5102作业规程改.docx
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5102作业规程改
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称、位置及相邻巷道关系
12#层301盘区5102巷东邻2102巷,南部为301盘区巷,西部、北部均为实体。
二、掘进目的及巷道用途
5102巷服务于8102工作面回采,满足8102工作面回采时运料、回风、行人、管线敷设的需要。
三、巷道设计长度及服务年限
5102巷设计长度486m,
巷道服务年限6个月。
四、预计开竣工时间
5102巷开工时间为2011年3月10日,日进12m,预计竣工时间为2011年4月25日。
附图1:
巷道布置平面图
第二节编写依据
一、采区设计说明书及批准时间
采区设计说明书为《南山12#层301盘区8102工作面设计》,批准时间为2011年2月8日。
二、地质说明书及批准时间
地质说明书为《南山12#层301盘区2102、5102巷掘进地质说明书》,批准时间为2011年3月16日。
三、矿压观测资料
根据相邻盘区巷道掘进期间的矿压观察,煤层顶板节理、裂隙较发育,巷道掘进期间应加强顶板管理。
第二章地面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
表2-1-1:
水平名称
810水平
采区名称
301盘区
地面标高(m)
1150——1209
井下标高(m)
904——922
地面位置
云冈石窟保护煤柱南部,山地地形。
井下位置及四邻掘进情况
东邻2102巷,南部为301盘区巷,西部、北部均为实体。
第2节煤(岩)层赋存特征
12-2#煤层赋存稳定,结构复杂,北部为分叉区,南部为合并区,合并区内普遍1-2层夹石,走向北西,倾向南东。
附图2:
地层综合柱状图
表2-2-1煤层情况表
项目
单位
指标
备注
煤层厚度
m
2.17-2.69/2.43
煤层倾角
°
1-6°/3°
煤层硬度
f
1
煤层层理
发育程度
中等发育
煤层节理
发育程度
中等发育
自燃发火期
月
6~12个月
瓦斯绝对涌出量
m3/min
0.35
煤尘云爆炸下限浓度
g/m3
10
表2-2-2煤层顶底板情况表
顶底板名称
岩石名称
厚度(m)
岩性特征
老顶
粉、细砂岩互层
灰黑色粉、细砂岩互层。
直接顶
粉、细砂岩互层
5.6
上部12-1#煤层,下部灰色粉、细砂岩互层。
伪顶
直接底
细砂岩
灰白色细砂岩,斜层理。
老底
本区为高瓦斯盘区,瓦斯无突出危险倾向。
根据通风部门对邻近已掘巷道掘进巷道实测取得的最大瓦斯涌出量值,预测5102巷瓦斯绝对涌出量为0.35m3/min。
12#煤层具有自燃发火性,自燃发火期为6—12个月。
煤尘具有爆炸性,煤尘云爆炸下限浓度为20g/m3。
第三节地质构造
地质构造简单,预计5102巷270m处发育一陷落柱,长轴23m,短轴15m。
第四节水文地质
水文地质条件简单,上覆为9#层,我矿2011年刚开采,开采时无积水。
预计最大涌水量0.3m3/min,正常涌水量0.2m3/min。
按集团公司规定,巷内需配备4寸排水管路和相应水泵。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
依据南山12#层301盘区8102工作面设计,5102巷沿12-2#煤层底板掘进,煤层厚度大于巷道设计高度时沿顶留底,煤层厚度小于巷道设计高度时,沿底挑顶掘进。
5102巷开口坐标:
Х=4440671.472m,у=552504.951m;方位角0゜。
5102巷断面形状为矩形,宽×高=3.5m×2.9m。
表3-1-112#层301盘区8102面5102巷断面设计尺寸表
巷道名称
煤岩
性质
断面形状
支护
形式
巷道规格
设计
长度
宽
高
断面
5102巷
煤或
半煤岩
矩形
锚杆
锚索
3.5m
2.9m
10.15m2
486m
附图3:
开口大样图
第二节矿压观测
一、观测对象
12#层301盘区5102巷顶板。
二、观测内容
巷道顶板离层量。
三、观测方法
(1)、测点布置
在5102巷巷道中心线顶板上每隔100m安装一台顶板离层仪,切眼开口20m处安装一台,当遇到地质构造时,在地质构造前后5m处各安设一台,顶板离层仪的安装位置距工作面不得大于100m。
(2)、观测时间
安装顶板离层仪处要悬挂记录牌板,从顶板离层仪安装之日起,第一周每班由专人进行观察填写,第二、三周每天由专人进行观察填写,第四周及以后每旬由专人观察填写;要求牌板内容齐全,文字清晰。
(3)、数据处理
施工队组派专人负责观察顶板离层仪的数据变化,及时填写顶板离层仪记录表。
若发现顶板有离层迹象,及时在离层巷道顶板补打加长的锚杆或锚索加强支护,防止顶板事故发生。
四、顶板离层监测仪安装方法
1)用φ25㎜的钻头在顶板上打眼,眼深根据顶板的岩性情况而定,要求眼深超过稳定岩层300mm以上,即锚索锚固剂设计位置;
2)用安装杆将内管三角尖头推至眼底,即锚索锚固剂设计位置,轻拉细钢丝绳,确认三角尖头已卡住;
3)用安装杆将外管三角尖头推至锚杆锚固剂设计位置,轻拉细钢丝绳,确认三角尖头已卡住;
4)将外套插入钻孔口,同时将钢丝绳从刻度尺端向外拉,确保两个刻度管移动顺畅,不受任何卡阻,并确认外套已固定在钻孔中;
5)将内管刻度尺用与其相连的钢丝绳固定在某一位置,记下初始读数,截去多余的钢丝绳,确认刻度尺不受卡阻;
6)将外管刻度尺用与其相连的钢丝绳固定在某一位置,记下初始读数,截去多余的钢丝绳,确认刻度尺不受卡阻。
顶板离层监测仪安装示意图
第三节支护设计
一、支护形式
根据《南山12#层301盘区2102、5102巷掘进地质说明书》中煤层顶底板情况表,煤层上方为粉、细砂岩互层,直接顶厚度5.6m,初步确定5102巷顶板采用锚杆支护,。
为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊于坚硬岩层中,需用锚索做加强支护。
附图4:
巷道断面图
二、支护设计
按自然平衡拱理论确定锚杆支护参数
(1)两帮煤体受挤压深度C:
C=-
式中K—自然平衡拱角应力集中系数,与巷道断面形状有关,矩形断面取2.8;
—顶板岩层平均容重,取2.5t/m3;
H—巷道埋深,取267m;
B—固定支撑力压力系数,按实体煤取1;
—煤层普氏系数,取=1
—煤体完整性系数,取1.0
—煤层倾角,取=6°
—巷道掘进高度,取2.9m;
—煤体内摩擦角,取45°
计算得:
C=1.04m
(2)潜在冒落拱高度b:
b=
式中—顶板有效跨度之半,取1.75m;
—直接顶煤岩类型性系数,取0.6;
—直接顶普氏系数,取6。
计算得:
b=0.775m
(3)锚杆锚固端长度L2
L2=
式中—安全系数,一般取2;
—锚杆直径,取16mm;
—锚杆抗拉强度,取375N/mm2
—锚杆与锚固剂的设计粘结强度,一般煤巷锚杆多用树脂作锚固剂,其粘结强度=5N/mm2
计算得:
L2=0.6m
(4)顶锚杆长度L:
L=L1+b+L2
式中L1、L2—锚杆外露长度和锚固端长度,m;
b—潜在冒落拱高度,m;
计算得:
L=1.525m,施工中取2m
(5)锚杆间排距Lj:
Lj=
式中—锚杆设计锚固力,60KN/㎡
K—安全系数,取6。
计算得:
Lj=2.27m,施工中取1m。
通过以上计算,5102巷顶板布置3排锚杆,锚杆长度2000mm,排间距1000mm×1000mm,可以满足顶板支护要求。
(6)锚索长度
锚索长度根据巷道顶板岩性确定,应使锚索锚固在稳定的岩层中,通过工程类比法,根据已掘盘区巷道情况,确定5102巷顶板锚索选用5m长钢绞线。
第四节支护工艺
一、支护形式及支护参数
1、支护形式:
5102巷顶板采用锚杆、锚索联合支护。
两帮打护帮锚栓,不挂网。
2、支护参数:
5102巷顶板布置3排锚杆,一排锚索,锚杆排间距1000×1000mm,锚索间距3000mm。
巷道两帮分别布置2排护帮锚栓,上排锚栓距顶板400mm,上下两排锚栓垂直距离1000mm,三花布置。
3、支护材料规格:
顶板锚杆:
左旋无纵肋树脂锚杆Φ=16mm,L=2000mm
护帮锚杆:
麻花端头式树脂锚杆Φ=18mm,L=1700mm
钢垫:
长×宽×厚=80mm×80mm×10mm,中心孔径20mm
混凝土托板:
长×宽×厚=600mm×150mm×100mm中心孔径23mm
树脂锚固剂:
MSK35/35、MSK23/30
护帮锚杆使用MSK35/35型树脂锚固剂,1卷/根;
顶板锚杆使用MSK23/30型树脂锚固剂,3卷/根。
锚索:
Φ15.24mm×5000mm钢绞线
锚索托板:
600mm长11#工字钢中心孔径20mm
树脂锚固剂:
MSK23/60、MSZ23/60
锚索眼底使用MSK23/60型树脂锚固剂1卷,其余部分使用MSZ23/60型树脂锚固剂2卷。
二、支护工艺及要求
(一)、临时支护
1、临时支护形式:
(1)临时支护采用3根前探梁。
每根前探梁分别插入固定在紧靠工作面两排锚杆的吊环内,前探梁与顶板间用刹顶木进行接顶,空隙处用木楔背牢。
(2)前探梁及吊环规格:
前探梁:
4.2m长矿用12#槽钢,
刹顶木:
1.2m长半圆木
吊环:
用Ф20mm圆钢制作,吊环上下方的中心位置各焊接一个螺母。
(3)吊环螺帽固定在永久支护锚杆上,螺帽螺纹必须拧满,每组2个吊环,吊环顺巷道掘进方向拧在同一排相邻的锚杆下,再将前探梁顺巷道掘进方向插入前后两个吊环内。
2、临时支护工艺及要求:
(1)、当掘进机截割至距永久支护1.9m时停止掘进,将机组退至距工作面8m以外的地方,机组截割头落地后,必须把机组开关打在“闭锁”位置,使切割电机无法起动。
(2)、移前探梁前,先对新掘的巷道围岩进行敲帮问顶检查,用长柄工具处理零皮、片帮、伞檐等不安全隐患时,要设专人监视顶板,且所有人员躲在安全有退路的一侧。
移前探梁时,不少于三人操作,一人观察顶板并协调指挥,二人移前探梁。
(3)、将吊环拧在距工作面最近的一行永久支护锚杆上,拆下前探梁上的刹顶木,顺巷道掘进方向向前推移前探梁,每次前移前探梁后,及时将刹顶木搭接在空顶处两根相邻前探梁之间,用木楔刹紧背牢,整个刹顶过程要由外向里逐根进行,搭接过程中,要用目测保证刹顶木不影响以后锚杆支护作业。
(4)、当前移前探梁的工作完成后,标定锚杆眼位置,进行锚杆支护时,先将前探梁退后支护位置200㎜,支护完毕后恢复到原来位置。
(5)、打锚索时,可拆开前探梁在锚杆支护下进行。
(6)、前探支护未移入工作面前,严禁人员进入空顶区,前探梁移至工作面后,必须用木楔背紧刹顶木。
(7)、施工过程中发现顶板压力大、顶板离层、顶板有响声,立即停止作业,并撤出工作面人员,待顶板稳定后,由外向里加强顶板支护,确认安全后,方可继续掘进。
(8)、当顶板凹凸不平、巷道开口或其他原因无法使用前探梁时,必须割一个支护间距,支护一行锚杆。
(9)、施工上山巷道与下山巷道时,前探梁必须有可靠的防滑防坠装置,随时将前探梁刹紧背牢。
(10)、巷道掘进时,应将备用刹顶木、木楔、吊环整齐码放在机组电缆筐内。
附图5:
12#层301盘区5102巷截割前后临时支护示意图
(2)、永久支护
顶板支护采用MYT-130型液压锚杆钻机、φ25mm的岩石钻头、组合钻杆,护帮支护采用ZMS—1.2B型湿式煤电钻、煤钻头、麻花钻杆。
1、锚杆支护工艺:
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