织金县青山煤矿总回风井口通风设施改造施工方案及安全技术措施.doc

织金县青山煤矿总回风井口通风设施改造施工方案及安全技术措施
目录
　　一、工程概况 4
　　二、井口通风设施设计一般规定 4
　　三、新改造通风设施设计方案及技术参数 5
　　(一)、主要通风机选择 5
　　(二)、风硐设计 6
　　(三)反风设施 6
　　(四)、安全出口 6
　　(五)、防爆门 7
　　四、通风设施规格质量要求和施工方法 7
　　(一)风硐与安全出口巷道断面规格 7
　　(二)风硐与安全出口巷道施工方法 8
　　(三)防爆门的施工方法 8
　　(四)、主要扇风机安装 9
　　五、砌碹施工工艺 13
　　六、安全技术措施 14
　　总回风井口通风设施改造施工方案及安全技术措施
　　一、工程概况
　　目前，总回风井主扇风机与回风井直接连接，不符合安全要求，见于总回风井口主扇风机安装不合理与及无风硐和引凤道等这些问题，经矿部研究决定，将总回风井通风设施进行改造，按规范要求设计布置风硐、引凤道和安装主扇风机;为使工程能按质按量安全完成任务，特制定如下施工方案及安全技术措施。
　　总回风斜井原井硐部分从2010年8月份开始维修改造，巷道原宽度2.5米，高度2.2米，拱形净断面4.46m⊃;,改造后巷道宽度3.8米，高度3～3.5m,拱形净断面10～11m⊃;，完全改进矿井通风条件，最后是回风井口通风设施改造工作要及时完成。
　　二、井口通风设施设计一般规定
　　1、风硐
　　(1)、风硐应安装测定风速和压力的装置，因此风硐的长度应根据风机叶轮直径来确定。
　　(2)、、最大风速不得超过15m/s。弯道和截面大小应避免急剧变化。
　　(3)、风硐与风井连接处的夹角应在30º～45º范围内。
　　(4)、风道交叉点的夹角不宜大于60º。风道水平段长度应满足测试要求，一般为风道高度的4倍。
　　(5)风道长度在满足测试要求条件下，其长度应比风硐与回风井接口到防爆门距离长10米。
　　(6)风硐应有向风井方向下坡，坡度不宜小于5‰。
　　(7)风道中距风机进风侧1～2m处应装设栅栏，风硐临近进风1～2m
　　处应装设栅栏。
　　(8)风硐应砌碹，并应采用混凝土铺底。
　　(9)风道内设置的任何物件均应防火、防锈并可靠固定。
　　2、安全出口
　　(1)安全出口应与回风井筒垂直，并布置在风筒另一侧的上方，与风硐的高差不应小于2米。
　　(2)安全出口与井筒连接处应有6～8米一段平巷，倾斜段人行道通至地面，应设置有台阶和扶手。
　　(3)在平道段和地面出口，应分别设置2～3道双向风门。
　　3、防爆门
　　(1)、防爆门基础应根据风井井筒断面、所采用的防爆型号、安装要求等进行设计。
　　(2)、防爆门应与通风井同一轴线上，正对着风井风流方向安置;风井与风硐交叉点到防爆门距离比该点到主要通风机吸风口距离至少要短10米。
　　(3)、防爆门出口严禁正对其它建筑物。
　　(4)、防爆门标准设计适用于最大负压3500Pa。
　　4、主要通风机安装
　　(1)主要通风机进风孔的百叶窗应、消声装置均采用不燃性材料制作。
　　(2)主要风机水平扩散器宜采用扁平矩形。出风口应向上方，外侧出风角度不宜大于45º，内侧出风角度宜为51º～53 º。塔高宜取风道高度的2倍，并不得小于风道高度的1.4倍。其水平段向外应有不小于4‰的下坡度，在最低处应设集水坑，并应以水槽引出。
　　(3)主要通风机站的噪声值超过规定时，应装设消声装置。
　　5、主要通风机站的值班室应密闭隔音。
　　三、新改造通风设施设计方案及技术参数
　　(一)、主要通风机选择
　　选择现使用的煤矿地面用防爆轴出式对旋轴流风机，型号FBCDZ.NO20.75×2，风机叶轮直径Φ2.5m,风量35-79m⊃;/min，风压500-1500 pa均满足矿井生产需要。
　　(二)、风硐设计
　　1、风硐地板标高低于安全出口3.4米，风硐长度25米。风硐与总回风下山交叉处到防爆门距离为14米。
　　2、风硐与总回风下山连接处夹角30°，引凤道交叉点的夹角为60°。
　　3、引凤道直线段长度为15米。
　　4、风道中距风道分岔2m处装设栅栏，风硐与风井交岔处往风道方向2m处装设栅栏。
　　(三)反风设施
　　引风道分差后，分别在两引风道分岔巷距风机吸风口前1米(有条件可以加长该处和分岔巷长度)处安设反风闸门。反风闸门的门框用12槽钢焊接三条门框边，上边框用两条角钢在槽钢边焊接固定两边门框并留有槽口，以便门板插入;门框要比引风道分岔巷安装处断面稍宽些，该处段面为矩形，长×宽=3×2.5米，门框四角要垂直，宽度完全一致，否侧无法插入门板并能上下移动，加工好后在引风分岔巷砌巷时就安装并加设固定设施固牢在巷道中，门框安装时要与重力线垂直向下一致，不得前后歪斜和左右倾斜，达到闸门自由上下移动不受阻不变形的效果。门板断面要与门框一致，用厚3mm钢板焊接在钢条上，纵横方向各设计有加强钢带筋板，门板四周加焊口字形钢带夹处门板，防止门板凹凸不平无法插入门框并能自由上下移动，门板与门框间的密封方法与下面防爆门密封方法一样。
　　(四)、安全出口
　　1、安全出口与总回风下山垂直，与风硐分别布置在总回风下山两侧，比风硐底板高3.4米。
　　2、安全出口与风井井筒交叉处到防爆门距离8.6米，比风硐交叉点到风机吸风口距离断16.4米>10米，符合要求。
　　3、安全出口有6米直线段，并安装有两道双向风门。
　　(五)、防爆门
　　防爆门全断面应与回风下山巷道断面一致或稍大些;防爆门断面为圆弧形，要求如下：
　　1、防爆门断面为宽3.8米，墙高1.1米，拱高1.9米;门框的结构为分体式半圆拱形;材料是11﹟矿用工字钢，门框的中央焊接一根工字钢，解决了半圆拱形左右两块门框组装时中央结合处有一条合逢问题。
　　2、门板也有分体式半圆拱形两块，左右各一扇，材料为75×75×8mm的角钢及3mm厚的钢板，相互之间焊接组成门板，纵横方向各设计有加强筋板，使门板能够有足够的抵抗压力变形的能力。
　　3、密封方法：门板与门框之间采用橡胶条进行密封，用铁压条和螺栓将橡胶条固定在门板上，左右门板正面沿外边沿一周均装有密封橡胶条，橡胶条在两端均加工成45°，用氯丁橡胶粘接剂(813)粘接，当合上防爆门时，矿井负压使门板紧贴在门框上，从而形成密封，防止漏风的产生。
　　四、通风设施规格质量要求和施工方法
　　(一)风硐与安全出口巷道断面规格
　　1、风硐
　　风硐断面为1风硐后段即风道直线段和引风分岔道段断面为矩形，净宽×高分别为：2.5×2.5=6.25m⊃;、2.5×3=7.5m⊃;两处断面，3米宽的巷道应设置在反风闸门及吸风口段。 2风硐前段即与总回风井连接段，断面为三分之一圆弧拱，净宽2.5米，墙高1.5米，拱高0.8米，断面积5.25 m⊃;。巷道采用实芯火砖砌筑，墙、拱厚度均为0.4米，砌筑时要放满砂浆，不得有孔隙，墙面要砂浆披荡，防止漏风。
　　2、安全出口
　　安全出口与风井连接处为为三分之一圆弧拱断面，净宽2米，墙高1.5米，拱高0.6米，断面积3.96 m⊃;，后面段为矩形，净宽2米，高2.2米，断面为4.4米。巷道采用实芯火砖砌筑，墙、拱厚度均为0.4米，砌筑时要放满砂浆，不得有孔隙，墙面要砂浆披荡，防止漏风。
　　3、防爆门
　　目前，回风井筒边坡点下3米到防爆门巷道段宽度为2.5米是原井筒尚未改造，而改造后的风井为圆弧形断面，宽度为净宽3.6米，墙高1.6米，拱高1.2米，防爆门的断面应与改造后井筒断面一致或稍大些，即断面为圆弧形，墙高1.6米，拱高1.3米，宽3.8米。
　　(二)风硐与安全出口巷道施工方法
　　总回井口地表是黄泥和冲填土方，结构无稳定性，表土段往下基岩为灰岩、泥灰岩，围岩层理存在不同程度的发育，层理之间夹有黄泥，黄泥遇水软化，岩面离层;为保证快速、安全进硐施工，故采取如下方案：
　　1、风硐与安全出口巷道在井筒外地面段施工，根据现场情况，安全出口及引风分岔道和引风道直线段基本在井筒外面地表段，该段均为黄泥和填土，可用挖掘机明槽开挖至风硐或安全出口底板标高后，按设计要求尺寸，挖掘墙基进行巷道砌筑施工，按质量要求完成这段巷道砌碹工作。
　　2、风硐在土层里与井筒连接段施工，该段地质情况为灰岩、泥灰岩，围岩层理存在不同程度的发育，层理之间夹有黄泥，黄泥遇水软化，岩面离层，极不稳定的基岩，巷道掘进时，严禁采用打眼放炮落碴施工，应采用人工挖掘出碴，挖掘时，不留巷道顶板岩层，尽管顶板有数米厚的岩层都不得留下，以防顶板极为松软不稳定，或堑时稳定受风化雨淋会突然冒顶塌方发生事故，所以全部挖空致地表露天，每挖掘出碴有1.2米够砌碹1米拱的空位应停止向前挖掘，立即进入砌碹施工，待一个拱砌完固结后再挖掘出碴第二个拱的空位再进行砌拱，如此循环进行直至全部巷道段安全施工完毕。值得注意的是，当巷道施工接近回风井筒时，要停止主扇风机供风，破开风井边墙，砌筑风硐交岔处巷道，此时，涉及到全矿井的安全问题，必须按照下面制定的安全技术措施要求进行施工。
　　(三)防爆门的施工方法
　　防爆门现在位置属于风井未改造段，断面宽度只有2.5米，高2.3米，达不到设计要求，必须安装新的防爆门。
　　1、原风井巷道段先改造施工，回风井筒边坡点往下3米到新安装防爆门位置的距离有7米左右原井筒2.5米，高2.3米要进行巷道扩大为净宽3.6米、高2.8米的圆弧形断面，然后才能安装新的防爆门。未改造的这段巷道又正在使用中，进行改造施工又影响全矿通风问题，为达到安全既不影响矿井通风又能进行巷道改造，应在原井筒外面挖掘改造巷道段的墙基，然后进行砌碹，该段巷道连接已改造的井筒段巷道后，在安全出口往上适当位置安设临时风门，接着把旧巷道拆除，最后在新改造巷道段按设计位置安装新的防爆门。应该注意的是，当改造巷道连接风井井筒施工时，要停止主扇风机供风，破开风井两边墙，砌筑交接处巷道，此时，涉及到全矿井的安全问题，必须按照下面制定的安全技术措施要求进行施工。
　　(四)、主要扇风机安装
　　主要扇风机仍使用现在的主扇风机两台，型号FBCDZ.NO20.75×2，风机叶轮直径Φ2.5m,风量35-79m⊃;/min，风压500-1500 pa，一台工作，一台备用。
　　1、主要风机拆撤之前，应建筑引风分岔道并安装好反风闸门，而且控制闸门上下移动的提放绞车要安装到位，反风闸门要处于正常工作状态后才开始做好
　　2、风硐或安全出口准备与井筒连接时，应先提前拆除备用风机，调运到设置安装位置，并连接好处于正常工作状态。
　　3、风硐或安全出口最后连接井筒时，必须要停止主扇风机，这是应立即拆除第二台风机，并调运到安装位置，等待安装。
　　以上要求详见下面图示：

　　五、砌碹施工工艺
　　在砌碹永久支护保证施工安全的情况下，砌碹永久支护滞后挖掘工作面不大于1.5m，砌碹支护每模1.1m。砌碹支护设计为实芯火砖，基础、拱、墙均均用火砖砌筑，逢隙用混凝土、砂浆浇灌，厚度为400mm。砌碹支模方式采用组合钢架的方式，拱胎采用11#矿工钢加工而成，排架采用脚后架管焊接而成，墙模板选用标准200、300mm建筑钢模，拱模选用12.6#热轧槽钢，端头模用木方根据现场浇筑断面下料。在地面用搅拌机配置混凝土、砂浆，运至浇筑工作面后人工上料，混凝土振动棒振动。
　　1.砌体基础部分挖掘不够的部位，对照中线、腰线再进行修整至设计位置。
　　2.将排架固定牢靠，用火砖砌筑基础及墙体，有空隙部分倒灌混凝土、砂浆，振动棒振动。
　　3.第一拱砌筑好后不要拆除拱架，第二拱墙体砌筑完毕以后，在两个拱架之间铺设一块155×55mm整平垫木梁，再架设拱碹胎。拱碹胎安装要求：a.碹胎拱脚要固定可靠，b.两拱架连接好，使各个拱架连接成为整体。c.碹胎拱架要打好各方向支撑。d.碹胎顶部与拱顶用木方支撑，防止浇筑时两侧挤压造成拱顶变形。
　　4.混凝土、砂浆搅拌时间不得小于5min，振捣必须密实，浇筑时不应间歇，间歇时间超过混凝土终凝时间时，则必须先倒一层砂浆后才允许继续浇筑。
　　5.采用混凝土振动捧振捣，混凝土必须振动密实。
　　6.必须严格按照配合比配料搅拌混凝土，原材料计量采用台称称重计量。每进购一批碎石、河砂、水泥必须进行复检，合格后才允许使用。水泥出厂时间超过3个月的也必须复检合格后才允许使用。
　　六、安全技术措施
　　1、总回风井安全设施改造施工作业中，井口附近20米范围内严禁烟火，尤其是严禁有电焊、吸烟之类明火。
　　2、总回风井安全设施改造施工作业过程中井下不得进行采掘施工，只允许进行整改维修工作。
　　3、回风井口风硐、引凤道和安全出口建设施工时，要有安全员、瓦斯检查员跟班在场检查安全瓦斯情况。主扇风机一旦停风，应立即停止井下一切工作，撤退人员到地面。
　　4、加强瓦斯检查工作，在风硐或安全出口及防爆门井筒段与风井井筒连接施工时，需要停止主扇风机或其它原因引起主扇风机停风时，瓦斯检查员要在现场检查防爆门往下井筒20米和地面20米范围内风流和空气中瓦斯浓度，只有瓦斯浓度在0.5%以下，方能允许施工;当瓦斯浓度在0.5%以上是必须停止一切工作，撤退人员，但瓦斯员和井口检身员不得离开工作岗位，应在井口值班警戒严禁20米内不得有人靠近或有明火产生。待有电恢复通风排放瓦斯时要更加履行负责这项工作，直到正常安全为止。
　　5、加强巷道挖掘时滑坡、片帮等安全管理，巷道挖掘时不得留下顶板泥层和岩层，直接挖成露天槽沟，边帮和迎头等工作面四周要用木板拦截石头泥块，木板后面打戗柱等支护，防止边帮滑坡、塌方事故的发生;每次挖掘够1.2米长度并够巷道宽度后应停止挖掘进行砌碹支护。
　　6、井口风机等大件设备拆除前，机电部门要按各项有关规定进行停送电工作;大件设备调运、安装时要有安全管理人员在现场观察指挥，不得让吊车(或铲车)及设备摆动撞到其它设备和建筑物，确保作业人员安全。