综掘工作面掘进作业规程.docx
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综掘工作面掘进作业规程
第一章概况
第一节工程概况
一、巷道名称、位置及相邻关系
本作业规程指导施工的巷道为116103工作面运输巷(回采段),位于11采区三区段带式输送机石门南翼,南侧停掘位置以116103工作面开切眼中心线向南10m,北以三号带式输送机石门为界,西部为设计的116103工作面(未开采),东部为设计的116103工作面辅助运输巷。
二、巷道用途及性质
116103工作面运输巷用于116103工作面的运输及通风,属沿6及6-1煤顶板掘进的回采巷道。
三、巷道设计长度、服务年限
116103工作面运输巷设计长度4738.197m(平距),其中准备段设计长度198.685m(平距),回采段设计长度4539.512m(平距);本巷道服务年限为3年。
四、预计开竣工时间
116103工作面运输巷(回采段)自2011年07月29日开工,预计到2012年09月25日竣工。
附图1:
116103工作面运输巷巷道布置平面图
第二节编写依据
一、巷道施工设计图及批准时间
1、《116103工作面运输巷及辅助运输巷开口平、剖、断面图》,批准时间为2011年03月20日。
2、《116103工作面运输巷及辅助运输巷间各联络巷、辅助运输巷调车硐室及钻机窝子、回风巷及运输巷间一、二号联络巷平、剖、断面图》,批准时间为2011年06月15日。
3、《116103工作面运输巷回采段断面图》,批准时间为2011年06月26日。
二、地质说明书及批准时间
《116103工作面运输巷掘进地质说明书》,批准时间为2011年03月18日。
三、矿压观测资料
参考116101工作面运输巷(回采段)有关矿压观测数据分析结论。
第二章地面位置及地质概况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
地面相对位置及邻近采区开采情况见表1。
表1井上下对照关系情况表
水平名称
一水平
工程名称
116103工作面运输巷
采区名称
11采区
工作面标高(m)
+1040~+1180
地理位置
116103工作面运输巷地表附近范围为低缓丘陵地区,地表覆有少量植被,地面无建筑物及保护物。
井下位置及
四邻采掘情况
该巷道开口位于梅花井井田三区段内,南以鸳鸯湖背斜为界,北以三号带式输送机石门为界,浅部为设计的116103工作面(未开采),深部为设计的116103工作面辅助运输巷。
第二节煤(岩)赋存特征
116103工作面运输巷(回采段)沿6及6-1煤煤层顶板掘进,向南掘进2000m后进入6煤合并区。
6煤为黑色、暗淡型,沥青光泽,上部含丝碳,参差端口,条痕为黑色。
该煤层厚度变化范围为3.49~5.46m,平均有益煤厚4.3m,合并区内夹1~2层夹矸,厚度为0.35~0.7m;其中0~2000m范围内煤厚为3.49~3.89m,2000~4540m范围内为6煤合并区,合并区内煤厚为4.37~5.46m。
煤(岩)赋存特征见表2、表3。
附图2:
116103工作面运输巷地质预想剖面图
附图3:
综合柱状图
表2煤层特征表
项目
指标
备注
煤层厚度(最小~最大/平均)/m
3.49~5.46/4.3
平均有益煤厚4.3m
煤岩层产状
110o~113o∠11o~24o
煤层硬度f
1.5~1.8
煤层层理(发育程度)
发育
煤层节理(发育程度)
发育
瓦斯绝对涌出量(m3/min)
0.0558
低瓦斯
瓦斯相对涌出量(ml/g)
0.01
低瓦斯
煤尘爆炸指数/%
30%
具爆炸危险性
煤的自燃倾向
自燃等级为I级
容易自燃
表3煤层顶底板情况表
顶板名称
岩石类别
厚度
岩性
顶
板
老顶
细砂岩
0.00~15.36
灰白色,以石英长石为主,方解石充填及方解石结核,分选差,半坚硬。
直接顶
粉砂岩
2.75~16.37
灰白色,植物根茎化石,缓波状化石,半坚硬。
底
板
直接底
粉砂岩
0.00~4.42
灰色,块状,植物茎叶化石,方解石充填裂隙,有挤压现象,半坚硬。
老底
细砂岩
0.00~9.7
灰白色,以石英为主,云母星点,含暗色矿物,方解石充填裂隙,缓波及脉状层理坚硬,局部硅胶。
第三节地质构造
116103工作面运输巷处于该区主要构造鸳鸯湖背斜的北翼,地质构造简单;预计向前掘进过程中巷道整体将上坡掘进,且掘进过程中出现波状起伏状态。
第四节水文地质
116103工作面顶板含水层为延安组6煤以上砂岩裂隙~孔隙承压水含水层。
根据含水层富水性、岩性组合特征及埋藏条件等,可划为上段(4煤以上)、下段(4煤以下),两工作面主要受下段影响;岩性主要为中、粗粒砂岩,夹粉、细砂岩,钙质胶结,坚硬~半坚硬,含水层厚5.0~30.0m,平均厚16.2m,该层层位较稳定,隔水层以4煤为标志,和上、下段含水层有一定的水力联系,但渗透较差、富水性极弱。
工作面附近钻孔可知:
工作面距含水层层间距为3.8~31.7m,且工作面上部含水层与隔水层呈互层状分布,受隔水层影响,各含水层间水力联系较差,但局部范围内由于巷道距含水层较近,在掘进过程中将出现顶板滴、淋水现象。
本掘进工作面正常涌水量为3.0~6.0m3/h,最大涌水量为10m3/h,无水威胁。
第五节影响巷道施工的主要因素及其影响程度、范围
一、设计方面
无。
二、地质构造
无。
三、水、火、瓦斯、煤尘、顶底板方面
1、巷道掘进过程中顶板局部锚杆和锚索眼有淋水,预计正常涌水量为3~6m3/h,最大涌水量10m3/h。
2、巷道掘进范围内无火灾影响。
3、根据《116103工作面运输巷掘进地质说明书》中6及6-1煤瓦斯相对涌出量最大为:
0.01ml/g。
二氧化碳相对涌出量最大为:
0.22ml/g,最小为0.02ml/g。
4、该煤层煤尘具有爆炸性,煤尘爆炸指数为30%,大于10%,施工时应采取降尘措施,降低煤尘,防止爆炸。
5、116103工作面运输巷(回采段)直接顶破碎,易垮落,煤岩交接处易片帮。
四、火区、空区、老巷、小窑
本井田附近无火区、空区、老巷、小窑。
五、其他方面
无影响。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
116103工作面运输巷设计开口位置位于三号带式输送机石门内,开口坐标为(X=4211208.723;Y=36386268.461;Z=+1066.43m(底板)),116103工作面运输巷以201°10′的方位角向前施工。
第二节矿压观测
一、观测对象
116103工作面运输巷(回采段)。
二、观测内容
巷道顶板离层量,底板相对移近量,两帮相对移近量,锚杆、锚索的载荷及锚固力。
三、观测方法
1、巷道顶板离层量观测:
从116103工作面运输巷200m处开始设置1号观测点,在巷道拱顶安装ZKBY-IIA型顶板离层指示仪进行观测,每50m布置一个测点,共设92个观测点。
2、底板相对移近量和两帮相对移近量:
用测枪检测断面处底板相对移近量、两帮相对移近量,共需4把测枪。
3、锚杆、锚索的载荷及锚固力:
巷道掘进过程中,用锚杆拉力计检测拱、帮锚杆锚固力,用锚索张紧器检测锚索预紧力和锚固力,共需锚杆拉力计2台,扭力扳手10把,锚索张紧器4台。
四、数据处理分析
必须按规定进行观测,将数据填入矿压观测记录表,并及时对所有数据进行分项整理、统计分析,最后编制成矿压观测报告。
第三节开口设计
一、116103工作面运输巷开口设计
116103工作面运输巷(回采段)开口位于116103工作面运输巷机头硐室开口以201°10′的方位角掘进199m处,回采段开口只需永久支护紧跟工作面,无特殊开口设计。
第四节支护设计
一、巷道断面
116103工作面运输巷(回采段)断面设计为直墙半圆拱形,掘进宽度5400mm,掘进高度3900mm,掘进断面积17.9m2;净宽5300mm,净高3700mm,净断面积为16.6m2。
混凝土地坪设计厚度为150mm,水沟规格为300×300mm,水沟侧壁厚100mm,抹底100mm,地坪中间夹铺一层Φ6.5mm圆钢制作的金属网,网孔规格150×150mm,地坪、水沟混凝土强度等级C20。
二、支护方式
1、临时支护
临时支护使用液压前探梁,液压前探梁设计参数为:
(1)适用巷道高度≥2.3~4.2m;
(2)最大支护宽度:
2m;
(3)最大支撑力:
1t;
(4)支护面积:
2m×2.1m;
(5)支护超出截割部:
1m~1.8m;
(6)额定工作压力:
16MPa;
(7)顶架可倾斜:
≤20°;
(8)整机重量:
0.96t。
附图4:
临时支护平、断面图(1:
50)
2、永久支护
采用锚、网、索、钢带和喷浆联合支护方式,支护材料为螺纹钢锚杆、锚索钢绞线、金属网、塑料网、圆钢钢带、14#槽钢、树脂药卷、钢制托板、木托板、砂浆等材料。
三、支护设计
1、永久支护设计
116103工作面运输巷(回采段)永久支护采用锚、网、索、钢带和喷浆联合支护。
巷道拱部及帮部均使用Φ20×2500mm的螺纹钢锚杆,每根锚杆使用2节Z2370树脂药卷锚固;帮部锚杆外加一个木托板,木托板规格为400×200×50mm;拱、帮锚杆均为“矩形”布置,拱部锚杆间排距为800×800mm,帮部锚杆间排距为600×800mm;巷道拱部铺设金属网,金属网规格为8250×800mm,网孔规格为150×150mm,φ6.5mm圆钢钢筋加工;拱部锚杆用一根钢带连接,钢带采用φ16mm圆钢加工,规格为6480×80mm,九孔八档分布,档距800mm;巷道帮部铺设宽度为1500mm的塑料网,塑料网与金属网搭接150mm,塑料网与塑料网搭接200mm;沿巷道顶板中线及两侧打设三列锚索桁架,锚索沿巷道方向排距1800mm,垂直巷道方向间距1400mm(弧长),锚索桁架长2200mm,锚索使用φ17.8×5500mm的钢绞线,每根锚索使用3节Z2370树脂药卷锚固;锚杆和锚索托板均采用120×120×10mm的钢制托板,材质为3号钢;巷道全断面喷射砂浆,喷射厚度为50mm,砂浆强度等级为M7.5。
附图5:
巷道支护断面图(1:
50)
附图6:
巷道支护平面展开图(1:
50)
附表4:
巷道支护断面特征表
附表5:
巷道支护材料每米消耗表
2、锚杆支护验证
(1)按照加固拱原理计算锚杆参数设计。
锚杆长度计算公式为:
L=N×(1.1+B÷10)
式中L——锚杆长度,m;
N——危岩稳定性影响系数,取1.2;
B——巷道宽度:
5.4m;
L=N×(1.1+B÷10)=1.2×(1.1+5.4÷10)=1.97
通过以上计算及设计要求,116103工作面运输巷使用的φ20×2500mm的螺纹钢锚杆(左旋无纵肋)可以满足锚杆支护的要求。
(2)锚杆间、排距为
a≦
式中a——锚杆的间、排距,m;
Q——锚杆的设计锚固力,50KN;
γ——被悬吊岩石的重力密度,取23KN/m3;
K——安全系数,一般取K=2;
软弱岩层厚度是根据地质资料、实测或经验估计;冒落拱高度是按下式估算,
名称
围岩
类别
支护
形式
喷射
厚度
(mm)
断面积
(m2)
掘进尺寸(mm)
锚杆支护参数
锚索支护参数
掘进
净
宽
高
种类
长度
(mm)
布置
方式
间排距
(mm)
规格
(mm)
间排距
(mm)
116103工作面运输巷(回采段)
煤巷
锚网索、钢带、喷浆
50
17.9
16.6
5400
3900
Φ20mm
螺纹钢
2500
矩形
拱部:
800×800
帮部:
600×800
- 配套讲稿:
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- 工作面 掘进 作业 规程