【正文】 副斜井延深掘進(jìn)作業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)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(shè)備、人員運(yùn)輸，也是礦井的主要入風(fēng)井及安全出口。開(kāi)口位于副斜井二水平井筒預(yù)留段，直接延深掘進(jìn)施工，方位角11176。45′，設(shè)計(jì)工程量460m，工程必須按設(shè)計(jì)要求掘進(jìn)。計(jì)劃開(kāi)工時(shí)間為2012年7月10日，計(jì)劃竣工時(shí)間為2012年9月30日。二、巷道性質(zhì)及支護(hù)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(hù)，支護(hù)厚度500mm，強(qiáng)度等級(jí)為C25， m2；，采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，支護(hù)厚度150mm，強(qiáng)度等級(jí)為C20， m2；底板澆筑250mm厚混凝土，強(qiáng)度等級(jí)為C25。第二章 地面相對(duì)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(yù)計(jì)延伸460m左右。地表無(wú)建筑物，為荒山坡地帶，地面標(biāo)高+～+，51上煤層底板標(biāo)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(duì)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(bǔ)充勘察報(bào)告，煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，不含夾矸或含1層夾矸。本工作面煤質(zhì)牌號(hào)為不粘煤，屬動(dòng)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?yàn)r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(jí)鑒定報(bào)告。預(yù)計(jì)本工作面掘進(jìn)過(guò)程中瓦斯涌出量為0 ~ m3/min。待揭露51上煤層在進(jìn)行瓦斯等級(jí)鑒定。根據(jù)2010年煤塵爆炸性、煤自燃傾向性鑒定報(bào)告: 42煤層具有爆炸性，煤屬于Ⅰ級(jí)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(jìn)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(jiǎn)單，為單斜構(gòu)造。掘進(jìn)過(guò)程距ZK1202鉆孔較近。預(yù)計(jì)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(duì)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(dǎo)入，對(duì)工作面掘進(jìn)有一定影響。 預(yù)計(jì)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(duì)安全生產(chǎn)威脅不大。 開(kāi)工前應(yīng)完善排水系統(tǒng)，防止雨季期間掘進(jìn)時(shí)雨水過(guò)大造成淹面事故。第三章 施工方法及支護(hù)說(shuō)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(jìn)機(jī)掘進(jìn)，防爆膠輪車(chē)運(yùn)輸，防爆裝載機(jī)裝碴；采用二班工作制，煤巖結(jié)合段掘進(jìn)錨網(wǎng)20m時(shí)進(jìn)行噴漿支護(hù)，噴漿厚度50mm，掘進(jìn)錨網(wǎng)、噴漿40m時(shí)進(jìn)行砌碹支護(hù)；基巖段掘進(jìn)錨網(wǎng)20m時(shí)進(jìn)行噴漿支護(hù)。掘進(jìn)長(zhǎng)度460m。巷道斷面形狀為半圓拱，， m178。，巷道布置見(jiàn)巷道平面布置圖及巷道斷面圖。第二節(jié) 支護(hù)設(shè)計(jì)一、確定巷道支護(hù)形式根據(jù)蘇家溝煤礦一水平副斜井掘進(jìn)支護(hù)情況，臨時(shí)支護(hù)為錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)，，采用混凝土砌碹支護(hù)，支護(hù)厚度500mm， m2；，采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，支護(hù)厚度150mm， m2。二、支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)（一）采用類(lèi)比法合理選擇支護(hù)參數(shù)根據(jù)蘇家溝煤礦技改初步設(shè)計(jì)及以往巷道掘進(jìn)支護(hù)經(jīng)驗(yàn)，錨桿選用248。182000350mm A3圓鋼，間距800mm，排距800mm，布置方式為矩形；見(jiàn)支護(hù)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(jì)算法校核支護(hù)參數(shù)頂錨桿通過(guò)懸吊作用，達(dá)到支護(hù)效果的條件，應(yīng)滿足：L≥L1+L2式中 L——錨桿總長(zhǎng)，m；L1——錨桿外露長(zhǎng)（托盤(pán)厚度+螺母厚度及螺母以下錨桿長(zhǎng)度 =+，），m；L2——有效長(zhǎng)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(jìn)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(jì)算得出：頂錨桿長(zhǎng)L≥。所選錨桿長(zhǎng)度能滿足計(jì)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(yīng)能承擔(dān)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(jì)算得α1α2＜。因此，間、排距參數(shù)能滿足計(jì)算結(jié)果。第三節(jié) 支護(hù)工藝一、煤巖結(jié)合段澆注砼支護(hù)工藝。（一）臨時(shí)支護(hù)：煤巖結(jié)合段臨時(shí)支護(hù)為拱頂部分錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)，要及時(shí)處理頂幫浮矸活石，在確保無(wú)活石的情況下進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)；掘進(jìn)錨網(wǎng)支護(hù)20m時(shí)進(jìn)行噴漿支護(hù)，噴漿厚度50mm；掘進(jìn)錨網(wǎng)、噴漿40m時(shí)，進(jìn)行永久砌碹支護(hù)。噴漿支護(hù)或砌碹支護(hù)時(shí)，工作面停止掘進(jìn)。錨網(wǎng)支護(hù)為錨桿配合金屬網(wǎng)支護(hù)，錨桿采用φ182000mm園鋼錨桿，間排距800800mm，用樹(shù)脂藥卷，端頭錨固，鐵托板規(guī)格為1201208mm方鋼板，安裝時(shí)錨桿間排距誤差控制在100mm之內(nèi)，錨桿外露長(zhǎng)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(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)打眼，錨桿安裝扭矩不小于100Nm，錨固力不小于10MPa。（二）永久支護(hù)：采用直墻半圓拱頂式砼永久支護(hù)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(shí)對(duì)主板進(jìn)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(shí)架設(shè)，同時(shí)澆灌。拱頂模板采用16槽鋼制作成標(biāo)準(zhǔn)模具。砼制作、運(yùn)輸及澆灌：模板按中腰線支設(shè)完后，要進(jìn)行驗(yàn)槽，確認(rèn)無(wú)誤后開(kāi)始澆灌砼。砼制作在地面設(shè)砼攪拌站，砼配制要嚴(yán)格計(jì)量，砼配合比為：水泥∶沙∶石子=1∶∶，強(qiáng)度等級(jí)為C25，砼運(yùn)送采用專車(chē)運(yùn)送，砼搗固采用電動(dòng)插入式震動(dòng)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(shè)模板，先放底梁，然后安設(shè)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(shí)混凝土。人工搗實(shí)的分層厚度不得大于300mm。砌拱：利用中心和腰線架設(shè)碹胎和模板，測(cè)量校正后澆灌混凝土，由起拱線開(kāi)始向中心對(duì)稱澆灌并分層搗實(shí)。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(biāo)準(zhǔn)。拆模清理：砼澆注完畢，待拱、墻達(dá)到一定強(qiáng)度后，不得少于72小時(shí)方可拆除模板。拆模時(shí)切忌用大錘敲打，以免碹胎、模板變形。拆下的模板應(yīng)洗刷整理，損壞變形的應(yīng)及時(shí)修復(fù)校正。如砌碹表面質(zhì)量有不足之處，應(yīng)予修補(bǔ)。如局部需挖補(bǔ)翻修時(shí)，應(yīng)使用速凝混凝土或水泥砂漿。二、基巖段錨網(wǎng)噴支護(hù)工藝。臨時(shí)支護(hù)：臨時(shí)支護(hù)采用錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，要及時(shí)處理頂幫浮矸活石，在確保無(wú)活石的情況下進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。臨時(shí)支護(hù)為錨桿配合金屬網(wǎng)支護(hù)，錨桿采用φ182000mm園鋼錨桿，間排距800800mm，用樹(shù)脂藥卷，端頭錨固，鐵托板規(guī)格為1201208mm方鋼板，安裝時(shí)錨桿間排距誤差控制在100mm之內(nèi)，錨桿外露長(zhǎng)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(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)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(zhǎng)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(shí)加錨索支護(hù)。永久支護(hù)：永久支護(hù)采用在臨時(shí)支護(hù)的基礎(chǔ)上噴射砼支護(hù)，掘進(jìn)錨網(wǎng)每20m時(shí)進(jìn)行噴漿支護(hù)，砼噴射厚度為150mm，噴漿分初噴、復(fù)噴兩次進(jìn)行，以確保噴漿厚度和質(zhì)量，噴射砼配料在地面設(shè)攪拌站。噴漿支護(hù)時(shí)，工作面停止掘進(jìn)。噴射砼材料如下：水泥：；砂：河砂、細(xì)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(qiáng)度等級(jí)為C20，施工過(guò)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(jī)進(jìn)行拌合，然后運(yùn)至工作面，卸至噴射機(jī)進(jìn)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(shí)支護(hù)工作面前探梁臨時(shí)支護(hù)采用4個(gè)鐵環(huán)， 2個(gè)一組；，；每個(gè)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(gè)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(dòng)，2根鋼管要并齊，鋼管前后端用木料或板皮背實(shí)接頂，組合成前探梁臨時(shí)支護(hù)。必須先進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，將2根鋼管移動(dòng)前探到工作面窩頭，并用木料或板皮背實(shí)接頂，臨時(shí)支護(hù)時(shí)掘進(jìn)機(jī)必須停止作業(yè)。工作面錨網(wǎng)、錨索支護(hù)必須在有臨時(shí)支護(hù)下進(jìn)行。錨桿安裝好后，及時(shí)將臨時(shí)支護(hù)移到工作面，臨時(shí)支護(hù)不得隨意落地。停工時(shí)，必須將臨時(shí)支護(hù)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(fēng)系統(tǒng)一、通風(fēng)方式與供風(fēng)距離副斜井二水平延深掘進(jìn)工作面采用壓入式通風(fēng)，風(fēng)機(jī)安設(shè)在副斜井井口附近，最長(zhǎng)供風(fēng)距離為600m。配兩臺(tái)FBD№，功率215KW（對(duì)旋式）風(fēng)機(jī)，一臺(tái)作為工作風(fēng)機(jī)，另一臺(tái)作為備用風(fēng)機(jī)。電源均來(lái)自一水平中央變電所，一路來(lái)自315干變低壓電源，一路來(lái)自200干變低壓電源，即“雙風(fēng)機(jī)、雙電源”。工作風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，經(jīng)風(fēng)機(jī)專用開(kāi)關(guān)QBZ2*120/1140（660）自動(dòng)切換，備用風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行。風(fēng)筒吊掛在巷道的一側(cè)，吊掛要平直整齊，不影響運(yùn)輸和行人。風(fēng)筒出風(fēng)口到掘進(jìn)工作面迎頭的距離不得超過(guò)5米。～4 m/s之間，風(fēng)筒出風(fēng)口風(fēng)量達(dá)到規(guī)定；風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)風(fēng)量不