！玈W233176。，傾角∠1176?！?176。根據(jù)生產(chǎn)補充勘察報告，煤層結(jié)構(gòu)較簡單，不含夾矸或含1層夾矸。本工作面煤質(zhì)牌號為不粘煤，屬動力煤，以暗淡和半暗淡型為主，黑色至黑褐色，呈弱瀝青光澤或瀝青光澤，不易破碎,摩式硬度2度左右,%，%，%，%，／Kg。瓦斯涌出量、煤塵及煤層自燃發(fā)火情況：根據(jù)2011年瓦斯等級鑒定報告。預計本工作面掘進過程中瓦斯涌出量為0 ~ m3/min。待揭露51上煤層在進行瓦斯等級鑒定。根據(jù)2010年煤塵爆炸性、煤自燃傾向性鑒定報告: 42煤層具有爆炸性，煤屬于Ⅰ級容易自燃。抑制煤塵爆炸最低巖粉量為75%。176。待揭露51上煤層在進行煤塵爆炸性、煤自燃傾向性鑒定。第三節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造該工作面地質(zhì)條件較為簡單，為單斜構(gòu)造。掘進過程距ZK1202鉆孔較近。預計從上至下將揭露泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、51上煤層。51上煤層位于延安組第一巖段頂部，～ m， m，巖性多為灰色粉砂巖或砂質(zhì)泥巖。～ m， m，巖性多為灰色粉砂巖或砂質(zhì)泥巖。第四節(jié) 水文地質(zhì)本區(qū)地表水體不發(fā)育，地形地貌及氣候條件又不利于地表水的集中和滲入，故對生產(chǎn)影響不大。大氣降水是礦井的間接沖水源，只在雨季溝谷中才有溪流，地表水可能經(jīng)地表裂隙及斷層導入，對工作面掘進有一定影響。 預計本工作面區(qū)最大涌水量為0～4m3/h。本工作面為副斜井延伸，距地面較近，在雨季期間需防止被洪水灌入，對安全生產(chǎn)威脅不大。 開工前應完善排水系統(tǒng)，防止雨季期間掘進時雨水過大造成淹面事故。第三章 施工方法及支護說明第一節(jié) 施工方法所掘巷道為煤礦二水平接續(xù)副斜井延深工程，采用EBZ160型掘進機掘進，防爆膠輪車運輸，防爆裝載機裝碴；采用二班工作制，煤巖結(jié)合段掘進錨網(wǎng)20m時進行噴漿支護，噴漿厚度50mm，掘進錨網(wǎng)、噴漿40m時進行砌碹支護；基巖段掘進錨網(wǎng)20m時進行噴漿支護。掘進長度460m。巷道斷面形狀為半圓拱，， m178。，巷道布置見巷道平面布置圖及巷道斷面圖。第二節(jié) 支護設計一、確定巷道支護形式根據(jù)蘇家溝煤礦一水平副斜井掘進支護情況，臨時支護為錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護，，采用混凝土砌碹支護，支護厚度500mm， m2；，采用錨網(wǎng)噴支護，支護厚度150mm， m2。二、支護參數(shù)設計（一）采用類比法合理選擇支護參數(shù)根據(jù)蘇家溝煤礦技改初步設計及以往巷道掘進支護經(jīng)驗，錨桿選用248。182000350mm A3圓鋼，間距800mm，排距800mm，布置方式為矩形；見支護平面與斷面圖。錨桿錨固力不小于10MPa，安裝扭矩不小于100Nm。（二）采用計算法校核支護參數(shù)頂錨桿通過懸吊作用，達到支護效果的條件，應滿足：L≥L1+L2式中 L——錨桿總長，m；L1——錨桿外露長（托盤厚度+螺母厚度及螺母以下錨桿長度 =+，），m；L2——有效長度（頂錨桿取免壓拱高b），m；普氏免壓拱高：b=［B/2+Htan﹙45176。－ω幫/2)］/f頂式中 B、H——巷道掘進跨度和高度，B=，H=；f頂——頂板巖石普氏系數(shù)，f頂 取2；ω幫——兩幫圍巖的內(nèi)磨擦角，ω幫 176。（查表得）。b=［4800/2+4200tan﹙45176。－176。/2)］/2=1696mm即：L≥L1+L2≥+≥。依據(jù)上述公式計算得出：頂錨桿長L≥。所選錨桿長度能滿足計算要求。按錨桿所能懸吊的重量校核錨桿的排距：每根錨桿懸吊巖體重量G=γL2α1α2，錨桿錨固力Q應能承擔G的重量。為安全，再考慮安全系數(shù)k，取k =2。（α為錨桿間、排距）kG＜Qα1α2＜Q/kγL2所選錨桿的錨固力Q≥10MPa，計算得α1α2＜。因此，間、排距參數(shù)能滿足計算結(jié)果。第三節(jié) 支護工藝一、煤巖結(jié)合段澆注砼支護工藝。（一）臨時支護：煤巖結(jié)合段臨時支護為拱頂部分錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護，要及時處理頂幫浮矸活石，在確保無活石的情況下進行錨網(wǎng)支護；掘進錨網(wǎng)支護20m時進行噴漿支護，噴漿厚度50mm；掘進錨網(wǎng)、噴漿40m時，進行永久砌碹支護。噴漿支護或砌碹支護時，工作面停止掘進。錨網(wǎng)支護為錨桿配合金屬網(wǎng)支護，錨桿采用φ182000mm園鋼錨桿，間排距800800mm，用樹脂藥卷，端頭錨固，鐵托板規(guī)格為1201208mm方鋼板，安裝時錨桿間排距誤差控制在100mm之內(nèi)，錨桿外露長度不大于50mm，錨桿安裝角度不小于75176。，為確保錨桿安裝角度，拱頂部分錨桿采用風動錨桿鉆機打眼，錨桿安裝扭矩不小于100Nm，錨固力不小于10MPa。（二）永久支護：采用直墻半圓拱頂式砼永久支護方式，由拱、墻和基礎(chǔ)組成。模板：模板采用不小于5mm厚鋼板制作，為防止跑模，在制作模板時對主板進行焊筋加固，并除污打磨光滑平整。為保證砼墻體的幾何尺寸及坡度，墻體模板框采用16槽鋼制作，兩側(cè)墻體同時架設，同時澆灌。拱頂模板采用16槽鋼制作成標準模具。砼制作、運輸及澆灌：模板按中腰線支設完后，要進行驗槽，確認無誤后開始澆灌砼。砼制作在地面設砼攪拌站，砼配制要嚴格計量，砼配合比為：水泥∶沙∶石子=1∶∶，強度等級為C25，砼運送采用專車運送，砼搗固采用電動插入式震動棒搗固。砌墻：先清理兩幫底板浮石，挖出基礎(chǔ)和水溝，排出基坑內(nèi)積水，根據(jù)巷道的中心、腰線架設模板，先放底梁，然后安設立柱、托梁和橫梁。立柱和巖幫間可頂上撐木，最后安裝模板，分層澆灌并搗實混凝土。人工搗實的分層厚度不得大于300mm。砌拱：利用中心和腰線架設碹胎和模板，測量校正后澆灌混凝土，由起拱線開始向中心對稱澆灌并分層搗實。墻體拉施工線，墻體模板要求垂直，拱頂部分模板圓順，平整度符合標準。拆模清理：砼澆注完畢，待拱、墻達到一定強度后，不得少于72小時方可拆除模板。拆模時切忌用大錘敲打，以免碹胎、模板變形。拆下的模板應洗刷整理，損壞變形的應及時修復校正。如砌碹表面質(zhì)量有不足之處，應予修補。如局部需挖補翻修時，應使用速凝混凝土或水泥砂漿。二、基巖段錨網(wǎng)噴支護工藝。臨時支護：臨時支護采用錨網(wǎng)聯(lián)合支護，要及時處理頂幫浮矸活石，在確保無活石的情況下進行臨時支護。臨時支護為錨桿配合金屬網(wǎng)支護，錨桿采用φ182000mm園鋼錨桿，間排距800800mm，用樹脂藥卷，端頭錨固，鐵托板規(guī)格為1201208mm方鋼板，安裝時錨桿間排距誤差控制在100mm之內(nèi)，錨桿外露長度不大于50mm，錨桿安裝角度不小于75176。，為確保錨桿安裝角度，頂部錨桿采用風動錨桿鉆機打眼，錨桿安裝扭矩不小于100Nm，錨固力不小于10MPa。金屬網(wǎng)采用φ6mm鋼筋加工制作，網(wǎng)孔距為100100mm，網(wǎng)片搭接長度為100mm，搭接處用12鐵絲每間隔300mm聯(lián)接，錨桿均勻壓緊網(wǎng)片，網(wǎng)片緊貼巖面。頂板不完整時加錨索支護。永久支護：永久支護采用在臨時支護的基礎(chǔ)上噴射砼支護，掘進錨網(wǎng)每20m時進行噴漿支護，砼噴射厚度為150mm，噴漿分初噴、復噴兩次進行，以確保噴漿厚度和質(zhì)量，噴射砼配料在地面設攪拌站。噴漿支護時，工作面停止掘進。噴射砼材料如下：水泥：；砂：河砂、細度模數(shù)；石子：粒徑≯10mm；速凝劑：摻量3%；噴漿料的配合比為：水泥∶沙∶石子=1∶∶，強度等級為C20，施工過程：先將水泥、砂、石子、水、硅粉和高效減水劑按配合比投入攪拌機進行拌合，然后運至工作面，卸至噴射機進料口，加入速凝劑3%后，噴射至掛網(wǎng)巖面上。第四節(jié) 前探臨時支護工作面前探梁臨時支護采用4個鐵環(huán)， 2個一組；，；每個鐵環(huán)上焊接248。18螺絲螺母，與錨桿螺絲相匹配。 將鐵環(huán)2個一組固定在工作面錨桿外露的螺絲上，鋼管在鐵環(huán)中能向前移動，2根鋼管要并齊，鋼管前后端用木料或板皮背實接頂，組合成前探梁臨時支護。必須先進行臨時支護，將2根鋼管移動前探到工作面窩頭，并用木料或板皮背實接頂，臨時支護時掘進機必須停止作業(yè)。工作面錨網(wǎng)、錨索支護必須在有臨時支護下進行。錨桿安裝好后，及時將臨時支護移到工作面，臨時支護不得隨意落地。停工時，必須將臨時支護移到工作面煤墻。10第四章 工作面生產(chǎn)系統(tǒng)第一節(jié) 通風系統(tǒng)一、通風方式與供風距離副斜井二水平延深掘進工作面采用壓入式通風，風機安設在副斜井井口附近，最長供風距離為600m。配兩臺FBD№，功率215KW（對旋式）風機，一臺作為工作風機，另一臺作為備用風機。電源均來自一水平中央變電所，一路來自315干變低壓電源，一路來自200干變低壓電源，即“雙風機、雙電源”。工作風機出現(xiàn)故障時，經(jīng)風機專用開關(guān)QBZ2*120/1140（660）自動切換，備用風機投入運行。風筒吊掛在巷道的一側(cè)，吊掛要平直整齊，不影響運輸和行人。風筒出風口到掘進工作面迎頭的距離不得超過5米?！? m/s之間，風筒出風口風量達到規(guī)定；風機安裝地點風量不