挖掘机12101外顺煤及中煤巷作业规程4

目录

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

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

第二节编写依据........................................4

第二章地面位置及地质情况..................................5

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况..................5

第二节煤层赋存特征....................................5

第三节地质构造........................................8

第四节水文地质........................................8

第三章巷道布置及支护说明..................................9

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

第二节矿压观测.......................................11

第三节支护设计.......................................12

第四节支护工艺.......................................19

第四章施工工艺...........................................23

第一节施工方法.......................................23

第二节凿岩方式.......................................23

第三节爆破作业.......................................24

第四节装载与运输.....................................32

第五节管线敷设.......................................32

第六节设备及工具配备.................................35

第五章生产系统...........................................36

第一节通风...........................................36

第二节压风...........................................41

第三节瓦斯防治.......................................43

第四节综合防尘.......................................44

第五节防灭火.........................................47

第六节安全监控.......................................47

第七节供电...........................................50

第八节排水...........................................56

第九节运输...........................................59

第十节通信和信号.....................................61

第十一节临时避难碉室.................................61

第六章劳动组织及主要技术经济指标..........................63

第一节劳动组织.......................................63

第二节循环作业.......................................63

第三节主要技术经济指标...............................64

第七章安全技术措施.........................................65

第一节一通三防......................................65

第二节顶板..........................................70

笫三节爆破...........................................72

第四节防治水.........................................76

第五节机电管理.......................................76

第六节运输..........................................78

第七节挖掘机使用及维护安全技术措施...................81

第八节巷道维修安全技术措施...........................84

第九节瓦斯就地排放措施...............................85

第十节预防职业健康危害安全技术措施...................89

第H―节MQT-130/2.6气动锚杆钻机操作安全技术措施....90

第十二节扭矩放大器使用安全技术措施...................91

第十三节巷道开口施工安全技术措施.....................92

第十四节绞车使用安全技术措施.........................92

第十五节其他.........................................93

第八章各项安全制度.......................................95

第一节工作面交接班制度...............................95

第二节工程质量验收制度...............................95

第三节抢险备用物料管理制度...........................95

第四节通风安全仪表使用检修制.........................96

第五节煤质管理制度...................................96

第六节一炮三检制度...................................96

第七节敲帮问顶及围岩观测制度.........................97

第八节三人连锁换牌程序化放炮制度.....................97

第九节其他...........................................97

第九章防灾和事故预防应急预案.............................98

第十章事故案例...........................................102

第十一章安全避险六大系统.................................104

第

节

一监测监控系统.................................104

第

节

二压风自救系统.................................104

第

节

三紧急避难系统.................................105

第

节

四

通讯联络系统.................................

第

节105

五

第

节供水施救系统.................................

六105

人员定位系统.................................105

第一章概况

第一节概述

一、巷道名称

己15.17-12101外顺煤及中煤巷（附图1：己15-17-12101外顺煤及中煤巷平

面布置示意图；附图2：己15-17-12101外顺煤及中煤巷剖面布置示意图）。

二、掘进目的及用途

为满足己⑸17-12101采面通风、行人、瓦斯治理的需要。

三、巷道设计长度

巷道设计长度：

1、己15T7T2101外顺煤设计长度259.3m（我队施工77.6m）。

2、己15-17-12101中煤巷设计长度1424m。

四、巷道设计工程量

巷道施工总工程量约1501.6m。

五、巷道设计坡度

1、S15-17-12101外顺煤沿煤层倾向施工，坡度平缓，平均坡度在4°左

右。

2、己15/7-12101中煤巷坡度平缓，平均坡度在7°左右。

六、服务年限

巷道服务年限约为3年。

七、开竣工时间

预计开工时间为2017年1月20日，预计竣工时间为2017年11月30日。

1

图1：己15-17-12101外顺煤及中煤巷平面布置示意图

s

s

±

o

二

Z

二

L

.~

U3

序号名称留用的期留用

1局部赖机⑻3防知

2永久蒯闿重）34n栏

2

图2-1：己15-17-12101外顺煤剖面布置示意图

图2-2：己15-17-12101中煤巷剖面布置示意图

3

第二节编写依据

一、工作面设计及批准时间

巷道施工的依据是《己.5-17-12101采面布置图》，批准时间为2016年6

月。

二、地质说明书及批准时间

巷道地质资料依据是《己⑸17-12101采面地质说明书及附图》，批准时间

为2015年11月。

三、相关的技术要求及安全措施编制依据

1、《煤矿工人安全技术操作规程指南（掘进）》，2006年版。

2、《煤矿安全规程》，2016年修订版。

3、《煤矿安全质量标准化基本要求及评分方法（试行）》，2013年版。

4、《关于规范开拓掘进工作面作业规程编制的指导意见》，平煤股份开便

[2015]o

5、《煤矿防治水规定》，2009年版。

6、《防治煤与瓦斯突出规定》，2009年版。

7、《平煤股份公司防治煤与瓦斯突出实施办法（试行）》，平煤股份（2010）

147号。

8、《平煤股份公司巷道支护参数选择及施工管理暂行规定》平煤股份

（2014）52号。

9、其它国家相关法律法规。

4

第二章地面位置及地质情况

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况

己15-17-12101外顺煤及中煤巷地面相对位置位于张庄水库南西侧，4710

与4515钻孔之间，地面标高+118.8〜+136.7m,井下标高为-698.3〜-736.4m。

地面相对位置及邻近采区开采情况见表lo

表1井上下关系对照表

采区己二采区工程名称己15-12070风巷（外段）

地面标高+118.8〜+136.75m井下标高一698.3〜-736.4m

地面的相对位置建筑物

张庄水库南西侧，4710与4515钻孔之间。

及其他

井下相对位置对掘进巷该巷道位于己二西翼辅助采区最下部，东临辅助采区三条下山，北面

道的影响与白石山背斜轴间隔四个区段，上部紧邻己15-17-12081采面机巷。

邻近采掘情况对掘进巷

受己512081采空区影响，施工期间应加强探放水工作。

道的影响

第二节煤层赋存特征

1、己517煤层结构单一，厚度较为稳定，己15-17煤层厚度。4.01〜7.5m,

平均5.4m,黑色、粉末状，较为松软、破碎，具条带状结构，以亮煤为主，

宏观煤岩类型为半亮型煤，玻璃光泽。

2、预测巷道瓦斯涌出量、瓦斯突出倾向、煤层自燃发火期、煤尘爆炸指

数、地温等见表2、表3、表4。

5

表2煤层特征情况表

指标单位参数备注

煤层厚度（最大〜最小/平均）m4.01-7.5/5.4

煤层倾角（最大〜最小/平均）(°)4〜11/7

煤层硬度f0.11-0.5

煤层层理（发育程度）较为发育

煤层节理（发育程度）较为发育

自然发火期d38自燃煤层

绝对瓦斯涌出量36.96

矿井（通风部门提供）

相对瓦斯涌出量HTM"10.46

煤尘爆炸指数(%)22.47

地温℃44.51二级高温区

表3煤层顶底板情况表

顶底板名称岩石类别硬度厚度（m）岩性

灰色、块状结构，以石英为主，裂隙发育，

基本顶细-中砂岩612.4〜27.2

分选中等，富含云母片，具交错层理。

顶板

直接顶砂泥岩1-3.52.8〜6.0灰色，块状结构，镜面发育，具波状层理。

伪顶

直接底砂泥岩互层2〜33.4〜6.2灰色，块状结构，致密，细腻，较破碎。

底板深灰色、块状、隐晶质结构，含动物化石

老底石灰岩513.6

碎屑，上部有一层厚0.3m煤线。

6

表4综合柱状图

厚层厚(m)

地层系统柱状

度最小~最大岩性描述

1：200平均

界系统组段m

山大

・・

・・••・♦

----

占---

・・・・

灰，浅灰色中粒砂岩，成分以石英为主，次为长石，

上下10.4-21.8

••・・16.8

砂16.8岩屑及白云母。硅质胶结，具交错层理，含泥砾。

\

M-I

石

-----\2.0-5.4

20.5深灰色细砂岩，含少量白云母片植物化石碎片及黄铁矿结核。

叠西-___\3.7

段----

---\

——\

一1.2-2.8

古\22.6灰色泥岩，致密，细腻。

口2.1

125.21.6~3.2灰-深灰色砂质泥岩，中厚层状，层理发育，较破碎，

煤

12.6易脱落，含少量植物化石碎片。

系统组段♦・・・•・♦・・'己15-17煤，黑色，粉沫状以亮煤为主,具条带状结构，半

4.01~7.5

[30.6

5.4亮亮玻璃光落

生

一1一

3.4~6.2灰、深灰色砂泥岩互层，块状，镜面发育。局部为砂

一35.2

石上太上I—\4.6岩，具不连续波状层理，层面含大量白云母片。

—;]]

一I—

一J-上部为泥灰岩，灰色，中厚层，隐晶质结构，含腕

一

I—3.5~5.3

—I-1—39.9族类化石及动物碎屑；下部为灰岩，裂隙较为发育，

-I-\4.7

但多被方解石脉体填充。

\—

界炭原灰Y工]

\40.2

三I丁0.3煤线，松软、破碎，常作为己5力煤层的标志层。

1111

III上部为泥灰岩，灰色，中厚层，隐晶质结构，含腕

LLl

石III.

8.5~16.5

II53.8族类化石及动物碎屑；下部为灰岩，裂隙较为发育，

13.6

间夹泥岩及砂质泥岩.具方解石脉体。

系统组段

7

第三节地质构造

己15/7-12101外顺煤及中煤巷沿已组煤层顶板施工，掘进期间，主要受矿

山静压力及己15-12101采空区影响。根据己15-17-12力1夕卜顺岩、中抽巷以及

己15.17-12081机巷揭露的地质构造情况分析，预测己15-17-12101外顺煤及中煤

巷无大型地质构造，但不排除会出现小型构造。预计断层附近瓦斯含量可能

增大，顶板破碎、遇断层时提前制定专项安全技术措施加强瓦斯及顶板管理。

因己15-17-12101外顺煤及中煤巷对应抽放巷，按要求每4.8m施工一组穿

层钻孔，根据穿层钻孔资料分析巷道前方地质及煤层赋存情况。生产过程中

以地测部门每月下发的地质预想剖面图作为巷道前探钻孔作用。

第四节水文地质

煤层顶板以上为裂隙承压砂岩含水层，富水性弱〜极弱，以消耗静储量

为主，易疏干，对生产影响不大；在地质构造附近顶板滴水、淋水可能有增

大现象，涌水量较大。煤层底板灰岩充水含水层有一定富水性，水头值较高，但

富水性不均匀；切眼附近地质构造较为发育，可能对涌水量有一定影响，对

巷道施工构成一定威胁

地质报告提供出水方式为顶板淋水，底板少量涌水，己517-12101外顺煤

及中煤巷涌水主要来自本煤层钻机打钻用水和巷道洒水降尘用水，但遇到断

层或裂隙时可能会有涌水出现，但预计不会太大，工作面正常涌水量预计10m

3/h,最大涌水量25m3/h,因巷道紧邻己］5-12081采空区，在施工过程中如发

现煤壁有挂汗、挂红、工作面空气变冷等现象时，应立即停止作业，并上报

地测科、调度室，采取相应措施。

8

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

一、巷道布置

己I5.17-12101外顺煤开口位置（开口巷道中心）位于己＞5-17-12101中煤巷

回风道口处，开口后巷道沿己15煤层顶板先以方位角225°40z35〃向前施工

78m后再以方位角320°03'53〃向里施工己517-12101中煤巷（1424m）。巷

道采用锚网、锚杆、锚索、W钢带联合支护，设计断面为净宽x中心净高

=4600x3000mnio

二、开口施工

1、己617-12101外顺煤以方位角225°40'35〃开始施工,己517-12101

中煤巷开口以方位角320°03'53〃向前施工。

2、巷道开口施工前由地测部门根据设计要求给定中心方位，施工单位严

格按照给定的中心方位施工。

3、施工中严格执行防突科制定的《己15」7-12101外顺煤综合防治煤与瓦

斯突出安全技术措施》和《己15-17-12101中煤巷综合防治煤与瓦斯突出安全技

术措施》。开口位置前后5m范围的巷道加强支护，锚索采用“三三”布置，

间排距为1500X800mmo开口前5m采用小循环、放小炮的方法施工。每次

爆破前必须将巷道开口位置前后10m范围内的风筒、风水管路及电缆等用废

旧皮带盖严实以加强保护，防止爆破时崩坏。（附图3：交叉点位置大样图）

9

图3：己15-17-12101外顺煤与己g7T210］中煤巷

交叉点位置大样示意图

k蟋

g登

o氐

1

寸1。

。8

LOZ

Z打

眠

土

归

而

枳

1

T

'

单位：mm

10

第二节矿压观测

1、观测对象：己15-17-12101外顺煤及中煤巷。

2、观测内容：顶板离层量、底板及两帮变形相对移近量。

3、观测方法：巷道从开口位置设置观测点，以后往里每隔50m设一个测

站，分别进行日常顶板离层监测和十字位移监测，顶板离层监测采用顶板离

层仪安设测点，巷道表面位移量监测采用十字布点法安设测点。每个观测点

设置一个观测断面，并记录好初始观测值。顶板离层仪测站距掘进工作面50m

内每天观测一次，50m之外每周观测一次（除非离层有明显增长）十字位移

测站距掘进工作面50m内每天观测一次，50m之外每周观测不少于两次。其

中顶板下沉量及下沉速度应控制在以下范围：

①巷道施工后10天内，顶板下沉量小于50mm,下沉速度小于5mm/d。

②巷道施工后50天内，顶板下沉量小于150mm,下沉速度小于3mm/d。

4、监测数据如果超过上述范围，应及时加密锚索或补套金属棚子加固支

护。

5、观测的工具为5m的钢卷尺、线绳、记录纸等。

6、数据处理：将收集的数据进行分析，总结其矿压显现规律。

11

第三节支护设计

一、支护形式

1、临时支护：米用2〜4根戴帽单体液压支柱作为超刖临时支护，单体

柱采用DWB-30/100轻型单体液压支柱，柱帽的规格为长x宽x厚

=1200x200x30mm大板。临时支护见图4。

图4：临时支护示意图

A正视图

群4u

Q64

单

伍mm

单位：mm

12

2、永久支护：己15-17-12101外顺煤及中煤巷掘进施工采用锚网、锚杆、

锚索、W钢带联合支护，锚杆支护见附图5。

3、锚杆支护参数计算：

(1)顶锚杆长度L,L=L|+L2+L3

式中：L］一锚杆外露长度mm,取165mm

L2—软弱岩层厚度，根据己15-17-12101外顺煤及中煤巷顶板岩性取

1800mm

L3一锚杆深入稳定岩层深度mm,2300mm

LN165+1800+300=2265mm。

因巷道埋深超过800m,故L取2600mm,其直径取22mm。

(2)顶锚杆锚固力N顶：N®=1.2x—d2o

4a

式中：。屈一杆体材料的屈服极限MPa,600Mpa

d一杆体直径，22mm

N顶=1.2X坐X0,022X0-022x600xl06=1.2xl89.97=274KN

4

(3)顶锚杆间排距

顶锚杆间距D：

2

顶锚杆排距Lo：LO=」L

2KraL2

式中：n—每排锚杆根数，N—设计锚杆力，KN/根

K—安全系数，取2〜3

r—上覆岩层平均容重，取24KN/m3

a—巷道掘进宽度之半m

1/2x2600=1300mm

LO=7X274+(2X3X24X2.3X1.8)=3217mm

故顶锚杆间距D取750mln,排距800mm符合要求。

13

(4)顶锚杆锚固段长度La，La=f^L

D--d2

式中：d,—锚固剂直径，mm,取28mm

D一钻孔直径，mm,取32mm

d—锚杆杆体直径，mm,取22mm

V—锚固剂长度，mm,2卷取1000mm

L=—x1000=1451.8mm>-L,满足加长锚固的要求。

a322-2222

4、根据经验值，帮锚杆选取直径20mm,长2400mm的左旋高强锚杆。

(1)帮锚杆锚固力N帮：N帮=1.2x：d2。屈

式中：。屈一杆体材料的屈服极限MPa,500Mpa

d一杆体直径，20mm

N帮=1.2XNHX0.02X0.02X500X106=L2X157=188.4KN,取190KN。

4

5、锚索支护参数计算

(1)设计锚固长度LaN虫但=21.8x18609(4X10)=1013.7mm

4fcs

式中：dl—锚索钢绞线直径

fst—钢绞线抗拉强度1860N/mm2

fcs—锚索与锚固剂的设计粘结强度。钢绞线与树脂按lON/mn?计

算

实际锚固段长度La：

D2—d2

式中：dr—锚固剂直径，mm,取28mm

D一钻孔直径，mm,取32mm

d—锚索杆体直径，mm,取22mm

It—锚固剂长度，mm,3卷取1500mm

9Q2

L=,J500=2177mm>1013.7mm,满足要求。

a322-222

14

(2)锚索间排距

L/S22,8000/1500=5.33^2

式中：L—锚索孔深度取8m(根据实际经验)

S—锚索间距只需W4m即可。

(3)锚索锚固力P

锚索锚固力P满足以下关系式：KP2P1或P2

式中：P—设计锚索拉拔力；KN

Pi—锚固段锚固剂与孔壁的粘结力；KN

P2—锚固段锚固剂与钢绞线的粘结力；KN

P2=(1013.7x3.14x21.8x10)/1000=694KN

K—安全系数，取2

P^P2/2=347K

15

图5-1：己15-17-12101外顺煤锚杆支护断面图(1:50)

单位：mm

16

图S2口

、一：07-121。1中煤巷锚杆支护断面图a.)

17

二、支护规格及选用材料说明

根据以上计算结果，结合巷道设计断面，巷道支护规格及选用材料如下：

1、己15-17-12101外顺煤：

1）顶板支护每排采用1块BHW270-2.75/4600mm钢带、7根

①22x2600mm高强让压锚杆（屈服强度为600Mpa）和1块网孔为40x40mm

的4mm冷拔丝4800x1000mm经纬编织网。每根锚杆配1卷MSCKb2850型

和1卷MSK2850型树脂药卷，其托盘的规格尺寸不得小于150x150x10mm,

顶锚杆间排距为750x800mm。

2）两帮支护每排采用1块BHW270-2.75/1900mm和1100mm的钢带搭

接、4根①20x2400mm高强锚杆（屈服强度为500Mpa）和网孔为40x40mm

的4mm冷拔丝2300x1000mm搭1100X1000mm的经纬编织网。每根锚杆配

1卷MSCKb2850型和1卷MSK2850型树脂药卷，其托盘的规格尺寸不得小

于150x150x10mm。锚杆间排距为800x800mm。

2、己15-17-12101中煤巷：

1）顶板支护每排采用1块BHW270-2.75/4600mm钢带、7根

<I）22x2600inm高强让压锚杆（屈服强度为600Mpa）和1块网孔为40x40mm

的4mm冷拔丝4800x1000mm经纬编织网。每根锚杆配1卷MSCKb2850型

和1卷MSK2850型树脂药卷，其托盘的规格尺寸不得小于150x150x10mm,

顶锚杆间排距为750x800mm。

2）上帮支护每排采用2块BHW270-2.75/1700mm钢带搭接、5根

①20x2400mm高强锚杆（屈服强度为500Mpa）和网孔为40x40mm的4mm冷

拔丝2lOOmmx1000mm搭1700X1000mm的经纬编织网。每根锚杆配1卷

MSCKb2850型和1卷MSK2850型树脂药卷，其托盘的规格尺寸不得小于

150xl50xl0mmo上帮锚杆间排距为780x800mm。

3）下帮支护每排采用2块BHW270-2.75/1900mm和

BHW270-2.75/1000mm钢带搭接、4根①20x2400mm高强锚杆（屈服强度为

500Mpa）和网孔为40x40mm的4mm冷拔丝2300mmx1000mm搭1000X

1000mm的经纬编织网。每根锚杆配1卷MSCKb2850型和1卷MSK2850型

树脂药卷，其托盘的规格尺寸不得小于150x150x10mm。下帮锚杆间排距为

18

800x800mmo

3、己15-17-12101外顺煤及中煤巷锚索采用“三三”布置，间排距为

1500x800mm,其中第一排中间锚索布置在巷道中心偏下帮400mm处，另两

根距中间锚索1500mm各布置1根，第二排中间锚索布置在巷道中心偏上帮

400mm处，另两根距中间锚索1500mm各布置1根，误差±100mm。锚索规

格为①21.8x8000mm,其材料必须选用极限强度为1860Mpa的低松弛钢绞线,

每根锚索配1卷MSCKb2850型和2卷MSK2850型树脂药卷。锚索托盘必须

为热轧钢板冲击成型的蝶形托盘，规格尺寸不得小于300x300x14mm。

第四节支护工艺

一、临时支护工艺及要求

1、顶板完好时，锚杆支护最大控顶距小于2.4m,最小控顶距小于0.8m；

若遇顶板破碎压力大时，则逐排施工，最大控顶距小于1.6m。

2、连网前对迎头帮顶的活肝危岩必须彻底找掉，找掉后将事先准备好的

锚网与永久支护时铺好的锚网进行连接，连网时采用扎丝每隔200mm扭结一

道，锚网的搭接长度不得小于100mm。

3、网连好后，将单体液压支柱摆放到适当位置，然后装好W钢带并固

定好，最后用单体液压支柱将W钢带撑牢到顶板上。

4、升起单体液压支柱前，人员必须站在支护完好的地点采用长柄工具将

连好的锚网撑至顶板，然后升起单体液压支柱使W钢带压住锚网并紧贴顶板。

5、第一棵单体液压支柱支护好后，及时操作第二棵单体液压支柱，待两

棵单体液压支柱全部施工结束后，方可在临时支护完好状况下施工永久支护。

6、施工临时支护时分两次进行，先施工第一个循环，第一排W钢带支

设在合适位置后，再按上述施工顺序进行第二次顶板临时支护。

7、支设的单体液压支柱必须保证有合理的迎山角度。

8、支设W钢带时必须将支设范围顶板找平，支设在巷道顶板的平整部

位，使W钢带紧贴岩面，并保证W钢带与巷道顶板有最大的接触面积。

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