辅助运输大巷掘进作业规程.doc

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1、辅助运输大巷掘进作业规程第一章 地质概况一、概况根据矿井初步设计自井田东部开口新掘一条辅助运输大巷，开拓井田的2号煤层。辅助运输大巷位于井田东北部，与主运输巷平行布置，该井巷贯穿井田东部及中部，地面无任何建筑设施，存在乡村公路。地面标高：+660m+850m；煤层底板标高+625m+645m；盖山厚度：35 m205m。坐标范围： X=5700057800；Y=6500065850。附图一：煤层顶底板岩性柱状图二、煤层及顶底板情况辅助运输大巷沿2号煤层掘进，煤层厚度4.6-5.55m，平均厚度4.92m，煤层倾角27,平均煤层倾角3，结构简单。直接顶板为泥岩、砂质泥岩和中细砂岩，厚46m，较为

2、稳定，老顶为中细砂岩，厚5-6m，稳定性较好，底板为粉砂岩或砂质泥岩、泥岩，厚3-5m，较为稳定，层理发育，质较软。2#、煤特征表：煤层编号厚度（m）间距（m）稳定性顶板底板夹矸数2#4.60-5.554.9238.2-46.5 42.3稳定泥岩、粉砂岩泥岩0-110#2.23-2.732.41稳定石灰岩泥岩1-2三、煤质情况2#煤属低灰-中灰、低硫-高硫，低热值的瘦煤、焦煤、贫廋煤。煤层水分灰分挥发分含硫发热量2#0.26%33.77%22.29%0.97%22.83MJ/Kg四、地质构造本井田总体呈一倾向北西的单斜构造。井田东部地层平缓，倾角1-2左右，井田西部地层稍陡，倾角5-7左右。

3、井田内未发现断层和陷落柱，井田构造属简单类。五、水文地质井田2号煤层为顶板进水为主的孔隙、裂隙充水矿床，上覆含水层富水性较弱，10号煤层为顶板进水为主的裂隙-岩溶充水矿床，煤层上覆含水层富水性不强，井田西部奥灰水位标高高于10号煤层底板标高，存在局部带压开采问题，经计算带压区最大突水系数为0.026MPa/m，突水危险性小，但井田内2、10号煤层均有采空积水，存在潜在的采空区积水充水威胁，故综合分析矿井水文地质类型属中等。矿井开采2号煤层时矿井正常涌水量为65 m3/d，雨季最大涌水量为100 m3/d。六、瓦斯情况及煤层爆炸性、煤的自燃倾向性1、瓦斯根据山西焦煤集团对矿井瓦斯涌出量预测报告的

4、批复，即山西焦煤发【2011】92号文，批复2号煤层最大绝对瓦斯涌出量1.14m3/min，最大相对涌出量为1.81m3/t；开采10号煤层时，10号煤层最大绝对瓦斯涌出量1.76m3/min，最大相对涌出量为2.79m3/t；按照煤矿安全规程（2010版）第133条，该矿井开采2、10号煤层时为低瓦斯矿井 2、煤尘爆炸危险性据原薛虎沟煤矿于2010年11月采取2、10号煤层样委托山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤尘爆炸性试验，结果为：2号煤火焰长度20mm，加岩粉量60%，煤尘具有煤尘爆炸危险性。10号煤火焰长度50mm，加岩粉量70%，煤尘具有煤尘爆炸危险性。附表：煤层爆炸性鉴定结果表 采

5、样钻孔煤层号火焰长（mm）加岩粉（%）鉴定结论试验时间60322843有爆炸性2010603104055有爆炸性2010802104050有爆炸性2010根据试验结果，井田2、10号煤层均具有煤尘爆炸性，开采中应加强防范。3、煤的自然倾向性2010年11月，采取2、10号煤层样进行了煤的自燃倾向性试验，结果如下：2号煤层：吸氧量0.54 cm3/g，自燃等级为级，自燃倾向性为自燃。10号煤层：吸氧量为0.67cm3/g-0.71 cm3/g，自燃等级为级，自燃倾向性为自燃容易自燃煤层。附表：煤的自燃倾向性测试成果表采样钻孔煤层号Vdaf(%)Std(%)吸氧量（c m3/g）自燃倾向性自燃倾向

6、性试验时间603223.672.100.54自燃20106031018.402.960.71自燃20108021018.292.840.67自燃2010第二章 工程概况一、巷道用途及工程量巷道名称巷道用途工程量辅助运输大巷担负矿井辅助运输、进风及行人1040m附图二：辅助运输大巷平面布置图二工程施工安排 辅助运输大巷于副斜井井底（巷中）沿2#煤层施工。以54944的方位角开口，炮掘60米后，安装一台EBZ160（二代型）综掘机，随后机掘630m右转弯以144944方位角炮掘70m，再以54944的方位角机掘210m到位。三矿压观测辅助运输大巷掘进工作面锚杆巷道每50m建立一个监测站，在顶板上安

7、装一组顶板离层检测仪和液压枕，对顶板进行监测。要求施工队安全员每班汇报监测数据，并填写上验收表，每天汇总报生产科分析顶板情况。每施工50m打眼分析直接顶板岩性。设计安装21套顶板离层检测仪和液压枕。 第三章 巷道断面及支护形式第一节 巷道断面一、巷道特征表巷道名称支护形式断面形式掘进断面净断面备注辅助运输大巷锚网喷矩 形18.1m215.36m2二、巷道断面特征说明书巷道名称矩形断面（m）宽高毛净毛净辅助运输大巷5.14.83.553.2附图三：辅助运输大巷巷道断面图 第二节 永久支护一、永久支护形式辅助运输大巷掘进工作面永久支护采用锚网喷、锚索联合支护。如顶板破碎、有淋水或过构造时，采用锚网

8、梁配合支设U型棚联合支护。二、支护技术参数1、支护要求辅助运输大巷采用锚网喷、锚索联合支护，锚杆采用22 mm2000mm左旋螺纹钢锚杆，每孔配ZK2388和CK2340树脂锚固剂各一条，间排距800mm800mm。锚索采用17.8 mm7300mm钢绞线，每孔配ZK2388和CK2340树脂锚固剂各两条，间排距2000mm2400mm。喷层厚度为150mm（初喷100mm,复喷50mm）。要求喷浆的混凝土强度等级为C30。金属垫片采用1308mm冲压碟型垫片。锚杆孔深2000mm，锚固长度1280mm。钢筋片网采用16钢筋焊制，网格大小为100mm100mm，钢筋片网规格为长宽=165085

9、0mm。 支护强度锚杆初锚力180 NM，锚固力100KN2、支护设计锚杆长度的确定根据加固拱的原理：L=N（1.1+W/10）式中：L锚杆长度N围岩影响系数取1W巷道设计跨度5.1米则：L=1（1.1+5.1/10）=1.61m因此，采用2.0米长的锚杆可以满足要求。间排距的确定根据公式：d0.5L式中：L锚杆长度d锚杆间排距则：d0.5L=0.52.5=1.25m因此，辅助运输大巷锚杆间排距为800 mm800mm，均可满足要求。锚杆直径的确定根据公式：L/110式中：L锚固长度，取1280mm。锚杆直径则：L/110=1280/110=11.64mm 因此，选择直径为22mm的锚杆均能满

10、足要求。锚杆锚固长度的确定根据公式：L12d式中 L-锚杆锚固长度 mm d-锚杆直径 mm则：L12d=1222=264mm 因此，选择1280mm的锚固长度均可以满足支护要求。锚杆垫片厚度的确定：根据公式 h=Q/0.5Q拉F式中 h-垫片厚度 Q-锚固力Q=1.85F1.2F F-围岩硬度，取6.0 Q拉-锚杆抗拉强度，取56.4kg/m。-钻孔直径，取22mm则：h=Q/0.5Q拉F=6.2mm因此，垫片厚度取8mm可以满足要求。锚杆锚固力验算a、根据悬吊理论：FRHS式中：F锚杆悬吊岩体负荷重量KN/根R顶板岩石比重取3.15t/m3 H选择锚杆锚固深度2.0mS支护面积S=1/2（

11、0.80.8）=0.32m2故：F=RHS =3.152.00.32103=2.016(KN/根)= 2.1(KN/根)b、锚杆最大抗拉力根据公式：F=SQ拉式中：F锚杆最大抗拉力 KN/根S锚杆断面积 S=（22/2）=34.54mm2Q拉锚杆抗拉强度 56.4N/mm2经计算：F=SQ拉=56.4379.94=21428.62/根=21.43KN/根2.41KN/根经验算：锚杆悬吊岩石重量小于锚杆抗拉强度，所以选择 222000mm的锚杆可以满足支护要求。第三节 临时支护一、临时支护形式辅助运输大巷临时支护使用两根钢管前探临时支护。二、材料规格及数量1、前探专用钢管：3寸钢管套2.5寸钢管

12、焊制，长度6000mm。2、前探梁专用吊盒：巷道采用四寸法兰盘螺丝固定而成，共需法兰盘四个。3、前探梁专用板梁辅助运输大巷掘进工作面采用：长厚宽=2600 mm50 mm200mm前探专用板梁，共需12块,6块使用，6块备用。 4、构木、木楔若干。 附图四：临时支护剖面图三、前探梁支护操作锚杆支护时，在紧靠工作面迎头第一排和第四排（锚杆排距为0.8m）的锚杆上，用前探吊环固定两钢管，两钢管间距为2.4m，随着工作面向前掘进并将前探梁端头顶在煤岩壁上，并用专用板梁、构木构紧背实。四、综掘机机载临时支护操作1、掘进机正常掘进工作时机载临时支护装置折叠收缩于综掘机切割电机减速箱背部。当综掘机掘进达到

13、一个循环时停止掘进（一循环0.8米），将综掘机退至距迎头2米的地方。2、综掘机停到规定位置处后相应把切割头落地，开始操作机载临时支护装置伸缩控制阀，使顶架梁顺利翻转到切割头前方最低位置。3、将铁丝网、桁架预先放置在临时支护顶梁架上。再把翻转架折臂架向上拉起，结合操纵顶架梁的俯仰，使之较平行于顶板并接近。由一名正司机及一名副司机操作，正司机负责操作台工作，副司机负责观察指挥将支护架按规定点接顶。4、操纵底座油缸伸出，推动顶架梁接触顶板加力，形成初撑力。5、综掘机停电闭锁。临时支护工作完成。6、使用锚杆钻机穿过支护装置顶板梁预留的孔眼和钢带孔眼打锚杆，完成锚杆支护作业。7、启动综掘机泵站，操纵收拢

14、支护装置回复原位。即可进入下一个掘进作业循环。五、工作面最大、最小控顶距1、炮掘时最大、最小控顶距锚杆支护：顶板完整稳定时，正规循环进度1.4米，工作面最大控顶距为2.2m，最小空顶距为0.4m；架棚支护：顶板较破碎，稳定性较差时，正规循环进度1.0米，工作面最大控顶距为1.6m,最小空顶距为0.2m。2.综掘时最大、最小控顶距锚杆支护：顶板完整稳定时，正规循环进度2.0米，工作面最大控顶距为2.8m，最小空顶距为0.4m；架棚支护：顶板较破碎，稳定性较差时，随掘随支。第四章 掘进方式第一节 中腰线标定1、开口掘进时，由外聘工程队伍请地质队按工作面设计图及时标定中腰线，并有醒目标记，队组严格按

15、线施工。2、巷道拐弯时，地测队提前20m（炮掘）或50m（机掘）下达通知书。3、地质队给定中腰线时，要在顶板上打眼，将木塞打入眼中背牢，将线钉在木塞上。4、激光仪使用过程中，由验收员每班进行核实，确保中线正确使用。5、激光仪距离工作面迎头30m50m时，由技术员联系地测队放中线检核点。6、激光仪在使用过程中，队组验收员每班进行核实，如发现激光仪中线偏离，及时通知地测科进行调校。7、过构造（1米以上断层及无炭柱）时，应标定腰线。第二节 施工方法一、施工方法辅助运输大巷在副斜井井底开口施工时采用光面爆破施工，施工60米之后，开始采用机掘，机掘施工至拐弯处时采用爆破施工，施工完拐弯后前进60米后再采

16、用机掘施工完毕。整条巷道采用锚网喷的支护方式进行施工。二、机掘工艺流程1、机掘工艺流程图准备工作 综掘机掘进 瓦检 洒水 永久支护 装渣运输 洒水 临时支护2、综掘机截割程序由巷道中下部靠近白沙岩的煤壁进刀,由浅入深,由上向下,达到设计截割深度，然后采用由下而上左右截割的方法，当下部截割完毕后，再采用左右循环向上的截割方法截割2号煤，两帮预留300-500mm保护层，最后上下刷帮，扫底，成型。每刀截深0.5m，四刀为一个循环，循环进度2.0m。3、截割方式断面图三、炮掘工艺流程：准备工作 打眼 瓦检 装药 洒水 瓦检 永久支护装渣运输 洒水临时支护 瓦检 放炮注：工艺流程明确准备工作为准备机具

17、、敲帮问顶、瓦检。瓦检包括通风、瓦斯、支护等安全工作。一炮三检：装药前、爆破前、爆破后要认真检查爆破地点附近的瓦斯，瓦斯超过1，不准爆破。四、打眼机具的选择1、软岩掘进时，采用风动锚杆杆机。2、硬岩巷掘进时，采用风钻打眼，专用六棱钢钎。3、顶部安装锚杆时，采用MQT120型风动打眼机，钻杆使用配套的锚杆专用钻杆，钻头为28mm的钻头。4、机掘采用EBZ160(二代型)综掘机施工。五、装运设备的选择 炮掘时：P-60B耙煤机；STJ800皮带运输机 综掘时：EBZ160(二代型)综掘机 ；STJ800皮带运输机六、工程质量标准及要求（1）巷道净宽4.8m，中线为正中线，两帮距离均为2.4m。（2

18、）巷道净高3.2m。（3）巷道基础深度为0.2m，不得小于设计值的90%。（4）巷道喷层厚度150mm，不得小于设计值的90%。（5）锚杆锚固力：顶锚180KN.M，帮锚150 KN.M 。（6）锚杆间排距800mm800mm，误差100mm。（7）锚杆外露长度4NK 4151.25 75m3/min式中：N掘进工作面最多人数，取15人（矿井兼并重组整合项目初步设计说明书规定）。 K矿井通风系数，采取压入式通风取1.2-1.25（4）按风速要求对工作面风量进行计算：岩巷掘进最低风量 Q岩掘9S掘m3/min式中：S掘掘进工作面为岩巷，实际断面为18.1m2。 最低风速Q岩掘918.1 170m

19、3/min最高风速Q岩掘24018.88 4536m3/min根据掘进工作面实际需要风量不低于170m3/min，确定局扇选型Q吸Q掘，选用215kw局扇可以满足要求。（5）局扇安装地点配风量计算：Q扇= Q吸+9S=280+918.1=449.9m3/min式中： Q吸局扇实际吸风量，掘进工作面使用215kw风机可满足掘进风量需求，取280m3/min； 9安设局部通风机的巷道中的风量，除了满足局部通风机的吸风量而外，还应保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风流之间的风速岩巷不小于0.15m/s、煤巷和半煤巷不小于0.25m/s；巷道为岩巷，风速取0.15 m/s。S局扇吸入口至掘进工作面回风

20、流之间的巷道断面，取18.1m2。三、局部通风系统：1、辅助运输大巷通风系统新鲜风流：局扇（井口）辅助运输大巷掘进工作面污风风流：掘进工作面辅助运输大巷地面2、局扇安装要严格按照通风科下达的局扇设计，局扇必须由通风科专人验收方可下井。3、风机安装严格执行局扇安装设计的规定，工作面必须按规定配备双风机双电源，实现自动切换。附图八：通风系统图四、监测监控仪表的安装、使用1、分站安装在工作面局扇开关处，分站安装地点要求支护完好，无淋头水，距底板大于30cm，要便于人员观察和维修。分站使用本地断电开关，距分站的距离不能大于5m。2、监测电缆不能与动力电缆相互缠绕，要挂到电缆钩的最上联。3、在掘进工作面

21、安设瓦斯传感器，瓦斯传感器吊挂标准为风筒异侧距工作面迎头不超过5m范围内，吊挂高度为距顶板300mm，侧帮200mm；瓦斯传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别设置为1%、1.5%、1%，断电范围为掘进巷道内所有非本质安全型电器设备；在掘进回风流安设回风流瓦斯传感器，瓦斯传感器吊挂标准为距顶为风筒异侧距全风压风流混合处10-15m处，吊挂高度板300mm，侧帮200mm；瓦斯传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别设置为1%、1%、1%，断电范围为掘进巷道内所有非本质安全型电器设备。4、工作面带班长、流动电钳工必须携带便携式数瓦仪，随时随地检查责任区瓦斯情况。五、综合防尘1、辅助运输大巷掘进工作面采用一趟1.5寸管路进行供水，水管要求吊挂平直，每根管路必须固定两头（分别距管路法兰盘1m处），管路统一用水管钩吊挂。供水管路悬挂高度不低于1.