综掘掘进作业规程.docx

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综掘掘进作业规程

目录---------------------------------------------------1

第一章编制概况----------------------------------------3

第一节概述-------------------------------------------3

第二节编写依据---------------------------------------3

第二章地面相对位置及地质情况--------------------------4

第一节地面相对位置及临近采区开采情况-----------------4

第二节煤（岩）层赋存特性-----------------------------7

第三节地质构造---------------------------------------8

第四节水文地质---------------------------------------8

第三章巷道布置及支护说明------------------------------11

第一节巷道布置---------------------------------------11

第二节矿压观测---------------------------------------12

第三节支护设计---------------------------------------12

第四节支护工艺---------------------------------------21

第四章施工工艺----------------------------------------31

第一节施工方法---------------------------------------31

第二节凿岩方式---------------------------------------32

第三节装载与运输-------------------------------------34

第四节管线与轨道敷设---------------------------------35

第五节设备及工具配备---------------------------------36

第五章生产系统----------------------------------------39

第一节通风-------------------------------------------39

第二节安全避险“六大系统”---------------------------43

第三节瓦斯防治---------------------------------------47

第四节防突管理----------------------------------------49

第五节综合防尘---------------------------------------50

第六节压风系统---------------------------------------51

第七节防灭火-----------------------------------------51

第八节供电-------------------------------------------51

第九节排水-------------------------------------------52

第十节运输-------------------------------------------52

第十一节照明、通信和信号-----------------------------52

第六章劳动组织与主要技术经济指标----------------------59

第一节劳动组织---------------------------------------59

第二节作业循环方式-----------------------------------60

第三节主要技术经济指标-------------------------------60

第七章安全技术措施------------------------------------61

第一节施工准备及相关要求-----------------------------61

第二节一通三防与“六大系统”-------------------------61

第三节顶板-------------------------------------------69

第四节防治水-----------------------------------------76

第五节机电管理---------------------------------------79

第六节运输管理---------------------------------------87

第七节设备起吊、安装、拆除---------------------------90

第八节其它-------------------------------------------91

第八章灾害应急措施及避灾路线--------------------------94

第一章编制概况

第一节概述

一、巷道名称

6煤回风上山（岩巷）。

二、掘进目的及用途

目的：

形成6煤回风上山（岩巷）。

用途：

满足矿井通风、运输、管线敷设的要求。

三、巷道设计长度和服务年限

设计长度：

314m。

服务年限：

30年。

四、预计开工、竣工时间

本巷道自2013年12月上旬开工，预计2014年4月竣工。

五、巷道平面布置

附图

（一）：

6煤回风上山（岩巷）平面布置图；

附图

（二）：

6煤回风上山（岩巷）剖面图。

第二节编写依据

一、采场设计说明书及批准时间

设计说明书为《6煤回风上山（岩巷）设计》，批准时间为2013年3月。

二、地质说明书及批准时间

地质说明书名称为《6煤回风上山（岩巷）地质说明》，批准时间为2013年3月30日。

三、其它技术规范

1、《煤矿安全规程》

2、《煤矿作业规程编制指南》

3、《各工种操作规程》

第二章地面相对位置及地质情况

第一节地面相对位置及临近采区开采情况

本工作面位于工业广场北侧山地，地表标高约+1152.0～+1197.2m。

工作面东侧为6煤回风上山（煤巷）、6煤胶带上山、6煤轨道上山；西侧为风井；南侧为6煤总回风巷

（1）、6煤总回风巷

（2）；北侧为三维地震勘探预测F3、F6、F7、F8及F10号断层，断层落差约为4m～50m。

（表一）井上、下对照关系情况表

水平名称

+450m水平

巷道名称

6煤回风上山（岩巷）

地表标高/m

+1152.0～+1197.2m

井下标高/m

+491.2～+610m

地面相对位置

紫金煤业基建井工业广场北侧山地

井下相对位置及掘进巷道的影响

工作面东侧为6煤回风上山（煤巷）、6煤胶带上山、6煤轨道上山；西侧为风井；南侧为6煤总回风巷

（1）、6煤总回风巷

（2）；北侧为三维地震勘探预测F3、F6、F7、F8及F10号断层。

临近采区、煤层、巷道对掘进巷道的影响

临近采区、巷道对掘进巷道无影响。

巷道布置平面图（附图一）

剖面图（附图二）

第二节煤（岩）层赋存特性

一、煤（岩）层产状、厚度、结构、坚固性系数

工作面为穿层巷道，所穿煤、岩层为6#煤层、6#煤底板为细砂岩及砂质泥岩。

6#煤层：

黑色、灰黑色，条带状结构，层状构造，强玻璃光泽，内生裂隙发育，性脆，易碎，断口呈参差状，容重1.38t/m3。

煤岩组份以亮煤为主，镜煤、暗煤次之。

6#煤层走向29～124°、倾向119～214°、倾角5～13°，煤层厚度2.40～3.10m，平均厚度2.80m，煤层结构简单，顶板及底板均为粉砂质泥岩。

（表二）煤层特征情况表

指标

参数

备注

煤层厚度（最大~最小/平均）/m

3.10～2.40/2.80

煤层倾角（最大~最小/平均）/（0）

13～5/11

煤层硬度系数（f）

0.25

煤层层理（发育程度）

较发育

煤层节理（发育程度）

较发育

绝对瓦斯涌出量（m3/min）

1

掘进

绝对二氧化碳涌出量（m3/min）

0.15

掘进

二、煤层顶底板情况

6#煤层直接顶为砂质泥岩，深灰色，性脆，节理较发育，含植物化石碎屑。

平均厚度为1.41m。

老顶是由粉砂岩和细砂岩组成的复合型顶板；粉砂岩为浅灰色，质硬，参差断口，含泥质纹理平均厚度2.00m；细砂岩为灰白色，长石、石英为主，次含岩屑，分选中等，平均厚度6.5m。

底板为砂质泥岩，深灰色，性脆，节理发育，棱角状断口，含植物化石碎屑，平均厚度5.85m。

（表三）煤层顶底板情况表

顶底板

名称

岩石类别

厚度/m

岩性

顶板

老顶

粉砂岩、细砂岩

8.5

粉砂岩为浅灰色，质硬，参差断口，含泥质纹理平均厚度2.00m；细砂岩为灰白色，长石、石英为主，次含岩屑，分选中等，平均厚度6.5m。

直接顶

砂质泥岩

1.41

深灰色，性脆，节理较发育，含植物化石碎屑。

底板

砂质泥岩

5.85

深灰色，性脆，节理发育，棱角状断口，含植物化石碎屑。

三、煤层瓦斯涌出量

依据6煤回风上山（岩巷）掘进工作面瓦斯涌出状况，预计本工作面绝对瓦斯涌出量1m3/min。

该工作面掘进超过一个月，重新核定瓦斯涌出量，以后根据掘进巷道实际瓦斯涌出量进行风量核算。

第三节地质构造

工作面掘进范围内煤、岩层整体为单斜构造。

根据三维地震勘探资料显示，本工作面北侧可能发育有F3、F6、F7、F8及F10号断层。

F3号断层走向57°、倾向147°、倾角75°、落差4m。

F6号断层走向69°、倾向159°、倾角75°、落差5m。

F7号断层走向45°、倾向135°、倾角70°、落差4m。

F8号断层走向74°、倾向164°、倾角70°、落差5m。

F10号断层走向62°、倾向152°、倾角50°、落差50m。

第四节水文地质

一、水文地质情况：

工作面所穿（煤）岩层为二叠系下统山西组地层。

从区域上来看，工作面主要受二叠系下统山西组、下石盒子组及上统上石盒子组碎屑岩裂隙含水层与石炭系上统太原组碎屑岩夹碳酸岩类裂隙岩溶碎屑岩类裂隙含水岩组及奥陶系中统碳酸盐岩岩溶裂隙水影响。

二叠系下统山西组碎屑岩类裂隙水主要为K8含水层，K8砂岩裂隙水为工作面顶板直接充水水源。

含水层以中-粗粒砂岩为主，厚度较大，但区内变化大，补给条件差，单位涌水量0.00963L/s.m，渗透系数0.0279m/d，富水性弱。

在构造正常地段，该充水水源对工作面掘进影响相对较小，但在断层、陷落柱发育地段对工作面掘进有一定影响。

石炭系上统太原组碎屑岩夹碳酸岩类裂隙岩溶水主要指太原组的K2、K3、K4三层灰岩裂隙岩溶水，根据井田内抽水试验资料看，单位涌水量为0.00268L/s.m。

另外，从简易水文情况看，钻孔消耗量变化不明显。

K2、K3、K4灰岩，单层平均厚度1.3-2.91m，水位埋深90.0-175.01m，单位涌水量0.002-0.02l/s·m。

富水性弱。

奥陶系中统碳酸盐岩岩溶裂隙水，该含水层主要为奥陶系峰峰组与上、下马家沟组含水层。

井田内没有出露，属埋藏型；根据区域资料，含水层岩性主要以石灰岩、白云质灰岩为主，一般情况下奥陶系中统上、下马家沟组岩溶发育，富水性强，峰峰组灰岩富水性相对较弱。

根据《山西煤炭运销集团晋中紫金煤业有限公司基建井首采区带压开采安全性评价及安全技术措施报告》分析，6号煤层底板泥岩、砂岩、灰岩的Kp值（隔水岩柱岩体抗拉强度）平均1.2MPa～4.8MPa。

Kp按最小值1.2MPa计算，6号煤层到太灰含水层之间的安全隔水层厚度为12.86m，按最大值4.8MPa计算，得出的太灰含水层安全隔水层厚度为6.48m。

Kp按最小值1.2MPa计算，得出的6号煤层到奥灰含水层之间的安全隔水层厚度为11.61m，按最大值4.8MPa计算，得出的奥灰含水层安全隔水层厚度为5.85m。

根据2010年山西地科勘察有限公司地质勘探中钻孔资料统计分析，6号煤层底板到太原组灰岩（K4）之间的隔水层在28.9~57.15m之间，到奥陶系峰峰组顶板之间的隔水层厚度在141.1~176.7m之间。

因此，6号煤层实际最小隔水层厚度都远大于安全隔水层厚度。

综上所述，本工作面在不受断层、陷落柱等构造影响的地段，虽然存在突水威胁，但危险不大。

只有在断层、陷落柱等构造发育地段，太原组灰岩岩溶裂隙含水层突水危险较大。

工作面掘进范围内奥灰水水位推测在770m左右。

工作面标高在491.2~530.0m之间，工作面该区域突水系数T<0.06MPa/m，根据《山西煤炭运销集团晋中紫金煤业有限公司基建井首采区带压开采安全性评价及安全技术措施报告》划分为突水危险性小区，但在断层、陷落柱等导水构造，为突水危险区。

二、岩浆侵入体、陷落柱及河流冲刷情况：

预计本工作面区域内无火成岩侵入体、及河流冲刷；但井田内陷落柱较发育，可能有陷落柱存在。

附图（三）综合柱状图

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

该掘进工作面施工时，巷道布置在煤层底板（按设计要求施工时与煤层留设岩柱约8.5m，如地质条件发生变化，与煤层留设岩柱不得小于5m），按设计给定坡度进行掘进，由6煤总回风巷

（二）拉门施工，初始标高为+491.2m；该巷道设计长度314m。

附：

巷道断面和技术特征及工程量表

表（五）　巷道断面和技术特征及工程量表

巷道

名称

类别

煤岩别

支护

形式

坡　度

巷道断面

（㎡）

工程量（m）

备注

6煤回风上山（岩巷）

准备

岩石

锚网喷

4‰

13°

S荒=13.59

S净=12.22

314

合　计

314

巷道布置详见设计施工平面图及巷道断面图。

第二节矿压观测

一、观测对象：

6煤回风上山（岩巷）。

二、观测内容：

锚杆、锚索的载荷及锚固力。

三、观测方法:

锚杆预紧力随时进行检查，每100根锚杆或100根以下抽样一组（三根）进行检查，拱部锚杆拉拔不小于80KN，两墙锚杆拉拔不小于60KN，锚索拉拔不小于120KN。

四、数据处理：

采取边施工、边观测，及时对数据加以分析、判断，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。

第三节支护设计

一、确定巷道支护形式

巷道顶板直接顶为砂质泥岩，老顶为粉砂岩及细砂岩组成，属较稳定岩层，适合锚网喷砼支护。

根据石家庄设计院设计确定6煤回风上山（岩巷）采用半圆拱断面，锚杆＋金属网＋喷砼联合支护。

巷道断面规格：

6煤回风上山：

S荒=13.59㎡

S净=12.22㎡

二、支护方式

1、顶板临时支护装置

超前支护采用单体点柱挑起金属网接顶作为超前临时支护，即每循环截割后在首排永久支护锚杆前0.6-0.9m位置打两根单体带帽点柱，挑起金属网接实顶板形成临时支护。

单体点柱的间距1.6m。

如遇地质构造或拉门期间、施工硐室时，单体点柱临时支护不能有效护顶以及其他特殊情况，采用打Φ22mm×2000mm螺纹钢锚杆超前临时支护。

2、迎面护帮装置

迎面围岩破碎时需在迎面打2-3根锚杆，挂1～2片Φ6×1000×2000mm的钢筋网进行保护，防止掉矸伤人。

（二）永久支护

巷道永久支护方式采用锚杆＋钢筋网＋喷砼进行联合支护，拱、墙锚杆均采用螺纹钢锚杆。

支护参数确定如下：

6煤回风上山支护参数：

1、拱部锚杆间距为800mm，排距为800mm；拱部锚杆共9根，与巷道中心对称布置。

2、两墙锚杆间距为800mm，排距为800mm，两墙锚杆共2根，两墙锚杆垂直巷帮；下部墙锚杆距底板550mm。

3、喷砼支护：

混凝土强度等级C25，喷厚150mm。

通用支护参数：

1、锚杆外露长度：

10～40mm。

2、锚固力：

拱锚杆不小于80KN，墙锚杆不小于60KN，锚索不小于120KN。

3、螺母扭矩：

拱锚杆不小于100N·m，墙锚杆不小于80N·m。

4、锚索外露长度：

150mm～250mm。

5、顶板及两帮均铺设金属网，金属网前后、上下搭接，搭接宽度不小于100mm。

（三）按悬吊理论计算锚杆参数

以4.9m宽断面为例，计算锚杆参数

1、锚杆长度计算：

L=KH+L1+L2

式中：

L——锚杆长度，m；

H——冒落拱高度，m；

K——安全系数，一般取K=2；

L1——锚杆锚入稳定岩层深度，一般按经验取0.4m；

L2——锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.14m。

其中：

H=B/（2f）

H=B/（2f）=4.9/（2×5）＝0.49m

式中B——巷道开掘宽度，取4.9m；

f——岩石坚固性系数，砂岩取5。

则：

L=2×H+0.4+0.14=2×0.49+0.4+0.14=1.52m

通过以上计算，巷道锚杆选用直径22mm、长度2000mm的螺纹钢锚杆能满足计算要求。

（附图四）

2、锚杆间、排距计算：

设计时令间距、排距均为a，则a=（Q/KHγ）1/2

式中：

a——锚杆间排距，m；

Q——锚杆设计锚固力，64KN/根；

H——冒落拱高度，根据计算取：

0.49m；

γ——被悬吊砂岩的重力密度，取19.992KN/m3；

K——安全系数，一般取K=2。

a=[64/（2×0.49×19.992）]1/2≈1.81m

通过以上计算，确定锚杆间排距800mm×800mm满足支护需要。

（四）锚索加强支护

施工过程中对三角点、四角点及围岩破碎地段采用锚索加强支护，每排两根锚索，锚索间距1.6m，排距为1.6m。

1、定锚索长度：

L=La+Lb+Lc+Ld

式中L——锚索总长度，m；

La——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m；

Lb——需要悬吊的不稳定岩层厚度，取2m；

Lc——托盘及锚具的厚度，取0.07m；

Ld——需要外露的张拉长度，取0.3m；

按GBJ86—1985要求，锚索锚固长度La按下式确定：

La≥K×（d1ƒa/4ƒc）

式中K——安全系数，取K=2；

d1——锚索钢绞线直径，取17.8mm；

ƒa——钢绞线抗拉强度，N/mm²（1920MPa，合1883.52N/mm2）；

ƒc——锚索与锚固剂的粘和强度,取10N/mm2；

则La≥2×（17.8×1883.52/4×10）≈1.76m；取La=1.76m，

则L=1.76+2+0.07+0.3=4.13m。

设计取锚索长度6.3m。

2、锚索倾角：

锚索垂直于顶板安装。

3、锚索数目的确定：

N=K×W/P断

式中N——锚索数目；

K——安全系数，一般取2；

P断——锚索的最低破断力530KN；

W——被吊岩石的自重，KN。

W=B×∑h×∑γ×D

按4.9m宽断面度计算锚索根数；

B——巷道开掘宽度，取4.9m；

∑h——悬吊岩石厚度，取2m；

∑γ——悬吊岩石平均容重，19.992KN/m3；

D——锚索间排距，取1.6m。

W=4.9×2×19.992×1.6≈313KN

N=2×W/530≈1.18根

通过计算：

巷道安注锚索时，取2根即可满足要求。

巷道断面图及巷道支护详见附图：

附图（五）：

6煤回风上山巷道断面图

附图（六）：

6煤回风上山锚杆支护示意图

附图（七）：

最大、最小空顶距及临时支护示意图

附图（八）：

超前锚杆临时支护示意图

第四节支护工艺

 一、支护材料

1、锚杆：

采用Φ22mm×2000mm的螺纹钢锚杆。

2、拱部锚杆锚固剂采用Z2360型两卷。

3、两墙锚杆锚固剂采用Z2360型两卷。

3、锚索锚固剂采用Z2360型三卷。

4、锚杆托盘采用150mm×150mm×8mm的铁托盘。

5、锚索选用直径17.8mm，长为6300mm钢绞线。

8、锚索托盘采用250mm×250mm×10mm的铁板制成，并在托盘中心位置钻一个Ø20mm的圆孔。

9、锁具：

KM18锚索锁具。

10、金属网：

采用Φ6mm钢筋加工的金属网，规格尺寸：

1.0m×2m，网格距100mm×100mm。

（表六）支护材料规格表

序号

材料名称

型号

材质

单位

备用数量

备注

1

锚杆

Φ22×2000mm

螺纹钢

根

100

料场要备用可供两天使用的支护材料，料场随工作面一起前移，与工作面最大距离200m。

2

锚固剂

Z2360

树脂

根

250

3

锚索

Φ17.8×6300mm

钢绞线

根

10

4

铁托盘

150×150×8mm

钢板

块

150

5

锚索托盘

250×250×10mm

钢板

块

10

6

锁具

KM18

套

10

7

金属网

1.0×2.0m

钢筋

片

75

二、临时支护工序及要求

1、顶板临时支护工序及要求

（1）顶板临时支护工序：

①、作业人员站在永久支护下，首先用不小于2.0m撬棍找净顶板、两帮及迎面的浮石、险块，找顶时要由外向里、由两侧向中间进行。

作业时设专人监护顶板。

②、作业人员在永久支护的掩护下，然后将事先联好的金属网用12＃铁线将相邻网每300mm一道联好，网扣不少于三圈。

然后将挑起金属网，在距首排永久支护锚杆前0.6-0.9m位置打两根液压单体点柱，单体上方用木托盘或木板做顶帽，将金属网挑起接顶形成临时支护。

（2）、顶板临时支护的要求：

单体点柱打在距工作面首排支护前方不小于0.6m的顶板上，根据现场实际情况至少打两根单体点柱，单体上方加顶帽，顶帽使用500×200×50mm的木托盘或木板，点柱间距为1.6m（硐室及小断面巷道可适当减小点柱间距）。

单体点柱要打在实底上，无法打在实底上时需加木垫垫牢垫实。

（3）如拉门期间、施工硐室及遇地质构造单体点柱临时支护不能保证有效护顶等特殊情况，临时支护采用打超前锚杆方式。

超前锚杆打在距工作面首排锚杆前方0.6-0.9m的顶板上，根据现场实际情况至少打两根Ф22×2000mm的螺纹钢锚杆，锚固剂使用Z2360型树脂锚固剂两卷进行锚固。

超前锚杆仰角呈75°钻安，间距为1.6m。

2、迎面临时支护工序及要求

（1）迎面临时支护工序：

①、作业人员站在临时支护下，首先用不小于2.0m撬棍找净迎面的浮石、险块，作业时设专人监护顶板。

②、在迎面打护帮眼，护帮眼施工完毕后，挂1～2片Φ6×1000×2000mm的钢筋网进行保护，防止掉矸伤人，锚杆螺母必须拧满扣。

（2）迎面临时支护要求：

要求护帮锚杆布置均匀，打在迎面的中上部或煤岩松散易发生片帮的部位，特殊情况下，可视迎面状态适当调整护帮锚杆的位置及数量，确保有效护帮。

三、永久支护工序及要求

（一）锚杆安装工序及要求

1、永久支护工序：

（1）