煤矿巷道爆破设计方案

1980672708

煤矿巷道爆破设计方案
史拓，1980672708@qq.com
第一章  概况
第一节  概述
        巷道名称
东冀回风大巷
二．掘进目的及用途
主要担任安阳煤矿回风工作
三．巷道长度和服务年限：
   东冀回风大巷延迟长度为82.02m
   服务年限：与矿井服务年限相同
四．预计竣工时间
   本工程预计2016年11月5日开工，预计2016年12月份竣工
五．巷道平面布置
巷道平面布置图（见附图）
第二节  依据
本规程根据《陕西省矿务局煤矿东冀回风大巷延伸》施工图、《安阳煤矿地质柱状图》、【2016】版《煤矿安全规程》、《煤矿工人操作技术规程》、《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法实施细则》、《矿山井巷工程施工及验收规范》、《煤矿防治水规定》及上级安全技术文件相关内容等进行编制。  
第二章  地质概况
1、地质情况：
    东冀回风大巷掘进方位角为73°30’，根据已掘巷道得知，巷道注意岩层为泥岩,粉砂岩，石英砂岩，细粒砂岩。
2、水文地质情况：
    根据陕西省煤田地质局物探测量队的《陕西合阳煤炭开发公司安阳井田首采区及东部地面瞬变电磁勘探报告》，5#煤低板下25m含水性区域分析图中解释的相对富水异常区。经查阅工作面5#煤层底板距离K2灰岩为10.05~21.19m，距离奥灰顶界为39~44m，突水系数小于0.06MPa。
第三章   巷道布置及支护说明
第一节 巷道布置
附图
第二节  矿压观测
该工作面掘进期间，跟班队干、班组长每班要对巷道支护情况进行检查，发现有裂缝增大等情况时必须及时汇报值班室。
第三节  支护设计
        巷道布置：
东冀回风大巷施工断面为直墙半圆拱形锚网（索）喷支护，2-2断面掘进尺寸：宽4440mm，高3870mm，墙高1650mm，掘进断面15.10平方米；净尺寸：宽4200mm，高3600mm，墙高1500mm，断面13.14平方米。
        支护设计参数如下：
    采用锚（索）喷支护（围岩不稳定时增加锚索支护），锚杆采用直径20*2200mm高强度螺纹钢锚杆，托板采用Q235钢板，规格为150*150*8mm，间，排距800*800mm；钢筋网采用直径6.5圆钢，网孔规格为100*100mm，网片规格为2000*1000mm，搭接不下于100mm，用14#钢丝双股绑扎，逢孔必连；锚索采用直径1708mm的钢绞线，长度为7300mm，间排距为：1200*1600mm，每排3根，托梁采用11#矿用工字钢，长度600mm；树脂锚固剂型号为MSZ23/60型，每根锚索使用5节，每根锚索使用2节，锚杆锚固力不低于60KN，锚杆扭矩力不小于130.m,锚索预紧力不低于150KN。铺底混凝土厚度150mm，强度C20。喷射混凝土厚度为120mm，强度C20，并需添加BR-2型防水剂，抗渗等级不低于P6。
        质量标准与检验
质量标准与检验一览表
        检查项目        质量要求及允许误差/mm
                合  格
保证项目        1锚杆（索）、钢筋网等材料的材质规格、品种、结构、强度        符合设计、作业规程及规范规定
基本项目        1巷道净宽        0~+150
        2巷道净高        0~+150
        3锚固力        最低值不小于设计值的90%
        4锚杆（索）施工质量        安装牢固、托板紧贴煤壁无松动
        5铺网质量        符合作业规程规定
允许偏差项目        检查项目        允许误差
        1.锚杆（索）间排距/mm        -100~+100
        2.锚杆（索）孔深/mm        0~+50
        3．锚杆角度/（°）        符合设计要求，≥75°
        4.锚杆外露长度/mm        10-40mm,锚喷支护巷道，锚杆不得外露
        5.锚索外露长度        +150~+250
允许偏差项目        喷射混凝土检验一览表
        检查项目        质量要求及允许误差
        1.喷射混凝土净高        0~+150
        2.喷射混凝土净宽        0~+150
        3,喷射厚度        不小于设计值的90%
        4.平整度        ≤50mm
        5.基础深度        ≥90%
允许偏差项目        混凝土支护工程检验一览表
        检查项目        质量要求及允许误差/mm
        1.净高        0~+50
        2.净宽        0~+50
        3.基础深度        ≥90%
        4．接茬        ≥15%
        5.表面平整度        ≤10
        6.预埋件、中心线偏移        ≤20
        7.预留巷道地板标高        ±15


第四节   支护工艺
        支护方式：
1.临时支护：
采用2根带帽点柱支护，带帽点柱使用DWB28-30/100轻型液压单体支柱，柱帽规格：500*200*50mm木板；柱鞋规格：300*300*50mm木板，迎头掌子面使用直径6.5mm钢筋做的帮护网。
2.具体要求：
瓦斯、工程质量、探头位置、机械设备检查维护等—打眼放炮—敲帮问顶—敷设金属网—临时支护—打顶（帮）部锚杆眼—安装锚杆—紧固锚杆—喷浆。
3.锚网（索）喷支护，MQT-130型锚杆钻机打顶部锚杆，帮部采用YT-28型风钻打锚杆眼并安装锚杆，装岩机配合人工装渣，小绞车配合矿车出渣，潮湿喷浆机挂线喷浆，采用“两掘一喷”，三八制作业。
4.临时支护：进入工作面，应先敲帮问顶，若遇找不净的大块矸石，必须采取防震动炮崩下及时挂网支护控制住顶板。
5.安装顶板锚杆（索）：
（1）进行临时支护：打眼前，应先敲帮问顶，若遇敲不下的大块危矸石，采用玻璃钢单体打临时点柱控制住。
（2）施工顶板锚杆（索）孔：依据中心线，根据设计忙吧间、排距次，将要打锚杆（索）的位置预先标好，并在钻杆上标出钻进的深度。
使用锚杆机将钻孔施工到位。首先将钻头顶在给定的眼位。用力顶紧锚头，轻轻动作，在顶板上钻个小窝，然后再搬动手把使钻杆快速旋转，钻孔深达到要求时，退出钻杆。钻孔施工完毕，掏净孔内的岩粉或积水。
（3）送树脂锚杆：向锚杆孔装入树脂药卷，用准备好的锚杆将树脂药卷推入孔底。
（4）搅拌树脂：用搅拌接头将钻机与锚杆销钉螺母连接起来，然后升起钻机推进锚杆，当钻机升到锚杆接触顶板岩面时，停止升钻机，搅20-30秒后停机，停止搅拌等待凝胶后方可轻轻卸下锚杆机（时间5分钟），严禁摇动锚杆，固化前不要使锚杆移动或晃动。为防止锚杆下滑。可用木楔或矸石挤住锚杆。
（5）卸下锚杆机15分钟后，上好托板和螺母。托板必须紧贴岩面，螺母必须用扳手拧紧。
6.锚杆（索）支护必须从外向里逐排进行施工，严禁间隔空顶打锚杆（索）。
7.施工过程中要经常检查帮锚杆情况，发现有螺母松动要及时上紧，有失效锚杆（索）药及时补打。
8.过地质构造或顶板破碎带时的补充加强支护措施：
（1）在掘进过程中，如果遇到顶板较完整但有离层时，顶部锚杆必须紧跟迎头。且采取增加锚杆支护密度的办法加强支护。
（2）若局部地质构造较复杂，顶板破碎，必须采取加密锚杆数量、锚杆长度，并采取全长锚固的方式支护，防止发生冒顶、片帮事故。
9．喷浆时必须执行下列措施：
        作业前，先将喷浆机安置在安全地点，并对机械设备、管路进行检查，确保设备完好。
        喷浆的操作顺序为：开动时，先开风后开水，最后送电给料；停止时，先停止给料，待料罐中的存料喷完后，再停电，最后关水停风。
        喷浆手掌握喷枪的方法：一手握住喷枪，掌握好喷射方向，另一手握住水环控制水量大小。喷射时，由下往上呈螺旋式喷射，喷头距帮顶的距离控制在0.8—1m。
        处理堵塞的喷射管时，喷枪口的前方及其附近严禁有人，严禁在开动电机、分配盘运转的情况下将手伸入喷出弯管或工作料罐内。
        喷浆结束，应清理机具及巷道，除尽回弹物，用高压风冲洗料罐及输料管路。
        喷射前，必须冲洗岩帮，喷后必须24小时内坚持洒水养护。
        所有作业人员必须佩戴防尘口罩等劳动保护用品。
10.砼配合比
（1）砼强度为C20，每立方米用料量水：190  水泥：404  砂子542  石子：1264 配合比为：0.47:1:1.34:3.13
（2）砼强度必须做压力试验，按照《煤矿井巷工程质量验收规范》规定进行检验。
（3）主材规格及型号：

名称        产地        型号        规格
水泥        尧柏        P∙C42.5R       
砂子        韩城        河沙       
米石        韩城                5-10mm
速凝剂        山西        HJ-1       
防水剂        山西        BR-2       



第二节 凿岩方式
一、施工方法：采用采用钻眼爆破破岩掘进的方法施工。  
          二、巷道掘进采用YT-28型风钻，支护用MQT-130型锚杆钻机打眼。
第三节  爆破作业  
        爆破条件：断面掘进尺寸：宽4440mm，高3870mm，墙高1650mm，掘进断面15.10m^2。采用fbd-2*30KW型对旋局扇进行压入式通风。
        装药方式：正向装药。
        采用风钻打眼，正向装药，串联一次装药一次起爆的方式爆破。
        爆破材料：三级煤矿许用乳化炸药（∅32*200g*200mm，）煤矿许用毫秒延期电雷管1—5段，最大延迟时间不超过130毫秒。
        起爆器：MFB-200型发爆器。
        炮眼数目：炮眼数目主要与巷道断面岩石性质和炸药性能等因素有关，常用公式为：考虑断面面积，岩石类别等因素。周边眼间距300mm，
                            N=3.3∛(fs^2 )
                           式中N——炮眼数目，个
                                f——岩石坚固系数。f=6
                                s——巷道断面积，s=15.10m^2
                       带入数值计算得：N=36.5≈37个
                       根据经验取炮孔数量为59个。

          第六章  劳动组织及主要技术经济指标
第一节  劳动组织
    为保证循环作业的完成，迎头施工作业必须根据劳动组织的人员配备，合理安排工序，工序和工序之间尽量做到平行作业，以充分利用工作时间，提高工时利用率。
掘进作业劳动组织图表
序号        工种        出勤人数        合计        备注
                一班        二班        三班               
1        队干        5        5       
2        办事员        1        1       
3        领料员        1        1       
4        验收员        2        2       
5        工长        1        1        1        3       
6        支护工        6        6        3        15       
7        放炮员        2        2                4       
8        喷浆工                        5        5       
9        耙斗机司机        1        1                2       
10        绞车司机        2        2        2        6       
11        把钩工        4        4        4        12       
12        电钳工                        1        1       
13        机械检修工                        1        1       
        合计                                58       


第二节  循环作业
     巷道掘进采用“三八”工作制（一天三班，每班八小时）组织生产，每天两个循环，循环进尺1.6米，日进3.2米，工作面留7米的安全距离，出渣与支护、打眼可平行作业。

第三节   主要经济技术指标
序号        指标名称        单位        数量        备  注
1        巷道设计长度        m        82.02       
2        掘进断面        m^2        15.10       
3        净断面        m^2        13.14       
4        循环进度        m        1.6       
5        日循环个数        个        2       
6        日进度        m        3.2       
7        月进度        m        64       
8        循环率        ％        71%       
9        锚杆消耗        套/m        16.05       




第七章   安全技术措施
爆破技术安全措施
一、打眼安全技术措施
1，在工作面打眼前，必须先敲帮问顶检查工作面安全情况，检查内容：工作面顶帮危石，活矸是否处理掉，控顶距是否超过规程规定，临时支护是否正常使用，瓦斯浓度是否超限，所有检查正常完好，方可开工打眼，此项工作由工长、安检员、瓦检员具体负责。
2，打眼前，必须将中线引到工作面，然后按爆破说明书要求定眼位，炮眼角度、深度，按要求打眼，保持钻进方向，钻杆下方不得有人工作，严禁掏残眼，严禁钎工戴手套作业。
3，掘进打眼时，先打上部眼再打下部眼，若巷道有水时待上部眼打完泵完作业面水后再打下部眼。
4，打眼和装药不能同时进行，严禁边打眼，边装药。
5，打眼过程中，若瓦斯涌出异常（夹钻、卡钻、顶钻、跨孔）时，应停止打眼，但不得抽出钻杆，应立即向矿调度室和队值班人员汇报，并切断电源，撤出人员，等待命令。
6，掘进过程中遇地质构造，打眼时必须观察孔内有无动力现象，若存在动力现象，立即汇报调度室和队值班人员，现场停止作业，查明原因后继续作业。
7，使用风动锚杆钻机打眼必须做到：
        首先检查钻孔位置的顶板及煤帮的稳定性，找净活矸危石，确保钻眼安全。
        检查钻孔位置的底板上有无障碍，确保钻机安全工作。钻孔时不准戴手套握钻杆。
        检查钻机的控制开关是否处于非工作位置，钻杆是否弯曲变形，严禁使用弯曲变形的钻杆。
        操作钻机人员必须两腿分开500-600mm，以抵消钻机突然发生堵钻时产生的扭矩；两手握住控制手把，左手大拇指接触气腿控制开关，非操作人员要靠右侧，不得靠近钻机，以避免钻机满载突然停钻，产生较大的扭矩使操作杆向左旋转而伤人。
        钻机开眼时，必须在钻的右侧扶稳钻机，避免倒钻伤人，确保开眼位置准确，严禁在钻的前方点眼。
        钻孔时不能用太大的推动力，应合理推进支腿推进速度，避免顶弯、断钎、崩裂钻头等事故。
        钻孔完成后，应检查钻机有无损伤和松动的螺栓，并紧固好；所有控制操作把手停在非工作位置。
        钻孔完成后，先关闭气腿开关，再关掉水开关、风马达扳机。关闭气腿开关时，应将开关旋至全敞开供风的1⁄3，严禁将气腿开关一旋到底。
        钻机气腿收缩时，不得用手取扶，以避免外气腿与风马达夹手。
        钻杆脱离钻孔之前，应先前跨一步，用手抓住马达头的把手，以保持锚杆钻机的平衡，防止歪道伤人。
        钻机平放时，人员不得正对气腿方向。
        钻眼时必须分两次钻眼，以防断钎伤人。
        紧固螺母的套筒必须与螺母相配套，及时更换变形的套筒，严禁使用不配套的套筒，严禁套筒内插铁丝紧固锚杆。
        施工人员一律不准站在操作钻把的左侧，点眼时 钎子下方严禁有人，要侧身在单体钻把手右侧。
        操作必须由培训合格，经验丰富的人员担任，点眼时风阀控制不准一旋到底，应缓慢开启，当出现钻杆不旋转或钻杆受力异常时要立即停钻卸载，以防断钎伤人。
        两台或两台以上钻同时施工时，严格坚持定人、定钻、定位施工，分片包干，两台钻间距不少于1米，两台钻要砼方向施工（即两部钻均由左向右或由右向左的一致顺序施工）。
        锚杆钻机管路（风、水或液压管路）连接必须使用“U”型销，严禁用铁丝代替。
        对顶板超长锚杆必须采取可靠措施进行处理，严禁用钻具硬顶硬推。
二、放炮安全技术措施
1，运送药、管途中两人必须保持相距10m以上。
2，放炮员必须持本人有效放炮证在井下炸药库领取火工品，运送火工品必须由放炮员进行。领取爆破材料要当面点清，做到实物和账表统一，药轻拿轻放，采用专用雷管箱，炸药箱分开运送。
3，放炮人员制作引药，要在风流畅通，顶板完好和远离电器设备的地点（最小距离20m），从成束的电雷管中抽取单个电雷管时，不得手拉脚线硬拽管体，也不得手拉管体硬拽脚线，应将成束的电雷管脚线顺好，拉住前段脚线将管体抽出。抽出后的单个电雷管的脚线末端要短接。必须在顶板完好、支护完好、避开机械电器设备和导电体的放炮工作地点附近进行。严禁坐在火药箱或雷管箱上装配引药，装配引药的数量以当时当地所需用的数量为限。必须防止电雷管受震动、冲击、折断脚线和损坏脚线绝缘层。电雷管只允许由药卷的顶部装入，严禁将电雷管斜插在药卷的中部或捆在药卷上，不得用电雷管代替竹、木棍扎眼。雷管必须全部插入药卷内。
4，使用水炮泥和炮眼封泥长度要求炮眼封泥应用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分应用黏土炮泥或不燃性的、可塑性的松散材料制成的炮泥封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料做炮眼封泥，无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破。
5，采用正向装药一次起爆，若遇地质构造时，采用分次爆破法；同时装药的一组炮眼一次起爆；放炮时必须采用串联，防止丢炮。
6，放炮结束后5分钟，待炮烟散尽人员方可进入，以防造成炮眼熏人事故。
7，炮眼深度和封泥长度必须符合下列规定：
        炮眼长度小于0.6m时，不得装药、爆破。在特殊条件下如卧底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时，必须执行下列规定:○1炮泥必须封满。○2爆破地点必须洒水降尘、检查瓦斯，爆破地点风流中瓦斯浓度超过1%时，禁止爆破。○3加强爆破地点的支护。
        炮眼深度为0.6-1m时，封泥长度不得小于炮眼深度的1⁄2,。
        炮眼深度超过1m时，封泥长度不得小于0.5m。
        炮眼深度超过2.5m时，封泥长度不得小于1m。
        爆破时，周边眼应用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3m。
8，爆破后，待工作面的炮烟被吹散，爆破工，瓦斯检查工和班组长必须首先巡视爆破点，检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、拒爆、残爆等情况，如有危险情况，必须立即处理。
9，每次放炮前，由班组长派人负责警戒（每个警戒点派两人，两人为一组），警戒人员确保安全后由一人警戒（悬挂放炮牌），一人返回，告知该点警戒已设好，班组长所有警戒点警戒到位、人员撤出后下达放炮命令，放炮员接到放炮命令后发出三声口号或吹口哨三声方可进行爆破，严格执行“一炮三检”和“三人连锁放炮制度”。放炮后班组长确认安全后通知警戒点人撤出警戒（必须为同组人）。警戒距离规定：直巷不小于100m，拐弯巷道不小于75m，放炮时，所有人员（包含水泵房作业人员）都必须撤出放炮警戒区域，爆破工必须最后离开爆破地点，并必须在安全地点起爆。
10，“一炮三检”及“三人连锁放炮制度”，执行过程：由瓦检员在装药前，放炮前和放炮后对工作面20m范围内回风流中的瓦斯进行分别检查，瓦斯浓度达到0.8％及以上时不准装药放炮。
11，放炮前由爆破工将警戒牌交给工长，工长亲自派专人到警戒地点放警戒，工长将放炮命令牌交给瓦检员，由瓦检员检查瓦斯浓度符合规定后，瓦检员将放炮牌交给放炮员，由放炮员连线后，撤人吹哨放炮。爆破工作结束后各牌各归原主，工长（命令牌）、放炮工（警戒牌）、瓦检员（放炮牌）。
12，放炮母线长度大于警戒距离，并必须执行《煤矿各工种操作规程》的有关规定。
13，装渣前，由工长安排专人对工作面进行敲帮问顶工作，及时进行临时支护、洒水灭尘后，方可进行装渣工作。

第八章    灾害应急措施及避灾路线
一、灾害预防
1，工作面必须使用矿用防爆设备，严禁失爆。避免电器设备、电缆发生火灾。加强瓦斯检查及洒水灭尘工作，杜绝瓦斯煤尘爆炸事故的发生。
2，掘进工作面接近断层或出现透水征兆时，必须实行边探边掘，严格执行“有疑必探，先探后掘”的原则。
3，施工中严格执行敲帮问顶制度，严禁空顶作业。
4，遇特殊情况另行补充措施。
5，下井人员必须佩戴自救器，毛巾，并熟悉自救器性能及使用方法，以便发生灾害时能及时自救。
6，当工作面发生火灾，瓦斯或煤尘爆炸时，人员应戴好自救器，尽快撤离到新鲜风流中；当发生水灾时，人员应按避灾路线撤至安全地点。
   二、避灾路线：
       （1）第一条路线：工作面——东冀回风大巷——6#联巷——东冀辅助运输大巷——主（副）井底——地面
       （2）第二条路线：工作面——东冀回风大巷——回风斜井——地面
       （3）第三条路线：工作面——东冀回风大巷——副井底——地面
              注：遇顶板事故沿（1）、（2）、（3）条路线均可撤出。
                  遇火灾、瓦斯、煤尘爆炸沿线路（1）条路线可撤出。
                  遇水灾事故沿（2）、（3）条路线均可撤出。