编制指南8100回风系统巷.docx

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编制指南8100回风系统巷

中煤第五建设公司第一工程处

同煤同发东周窑煤业有限司

8100回风系统巷掘进作业规程

编号：

151808

工程名称：

8100工作面8100回风系统巷

施工单位：

编制人：

施工负责人：

编制日期：

年月日

执行日期：

年月日

目录

第一章概况-3-

第一节概述-3-

第二节依据-3-

第二章地面相对位置及水文地质情况-4-

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况-4-

第二节煤层赋存特征-5-

第三节地质构造-6-

第四节水文地质-6-

第三章巷道布置及支护说明-7-

第一节巷道布置-7-

第二节矿压观测-8-

第三节支护设计-10-

第四节支护工艺-14-

第四章施工工艺-18-

第一节施工方法-18-

第二节凿岩方式-19-

第三节装载与运输-20-

第四节管线敷设-20-

第五节设备及工具配备表-21-

第五章生产系统-22-

第一节通风-22-

第二节压风-26-

第三节瓦斯防治-27-

第四节综合防尘-27-

第五节防灭火-28-

第六节安全监控-29-

第七节供电-30-

第八节供水、排水-34-

第九节运输-34-

第十节照明、通信和信号-34-

第六章劳动组织与主要技术经济指标-35-

第一节劳动组织-35-

第二节循环作业-36-

第三节主要技术经济指标-36-

第七章安全技术措施-37-

第一节一通三防-37-

第二节顶板-42-

第三节防治水-44-

第四节机电-48-

第五节运输-56-

第六节其他-59-

第八章灾害应急措施及避灾路线-63-

第一章概况

第一节概述

一、巷道名称、位置及相邻关系

巷道名称为一盘区C5#8100工作面回风系统巷，西部为5102巷、2102巷，东部为8102工作面、南部为未开掘的8100工作面，北部均为实煤区。

二、巷道用途

一盘区C5#8100工作面回风系统巷为8100采煤工作面回风及行人、运料、管线敷设等服务。

三、巷道性质

本巷道布置在C5#煤层中，沿煤层底板施工。

四、设计施工长度

一盘区C5#8100工作面回风系统巷设计长度302.922m。

五、服务年限

服务年限与8100工作面设计时间同步。

六、开竣工时间

一盘区C5#8100工作面回风系统巷开工时间为2015年7月20日,竣工时间：

2015年9月20日。

七、施工条件

生产系统都已形成，施工设备、支护材料等进场齐全，具备综掘施工条件。

图1—18100回风系统巷平面布置图

第二节依据

一、经过审批的设计及批准时间

矿技术科提供的《一盘区C5#8100工作面工程施工通知单》批准时间为2015年4月1日、《一盘区C5#8100工作面平、断面图》批准时间为2015年4月5日。

二、建设单位地质部门提供的地质说明书

矿地质科提供的《石炭系5#层一盘区8100工作面掘进地质说明书》，提交时间2015年4月10日。

三、说明有关矿压观测资料

根据8100进风系统巷掘进期间的矿压资料可知，该巷道地质情况复杂，煤层受煌斑岩侵入，在整个施工过程中须加强顶板管理和支护质量，严禁超宽超高截割，确保施工安全。

四、其它依据：

（一）《煤矿安全规程》

（二）《煤矿井巷工程施工规范》

（三）《煤矿井巷工程质量验收规范》

（四）《煤矿建设安全规范》

（五）《煤矿作业规程编制指南》

（六）《中煤第五建设有限公司顶板管理专项规定》

（七）《防治水管理规定》

（八）《中煤第五建设有限公司第一工程处安全质量标准化手册》

（九）《中煤能源集团巷道及硐室施工标准》

（十）《中煤第五建设有限公司第一工程处“一通三防”技术管理体系》

（十一）《中煤第五建设有限公司第一工程处防治水技术管理体系》

（十二）《同煤集团“一通三防”管理规定》

（十三）《同煤集团“双基建设”管理规定》

第二章地面相对位置及水文地质情况

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况

地面位于双井河以南，东周窑村以西，店湾镇以北。

地表属黄土丘陵地貌，以黄土覆盖为主，冲沟发育，地势东南高西北低，未见有大型建筑物。

盖山厚480~550米。

表2-1井上下对照关系表

地面标高

+1374

+1448

工程名称

8100回风系统巷

井下标高

+845-+891

地面的相对位置建筑物、小井及其他

地面位于双井河以南，东周窑村以西，店湾镇以北。

地表属黄土丘陵地貌，以黄土覆盖为主，冲沟发育，地势东南高西北低，未见有大型建筑物。

盖山厚480~550米。

井下相应位置对掘进巷道的影响

位于8102工作面的西南侧，店湾保护煤柱东北。

上覆为侏罗纪煤系地层采空区，层间距为300米。

邻近采掘情况对掘进巷道的影响

无

第2节煤层赋存特征

该工作面5#煤层含夹矸2~10层，最大为1.7m，最小为0.13m，岩性多为砂质泥岩、炭质泥岩，次为粘土质泥岩、泥岩。

表2-2煤层特征情况

指标

参数

备注

煤层厚度（最大-最小/平均）/m

5.78~7.93

——

煤层倾角（最大-最小/平均）/（°）

1～3°/2°

——

煤层硬度ƒ

4～6

——

煤层层理（发育程度）

复杂

——

煤层节理（发育程度）

复杂

——

相对瓦斯涌出量/（m3.t-1）

1.04m3/t

——

煤尘爆炸指数/%

煤尘具有爆炸危险性

——

地温/0C

平均2.130C/100m

——

表2-3煤层顶底板情况

顶底板名称

岩石类别

硬度

厚度

岩性

顶板

老顶

粗砂岩

----

14.34m

灰白色，由石英、长石组成，长石易风化为粉末，疏松块状。

直接顶

细砂岩

----

1.74m

灰白色致密坚硬，含石英、长石等。

伪顶

泥岩

----

0.52m

灰黑色，泥质结构，块状构造，致密均一。

底板

老底

砂质泥岩

----

3.31

黑灰色泥质岩，含植物茎根化石。

直接底

砂质泥岩

----

6.5m

黑灰色泥质岩，含植物茎根化石。

图2-18100工作面柱状图

第三节地质构造

根据上覆回采揭露，该工作面8100回风系统巷165米遇F1=20米断层。

煤层伴有大量的煌斑岩侵蚀现象。

在掘进到附近时加强探测及支护，确保工作面安全顺利通过。

表2-4断层特征表

构造名称

走向

倾向

倾角

性质

落差

对掘进的影响程度

断层F1

130

220

85

正

20

有影响

图2-28100回风系统巷预想剖面图

第四节水文地质

从地质科提供的《石炭系5#层一盘区8100工作面掘进地质说明书》看：

8100回风系统巷正常涌水量5.5m3/min，最大涌水量15m3/min；石炭系5#煤层顶板岩层为较强含水层，但该工作面构造较发育，上覆为侏罗纪煤系地层采空区，层间距为300米；因此在巷道掘进中必须坚持有掘必探，边掘边探。

在断层带加强探测。

为防止低洼处零星积水，按同煤集团公司工作面准入原则施工队组必须配备完好4寸排水管和45kw水泵；在巷道煤壁侧低洼处施工水仓，水仓规格为长×宽×深＝3m×3m×3m，支护方式与所掘巷道一致，水仓底板须比所掘巷道底板低300mm。

根据矿井初步设计说明书资料，该矿井无冲击地压现象。

根据采掘工程平面布置图等地质资料：

在项目部所施工的工程范围内不存在油气井及封闭不良的钻孔。

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

一、巷道布置

一盘区C5#8100工作面回风系统巷属859水平。

开口底板标高为+863.142，方位角为200°0′0″。

巷道设计为矩形断面分为两个施工段，其4-4段设计断面为宽×高=5.2m×3.9m，S掘=20.28㎡。

巷道设计长度为64.652m；5-5段设计断面为宽×高=5.2m×3.6m，S掘=18.72㎡，巷道设计长度为238.270m，采用锚网索+W钢带联合支护。

巷道沿5#煤层底板施工，巷道在掘进过程中如遇顶板破碎或断层、冲刷、陷落柱等地质构造时，施工队组当班必须及时缩小锚杆、锚索间排距并进行挂网加强支护。

同时根据现场情况及时编制专项施工安全技术措施并报相关部门进行审批。

二、巷道断面设计

一盘区C5#8100工作面回风系统巷，采用锚网索+W钢带联合支护。

表3-1巷道设计技术特征

井巷

名称

煤岩

性质

断面

形状

支护

形式

巷道规格3-3断面

设计

长度

毛宽

毛高

毛断面

净断面

一盘区C5#8100工作面回风系统巷

岩巷、半煤岩巷

（4-4）

矩形

锚网索

5.2m

3.9m

20.28m2

18m2

64.652m

（5-5）

矩形

锚网索

5.2

3.6

18.72m2

18.2m2

238.270m

3、巷道开口施工

（一）一盘区C5#8100工作面回风系统巷开口位置位于8100进风系统巷277米处，开口坐标及巷道中心由技术部提供，巷道中线每隔50-80m向工作面延伸一次。

永久支护采用锚网索+W钢带联合支护，在开口处前后五米处采用锚索加钢梁进行联合加强支护。

钢梁采用4.5m长11#矿用工字钢，每根钢梁布置3个眼孔，眼孔间距为1.4米，钢梁排距为1.8m，锚索采用规格为Φ17.8mm×9300mm高强度钢绞线，每根锚索用一卷ck2335型树脂锚固剂和二卷z2360型树脂锚固剂锚固，每根锚索预应力100KN以上，锚固力不低于200KN。

锚索钢梁支护紧跟工作面。

图2-38100回风系统巷开口大样图

4、巷道开口前的准备工作

（一）矿井通风系统合理，风量、风速等满足掘进工作面施工要求。

局部通风机选型、安装必须符合作业规程规定。

风筒吊挂成直线，转弯处要使用专用转弯风筒，风筒不得有破损漏风现象，出口距迎头的距离必须符合作业规程的要求。

掘进工作面开口施工至设计绕道位置时，要及时将绕道、风桥掘出，形成独立的通风系统，方可继续掘进。

（二）有合理可靠的供电系统，保证供电满足施工要求。

局部通风机采用三专供电。

（三）有完善的运输系统，保证施工材料等能够及时运输到工作面，工作面的煤、矸石等能及时运输到地面。

（四）有合理可靠的安全监控系统，包括甲烷、一氧化碳、风速和温度监测，并实现风电、瓦斯电闭锁。

监控设备的数量、安设位置符合规程规定，性能良好。

（五）有完善的压风、供水、排水等系统，并安装到位。

（六）有合理可靠通讯和信号系统。

掘进工作面应安装与调度室、绞车房、车场、变配电室等的通讯设施。

（七）按照设计完成开口位置测量放线。

（八）安全质量标准化要求的各种牌板配备齐全。

五、特殊地点的施工

每掘进90米在回风系统巷左帮施工一个钻窝硐室，规格为宽×深×高＝3000×3000×3000mm，支护形式同8100回风系统巷。

现场可根据涌水量的大小确定在顺槽低洼处设置水泵窝或集中水仓。

水泵窝规格为3m×3m×3m,每个水泵窝配备2台5.5KW功率以上的排水泵，一台使用，另一台备用。

集中水仓规格为5m×3m×3m，每个集中水仓配备2台45KW功率以上的排水泵，一台使用，另一台备用。

第二节矿压观测

一、观察对象

8100回风系统顶板下沉量、顶底板及两帮的移近量。

二、观测内容

矿压监测为日常监测。

主要作用是为了保证巷道安全。

主要包括锚杆（索）锚固力抽检和锚杆（索）预紧力检测。

三、观测方法

（一）YHW300型顶板离层仪

安装在巷道断面顶部中间位置。

煤巷或半煤岩巷每掘进100m安装一套，在巷道的交岔处增安一台，岩巷根据巷道的实际情况在巷内安设。

由掘进队负责安装、管理监测，项目部工程组负责指导安装。

1．通过观测，如发现顶板出现异常现象，及时对顶板进行分析，预测顶板变化情况，报矿生产科及项目部工程科，制定有效措施，进行预防治理，以防事故的发生。

2．数据处理：

由矿压组负责及时对检测数据进行分析，并把观测的结果反馈到设计和施工中去，从而不断修改设计、补充措施、指导施工。

3．离层仪的安装方法和步骤：

（1）钻孔：

采用B19中空六方接长式钻杆、Ф28mm钻头用锚杆机在巷道顶板居中位置处打垂直钻孔，深度9m；

（2）深部基点：

用安装杆将深部基点锚固器推入孔中，深度9m，抽出安装杆后,用手拉一下钢丝绳，确认锚固器已固定住。

（3）浅部基点：

用安装杆推入浅部基点锚固器至2m处，抽出安装杆后，用手拉一下钢丝绳，确认锚固器已固定住。

（4）将固定螺栓拧紧，固定住深、浅基点钢丝绳，将多余钢丝绳盘好至钢丝绳盘内。

4．安装注意事项：

（1）钢丝绳应事先盘好，推入锚固器时逐圈展开，以防纠缠打结；

（2）推入锚固器时，安装杆不能回拉，否则锚固器双爪会从安装杆上端的槽中脱出；

（3）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。

（二）锚杆（索）受力

锚杆（索）受力使用锚杆（索）拉拔仪进行抽检，抽检时锚固力不低于设计值的90%。

（三）锚杆锚固力抽检

巷道掘进施工过程中，每300根对巷道正顶及左右两帮锚杆抽查一组，每组3根，进行锚固力抽测。

锚固力不小于85KN。

（四）锚杆预紧力矩检测

巷道掘进施工过程中，锚杆的预紧力必须逐根进行预紧力检查，预紧力不小于200N.M。

四、数据处理

（一）锚固力抽检：

抽测时只做非破坏性拉拔（拉至锚杆设计锚固力的90%），达到设计要求的90%后即可停止拉拔。

若发现不合格锚杆，要在附近补打锚杆。

（二）预紧力抽检：

用力矩扳手对每根锚杆螺母预紧力进行抽测，不合格锚杆需重新拧紧。

第三节支护设计

一、永久支护：

（一）支护形式

永久支护采用锚网索+W型钢带联合支护形式。

二、支护参数设计

（一）锚杆支护参数

1.锚杆长度L的确定：

L=KH+L1+L2

式中：

L—锚杆外露长度，m；

H—自然平衡拱高度，m；

K—安全系数，一般取K=2

L1—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.5m；

L2—锚杆在巷道中的外漏长度，一般取0.1m。

H=B/2f=5.2/2×5=0.52m（岩巷）

式中B—巷道开拓宽度，取最5.2m；

f—岩石坚固性系数，取5。

则L=2×0.52+0.5+0.1=1.64m

2.锚固力N：

可按锚杆杆体的屈服载荷计算

N=π/4（d2σ屈）=0.25×3.14×（0.022）2×335×106=127KN

式中：

σ屈——杆体材料的屈服极限Mpa

d——杆体直径

3.锚杆间排距：

锚杆间距D≤1/2LD≤0.5×2200=1100mm

锚杆排距L0=Nn/2kraL=85×16/2×3×24×2.6=3.63m

式中：

n——每排锚杆根数

N——设计锚固力，KN/根

K——安全系数，取2-3

r——上覆岩层平均容重，取24KN/m3

a——1/2巷道掘进宽度m

通过验算，8100回风系统巷巷选择Φ22×2200mm螺纹钢锚杆，可满足支护需要，选择锚杆排间距小于等于0.9m可满足正常条件下顶板支护的需要。

（二）锚索参数设计

1.锚索长度的确定

为了加强锚固体的强度，减少顶板冒落，采用预应力锚索作加强支护，采用低松弛、高强度钢绞线，直径为17.8㎜该钢绞线的最低破断载荷为345KN，应用悬吊理论进行参数计算:

锚索长度:

L=L1+L2+L3

L－锚索长度；

L1锚索外露长度，取0.30ｍ；

L2巷道顶板潜在破坏范围，取L2=2.01ｍ；

L3锚索伸入老顶长度，按L3=

计算

式中ｄ—锚索直径为17.8㎜

σt—锚索钢绞线的抗拉强度，345KN的破断载荷作用在Φ17.8㎜的钢绞线上相当于强度1387Mpa所以σt取1387Mpa，τc—钢绞线与树脂粘结强度，取10Mpa代入数据得L3=0.617ｍ。

计算得：

L=0.3+2.01+0.617=2.927ｍ

从以上计算结果与8100工作面掘进地质说明书分析，8100回风系统巷巷道顶板老顶为粗砂岩，平均厚度达14.34m，直接顶为细砂岩，平均厚度1.74m，伪顶为泥岩，平均厚度为0.52m，8100回风系统巷使用9.3m锚索支护顶板能够深入到稳定岩层中，并且大于等于3m，所以保证锚索锚固在老顶稳定岩层中，达到有效控制顶板。

2.锚索排间距及抗拉拔力设计的确定

为防止巷道顶板岩层发生大面积整体跨落，用Φ17.8×9300mm的钢绞线，将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于稳定岩层中。

校核锚索排、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，靠锚索发挥悬吊作用，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，可用下式计算锚索排、间距。

L=nF2/[BHγ-（2F1sinθ）/L1]

式中L—锚索间距，m；

B—巷道最大冒落宽度，取5.2m；

H—巷道冒落高度，按最严重冒落高度取2.5m

γ—岩体容重，23.52kN

L1—锚杆间距，0.9m；

F1—锚杆锚固力，85kN；

F2—锚索极限承载力，

因该钢绞线的最大抗拉强度为1860N／mm2；该钢绞线直径为17.8mm，则

F2＝（17.8／2）2×π×1860＝462582N≈463kN

θ—锚索与巷道顶板的夹角，90°

n—锚索排数，取3。

通过上述计算，L=11.9m，即8100回系统巷锚索支护间距为1.4m。

符合此要求，所选锚索参数满足设计要求。

三、质量标准

1、巷道净宽：

中线至任何一帮允许误差0～+200mm。

2、巷道净高：

腰线至顶底板允许误差0～+200mm。

3、锚杆排间距：

允许误差-100～+100mm。

4、锚固力：

锚杆不小于85KN，锚索不小于200KN。

5、锚杆预紧力：

不小于200N.M，锚索预应力不小于100KN。

6、锚杆孔深：

允许误差0～+50mm，锚索孔深不应小于设计值的95％。

7、锚索安装质量，锚索应垂直顶板，锚索外露不大于250mm。

四、临时支护：

8100回风系统巷顶板较稳定时，采用综掘机机载前探梁临时支护，临时支护距离为2米。

顶板破碎时，采用单体液压支柱临时支护，临时支护距离为1米。

单体液压临时支护的形式：

采用3根型号为DWB25-30/100轻型单体液压支柱，在巷道左右帮及巷中进行临时支护，支柱初撑力为30KN,采用巷道内施工压力水加压，额定工作压力为3.8MPa,支柱间距为2m。

用支柱将网片和W钢带顶起，支柱必须在实底上，无法打在实底上的要垫木板或枕木。

（点柱要穿鞋带帽，鞋为300×500×50mm为的钢板，帽为300×200×50mm的木板）。

点柱要采取防倾倒措施。

临时支护工艺：

掘进机截割后首先敲帮问顶→在顶部铺好金属网用单体液压支柱支撑好→开始由外向内进行支护。

进入工作面要先进行敲帮问顶，两帮2.5m以上处进行敲帮问顶。

敲帮问顶工具采用一根2.5m长、顶部焊Φ20×300mm打尖铁棍的4′钢管加工而成。

两帮1.5m以下采用手柄长度不短于800mm手镐进行。

找掉帮顶的活煤矸，使帮顶为实岩、煤体。

因地质条件变化时，如遇地质构造，设计支护方式控制不了巷道围岩变形时，施工队组应及时缩小锚索锚杆的间排距，并制定专门措施报矿批准。

图3-18100回风系统巷临时支护图

图3-24--4断面支护图

图3-35--5断面支护

第四节支护工艺

一、支护形式与材料规格

顶板：

锚杆Φ22mm×2200mm、托盘为130mm×130mm×10mm钢板球形托盘、W钢带规格为4800×250×3mm，每根锚杆采用一支CK2335型锚固剂和一支CK2360型锚固剂，锚杆预紧力矩不低于200N.m，锚固力不低于85KN，锚杆间排距为900mm×900mm。

锚索Φ=17.8mm，L=9300mm，托盘为300×300×16mm钢板球形托盘、每根锚索采用一支MSCK2335和两支MSZ2360型锚固剂，锚固力不低于200KN,预紧力不低于100KN。

锚索间排距为1400mm×2700mm。

护帮：

锚杆Φ22mm×2200mm左旋无纵肋螺纹钢式树脂锚杆、托盘为150mm×150mm×10mm钢板球形托盘配合BHW-280-4,L=450mmW型锚杆钢护板，每根锚杆采用一支CK2335型锚固剂和一支CK2360型锚固剂，锚杆预紧力矩不低于200N.m，锚固力不低于85KN，锚杆间排距为900mm×900mm。

顶部网采用Ф6mm冷拔钢筋加工而成，网幅规格为：

1100×2600mm，网孔为100×100mm，连接方式：

搭接。

搭接长度100mm，网片连接采用14#铁丝三花式绑扎，要求孔孔相联。

帮部网片采用50×50mm网孔的8#铅丝菱形铁丝网，网幅规格为：

1060×3500mm，连接方式：

搭接。

搭接长度100mm。

三花式绑扎，孔孔相联，必须扭紧牢固。

帮网与顶网搭接400mm，并用角锚杆固定。

帮锚杆与顶锚杆排距错开450mm。

4-4段底板混凝土铺设底板；混泥土强度等级C25砼，混凝土的体积配合比（水泥：

黄砂：

石子）为1：

2：

2铺设厚度200mm。

二、安装使用要求

（一）锚杆的锚固段（Φ22mm的螺纹钢锚杆锚固段长度950mm，锚索锚固段长度为1550mm），必须锚固在围岩完整的岩层中，不得锚固在煤线和松软的岩层中。

（二）顶板锚杆预紧扭矩不得小于200N.m、锚固力不得小于85KN；锚索预紧力不得小于100KN，锚固力不得小于200KN。

（三）护帮锚杆预紧扭矩不得小于200N.m，锚固力不得小于85KN。

（四）锚杆眼钻好后，应将眼内的岩粉清除，打地锚时，锚孔内不得有水。

（五）锚杆安装的搅拌时间为15-25秒，不宜太长、太短。

（六）取下气动锚索钻时，不要松动锚杆，并用手托着锚杆底部，持续30秒，以免锚杆在没有粘结前下滑。

（七）取下连接头时应注意，如采用大方套筒连接头，搅拌完工后可立即取下；如采用带有螺母的连接头，需等到固化剂固化后才能取下。

（八）等待上托板的时间为锚固剂安装好15分钟后。

（九）树脂锚固剂应由专人保管，每班随领随用，当班用完，不准乱扔乱放。

（十）树脂锚固剂不得存放在日光曝晒和有淋水的地方。

（十一）如发现树脂锚固剂损坏、变硬、过期应停止使用。

（十二）如按上述操作中，发现仍有质量问题（树脂药卷不疑固、拉拨试验时、杆体整体拉出等），施工人员发现后立即停止使用，更换其它好质量的锚固剂，同时通知厂方人员核实。

三、锚杆支护工艺、工序及要求

（一）工作面出完煤后，施工人员必须及时对新暴露的顶板进行永久支护。

在支护前先执行敲帮问顶检查，再进行临时支护；确保安全后，画好巷道中线，标出锚杆孔位置，之后按照“先中间后两边，由外向里”的方法逐架进行。

（二）施工队组必须保证锚杆角度符合设计要求，必须做到上一块W型钢带，支护一块钢带并锚固所有锚杆；当上一块钢带锚杆没支护完时，不得施工下一块钢带，依次施工直至紧靠工作面迎头的一排锚杆到工作面距离小于0.8m为止，最后进行打护帮锚杆。

（三）注锚杆前，用锚杆端头将树