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文档简介
第二章煤矿安全管理。第一节煤矿安全管理的概念、目的和任务一、煤矿安全管理的基本概念、(什么叫“煤矿安全管理?”)(主要了解)
※
主要指:对管理对象进行计划、组织、指挥、协调、控制的一系列活动。通过管理以保护职工的安全和健康,保证煤矿生产的顺利进一、煤矿安全生产管理制度(重点了解)
安全生产管理方面的制度很多,因培训对象是矿工,以下重点介绍与工人有密切相关的制度1、安全生产责任制度
为什么要制定安全生产责任制度?
《规程》规定:“煤矿企业必须建立健全各级领导安生产责任制度、职能机构安全责任制、岗位人员安全生产责制。
第二节
煤矿安全管理制度、
矿管理机构人员及职责※什么是安全生产责任制度?(重点了解)
是企业岗位责任制的重要组成部分,它是依据“安全第一,预防为主,综合治理,管生产必须管安全”的原则,综合各种安全生产管理、安全操作制度,对各级领导、各职能部门、各有关职工在生产中应负的责任做出明确的规定的一种制度。
2、安全检查制度(主要了解)
3、班前教育和班后总结制度
(重点)
什么班前教育和班后总结制度
班前教育:通常是指跟班管理人员在上班前根据交接情况对可能出现的隐患,或当班应处理的隐患所采取的相应的安全措施,进行强调,安排、布置,确保施工安全的一种活动形式,
班后总结:下班后,由班组长与跟班人员主持,对当班在实际操作中进行总结,从而找差距,添措施。
※4、安全生产奖惩制度(重点了解)
安全生产奖惩的内容主要有哪些?
主要有:生产奖惩和安全奖惩两种
5、安全教育培训制度
6、煤矿安全目标管理制度
※什么是安全目标管理?
是根据上级部门的要求,将本单位一定时期的安全工作任务转化为明确的安全工作目标,并将目标分解到本单位的各个部门和个人,各部门和个人严格地、自觉地按照所定的目标,充分调动其相关的积极性,进行系统的,动态的安全管理。
※7、入井检身和出井人员清点制度
1、煤矿安全管理机构和人员:各矿按规定建立健全管理机构。以业主为顶头的“金字塔”形状管理机构,配齐人员。2、安全生产管理机构的职责:各矿按规定制定个管理机构人员的岗位职责。二、安全管理机构
一、规章制度:本矿(各自)矿的具体的规章制度是不完全一样的,要结合本矿的实际根据作业环境而制定,如:以区队、班组为实体小单位所指定的制度等。才有可操作性。尤其是《安全奖惩制度》在煤矿企业广泛实行。在于达到安全生产的目的
第三节
本矿的安全生产规章制度、劳动纪律。
第四节、煤矿作业场所的特点及作业场所常见的危险、职业危害因素
一、煤矿作业特点
1、劳动条件艰苦2、生产工艺复杂3、自然灾害严重
二、煤矿作业场所常见的危害(5大危害)
1、生产性粉尘
2、有害气体
3、生产性噪声和振动
4、不良气候条件
5、放射性物质
第五节
煤矿安全设施、劳动防护用品的使用和维护的基本要求
一、井下安全设施
井下安全设施是指在井下
巷道、硐室等安设的专门于安全生产装备和设施,用于防灾、减灾。(多种)
如:避难硐室,发生灾害
后立即进入避难硐室。
1、防瓦斯的安全设施。瓦斯监测和自动报警装置:如瓦斯超限就会自动发出报警声提醒人员立即采取措施进行处理。
2、通风设施主要有:导风----局部通风机、风筒、、风窗、枫桥、隔断----风门、风墙等※3、防灭火安全设施:灭火器、灭火沙箱、铁桶、水桶、消防水管、防火铁门、防火墙作用:扑灭火灾,防治火势蔓延。4、防爆安全设施防爆门、隔爆水袋、水槽、岩粉棚。※作用:阻止爆炸冲击波,高温火焰的蔓延扩大,减少因爆炸带来的危害(损失)。5、防尘安全设施:喷雾洒水装置系统。作用:降低空气中粉尘浓度,防止煤尘发生爆炸和影响作业人员的身体健康,保持良好的作业环境。6、防水安全设施:水沟、排水管道、放水门、放水闸门、防水墙7、矿井井下各种标志牌※
二、劳动防护用品的使用和基本维护
要求
(一)、劳动防护用品的使用
(二)、劳动防护用品基本维护。
三、煤矿从业人员的安全职责
※煤矿从业人员对本职工作负直接责任,其安全职责是:(结合“三违”案例重点介绍)(6个方面)
1、认真学习煤矿“三大规程”、安全生产基本知识及各项规章制度,实现安全生产。2、上岗前必须正确佩戴和使用劳动保护用品,班前、班后应对使用的工具、设备、设施进行检查,保证安全可靠。
3、严格遵守企业的劳动纪律和有关规定,执行安全操作规程,不违章冒险作业,制止任何人违章作业,并拒绝任何人违章指挥。
4、精心作业施工,正确操作、精心维护保养设备,搞好本岗位的质量标准化和文明生产,保持作业坏境整洁。
5、积极参加各种安全生产活动,主动提出安全生产有关的合理化建议。
6、正确分析判断和处理各种事故隐患,把隐患消灭在萌芽状态。发生灾害事故时,应积极参加抢险救灾活动,开展应急自救互救,现场急救,如实报告(汇报)灾情。第五章煤矿生产知识高毅第一节煤炭在国民经济中的地位是我国工业生产的动力基础是我国主要的化工原料之一是我国人民生活的重要物质是我国出口创汇的主要物质第二节煤矿地质基本知识煤的形成(两个阶段)泥炭化阶段成煤阶段(一)、煤的形成及埋藏特征(二)、煤层的埋藏特征
煤层的厚度、结构、倾角、稳定性、埋藏深度及顶底板围岩性质等,对开拓方式的确定和采煤方法的选择具有重要的影响。1、煤层厚度2、煤层结构按煤层结构分为
(1)简单结构煤层;(2)复杂结构煤层。
(二)、煤层的埋藏特征
煤层的厚度、结构、倾角、稳定性、埋藏深度及顶底板围岩性质等,对开拓方式的确定和采煤方法的选择具有重要的影响。1、煤层厚度2、煤层结构按煤层结构分为
(1)简单结构煤层;(2)复杂结构煤层。
3、煤层分类
(1)按煤层厚度分类:薄煤层(层厚小于1.3m)
中厚煤层(层厚1.3~3.5m)
厚煤层(层厚大于3.5m)。在我国的煤炭资源中,厚煤层和中厚煤层所占的比重较大,当前以开采这两类煤层为主。这两类煤层的合计产量约占全国煤炭总产量的85%以上。
厚度在10米以上又称为特厚煤层4、煤层倾角(2)按
煤层的倾角分类(4类)近水平煤层<8o缓倾斜煤层
8o---25o倾斜煤层25o---45o急倾斜煤层>45o
按煤层厚度、结构在井田范围内的变化情况,通常可分为稳定、较稳定、不稳定和极不稳定煤层四类。
(三)、煤层的埋藏特征(顶、底板)
1.煤层的顶底板(1)伪顶:极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层(2)直接顶:随着回撤支架而垮落(3)基本顶:位于直接顶之上或直接位于煤层之上(此时无直接顶和伪顶)的厚而坚硬的岩层。(4)伪底(5)直接底(6)老底
二、
地质构造
地质构造的形态多种多样,煤矿常见的地质构造主要单斜构造、摺皱构造和断裂构造。(一)、单斜构造描述倾斜岩层的产状,常用走向、倾向及倾角这三个产状要素即来表示。(二)、褶皱构造
褶皱构造中岩层的任何一个弯曲叫褶曲。褶曲是组成褶皱的基本单位。褶曲有两种基本形态:背斜和向斜。(二)断层及其要素
1.断层
断层是断裂面两侧的岩层产生明显位移的构造变动。断层部位岩层的完整性和连续性遭到了破坏,是一种常见的重要地质构造现象。
2.断层要素断层各组成部分叫断层要素,主要有断层面、断层线、断盘、断煤交线和落差等。(三)断层分类
(1)正断层:上盘相对下降,下盘相对上升,两盘在垂直及水平面上的投影呈分开状态的断层。断层面倾角一般大于45°。(2)逆断层:上盘相对上升,下盘相对下降,两盘在垂直及水平面上的投影呈重叠状态的断层。
(3)平移断层:断层两盘沿着断层面走向方向相对移动,以及两盘升降位移量相对于水平位移量小很多的断层。一、
煤田划分(基本概念)1.煤田在地质历史发展的过程中,含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带称为煤田。2.矿区和矿区开发开发煤田形成的社会区域,成为矿区。矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况,确定矿区规模、划分井田,规划井田开采方式,规划矿井或露天矿建顺序,确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模,建设过程等,总称为矿区开发。3.井田在矿区内,划归给一个矿井开采的那一部分煤田。第三节矿井开拓矿井开拓概况二、
矿井巷道为了进行矿井开采,在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。(一)按空间位置和形状可分为:
1.
垂直巷道-立井、暗立井、溜井
2.倾斜巷道-斜井、暗斜井、上山、下山
3.水平巷道-平硐、石门、煤门、平巷矿井巷道示意图9-上山,10-下山,11-风井,12-岩石平巷,13-煤层平巷1-立井,2-斜井,3-平硐,4-暗立井,5-溜井,6-石门(二)按服务范围及其用途可分为:
1.开拓巷道:为全矿井或一个开采水平服务的巷道。
2.准备巷道:为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道。
3.回采巷道:形成采煤工作面及为其服务的巷道。
第四节、矿井生产系统
井下生产系统:在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施,是矿井安全生产的前提和保证如下图。一、矿井运输、提升系统1、运煤系统
:采煤工作面的煤工作面(刮板运输)工作面运输巷(转载机)区段溜煤眼区段集中巷(胶带机)煤仓石门(电机车)井底车场井底煤仓主井(主提升机)井口煤仓。2、运矸石系统
3、材料运输系统
采用人力推车时必须做到什么?(重点掌握,必须牢记)(1)、一次只准腿一辆。(2)、严禁站在矿车两推车。(3)、同向推车的间距轨道坡度小于5‰时,不得小于10米;坡度大于5‰时,不得小于30米。(4)、推车时必须时刻注意前方。在开始推车、停车、掉道、发现前方有人或有障碍时,从坡度大的地方向下推车、接近岔道、弯道、巷道口、风门、硐室出口时,推车人必须发出警号。(5)、巷道坡度大于7‰时,严禁人力推车
二、矿井通风系统
矿井通风方式、主要通风机的工作方法、通风网络和通风设施总称。
什么是通风系统第十八条每个生产矿井必须至少有2个能行人的通达地面的安全出口,各个出口间的距离不得小于30m。第二十一条巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要,并符合下列要求:1)主要运输巷和主要风巷的净高,自轨面起不得低于2m。2)采区(包括盘区,以下各条同)内的上山、下山和平巷的净高不得低于2m,薄煤层内的不得低于1.8m。
第一百二十条矿井通风系统图必须标明风流方向、风量和通风设施的安装地点。必须按季绘制通风系统图,并按月补充修改。多煤层同时开采的矿井,必须绘制分层通风系统图。矿井应绘制矿井通风系统立体示意图和矿井通风网络图。
二、通风系统
简单通风示意图二、通风系统
通风系统是煤矿最重要的系统(直接用上图,“简单通风示意图”就能说明通风系统的进、回风)然后讲它的作用。1、通风系统起哪些作用?(1)供给井下足够的新鲜空气,保障井下工人的健康和安全。(2)冲淡和排放有毒有害气体和矿尘,创造良好的气候条件。通风的作用1、排除全矿井瓦斯量的80%~90%;2、排除回采工作面瓦斯量的70%~80%;3、排除装有抑尘装置回采工作面的粉尘量的20%~30%;4、排除深井回采工作面热量的60%~70%;5、供给矿井的新鲜空气的质量约为矿井采煤量的5-18倍。案例:1982年9月7日平顶山某矿8-179综采面正在安装,当时矿井为压入式通风,该采面下行通风,且为无煤柱开采。因主要通风机轴承发热,停风13min后,造成一起严重的高氮缺氧窒息事故,上区段采空区从小绞车窝涌出的高氮气体,使工作面23人其中9人窒息死亡,14人经抢救得救。
风——治理煤矿瓦斯、煤尘、火灾的
基础案例1976年8月13日郑煤集团(原新密矿务局)某煤矿下山采区51031煤巷掘进工作面8点上班后,一工人拿起煤电钻打眼,当拉动电钻电缆时,因电缆明接头引起短路着火。工人一见着火,惟恐瓦斯爆炸,根本没有灭火意识,纷纷逃命。从而使小电缆引燃大电缆(开关无短路保护),而后引燃了支架,浓烟向上通过绕巷风门(因运料打开未关)进入上山运输巷及上山采区上部采煤工作面以及大巷北石门岩巷掘进头,共有129人受到伤害,93人死亡,36人严重受伤或致残。矿井通风系统的可靠性、稳定性可靠性:在正常生产条件下,矿井通风系统能保证矿井、采区、采掘工作面和各用风地点有足够风量供给的能力;在正常生产条件打破的情况下,安全地恢复通风的能力;在发生灾变情况下,控制风流流向、流量和抗灾减灾的能力。
矿井通风系统的可靠性、稳定性可靠性:在正常生产条件下,矿井通风系统能保证矿井、采区、采掘工作面和各用风地点有足够风量供给的能力;在正常生产条件打破的情况下,安全地恢复通风的能力;在发生灾变情况下,控制风流流向、流量和抗灾减灾的能力。
稳定性:矿井通风系统某一局部出现变化致使各风道风向变化可能性及风量变化的幅度;两者的关系:两者是不同的概念,但可以认为,矿井通风系统可靠,必具备较高的稳定性;但矿井通风系统稳定不一定包含系统可靠的所有内容;
如何做到通风可靠——建立系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定、应急及时的通风系统。通风系统不完善、不可靠对矿井通风系统要求(1)系统合理
独立完整的通风系统,系统简单、稳定、可靠;矿井生产水平和采区必须实行分区通风,采区进回风必须贯穿整个采区;(下山剃头)严禁一条巷道一段为进风一段为回风;(唐山)高突矿井、易自燃煤层、低瓦斯煤层群和分层开采联合布置的采区——采区专用回风巷;(孙家山)严禁无风、微风和不符合规定的串联风;注意专用排瓦斯巷的应用条件U+L等通风;(宣东)(2)设施完好
保持通风设施完好,足够巷道断面并不失修;(3)风量充足矿井、采掘工作面及用风地点配风足够;风速、有害气体浓度符合规定;严禁超能力组织生产;风量富裕系数1.8(4)风流稳定按规定及时测风、调风,保证风量、风速稳定均衡;高突矿井掘进面——三专两闭锁、双风机双电源实现自动切换;严禁3台及以上局扇送一掘进面;不得1台局扇送2掘进面。(5)应急及时
对正常生产秩序打破和突发事件能及时发现、正确分析、及时应对
1)通风系统
(1)中央式进、回风井均位于井田走向中央,风流在井下的流动路线是沿走向折返式的。因而边远采区与中央采区风阻相差悬殊;边远采区风路长,阻力大,可能因此风量不足;通过中央采区及采空区的漏风较大。按进、回风井沿倾斜方向相对位置的不同,它又可分为中央并列式和中央分列式(中央边界式)两种。(1)中央并列式进、回风井均布置在中央工业广场内,建井期限较短,便于贯通,井筒延深时通风也较方便;但井底车场附近漏风大,要特别加强管理。适用于井田走向长度不大、瓦斯与自然发火都不严重的矿井。
(2)中央分列式(中央边界式)进、回风井在沿倾斜方向上相隔一段距离。回风井通常位于井田浅部边界沿走向的中央,适用于井田走向长度不大,瓦斯与自燃发火比较严重的矿井。
(2)对角式
(1)两翼对角式进风井位于井田中央、两翼各布置一个回风井,称为两翼对角式。有些矿井由于地质条件变化,一翼的煤量缺失而形成单翼对角式。两翼对角式各采区的风阻比较均衡,便于按需要控制风量分配,矿井所需总风压也比较稳定。(2)分区对角式(简称分区式)进风井通常位于井田走向的中央,在每个采区各布置一个回风井,不布置总回风巷,矿井总风阻小,风量大。与两翼对角式相比,各采区的通风阻力不均衡,当采用压人式通风时,边远采区供风量可能不足。分区对角式适用于煤层赋存浅的矿井。
(3)混合式由上述诸种方式混合组成。其特点是进、出风井的数量较多,通风能力大,布置较灵活。混合式通风系统的风网结构复杂,不可避免地出现了多角联子系统,造成风流不够稳定,减弱了抗灾能力,降低了通风系统的可靠性,也增加了技术管理的难度。适应于地质和地表地形复杂,井型和井田范围扩大,生产水平延深,瓦斯涌出量和地温增高,原有通风系统不能满足需要的矿井。
两翼对角式适用于井田走向长、所需风量大、易自燃、有煤与瓦斯突出危险的矿井。通风系统选择根据生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、自然灾害条件等选择。1、中央式:井巷工程量小、初期投入小,井田面积大矿井初期应优先选用;2、对角式:突出矿、高瓦斯矿、开采易自燃煤层、地热矿。2)主要通风机的工作方式主要通风机的工作方式有抽出式、压人式和抽压混合式三种。(1)抽出式主要通风机安设在回风井口。抽出式主要通风机的工作使整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当矿井与地面间存在漏风通道时,漏风从地面漏向矿内。当塌陷裂隙通向地表废旧小窑时,如采用抽出式,会把小窑积存的有害气体带到井下,同时使工作面的有效风量减小。
(2)压入式主要通风机安设在人风井井口,在压人式主要通风机的作用下,整个通风系统都处在高于当地大气压力的正压状态。矿井地面漏风是从矿内漏向矿外。压人式主要通风机一旦因故停止运转时,井下空气的绝对静压有所下降,可能在短时期内引起矿井绝对瓦斯涌出量增大,不宜在高瓦斯矿使用。压人式通风时,需在人风巷道与地面连通的处所设置密闭或风门,以防止漏风。但其中有些是交通要道,人员、车辆或提升容器来往频繁,风门易受损坏,漏风较大,通风管理困难。
(3)抽压混合式分别在进、回风井口安设主要通风机。可产生较大的通风压力,能适应大阻力矿井需要,但通风管理困难。一般新建矿井和高瓦斯矿井不宜采用,对于老井延深或改建的低瓦斯矿井,当现有通风设备能力有限时,为了克服矿井较大通风阻力,可采用这种方式。矿井通风方法一般选用抽出式,当地形复杂、露头发育,老窑多,采用多风井通风有利时,可采用压入时。
3)选择矿井通风系统安全原则
(1)要有完整的独立通风系统。每一通风系统至少有一个进风井和一个回风井。(2)进风井口必须布置在粉尘、有害气体和高温气体不能侵人的地方。自燃的矸石山与进风井口的距离不得小于80m,而且不得设在进风井的主导风向的上风侧。进风井筒周围50m半径范围内不得有塌陷区或有漏风的采区。(3)通常以罐笼提升井兼做进风井,回风井则常是专用风井。
箕斗提升井兼做回风井时,井上下装载煤仓及井塔需采取完善的密闭措施,其漏风率不得超过15%,并应有可靠的防尘措施,防止引起煤尘爆炸。装有带式输送机的井筒兼作回风井时,井筒中的风速不得超过6m/S,且必须装有甲烷断电仪。装有带式输送机的井筒或箕斗提升井做进风井时,风速分别不得超过4m/S和6m/S,并有可靠的降尘措施。带式输送机应采用阻燃胶带,井筒中还必须装设自动报警灭火装置和消防管路。每半月清洗井筒内沉积粉尘1次,一旦胶带有发火的征兆,自动灭火装置就能自动(或喷泡沫)进行灭火。(4)通风系统简单,风流稳定,易于管理。(5)发生事故时,风流易于控制,人员便于撤出。井下每个水平到上一水平和每个采区至少都有2个安全出口,并与通到地面的出口相连通;通到地面的出口和2个水平之间的出口都必须有便于行人的台阶或梯子间。(6)所有矿井都要采用机械通风,主要通风机必须装置2套同等能力的通风机和电动机,其中1套作备用,矿井主要通风机必须安在地面。
(7)多风机并联运转时,为了保证联合运转的稳定性,总进风道的断面不宜过小,尽量减少公共风路的风阻,其公用段阻力应小于任一风机风压的20%。(8)开拓新水平的回风流应能直接进入总回风道。每一个生产水平和每一个采区,都必须布置单独的回风道,实行分区通风。井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流,回风风流必须直接引人矿井的总回风巷或主要回风巷中。井下充电室必须有单独的新鲜风流通过,回风风流应引人回风巷。井下机电硐室必须设在进风风流中;如果硐室深度不超过6m、入口宽度不小于1·5m而无瓦斯涌出时,可采用扩散通风。个别机电硐室,可设在回风流中,但其中瓦斯浓度不得超过0·5%,并必须安装甲烷自动检测报警断电装置。(9)矿井通风系统要满足采区通风和掘进通风的若干要求,要满足防治瓦斯、火、尘和水对矿井通风系统的要求。(10)在按需分风时的主要并联风路的通风阻力应接近,避免过多的风量调节,尽量减少通风构筑物设施和对角巷道的布置,以免引起大量漏风和防止风流发生反向。
4)通风系统图
矿井通风系统图必须标明以下内容:(1)矿井通风系统的风流路线和风流方向;(2)各巷道、硐室和工作面的风量值与阻力值;(3)通风、防火、防尘设施和各通风构筑物的安装地点,以及火区位置和范围。通风部门按季绘制通风系统图,并按月补充修改。开采几个煤层的矿井,必须有矿井通风系统和分层通风系统图。矿井通风系统图和分层通风系统图一般是在复制的采掘工程平面图上加注风向、风量、通风设备和通风构筑物绘制而成。可采用双线图或单线图。巷道的长度、相对位置要尽量按比例绘制;各主要巷道、各采区与工作面要按比例绘制;不同煤层的采区和工作面以及主要巷道的投影重叠时,可有意识地错开绘制。(5)、需要设置密闭、风门的地点是否及时构筑,并保证质量良好、无漏风现象。收尾停采后的采煤工作面是否在规定期限内撤出设备,及时构筑密闭予以封闭。(6)、采掘工作面尤其是掘进头在揭穿采空区、老空区、老巷等时,有无防止有害气体和风流紊乱的专门措施,是否认真执行。(7)、临时停工的掘进巷道是否按规定供风或设置栅栏,挂设禁止人内的警戒或予以密封。盲巷管理是否符合规程规定。(8)、所有通风设施管理措施和规定是否严格执行,是否有专门牌板和按规定进行巡回检查和测定。(9)、所有通风设施是否有损坏、失修情况,能否发挥作用,有无跑风漏风现象。各迸、回风巷特别是回风巷有无断面缩小、堵塞或积水杂物而影响通风的现象,有无冒顶、片帮、支护损坏等现象。7)采区通风系统的基本要求
(1)每一个生产水平和采区,都须布置单独的回风巷,实行分区通风。准备采区时,必须在采区内构成通风系统以后,方可开掘其他巷道。采煤工作面必须在构成全风压通风系统以后,方可回采。《煤矿安全规程》第113条中规定高瓦斯矿井、有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区,必须设置至少1条专用回风巷;低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区,必须设置1条专用回风巷。(2)采区进、回风巷之长必须贯穿整个采区的长度或高度。严禁将1条上、下山(或盘区的风巷)分为两段,一段作进风巷,另一段作回风巷。
(3)有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。(4)掘进和采煤工作面的迸回风,部不得经过采空区或冒落区。水采工作面经采空区和冒落区回风时,必须使工作面有足够的新鲜风流,保证工作面及其回风道风流中的瓦斯和二氧化碳浓度都符合《煤矿安全规程》规定。无煤柱开采时,沿空送巷和沿空留巷的两帮和顶部,应做好防止向采空区漏风的工作。(5)采空区必须及时封闭。随着采煤工作面的推进,通至采空区的连通巷道必须逐一封闭。采区结束后,45天内,必须在所有与已采区相连通的巷道中设置防火墙,全部封闭采区。(6)倾斜运输巷道中,不应设置风门。如果不得不设置风门时,应安设自动风门或设专人看管,并有防止矿车或风门碰撞人员,以及矿车碰坏风门的安全措施。(7)掘进巷道与其他巷道贯通前,通风部门必须预先做好调整通风系统的准备工作,贯通后须立即调整系统,防止瓦斯积聚,待风流稳定后,可恢复工作。
(8)按瓦斯、二氧化碳、气候条件和工业卫生要求,合理配风;要尽量减少采区漏风,并避免新风到达工作面之前被污染;要求通风阻力小,通风能力大、风流畅通。
8采区进回风上山选择
(1)上(下)山的数目每一采区至少要有2条上(下)山,即输送机上山及轨道上山,其中1条进风,1条回风。新鲜风由大巷经进风上下山、进风平巷、联络巷到工作面,冲洗工作面后的污风经回风平巷、回风上(下)山到采区回风石门。生产能力特大或瓦斯涌出量大,或上、下多区段同时生产,或有煤与瓦斯突出危险的采区,往往增开一条或多条通风行人上山。其优点是:采区供风量大,风速低,有利于防尘;便于采掘工作面独立通风,风流稳定,抗灾能力强;采区通风阻力小,有利于采空区的防灭火管理;其缺点是掘进工程量大,投资多。(2)专用回风巷高瓦斯矿井、有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区,必须设置至少1条专用回风巷;低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区,必须设置1条。采区进、回风巷必须贯穿整个采区,严禁一段为进风巷、一段为回风巷。设置专用回风巷目的1、系统稳定:专用回风巷中没有机械和电气设备,绞车运输、皮带运输互不干扰,主要进、回风巷间几乎不设风门;2、抑制采空区发火;3、提高了抗灾能力:不发生大的风流短路;排除瓦斯时等环节简单、安全;当一面发生瓦斯爆炸、火灾且系统未破坏时,有毒气体直接进入专用回风巷,对邻近面影响小;4、救灾时便于行人、运输、救灾。(3)进、回风上山的选择
进回风上山是采区的总进风和总回风要道,二者间各区段均设有联络巷,并用风门隔离风流。如这些风门因某种原因而敞开,则风流将短路,采掘工作面的风量将骤减,可导致事故,对于从下部运输大巷进新风,从上部回风大巷排出污风的采区,进风上山下端与运输大巷通连,中部与区段进风平巷通连;回风上山则通连区段回风平巷及采区回风石门。回风上山凡与进风巷道连接处,均必须设置风门或风墙,以隔离新鲜风与污风。与运输大巷通连,中部与区段进风平巷通连;回风上山则通连区段回风平巷及采区回风石门。回风上山凡与进风巷道连接处,均必须设置风门或风墙,以隔离新鲜风与污风。(4)轨道上山进风,运输机上山回风
新鲜风从采区运输石门、,流经下部车场到轨道上山,故下部车场绕道中不设风门。轨上的上部及中部车场凡与回风巷道连接者,均设风门与污风隔离,为此车场巷道要有适当的长度,以保证两道风门间距大于一列车长度,以解决通风与运输的矛盾。风门应有较高的质量,并有严格的管理维修制度。
轨上进风对于从下部大巷提料的采区比较有利,而且新鲜风不受上山煤流释放的瓦斯、煤尘及热量影响,上山绞车房易于得到新风。变电所设在两上山间,在其出口处设调节风窗,利用两上山间风压差供风。
(6)采面上行通风与下行通风
上行通风与下行通风是指风流方向与煤层倾斜关系。当采面进风巷道低于回风巷道时,采面风流方向沿倾斜向上流动——上行通风;反之,下行通风。
《规程》第一百一十五条
有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。
下行通风优、缺点1、下行风的方向与瓦斯自然流向相反,二者易于混合且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。工作面上隅角瓦斯超限问题得到解决;2、下行风工作面的粉尘浓度较上行通风低;3、下行风工作面的气候条件能够得到改善;上行风比下行风工作面的气温要高。4、下行风增加机巷回风流中的瓦斯含量、煤尘含量、空气温度等,使作业环境恶化。下行通风优、缺点5、下行风比上行风所需要的机械风压要大;6、采面一旦着火,所产生火风压和下行风机械通风作用方向相反,使采面风量减少,瓦斯浓度增加。所以下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。前苏联顿巴斯矿区使用下行风后,采面回风流中瓦斯浓度减少20%-50%,采面风流中粉尘浓度减少10倍多,温度降低了2-5度。三、供电系统供电系统是供给井下动力的系统要求:供电要绝对可靠双回路电源地面变电所井筒井下中央变电所工作面用电四、供、排水系统(一)、供水系统地面蓄水池通过管道井筒井底车场水平运输巷采区上(下)山区段集中巷区段斜巷工作面两巷(二)排水系统1、平硐是通过水沟自自排。2、斜井、立井是通过水泵经过管道排地面或能自排的水平巷道。要求:主水仓2个。水泵房内的水泵至少要有3台。五、其它系统1、瓦斯监控系:凡是瓦斯的煤矿都要安装瓦斯监控系统要求:齐全、灵敏、可靠,
24h运行正常要有备用的设备。2、灌浆防灭火系统3、通信系统(一)、煤矿安全监控系统《煤矿安全规程》第158条:所有矿井必须装备煤矿安全监控系统。煤矿安全测控仪器指用于监测煤矿甲烷、一氧化碳、风速、风压等,超限报警或切断被控设备电源的监测监控仪器,包括煤矿安全监控系统,便携式检测仪器等。
甲烷传感器的设置甲烷传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷道侧壁不得小于200mm,并应安装维护方便,不影响行人和行车。
U型通风方式在上隅角设置甲烷传感器T0,工作面设置甲烷传感器T1
,工作面回风巷设置甲烷传感器T2;若煤与瓦斯突出矿井的甲烷传感器T1不能控制采煤工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备,则在进风巷设置甲烷传感器T3;低瓦斯和高瓦斯矿井采煤工作面采用串联通风时,被串工作面的进风巷设置甲烷传感器T4,如图1a所示。Z型、Y型、H型和W型通风方式的采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行,如图1b-e所示。
10~15mT1T2T3
10~15mT4≤10mT0上隅角≤10m图1aU型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置
采掘工作面:报警浓度≥1%、断电浓度≥1.5%、复电浓度<1%被串联采掘工作面的进风、回风中机电硐室的进风:报警浓度≥0.5%、断电浓度≥0.5%、复电浓度<0.5%≤10mT1T2
10~15m图1bZ型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置
T1T2≤10m10~15m图1cY型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置
T1T2T1T2≤10m≤10m10~15m10~15m图1dH型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置
T1T2≤10m10~15m图1eW型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置
T1T2≤10m10~15m图1eW型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置
T110~15mT6T0T2T510~15m≤10m采用两条巷道回风的采煤工作面甲烷传感器必须按图2设置:甲烷传感器T0、T1和T2的设置同图1a;在第二条回风巷设置甲烷传感器T5、T6。采用三条巷道回风的采煤工作面,第三条回风巷甲烷传感器的设置与第二条回风巷甲烷传感器T5、T6的设置相同。T110~15mT7T8T010~15mT210~15m有专用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷传感器必须按图3设置。甲烷传感器T0、T1、T2
的设置同图1a;在专用排瓦斯巷设置甲烷传感器T7,在工作面混合回风风流处设置甲烷传感器T8,如图3a、b所示。
≤10m10~15mT1T2T710~15mT8T010~15m高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采煤工作面的回风巷长度大于1000m时,必须在回风巷中部增设甲烷传感器。采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。非长壁式采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行,即在上隅角、工作面及其回风巷各设置1个甲烷传感器。瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进工作面甲烷传感器必须按图4设置:在工作面混合风流处设置甲烷传感器T1,在工作面回风流中设置甲烷传感器T2;采用串联通风的掘进工作面,必须在被串工作面局部通风机前设置掘进工作面进风流甲烷传感器T3。
高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井双巷掘进甲烷传感器必须按图5设置:在掘进工作面及其回风巷设置甲烷传感器T1和T2;在工作面混合回风流处设置甲烷传感器T3。T1T2T1T2T3≤5m10~15m10~15m高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的掘进工作面长度大于800m时,必须在掘进巷道中部增设甲烷传感器。掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站应设置甲烷传感器。设在回风流中的机电硐室进风侧必须设置甲烷传感器,如图6所示。
使用架线电机车的主要运输巷道内,装煤点处必须设置甲烷传感器,如图7所示
矿用防爆特殊型蓄电池电机车必须设置车载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪;矿用防爆型柴油机车必须设置便携式甲烷检测报警仪。兼做回风井的装有带式输送机的井筒内必须设置甲烷传感器。回风巷道中的电气设备上风侧10-15m处应设置甲烷传感器。井下煤仓、地面选煤厂煤仓上方应设置甲烷传感器。封闭的地面选煤厂机房内上方应设置甲烷传感器。封闭的带式输送机地面走廊上方宜设置甲烷传感器。
瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置。地面瓦斯抽放泵站内距房顶300mm处必须设置甲烷传感器。井下临时抽放泵站内下风侧必须设置甲烷传感器。抽放泵输入管路中应设置甲烷传感器。利用瓦斯时,应在输出管路中设置甲烷传感器;不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时,输出管路中也应设置甲烷传感器。井下排瓦斯管路出口的下风侧栅栏外必须设置甲烷传感器。
一氧化碳传感器应垂直悬挂在巷道的上方风流稳定的位置,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷壁不得小于200mm,并应安装维护方便,不影响行人和行车。7.1.2开采容易自燃、自燃煤层的采煤工作面回风巷必须设置一氧化碳传感器,报警浓度为≥0.0024%CO,如图9所示
温度传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷壁不得小于200mm,并应不影响行人和行车,安装维护方便。开采容易自燃,自燃煤层及地温高的矿井采煤工作面应设置温度传感器。温度传感器的报警值为30℃。如图10所示。
锚喷支护技术荥经县永安煤矿安全生产培训中心高五节井巷施工安全知识一钻爆法掘进钻爆法掘进整个工艺流程是:
钻眼装药爆破通风排烟排尘装岩运输
1、钻眼前要对那些地方进行检查?
重点掌握,
(1)、首先要对钻具进行安全检查;(2)、要对煤电钻和岩石钻机的防爆性能、电缆是否有破漏电进行检查;(3)、要对风动及液压钻具的风路、油路、水路、压力,进行检查;不能打干眼;(4)、要检查工作面的瓦斯浓度,如达到1﹪,不能用煤电钻打眼;(5)、要检查打眼施工处的顶板及支护情况,防止顶板冒落伤人。2、在打眼操作中要严格执行哪些要求?(重点掌握,要求要牢记)(1)、一般有两人配合,一人扶钻机,一人掌钻杆;(2)、如果使用的是麻花钻杆不能戴手套,防止绞伤手;(3)、钻眼时,前方不能有人停留防止倒钻伤人;(4)、在定炮位是不能套残眼,防止意外爆炸;(5)、打眼时发现出水、出气、冒烟、空洞、立即停止打眼,但不能拔出钻杆。(6)在斜巷内打眼,坡度大于25度时,打眼人员的后方要设挡板。(7)、在打眼时。不能边装药,边打眼!锚杆支护的相关技术课程内容:内容一、锚杆支护知识点:锚杆支护的基本原理技能点 a、锚杆的布置
b、锚杆及安装
c、联合支护内容二:喷射混凝土(简称喷浆)支护知识点:
基本原理技能点:a配合比
b喷射操作及注意事项内容三:质量标准:
光爆锚喷巷道质量标准
煤巷锚杆支护质量标准
技能点:质量标准的掌握和管理内容一、锚杆支护一、锚喷支护施工的基本要点1、采用控制爆破技术,避免过度破坏岩体的稳定;2、充分发挥围岩自身的支护作用;3、及时锚固和喷射混凝土补强,以控制围岩的变形和松弛。4、在软弱破碎围岩地段,使断面及早闭合,以有效地发挥支护体系的作用。5、使围岩和支护结构形成一个整体,提高了支护体系的安全度;6、尽量使断面周边轮廓圆顺,避免棱角突变使次应力集中;7、通过施工中对围岩和支护结构的动态观测,合理安排施工顺序,修正不合理的设计和进行日常施工管理。内容一、锚杆支护二、施工的基本原则少扰动早支护勤量测紧封闭在软弱围岩地段应使断面及早闭合。无论用钻爆法或掘进机法,均必须达到成型好,对地层扰动最小的要求对开挖暴露面及时进行地质描述和锚喷加固。施工全过程应在监控量测下进行,并及时反馈,修正设计和施工方法。①、悬吊作用原理:。
图1锚杆的悬吊作用在层状岩层中,锚杆将下部不稳定的岩层悬吊在上部稳固的岩层上(端头锚固)。
锚杆所受的拉力量来自被悬吊的岩层重量。课题一、锚杆支护的基本原理内容一、锚杆支护②、组合梁作用原理bhqn层l
图2锚杆的组合梁作用
在层状岩层的巷道顶板上,通过锚入一系列的锚杆,将锚杆长度内的薄层岩层锚成一个整体,从而提高了顶板岩层的强度和刚度。就好象“纳鞋底”。课题一、锚杆支护的基本原理内容一、锚杆支护③、加固拱(挤压组合拱)作用原理通过锚杆的连接作用,使巷道开掘后形成的围岩破坏圈内的岩石形成一个具有一定厚度的,能够维持自身稳定并具有防止外部围岩松动的加固拱,从而使围岩保持稳定。
试验证明一根锚杆可以形成一个锥形压缩体,多根锚杆按一定距离排列时,通过一个个锥形压缩体的相互咬合而形成的一定厚度的拱形岩体,使压缩带内的岩石处于三向受力状态,从而使岩体强度得到提高。维持巷道围岩的稳定。内容一、锚杆支护课题一、锚杆支护的基本原理④松动圈理论
该理论认为:巷道形成后,在巷道深部围岩的部分塑性变形和自重作用下,形成松动圈,而使巷道变形垮落。
巷道支护的对象主要是围岩松动圈在形成过程中的岩石碎胀力。
而支护的作用就是限制围岩松动圈形成过程中碎胀力所造成的有害变形,限制破裂缝隙(裂隙圈)过度扩张,减少巷道的收敛变形。内容一、锚杆支护课题一、锚杆支护的基本原理⑤“关键承载圈”理论内容一、锚杆支护“关键承载圈”
是指在巷道周围围岩移动范围内,存在一个能承受较大切向应力的“岩石圈”可以用来悬吊承载圈以内的岩层,而承载圈以内的岩石重量是支护的对象,其荷载高度是关键承载圈以内的不稳定岩层的高(厚)度。
理论分析与工程实践表明:
承载圈厚度越大,圈内应力分布越均匀其承载能力越大。
锚杆支护的作用主要是将破坏区内的岩层与关键承载圈相连,阻止破坏区岩层的扩容、离层、滑动,提高破碎区的承载能力。课题一、锚杆支护的基本原理该理论认为:
锚杆能够控制围岩的扩容变形,阻止深部破碎岩层的进一步扩容和变形,在破碎区内形成“次生关键承载圈”,使围岩深部关键承载圈内的应力分布均匀和内移,提高关键承载圈的承载能力,尤其是对两帮的扩容、松动和挤出有控制作用,加钢带的效果更好。
“扩容—稳定”理论的核心是控制围岩的扩容变形,形成次生关键承载层,提高承载圈的承载能力,使围岩趋于稳定。内容一、锚杆支护⑥“扩容—稳定”理论课题一、锚杆支护的基本原理课题二、锚杆长度、强度及排列方式的确定内容一、锚杆支护影响锚杆支护的主要因素1、岩层的空间形态(倾角)的变化;2、岩层的性质(整体性、坚固性、稳定性)的变化;3、巷道断面、岩层结构、岩体受破坏(破碎)的程度。4、巷道围岩“松动圈、裂隙圈”的大小。
这些因素严重影响着锚杆长度、直径、材质、强度以及锚杆在围岩中的布置形式的选择。1、锚杆长度选择内容一、锚杆支护
根据以上理论,松动圈和裂隙圈范围的大小,便成为锚杆长度选择的重要依据。
而松动圈内岩体的重量便成为锚杆强度选择的重要依据。
对于起悬吊作用的锚杆,其长度必须穿透不稳定岩体并在坚硬稳定岩体内有一定的锚固长度。在软弱围岩中系统布置的锚杆,其岩体为单一的塑性体,锚杆的长度应穿过塑性区即裂隙圈以外的稳定岩体内,并有一定深度。课题二、锚杆长度、强度及排列方式的确定锚杆锚入稳定岩体的深度为式中:----锚入稳定岩体的深度(其值不宜小于
杆体直径的30~40倍),m;—锚固剂粘结强度,N/m2;—锚杆钢筋的设计强度,pa;—锚杆直径,m;1、锚杆长度选择内容一、锚杆支护2、锚杆强度的选择内容一、锚杆支护
根据悬吊理论,锚杆强度的选择主要决定于巷道围岩松动圈内岩体的质量。
而围岩越破碎,其稳定性越差,巷道断面越大围岩暴露面积越大,松动圈和裂隙圈也越大,需要锚杆悬吊的岩体质量也越大,因此锚杆的强度也相应增大,才能承受松动圈岩体的重量。
只要松动圈内岩体不继续下沉,裂隙圈内岩体能保持原状,确定锚杆强度时可以只考虑松动圈内岩体质量。课题二、锚杆长度、强度及排列方式的确定锚杆直径。
对于端部锚固的锚杆,其抗拉力应大于或等于设计锚固力,即:2、锚杆强度的选择内容一、锚杆支护
则锚杆直径为:式中
N-----设计锚固力,由锚杆拉拔试验确定-----锚杆材料的抗拉极限强度,经拉拔试验取得对于全长粘结式锚杆,可按下式求其直径值式中
----锚杆粘结破坏时的承载力,由锚杆拉拔试验求得;-------锚杆的锚固长度;—— 胶结材料与孔壁围岩单位面积上的粘结力一般常用的锚杆直径一般为16~22mm。2、锚杆强度的选择内容一、锚杆支护3、锚杆布置主要技术参数内容一、锚杆支护“三径”即锚杆直径、钻孔直径、锚固剂直径。一、合理的“三径”匹配二、锚杆长度 锚杆的端部应该插入坚硬岩层中或超出塑性区。1、钻孔直径:一般采用28mm直径的钻(锚)孔。2、锚杆直径:使用无纵筋左旋螺纹钢锚杆时,孔径与
杆径差为4mm—10mm之间,最佳为5—6mm。3、树脂卷直径:钻孔直径为28mm,锚杆直径为16—22mm时,药卷直径为23—25mm。三、锚杆强度 按锚杆屈服强度分为三大类:a是普通锚杆;屈服强度ós<340MPa;b是高强度锚杆;ós=340MPa—600MPa;c是超高强锚杆:ós>600MPa;d其延伸率均应大于15%3、锚杆布置主要技术参数内容一、锚杆支护四、锚杆间、排距 锚杆间距一般应小于所选锚杆长度之半。五、锚杆插入方向 应与岩石的层面成正交,最小角度不低于75°,层面不清时与周边轮廓线相垂直。3、锚杆布置主要技术参数内容一、锚杆支护五、锚杆插入方向 应与岩石的层面成正交,最小角度不低于75°,层面不清时与周边轮廓线相垂直。六、锚杆与锚眼深度锚杆孔深度: 0—50mm。
即施工锚杆孔所用的钻杆长度不得大于所用锚杆长度的50㎜。锚杆必须推到孔底。六、锚杆排列方式 方形、矩形和五花形。锚杆布置主要技术参数内容一、锚杆支护根据锥形压缩体的相互咬合而形成的加固拱(挤压组合拱)作用原理,锚杆的排列方式应以五花形为最佳。目前矩形和方形较多。锚杆支护材料与产品的发展状况内容一、锚杆支护4、锚杆的种类与支护形式低强度到高强度,到高预应力、强力支护发展过程。金属杆体从圆钢、建筑螺纹钢,发展到煤矿锚杆专用钢材—左旋无纵筋螺纹钢;锚固方式从机械锚固、水泥锚固,发展到树脂锚固;支护形式从单体锚杆、锚网支护,发展到锚杆、网、锚索、钢带、钢梁、多种形式组合支护,小孔径树脂锚固锚索得到大面积推广应用。支护材料向高强度、高刚度与高可靠性方向发展,以确保巷道支护效果与安全。锚杆种类锚杆杆体圆钢锚杆螺纹钢锚杆金属锚杆左旋右旋管式锚杆玻璃钢锚杆可切割锚杆木锚杆竹锚杆交叉管缝式水力膨胀式柔性锚杆注浆锚杆全螺纹杆体内容一、锚杆支护4、锚杆的种类与支护形式光圆杆体粗糙表面杆体锚固方式:机械锚固(楔缝式);
黏结锚固:(快硬水泥卷、树脂锚固剂)
混合锚固;(机械、黏结)两者混合使用锚固长度:端头锚固(孔长的1/3);
加长锚固:(端头与全长锚固之间);
全长锚固;(孔长的90%)。工作特性:刚性锚杆,可延伸锚杆;内容一、锚杆支护4、锚杆的种类与支护形式a锚杆的支护形式b锚杆支护形式及其选择内容一、锚杆支护锚杆支护形式单体锚杆锚网支护锚梁(带)支护锚梁(带)网支护锚梁(带)网锚索支护锚杆(索)桁架支护锚固与注浆加固强度低,屈服强度235MPa,拉断强度380MPa;刚度低,端部锚固,对围岩变形与离层控制能力弱;杆体不等强。螺纹与麻花截面小于杆体,螺纹或麻花破断;地质条件简单的矿区。
5、常用金属锚杆特性1)、普通圆钢粘结式锚杆杆体直径/mm截面积/mm2Q235屈服载荷/kN破断载荷/kN16201.148.376.418254.561.196.720314.275.4119.4普通圆钢粘结式锚杆的强度内容一、锚杆支护直径30-45mm,壁厚2-3mm,缝宽10-15mm,长度1.6-2.0m;锚固力与孔径差,孔径,材质与厚度,长度及围岩等有关;
锚固力对孔径差的变化很敏感孔径差过大,锚杆无法安装在钻孔中;孔径差过小,无法保证足够的锚固力;
安装:是人工或机械打入式,因此锚杆不能太长;受腐蚀影响锚固力,甚至造成锚杆失效。属于低强度、低刚度支护形式,一般使用在时间较短,无淋水的巷道中使用。
5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护2)、管缝锚杆
为摩擦式全长锚固锚杆
3)高强度锚杆及附件杆体几何形状在合理孔径差的条件下,保证杆体能顺利插入钻孔;有利于提高锚固剂的粘结力与锚固效果;尽量使杆体各个部位等强度;杆体尾部有利于施加较大的预应力。螺纹钢锚杆杆体主要有以下三种形式:普通建筑螺纹钢;右旋全螺纹钢;左旋无纵筋螺纹钢。5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护螺母螺母的种类螺母标准螺母加厚螺母普通螺母大螺距螺母阻尼式螺母扭矩螺母销钉式螺母压片式螺母球形螺母
4)高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护托板托板种类平托板拱形托板金属托板木托板非金属托板混凝土托板塑料托板托板其它形状可调心托板不可调心托板
5)高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护托板托板种类拱形托板具有良好力学性能,可调心,满足不同锚杆安装角度的需要。为满足高强度锚杆杆体的要求,设计了不同规格的拱形托板及调心垫。
6)高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护组合构件组合构件类型钢带(平钢带、W形、M形钢带及其它);钢筋托梁;钢梁(槽钢、扁钢),主要与锚索组合。
平钢带M型钢带钢带钢梁组合构件钢筋托梁W型钢带其它钢带7)高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护组合构件W钢带护表面积大,有利于锚杆预应力扩散和作用范围扩大;强度较高,组合作用强;刚度大,抗弯性能好,控制围岩变形能力强;钢带较薄,托板压入或压穿钢带,钢带剪切和撕裂。8)高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护组合构件钢筋托梁
(钢筋梯)采用焊接加工,焊接处容易开裂;宽度窄,护表面积小。钢筋与围岩为线接触,不利于锚杆预应力扩散;托梁强度低,组合作用差;托梁刚度小,控制围岩变形能力差。
9)高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护锚索小孔径树脂锚固锚索钻孔直径小,单体锚杆钻机施工,钻孔速度快;直接用锚索索体搅拌树脂药卷锚固,安装工序简单,安装速度大幅提高;树脂固化速度快,及时施加预应力,主动快速承载。
10)高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护锚索锚索托板:平托板,槽钢;工字钢。力学性能差。锚索预应力和载荷较大,平托板四周翘起,槽钢易变形、扭曲甚至压穿,锚索失效。拱形托板并配调心球垫。承载能力显著提高,与大吨位锚索强度匹配,不易变形;托板可调心,改善锚索受力状态,支护能力充分发挥。
11)高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护倾斜锚杆垫块张紧螺栓拉杆图1-8典型锚杆桁架支护基本结构:由倾斜锚杆、垫块、拉杆及张紧螺栓组成锚杆(索)桁架倾斜锚固结构可采用锚杆、锚索;桁架拉紧结构:螺纹方式;钢绞线提供预应力。锚杆桁架、全锚索桁架、锚杆锚索桁架等。
12)高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性
内容一、锚杆支护
网网的作用防止锚杆间破碎岩块垮落;紧贴巷道表面,提供一定支护力(0.01MPa)。将锚杆间岩层载荷传递给锚杆;对深部围岩有良好支护作用,提高残余强度,减小破碎区范围,保证锚固效果。
13)高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护1树脂锚固剂树脂锚固剂的要求
固化后有较高粘结力,保证锚杆有足够锚固力;固化后有较高变性模量,使锚固段有较高刚度;固化快,满足快速安装要求,能及时施加预应力。同时固化时间可调,满足加长、全长锚固要求;固化后收缩率低;有利于钻孔中安装和搅拌。
14)高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护注浆锚杆普通注浆锚杆涨壳式中空锚杆极限拉力:120KN~390KN。普通注浆锚杆涨壳式中空锚杆加长、全长锚固锚杆
15)高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护
注浆锚杆注浆锚索注浆锚固锚索,在锚固锚索同时,注浆加固。小孔径树脂与注浆联合锚固锚索。锚索单根钢绞线,配备注浆管、排气管。先进行端部锚固,施加预紧力。实施水泥注浆,进行全长锚固。控制注浆参数,达到注浆加固目的。钻孔直径28-32mm,采用单体锚杆钻机和便携式注浆泵,施工速度很快。高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护加长、全长锚固锚杆注浆锚杆钻锚注锚杆将钻孔、注浆和锚固集于一体。锚杆用作钻杆,杆体头部配钻头,尾部与钻机连接;锚杆用作注浆管,注浆全长或加长锚固。高强度锚杆及附件5、常用金属锚杆特性内容一、锚杆支护加长、全长锚固锚杆锚杆、锚索、钢带、钢梁(钢筋梯)、金属网、喷浆联合支护内容一、锚杆支护课题三、联合支护
采用锚杆、锚喷等支护形式时,应遵守下列规定:1、锚杆、锚喷等支护的端头与掘进工作面的距离,锚杆的形式、规格、安装角度,混凝土标号、喷体厚度,挂网所采用金属网的规格以及围岩涌水的处理等,必须在施工组织设计或作业规程中规定。2、采用钻爆法掘进的岩石巷道,必须采用光面爆破。3、打锚杆眼前,必须首先敲帮问顶,将活矸处理掉,在确保安全的条件下,方可作业。内容一、锚杆支护《规程》对锚喷支护的有关规定4、使用锚固剂固定锚杆时,应将孔壁冲洗干净,砂浆锚杆必须灌满填实。5、软岩使用锚杆支护时,必须全长锚固。6、锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层监测,并用记录牌板显示。对喷体必须做厚度和强度检查,并有检查和试验记录。在井下做锚固力试验时,必须有安全措施。7、锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧,确保锚杆的托板紧贴巷壁。内容一、锚杆支护《规程》对锚杆支护的有关规定课题四、安装工艺内容一、锚杆支护(一)、锚杆安装1、安装前,先检查锚杆、托板、药卷规格、型号是否符合要求,不符合的不得使用,严禁使用破损及过期药卷,然后用压风将眼孔积水、岩(煤)粉吹洗干净。2、施工时,锚杆杆体全部进入煤岩体,外露长度≤50㎜;树脂药卷必须送至孔底,必须按设计数量的树脂锚固剂进行安装。3、安装拱顶树脂锚杆时,先将锚固剂放入眼内,然后用锚杆杆体将锚固剂送入眼底,再将搅拌器安装在锚杆钻机上,开动锚杆钻机带动锚杆搅拌树脂锚固剂,送至眼底后继续搅拌10~20秒钟,然后停止钻机,静等30~60秒钟后开动钻机上紧螺母,后卸下钻机,从而完成锚杆安装。4、安装两帮锚杆和底板时,先将锚固剂放入眼内,然后用锚杆杆体将锚固剂送入眼底,再将搅拌器安装在帮锚杆钻机上,开动帮锚杆钻机带动锚杆搅拌树脂锚固剂,送至眼底后继续搅拌10~20秒钟,然后停止帮锚杆钻机,静等30秒钟后卸下帮锚杆钻机,再用锚杆安装机上紧螺母,从而完成锚杆安装。5、锚固剂固化前严禁使杆体位移或晃动,安装顶眼时尤为重要。6、锚杆托盘应紧贴钢带、网或巷道围岩表面,锚杆托盘处及周围50㎜范围内的浮矸必须找掉、找平、找实。课题四、安装工艺内容一、锚杆支护(一)、锚杆安装7、每班放炮前,必须检查爆破地点10m范围内的锚杆螺母,松动的螺母必须用锚杆安装机进行紧固后才能放炮。8、巷道内必须随时配备一定数量的备用支护材料。所有备用材料必须归类上架或入箱堆放整齐,并挂牌管理;备用材料堆放地点距轨道安全距离和堆放高度必须符合《煤矿安全规程》(2010)的有关规定。课题四、安装工艺内容一、锚杆支护(一)、锚杆安装1、如果巷道围岩破碎或巷道为半煤岩巷,为了有效的护住围岩及煤层,巷道采用挂网支护。巷道是否采用全断面挂网要根据巷道的围岩情况而定;课题四、安装工艺内容一、锚杆支护(二)、金属网加W钢带或钢梁(钢筋梯)的安装2、安装金属菱形网加W钢带及钢梁(钢筋梯):
先将金属菱形网固定在钢带、钢梁(钢筋梯)上,然后将锚杆杆体套在钢带孔内,最后安装锚杆(安装锚杆同上)。
在安装第二张网联结第一张网时,W钢带必须压在网重叠部位中间,网必须重叠100~150㎜,网面必须贴紧岩面。
锚杆杆体必须布置在W钢带方孔内,托板必须压紧钢带,钢梁(钢筋梯)垂直巷道走向方向布置。3、W钢带或钢梁(钢筋梯)必须压实金属菱形网并贴紧煤、岩层面,W钢带(钢筋梯与w钢带)之间如网没有贴紧岩面的,必须加锚杆将网压实紧贴煤、岩层面。课题四、安装工艺内容一、锚杆支护(二)、金属网加W钢带或钢梁(钢筋梯)的安装4、当班将最后安装的网向后翻并固定,防止放炮打坏。下一班挂网时,将上一班未锚固的网向前铺开、铺平,再在上面重叠下张网进行挂网支护。5、安装金属菱形网的长度:
每段网的长度以现场巷道实际周长为准。
施工时,在设计位置的指定方向钻孔,达到设计孔深后,卸下钻杆,顺序装入树脂药卷,用钢绞线将树脂送至孔底,并将钢绞线与锚杆(索)钻机相连,然后开动钻机搅拌树脂,将钢绞线送至眼底并继续搅拌约5~10秒钟,等待30min左右后,再进行锚索的张拉和固定。 ·其施工工艺要求如下:(1)严格控制锚索孔的排距、角度和深度,特别是锚索的孔深不得超过设计深度50㎜以上;锚索间排距误差不超过设计±150㎜。(2)钢绞线的截取长度必须比设计孔深大200~250㎜,以便于安装张拉设备,实施锚索的张拉和施加预应力;截取钢绞线后要用铁丝将其两端扎紧,以防止运输过程中钢绞线出现破股现象,而影响锚索的安装质量。(三)、锚索安装课题四、安装工艺内容一、锚杆支护(3)必须用钢绞线将树脂送至眼底后,再利用锚杆钻机带动钢绞线搅拌树脂;等待30min左右,再进行锚索的张拉和固定,必须张拉至设计预拉力值100~120kN。(4)钢绞线必须推到孔底,尾部露出锁具不得小于150㎜,不得大于250㎜。(5)加强锚索预应力值的监测,当预应力降低20~30%时,可进行锚索的二次张拉,以增加锚索的预应力值;当锚索的预应力值及整个巷道支护结构趋于稳定后,可将钢绞线的多余部分截去。(三)、锚索安装课题四、安装工艺内容一、锚杆支护内容二、喷射混凝土支护喷射混凝土的优越性1、喷射混凝土致密,早期强度高,可与围岩牢固粘结形成整体,改传统模筑混凝土的消极支护,且薄层柔性喷射混凝土与围岩能够共同变形,从而减少作用在支护结构上的压力;2、能及时支护,有效地控制围岩的有害变形,有利于安全施工;3、不用摸板、拱架,节省大量钢材,相应的降低了巷道工程造价;4、施工工艺简单,操作方便,机械化程度高,减轻劳动强度,提高施工效率;5、少占作业空间为快速掘进创造有利条件。锚喷施工基本原则“少扰动,早支护,勤量测,紧封闭”。
具体地说,无论用钻爆法或掘进机法,均必须达到成型好,对地层扰动最小的要求,对开挖暴露面及时进行地质描述和锚喷加固,施工全过程应在监控量测下进行,并及时反馈,修正设计和施工方法。在软弱围岩地段应使断面及早闭合。《规程》规定:采用锚杆、锚喷等支护形式时,应遵守下列规定:1、锚杆、锚喷等支护的端头与掘进工作面的距离,锚杆的形式、规格、安装角度,混凝土标号、喷体厚度,挂网所采用金属网的规格以及围岩涌水的处理等,必须在施工组织设计或作业规程中规定。内容二、喷射混凝土支护2、采用人工上料喷射机喷射混凝土、砂浆时,必须采用潮料,并使用除尘机对上料口、余气口除尘。
喷射前,必须冲洗岩帮。
喷射后应有养护措施。
作业人员必须佩戴劳动保护用品。3、处理堵塞的喷射管路时,喷枪口的前方及其附近严禁有其他人员。《规程》规定:内容二、喷射混凝土支护课题一、混凝土喷射方式的分类和特点内容二、喷射混凝土支护一、混凝土喷射方式分类1、干喷:
它是将砂、石、水泥按一定比例干拌均匀投入喷射机,同时加入速凝剂,用高压空气将混合料压送到喷头,并在该处与高压水混合后以高速喷射到岩面上。2、潮喷:
将砂、石料预加水,使其浸润成(含水量10~12%)的潮湿状,再加水泥拌合成(含水量8~10%)的潮料,速凝剂在料斗或喷嘴处添加,从而降低上料和喷射时的粉尘,其工艺流程同干喷。课题一、混凝土喷射方式的分类和特点内容二、喷射混凝土支护一、混凝土喷射方式分类3、湿喷:
用湿喷机压送拌合好的混凝土,在喷头处添加液态速凝剂,再喷到岩面上。4、SEC新型粘稠剂:
是稠流态泵压式湿喷与压缩空气输送的干喷式相组合的喷射新工艺。是对水泥具有激发、扩散及早强作用的阴离子表面活性剂与各种高聚物树脂聚合而成的一种喷射混凝土外加剂。它分为液态剂及粉状剂两种。a液态剂外观呈棕褐色,PH值7~9。掺量为水泥质量的1%;b粉状剂外观呈深灰色,PH值7~10,掺量为水泥质量的2%。
SEC型粘稠剂具有无毒,能减少回弹量,降低粉尘,改善混凝土性能,掺量少、成本低等优点。5、钢纤维喷射混凝土课题一、混凝土喷射方式的分类和特点内容二、喷射混凝土支护一、混凝土喷射方式分类
钢纤维喷射混凝土是指喷射混凝土中加入一定数量的钢纤维。由于钢纤维均匀分布在混凝土中,为混凝土提供了非连续性的微型配筋,从而提高了材料的抗拉、抗弯、抗冲击和耐磨性以及早期强度、韧度和延展性,并改善了其它物理力学性能。
钢纤维喷射混凝土的早期强度比素混凝土大为提高。这一特性对围岩的快速支护及隧道的病害整治具有特别意义。二、喷射混凝土的特点课题一、混凝土喷射方式的分类和特点内容二、喷射混凝土支护
喷射混凝土是用喷射机把掺有速凝剂的粗、细骨料混凝土以适当的压力,高速喷射到巷道岩壁表面凝结而成的混凝土。 由于混凝土颗粒在高速度(约76~120m/s)喷射的猛烈冲击下,混凝土被连续地捣固和压实,具有密实的结构和较好的物理力学性能。1、充填裂隙加固围岩。
喷射混凝土在喷射过程中受到压力的重复冲击作用,能使混凝土颗粒充填围岩的裂隙及凹凸不平处,并与岩壁紧密地粘在一起,加上速凝剂的作用,使早期高强度的喷射混凝土与围岩形成一个整体,以提高围岩的抗渗,漏水性能及发挥其承载能力。2、喷射混凝土与围岩组成共同承载体系。
由于喷射混凝土充填了围岩的裂隙,把分裂的岩块紧密地粘接咬合在一起,靠喷层与围岩的沾结力及其自身的抗剪能力组成一个承载结构体系。二、喷射混凝土的特点课题一、混凝土喷射方式的分类和特点内容二、喷
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