采區外環水倉設計說明書
采區外環水倉設計說明書
鄭煤集團馬池煤礦有限責任公司
二0一一年十一月五日
目 錄
第一章 概況及地質特征···························2
第一節 概況···································2
第二節 地質特征·······························2
第二章 巷道布置及支護說明·······················5
第一節 巷道布置 ······························5
第二節 支護設計·······························6
第三章 工程施工方法及工藝·······················7
第一節 施工工藝流程 ··························7
第二節 各工序操作要求 ························8
第三節 工程質量要求··························11
第四節 勞動組織······························12第四章 生產係統·································13
第五章 災害預防措施·····························16
采區外環水倉設計說明書
第一章 概況及地質特征
第一節 概況
一、巷道位置
本巷道為采區外環水倉及附屬巷道，巷道開口位於八水平內環水倉通道變坡點處，具體見采區外環水倉設計平麵圖。
二、巷道用途
目前的下部采區隻布置有一個水倉，不符合《煤礦安全01manbetx 》的有關要求。現在礦上準備重新再掘進一個外環水倉，外環水倉施工完成後，容水量可以達到800m³，使礦井排水係統更加完善、合理。
三、水倉巷道設計長度、施工順序及服務年限
巷道設計總長度為165.29m，計劃從兩側開口掘進施工該巷道，外水倉巷道貫通後與內環水倉通過配水巷連接。該水倉的服務年限等同於礦井服務年限。
第二節 地質特征
一、煤(岩)層賦存特征
二1煤層位於下二疊統山西組下部，全區發育，結構簡單，層位穩定。
二1煤層頂板為砂質泥岩和泥岩，底板為砂岩。煤層厚度0～6.0m，平均3.5m，煤層走向270～273°，傾向0～3°，平均傾角25°，表現為單斜構造。
該外環水倉主巷道布置在距離一8煤層4.7m的石灰岩中，該地區岩層穩定，沒有斷層等大的地質構造存在。具體見下圖
二、水文地質特征
1)、主要含水層
(1)上寒武統和中奧陶統灰岩岩溶裂隙承壓含水組
主要岩性為白雲質灰岩，溶洞發育，揭露最大厚度111.14m;該含水組單位湧水量0.00962～1.863L/s.m，滲透係數0.1567～5.85m/d，水位標高+229.25～+428.62m。
(2)太原組下段灰岩岩溶裂隙承壓含水層
該含水層為二1煤層間接充水含水層。為L1～L4石灰岩，石灰岩平均厚13.63m，該組單位湧水量0.0021～0.00491L/s.m，滲透係數0.0362～0.222m/d，水位標高+407.31m。
(3)太原組上段灰岩岩溶裂隙承壓含水層
該層為二1煤底板直接充水含水層。由L7灰岩及以上太原組組成，以L7灰岩為主，一般9.40m;該組單位湧水量0.353～0.664L/s.m，滲透係數2.93～9.44m/d，水位標高+268.989～+299.86m。
(4)二1煤頂板砂岩孔隙裂隙承壓含水層
係指二1煤以上60m範圍內的中、粗粒砂岩含水層，厚度2.45～58.23m，一般20m，其中以大占砂岩和香炭砂岩為主，岩芯破碎，含弱孔隙裂隙承壓水，鑽孔抽水單位湧水量0.0062～0.018L/s.m，滲透係數0.014～0.2974m/d，水位標高+320.86～+371.81m。反映其逕流條件不好，富水性弱的特點。該層為二1煤直接頂板含水層，正常情況，不會對巷道掘進造成威脅。
該巷道位於灰岩中，頂、底板無大的水害威脅。
2)、老窯、老空水
該巷道在石灰岩層中掘進，重點保持與內水倉之間的間隔距離，防止內水倉的積水，頂、底板水不會對該掘進巷道造成威脅。
3)、斷裂構造影響
本工作麵區域內無斷裂構造。
4)、水文地質條件及湧水量
由白坪井田水文地質資料得知，馬池礦位於白坪井田西部，二1煤頂板砂岩含水層富水性弱，水文地質條件簡單;二1煤底板太原組上段灰岩含水層為灰岩裂隙水，水文地質條件簡單，本井田處在水文地質條件簡單地段。
巷道掘進過程中的湧水量1--2m³左右。
第二章 巷道布置及支護說明
第一節 巷道布置
為了加快掘進進度，盡早使外環水倉投入使用，決定從兩側進行掘進施工，為保證安全，在巷道距離貫通20m時，停止一個掘進工作麵。
外環水倉設計工程量表
1、水倉東段
開口坐標：x=3800925，y=38412360，頂板標高-80.1m。設計沿岩層掘進，共分三段：一、掘進方位角1230，坡度-3‰，長度15.73m;二、掘進方位角2160，坡度-5°，長度24.54m;三、掘進方位角2690，坡度-3‰，長度50.26m。采用錨噴支護，規格為3.0×2.8m，掘進斷麵8.15 m2，淨斷麵7.41m2。
2、水倉西段
開口坐標：x=3800923，y=38412290，頂板標高-80.8m。設計沿岩層掘進，共分三段：一、掘進方位角2510，坡度-3‰，長度12.42m;二、掘進方位角1630，坡度-5°，長度23.92m;三、掘進方位角890，坡度-3‰，長度26.73m。采用錨噴支護，規格為3.0×2.8m，掘進斷麵8.15 m2，淨斷麵7.41m2。
3、配水巷
水倉主巷道貫通後，從東、西段交叉點處，按照方位角50，坡度-3‰，掘進11.69m與內水倉貫通。采用錨噴支護，規格為3.0×2.8m，掘進斷麵8.15 m2，淨斷麵7.41m2。
第二節 支護設計
巷道采用錨網噴支護。
(一)、按懸吊理論計算錨杆參數：
1、錨杆長度計算：
L=KH+L1+L2 式中L───錨杆長度，m;
H———冒落頂高度，m K———安全係數，取K=3;
L1———錨杆錨入穩定岩層的深度，一般按1.0m;
L2———錨杆在巷道中的外露長度，一般取0.1m;
其中： H=B/2f=3.2/2×8=0.2;
式中B——巷道開掘寬度，取3.2m ; f——岩石堅固係數，取8～10;
則 L=3×0.2+1.0+0.1=1.7;
取L長度為1.8m
通過以上計算，選用樹脂錨杆長1.8m，錨杆的間、排距為0.8m。在支護中，當圍岩穩定性好時，采用先掛網後噴漿的方式(錨杆距工作麵不得大於2m);當圍岩穩定性較差時，要先初噴50mm厚的混凝土封閉圍岩，錨杆的間、排距必須調整減小，減小後的間、排距由總工確定。然後打錨杆掛網，複噴達到設計厚度。
初噴緊跟工作麵迎頭,初噴厚度50mm，複噴厚度不得小於50mm，總噴漿厚度100—120 mm。灑水養護時間不少於28天。
第三章 工程施工方法及工藝
第一節 施工工藝流程
一、施工工藝流程圖
第二節 各工序操作要求
一、鑿岩方式
1、巷道采用打眼爆破的方法掘進。
2、打眼使用YT—28鑿岩機，安裝錨杆使用風動扳手。風源使用地麵兩台20m3的空壓機供氣通過4寸鋼管進入工作麵，井下灑水管路供水保證濕式打眼。
二、爆破作業
巷道掘進采用光麵爆破，炸藥使用安全等級不低於三級的煤礦許用炸藥，毫秒電雷管起爆。起爆使用MFd—100型防爆發炮器起爆，連線方式為串聯。
三、光爆打眼要求
為保證光爆的效果和質量，除合理選擇爆破參數外，必須嚴格施工操作，才能收到實際效果。
1、必須保證打眼的規格質量，打眼的質量是光爆成巷效果好壞的關鍵，總的要求應使各炮眼達到“平、直、齊”。即各炮眼相互平行，平行於巷道軸線，各炮眼順直鑽進，各眼眼底應落在同一個平麵上。嚴格按爆破圖打眼，消滅“自由式”打眼的錯誤習慣。為保證打眼規格質量必須采取如下措施：
⑴準確看線，掄尺定位。開工前將中、腰線引到工作麵上，然後按中腰線準確的定出周邊眼、輔助眼、及掏槽眼的位置，並在工作麵作出明顯標注。
⑵按中線打好第一個正頂眼，打正頂眼時，在釺杆上方頂板上距工作麵1m的地方懸掛一臨時中線，以保持炮眼沿巷道軸線鑽進;然後將此眼插上炮棍作為導向的標誌，周邊眼打在設計輪廓線上，眼底允許向巷道外偏出50～70mm。在周邊眼輪廓線上遇到軟岩、煤層或層理發育的部位，應適當增加空眼，作為導向眼。
⑶預量釺長，做到心中有數，保持各眼底落在同一平麵上。
⑷劃分區域，定人打眼，以便熟悉技術、掌握規律，提高打眼速度和準確性。
2、嚴格按要求裝藥連線，做到認真細致，必須杜絕多裝藥放大炮的習慣做法，在裝藥連線應做到以下幾點：
⑴嚴格檢查炸藥雷管的質量，對受潮、變質、硬化的炸藥禁止使用，對雷管要做導通試驗，以保證所有雷管準確起爆。
⑵正確加工起爆藥卷。用竹、木棍在藥卷的頂端紮眼，將雷管埋入，而不應將雷管從藥卷的凹麵或側麵插入。
⑶清理炮眼，逐卷裝入。裝藥時，應逐卷裝入，使之各藥卷之間彼此密接，不得衝撞和搗實，各藥卷的聚能穴方向要一致，起爆藥卷裝入底端，聚能穴朝向眼口方向。周邊眼采用空氣柱裝藥方式，即藥卷裝入眼底，再裝上水炮泥，眼孔內全長均留有空氣柱，隻在眼口用炮泥(長度不少於300mm)進行堵塞。
⑷填塞炮泥要有足夠的長度，除周邊眼外均不得少於400mm。
⑸細心連線，避免接觸。
3、嚴格中腰線施工。
四、使用錨杆機時的規定
1、打眼前，首先處理頂板與兩幫的危岩，確保安全作業。
2、禁止錨杆機平放在地麵。
3、打眼時，不準用手握轉動的釺子。
4、開眼位時，應扶穩錨杆機進行開眼工作。
5、打眼時，不要一味加大氣腿的推力，以免降低打眼的速度，造成卡鑽、斷釺、崩裂刀刃等02manbetx.com 。
6、鑽機回落時，手不要扶在氣腿上，以防傷手。
五、風鑽打眼的注意事項
1、打眼前要檢查風水管路是否暢通，零部件是否齊全緊固，注油器內有無裝滿機油，運轉聲音是否正常，各操作手把是否靈活可靠，有無漏風、漏水現象，氣腿升降是否靈活等，無問題時方可打眼。
2、鑽眼時，要隨時注意兩幫、頂板，發現有片幫、冒頂危險時，必須立即停鑽處理。
3、打眼過程中，發現鑽眼機具的零部件、設施等出現異常時，必須停鑽處理。
4、鑽眼時，司機一手要扶住風鑽把柄，一手根據鑽進情況調節操縱閥和鑽架調節閥，鑽杆不要上下、左右晃動，以保證鑽進方向;鑽杆下方不要站人，以免斷釺傷人。
5、司機扶鑽時，要躲開眼口的方向，站在風鑽的側麵，兩腿前後錯開，禁止踩空或騎在氣腿上鑽眼，以防鑽杆推斷時撲到傷人。
6、多台風鑽同時作業時，要劃分好區域，做到定鑽具、定人定開眼順序，不準交叉作業。
7、使用風鑽鑽完眼後，應將鑽眼機具、設施撤出工作麵，存放在安全地點，將風、水管閥門關閉，軟管盤放整齊。
8、嚴禁打眼與裝藥平行作業和在殘炮眼內繼續打眼，並必須堅持濕式打眼。
第三節 工程質量要求
一、工程質量標準：
掘寬3200mm，中線至一幫1600mm;
掘高2900mm，拱上1600mm，拱下1300mm。
錨網噴後規格為：
淨寬3000mm,中線至一幫1500mm。
淨高2800mm，拱上1500mm,拱下1300mm。
錨杆間、排距：800×800mm。
噴漿厚度：100mm。
基礎深度：100mm。
坡度：-3‰。
水溝規格：300×300mm。
二、驗收標準：
⑴巷道淨寬允許誤差： -50～+150mm為合格;
(中線至任一幫) 0～+150 mm為優良;
⑵巷道淨高允許誤差： -30～+150mm為合格;
(腰線至頂、底板) 0～+150mm為優良。
⑶噴層厚度：合格：不小於90mm;
優良：不小於100mm;
⑷錨杆角度允許偏差：≤15°;
⑸錨杆間排距允許偏差： ±100mm;
⑹錨杆孔深度允許偏差：0～+50mm;
⑺錨杆外露長度允許偏差：露出托板≤50mm;
⑻表麵平整度允許偏差：≤50mm;
⑼基礎深度：≤10﹪;
(10)網搭接長度不得少於100 mm。
第四節 勞動組織
一、正規循環
(一)循環方式、組織措施、日進尺
該巷道施工時采取一掘一成循環方式，平均日進尺3.0m。
采取有力措施確保掘進工及特殊工種出勤能滿足施工需要;施工安排要嚴格按照作業流程，保證正規循環;每小班安排一名機電工確保機電設備正常運轉，減少對生產的影響。
(二)正規循環圖表
第四章 生產係統
第一節 局部通風及瓦斯監測係統
一、風量計算
1、按瓦斯絕對湧出量計算
Q =100qk=100×0.5×1.7=85m3/min
其中Q——掘進工作麵實際需要風量，m3/min;
q——掘進工作麵的瓦斯絕對湧出量，m3/min;
100——單位瓦斯湧出配風量，回風流瓦斯濃度以不超過1.0%的換算值;
k——掘進工作麵的瓦斯湧出不均衡係數，取1.7。
2、按人數最多計算
Q=4N=4×26=104m3/min
其中Q——掘進工作麵實際需要風量，m3/min;
N——掘進同時工作的最多人數，交接班13×2=26人;
3、按炸藥消耗量計算
Q=25×A=25×6=150 m3/min
其中Q——掘進工作麵實際需要風量，m3/min;
A——掘進同時爆破的炸藥量6kg
4、風速驗算
Q =150m3/min≥0.15·60S掘=0.15×60×8.2=73.8m3/min
Q =150m3/min≤4×60×S掘=4×60×8.2=1968m3/min
經過以上計算，掘進工作麵的實際供風風量取最大值為：150m3/min。
二、風機、風筒選型
根據以上計算選用FBDYN0562-2×11KW型局扇，其工作風量為200～400m3/min，可以滿足要求。選用直徑為600mm的膠質雙抗阻燃風筒，雙反壓邊接頭，每10m為一節。
局部通風線路：
副斜井——八水平車場——水倉通道——掘進迎頭
三、瓦斯監測係統
1、按照《01manbetx 》規定在掘進工作麵及回風流中設置一個甲烷傳感器，通過八水平的監控分站與調度室的KJ-95N瓦斯監控係統連接。
2、傳感器的懸掛位置為：傳感器應掛在非風筒側，一個安在風筒出口以後≤5m處，另一個安在距離回風巷口以裏10至15m的地方，傳感器設置位置：距幫不小於200mm，距頂板不大於300mm，且該處巷道頂板完好，無淋水。
3按照鄭煤集團公司規定，瓦斯報警和斷電濃度設為大於或等於0.8%，複電濃度設為小於0.8%，斷電範圍為掘進工作麵及供風線路中所有非本質安全型電氣設備。
4、安全監控設備必須定期進行調試、校正，每月至少一次，甲烷傳感器、便攜式甲烷檢測報警儀每7天使用標準氣樣調校一次。
第二節 供電係統
供電係統：采區變電所變壓器(CP-09號變壓器)——CP-14總饋電開關——CP-35號分饋電開關——小絞車開關——水泵——噴漿機
第三節 運輸係統(矸、料)
運矸係統：工作麵—→八水平車場—→副斜井—→地麵
運料係統：地麵—→副斜井—→八水平車場—→工作麵
一、裝岩方式
巷道采用人工裝岩。
二、運輸方式
平巷采用礦車人工推車運輸，斜巷采用小絞車運輸。
第四節 壓風係統
1、壓風設備
利用地麵空壓機站 L-22/7空壓機2台，一台工作，一台備用。
2、壓風自救係統
水倉巷道壓風管路：地麵空壓機房—→副斜井—→八水平車場—→掘進工作麵
第五節 供水、灑水降塵係統
防塵係統：地麵消防水池——副斜井——八平巷——掘進工作麵。
灑水降塵管路安裝要求：
(1)、管路規格：防塵灑水管路為直徑φ50×4mm無縫鋼管。
(2)、管路敷設牢固平直，接頭嚴密不漏水。
(3)、管路靠上幫敷設，巷道每隔5m設置管路托架，托架要預埋或噴漿後打鑽安裝。
(4)、管路敷設高度不得低於巷道底板0.6m
(5)、每隔50m設置一個三通閥門。
采用佩帶防塵口罩、濕式打眼、使用水炮泥、爆破灑水、裝煤(岩)灑水、衝刷巷道、淨化水幕等綜合防塵措施。
第六節 排水係統
一、排水係統：掘進工作麵—→采區泵房內環水倉—→中央泵房水倉—→地麵
外環水倉在巷道下變坡點即最低處做臨時水倉，采用BQW35-7-2.2泵排水，2台泵，一備一用。從外環臨時水倉排到采區泵房內環水倉。
第七節 通訊與照明係統
掘進工作麵安裝一部防爆專用電話，可以與地麵調度室、壓機房等各個單位直接聯絡。
井下職工隨身攜帶礦燈照明，根據需要可以領取1-2盞備用礦燈。
第五章 災害預防措施
一、爆炸02manbetx.com 發生的措施
1、一旦掘進工作麵發生局部瓦斯和煤塵爆炸，人員不準亂跑，由帶班幹部或班組長識別真情，把人員帶到巷口，在通過炮煙前，戴好自救器，用電話與調度室聯係等待命令。
2、一旦人員無法撤出，所有人員要背向爆轟波傳播方向，向下趴在巷道底板上，迅速戴好自救器，待爆炸波過後，盡快撤離災區，到安全地點等待救援。
二、頂板02manbetx.com 的預防和處理：
1、經常檢查巷道內的頂板和支護情況，發現問題及時處理，不能立即處理的，必須將人員撤到安全地點，彙報礦、隊值班人員，不安全地點嚴禁進入。
2、巷道一旦冒頂出路被堵，未堵人員及時向調度室彙報，彙報內容包括冒頂範圍、被堵人數和位置，並積極組織搶救。
3、在進行搶救時，要安排有經驗的老工人監視頂板變化情況，避免搶救人員受傷是02manbetx.com 擴大，搶救時，必須由外向裏進行，搶救時必須支設臨時支護。
三、水災的預防措施：
透水預兆：掘進工作麵或其他地點發現有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙出現滲水、水色發渾、有臭味等異狀時，必須停止工作，采取措施報告礦調度室;如果情況緊急時，必須立即發出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。
探放水鑽進時，發現煤岩鬆軟、片幫、來壓或鑽孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鑽等異狀時，必須停止鑽進，但不得拔出鑽杆，現場負責人員應立即向調度室報告，並派人監測水情，如果發現情況危急時，必須立即撤出所有受水威脅地區的人員，然後采取措施，進行處理。
四、頂板來壓預兆：
托板壓爛嚴重，頂板有“悶炮”聲，巷道掉碴片幫嚴重，頂板破碎;噴漿層脫皮嚴重，頂板離層有裂縫，打鑽時卡釺等。
遇到上述情況時，工作麵必須停止工作，采取措施進行處理，及時架設臨時支護、減少空頂距、采取錨網支護並緊跟工作麵，遇到危急情況時撤離危險區。
五、火災發生時的處理措施
1、任何人發現井下火災時，應視火災性質、災區通風和瓦斯情況立即采取一切可能的方法直接滅火，控製火勢。
2、電器設備發生著火時，首先切斷電源，在切斷電源之前隻準使用不導電的滅火器材進行滅火。
巷道掘進過程中采用風鑽找岩，防火重點是防設備、電纜、放炮火災和人為火災。工作麵備用有砂子可直接滅火，同時可使用防塵水源進行滅火。
六、避災路線：
1、避水災路線：掘進工作麵——八水平車場——副斜井——地麵。
2、避火災路線：掘進工作麵——八水平車場——副斜井——地麵。
鄭煤集團馬池煤礦
2011年11月5日
