煤矿掘进规程.docx

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煤矿掘进规程

第一章概况

第一节概述

一、巷道名号称

本工程名称为：

21103回风大巷

二、掘进目的及巷道用途

掘进目的是为了形成21103回采面，作为回采回风

三、巷道设计长度及服务年限

巷道设计长度：

总工程量692.75m，（平距）

服务年限：

等同于21103回采面

四、预计开竣工时间

本掘进工作面预计自二零一五年三月份开工，二零一五年七月份竣工。

附：

工作面巷道平面图

第二节编制依据

根据《采矿工程设计手册》、《煤矿安全规程》、《操作规程》以及煤炭安全的法律、法规、条例等，以及我矿通风区提供的瓦斯等数据；机电科提供的供电系统图；地测科提供《地质说明书》，生产技术科下达的《21103工作面掘进施工通知单》；依照上述依据编制本规程。

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

该面地面相对位置为山地，井口工业广场标高803.99米，工作面对应地面标高+846—+934m，为黄土覆盖层，对应地表无村庄、无水渠、无集水区和建筑物，无高低压输电线路。

工作面东部为井田边界线、西部为三条采区大巷，南部为21103进风顺槽，北为21105综采面回风顺槽。

预计掘进过程中有漏顶、空巷，对掘进有一定的影响，故掘进过程中必须加强支护工作，必要时支护300—500mm密棚维护巷道。

附表井上下对照情况

（表一）

水平名称

一水平

工程名称

21103回风大巷

地面标高

846～934

工作面标高

+770～830

地面对应位置、建筑物

工作面对应地表在井田东南角的沟谷地带，在工作面内有高压铁塔两个分别在C面一个和B面一个，坐标为（19469272，3955824；19469168，3955906）。

离采面较近可能受影响的高压铁塔有三个，坐标分别为（19469142,3956118；19469129,3955887；19469138,3955906），地面建筑物已协商处理，住房及窑洞已无人居住，无工业场所。

对应地表有山沟，地势排水流畅，遇有降水能及时排走，不会造成积水现象。

井下位置

工作面位于211区的东部，东部为河津岭西沟煤业XX，西部三条采区大巷；南部为与上化新村的保护煤柱；北部为21105综采面。

邻近采区开采情况

工作面东部为井田边界线、西部为三条采区大巷，南部为与上化新村的保护煤柱，北为21105综采面

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

本工作面煤层总厚度在5.20～6.40米之间，平均5.82米，煤厚较为稳定。

其中上分层已经采动过，根据邻近面采动情况比照，剩余原始煤层厚度在1.5～2.5米之间，平均厚2.0米，顶板多为泥岩或细砂岩，底板为泥岩，为稳定可采煤层。

二、煤的自然和煤尘

1、2#煤层自燃等级为II级，为自燃煤层，发火期10～12个月。

2#煤尘具有爆炸危险性，火焰长度60mm。

2、根据2012年鉴定，属瓦斯矿井。

瓦斯绝对涌出量为1.13m³/min，二氧化碳相对涌出量为1.56m³/min。

矿井无地温地热危害。

项目

单位

指标

备注

煤层厚度

米

平均2.0米

煤层倾角

度

5—7

煤层硬度

f

2—3

层理及节理

发育

发火期

月

10—12

瓦斯绝对涌出量

m3/min

0.175

二氧化碳涌出量

m3/min

0.19

煤尘爆炸指数

火焰长度

60mm

（表二）

第三节地质构造

工作面掘进地质说明书（表三）

概

况

煤（矿）层名称

2#

水平名称

一水平

采区名称

211

工作面名称

21103回风大巷

地面标高（m）

846～934

工作面标高（m）

770～830

地面位置

工作面对应地表在井田东南角的沟谷地带，在工作面内有高压铁塔两个分别在C面一个和B面一个，坐标为（19469272，3955824；19469168，3955906）。

离采面较近可能受影响的高压铁塔有三个，坐标分别为（19469142,3956118；19469129,3955887；19469138,3955906），地面建筑物已协商处理，住房及窑洞已无人居住，无工业场所。

对应地表有山沟，地势排水流畅，遇有降水能及时排走，不会造成积水现象。

井下位置及

四邻采掘情况

工作面位于211区的东部，相邻为河津岭西沟煤业XX，南部为与上化新村的保护煤柱；北部为21105回采工作面；西部为三条采区大巷；东部为井田边界

走向长

（m）

～

倾斜长

（m）

～

面积

（m2）

61140

670

120

煤

（矿）

层

情

况

煤（矿）层总厚（m）

1.5～2.5

煤（矿）层结构（M）

煤（矿）层倾角

（度）

～

2.0

简单无夹石

5～7°

本工作面煤层总厚度在5.20～6.40米之间，平均5.82米，煤厚较为稳定。

其中上分层已经采动过，根据邻近面采动情况比照，剩余原始煤层厚度在1.5～2.5米之间，平均厚2.0米，顶板多为泥岩或细砂岩，底板为泥岩，为稳定可采煤层。

煤

（矿）

层

顶

底

板

情

况

顶、底板名称

岩石（性）名称

厚度（m）

岩性特征

老顶

粉～细砂岩

7

黑灰色，石英为主

直接顶

泥岩

8

黑色，致密，块状

伪顶

直接底

泥岩

0.95

黑色，含有散状云母

老底

砂质泥岩

粉砂岩

掘进会遇到空巷。

这些空巷将不同程度地延伸到工作面内（因资料不详），对掘进有一定的影响。

在漏顶边缘，受断层影响，局部地段要脱底，应加强支护的安全管理，预防冒顶事故的发生，以保证安全生产。

21103面回风顺槽断层情况：

根据矿井地质报告显示，本工作面受F41正断层侵入，走向北东东，倾向北北西，倾角70，落差8m，掘进不受井田内断层影响，但可能存在空巷和采空区，在掘进过程中应加强掘进探测预报管理。

第四节水文地质

一、地表水

1、井田内无常年性流水，在井田西北部，下化沟自北东向南西流过，下化沟旱季干涸，雨季有少量流水，遇暴雨常发洪水，但雨后很快水退，水流向西汇入寺沟，再向西南汇入黄河，属黄河水系。

2、根据井田构造简单，井田内各可采煤层充水含水层富水性较弱，大气降水的直接补给少，以及采（古）空区积水情况等，确定万杰矿井水文地质条件为中等类型。

3、井田为一走向北东，倾向北西的单斜构造，断层及构造破碎带发育，据《XX省河东煤田乡宁矿区王家岭勘探区精查地质报告》，勘探时钻孔见断层，水文观察均无异常。

生产矿井调查，巷道见断层一般无水，偶有少量渗水。

说明断层导水性不明显，由此分析，构造对井田水文地质条件不会有明显影响。

4、该面水文地质条件中等，工作面充水来源主要是2#煤层顶板K3砂岩含水层，在断层附近会出现顶板淋水，同时可能有采空区积水，涌水量增加，最大涌水量5m³/h,正常涌水量1.2m³/h.对掘进有一定的影响，故在掘进时必须坚持“有掘必探、先探后掘”的原则，需在巷道底凹处打好水窝，预备好潜水泵，发生涌水时随时可以做排水工作。

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

一、21103面掘进巷布置在2#煤底板，掘进断面形状梯形。

1、在2#回风大巷HS2点以东原21105回风顺槽57.82m处为开口中心，开口处必须保持支护成弧形，以利运输。

按方位角135°，沿底板掘进22.75m

2、到位后变方位角90°沿底板掘进21103回风大巷670m。

附图：

巷道平面图

第二节支护设计

1、由于本掘进巷为上分层已采过的复采面，顶板破碎，根据围岩性质和工作面实际情况：

沿2#煤底板掘进。

断面满足巷道设计要求，参照21103进风顺槽工作面的支护经验，确定21103回风顺槽：

11#矿用工字钢金属棚梁梯形支护。

21103回风大巷：

梁长2.4m，腿长2.4m，柱窝深度200mm,净高2.2m，插角值450mm，棚距0.5m，顶帮铺设金属网片,金属网片搭接长度不小于100mm，并每隔一个网孔必须联网。

联网铁丝不小于12#铁丝。

顶帮采用厚度不小于60mm的半圆木四六构盘。

棚腿和棚腿之间使用12#圆钢作为拉杆。

在21103回风大巷掘进期间必须对两帮的空巷或采空区进行充填严实，待掘进完工后对21103回风大巷进行堵漏风。

2、21103回风顺槽支护方式为：

11#矿用工字钢金属棚梯形支护，梁长2400mm，上净宽2200mm，插脚值450mm，棚距700mm。

腿长2400mm，插角值450mm，下净宽3100mm，柱窝深度200mm，巷道净高2200mm。

S净=5.83㎡，S毛=7.32㎡

3、、11#矿用工字钢梁头和柱端必须预先加工焊接挡板及每根棚腿加工好拉杆眼。

掘进开口必须架设双抬棚，施工时顶帮必须铺设金属网片，金属网搭接长度不小于100mm，并每隔一个网孔12#联网丝必须联网。

顶帮采用850×100×60mm的半圆木四六构盘。

相邻棚腿之间使用12#圆钢4根作为拉杆紧密连接，配套螺栓16颗。

支架之间打上小园木或方木加工的撑杆，以提高支架纵向稳定性。

楔子要把接口处与顶帮围岩之间楔紧防止扭曲、倒棚。

4、掘进时遇空巷处采用顶板打木垛，帮部充填并喷射10cm砂浆，

5、金属支架上面设置背板，支架架设时，要求梁柱位于一个平面内，支架平面和巷道轴线垂直（斜巷除外），柱脚扎角一致，并掏窝架到坚硬的底板岩石上，顶帮的背板和楔子要打紧。

背板后面和周围若有空隙，应用木料填实。

支架之间打上小圆木或方木制作的撑柱，以提高支架的纵向稳定性。

楔子要把梁腿接口处与顶帮围岩之间楔紧。

掘进支护必须加强迎头顶板管理，严禁空顶作业。

严格按安全质量标准化巷道施工。

附图：

巷道断面图

第三节支护工艺

一、临时支护

采用前探梁作临时支护，前探梁采用14#槽钢制作，长4.0m，间距1.0米，采用三根，与工字钢梁连接采用矿上提供专用固定装置连接。

风镐掘进两侧后，及时将前探梁移至迎头，铺设金属顶网，装背板，架设工字钢梁，用木楔背紧，背实，前探梁紧跟工作面迎头，距两帮不超过0.3m距离。

遇顶板不平时，采用板皮或方木垫平，并结实顶板。

方木规格为:

长×宽×厚=2800mm×120mm×120mm。

附：

前探梁临时支护图示意图

二．永久支护

1、根据巷道的用途和服务年限设计，确定21103回风顺槽采用11#矿用工字钢加工专用棚梁、棚腿。

架梯形棚作为永久支护。

梁长为2400mm，腿长为2400mm，棚距700mm，柱窝深度200mm到硬底板，勾盘四、六、四。

优质木材加工为长度850mm，宽度100mm,宽度为60mm，正规循环进尺700mm。

2、支护时，前探梁必须紧跟迎头的支护方式，达到700mm及时架设工字钢棚永久支护。

金属网铺顶，网下余到底先支护好顶梁，人工风镐根据标定两帮宽度掘进两帮至支护距离，清除浮煤，根据中线标定挖出20mm深度柱窝，将两侧梁腿立起与顶梁结合、找正、摆好迎山角度，进行联网、盘邦勾顶，全面检查，出中间煤，进行下一工作，遇底软时必须挖至实底换用合适长腿确保支护质量。

3、顶板破碎压力增大时，适当缩小棚距至300-500mm，增加背帮、顶板密度，补打支柱戗柱控制、顶板两帮的方法。

漏顶过空支护采用钢棚上木垛井字形接顶支护。

4、支护必须迎山有力，掌握好迎山角度，不得出现前倾后仰现象。

5、梁腿之间必须用专用12#拉杆联锁紧密，每根螺杆必须四个螺帽，棚腿两侧各两根。

棚梁之间打上预先加工好的撑杆，以提高支架的纵向稳定性。

6、巷道开口前，必须由地测部门标定开口位置，必须先对开口前后10mX围巷道进行“四位一体”检查，对电缆、风水管路等进行有效保护。

将施工准备的支护材料、支护设备、施工工具、局扇、风筒、电气设备全部到位，并将作业规程传达到位，考试合格后，方可上岗作业。

架棚巷道支护工程参数表（表四）

项目

质量标准（mm）

部位

标准规格（mm）

巷道上净宽

±30

中线至左帮

1200

±30

中线至右帮

1200

巷道下净宽

±30

中线至左帮

1550

±30

中线至右帮

1550

巷道净高

±50

2200

巷道坡度

沿2#煤底板

支架构件

棚梁长

2400

左帮腿长

2400

右帮腿长

2400

迎山角度

垂直顶板

棚梁扭矩

垂直巷道中心线

背帮顶

四六四勾盘

柱窝深度

200

棚梁接口

严密合缝

棚距（中-中）

±50

700

棚腿插脚

±30

铅垂2.2至棚腿距离

450

水沟

畅通

永久棚距迎头

0

最大控顶距

700

工业卫生

清洁卫生

三、支护材料

1、棚梁：

腿选用11#矿工钢梁长2400mm，腿长2400mm。

。

2、背帮板：

采用优质木材加工，规格长×宽×厚=850×100×60mm，

3、木楔：

采用优质木材加工，规格长×宽×厚=200×80×50mm

4、金属网：

10#铁丝制作菱形网，网规格为长×宽=5000×1500mm,网格为60×60mm。

5、拉杆12#全丝拉杆，长度850mm.每根四个螺帽。

四、材料每米用量

勾木0.068立方mi/m，金属支架2.0架/m，金属网9.8㎡/m，1.5寸钢钎20m，背板28块/m,联锁拉杆4根。

6、施工过程中备用支护材料必须不少于1天用量，并在专用料场码放整齐，挂牌管理。

第四节矿压观测

由于本工作面所掘巷道为复采面巷道，顶板已经破碎冒落，无法安装顶板离层仪对矿压进行监测，根据矿井生产实际情况。

采用沿掘进巷道每间隔30m设一组两根直径不低于16cm木点柱，作为监测矿压信号柱。

信号柱必须实顶实底打设，每班必须专人检查信号柱情况，发现信号柱受压力变形，及时采取措施，控制顶板压力，确保施工安全。

第四章施工工艺

第一节施工方法

施工顺序：

“四位一体”安全检查：

探水钻孔深度不得低于30m，→洒水降尘→超前支护→风镐掘进两帮挖柱窝→移前探梁→永久支护→出中间煤→收尾整理。

一、对施工地段进行全面安全检查、洒水降尘、清除杂物。

二、超前预埋支护

因2#煤题较松软，且周边原有采空区未见详实资料，，2#煤上部基本被整合前回采破坏过，局部有冒落区，根据临巷掘进经验，故破碎顶板掘进时采取长度2.0mø1.5寸钢钎，作为“超前预埋”支护，配合前探梁施工。

钢钎预埋采用风钻锚头在工作面迎头顶部打钻孔，深度2.0m，排距150mm，钻孔必须与巷道掘进方向一致，10～12°仰角，垂距必须保证巷道净高度不低于2.2m。

在施工到钢钎埋深还有600mm时，再次预埋钢钎，循环施工。

三、掘进两帮

根据中线标定，用钢尺量出巷道两帮，并做好标记，用风镐及时挖巷道两帮煤、矸，及时清运，挖出柱窝，中间巷道留出1.5～2.0m宽2.0m长，随掘进永久支护推进，中间煤作为安全煤柱。

挖取时，必须有专人监护顶帮，发现隐患必须立即停工处理。

只有在顶帮处理好后，方准继续施工。

四、移前探梁

前探梁必须紧跟迎头，及时铺网、背板、架设棚梁。

以防漏顶事故发生。

根据棚距挖好柱窝，立上棚腿，根据顶底板调整好迎山角度，

五、永久支护

前探梁上棚梁与棚腿合口必须严密合缝，合口过程中必须由班长统一指挥，行动一致，口令清楚。

手不允许放在梁上方及梁口结合处，头在梁口外侧，以防受伤。

合口后将支架找正，压肩初步稳固。

每间隔一个网孔用专用工具将14#铁丝对折两次拧紧连好，连接牢固。

用拉杆联锁工字钢棚。

检查支架质量标准后方可装顶帮板，要求顶6块，帮8块（每帮4块）顶板左右帮肩窝各一块，距帮200mm，其余每间隔600mm一块，用木楔打紧。

背两帮板，棚梁向下200mm各一块，其余每间隔500mm，一块，用木楔紧实。

背板方向要与巷道掘进方向一致，与梁腿垂直。

木楔要求，顶12个，两帮各8个。

调整好支架检查无误用拉杆拉紧联锁。

掘进过程中，如遇顶煤破碎、空巷、采空区时或地质构造带附近，要在钢梁上面用半圆木井字形木垛接顶。

支护钢梁间距缩小到300-500mm，

六、出煤

支架架好以后，进行一次全面检查，确认安全。

风镐掘进出中间煤至预设位置，将煤人工用铁锹攉入工作面溜槽拉出工作面。

七、收尾整理

煤矸出完，必须对工作面进行一次“四位一体”检查，洒水灭尘。

完成一个循环。

第二节破煤（岩）方式

巷道因顶板破碎，煤质松软，掘进均采用风镐和人工镐刨配合施工。

第三节装载与运输

人工用铁锹装入40型刮板输送机→21103回风顺槽皮带→联巷40型煤溜、原21105回风顺槽煤溜、211主皮带→煤库→主斜井→地面。

第四节管线敷设

1、根据矿井生产实际情况洒水灭尘管路与消防管路共用、压风管路均使用4吋钢管，排水管路使用4吋钢管，敷设于工作面巷道右帮离顶板1300mm，每隔3m用专用管箍吊挂在矿工钢上面，吊挂整齐成直线，紧跟掘进迎头。

2、风筒悬挂在巷道上左帮，距顶板往下200mm处的钢丝线上，吊挂整齐、接口严密不漏风，遇拐弯使用骨架拐弯风筒，不得拐死弯。

3、电缆使用特制的电缆钩吊挂于巷道左上帮侧，每隔1.5米设一电缆钩，电缆悬挂整齐，高度合理不得使用铁线代替电缆钩吊挂电缆。

4、水管风管需保证道路畅通无阻。

接头紧固，防止漏水、漏风。

第五节设备及工具配备

需配备FBD№6.0/2×15kw型对旋风机2台（一台备用），QBZ-400型真空电磁启动器1台,QBZ-225型真空电磁启动器1台，QBZ-120型真空电磁启动器3台，DSJ-800可伸缩胶带输送机一部，QBZ-2×120/1140（660）SF型双风机电源真空电磁启动器1台，SGB-40T刮板输送机三部。

附：

工作面设备及工具配备

（表五）

设备、工具名称

型号

单位

数量

地点

刮板输送机

SGB-40T

部

3

21103回风顺槽、联巷、原21105回风顺槽

可伸缩胶带输送机

DSJ-800

部

1

21103回风顺槽

风镐

台

5

21103回风顺槽

真空起动器

QBZ—400

台

1

211皮带巷

真空启动器

QBZ—225

台

1

21103回风顺槽

真空启动器

QBZ—120

台

3

21103回风顺槽

双风机启动器

QBZ-2×120/1140

台

1

211皮带巷

局部通风机

FBD№6.0/2×15kw

台

2

211皮带巷

风煤钻

MZ—1.2

台

1

21103回风顺槽

信号综保

ZXZ-Ⅱ-4

台

2

211轨道巷

激光指向仪

YHJ--800

台

2

21103回风顺槽

KTH13

部

2

21103回风顺槽

铁锹

X

5

21103回风顺槽

洋镐

把

5

21103回风顺槽

大锤

把

3

21103回风顺槽

探头

CO、CH4

3

21103回风顺槽巷

第五章生产系统

第一节通风系统

一、21103回风顺槽巷新鲜风：

由211皮带巷→局部通风机、风筒→21103进风顺槽巷→工作面；

污风：

由工作面→21103回风顺槽巷→回风绕道→专用回风巷→回风大巷→立井→地面。

由于该工作面掘进距离较远，通风线路长，所以必须加强通风管理，瓦斯管理工作,要求风筒吊挂平直,逢环必挂,有洞必补,接口严密不漏风。

拐弯必须使用骨架风筒拐弯。

掘进工作面实际需要风量，按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速、人数以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

1、按气象条件计算

Qcf＝60×70％×vcf×Scf×kch×kcl

=60×70％×1.0×（2.4×2.2）×1.0×1.3

=161.5m3/min

式中：

vcf——掘进工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度从表1中选取，m/s；

Scf——掘进工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，等于平均控顶距×工作面实际采高。

m2；

kch——掘进工作面高度调整系数，；

kcl——掘进工作面长度调整系数，

70％——有效通风断面系数；

60——单位换算产生的系数。

2、按照瓦斯涌出量计算：

Q掘=100×q掘×KCH4（m3/min）

=100×0.175×2.5

=43.75m3/min

式中：

q掘—掘进工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min；

KCH4—掘进工作面瓦斯涌出不均衡备用风量系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值；但取值不能小于2.5。

100—掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不能超过1%的换算系数。

3、按照二氧化碳涌出量计算：

Q掘=67×q掘×KCO2（m3/min）

=67×0.19×2.5

=31.8m3/min

式中：

q掘—根据以前巷道实测，预计本巷道风流中平均绝对二氧化碳涌出量m3/min；

KCO2—掘进工作面二氧化碳涌出不均衡备用风量系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；但取值不能小于2.5。

67—掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不能超过1.5%的换算系数。

4、按炸药量计算

因巷道在掘进过程之中，有老空巷道出现，掘进采用人工风镐落煤，故不按炸药量进行计算。

5、按工作面人员数量验算：

Q掘≥4×N（m3/min）

≥4×9

≥36m3/min

式中：

N—掘进工作面同时工作的最多人数，人；

4—每人最低需风量，m3/min/人。

6、按风速进行验算：

煤巷和半煤岩巷掘进工作面：

Q煤掘≥60×0.25×S掘（m3/min）Q煤掘≤60×4×S掘（m3/min）

≥15×5.83≤240×5.83

≥87.45m3/min≤1399.2m3/min

式中：

Q煤掘—煤巷和半煤岩巷掘进工作面的最低风量，m3/min；

S掘—掘进工作面的净断面积，m2。

按上述条件计算的最大値和经验数据，确定局部通风机的吸风量，根据通风距离选择风筒、局部通风机。

7、按局部通风机实际吸风量计算需风量:

Q掘＝Q扇×I＋60×0.25S掘（m3/min）

＝180×1＋60×0.25S掘

=267.45m3/min

式中：

Q扇—局部通风机实际吸风量，m3/min；开口距离短，单机开启根据实际供风量计算

I—掘进工作面同时供风的局部通风机台数；

0.25—有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷允许的最低风速，m/s；

S掘—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，㎡

根据以上计算，掘进工作面需风量为267.45m3/min，故选择FBDNO6.0/2*15KW对旋局部通风机，配备∮600mm柔性阻燃风筒，可满足掘进工作面供风要求，并符合有关规定。

二、局部通风机安装地点

根据矿井生产实际通风现状，通风方式选择机械式压入通风，风机选择FBD№6.0/2×15kw对旋局部通风机。

该风机额定风量X围为250—450m3/min，电动机功率30kw,能够满足工作面供风需求。

本工作面局部通风机稳设于轨皮联巷向工作面供风，风筒采用直径600mm的柔性阻燃风筒。

，局扇安装在轨道巷与皮带大巷之间联巷的中间位置，该巷全风压风量大于吸风量，掘进施工过程中风筒出风口至迎头距离不大于5米。

三、1、风机必须上架管理，离地高度0