背景资料:
某煤矿主斜井井筒设计斜长为1750m,倾角16°,直墙半圆拱形断面,净宽为5.4m,净高为4.0m,净断面为18.5m²。主斜井明槽段为40m,双层井壁冻结段为224m,壁座为10m,基岩段为1476m。井筒基岩段为锚网喷支护,其余井筒部分为钢筋混凝土支护。井筒预计穿越煤层3层,为低瓦斯矿井,最大涌水量为20m³/h。
某施工单位制定该项目的施工方案,部分内容如下:
该井筒冻结段采用EBZ-200综掘机掘进装岩,钢丝绳牵引箕斗有轨运输出渣,工字钢棚初次支护,每掘进8m砌筑一次外壁,外壁砌筑采用模板台车施工,内壁砌筑根据地质条件分段自下而上进行。井筒施工断面布置图见图10-1。
(来学网)
基岩段采用钻爆法施工,中深孔光面爆破作业,全断面一次爆破成型。
采用一台CMJ2-30凿岩台车打眼,配以φ42mm钻头,炮眼深度为2.7m。爆破材料选用第三类炸药,毫秒延期雷管,总延期时间为150毫秒,药卷直径42mm;严格按爆破图表,采用光面爆破技术,有效循环进尺为2.4m。最小空顶距200mm,最大空顶距2600mm。
工作面利用凿岩台车搭设简易脚手架,人员佩戴保险带自上而下装药、连线;装药连线方式采用反向装药、串并联连线;采用自制炮泥封孔,主要成分为黄土,封孔长度不小于600mm。
基岩段防治水采用有疑必探的方针,考虑到井筒最大深度仅为500m,工作面排水采用潜水泵一次性排至地面,减少了中间转水环节。
为了保证提升安全,施工组织设计中按规定设置了防止跑车装置和跑车防护装置。
问题:
1.该井筒应设躲避硐室多少个?
2.指出井筒施工断面图中缺少的主要施工设备或设施,并指出井筒施工断面图中错误的地方。
3.施工组织设计中设置的防止跑车装置和跑车防护装置应当安设在什么位置?
4.指出施工方案中错误的或者不合理的地方,并指出原因或给出正确做法。
正确答案:
1.依据《煤矿安全规程》(2022年版).斜井(巷)施工期间兼作人行道时,必须每隔40m设置躲避硐。设有躲避硐的一侧必须有畅通的人行道。上下人员必须走人行道。人行道必须设红灯和语音提示装置。因此,1750/40=43.75,考虑到首尾处可以不设置,因此累计应设置43个躲避硐。
2.缺少专用斜井人车及风筒。依据《煤矿井巷工程施工标准》GB/T50511—2022新建、扩建矿井不得采用普通轨斜井人车运输。施工高差超过50m的斜井应采用机械方式运送人员,且应符合下列规定:运送人员的车辆应为专用车辆,不得使用非乘人装置运送人员;不得人、物料混运:坡度小于8°的斜井宜采用无轨胶轮专用人车运送人员,坡度大于或等于8°的斜井宜采用架空乘人装置、单轨吊专用乘人装置运送人员。
此斜井垂直深度超过500m,因此必须布置斜井人车,且通风也必须布置风筒。
图中电缆与管路、电缆与电缆之间布置有错误,具体要求:电缆与压风管、供水管在巷道同一侧布置时,必须敷设在管路上方0.3m以上距离;巷道内的通信和信号电缆应当与电力电缆分挂在巷道的两侧,挂在一侧时应当敷设在电力电缆上方0.1m以上的位置;放炮电缆应单独悬挂且离其他电缆距离在0.5m以上。
3.依据《煤矿安全规程》(2022年版)开凿或延深斜井、下山时,必须在斜井、下山的上口设置防止跑车装置,在掘进工作面的上方设置坚固的跑车防护装置。跑车防护装置与掘进工作面的距离必须在施工组织设计或作业规程中规定。斜长较大时,还应在适当位置设置防跑车装置。提升容器与提升绳之间还应设置保险绳。
4.选用第三类炸药错误,应选用第一类炸药。第一类炸药,准许在一切地下和露天爆破工程中使用的炸药,包括有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿山,也称为安全炸药或者煤矿许用炸药。第二类炸药,准许在地下和露天爆破工程中使用的炸药,但不包括有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿山。第三类炸药,只准许在露天爆破工程中使用的炸药。
总延期时间为150ms不正确,应为130ms。依据《煤矿安全规程》(2022年版),在采掘工作面,必须使用煤矿许用瞬发电雷管、煤矿许用毫秒延期电雷管或者煤矿许用数码电雷管。使用煤矿许用毫秒延期电雷管时,最后一段的延期时间不得超过130ms。使用煤矿许用数码电雷管时,一次起爆总时间差不得超过130ms,并应当与专用起爆器配套使用。
反向装药不正确,应为正向装药。依据《煤矿井巷工程施工标准》GB/T50511—2022,井筒揭露有煤与瓦斯突出危险的煤层时,采用爆破作业时,应采用正向装药。
一次性排水不合理,应采用分级排水,并在工作面后面设置临时水仓,中间分级位置设置节水沟槽。斜井施工排水宜采用接力方式,但排水接力不宜超过3级;工作面涌水量低于10m²/h时,应在工作面后方设置移动水箱或水仓,采用气动潜水泵将水排至水箱,由卧泵排至地面;工作面涌水量大于10m³/h时,宜先治水再施工。