区盘掘进作业规程.docx

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区盘掘进作业规程

第一章概况

第一节概述

一、巷道名称、位置及相邻关系

本掘进巷道名为6#顺槽，位于7#层西盘区南翼轨道上山140米处，东、南均为实体煤，北接轨道、皮带、回风三条上山，西邻西盘区8#顺槽。

二、巷道用途

7#层西盘区6#顺槽服务7#层西盘区综采工作面，当综采工作面回采时，6#顺槽作为机轨合一巷，而西邻的8#顺槽作为工作面回风巷。

三、巷道性质

7#层西盘区6#顺槽沿下分层煤层见底挑顶掘进，为回采巷道。

四、设计施工长度及服务年限

7#层西盘区6#顺槽设计长度870米。

服务年限：

5个月。

五、工程量

掘进工程量：

10962米3。

六、预计开、竣工时间

本掘进工作面自2012年6月开工，预计2012年11月竣工。

六、巷道布置平面图

巷道布置平面图：

见图1-1-1（1:

2000）

第二节编写依据

一、安全专篇：

大同市吴官屯煤业有限责任公司水平延深接替安全专篇，批准时间为2007年3月。

二、7#层西盘区6#顺槽地质说明书，批准时间为2012年5月18日。

三、矿压观测资料：

参考本煤层本盘区18#、20#、16#、14#顺槽有关矿压观测数据分析结论。

第二章地面位置及地质情况

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2-1-1。

表2-1-1地面相对位置及邻近采区开采情况

水平

二水平

工程名称

6#顺槽掘进

盘区

西盘区

地面标高/m

1202-1180

井下标高/m

978-1006

地面的相对位置建筑物、小井及其他

本工作面地表位于本公司主井筒西北的大片荒地，地势较平坦，地表无建筑物。

井下相对位置对掘进的影响

本工作面位于7#层西盘区南翼，西邻8#顺槽，北接轨道、皮带、回风三条上山，东、南为实体煤。

邻近采掘情况对掘进巷道的影响

西为本盘区8#顺槽，对本巷无重大影响。

走向

10°～37°

倾向

E/W

长度/m

870

第二节煤（岩）层赋存特征

煤（岩）层赋存特征见表2-2-2

表2-2-2煤层特征表

指标

参数

备注

煤层厚度（最小-最大/平均）/m

煤层倾角（最大-最小/平均）/度

煤层硬度f

2-3

煤层层理（发育程度）

不发育

煤层节理（发育程度）

不发育

自然发火期/d

180

绝对瓦斯涌出量（m3/min）

0.187

相对瓦斯涌出量（m3/t）

4.414

煤尘爆炸指数/%

33.71

地温/℃

260

表2-2-3煤层顶底板情况表

顶底板名称

岩石类别

硬度

厚度

岩性

顶板

基本顶

砂质泥岩

6

灰色，厚度变化大，西北部最薄，东南部最厚。

直接顶

粉砂岩

6

灰色，含植物化石

伪顶

无

底板

直接底

砂质泥岩

6

灰色，偶见灰白色粗砂岩，灰黑色泥岩。

基本底

粉砂岩

6

灰色，底部多为炭质泥岩，厚度变化较大，中西部最薄，西南部最厚。

综合柱状图：

第三节地质构造

本掘进工作面所在区域为单斜构造无较大变化。

第四节水文地质

本掘进工作面所在区域地表为大片旱地，地势较平坦。

井田内主要含水层有寒武系石灰岩含水层，含水性微弱；煤系地层层间裂隙含水层组，含水性弱；侏罗系云岗组粗砂岩带含水层，处于疏干阶段；风化壳含水性弱；第四系冲积-洪积层含水层。

6#顺槽所在区域最大涌水量为0.17m3/h，正常涌水量为0.13m3/h。

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

1、6#顺槽布置在7#层西盘区南翼，与8#顺槽中至中126米。

为综采工作面的机轨巷，巷道长度870米，采用单巷掘进，巷道宽4.2米，沿下分层煤层见底挑顶掘进，高度3米。

2、6#顺槽回风绕道口位于6#顺槽东，与6#顺槽中至中16米。

巷道开口大样图见附图：

图3-1-2

图3-1-2

第二节巷道施工顺序

1、在轨道上山南侧、距6#顺槽口往东中至中16米处，以方位角180o向南掘回风绕道1段，掘进长度为25米。

掘到规定位置后，然后在7#层轨道上山、皮带上山交叉处架设风桥。

2、从6#顺槽口，以方位角180o掘6#顺槽，掘到25米时，停止向前掘进以方位角90o，掘回风绕道2段，将6#顺槽与回风绕道贯通，形成通风系统。

5、回风绕道规格为宽3.0米，沿下分层煤层见底挑顶掘进，高2.5米

6、形成通风系统后，6#顺槽继续向前掘进，当6#顺槽掘到60米形成机窝时，搬迁综掘设备。

回风绕道见附图：

图3-2-3

图3-2-3

生产系统：

（一）未形成通风系统前

1、运煤系统：

（1）回风绕道1段落煤→7#层轨道上山→7#层皮带上山→7#层皮带大巷→7#煤仓

（2）6#顺槽．回风绕道2段落煤→6#顺槽40型跨巷刮板输送机→7#层皮带上山→7#层皮带大巷→7#煤仓

2、通风系统：

（1）新风

6#顺槽回风绕道1段

7#层轨道上山

（2）新风

6#顺槽回风绕道2段

7#层轨道上山

（二）形成通风系统后

（1）运煤系统：

6#顺槽落煤

40型跨巷刮板输送机

7#层皮带上山

7#层皮带大巷

7#层煤仓

（2）通风系统：

新风

6#顺槽工作面

6#顺槽回风绕道

7#层回风上山

7#层回风大巷

水泉回风暗斜井

水泉风井

地面

支护方式:

顶板支护方式为三排眼，锚杆间排距1.0×1.0m，横竖要成行，每隔5米打一组锚索进行支护，局部烂顶处或压力增大处要缩小锚杆间排距或采用锚索铺金属网支护。

回风绕道支护见附图：

图3-2-4

图3-2-4

第三节矿压观测

1、观测对象：

7#层西盘区南翼6#顺槽

2、观测内容：

巷道顶板离层量，顶、底板相对移近量，两帮相对移近量，锚杆（索）的载荷及锚固力。

锚杆螺母的拧紧力矩。

3、观测方法：

7#层西盘区6#顺槽掘进50m后开始布置测站，测站间距50m。

每一测站设置一个观测断面，标设测点，用钢尺检测顶底板的相对移近量，两帮的相对移近量。

在测站巷道的正中及两侧安装ZKBY-2型顶板离层指示仪，检测巷道顶板的离层情况。

用锚杆（索）拉力计检测锚杆（索）的载荷，用力矩扳手，逐根检测锚杆螺母的拧紧力矩。

观察时间为每天一次，直到开始回采为止。

4、数据处理：

矿压观测数据必须现场及时量测，出井后认真加以分析得出顶锚杆最大荷载为70kN,顶锚索最大荷载为25t，锚杆螺母的拧紧力矩为120N·m,把以上量测的结果反馈到设计和施工中去，用以指导作业规程的编制改进支护设计，指导施工实践。

表3-3-4

顶板离层指示仪

ZKBY-2

力矩扳手

J-003-173

顶板离层仪安装见附图：

图3-3-5

图3-3-5

第四节支护设计

一、确定巷道支护形式：

根据山西天德安全技术有限公司、山西大同大学采矿工程研究所对大同市吴官屯煤业有限公司煤巷锚杆支护鉴定。

6#顺槽掘进采用锚杆支护。

每隔5米打一组锚索支护。

局部顶烂处要铺金属网。

支护示意见附图：

图3-4-6

图3-4-6

一、支护参数设计

（一）采用支护参数：

（1）6#顺槽支护型式为四排锚杆支护，间距×排距=1.0×1.0m，横竖要成行，采用1.7米圆钢锚杆，锚固力不小于70KN。

每隔5米打一组锚索支护。

（2）6#顺槽掘到820米处，向巷道西帮开始进行扩帮，扩帮和掘进同时进行。

即在掘进过程中将巷道宽度从4.2米扩至5米，要求一次成巷。

将原有四排眼变成5排，每个5米打一组锚索配合4m钢梁加强支护。

（3）局部压力增大处缩小锚杆间排距或改用锚索铺金属网支护，遇到局部巷壁破碎时，采用锚杆铺金属网支护，间距2.2米，排距1.5米。

巷壁支护见附图：

图3-4-7

图3-4-7

扩帮后支护见附图：

图3-4-8

图3-4-8

（二）支护参数。

1、顶板锚杆整体锚固结构体厚度应满足：

t=0.612B

=1.29m

计算得，巷道整体锚固结构体的有效组合厚度约为1.30m；

式中：

t---整体锚固结构体厚度，m;

B---整体锚固结构体厚度跨度，回采巷道取4.2m;

K---安全系数，掘进机掘取2～3，取3；

KP---软岩或动压巷道围岩荷载最大系数，回采巷道取

2～3，取3；

φ---与整体锚固结构体有关的系数，取0.65；

η---岩体平均试验抗拉强度折减系数，取0.65；

σL---岩体平均试验抗拉强度，计算取5.21MPa;

Pi---整体锚固结构体载荷，根据不稳岩层高度计算确定巷道取60kN/m2。

2、顶锚杆长度：

根据Lm=L1+t+L2=0.10+1.30+0.3=1.70m

式中：

Lm---锚杆长度，m；

L1---锚杆外露长度，取0.10m；

L2---锚固段长度，取0.3m；

t---整体锚固结构体有效组合厚度，取1.30m。

计算巷道顶锚杆长度为：

1.70m。

3、锚杆间排距：

取锚杆间排距相等，a=a1=a2,则间排距为：

a=

=

=1.04m

式中：

Q---锚杆锚固力70kN/m3;

L2---锚杆的有效长度1.30m；

γ---不稳定岩层平均重力密度24.7kN/m3。

间距取1000mm，排距取1000mm。

锚索长度：

依据顶板岩层特性，按悬吊理论计算：

L=L0+△=3.75

式中：

L0-顶板不稳定岩层高度，根据钻孔窥视结果无板不稳定岩层高度2.05m,△-锚索锚固长度与外露长度之和，取1.7m。

确定巷道锚索长度4m.

锚索间排距：

每排布置2根锚索时排距为：

计算得锚索间距为4.6m，取5m。

式中：

-锚索锚固力取25t；Qm-锚杆取锚固力7t;Qc根据冒落岩层高度计算得回采巷道10t/m。

n-选调作用锚杆根数，取3；k-安全系数，取1。

联合锚索支护理论和实际支护断面确定：

巷道锚索间距为2m，排距为5m。

要求锚索间排距偏差在±100㎜以内，钻孔深度允许偏差0～+200㎜，锚索外露长度超出托板≤350mm，锚索锚固力达到25t。

第五节支护工艺

一、支护形式及材料

1、支护形式

6#顺槽顶板支护形式为四排眼，其间排距均为1.0米，要求横竖要成行，每隔5米打一组锚索支护，最大控顶距2.3米，最小为0.3米，局部顶烂处或压力增大处要缩小锚杆间排距或改用锚索铺金属网支护。

控顶距见附图：

图3-5-9

图3-5-9

2、支护材料

表3-5-5

材料

规格型号

麻花锚杆

φ18×1700mm

树脂药卷

k3530型φ35×300mm

水泥托板

600×160×100mm

垫片

70mm×70mm孔径：

φ20mm

螺母

M18

钢绞线

φ17.8×4000mm

工字钢

10#3000mm

金属网

30×30mm

口型吊环

160×140×116mm

木板

3200×150×50mm

3、安装锚杆要求

（1）锚杆杆体、锚固剂、托板、螺母、垫片等质量要合格，有产品合格证。

（2）锚杆孔要打到设计深度，托板不松动，紧贴顶板，托顶下上紧双螺母，托板下外露长度不大于5cm。

（3）锚固力达到7吨。

（4）锚杆间距、排距、控顶距符合规程要求，托板的长度方向与工作面前进方向垂直。

二、支护工艺及要求

（一）临时支护

1、割煤够一排锚杆距离→退机后用长把工具处理顶帮活矸、活煤，并进行敲帮问顶→临时支护→打锚杆

2、锚杆间距、排距按设计要求进行布置，扭力矩和锚固力达到要求。

3、巷道超挖超过300mm时，必须在其旁边补打锚杆。

4、保持锚杆材质的清洁卫生，锚杆杆体螺母、垫片要清洁光亮无锈蚀，锚杆头螺纹部分或麻花体更要清洁卫生，不得有氧化皮，保证锚固质量。

锚固剂要注意包装质量，严禁混入其他杂质、降低锚固力。

第四章施工工艺

第一节施工方法

6#顺槽掘进工作面采用EBZ-200H悬臂式掘进机沿煤层底板截割并自行装煤，由顺槽皮带转载到皮带上山溜入7#层溜煤眼运出。

第二节凿岩方式

一、机掘施工方式

1、6#顺槽掘进采用EBZ-200H悬臂式掘进机沿煤层底板截割并自行装煤，由顺槽皮带转载到皮带上山溜入7#层溜煤眼运出。

2、生产工艺流程

安全与有害气体检查→工作面探水→开机前准备→掘进机割装运煤→运料、清浮煤→临时支护→锚杆支护→下一个循环（安全与有害气体检查要贯穿生产工艺全过程）。

3、检修工艺流程

检修前准备→检修掘进机、锚杆钻机、探水钻机各部位、加油、更换截齿→带式输送机各部位及延伸皮带、各种保护装置、信号系统→下料、其他工作→正常掘进

4、掘进机截割工艺

掘进机采用横向往复式截割：

先使锥形螺旋截割头沿巷道底板钻进500mm，然后摆动截杆按照由下向上进行往复截割，进刀深度0.5米，截割完毕后要退出掘进机进行支护，支护完毕后再进行下一循环，往复进行。

图4-1-10

二、炮掘施工方式

1、回风绕道掘进施工时，采用普通钻爆法施工。

2、钻爆工艺流程

钻眼前准备→钻眼→检查瓦斯→装药联线→检查瓦斯→撤人设警戒→爆破→检查瓦斯及爆破效果→洒水降尘→维护顶板→临时支护→出煤→锚杆支护

炮眼布置图见附图：

图4-2-11

三、掘进扒装运输方式

1、6#顺槽掘进采用EBZ-200H悬臂式掘进机沿煤层底板截割并自行装煤，转载到顺槽皮带，再转载到皮带上山皮带翻入7#溜煤眼运出。

2、回风绕道掘进采用爆破落煤，人工将煤装入刮板输送机运输到皮带上山皮带从7#层溜煤眼运出。

四、施工设备与供电情况见表4-2-6。

表4-2-6施工设备与供电情况

序号

机械、钻具名称

型号

数量

动力

配套方式

备注

1

掘进机

EBZ-200H

1

电动

独立

2

带式输送机

SSJ800/2×75

1

电动

独立

3

锚杆钻机

MZ-Ⅲ

2

电动

独立

4

探水钻机

ZYJ-270/170

2

电动

独立

5

局扇

FBNO5.6/2×15KW

2

电动

独立

6

风筒

80

150条

7

煤电钻

2

电动

独立

8

刮板输送机

SGZ-764/264

2

电动

独立

第三节装载与运输

一、装载与运输方式

1、装煤、运煤：

掘进时由掘进机装载部自行装煤、运煤、转载到皮带运出。

2、材料及设备运输：

材料及设备在地面装入料车由副井下放到3#层坑底，利用矿用绞车运至工作面。

二、运输设备的铺设及安全设施

（一）运输设备的铺设

1、带式输送机铺设

（1）带式输送机铺设应平、直、稳铺在实底上，皮带接头要牢固；

（2）输送机机头，机尾距巷帮距离不小于0.7m，中间部分距巷帮距离不小于0.5m。

2、刮板输送机铺设

在顺槽开口及掘回风绕道时，须铺设刮板输送机。

（1）刮板输送机铺设应平、直、稳，铺在实底上。

各部件齐全、可靠、有效。

（2）刮板输送机机头、机尾必须打地锚锚固。

（二）安全设施及要求

1、声、光、电信号必须齐全有效，灵活可靠。

2、胶带输送机各种保护必须齐全有效。

必须有洒水、烟雾、温度、跑偏、急停、断带、堆煤撕带等保护装置。

3、清扫装置要有效。

（三）装载设备运输方式

装载设备运输方式见表4-3-7

表4-3-7装载设备运输方式

序号

设备名称

型号

数量

安装位置

运输方式

运输距离

1

掘进机

EBZ-200H

1

6#顺工作面头

20米

2

带输送机

SSJ800/2×75

1

6#顺槽

870米

第四节管线敷设

一、各类管线布置及要求

1、风筒、水管、电缆等各类管线的敷设见巷道断面图。

2、风筒吊挂靠帮，逢环必挂。

吊挂要平、直、稳，距工作面尽头不大于5米。

3、水管用挂钩吊挂牢固，每隔6米吊挂一处，悬挂高度不低于1.5m，距工作面不超过20m。

4、各类电缆必须悬挂在电缆钩上，且每钩只准挂一根电缆。

巷道断面布置见附图：

图4-2-12

图4-2-12

二、管线敷设方式

管线敷设方式见表4-4-8。

表4-4-8管线敷设方式

序号

名称

规格型号

单位

数量

吊挂方式

与工作面间距

1

风筒

80×8m

条

103

靠帮逢环必挂

不大于5米

2

水管

3×6

根

145

靠帮不大于3米，捆绑

不大于20米

3

电缆线

米

865

靠帮，专用挂钩

到工作面设备

4

电话线

MHLYV2

米

865

靠帮专用挂钩

到工作面电话

5

监控线

米

865

靠帮专用挂钩

到工作面探头位置

6

信号线

米

865

靠帮专用挂钩

到工作面设备

7

压风管路

3×6

根

145

靠帮不大于3米，捆绑

不大于50米

第五节设备及工具配备

设备及工具配备见表4-5-9

表4-5-9设备及工具配备表

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1

掘进机

EBZ-200H

台

1

2

带式输送机

SSJ800/2×75

部

1

3

局部通风机

FBDNO5.6/2×15KW

台

2

4

风筒

80

条

103

5

水管

3寸

根

290

一趟供水一趟排水

6

探水钻机

ZYJ-270/170

台

2

7

锚杆钻机

MZ-Ⅲ

台

2

8

控制开关

台

3

9

馈电开关

台

3

10

综保

台

3

11

激光指向仪

YBJ-600﹙I﹚

台

2

12

电话

KTH

部

2

13

灭火器

个

4

14

砂箱

个

2

15

铁锹

把

4

16

消防软管

2寸

条

4

第五章生产系统

第一节通风

一、通风方式与供风距离

采用局扇压入式通风，最长供风距离992米。

二、风量计算

1、按瓦斯涌出量计算

Q掘=100×q掘×k掘通=100×0.187×1.75=32.73m3/min

式中：

Q掘---掘进工作面实际需要风量，m3/min;

100---单位瓦斯涌出量配风量；

q掘---掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量，m3/min；

K掘通---掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。

2、按二氧化碳涌出量计算

Q掘=67×q掘×k掘通=67×0.3×1.75=35.175m3/min

式中：

Q掘---掘进工作面实际需要风量，m3/min。

67---单位二氧化碳涌出量配风量；

q掘---掘进工作面平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；

K掘通---掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数。

3、按人数计算

每人供风≮4m3/min

Q掘≮4n=4×16=64m3/min

式中：

Q掘---掘进工作面实际需要风量，m3/min。

4---每人每分钟不低于4m3/min的配风量；

n---掘进工作面同时工作的最多人数。

4、按局部通风机的实际吸风量计算

根据以上计算和我矿实际情况：

选用对旋风机两台，一台工作，一台备用。

风机型号：

FBDNO5.6，额定功率2×15KW，

风量280-430m3/min，风压4100-485Pa。

Q掘=Q机吸×I=330×1=330m3/min

式中：

Q机吸---掘进工作面局部通风机的实际吸风量，m3/min；

I---掘进工作面同时运转的局部风机台数，台；

为了局部通风机不发生循环风，防止局部通风机吸入口至掘进工作面回风口之间的风流处于停状态而引起瓦斯积聚，还要保证安设局部通风机的巷道中的风量，必须大于局部通风机吸风量的1.34倍。

Q巷风=1.34Q机吸=1.34×330=442.2m3/min

式中：

Q巷风---安设局部通风机巷道的供风量，m3/min；

Q机吸---局部通风机的吸风量，m3/min。

5、掘进工作面风量验算：

（1）按最低风速验算：

煤巷掘进工作面最低风量

Q煤掘>60×0.25s=15×12.6=189m3/min

（2）按最高风速验算：

煤巷掘进工作面最高风量

Q煤掘<60×0.25s=240×12.6=3024m3/min

经验算：

189m3/min﹤442.2m3/min﹤3024m3/min

风量验算符合要求。

三、局部通风机的安装地点及通风路线：

局部通风机安装在6#顺槽口处距回风绕道口大于10米的位置。

通风路线：

主井、1#副井、2#副井→3#层坑底→3#层轨道、皮带大巷→2#运料暗斜井→7#层轨道大巷→7#层轨道、皮带上山→6#顺槽→6#顺槽回风联络巷→7#层回风大巷→水泉回风暗斜井→水泉风井→地面

图5-1-13

第二节压风自救系统

1、压风路线2#副井→3#层坑底→3#层千米皮带大巷→2#运料暗斜井→7#层轨道大巷→7#层轨道上山→7#层皮带上山→6#顺槽→工作面

2、工作面压风管主管路为4寸钢管，盘区管路3寸钢管，工作面2寸钢管。

3、空气压缩机必须符合煤矿在用空气压缩机安全检测检验规范。

4、空压机的排气量40m3，额定排气压力为0.8MPa.

5、使用压风自救系统的要求

（1）距回风处50-70米处及距巷道末端50米处在压风管路上安装一组三通及阀门和压风自救装置

（2）压风自救系统安装在掘进工作面巷道内压缩空气管道上，安装地点应在宽敞、支护良好、没有杂物堆放的人行道侧，人行道宽度应保持在0.8m以上，便于现场人员自救应用。

（3）工作面漏风应及时处理，工作面停止工作时应及时关闭压风阀门。

压风自救系统的配套设备应符合相关标准的规定，纳入安全标志管理的应取得矿用产品安全标志。

压风自救系统安装完毕，经验收合格后方可投入使用

5、系统维护管理

（1）主备压风机要定期切换运行。

（2）保护装置按照规定定期试验。

（3）设备的保养按照产品说明执行。

（4）管路定期防腐处理并有保护措施。

（5）压风管路统一标色，与其它管路区分开。

（6）各类阀门要定期维护、试验，确保转动灵活

图5-2-14

第三节综合防尘及供水施救

防尘供水系统：

地面静压水池→1#副井→3#层坑底→3#层1000米水平运输大巷→2#运料暗斜井→7#层轨道大巷→西盘区轨道上山→6#顺槽→工作面

6#顺槽综合防尘：

1、防尘供水管路铺设：

防尘水管每隔50米设一个三通阀门，并安装不少于30米的洒水软管，定期冲洗巷道。

2、净化水幕：

距巷口30米处安设一道净化水幕，以后每掘100米安设一道净化水幕，水幕要覆盖巷道全断面。

3、转载点喷雾：

掘进机转载点、皮带转载点必须安装喷雾设施。

喷嘴高度安在距转载点40-50cm，宽度20cm的位置，使喷嘴正对转载出煤点。

且雾化程度要高，完全呈雾状。

4、综掘机内外喷雾：

综掘机必须有内外喷雾，做到开机开水，停机停水，内外喷雾压力符合规程要求。

5、定期对巷道及工作面进行清扫。

6、6#顺槽在开口70米处开始，每隔200米设置一组隔爆水袋装置