主皮带运输巷作业规程

岔河联营煤矿掘进作业规程

工作面名称：主皮带运输巷

矿长：

总工程师：

编制单位：生产技术科

编制日期：2016年11月1日

目录

第一章概况.............................................................................1

第一节概述........................................................................1

第二节编写依据....................................................................1

第三节巷道平面位置................................................................2

第四节巷道位置及邻近情况.........................................................2

第二章地面位置及地质情况..............................................................2

第一节地面相对位置及相邻采区开采情况.............................................2

第二节煤（岩）层赋存情况.........................................................3

第三节地质构造...................................................................3

第四节水文地质....................................................................7

第三章施工安全条件.....................................................................8

第四章施工设计........................................................................9

第一节巷道布置.....................................................................9

第二节支护设计....................................................................9

第五章施工工艺.......................................................................12

第一节运输方式...................................................................13

第二节施工工艺...................................................................13

第五章施工劳动组织与正规循环作业....................................................16

第六章主要生产系统...................................................................20

第一节通风系统...................................................................20

第二节防尘、防灭火系统..........................................................21

第三节运输系统...................................................................21

第四节供电系统...................................................................21

第五节排水系统...................................................................21

第六节安全监控系统...............................................................22

第七章安全技术措施...................................................................22

第八章工作面安全管理制度.............................................................39

第九章各类操作规程...................................................................43

第十章灾害应急措施及避灾线路.........................................................53

第一章概况

第一节概述

施工巷道煤、岩支护断面

巷道名称方位坡度断面规格

工艺类别类别方式形状

净宽净高

主皮带运输巷综掘准备221°半煤岩跟煤锚网矩形

3.6m2.8m

一、巷道设计长度和服务年限

本次设计长度：428m

服务年限：同矿井年限

二、巷道用途

用于二采区行人、运输及进风。

三、预计开竣工时间

本掘进工作面计划于2016-11-5日开工、2017-6-30日完工。

第二节编写依据

一、岔河联营煤矿（15万吨/年生产矿井）《开采方案设计》

二、岔河联营煤矿（15万吨/年生产矿井）《安全专篇》

三、《煤矿安全规程》、《《煤矿防治水规定》、《贵州省煤矿水害防治规定》

四、地质部门提供的有关地质资料和掘进地质说明书

第三节巷道平面位置

巷道平面位置见附图：《巷道布置示意图》

第四节巷道位置及邻近情况

1、巷道布置：该巷道布置在矿区西南方向，巷道在原20210回风联络

巷与主皮带运输巷交叉处开口，按221°方位跟中线、跟煤顶板施工。

2、邻近情况：该巷道北面为集中回风巷，东北面为20210回采工作面,

其余为原生体，其对应的地表为高山坡地（见：巷道布置示意图）。

第二章地面位置及地质情况

第一节地面相对位置及相邻采区开采情况

地面相对位置及相邻采区开采情况见表2—1。

表2—1井上下对照关系情况表

采区二采区工程名称主皮带运输巷

地面标高（m）+1052m〜1126m井下标高（m）+943

地面相对位置，建筑物、地面为荒山灌木林，无建筑物和水体，上部冷煤层部分已开

小井及其它采。

井下巷道对掘进巷道的影

对井下其他巷道施工无影响。

响

邻近采掘情况对掘进巷道

邻近采掘工作面对该巷道无影响。

的影响

2

第二节煤（岩）层赋存情况

矿区内含煤地层中，总含煤层四层，其中含可采煤层2层，自下而上

编号依次为K2、K3煤层，二层煤均产于上三叠统火把冲组（T3h）,各煤层

厚度、顶、底板岩性及层间距统计见表2-2,K2煤层特征如下：

表2-2煤层特征表

顶底板岩性起止

煤层煤层厚度（m）煤层间距（m）

煤层

编号

平均值底板最小值最大值平均值

最小值最大值顶板编号

K20.931.21.1石英砂岩细砂岩

K2〜K370.080.075

K30.81.10.85细砂岩细砂岩

该煤层位于火把冲组第二段，该组岩层为三角洲平原沉积，主要由砂

质粘土岩为主，夹炭质粘土岩、炭质粘土岩及煤层（线）等组成。煤层变

化不大，煤层产状与地层产状一致，煤层顺层产出。煤层无夹研。围岩界

线清楚，属结构简单煤层。上距K3煤层约75m。

第三节地质构造

1、褶皱

矿区地层总体为一北西向向斜，向斜宽缓状，轴向约320。，轴部位于

矿区龙广一带。两翼岩层产状平缓，一般4-8°。

2、断层

矿区内共见两条断层，分述如下：

F1:走向北西，位于矿外北侧外围，经堡堡寨，基本沿岔河联营河沟分

布。该断层量明显的特征为断层两盘岩层产状变化较大，两盘岩层产状均

3

倾向南西，北东盘岩层产状倾角一般大于25°,而南西盘岩层产状一般小

于10°。破碎带宽约5-20m,破碎带内岩层产状凌乱，已角砾一次角砾化，

成分以砂、泥岩为主。该断层往南西倾，倾角约40-50°,断距约20-50m,

为一条正断层。

F2：位于矿区中部，断层走向北东，大致沿龙广沟展布，北东端与F1

断层相交。破碎带宽约10m,断层断距约8m。断层倾向北西，倾角约40-50°,

为一条正断层。

预计该巷道施工过程中将不会遇断层。

4

掘进地质说明书

煤层名称K2水平名称一水平采区名称二采区

+1052m〜工作面开口

工作面名称主皮带运输巷地面标高+943m

概1126m标高

地面位置地面为荒山灌木林，大部分为山石坡地、无建筑物，无小窑开采。

况

井下位置及四该巷道上部为3号煤层，其北翼为集中回风巷，南翼为219运输巷；其余为2

邻采掘情况号煤原生体。

0.93〜1.2煤层结构1°〜4°

煤

煤层厚（m）煤层倾角（°）-

平均简单

层1.12°

情

K2煤层形态呈似层状产出，煤岩呈黑色，玻璃光泽，以半亮煤为主，含少量镜煤，硬度较小。

煤岩崩落后成块性较差，煤层未见肝石夹层，结构简单。

况

K2煤层属高硫、中低灰分高发热量无烟煤。

顶底板名称岩石名称厚度（m）岩性特征

灰色，中厚层状，水平层理，透镜状

基本顶（老顶）砂岩至粗砂岩70.4

断口，含菱铁矿结核

煤

灰色，中厚层状，水平层理，贝壳

层直接顶细砂岩4.6

状断口，含黄铁矿结核

顶

底伪顶

板

情伪底

况

灰色，中厚层状，平行层理，状断口，

砂岩、细砂岩4.07

直接底有擦痕，含较多黄铁矿

5

地

质K2煤层层位稳定，煤层总体为倾斜较缓的单斜构造，倾向南东，倾角1°〜4°，

构平均2°,地质构造复杂程度为中等简单型。预计本次掘进区域内将不会遇F2断层.

造

情

况

构造名称走向倾向倾角性质落差(m)对掘进影响程度

F2断层NE55NW45正断层8无影响

水

文本矿所开采煤层顶底板岩性为中厚层砂岩、细砂岩及煤层组成，富水性弱。区内导水裂隙不

地

发育，以裂隙充水为主。在矿山开采过程中，受上部采空塌陷地表移动影响，产生了导水裂隙带，

质

情从而使原有节理裂隙加大，并产生新的裂隙，使地表水通过各种导水裂隙带进入井下，成为矿井充

况

及水的间接水源。区内水文地质条件中等。水文地质条件类型属I［类II型，故必须坚持“有掘必探，

探

水先探后采”的原则，严格执行探放水措施。

措

施

3

影最大涌水量29m%正常涌水量7.25m/h

响瓦斯属瓦斯矿井

掘

进煤尘有爆炸性

的

经贵州省煤田地质局实验室煤层自燃倾向性检验，2号煤层无自燃倾向

其

它煤的自燃倾向性

性，自燃倾向等级为n级，属自燃煤层。

地

质

情地温地温正常

况

地压地压不明显

6

1、围岩稳定性较差，顶板岩性较好，掘进施工时临时支护必须紧跟迎头。

问

题

2、必须抓好“一通三防”工作。

及

建3、严格执行探放水制度，做到“有掘必探，先探后掘”，防止透水事故的发生。

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第四节水文地质

区域范围内地下水主要分为裂隙水，裂隙水为大气降水渗入风化裂隙、

构造裂隙而形成，泉水流量小。

本巷道对应地表为山坡，灌木林，山梁沟谷地形，有山脊水（季节性）

7

沿裂隙渗入，预计地表水对工作面正常掘进无较大影响，地下可能有裂隙

水影响。

第三章施工安全条件

1、地层：该巷道所处地层属上三叠纪火把冲组中下段。

2、地层产状：该巷道所处地层产状为：走向北东一南西120度，倾向

210度，倾角1—5度。

3、围岩岩性：巷道沿煤层顶板挑底掘进，其岩性为：直接顶为细砂、

粉砂岩，间接顶板为粉砂岩夹粘土岩。直接底板为细砂岩，间接底板为粉

砂岩、灰质泥岩。

煤层参数表

煤层参数单位参数备注

煤层厚度米0.93~1.2

煤层倾角度1~4°

自燃发火期II自燃

绝对瓦斯涌出量m3/min3.07矿井绝对瓦斯涌出量

相对瓦斯涌出量m3/t9.13

煤层爆炸指数%有爆炸危险

4、构造：根据前20210采面回采巷道揭露情况分析，该巷道掘进过程

中将不会遇断层。

5、瓦斯情况：2015年8月，贵州黔源矿业开发有限公司对贞丰县挽澜

乡岔河联营煤矿进行了矿井瓦斯等级鉴定：矿井最大绝对瓦斯涌出量为

3.07m7min,最大绝对二氧化碳涌出量为1.50nv7min,矿井相对瓦斯涌出量

8

为9.13n?/t,二氧化碳相对涌出量为4.46m3/t。鉴定结论为瓦斯矿井。

经实测，原集中回风巷及皮带大巷掘进时最大瓦斯涌出量为

0.85m3/min.

根据贵州省煤田地质局实验室提供的鉴定结果，岔河联营煤矿K2煤尘

有爆炸危险性；煤层自燃发火等级鉴定为二级，属自燃煤层。

6、水文地质：该工作面开采K2煤层，据有关部门提供的水文地质资

料可知，工作面的顶底地板均无含强水层，相邻的采空区采空情况已绘图

标明并留设足够的安全保护煤柱，但根据《煤矿防治水规定》的要求，为

做好“有掘必探、先探后掘”工作，我矿主皮带运输巷掘进前，必须制定

探放水设计，进行探放水。

第四章施工设计

第一节巷道布置

该巷道在主皮带运输巷与20219运输巷交叉处开口，以方位角a：221°

沿儿煤层施工。

预计该巷道总工程量为428米。

第二节支护设计

一、巷道断面、支护形式

1、巷道断面及规格：采用矩形断面。

9

巷道净宽3.6m,净高2.8m,净断面lO.On?。

2、支护形式：采用锚杆配合金属网支护。

3、支护材料规格及质量要求：锚杆长1.8m（用618mm罗纹钢加工而

成），锚网用63〜4mm钢筋点焊而成。

质量要求：

①锚杆间距800mm,排距800mm,每排锚杆顶板打5根。

②锚网搭接不少于100mm,锚固剂顶板锚杆不少于2支，锚杆挂网不

得滞后迎头1米。

③锚杆的锚固力要求达到：顶板260KN

④锚杆孔深1.8m,允许偏差0〜+20mm。

⑤锚杆外露长度，露出托板长度为150〜200mm。托板紧贴岩（煤）壁。

⑥锚杆角度：顶板垂直岩面，靠巷道两帮锚杆与岩面成75°。

4、相关要求

锚杆的间、排距偏差锚杆露出螺母长度为150-200mm,

锚杆应与井巷轮廓线切线或与层理面、节理面裂隙面垂直，最小不应小于

75°,抗拔力、预应力不应小于设计值的90%。

5、临时支护

工作面割岩后必须进行临时前探梁支护，即在靠近迎头的锚杆上，挂

上六个专用钢轨圈套，之后在钢圈内穿入两条长度为3.5m的11kg钢轨，

把钢轨伸至工作迎头煤壁（或岩壁），然后在钢轨上放置二至四根专用木板

横梁（长义宽义厚）=3000mXl20mmX50mm并用木楔打紧，然后铺上木板。

10

临时支护平面图

工作面

2、临时支护工艺、工序及要求：

(1)掘进一个循环进度后，工作人员站在永久支护下，用不小于2.5m

长的长柄工具处理干净顶帮的活石悬砰(煤)，并随时进行敲帮问顶工作。

确保无安全隐患后，人员站在永久支护下前移长钢梁。铺设木板时必须从

外向内顺序进行，所有人员必须在有完整支护的地段工作。临时支护与迎

头的最大距离W0.2m。

(2)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方可继续工作。

三、支护设计

(一)锚杆选用验证计算按悬吊理论计算锚杆参数

1、锚杆长度计算：L=KH+L1+L2

式中：L—锚杆长度，m；

H一冒落拱高度，m；

K一安全系数，一般取K=2；

11

L1一锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.5m

L2—锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.05m；

其中:H=B/(2f)=3.0/(2X3)=0.5

式中：B一巷道开掘宽度，取3.0m；

F—岩石紧固性系数，取3；

则：L=2X0.5+0.5+0.05=1,69m<2.0m

(二)锚杆间、排距计算，通常间排距相等，取a；

a=Q/(KHr)式中：

a一锚杆问排距，m：

Q一锚杆设计锚固力60KN/根

H一冒落拱高度取0.57m；

r一被悬吊砂岩的密度30KN/m3；

K一安全系数，一般取K=2：

贝lj：a=60/(2X0.57X30)=1,75m>0.9m

通过以上计算，选用618X2200mm的高强度锚杆，间、排距为800mm

X800mm,矩形布置，可满足安全及质量施工要求。

附：巷道支护断面图

第五章施工工艺

12

第一节运输方式

该巷道采用激光指向仪控制中线方向，采用掘进机掘进，采用刮板机,

皮带机配合运输。

第二节施工工艺

迎头采用全硬岩综掘机进行破岩掘

（一）破（煤）岩方式

⑴机掘截割

①、切割路线示意图（见下页）

掘进机型号

型掘进机，铳削式切割

及截割方式

开窝位置巷道断面底中部

一次截割深度300〜400mm

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---------------f__________

5

切割路线示意图

（锚锚支护）

4

------------------------>

1

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2

13

②、掘进机操作顺序：启动油泵电机、打开喷雾装置，开动第一运输

机与铲板部，将截割部处于水平和机器中心位置，启动截割电机，开动履

带行走机构，让机器慢速推进，使截割头逐渐插入岩体，插入深度300〜

400mm。推动截割部回转油缸操作手把，使截割部向左向右横扫，再推动升

降油缸，使截割部向上向下截割。利用截割头上下、左右移动截割，可截

割出初步断面形状，如此截割断面与实际所需要的形状和尺寸有一定的差

别，可进行二次修整，以达到断面尺寸要求。

③、掘进机通过其截割头完成对岩体的截割和破碎，截割头首先在断

面内挖掘一个窝槽(即截割头插入岩体中先进行扩窝)，窝槽深度以半个

截割头为宜。窝槽开掘工作完成后，关闭行走电机，让装载臂与刮板机工

作，运走割下的岩石。截割头沿断面宽度水平摆动开掘槽，截割头移动到

位后，使其升高一个距离，接着驱动截割头水平摆动，多次重复以上动作,

直到完成整个断面的工作。

④、遇到岩层整体较软时，可采用经济切割法，即先从底部割，然后

一层一层向上割。遇到岩层软硬不均时，可先截割较软岩石，再截割较硬

岩石；顶板较差时，可从上往下依次截割；顶板较好时，可从下往上依次

截割。

(2)质量要求：

①、切割后巷道成型达到帮直、顶平、不欠挖，局部超挖不大于100mm,

由于层理、节理发育造成局部超挖，每循环不超过两处，顶及两帮欠挖处

由风镐挖够尺寸。

②、岩层不应有明显的切割台阶，切割后肝石块度、堆积便于运输。

14

③、截割速度适中，不宜过快，如遇松软岩层或断层破碎带要适当放

慢截割速度。

(3)保证措施：

①、一般情况，当截割硬度较小(f<6)的岩石时，采用左右循环向

上的截割方法。当截割岩石硬度不同时，先选择较软的岩石进行钻进，然

后采用由下而上左右截割的方法；当截割岩石硬度大(6<f^l0)且为同

种岩石时，应将截割部处于水平和机器中心位置进行钻进，可根据岩石硬

度和节理发育情况决定钻进深度，但最大一次钻进深度以不超过220mm为

宜，然后截割头扩窝后再继续进行钻进。切割时截割头最大参与切割长度

以不超过500mm为宜。但不管采用哪种方法要尽可能地按照图-1所示截割。

图T

15

②掘进机司机应根据岩层的变化情况及时调整截割速度，避免发生截

割电机过载或压刮板输送机等现象。

③、截割头变速时，应首先截断截割电机电源，当转速几乎为。时，

方可操作变速手柄进行变速。严禁在高速运转时变速。

④、按截割路线示意图进行截割，不得随意截割。

⑤、掘进机完成一个整断面截割工作后，进行二次断面修整时，严格

按中腰线刷帮挑顶，先顶后帮，刷帮挑顶紧跟迎头。当岩体较松软时，综

掘机截割时必须对帮、顶预留200mm,采用手镐刷帮挑顶成型。

⑥、刷帮挑顶必须保证拱圆帮直，无明显的凹凸现象。钢筋网紧贴岩

壁。如有不实，则必须打锚杆或喷浆充填接实。严禁空帮空顶，否则不准

继续施工。

（二）装运：工作面实行煤、石分装。先煤炭，然后出砰，大块煤、

肝（大于20kg）必须先破碎再装运

（三）管线及其它：风筒布置于巷道右帮上角，水管、风管布置于左

帮，吊挂高度距底板40厘米以上，动力电缆布置于巷道左帮上角离开风管、

水管30厘米以上，信号电缆布置于左帮上角，距动力电缆10厘米以上。

（四）工艺流程：割岩煤一装运煤砰一临时前探梁支护一永久支护（够

一排锚网时）一安设其它辅助设施。

第五章施工劳动组织与正规循环作业

一、劳动组织

该工作面计划施工队作业人员共21人，其中班长3人；队长1人；司

16

机工4人,支护、装运混合工种13人;安全员和瓦检员由矿上配给。

人员组织表

序号工种人数备注

1队长1

2班长3

3司机4

4支护、装运工13

小计21

在册25

、机械配备

机械设备配备表

序号设备名称数量单位备注

1掘进机1台

2锚杆机1台

3局扇FBDN.5.6-15*22台

4探水钻TXU-75A1台

5刮板运输机1台

6磁力启动开关QBZ-803台

7综合保护开关1台

8真空隔爆开关1台

三、正规循环作业组织:

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第六章主要生产系统

第一节通风系统

一、工作面风量配备：

1、工作面所需风量计算：

1）、接瓦斯涌出量计算:Q=100qk=100X0.307X1.8=55.44m3/mino

q—掘进工作面绝对瓦斯涌出量，为。.307m3/min。

K——备用风量系数，Kb=1.5〜2.0,取Kb=1.8

2）按炸药量所需风量计算：（掘进机掘进）

3）、按人均所需风量计算：Q=4N=4X9=36m3/min式中：

N——掘进工作面同时工作的最多人数。

2、风速验算：

（允许最小风速0.25米/s）10X60X0.25=150m3/min^Q^10X60

X4=2400m3/min（最大风速小于允许风速4m/s）；根据以上数据，因此该

工作面配以200m3/min风量（风筒出风口风量）符合规定。

3、通风路线：

工作面所用新鲜风由斜井进入，到达主皮带运输大巷后，采用

FBDZN.5.6-2X15型局扇风机进行压入式供风，局扇安装于主皮带运输巷

新鲜风流处，采用直径600矿用风筒导风，风筒口到工作面的距离为小于5

米。工作面污风，沿联络巷直接进入总回风，由主扇风机抽出地面，

（见通风系统图）

20

第二节防尘、防灭火系统

工作面设置简易防尘系统一套，主要由直径25mm塑管、“50米设一三

通”、净化水雾设施、转载点喷雾装置和工作面喷淋管路组成。防尘用水接

于主运巷矿井防尘用水主管路（见防尘系统图）。

第三节运输系统

1、工作面出渣，前期采用矿车运输，后期采用刮板机、皮带机运输。

2、工作面所需材料，地面装车后，通过副井放至井底车场，由对拉绞

车拉至联络巷，然后人工推车至工作面（见运输系统图）。

第四节供电系统

该迎头掘进施工中，电源来源于井下二采区变电所，供电方式为集中

供电，经分路开关一一阻燃电缆接至主皮带联络巷开关，再用不同平方电

缆，经过综合保护开关，供迎头各机械设备用，电缆要吊挂整齐，电缆钩

间距不大于3m一个，电缆的垂度不大于50mm。

第五节排水系统

根据地质说明书的有关资料，参照已掘进的临近巷道实际情况，掘进

过程中局部裂隙发育地段可能有少量淋水。

排水系统（自流）：工作面迎头一主皮带运输巷一主水仓一副井一地面

污水处理站。

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第六节安全监控系统

工作面距迎头不超过5米处设置一个报警值为0.8%、断电值为1.5%

的甲烷传感器T1,距工作面回风口10~15米处设置一个报警值为0.8%