六采区运输巷作业规程Word下载.docx

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第二节煤（岩）层赋存特征

一、煤（岩）层产状、厚度、结构、坚固性系数、层间距

巷道巷围岩特征：

六采运输巷设计在煤2顶板至煤4底板中穿层掘进。

岩性自下向上分别为：

煤4老底粉～细砂岩互层，厚2～5.2米，平均3.6米，钙质胶结，以灰白色细砂岩为主，较硬；

煤4底板粉砂岩，1.8～3.2米，平均2.5米，灰黑色，含植物根部化石；

煤4下分层1，厚0～0.4米，平均0.2米；

煤4直接底粉砂岩，厚0～2.7米，平均1.35米，灰黑色，富含植物根部化石，较松软；

煤4，黑色，厚度1.35-3.36米，平均2.65米，黑色，油脂光泽，半光亮型；

煤4直接顶泥质粉砂岩，厚0.5～2.1米，平均1.3米，灰黑色，松软易跨落；

煤4上分层1，厚0.5～0.7米，平均0.6米；

粉砂岩，厚0.6～2.2米，平均1.4米，灰黑色，较松软；

煤4上分层2，厚0.35～0.45米，平均0.4米；

煤4老顶细砂岩，厚4.7～10.7米，平均7.7米，灰白色，成分以石英为主，含水，钙质胶结，厚层状；

煤3底板粉砂岩，厚0.5-6.5米，平均3.0米，灰黑色，厚层状，质较纯；

煤3，厚度0～0.4米，平均0.2米；

煤2老底中～细砂岩，厚4～8.6米，平均6.3米，灰白色，岩石成分以石英为主，钙质胶结，含水；

煤2直接顶底粉砂岩，厚1.2～9.7米，平均5.5米，深灰色，含植物根部化石；

煤2，厚0.7～2.63米，平均1.82米，黑色，玻璃光泽，半光亮型；

泥质粉砂岩，厚0.4～0.6米，平均0.5米，灰黑色，松软易跨落；

煤2上分层1，厚0.3～0.45米，平均0.4米；

泥质粉砂岩，厚0.2～0.4米，平均0.3米，灰黑色，松软易跨落；

煤2上分层2，厚0.15-0.25米，平均0.2米；

粉砂岩，厚0.7～1.0米，平均0.85米，深灰色，含植物叶部化石；

煤2上分层3，厚0～0.6米，平均0.3米；

煤2老顶粉砂岩，厚0～12米，平均6米，灰黑色；

中～细砂岩，厚14～18米，平均16米，灰白色，以石英、长石为主，钙质胶结，层理发育较好；

中砂岩，厚4.7～8.0米，平均6.4米，上部为灰绿色，下部渐变为灰色～灰白色中粒砂岩，以石英、长石为主。

（详见柱状图）。

二、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数

根据相邻巷道情况统计，煤层瓦斯涌出量为0.02m3/min，煤尘具有爆炸性，根据相邻煤层煤4煤尘爆炸指数36.02%可知，煤2煤尘爆炸指数为37.43%，发火期为2个月。

为低瓦斯矿井。

第三节地质构造

该巷道由于受F4、F5、WF17、F6断层影响，地层起伏较大，F4～WF17范围内地层走向70°

～110°

～21°

、倾向160°

～200°

～111°

；

WF17～WF29范围内为一向斜构造，北段地层走向157°

～215°

、倾向67°

～125°

南段295°

～250°

、倾向25°

～340°

根据三维地震勘探资料，区内中小断层发育。

在巷道施工中如遇有异常现象，及时与地质保障部联系，以便指导生产。

第四节水文地质

一、水文情况：

该巷道是在煤4、煤2顶底板砂～粉砂岩中穿层掘进，2、4层煤顶底板砂岩均以静水储量为主，巷道掘进时以滴状淋水状态出现，对掘进巷道施工安全无影响。

钻孔简易水文观测，全区所有钻孔皆无明显消耗现象。

遇断层时应加强观测，掌握断层导水性。

根据六采区集中轨道巷实际涌水量为0.04m3/min，采用相关比拟法预计：

涌水量变动系数取1.50，最大涌水量为0.104m3/min，正常涌水量为0.069m3/min。

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

上坡巷道已施工265米），巷道平推约425米施工到位。

六采运输巷工程量共计约868m（平距），现剩余巷道约505米。

六采区运输巷平面位置图见图2（1：

2000）

六采区运输巷剖面图见图3（1：

500）

第二节支护设计

一、巷道断面

巷道断面：

净宽3.4m,净高3.2m，S净＝9.6m2；

荒宽3.7m，荒高3.35m，S荒＝10.9m2；

火药硐室（躲避硐室）规格：

净宽＝2.0m，净高＝1.8m，净深＝1.5m，S净＝3.6㎡。

荒宽＝2.3m，荒高＝2.0m，荒深＝1.7m。

S荒＝4.6m2。

附：

巷道布置平面图、永久支护断面、平、剖面图。

二、锚网喷支护方式

（一）巷道正常断面采用锚网喷二次支护。

1、临时支护形式：

（1）顶板完整时采用初喷做临时支护，初喷30mm至迎头，初凝20分钟后进入迎头作业。

（2）临时支护顺序：

1）放炮通风洒水降尘后；

2）用长把工具（≥2m）敲帮问顶，摘除迎头危岩悬矸；

3）初喷30mm，初凝20分钟后进入迎头作业。

临时支护剖面图见图6（1：

50）。

2、特殊情况的临时支护：

（1）如顶板完整初喷作为临时支护，如顶板破碎，穿煤层，初喷厚度为50mm至迎头，并采用吊环式前探梁作临时支护，断面使用4根前探梁，前探梁由3寸钢管或π型钢制作，长度不低于3.2m。

吊梁器用与前探梁强度相匹配，前探梁距迎头不大于300mm，吊梁器与锚杆规格相匹配在锚杆上固定可靠，上在锚杆上的丝扣40-80mm。

前探梁间距0.8-1.2m。

前探梁上使用专用方木，长度不小于1.2m，超前支护两帮端面距不超过0.3m。

若顶板非常破碎时，放炮前打设2-3根超前锚杆作辅助临时支护。

前探梁方木规格：

长×

宽×

厚为1.2×

0.12×

0.10m。

（2）临时支护顺序

1）迎头放炮后，洒水降尘；

2）用长把工具（≥2m）敲帮问顶，摘除迎头危矸悬岩；

3）初喷50mm，初凝20分钟后进入迎头作业。

4）松前探梁方木木仨，拿下方木；

5）松前探梁木仨，将后面一个前探梁吊环移至前排上紧，前移前探梁，其中一根前探梁端面距迎头不大于300mm，另一根前移至不影响放方木和铺网为原则；

6）往前探梁上放后边一根方木；

7）往前探梁上放前边一根方木，往前探梁及方木上放钢带，铺顶网；

8）前探梁连同网一同托起，将另一根前探梁移至端面距迎头不大于300mm；

9）根据锚杆间排距和巷道中线将网调整到合适位置，涨紧网使两帮余留量对称；

10）用板枇、木仨紧好前探梁方木，用木仨固定牢固前探梁。

3、永久支护：

巷道采用“喷锚喷、锚网喷”支护形式。

一次支护：

临时支护施工完毕后，采用φ20mm、L2000mm金属全螺纹钢等强锚杆，进行一次支护，锚杆间排距为1000×

1200mm，锚固方式加长锚，每根锚杆配2根树脂药卷；

第一次支护时，锚杆要拴好8#铁丝作为二次支护打锚杆时的标志，然后进行第一次复喷，第一次复喷必须进行拉线喷浆（拱顶、拱肩、拱基），喷厚达到设计厚度的80％，即160mm，但不大于设计厚度200mm，使巷道圆滑无急角,第一次复喷距迎头不超过30m。

二次支护：

锚杆类型及间距与一次支护相同，布置在一次锚杆的中间，五花型布置。

二次支护距迎头不大于100m，第二次支护的锚网必须沿巷道的周长方向进行布置，网与网的连接必须每200mm用10#铁丝扭接一次，并必须用锚杆盘压紧，并充分利用第一次预留的铁丝将金属网扭牢。

金属网用10#铁丝制作，网格要均匀，网格为80×

80mm。

第二次复喷厚度为20～40mm，要求复喷后起到防止金属网锈蚀的作用。

顶帮锚杆跟迎头施工，距迎头不超过1.2m，两帮底部最下一根锚杆可拖后一排，下一个循环打眼前必须将迎头两帮底部锚杆补齐后方可打迎头眼。

（二）火药硐室（躲避硐室）采用锚网喷一次支护。

火药硐室（躲避硐室）位置选择在顶板较为完整区段。

顶板完整时采用初喷做临时支护，初喷30mm至迎头，初凝20分钟后进入迎头作业。

顶板破碎，初喷厚度为50mm至迎头。

2、永久支护：

临时支护施工完毕后，采用金属全螺纹钢等强锚杆进行一次支护，锚杆间排距为800×

800mm，打锚杆挂网后喷网盖网，喷浆厚度不小于30mm，然后进行拉线复喷，复喷必须进行拉线喷浆（拱顶、拱肩、拱基），复喷后喷厚达到设计厚度，使巷道圆滑无急角。

巷道复喷（找喷）成型距迎头不大于30m。

网与网的连接必须每200mm用10#铁丝扭接一次，并必须用锚杆盘压紧。

（三）、锚网喷补强措施

当巷道穿煤层，煤层从巷道顶板下落的情况（即迎头顶板打设锚杆见煤层），顶板破碎、复合顶板及顶板压力较大时迎头开始打设锚索加强支护。

当煤层下落到巷道顶板以上顶板锚杆锚固端在岩石中或顶板较完整无压力时，迎头不再打设锚索。

煤层从巷道内（或底板）上抬至巷道顶板情况（即煤层从巷道内升起到达巷道顶板），顶板破碎、复合顶板、顶板压力较大时迎头开始打设锚索加强支护。

当煤层底板在巷道顶板以上且巷道顶板锚杆锚固端在岩石中后且顶板较完整无压力时，迎头不再打设锚索。

锚索补强支护，规格及质量要求同上。

采用锚索加强支护不能有效阻止顶板下沉时另编制加强支护措施。

1、顶板破碎，锚杆有效锚固端能够锚入到顶板稳定岩石中时，锚索隔排打设1根，锚索“一”字型布置，打设巷中，垂直巷道顶板打设，锚索拖后迎头不大于2.0米。

2、当遇压力集中区、淋水区段、顶板破碎带或遇断层、穿煤层期间（锚杆锚固段局部或者全部锚固在煤层或软岩中），一次支护正顶无锚杆时，正顶补打一根锚杆，且第一次支护顶帮挂网复喷跟迎头，打设锚索加强支护，采用“五花”布置，即第1排距两帮布置2根锚索，分别距帮1.0米，第2排巷中布置1根锚索，第3排布置方式与第1排相同，依次类推，锚索距迎头不超过2.0m。

锚索间排距2000*2000±

300mm。

3、遇断层（复合顶板）：

（1）顶板以上3米范围内岩性一致且较为坚硬完整时，不在打设锚索加强支护；

（2）顶板为煤或者软岩，锚杆有效锚固端能够锚入到顶板稳定岩石中时，锚索“一”字型布置，打设巷中，垂直巷道顶板打设，锚索拖后迎头不大于2.0米。

（2）顶板为煤或者软岩，锚杆锚固段局部或者全部锚固在煤层或软岩中时，采用“五花”布置，即第1排距两帮布置2根锚索，分别距帮1.0米，第2排巷中布置1根锚索，第3排布置方式与第1排相同，依次类推，锚索距迎头不超过2.0m。

4、锚索“一”字或者“五花”布置时，“五花”布置巷中的锚索和“一”字型锚索垂直于顶板打设，靠帮的锚索要与铅垂线呈30°

-45°

夹角向帮顶板打设，锚索距帮数值允许偏差±

200mm，锚索成一条线打设。

锚索长度为6m，排距2000±

300mm，锚索使用5块树脂药卷，最小锚固长度不小于1.5m，锚固方式为端锚。

锚索直径不小于17.8mm，单根锚索设计锚固力为不小于200KN。

巷道支护设计

原理：

按最大剪切与极限平衡原理。

根据弹性岩体极限平衡理论，存在一个使岩体处于极限平衡状态，而不造成松散岩石压力的最小支护抗力。

锚喷支护实际提供的抗力，大于此最小抗力就可保证围岩稳固，且支护受力最小。

圆形巷道不便于计算，化为等效圆巷计算。

已知条件：

巷道支护形式：

“喷锚喷、锚网喷”支护形式

断面形状：

半圆拱净高H=3.2m跨度b0=3.4m

围岩状况：

巷道掘进多位于砂岩中，以砂岩计算。

岩体的粘结强度C=0.14kg/cm2

岩体的内摩擦角：

φ=36°

上覆岩体容重：

γ=2.46g/cm3

巷道深度：

Z=474m

⑴.选取等效园半径Re

H/b0=3.2/3.4=0.94

则：

Re=b0/2Kf=3.4/2×

0.9=1.53m

α=45°

-φ/3=45°

-36°

/3=33°

形状修正系数：

Kf=0.9

⑵.初选锚喷支护参数

预选锚杆类型：

螺纹钢等强锚杆、Φ=0.020m、长度l=2.0m、

锚杆间距:

一次支护、二次支护间距均1000×

1200mm，因此确定e=0.5m、

i=0.6m。

喷厚0.15m，所选锚杆长度l，必须大于初始楔体破坏深度l1

即：

l>

l1

l1=（ηH/2）×

tgα=（0.85×

3.6/2）×

tg33°

=0.994m

2.0>

0.994选取合格η：

系数，取0.85

⑶.计算保持围岩极限平衡状态所需最小支护抗力Ｐimin

依次计算下列系数：

a1=C×

ctgφ=0.17×

ctg36°

=0.234kg/cm2

a2=（P0+a1）×

（1-sinφ）

=（138.2+0.234）×

（1-sin36°

）

=57.1kg/cm2

a3=γRe（1-sinφ）/（3sinφ-1）

=2.46/1000×

189×

（1-sin36°

）/（3sin36°

-1）

=0.2511kg/cm2

原岩铅直应力P0=Zγ=561.8×

100×

2.46/1000=138.2kg/cm2

A=（a1+a3）/a2=（0.234+0.2511）/57.1=0.0085

B=a3/a2=0.2511/57.1=0.0044

利用建井工程手册3-525页图11-5-3查知X=0.02

求：

Ｐimin

Ｐimin=a3（1-X）=0.2511×

（1-0.02）=0.2461kg/cm2=2461kg/m2

⑷.计算锚喷支护抗力

1喷砼抗力Ｐsi

喷砼抗力Ｐsi

Ｐsi=dτscosφ/[sinα（b/2）]

=0.15×

2×

cos57°

/[sin33°

×

（3.73/2）]

=0.1608kg/cm2=1608kg/m2

τs：

喷砼抗剪强度，取2kg/cm2

ψ：

剪切滑移面倾斜角，取57°

b：

剪切区高度，取3.73m

2锚杆抗力ＰAi

ＰAi=aＦstσstPcosβ/[e×

i×

（b/2）]

a：

剪切区弧长之半，取2.62m

Ｆst：

锚杆截面积，取2.54×

10-4m2

β：

锚杆倾斜角，取39.5°

σstP：

锚杆材料抗拉强度，取50×

106kg/m2

锚杆抗力ＰAi

ＰAi=aＦstσstPcosβ/[e1×

=2.62×

2.54×

10-4×

50×

106×

cos39.5/[0.5×

0.6×

（3.73/2）]

=45889.3kg/m2

钢筋网抗力

ＰTi=fstJstcosφ/Esinα（b/2）

其中fst=9.6×

10-6Jst=8×

106E=0.08

则°

9.6×

10-6×

8×

/0.08×

sin33°

（3.73/2）

=514.8kg/m2

3总抗力

ＰWi=ＰSi+ＰAi+ＰTi=1608+45889.3+514.8=48012.1kg/m2

（5）判定支护方案的可能性

1实际支护抗力与最小抗力之比（安全系数n）不小于3为可靠。

支护安全系数n

n=ＰWi/Ｐimin=48012.1/2461=19.5

由此可见支护方式较为合理。

2锚杆长度可靠性验算

k=[Po+c.ctgφ]/[ＰWi+c.ctgφ]

=[138.2+0.14×

]/[4.8012+0.14×

]

=27.7

由27.7及φ=36°

查表得R/ro=1.4

LL/roL/ro0.7/2.0

====0.875

R-ro（R-ro）/ro0.40.4

L

=0.875介于0.38-0.93之间

R-ro

且安全系数满足要求，锚杆加固长度就认为可靠。

锚索支护设计

根据该巷道岩性柱状图进行分析，六采运输巷设计在煤2顶板至煤4底板中穿层掘进。

锚索锚固长度不小于1.5m，根据工程类比法锚索选择长6.0米，直径17.8mm大直径高强锚索，为获得最佳悬吊效果。

中间锚索以垂直布置最为有利，当“之”型或“五花”布置时，靠两帮的锚索分别距帮1.0米以30°

～45°

夹角向两帮倾斜，确保锚固端锚固到两帮顶板稳定的岩石中。

按照悬吊作用布置锚索时，要确定潜在破坏范围，从而确定被悬吊的载荷。

根据以下公式计算得出：

H＇=1.5B=1.5×

1.7=2.55m

S=1/2×

H＇B=0.5×

2.55×

1.7=2.16m2

W=SrD排＝2.16×

24×

2=103.68KN取104KN

P=353KN（单根锚索设计破断力）

P=353KN〉W=104KN

式中：

H'

---潜在冒落拱高度，m

S---潜在破坏范围面积，m2

B---巷道宽度，m

W---潜在垮落范围内自重载荷，KN

r---顶板岩层容重，取24KN/m3

D排---锚索排距，2m

P---锚索设计破断力，KN

锚索托梁选用长1.1米矿用工字钢加工的专用托梁时，打设在两排锚带之间，选用0.75或0.6米锚索托梁时必须托前一排锚带。

四、巷道工程质量要求

（1）巷道净宽：

中线至一帮允许偏差0～+150mm为合格，0～+100mm为优良。

（2）巷道净高：

腰线至顶底板允许偏差0～+150mm为合格，0～+100mm为优良。

（3）、锚杆安装：

安装牢固，托板紧贴岩面，不松动；

锚杆预紧力不小于400N.m，锚杆构件完好。

（4）锚杆压网联网：

锚杆托盘压网要实，网与网的连接每200mm用10＃联网铁丝连接扭牢。

（5）巷道正常断面为半圆拱断面，锚网喷二次支护，1.5米起拱，巷道喷厚150mm。

火药硐室（躲避硐室）拱形断面，锚网喷一次支护，1.8米起拱，巷道喷厚100mm。

（6）混凝土强度的平均值不低于标准要求，其最小值不低于标准值的85%。

每30m取岩芯一组，每组不少于5块，取样要均匀分布，并将试块报生产技术部。

（7）砼标号C18，水泥为425#硅酸盐水泥，水灰比为0.4-0.5,砼配合比为水泥：

细沙：

石子=1：

2：

2，速凝剂用量为水泥重量的2.5-4%。

（8）表面平整度小于50mm，巷道成型光滑平整。

两帮喷浆有不小于100mm的砼基础。

（9）所施工巷道洒水养护不小于28天，每班对迎头以外150m巷道进行洒水养护一次。

（10）锚杆角度与岩面的夹角不小于75度。

两帮最下一根锚杆距底板高度不大于200mm并用异型托盘，且必须呈10-30度角打入底板，用异型托盘。

（11）、锚杆外露长度15-50mm。

金属网的质量：

网格均匀，网要压花。

锚杆锚固方式均为加长锚，使用2根树脂药卷锚固，顶板破碎、煤岩体松软、顶板为煤时，使用3根树脂药卷锚固。

当围岩不平造成围岩体超旷时，锚盘下可用木锚盘、水泥托盘等垫实，锚盘下严禁垫矸石、板批等杂物。

（12）、顶板全螺纹钢锚杆锚固力达到130KN，两帮锚杆锚固力达到70KN，锚固方式为加长锚；

（13）、锚杆间排距：

允许误差-100—+100mm之间。

（14）、锚杆锚固方式均为加长锚，使用2根树脂药卷锚固，顶板破碎、煤岩体松软、顶板为煤时，使用3根树脂药卷锚固。

（15）、锚索选用高强度、低松弛、1×

7钢胶线，直径17.8mm，每根锚索采用5根树脂药卷锚固，最小锚固长度不小于1.5米，锚固方式为端锚。

单根预应力锚索锚索锚固力不小于200KN，锚索涨拉预应力应控制在80～100KN锚索安装48小时后，如发现予紧力下降，必须及时补拉。

涨拉时如发现锚固不合格，必须补打合格的锚索。

（16）、当锚索“五花”或“之”型布置时靠巷道两帮的锚索必须向两帮倾斜，倾斜角度为与铅垂线呈30～45°

夹角，确保锚固端锚入到两帮稳定的岩石中。

中间锚索垂直顶板打设。

锚索间排距误差±

200mm。

（17）掘进巷道轨道线路标准。

①轨距：

600mm，允许误差+10、-5mm；

②水平：

不大于10mm；

③轨缝：

不大于5mm，无镶牙接头；

④接头平整度：

不大于3mm；

接头对接，误差不大于50mm；

⑤轨枕间距：

轨枕标准、统一；

车场段轨枕间距不大于0.7m，其它地点轨枕间距不大于0.9m。

⑥轨型一致，磨损锈蚀不超限；

使用18Kg/m及以上的钢轨。

⑦使用标准道岔。

第三节支护工艺

一、支护材料：

1、锚杆

采用φ20mm、L2000mm（2500mm）金属全螺纹钢等强锚杆。

锚杆技术性能表

材质

强度

规格

20MnSi

公称直径

（mm）

公称截面

mm2

屈服载荷

KN

抗拉载荷

重量

Kg/m

延伸率

%

螺距

mm

Φ20

20±

0.1

314.16

≥108

≥150

2.5

≥15

12±

0.2

2、托盘：

正方形，规格为长×

宽=110×

110mm，用厚8mm钢板中间压制成弧形。

锚杆均使用配套标准螺母紧固。

3、锚固剂：

采用符合煤炭行业标准MT146.1-1996的树脂锚固剂，直径23mm或28mm，L=350mm，锚索锚固剂自上而下为快速、中速两种，锚固方式加长锚，每根锚杆配2根树脂药卷，锚固长度不少于700mm。

穿煤层及顶板破碎时每根增加一根树脂药卷。

4、网：

金属经纬网用10#及以上的铁丝制作，网格要均匀，网孔规格为80×

5、锚索托梁：

宜选用钢制蝶形托盘或矿及专业规定的溜槽沿或工字钢锚索托梁，锚索托盘（梁）强度要与锚索强度相匹配，托盘（梁）承载力应不小于锚索设计承载力的1.5倍。

短托梁压前排锚带，长托梁在两排之间。

工字钢托梁：

规格：

长1100m、750mm、600mm三种；

废旧溜槽帮托梁：

长750mm、500mm两种，中孔采用厚度10mm、宽110mm、长170mm筋板加工（焊缝严密）而成，中孔直径不大于30mm。

锚索托梁打设在两排锚杆之间，长度不得低于0.5米。

顶板破碎严重、揭露煤层区域，锚索托梁必须使用长度1.1米的工字钢打设在两排锚杆之间。

6、矿用锚索钢绞线、索具和其它附件应符合中华人民共和国煤炭行业标准MT/T942-2005要求，索具及整套锚索具有国家MA标志。

具体规格及性能见下表：

锚索：

选用高强度、低松弛度（Ⅱ）粘结式1×

7钢绞线，其技术参数如下