采区回风大巷作业规程.doc

1 第一章第一章 概概 况况 第一节 概 述 一 巷道名称 本作业规程掘进巷道为采区回风大巷 二 巷道用途 采区回风大巷主要为 8101 工作面的运料 回风 行人等任务服 务 三 巷道性质 巷道沿 8 号煤层顶板布置 为煤巷 四 巷道设计长度 设计长度 861m 设计规格 净宽 4m 净高 1 8m 掘进期限 从 2014 年 4 月 28 日开工 预计 2014 年 8 月 5 日竣 工 五 巷道平面布置 附图 2 采区回风大巷工作面布置图 第二节 依 据 一 经过审批的设计及批准时间 1 矿井兼并重组整合项目初步设计说明书 修改版 山西源通煤 矿工程设计有限公司 2010 年 6 月编制 2 矿井兼并重组整合项目初步设计安全专篇 修改版 山西源通 煤矿工程设计有限公司 2010 年 10 月编制 2 3 矿井兼并重组整合项目初步设计井下安全避险六大系统设计 修 改版 山西源通煤矿工程设计有限公司 2010 年 10 月编制 4 山西柳林联盛龙门塔煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告 山西省煤炭地质水文勘察研究院 2011 年 3 月编制 5 水文地质补充勘查报告 中国煤炭地质总局特种技术勘探中心 2013 年 4 月编制 二 地质说明书 本作业规程所掘巷道地质资料的编制依据是山西省第三地质工程勘 察院于 2009 年 10 月编制的 山西柳林联盛龙门塔煤业有限公司兼并重 组整合矿井地质报告 三 其他依据 1 煤矿安全规程 2 矿井通风 3 煤矿建设安全规程 4 井巷工程验收规范 5 煤矿矿井质量标准化标准 6 煤矿工人安全知识 7 柳林县煤矿通风瓦斯管理实施细则 8 煤矿防治水规定 3 第二章第二章 地面相对位置及地质情况地面相对位置及地质情况 第一节 地面相对位置及四邻情况 地面相对位置及四邻情况表地面相对位置及四邻情况表 开口坐标X 4142766 683 Y 19492297 352 终点坐标 X 4142022 253 Y 19492735 281 地面相对位置 及标高 地表为黄土覆盖的梁峁地貌 标高范围在 875 1032m 与井下巷道高差大于 100m 井下位置及四邻 情况 采区回风大巷巷道开口处位于一采区轨道大巷 H1 处 东面为采区轨道大巷 西面为 8101 工作面 南 面为 8103 工作面 老空水 火 瓦 斯对工程的影响 巷道开掘后加强上层煤采空区管理 做好顶板探 放水工作 避免水害事故的发生 建筑物对工程 的影响 区域内无积水源和钻孔 裂缝等导 补水体 无 国家保护建筑物和公路 铁路 地物对工程无影响情 况 第二节 煤 岩 层赋存特征 一 煤 岩 层产状 厚度 结构 坚固系数 层间距 4 8 号煤层位于太原组中段上部 L1灰岩为其直接顶板 距下部 9 号煤 层顶 9 03m 煤层厚 1 40 2 11m 平均为 1 80m 一般含 0 1 层夹矸 在 赋存区内为稳定可采煤层 煤层顶板为石灰岩 底板为泥岩 砂质泥岩 煤 岩 层赋存特征表煤 岩 层赋存特征表 顶底板岩性 煤层号 煤层厚度 最小 最大 平均 m 间距 最小 最大 平均 m 结构 夹矸 数 可采性 稳定 性顶板底板 4 2 11 4 50 3 82 简单 0 1 全区可 采 稳 定 泥岩 泥岩 砂质泥岩3 0 10 0 7 45 山 西 组5 1 80 2 50 1 74 简单 赋存区 可采 稳 定 泥岩泥岩 42 5 58 7 46 218 1 40 2 11 1 80 简单 0 1 赋存区 可采 稳 定 石 灰 岩 泥岩 砂质泥岩 7 72 9 82 9 03 太 原 组 9 0 78 2 32 1 85 中等 1 2 全区可 采 稳 定 泥岩泥岩 附图 3 综合柱状图 2 煤层瓦斯涌出量 瓦斯等级 煤的自燃倾向性和爆炸性 矿井瓦斯等级 根据 2012 年矿井瓦斯鉴定等级批复 我矿属瓦斯矿 井 CH4绝对涌出量为 0 67m min CO 为 1 12m min 煤层自燃发火 据地质报告 8 号 9 号 10 号煤层的自燃倾向性等 级 为 自燃煤层 5 煤尘爆炸指教 根据矿井钻孔采样煤尘爆炸性试验 鉴定结果显示 我矿煤尘具有爆炸性 爆炸指数 25 8 煤尘具有爆炸危险性 第三节 地质构造 一 区域地质 1 区域构造 本井田位于吕梁背斜西翼 地层走向大致为北北西到北西 倾向南 西 在此基盘上发育有次一级波状起伏和大小不等的断裂构造 本井田位于鄂尔多斯盆地东部边缘 吕梁背斜之西翼 河东煤田中 部 大地构造位置处于华北地块之次级单元河东凹块之中 区域上构造 为一单斜构造 地层倾向南西 倾角 4 13 区内断裂构造不发育 2 区域地层 本井田区域构造位置处于鄂尔多斯台坳之河东断凹 兴县 石楼南 北向断褶带中南部 区域地层由老到新有 古生界奥陶系中统 石炭系 中统本溪组 上统太原组 二叠系下统山西组 下石盒子组 二叠系上 统上石盒子组 新生界第四系统中 上更新统 全新统 3 区域含煤特征 区域上含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组 太原组 C3t 由深灰色 灰黑色泥岩 砂质岩 中粗粒砂岩 灰岩 及煤层组成 为一套海陆交互相含煤沉积 该组旋回结构清楚 厚度很 稳定 一般含 6 7 8 9 10 号煤层 其中 8 9 10 号煤层为稳定全 区或大部分可采煤层 其余为不可采煤层 山西组 P1s 山西组是以陆相沉积为主的海陆交互相含煤沉积 地层岩性由深灰一灰黑色泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 灰色砂岩及煤层组 6 成 本组含有 1 2 3 4 5 号煤层 其中 4 5 号煤层为稳定可采煤层 其余为不可采煤层 二 矿井地质 1 地层 本井田位于沙曲井田规划区的东部 井田大部分被黄土覆盖 其岩 零星出露 井田内发育的地层由老至新有奥陶系中统 石炭系中统本溪 组 上统太原组 二叠系下统山西组 下石盒子组及上统上石盒子组 上第三系上新统 第四系中上更新统的地层 现将井田内地层层序 厚 度 岩性及其变化情况由老至新简述如下 1 奥陶系中统峰峰组 O2f 奥陶系中统为灰色 深灰色石灰岩 灰白色 黄灰色泥质灰岩 灰 色中厚层花斑状灰岩 白云岩等组成 石灰岩质纯 性脆 本组厚度大 于 100m 2 石炭系中统本溪组 C2b 岩性为一套铁铝岩 铝土质泥岩 粘土岩 灰黑色石灰岩 与下伏 地层呈平行不整合接触 厚度 10 12 31 45m 平均为 26 67m 3 石炭系上统太原组 C3t 为本区主要含煤地层之一 岩性主要为黑色泥岩 砂质泥岩 中粗 粒砂岩 灰色石灰岩及煤层 其中赋存有 6 7 8 9 10 号五层煤 其 中 8 9 10 号煤层为稳定可采煤层 6 号煤层在本井田内为不可采煤层 7 号煤层为不可采煤层 本组地层厚度一般为 70 82 125 20m 平均 95 10m 底部以 K1 中砂岩为界与下伏本溪组呈整合接触关系 4 二叠系下统山西组 P1s 本组地层为主要含煤地层之一 为一套陆相为主含煤沉积地层 岩 7 性主要由长石石英砂岩 泥岩 砂质泥岩 炭质泥岩组成 该组总共发 育有 1 2 3 4 5 号 5 层煤 其中 4 5 号煤层为主要可采煤层 其余 为不可采煤层 本组厚度 45 10 63 50m 平均 52 90m 底部以 K3砂岩为 界与下伏太原组地层呈整合接触关系 5 二叠系下统下石盒子组 P1x 岩性由一套灰 灰绿色陆相碎屑岩组成 偶尔含有不稳定的 1 2 层薄 煤层 本组地层厚度 97 80 123 84m 平均为 111 34m 底部以 K4 砂岩 为界 与下伏山西组地层呈整合接触关系 本组地层在井田内保存不全 6 上第三系上新统 N2 岩性为暗红色 棕红色亚粘土 夹有半胶结状砾石层 厚度 0 71 56m 平均为 25 89m 底部以半胶结状砾石层为界与下伏地层角度不 整合接触 7 第四系中 上更新统 Q2 3 岩性为土黄色亚砂土 亚粘土 垂直节理发育 该统广泛分布于山 梁及山坡上 厚 0 108 23m 平均为 57 60m 与下伏地层角度不整合接 触 2 含煤地层 井田内含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组 现 叙述如下 太原组地层为一套海 陆交互相含煤岩系 为本区主要含煤地层之 一 岩性主要为黑色泥岩 砂质泥岩 中粗粒砂岩 灰色石灰岩及煤层 从沉积特征看 太原组含煤地层形成于海进过程中 聚煤作用形成于滨 海平原上 海侵之初将潜水面抬升 致使滨海平原沼泽化 大面积沼泽 8 分布 堆积了泥炭层 海侵的发生为泥炭层埋藏保存创造了条件 该组 中共发育有五层灰岩 为地层对比的主要标志层 共发育有 6 7 8 9 10 号五层煤 一般分为三段 下段 C3t1 从太原组底部的 K1 砂岩至 9 号煤层底板 厚度 31 10 46 00m 平均为 43 00m 岩性以泥岩 薄层灰岩 砂质泥岩和砂岩为主 本组含有 10 号煤层 为稳定的大部可采煤层 底部以 K1砂岩为界 与下 伏地层呈整合接触关系 中段 C3t2 从 9 号煤层底至 L3灰岩底 厚度为 10 52 14 32m 平均 为 12 66m 本段主要发育有 8 9 号煤两层煤和砂岩 泥岩 8 9 号煤 层在赋存区内为全区稳定可采煤层 上段 C3t3 从 L3 灰岩底至 K3砂岩底 厚度为 29 20 39 60m 平均 为 35 44m 岩性为石灰岩 泥岩 砂岩及煤线组成 含有 6 7 号煤层 均为不可采煤层 山西组地层为主要含煤地层之一 为一套陆相含煤沉积地层 其含 煤地层形成于海退过程中 聚煤作用发生于海退造成的三角洲平原环境 中 该组总共发育有 1 2 3 4 5 号五层煤 其中 4 号煤层已采空 5 号煤层在赋存区为全区可采煤层 该组其它岩性为长石石英砂岩 泥岩 砂质泥岩 炭质泥岩组成 3 井田构造 井田地层总体上为一单斜构造 走向北西 南东 倾向南西 地层平 缓 倾角为 3 7 在井田中东部发育一背斜 轴迹总体走向为北东 南西向 两翼产状 均较平缓 倾角 5 为一宽缓的对称背斜 另在井田南部发育一向斜 轴迹总体走向为北西 南东向 两翼产状均较平缓 倾角 6 为一对称 9 的向斜 在原薛锄联营煤矿的北部发现有一条 F1 正断层 该断层走向北东 南西 落差 5m 倾向东南 倾角 70 井田内延伸 1000m 在今后生产 过程中应该注意隐伏断层和陷落柱的线索 以防事故发生 综上所述 本井田内构造为简单型 第四节 水文地质 一 井田边界及其水力性质 龙门塔井田位于河东煤田柳林矿区东部 井田东部边界为煤层露头 或隐伏露头区 其余三面为认定边界 天然状态下 井田内各地下含水层在东部浅埋或露头区接受大气降 水 河床孔隙水或地表水 罗侯河和锄沟河 的补给 总体向西北方向 三川河谷低洼处径流 排泄 二 含水岩组的划分及其特征 1 奥陶系碳酸盐类岩溶水含水岩组 埋藏于井田深部 距地表深浅不一 含水层岩性主要以石灰岩 白 云质灰岩为主 本组岩溶发育 富水性强 一般单井出水量小于 1000m d 但埋深大于 390m 时仅见局部小深洞 据本井田东南方向 4km 的 CS6 钻孔以及柳林泉域水位资料 本井田奥陶系灰岩岩溶水水位标高 在 798 00m 5 8 9 10 号煤层最低底板标高分别为 745m 700m 690m 680m 低于奥灰水位 故本区下部开采为承压开采 在有导水构造的情况下 对煤层开采构成威胁 今后开采过程中 应注 意奥灰水突水事故 2 石炭系上统太原组 C3t 碎屑岩类夹碳酸盐类岩溶裂隙含水岩组 10 根据资料分析主要含水层为五层灰岩 总厚度平均为 19m 左右 灰 岩厚度较大 裂隙发育富水性中等 灰岩岩溶裂隙较发育 单位涌水量 q 0 1191 s m 渗透系数为 0 195m d 水质类型为 HCO3 SO42 Ca2 Mg2 型水 3 二叠系下统碎屑岩类含水岩组 岩性主要为钙 泥质胶结的中粒砂岩 节理裂隙较为发育 容易接 受大气降水或地表水补给 沿裂隙或顺层迳流 富水性较弱 4 第三 第四系松散岩类空系含水层 第三系上新统和第四系中更新统砂砾石 岩 层零星出露于井田沟 谷两侧 范围不大 厚度一般 5m 左右 孔隙发育 就地接受降水补给 形成空隙潜水 受地形条件 补给条件及其分布面积小的限制 富水性 一般不强 经短途径流即排向河谷或补给地表水 集中排泄时形成下降 泉 泉流量一般为 0 1 1 00L s 水质类型多为 HC03 Na 第四系全新统主要成条带壮分布于锄沟河和罗侯沟中 为近代河床 冲 洪鸡积砂砾石层 厚 5 10m 透水性强 易于接受降水入渗补给 富水性较强 地下水沿河谷向下游运移 三 主要隔水层 1 本溪组隔水层 本溪组底部为一套以泥岩和铁铝质粘土岩为主的地层 夹有砂岩和 薄层灰岩 该层分布普遍 厚度稳定 一般是 26m 左右 是太原组与下 伏奥陶系灰岩之间的重要隔水层 隔水性较好 2 山西组隔水层 山西组中含有十余米以泥岩和砂质泥岩为主的地层 层位稳定而连 续 加之山西组的含水性弱 故为 5 号煤层与太原组之间的较好的隔水 11 层 3 第四系粘土隔水层主要是由中更新统 Q2 地层 厚度 2 5 63 00m 主要由浅红 黄灰色砂质粘土组成 下部含 2 6 层古土壤及小 型钙质结核 冲积砾石 上部一般为红黄土夹古土壤及小的钙质结核 垂直节理发育 地貌上多形成陡壁 黄土柱等 四 矿井充水条件 本井田四界均为人为边界 根据井田水文地质条件和该矿目前涌水 情况综合分析 本矿井充水因素主要有以下几个方面 地下水的补 径 排条件 奥陶系岩溶水的补给主要为基岩裸露区大气降水和地表水的入渗补 给 井田内奥灰水属区域岩溶水径流区 岩溶水由南向北方向运移 本 井田奥灰岩溶水水位标高在 798m 石炭系和二叠系的砂岩裂隙水 在接受大气降水和季节性河流以及 上覆含水层的入渗补给后 顺岩层倾斜方向运移 上部含水层在沟谷中 以侵蚀下降泉的形式排泄 下部含水层顺层向西排出井田外 现采煤矿 的矿坑排水和民井开采是其主要的排泄方式 根据井田含水层发育情况并结合本矿和周围生产矿井井下涌水情况 综合分析 该矿井的充水因素主要有 1 地表水对开采煤矿的影响 井田内有锄沟 井田东部外围有罗侯沟 均为季节性流水 随着煤 矿的开采 顶部岩层将遭到破坏 会使地表岩层裂隙加大 增多 甚至 形成地面塌陷 因此一定要采取防范措施 以防沟谷地表水及泥砂贯入 矿坑 造成危害 2 构造对开采煤层的影响 12 井田地层总体上为一单斜构造 走向北西 南东 倾向南西 地层平 缓 倾角为 3 7 在井田中东部发育一背斜 轴迹总体走向为北东 南 西向 两翼产状均较平缓 倾角 5 为一宽缓的对称背斜 另在井田南 部发育一向斜 轴迹总体走向为北西 南东向 两翼产状均较平缓 倾角 6 为一对称的向斜 但由于奥灰水水头均高于主采 5 8 9 10 号煤 层底板 一但有断层存在 有可能形成导水通道 使岩溶水涌入矿井 造成水害 因此一定要重视对隐伏断层以及其它构造形迹的发现与研究 以防断层导水造成淹矿事故 3 采空区积水对开采煤层的影响 据调查 根据采煤方法 地层产状 顶底板岩性及其稳定性 返水 孔情况 确定本区存在 16 块采空积水区 另外据调查采空区都有一定积 气存在 详见采空区情况统计表 Cos FMK W 式中 老空积水的静储量 m W 小窑老空积水区平面积 m F 煤层采厚 m M 煤层倾角 老空区充水系数 取 0 3 K 经计算 10 号煤层最大突水系数为 0 036MPa m 小于临界值 0 06MPa m 属岩层受构造破坏块段安全区 在没有断层的影响下 奥灰 水突水的可能性很小 五 防治水措施 13 1 在掘进过程保持排水畅通 工作面安设排水设施 2 坚持 预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后采 的原则 按 煤矿防治水规定 严格进行探放水 探放水设计另行编制 14 第三章第三章 巷道布置及支护说明巷道布置及支护说明 第一节 巷道布置 采区回风大巷沿 8 号煤层顶板掘进 采区回风大巷设计长度 861m 净宽为 4m 净高为 1 8m 巷道开口处位于一采区轨道大巷 H1 处 沿方 位角 149 32 26 掘进 采区回风大巷采用炮掘掘进 第二节 矿压观测 一 观测对象 采区回风大巷 二 观测内容 序号项 目内 容仪 器 1 巷道表面位移 顶底板 两帮相对移近量 及顶板下沉量 钢尺 2 顶板离层顶板岩层位移顶板离层指示仪 3 锚杆 锚索受力顶帮锚杆 锚索受力分布扭矩扳手和测力器 三 观测方法 1 正常情况下从采区回风大巷开口后 5 米起每 50m 设一观察站 对 巷道顶 底板及两帮移近量用钢尺观测 每周观察一次 观察基点尽量 选在顶板完好无淋水地段 所测数据记录在册 并挂牌管理 2 用测力器检测顶 帮锚杆锚固力 用扭矩扳手检查锚索 锚杆是 否达到要求 上述三项测试每 50m 不少于 3 根 所测数据记录在册 并 15 挂牌管理 3 顶板离层测站 采用顶板离层指示仪测试顶板岩层锚固范围内外离层位移值 每隔 50m 在巷道顶板中部钻一 29mm 的垂直钻孔 深度 8m 安装顶板离层指 示仪直接读取顶板离层值 观测频率 每月上 中 下旬各观测 1 次 新安设顶板离层指示仪应连续观测 10 天以上 离层仪编号管理 并及时 填写读数 及时掌握顶板下沉量 4 安装离层仪注意事项 1 离层指示仪安装位置相互间距离不得大于 50m 否则无法捕捉 顶板离层的全过程 2 钢丝绳应事先盘好 推入锚固器时逐圈展开 以防纠缠打结 3 推入锚固器时 安装杆不得回拉 否则锚固器双爪会从安装杆 上端的槽中脱出 4 浅部基点锚固器一定要准确定位 为此可提前在安装杆上做好 标记 安装深度 2 5m 5 安装后两个刻度坠均应在自由悬垂状态 不得有任何卡阻现象 四 数据处理 由矿质量标准化办公室负责采集数据和分析处理 根据 预应力张 拉千斤顶使用说明书 内关于千斤顶张拉力值与油泵压力表读数之间的 关系 拉拔试验荷载按不低于设计值的 90 合格计算 16 张拉力值 kN 204080100120150180 压力表读数 MPa 6 613 126 332 939 449 359 1 张拉力 kN 3 044 压力表读数 MPa 可知 1 要求锚索预应力不低于 130 KN 顶锚杆扭矩力不低于 100N M 锚固力不低于 80KN 帮锚杆扭矩力不低于 80N M 锚固力不低于 60KN 2 在观测过程中 若发现离层值进入警戒区内时 要停止掘进 对 该测站前后 20 米范围及时采取补打锚杆或锚索的措施进行加固 并及时 对支护设计参数进行修改 3 在观测过程中 若发现离层值进入危险区内时 应由矿总工程师 召集有关科室分析原因 并及时采取相应的安全措施 4 在地质条件发生变化时 缩短测站距离 加大观测频率 5 每月对各监测巷道的综合监测数据进行分析总结 作出分析报告 监测数据异常时 要及时进行分析 并作出分析报告 提交相关领导与 部门负责人 并及时修改支护设计参数 第三节 支护设计 一 确定巷道支护形式 根据山西安煤矿业设计工程有限公司为我矿编制的 山西柳林龙门 塔煤业有限公司锚杆支护设计说明书 所提供的数据 我矿围岩稳定性 为 级 设计采用 锚杆 W 型钢带 或钢筋梁 网 锚索 的支护形式 在此基础上 参考本井田内柳林县原龙门塔煤矿以及本矿针对 8 号煤层 煤巷的支护经验 确定采用锚杆 锚索 金属网和钢带联合支护方式 二 支护参数设计 17 一 采用类比法合理选择支护参数 根据 8 号煤层 8013 工作面顺槽矿压观测资料和临近煤矿同煤层巷道 的支护经验 巷道顶锚杆选用 18 2000mm 的左旋螺纹钢锚杆 间距 1100mm 排距 1000mm 帮锚杆选用 16 1600mm 的左旋螺纹钢锚杆 间 距 800mm 排距 1000mm 锚索选用 6000 17 8 7 股钢绞线 与巷道走 向垂直布置锚索 每排 1 根 排距 3000mm 二 采用计算法校核支护参数 1 现将此支护参数进行校验 锚杆长度 顶锚杆通过悬吊作用 达到支护效果的条件 应满足 L L1 L2 L3 式中 L 锚杆长度 mm L1 锚杆外露长度 钢带厚度 托盘厚度 螺母厚度 0 02m 0 05mm 帮锚杆取 150mm 顶锚杆取 70mm m L2 锚杆有效长度 顶锚杆取免压拱高 b 帮锚杆取煤帮破碎 程度 C m L3 锚入岩层内深度 顶锚杆取 800mm 帮锚杆取 600 mm m 普氏免压拱高 b B 2 Hcos 45 w 2 f 顶 C Hcos 45 w 2 式中 B H 掘进巷道的宽度和高度 B 4m H 2 8m f 顶 顶板岩石普氏系数 取 3 w 两帮岩石的内摩擦角 w 取 70 b 4000 2 2500 cos 45 70 2 2 811mm C 2800 cos 45 70 2 434mm 18 经计算锚杆长度 顶锚杆 811 800 70 1681mm 取 2000mm 帮锚杆 434 600 150 1184 取 1600mm 2 按锚杆所能悬吊的重量校核锚杆的间排距 a 每根锚杆悬吊岩体重 G rL2a2 锚杆锚固力应能承担 G 的重量 为了安 全起见 再考虑安全系数 K 取 K 2 Q KG Q KrL2a2 a 2 KrL Q a 2 KrL Q 1 57 m 式中 a 锚杆间排距 Q 所选顶锚杆的锚固力 100KN K 安全系数取 2 r 岩体容重 25KN m L2 锚杆有效长度 经以上计算得 a 1 57 所选锚杆间排距大于 700mm 能满足理论要求 3 悬吊理论校核锚索间排距 根据地质钻孔柱状分析 直接顶无坚硬岩层 为防止巷道顶板岩层 发生大面积整体跨落 用 17 8mm 6000mm 锚入岩石 1000mm 的 钢绞线 校核锚索间距 冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的 整体冒落考虑 此时靠巷道两帮的角锚杆和锚索一起发挥悬吊作用 在 忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下 取垂直方向力的平衡 可用下式 计算锚索间排距 19 n F2 r F1sin L1 3 230 4 3 25 2 60 sin75 0 9 690 300 150 3 4m 式中 锚索间排距 m 巷道最大冒落宽度 取 4m 巷道冒落高度 按最严重冒落高度取 3m r 岩体容重 25KN m L1 锚杆排距 0 9m F1 锚杆锚固力 60KN F2 锚索极限承载力 取 230KN 角锚杆与巷道顶板的夹角 75 n 锚索排数 取 3 通过上述计算 锚索间距 3 4m 所设计锚索间距为 3m 能完全满 足计算要求 第四节 支护工艺 一 支护形式及材料规格 1 支护形式 采用锚索网支护 2 支护材料规格 1 锚杆支护材料规格 20 材料名称规 格材 质 顶锚杆 18 2000mm 左旋无纵筋螺纹钢锚杆 顶托盘 150 150 10mm 中孔托盘 帮锚杆 16 1600mm 左旋无纵筋螺纹钢锚杆 帮垫板 230 220 3 mm 钢垫板 中孔 18 22mm 帮托盘 150 150 10mm 中孔托盘 金属网 100 100 网格 40mm 40mm 锚固剂 K2335 Z2360 树脂药卷 2 锚索支护材料规格 材料名称规 格材质 钢绞线 17 8 6000mm1860N mm 钢垫板 300 300 16 mm 钢垫板 中孔 18 22mm 锚固剂K2335 Z2360树脂药卷 3 安装锚杆要求 1 巷道顶锚杆间距为 1100mm 排距为 1000mm 2 巷道帮锚杆与顶锚杆平行布置 每排 2 根锚杆 间距为 800mm 排 距 1000mm 最上一排帮锚杆距顶板为 350mm 靠向巷道顶板的锚杆角度 不小于 75 3 锚杆外露长度从托盘算起 10 40mm 之间 顶锚杆扭矩力不低于 100N M 锚固力不低于 80KN 帮锚杆扭矩力不低于 80N M 锚固力不 低于 60KN 21 4 顶锚杆垂直于顶板打设 钻孔眼直径 25mm 每排 4 根锚杆 锚 杆间排距误差不超过 100mm 靠向巷道两帮的锚杆角度不小于 75 遇 裂隙时 锚杆要尽量垂直于裂隙面 5 顶锚杆使用锚固剂时均使用树脂药卷 每孔使用 2 根锚固剂 安装锚杆时 将锚固剂用锚杆杆体顶住锚固剂并送至孔底 启动搅拌器 边旋转搅拌边匀速推进到孔底 搅拌时间为 15 30 秒 搅拌停止后 等 待 90 180 秒 卸下搅拌器上托盘 拧紧螺母 6 顶锚杆配套菱形金属网进行顶板支护 7 顶锚杆孔深为 1950mm 采用 MQT 110 2 5 型风动锚杆钻机 25mm 钻头 20mm 长 1 0m 和 1 5m 中空六角钢套杆打眼 打眼前先送 水后开钻 严禁无水开钻 推力要适当 严禁猛升造成钻孔折断 8 使用两个树指锚固剂 用气动锚杆钻机搅拌树脂锚固剂 搅拌 时间 15 30 秒 9 帮锚杆选用左旋无纵筋螺纹钢锚杆 16mm L 1600mm 配 合铁托板挂菱形金属网进行支护 10 帮锚杆孔深为 1550mm 打帮锚杆使用风动钻机 钻头为 45mm 的麻花钻头 打好眼后 掏净煤岩粉 必须使用风动钻机紧锚杆 11 顶 帮锚杆均采用边掘边锚 即 割一排 锚一排 在支护 时 必须先打顶锚杆 后打帮锚杆 12 锚杆紧跟迎头支设 顶锚杆支护最大空顶距离不得超过 2 0m 帮锚杆支护空帮距离不得超过 2 0m 13 每隔 10m 打一排钢带 便于中线标定 遇顶板破碎带时 加 强支护密度 22 4 铺联网要求 1 顶网长边垂直巷道中线铺设 帮网顺巷铺设 网格 40 40mm 2 相邻网必须搭接 每隔 200mm 用双股 16 铁丝呈 三花 型连 接 拧紧不少于 3 圈 3 金属网必须铺设平整贴顶 相互要拉紧 不能东凑西拼 4 铺网与打锚杆同时作业 严禁锚杆打在金属网内 5 金属网必须紧贴岩面 用钢带压紧 网面上活矸必须及时清理 严禁出现网兜 5 锚索支护要求 1 使用高强度低松弛预应力钢绞线锚索 钢绞线规格为 6000 17 8 7 股的锚索支护顶板 用 3 个树脂锚固剂端头锚固 2 打锚索采用 MQT 110 2 5 型风动锚杆机 打眼前先送水后开钻 严禁无水开钻 推力要适当 严禁猛升造成钻孔折断 3 用 25mm 钻头 19mm 长 1 0 1 5m 的中空六角内丝 外 丝接长钎杆打锚索孔 锚索眼深 6 2 米 药卷搅拌时间按照药卷使用说 明书 严禁随意截短药卷或钢绞线 4 锚索安装预应力不低于 130 KN 5 锚索应尽量与岩层层面或巷道轮廓线垂直布置 外露长度为 150 250mm 之间 6 锚索施工滞后掘进工作面不超过 10m 如遇顶板节理发育 松 软 压力大地段应加密锚索布置 并紧跟迎头支设 二 支护工艺及要求 一 临时支护 23 1 临时支护形式 1 临时支护采用钢管前探梁支护 前探超前掩护梁 每个迎头不 少于两根梁子 且每根前探梁分别用两道吊环固定在紧靠工作面的两排 顶锚杆上 前探梁上用 500 140 50mm 的木托板接顶 木托板两端超出 前探梁不小于 200mm 必要时补打原木支柱加强临时支护力度 2 前探梁及吊环规格 前探梁采用 3m 长 直径 75mm 的钢管制成 吊环为直径 105mm 长 50mm 的钢管制成 3 吊环的固定 管式吊环吊挂时 用顶锚杆螺帽固定在顶锚杆上 且螺母必须拧满 扣 2 临时支护工艺 工序及要求 1 操作人员站在正式支护下 用不小于 2 5m 长的长柄工具处理 顶帮的活矸 危岩 煤 并进行敲帮问顶 确保无危险后 人员站在永 久锚杆支护下 在紧靠迎头两排的锚杆上装好吊环及前探梁 前探梁靠 向迎头外露部分及时用木托板维护顶板 木托板与前探梁之间用木楔背 紧 装吊环和穿前探梁时 必须有专人监护顶板及煤帮 临时支护打好 出渣后 开始由外向里打锚杆 锚索 2 装前探梁时 应不少于 3 人 1 人观察顶板并协调指挥 2 人 安前探梁 3 加强顶板管理 发现顶板压力大 顶板离层 顶板有响声 要 立即停止作业 撤出工作面人员 待顶板稳定后 由外向里加强顶板支 护后方可继续施工 4 打顶锚杆时必须由外向里 由中间向两边进行 如前探梁占据 24 锚杆位置 可以先打起其它锚杆后 退出前探梁在打剩余锚杆 待顶锚 杆施工完毕后 再打帮锚杆 5 当顶板严重不平 巷道开口无法使用前探梁或其他原因不能使 用前探梁时 必须使用 3 根戴帽木点柱进行临时支护 迎头煤帮松软时 根据现场情况使用支设点柱的方式进行临时护帮 附图 4 临时支护示意图 二 锚杆支护工艺及要求 1 检查瓦斯 操作人员用长柄工具处理顶帮活矸 危岩 煤 并 进行敲帮问顶 上吊环及前探梁 出煤 打顶锚杆并上好托盘紧固螺母 用扭矩扳手检查扭力距是否合格 打帮锚杆 2 锚杆间排距按设计要求进行布置 扭力矩和锚固力达到要求 3 锚杆螺纹部分或麻花体必须清理干净 不得有氧化皮 保证锚固 质量 4 煤体锚杆眼必须将眼内煤粉掏净 5 顶锚杆施工方法 1 打眼前准备工作 查本机部件是否齐全 完好 紧固件是否松动 检查本机各操作机构是否灵活 压缩空气一定要清洁 空气压力控制在 0 4 0 6Mpa 之间 钻机开动前 扳机手把应处于关闭状态 检查油雾器是否有足够的润滑油 如果没有应加 20 或 30 机油 2 钻孔作业 作业前的空载试验 操作步骤如下 25 将支腿控制扳把缓升到开的位置 使支腿由各级缸筒伸出 将扳 把转到关的位置 缸筒应在自重下缩回 将马达控制扳把压下 支腿控制扒把转到开的位置 钻杆接头旋 转与支腿内的各级缸筒部件应能同时进行 将马达控制扒把压下 使钻杆接头旋转 将水控制扒把转到开的 位置 钻杆接头顶部有水涌出 以上各项达不到要求 不能进行钻眼作业 修复后重新做空载试 验 空载试验正常后 将麻花钻杆插入钻杆接头六方孔内 将马达控制 板把旋开一个小角度 让钻杆慢转动 同时将支腿控制扳把旋开一个小 角度 使钻杆与顶板缓慢接触 然后将水控制扳把转到开的位置 将马 达控制扳把全压下 开始钻孔作业 钻完一根钻杆后 关闭支腿水源 使锚杆钻机在慢转下带动钻杆下 降 然后关闭马达风源 从钻杆接头中取出钻杆 接入另一根钻杆 重 新开始钻孔作业 钻进过程中 不可中止水流 最佳水压控制在 0 6 1 2Mpa 之间 打锚杆时 钻孔与围岩裂隙面成较大角度布置 围岩裂隙面不明显 时 钻杆沿着断面轮廓线方向布置 打锚杆眼时 在钻杆上做好标记 保证钻孔深度符合本 规程 要 求 钻孔内的煤岩粉必须清洗干净 钻孔的角度符合本 规程 要求 其它方面均按 岗位操作标准 进行作业 3 锚杆安装 安装前 清洗锚杆孔内粉末 并检查锚杆深度和锚杆材质是否符 合要求 锚杆孔不合格需重新打眼 锚杆材质不合格不得强行打设 26 填送锚固剂 用锚杆将药卷轻轻送入眼底 确保不损坏锚固剂 搅拌时 采用气动锚杆打眼机 套上连接器 搅拌时间为 15 30 秒 随拌随推 用力均匀 使锚杆到底 打一个锚杆孔眼 必须安装一根锚杆 严禁打完所有锚杆孔眼最 后安装锚杆 锚杆施工顺序由外向里 由中间向两侧 先打顶锚杆 后 打帮锚杆 锚杆支护 严格按 锚杆支护岗位操作标准 进行作业 4 质量验收 锚杆安装 15 分钟后 必须使用扭力扳手检查紧固力 预紧扭矩达到 顶锚 100N M 帮锚 80 N M 即为合格 当使用锚杆拉力计检查时 顶锚 达到 80KN 帮锚达到 60 KN 即为合格 要求锚杆外露长度为 10 40 mm 之 间 6 帮锚杆安装 利用 MQS 45 1 4C2 型气动帮锚钻机配 L 2 0 米长的麻花钻杆钻眼 45mm 钻头打眼 打眼时严格按设计尺寸定好眼位 钻眼深度 1 55 米 打眼过程中抽动钻杆排净眼中的煤粉 安装方法同顶锚杆 三 锚索支护工艺及要求 1 准备工作 确定打眼位置并打眼 上药卷安装锚固钢绞线 上钢 垫片及锚具 用气动锚杆机预紧钢绞线 用切割器切掉钢绞线外露超长 部分 用拉拔力试验器具测试拉拔力 2 打眼 接钻杆或卸下时 必须在钻机完全停止运转的情况下进行 3 搅拌器一定要插入钻机底 钢绞线要插进搅拌器底部 以防钢绞 线脱落发生伤人事故 27 4 钢绞线打设后 及时上钢垫板及锚具 5 张拉时 千斤顶应与钢绞线保持同一轴线 6 气动钻机操作人员应缓慢升压 严禁高压换向 7 锚索施工安装 1 检查锚索孔深度和锚固剂质量 2 用钢绞线将树脂锚固剂推入孔中 将钢绞线 锚固剂推到位 3 将钢绞线套入搅拌钻杆中 利用锚杆机安装 使锚杆机顺时针 旋转 随搅随推进 直到将钢铰线推到孔底为止 搅拌时间 15 30 秒 4 上锁具时将张拉装置套在钢绞线上 利用千斤顶对锚索进行预 应力张拉 达到 130KN 压力表黑颜色数值达到 42Pa 后停止 张拉过程 中 人员不能站在锚索下方 并要躲开高压管波及范围 以防管破伤人 5 锚索呈直线布置 排距为 3000mm 并且锚索中心打在巷道中心 线上 6 保证锚索外露长度为 150 250 mm 之间 锚索钻孔轴线垂直顶 板 7 锚杆排列与顶板 钢带垂直 呈棚架形状 附图 5 采区回风大巷断面支护设计图 三 特殊地带支护要求 1 巷道丁字口 十字口均用锚杆 菱形网 钢带 锚索进行联合支 护 丁字口 十字口 开口处 透口处 要及时补打锚索 采用 三花 式 丁字口 和 五花式 十字口 布置 加强巷道交叉处支护力度 2 若顶板破碎或压力大时 根据顶板情况适当加密锚索 28 3 各开口和透口处 帮网要连接合格 帮锚杆要紧贴煤帮 抹角处 空顶距超过 500mm 时要补打顶锚杆进行维护 四 巷道支护参数表 29 项目规格参数评分标准 上 4000 中 4000 巷道净宽 mm 下 4000 巷道中线左 右 50 150 合格 0 150 优良 巷道净高 mm全高 1800 50 150 合格 0 100 优良 锚索 kN预应力 130 允许误差 5 顶锚 80 锚固力 kN 帮锚 60 允许误差 5 顶锚 100 锚杆 扭矩力 N M 帮锚 80 允许误差 5 顶锚杆间排距 1100 1000 帮锚杆间排距 800 1000 间排距 mm 锚索排距 3000 允许偏差 100 角度 两端顶锚杆与水平方向呈 75 夹 角 余项垂直 允许偏差 3 外露长度 mm锚杆 10 40 锚索 150 250 30 第四章第四章 施工工艺施工工艺 第一节 施工方法 本规程内施工巷道为煤巷 采用全断面光面爆破一次成巷 第二节 凿煤 岩 方式 1 本规程施工巷道均采用打眼放炮的掘进方法进行施工 采用一掘 一支方法施工 循环进度 1 6m 采用光面爆破法施工 YT 28 型风钻打 眼 全断面一次爆破方式破岩 见炮眼布置图及爆破说明书 采用一掘 一支循环作业方式施工 2 打眼使用 VF 10 7 型空气压缩机 TY 28 风钻 中空六角钎杆 钎头以井下安装压风系统作为动力源进行操作 3 工艺流程 掘进班 交班安全检查 打眼 装药 放炮 通风 安全检查 临 时支护 出煤 锚索网支护 文明施工 第三节 爆破作业 巷道采用楔形掏槽周边布眼 采用三级煤矿许用乳化炸药 I V 段 毫秒延期电雷管 MFB 200 发爆器爆破 装药量不超过雷管长度 炮眼 封泥采用黄泥和水炮泥 炮眼封泥长度不低于 0 6m 联线方式为串联 一 炮眼数目的确定 每茬炮所需炮眼数目 N q S m n x p 式中 N 炮眼数目 个 m 每个药卷长度 取 m 0 2m 31 x 炮眼装药系数 一般取 0 5 0 7 取 0 5 p 每个药卷重量 取 0 2kg n 炮眼利用率 取 0 8 q 单位炸药消耗量 q 1kg m S 巷道断面积 7 2m 根据以上公式 N 1 7 2 0 2 0 8 0 5 0 2 12 个 从而 确定炮眼数量为 12 个 每个炮眼使用 1 个雷管 共计 12 个 雷管 炮眼布置掏槽眼 4 个 周边眼 8 个 周边眼中顶眼 3 个 底眼 3 个 帮眼 2 个 其中掏槽眼 每眼装 3 卷炸药 每个药卷重量为 0 2kg 共 12 卷炸药 装药 2 4kg 每个周边眼装药 2 卷 每卷重 0 2kg 24 卷 炸药重 3 2kg 二 炮眼布置及装炮 炮眼布置采用楔形掏槽 多打眼少装药以控制围岩的完整性 全断 面矩形布置炮孔 其中 掏槽眼成矩形布置在巷道中央 从上往下呈两 行布置 每行两个炮眼 行距 800mm 列距 600mm 共布置 4 个眼 周边眼分为顶眼 底眼和帮眼 顶眼布置 3 个炮眼 顶眼距顶板为 300mm 炮眼间距 1200mm 两端 顶眼距帮 800 mm 底眼布置 3 个炮眼 底眼距底板为 300mm 炮眼间距 1200mm 两端 底眼距帮 800 mm 帮眼布置 2 个炮眼 帮眼距顶 900mm 两帮帮眼距帮 800mm 打完眼后 必须将所有炮眼内的杂物处理干净 放炮员按照要求将 炸药和引药装入相应的有效炮眼内 填装水炮泥和黄土炮泥 用木质炮 棍轻轻捣实 水炮泥每眼一卷 炮眼空余部分全部用黄土炮泥填满 32 三 爆破管理 班长 瓦斯检查员和放炮员必须严格按照 一炮三检 和 三人联 锁 制度进行作业 一炮三检 即在工作面装药前 放炮前和放炮后 必须由瓦斯检查员检查瓦斯 当放炮地点附近 20m 以内风流中的瓦斯浓 度达到 0 8 时 严禁装药 必须立即处理 三人联锁 就是 放炮员 班组长和瓦斯检查员三人必须同时自始至终参加放炮工作的全过程 并 执行换牌制 应按下述程序进行 1 放炮员在检查联线工作无误后 将 警戒牌 交给班组长 2 班组长接到警戒牌后 在检查顶板 支护 安全出口 风量 阻 塞物 工具设备 喷雾洒水等放炮准备工作无误 达到放炮要求条件时 必须布置专人停电和在可能进入放炮地点的所有通路上担任警戒 撤出 人员到规定的安全地点躲避 清点人数并且确认无误后 方准下达放炮 命令 将自己携带的放炮 命令牌 交给瓦斯检查员 3 瓦斯检查员在检查放炮地点附近 20m 内风流中及巷道回风流中瓦 斯浓度均在 0 8 以下 通风状况良好 煤尘符合规定后 将自己携带的 放炮牌 交给放炮员 4 放炮员接到 放炮牌 后 才允许将放炮母线与联接线进行连结 最后离开放炮地点 并必须在通风良好的进风段有直通调度电话及压风 自救的地点放炮 5 放炮躲避距离施工地点 100m 以外有掩护的安全地点 6 放炮后 放炮员必须立即取下发爆器钥匙 并将放炮母线从电源 上摘下 扭结成短路 三牌各归原主 附图 6 8101 运输顺槽炮眼布置图 附图 7 炮眼说明书 7 安全检查 33 放炮 30 分钟后 由班长 瓦斯员 放炮员首先进入工作面 检查巷 道的顶板 支护 通风 瓦斯情况 经检查确认安全后 其他施工人员 方可进入工作面 严禁任何人空顶作业 敲帮问顶工作由两人进行 用 长柄顶棍进行找顶 无关人员撤离现场 一人找顶 一人观顶 找顶人 员必须站在支护完好的安全地点 找顶前必须清理好退路 遵循由外向 里的原则进行 将活矸危岩找掉 并及时进行临时支护 防止发生冒顶 事故 第四节 装载运输 一 装载与运输 1 装煤 运煤 巷道中 煤人工装入溜子内 由溜子运至皮带上 皮带将煤运至煤 仓 由主皮带运至地面 2 运煤路线 在工作面安装 30 刮板输送机 经上仓皮带巷皮带输送机送入煤仓 由主斜井皮带提升出井 3 运料及设备运输 材料及设备由副斜井矿车运送至井底车场 经绞车分段运输至掘进 工作面 附图 8 8101 运输顺槽运输系统图 二 运输设备的铺设及安全设施 1 带式输送机 刮板机的铺设 1 机头 机尾距巷道帮距不小于 700mm 中间部分距巷道帮距离 不小于 500mm 2 刮板输送机必须铺在实底上 各部件齐全 可靠 有效 3 刮板输送机机头 机尾必须打压柱 34 2 安全设施及要求 斜巷运输 一坡三挡 必须齐全有效 并且灵活可靠 斜巷运输 下部车场必须设置躲避硐 3 绞车钩头和插销 必须使用试验合格的产品 严禁使用自制的或 不合格的产品 4 绞车运输护车绳等安全设施必须齐全有效 第五节 管线敷设 一 各类管线设施的布置及要求 1 风筒 风筒悬挂于巷道右侧顶部 风筒接头严密 无反接头 无破口 风 筒吊挂平直 两靠一直逢环必挂 风筒接头用过渡节 风筒拐弯处用骨 架风筒连接 风筒出风口距工作面不超过 10m 2 压风 静压洒水管路 工作面压风 静压洒水管路均采用 89 4 5 5 型骨架聚乙烯管路 分别引自轨道大巷 159 5 型压风 静压洒水无缝钢管 并按规定每隔 50m 留设一个三通阀门 以备冲洗巷道 洒水 降尘以及工作面用风 悬 挂于巷道右侧不低于底板 1m 处 3 电缆悬挂 电缆悬挂于巷道左侧 电缆每隔 0 6m 使用专用 6 钩电缆网悬挂一处 敷设电缆钩 高度距底板 1 6m 以上 悬挂顺序为 低压在下 信号电缆 在上 电缆间距不小于 0 1m 4 排水管路 工作面排水管路采用 89 4 5 5 型骨架聚乙烯管路 引自轨道大 巷 159 5 型无缝钢管 并按规定每隔 50m 留设一个三通阀门 用于工 作面排水 敷设在巷道右侧不低于底板 1m 处 巷道右侧自下而上依次为排水管路 静压洒水管路 压风管路和风 35 筒 采用管路机架固定管路 管路机架固定在帮锚杆上 保持平 直 稳 管线及轨道敷设规格表管线及轨道敷设规格表 序 号名 称规格型号长度 m与工作面间距 m 1风筒 800mm85010 2风 水管 89 4 5 5 84020 3静压水管 89 4 5 5 84020 4电缆3 35 1 16760100 第六节 设备及工器具配备 设备及工器具配备表设备及工器具配备表 序号名称型号单位数量 1气动帮锚钻机MQS 45 1 4CI台1 2气动锚杆机MQT 130 3 0C台1 3带式输送机DSJ80 45 2 75台1 4刮板输送机SGB 420 30台1 5局 扇FBDNO6 0 2 15kw台2 6激光指向仪JZB 1台1 7馈电开关KJZ5 400台1 8风机专用开关QBZ 2 80台1 9综 保BZX 4 0台1 10探水钻机ZLJ350 ZLJ 350台3 10真空电磁起动器QBZ 80台6 36 12排沙水泵BQS40 50 7 5kw台1 13发炮器MFB 200台1 14电话台2 15铁锹把5 16镐把2 18风钻TY 28台1 37 第五章第五章 生产系统生产系统 第一节 通风 一 通风方式 通风设备 设施 采区回风大巷采用压入式通风方式 风机安设在轨道上山新鲜风流 中 采用 2 台 FBDN06 0 2 15KW 型对旋式局部通风机 一备一用 选用 800mm 的阻燃风筒 两台局扇用切换风筒连接 风筒挂在顶网上 保持 平直且逢环必挂 风筒出风口距工作面不得大于 10m 最终供风距离为 850m 二 通风系统 新风 主 副 斜井 集中轨道大巷 轨道大巷 上山 局扇 工 作面 污风 工作面 轨道大巷 上山 联络巷 回风大巷 总回风巷 回风立井 附图 9 采区回风大巷通风系统图 三 风量计算 1 按照瓦斯涌出量计算 掘 125 q 掘 掘通 125 0 08 1 5 15 式中 掘 工作面需要风量 m min q 掘 掘进工作面回风流中绝对瓦斯涌出量 取 0 08m min 掘 瓦斯涌出不均衡系数 取 1 5 2 按二氧化碳涌出量计算 38 Q 掘 67 q 掘 k 掘通 67 0 16 1 1 11 792 12 m min Q 掘 单个工作面需要的风量 m min q 掘 掘进工作面回风流中平均绝对二