- GB 50215-2015 煤炭工業礦井設計規范
- 中國煤炭科工集團南京設計研究院有限公司 中國煤炭建設協會勘察設計委員會主編
- 2674字
- 2022-07-12 17:27:40
3.3 開拓巷道布置
3.3.1 開拓巷道布置應滿足礦井生產、安全和抗災的要求,并應符合簡化礦井運輸、通風系統和多做煤巷、少做巖巷的原則。
本條規定了開拓巷道布置的基本要求與原則。礦井開拓巷道是井下巷道系統的骨架,關系到礦井開采活動的戰略布局,對礦井生產、安全和抗災的影響是長遠的、決定性的,其布置理應滿足礦井生產、安全和抗災的要求。簡化礦井運輸、通風系統是滿足礦井生產、安全和抗災要求的基本條件和礦井設計的基本原則,而多做煤巷、少做巖巷既是簡化礦井運輸、通風系統的要求,也是節能減排的需要,因此開拓巷道布置應符合簡化礦井運輸、通風系統和多做煤巷、少做巖巷的原則。
廣義的安全包括防災、抗災兩個方面。防災是指預防災害或事故的發生,抗災是指災害或事故發生后對災害或事故及其影響范圍的控制、次生災害(危害)的預防與控制、人員避險與逃生、應急救援、災后恢復等。一些礦井的抗災實踐表明,礦井設計,特別是開拓巷道布置對抗災要求注意不夠會給抗災帶來困難。因此,本條將抗災要求單獨提出以示強調。
3.3.2 多煤層礦井應根據煤層間距合理劃分煤組,采用分組運輸大巷或集中運輸大巷布置方式。近水平多煤層礦井各分組大巷宜垂直重疊布置。
對多煤層礦井開拓巷道布置方式及近水平多煤層礦井各分組大巷位置關系的要求,也是多年實踐經驗的總結。
3.3.3 近水平及緩傾斜煤層礦井,主要回風道宜與主要運輸道在同一水平成組布置,但主要回風道標高宜高于主要運輸道的標高。其他礦井的主要回風道與主要運輸道應布置在不同的水平。
對礦井主要回風道與主要運輸道的位置關系的要求,近水平及緩傾斜煤層礦井,主要回風道宜與主要運輸道在同一水平成組布置,為提高礦井防水抗災能力,提出主要進回風巷道宜有一定高差,即主要回風道標高宜高于主要運輸道的標高,考慮一些近水平煤層底板等高線變化較大,很難保證主要回風道標高的所有點均高于主要運輸道的標高,故采用“宜”而沒用“應”。其他礦井的主要回風道與主要運輸道應布置在不同的水平,這也是多年實踐經驗的總結。
3.3.4 開拓巷道不得布置在下列層位與區域:
1 有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險的煤層;
2 有嚴重沖擊地壓的煤層;
3 防水(砂)煤巖柱中。
本條內容涉及礦井安全。本條中所說的防水(砂)煤巖柱,是指用于隔離水體并依靠其本身強度抵抗被隔離水體水壓的防水(砂)煤巖柱,如:煤層露頭處防水(砂)煤巖柱、斷層防水煤柱、老空區隔離煤柱、火燒區隔離煤柱、井田境界隔離煤柱、采區邊界煤柱等。在此類煤柱中布置巷道會削弱其強度從而降低其防水能力,因此不能在其中布置開拓巷道。有些防止地面水或地下強含水層含水通過煤層開采產生的導水裂隙涌入井下而留設的煤柱,其功能也是防水,但防水的機理不同,在其中布置開拓巷道不會影響其防水功能,不屬于本條所說的不得布置開拓巷道的防水(砂)煤巖柱。
3.3.5 開拓巷道不宜布置在軟弱地層和富水性較強的地層中,不宜沿斷層布置,并應避開活動斷層和應力集中區。
3.3.6 礦井采區巷道和開拓巷道不應布置在禁采區內,因煤層賦存和高速鐵路、城際鐵路等客運專線及設計速度200km/h的客貨共線鐵路線路布置等原因造成開拓巷道從高速鐵路下方穿過時,巷道頂距鐵路路基、橋梁及隧道等建筑物底部基礎的距離,應根據巷道上覆巖層穩定程度、巖性、含水性等因素,以不引起上覆巖層沉降變形為原則,經計算確定;并且在巷道施工、使用期間或巷道廢棄后,應采取防止頂板冒落、加強支護、注漿、防滲水、充填密閉等措施,確保在鐵路的服務年限內,開拓巷道不會因變形、滲水等原因引起高速鐵路、城際鐵路等客運專線及設計速度200km/h的客貨共線鐵路路基、橋梁及隧道基礎的沉降變形。
本條為新增條文,高速鐵路、城際鐵路等客運專線及設計速度200km/h的客貨共線鐵路建在井田之上,將井田一分為二,當把井田以鐵路永久煤柱為界劃分為兩個礦井開發技術經濟不合理時,就會造成礦井開拓巷道下穿鐵路;目前多數礦井埋藏較深,距地表在200m以上,巷道從鐵路下穿過,是安全的,但對于部分煤層賦存較淺的礦井,巷道距高速鐵路、城際鐵路等客運專線及設計速度200km/h的客貨共線鐵路較近時,巷道的施工、變形、長期滲水或因失修等原因都有可能造成巷道上部巖石的冒落或變形,從而波及地面,影響鐵路的安全運行,故增加此規定。
3.3.7 布置在自燃、容易自燃煤層中的開拓巷道,必須采用錨噴支護或拱碹支護。碹后的空隙和冒落處必須采用不燃性材料充填密實,或用無腐蝕性、無毒性的材料進行處理。
因服務年限較長,布置在自燃、容易自燃煤層中的開拓巷道有發生自燃的危險,本條采用錨噴支護或拱碹支護,并對碹后的空隙和冒落處采用不燃性材料充填密實,或用無腐蝕性、無毒性的材料進行處理,可以有效地阻斷巷道頂、幫煤體與空氣的接觸,防止巷道頂、幫煤體因低溫氧化而自燃。本條內容涉及礦井安全。
3.3.8 突水危險嚴重和水文地質條件極復雜的礦井,開拓巷道的布置應保證采區涌水自流進入礦井主排水系統。
若采區涌水不是自流而是靠水泵泵入礦井主排水系統,當礦井發生突水或涌水量異常增大并超過采區或大巷水泵能力時,容易因巷道局部積水導致人員被困、局部風流甚至礦井通風系統被切斷,釀成重大災害。開拓巷道采用全煤巷布置的近水平礦井就很容易出現這種情況。因此,突水危險較嚴重和水文地質條件極復雜的礦井,開拓巷道的布置應保證采區涌水自流進入礦井主排水系統。本條所說的礦井主排水系統,既包括設于井底車場處的主排水系統,也包括采用分區、分水平排水礦井的排水系統。
3.3.9 開拓巷道的斷面應符合下列規定:
1 巷道凈斷面必須按支護最大允許變形后的斷面設計;
2 巷道的凈高、凈寬、人行道、安全間隙、檢修與操作空間必須符合現行國家標準《煤礦巷道斷面和交岔點設計規范》GB 50419的有關規定。
開拓巷道凈斷面的確定影響礦井通風安全,合理的安全間隙是確保井下運輸和行人安全的需要,因此巷道凈斷面必須按支護最大允許變形后的斷面設計,故作為強制性條文。
3.3.10 開拓巷道的巷道斷面形狀及支護方式應根據圍巖條件、礦壓特點、用途和服務年限等因素選擇,并應符合下列規定:
1 巖石巷道應采用拱形斷面,錨噴支護;當圍巖條件差、地壓大,且采用單一支護不合理時,應采用聯合支護;
2 煤巷、煤巖巷宜采用矩形斷面,錨噴支護;當圍巖條件差、地壓大時,宜采用拱形斷面,并應采用錨噴支護或聯合支護。
根據現行國家標準《錨桿噴射混凝土支護技術規范》GB 50086和《煤礦巷道斷面和交岔點設計規范》GB 50419,本條所說的錨噴支護是以錨桿和噴射混凝土為主的一類支護方式的總稱。在煤礦的實際應用中,錨噴支護包括錨桿支護、噴射混凝土支護、錨桿噴射混凝土支護、錨噴網支護,以及在錨桿和噴射混凝土的基礎上增加錨索、鋼梁、鋼骨架等支護方式。
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