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6105N工作面掘进作业规程

第一章概况-2-

第一节概述-2-

第二章地面相对位置及地质情况-2-

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况表-2-

第二节煤层赋存特征-2-

第三节地质构造-5-

第四节水文地质-5-

第三章巷道布置及支护说明-6-

第一节巷道布置……………………………………………………………….-6-

第二节矿压观测-6-

第三节支护工艺-7-

第四章施工工艺-11-

第一节施工方法-11-

第二节施工方式-11-

第三节爆破作业-12-

第四节绞车运输-12-

第五节管线及轨道敷设-12-

第六节设备与工具配备-12-

第五章生产系统-12-

第一节通风系统-12-

第二节压风系统-12-

第三节供水系统-12-

第四节防灭火-12-

第五节安全检测-12-

第六节供电系统-12-

第七节排水系统-12-

第八节运煤系统-12-

第九节运料系统-12-

第十节照明、通信和信号-12-

第六章劳动组织与主要技术经济指标-12-

第一节劳动组织-12-

第二节循环方式-12-

第三节技术经济指标表-12-

第七章安全技术措施-12-

第一节一通三防-12-

第二节顶板管理安全技术措施-12-

第三节爆破安全技术措施-12-

第四节防治水安全技术措施-12-

第五节机电管理安全技术措施-12-

第六节辅助运输安全技术措施-12-

第七节其它安全技术措施-12-

第八章避灾路线-12-

6105N回风巷外段掘进作业规程

第一章概况

第一节概述

6105N回风巷外段，方位角168°54＇0＇＇，工程量为：

1092m，6煤顶板掘进的全煤巷道。

本工作面东为西庄村保护煤柱；南为东翼皮带大巷；西为6103N工作面,正在回采；北为单侯矿边界煤柱；上、下煤层无采掘活动，回风巷用于本工作面的回风、进料。

2009年8月开工，预计2009年11月竣工，服务年限3年。

附图1：

巷道平面布置图

第二章地面相对位置及地质情况

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况表

井上、井下对应关系表

水平、采区

西南翼首采区

工程名称

掘进工作面

地面标高/m

+1030～+1100

井下标高

+635～+772

地面的相对位置建筑物、小井及其他

工业广场以北75米，北到崔家寨井田边界,东距西庄村463米。

井下相对位置对掘进巷道的影响

东为西庄村保护煤柱；南为东翼皮带大巷；西为6103N工作面,正在回采；北为单侯矿边界煤柱；

上、下煤层无采掘活动

邻近采掘情况对掘进巷道的影响

无影响

第二节煤层赋存特征

6105N对拉工作面均为6煤层，6105NⅠ工作面煤层总厚度为3.05~3.3m，为以半暗淡型块煤为主，主要成分为丝炭夹镜煤，薄层层理很发育。

在0-850米的范围内煤层中普通发育有一层比较稳定的泥岩夹矸，夹矸厚0.2-0.4米。

煤层倾角为0゜～15゜，平均为8゜；6105NⅡ工作面煤层总厚度为3.05~3.3m，以半暗淡型块煤为主，主要成分为丝炭夹镜煤，薄层层理很发育。

在煤层中间有一层夹矸为粉砂岩，大约有0.25m。

煤层倾角为0゜～11，平均为6゜。

2008年瓦斯鉴定为0.046m3/t，属低瓦斯矿井，预计掘进中瓦斯相对涌出量为0.03~0.049%。

煤层特征情况表

项目

单位

指标

备注

煤层厚度（最大～最小/平均）

3.05~3.3/3.2

煤层倾角（最大～最小/平均）

（゜）

0゜～15゜/8゜

煤层硬度f

2～3

煤层节理

发育程度

很发育

煤层自燃倾向性

Ⅱ级

相对瓦斯量涌出量

m3/t

0.046

低瓦斯

煤尘爆炸指数

37.79-39.85

煤层顶底板情况表

顶底板名称

岩石名称

厚度（m）

岩性特征

顶

板

老顶

粉、细砂岩

13.1

致密,厚层状，较硬，水平层理很发育，含炭质条纹，主要为石英长石云母。

直接顶

粘土岩

8.0

深灰色粘土岩，含大量树干状化石或煤，与伪顶间有一薄层煤线（黑色炭质泥岩）。

伪顶

粘土岩

0.1-0.4

灰色粘土岩含植物屑化石。

底板

直接底

细砂岩

6.43

细腻，波状层理发育，含大量植物根化石

老底

粉砂岩

5.2

显波状层理，细腻、含炭质碎片,偶有黄铁矿结核。

附图2：

综合柱状图

第三节地质构造

6105N工作面位于首采区中部，地质构造情况较简单，在6105N回风巷的掘进过程中，很有可能揭露三维地震勘探报告中提及的F23（H＝0～3m）和DF50（H=40~150m）及其派生小断层：

在掘进中，可能会揭露其他隐伏断层。

另外崔家寨东向斜横穿该工作面，造成工作面起伏较大，也将对正常掘进有一定的影响。

构造名称

走向

倾向

倾角

性质

落差（m）

对掘进影响程度

F10

正

0-15

有一定的影响

F13

逆

0-12

有很大影响

F23

逆

0-3

影响不大

DF50

15-25

逆

40-150

有一定的影响

F21

正

0-3

有一定影响

DF50

20-45

逆

40-150

影响较大

F22

正

0-5

有一定影响

F23

逆

0—3

影响较小

SF3

正

有一定的影响

SF1

正

0-8

有一定影响

SF2

正

0-14

影响较大

SF8

正

0-10

影响较大

第四节水文地质

6105N工作面内水文地质条件比较复杂，据相邻6107N和6103N巷道的实际揭露情况及三维地震综合勘探资料分析：

⑴F10断层是导水断层，在6103N进风巷导水约20.0m3/h，6105N对拉工作面进风巷掘进过程中揭露F10断层（预计落差2.0米）时可能会出现底板涌水，掘进过程中必须备好排水泵和排水管路。

⑵采面掘进过程中要经过3个灰岩水异常区，并且在异常区附近有F13断层（落差0-8米），巷道掘到此处时，有可能出现一定涌水，掘至F13断层附近时必须“先探后掘”。

经过灰岩水异常区域时,必须严格落实“有疑必探、先探后掘”的探放水原则，做好超前探工作。

3在巷道掘进过程中，应备好排水设备，安置排水管路，并将排水管路及设备随掘进同时跟进迎头，在低洼处做好水窝，保证工作面一旦出水，能够有效的排泄。

6105NⅡ工作面内水文地质条件比较复杂，根据三维地震综合勘探资料分析：

⑴采面掘进过程中要经过1个灰岩水异常区，并且在异常区附近有SF8断层（落差0-10米），巷道掘到此处时，有可能出现一定涌水，掘至SF8断层附近时必须“先探后掘”。

⑵在巷道掘进过程中，还会揭露DF50断层，也可能出现一定涌水。

经过灰岩水异常区域时,必须严格落实“有疑必探、先探后掘”的探放水原则，做好超前探工作。

⑶在巷道掘进过程中，应备好排水设备，安置排水管路，并将排水管路及设备随掘进同时跟进迎头，在低洼处做好水窝，保证工作面一旦出水，能够有效的排泄。

6105N回风巷预计最大涌水量：

1.08（m3/min），正常涌水量：

0.40（m3/min）

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

该面回风巷外段按地测科给定中线沿6煤层顶板掘进。

6105N回风巷外段工程量为1092m，掘进支护形式为锚网+W钢带联合支护。

掘进工程量表

巷道名称

工程量（m）

掘进断面（m2）

方位角

巷道坡度

6105N回风巷外段

1092

4.6×3.0

168°54＇0＇＇

沿6煤层顶板掘进

第二节矿压观测

1、观测对象：

6105N回风巷外段。

2、观测内容：

用YLM-Ⅱ型锚杆拉力计、扭力矩扳手对顶、帮锚杆的锚固力、扭力矩实施抽查检测。

用LBY-2型顶板离层仪观测顶板位移量。

序号

观察项目

观察目的

观察方法

巷道浅部顶板移近量

顶层0～2m煤层及岩层变化量

观测浅层离层仪读数

巷道深部顶板移近量

顶层2～8m煤层及岩层变化量

观测深层离层仪读数

锚索载荷

是否达到设计要求

顶帮锚杆锚固力

是否达到设计要求

拉拔试验

锚杆扭矩、预紧力

是否达到设计要求

力矩试验

3、观测方法：

（1）测点布置：

正常情况下，每100m在巷中安设一组LBY-2型顶板离层仪。

（2）观测时间：

每天观测一次并记录；每周将观测纪录上报技术室一次。

（3）检测锚杆拉拔力应在现场做拉拔试验，巷道每300根锚杆抽样检查一组，每组随机抽样3根进行检查，并做好记录。

特殊地点及不足300根时，应抽样一组进行检查。

拉拔加载至锚杆设计锚固力的90％。

被检查的3根锚杆都应符合设计要求。

只要其中1根锚杆不合格，应再抽样一组进行试验，如仍不符合要求，应组织有关人员分析原因，并及时采补救措施。

4、数据处理：

采取边施工，边观测，定期将数据反馈生产技术部，根据“开滦集团煤业公司重大事故隐患分析排查考核制度”之规定，初期巷道变形速度达8mm/d，三天后仍大于3mm/d或当顶板离层锚固区内的最大离层量达到20mm、或总位移量达到40mm时，应向矿生产技术室、调度室、矿总工程师进行汇报，由矿总工程师主持分析顶板离层原因，制定措施并组织落实。

附图3：

巷道支护断面图

第三节支护工艺

一、支护说明：

1、永久支护：

根据《6煤层锚杆支护设计》，采用锚网+W钢带联合支护。

顶部支护：

顶锚杆间距900mm、排距900mm。

选用端头加长锚固方式，设计锚固力≥70KN。

每个钻孔用两支K2850树脂药卷，托盘使用和锚杆配套的等强铁托板和旋转珠,班末顶锚杆距迎头煤壁距离不得超过300mm。

顶板支护材质表

名称

规格

名称

规格

顶锚杆

φ20mm×2400mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆

帮锚杆

φ16mm×1800mm圆钢锚杆

钻孔直径

φ32mm

钻孔直径

φ28mm

药卷

φ28mm×500mm

药卷

φ25mm×300mm

金属菱形网

7500×1060mm

金属菱形网

7500×1060mm

顶铁托盘

160×160×10mm

帮铁托盘

120×120×10mm

W钢带

4.4m

H钢带

1.8m*80mm

巷道帮部支护：

采用锚网+钢带支护，在非采面帮加打H钢带，选用端头加长锚固方式。

第一根锚杆距顶300mm，第二根距第一根、第三根距第二根、第三根距第四根均为800mm，第四根距底300mm，帮锚杆排距为900mm。

设计锚固力≥40KN。

每个钻孔用两支CK2530树脂药卷，锚杆托盘使用与锚杆配套的等强铁托板。

班末帮锚杆第一根、第二根、第三根滞后迎头两排。

当片帮严重时，帮锚杆第四根滞后迎头两排。

锚杆三径匹配表

类型

直径

长度

间距

排距

药卷

孔径

钻具

拉拔力

扭矩

顶锚杆

20mm

2400mm

900mm

K2850

×2

32mm

MYZ-18型液压泵站以及配套MYT-140型液压锚杆机

≥70kN

≥100N.m

帮锚杆

16mm

1800mm

800mm

900mm

CK2530×2

28mm

MQS-45C2

型风钻

≥40kN

≥60N.m

铺网：

金属网搭接要前网压后网，搭接长度不少于100mm，用16＃铁丝沿金属网搭接两边交错绑扎牢固，间距200mm,并密贴顶、帮。

金属网的使用应超出打设锚杆位置前进200mm，以保证金属网的搭接不少于100mm，锚杆不允许打在金属网的压边上，不得二次松动锚杆。

支护过程中坚持做好敲帮问顶工作，以防片帮、掉顶伤人。

安装前，应检查树脂锚固剂性状，严禁使用过期、硬结、破裂等变质失效的锚固剂，必须严格按设计要求的顺序和数量在锚杆孔中放置锚固剂。

安装时必须边搅拌边将锚杆推进至孔底，严禁先推进后搅拌，搅拌时间不得少于40秒，锚杆打设应采用快速安装工艺，确保锚杆预紧力不得小于40KN。

巷道顶角超宽大于400mm时必须加打顶锚杆。

锚杆的外露不大于50mm。

2、临时支护：

（1）临时支护组成

采用4根长3m直径为50mm的皮带纵梁做为前探梁，每根前探梁用2个4寸铁管做成的吊环固定在靠近迎头处的2根锚杆上，前探梁上搭6块1200×200×50大板交错布置。

（2）临时控顶距

顶板较完整时最大临时控顶距为2.1m，顶板破碎时最大临时控顶距为1.2m。

（3）临时支护组装

按规定割煤完成后，将前探梁吊环上到靠近迎头的两排锚杆上，必须拧满扣，然后将皮带纵梁从上好的两个吊环中穿过。

铺板：

将大板交错铺在前探梁上，并调整大板位置，使大板让开锚杆打设位置。

铺网：

将金属网散开，用手托起金属网紧贴顶板。

调整金属网搭接宽度及两边金属网的长度。

临时支护完毕，永久支护一排后，再临时支护下一排，然后进行永久支护，两排永久支护后进行下一循环作业。

二、工程质量要求：

1、施工测量放线由施工单位配合地测科按设计完成，巷道掘进要严格按方向线施工。

巷道正常情况下必须沿顶板掘进，底板必须割平，后路浮煤必须清理干净。

施工如遇地质变化时，及时与地测科、技术室等相关部门联系，制定相应方案。

2、锚网巷道质量标准：

（1）掘进支护参数

检查项目

检查内容

设计尺寸（mm）

质量要求及

允许偏差

掘进巷道

净宽

4600

0～+200mm

掘进巷道

净高

3000

0～+250mm

顶锚杆布置

间距

820mm

±100mm

排距

900mm

外露

50mm

0～50mm

两角锚杆与顶板夹角

75°

≤15°

中间顶锚杆

90°

≤15°

锚固力

70KN

≥70KN

帮锚杆布置

间距

900mm

±100mm

排距

900mm

±100mm

外露

0～50mm

帮锚杆

90°

≤15°

锚固力

40KN

≥40KN

螺母扭紧力矩

顶锚杆

100N.m

≥100N.m

帮锚杆

60N.m

≥60N.m

锚索

外露

300mm

±100mm

预紧力

100KN

≥100KN

铺网

搭接

100mm

≥100mm

扣距

200mm

≤200mm

巷帮

表面平整

1m范围内凹凸﹤200mm

（2）其它施工要求：

巷道宽度应严格按设计宽度施工，任意一帮宽度不能超过设计宽度的200mm，当超过400mm以上时，顶部应加打锚杆。

巷道掘进时原则将伪顶挑落，沿直接顶掘进，高度符合要求。

割煤时，禁止留伞檐和底根，严禁出现倒梯形巷道。

第四章施工工艺

第一节施工方法

巷道施工方法采用掘进机按设计要求一次切割成巷，刮板输送机、带式输送机运输。

正常情况下，要按掘进机切割流程图进行。

如煤层较硬时，可先割上部再切割下部。

如遇岩浆岩、断层等地质构造，掘进机难以进行，施工方法采用炮掘，刮板输送机、带式输送机运输。

第二节施工方式

1、机掘

（1）设备配备：

EBZ200掘进机

（2）工艺流程

交接班→安全确认→延伸皮带（接溜槽）→破煤、出煤→支护→进行下一个循环

（3）施工工艺：

割煤从中间向一帮开始先割煤，然后由下向上刷帮，而后割另一帮将全断面刷出。

刷出断面后，掘进机摘电，进行临时支护。

按激光方向线打好定位眼，操作锚杆机进行打眼工作。

打完眼后，卸下锚杆机，铺好金属网，装好树脂药卷后，将锚杆穿入金属网孔与钻孔，用锚杆机搅拌药卷，搅拌完成后停顿1分钟，用锚杆机上紧螺母。

联顶网，依次按照间距要求将眼孔定位安装锚杆，打完顶锚杆后，挂帮网，打帮锚杆眼，安装帮锚杆。

使用溜槽时，每掘进2排，接一节溜槽，溜子机尾打好地锚固定。

使用皮带时，每掘进6-8排延伸一次皮带。

延伸皮带时将皮带机尾两侧用钢丝绳挂在掘进机两侧，人员躲开绳道后松皮带机尾、拉皮带。

机掘切割图（单位：

mm）

2、炮掘

（1）钻爆设备配备：

MQB-30型风钻打眼、麻花钻杆及钻头（φ43mm钻头）

（2）工艺流程

交接班→安全确认→打眼、装药、放炮→支护→出煤→延接溜槽→进行下一个循环

（3）施工工艺

首先清理工作面迎头20米范围巷道，检查顶、帮锚杆支护情况，发现问题时必须先处理好后再施工，保持后路畅通，将刮板运输机尾接至工作面迎头。

巷道断面不够时，先打2～3个眼卧底，眼深不得小于600mm，每眼装药不得多于150g。

正常进尺爆破严格按炮眼布置图、爆破说明书执行，一次爆破成巷将全断面刷出。

爆破后，先进行敲帮问顶及找掉，找掉时先外后里，先顶后帮，设有经验的工人观山，进行临时支护。

按激光方向线定好方向眼位，操作锚杆机进行打眼工作。

打完眼后，卸下锚杆机，铺好金属网，装好树脂药卷后，将锚杆穿入金属网孔与钻孔，用锚杆机搅拌药卷，搅拌完成后停顿1分钟，用锚杆机上紧螺母。

联顶网，依次按照间距要求将眼孔定位安装锚杆，打完顶锚杆后，挂帮网，打帮锚杆眼，安装帮锚杆。

爆破掘进时，每掘两排，接一节溜槽，溜子机尾打好地锚固定。

第三节爆破作业

6105N回风巷正常情况下掘进均为6煤层沿顶板掘进，如巷道开口、做绞车窝、绞车基础、躲避硐室、水窝需要爆破作业时，另制定专项技术措施。

爆破采用垂直楔型掏槽，使用FD200Z--网路测试数显发炮器起爆，使用煤矿许用毫秒延期电雷管和煤矿（许用）二级乳化炸药爆破。

附爆破说明书：

眼号

炮眼

名称

炮眼

深度

炮眼

长度

眼距

抵抗线

装药量

爆破顺序

联线方式

装药方式

眼数

卷/眼

装药量（kg）

1-4

掏槽眼

1.3m

1.36m

1.4m

0.7m

0.45

串联

正向装药

5-12

辅助眼

1.1m

0.8m

0.6m

0.3

串联

正向装药

13-26

周边眼

1.1m

0.8m

0.6m

0.15

串联

正向装药

27-34

底眼

1.1m

0.8m

0.6m

0.3

串联

正向装药

附爆破图表：

第四节绞车运输

一、设备配备：

1、JD—11.4KW型绞车，JD－40KW型绞车。

二、运料方式：

施工运料通过轨道运输实现，运料过程由绞车进行牵引，所选绞车的牵引能力满足要求。

三、绞车与钢丝绳的选型验算

（1）绞车选型

①根据设计图底板等高线推算，6105N回风巷外段巷道坡度为0゜～15゜，坡长100m，选用Φ12.5mm钢丝绳提升，F=1×104N，P=0.5412Kg/m，提升一个重载矿车最大质量5000Kg；按提升一个矿车质量=1500Kg。

根据公式：

Wmaxg=Q（sina+f1cosa）g+PL（sina+f2cosa）g

Q———重载矿车最大质量，Q=6500Kg；

a———提升角度，a=8º；

f1———矿车轮对轨道摩擦系数，f`=0.015；

f2———钢丝绳运行阻力摩擦系数，f=0.15；

P———钢丝绳每米质量，P=0.5412Kg/m；

L———钢丝绳提升长度，L=100m。

将数据带入公式：

Wmaxg=6500（sin8º+0.015cos8º）×9.8+PL（sin8º+0.15cos8º）×9.8

=9964N<10000N（11.4KW绞车牵引力）

故巷道坡度≤8º时，选用11.4KW绞车能满足要求。

钢丝绳安全系数：

n=F/Wmaxg=80100/9964=8.04>6.5

故选用12.5mm钢丝绳符合要求。

F－钢丝绳的破断力，取0.801×105N

②以6103N回采工作面为参照，根据设计图底板等高线推算，6105N回风巷坡长100m，选用Φ18.5mm钢丝绳提升，F=1.8×104N，P=1.218Kg/m，提升一个重载矿车最大质量5000Kg；按提升一个矿车质量=1500Kg。

根据公式：

Wmaxg=Q（sina+f1cosa）g+PL（sina+f2cosa）g

Q———重载矿车最大质量，Q=6500Kg；

a———提升角度，a=15º；

f1———矿车轮对轨道摩擦系数，f`=0.015；

f2———钢丝绳运行阻力摩擦系数，f=0.15；

P———钢丝绳每米质量，P=1.218Kg/m；

L———钢丝绳提升长度，L=100m。

将数据带入公式：

Wmaxg=6500（sin15º+0.015cos15º）×9.8+PL（sin15º+0.15cos15º）×9.8

=17469N<25000N（40KW绞车牵引力）

故选用40KW绞车能满足要求。

（2）钢丝绳安全系数：

n=F/Wmaxg=180000/17469=10.3>6.5

故选用18.5mm钢丝绳符合要求。

F－钢丝绳的破断力，取1.8×105N

验算结果：

巷道坡度≤8º时，选用11.4KW绞车；巷道坡度≥8º时，选用40KW绞车。

四、绞车安装：

1、临时绞车固定时，必须打设地锚，地锚长度不得小于1200mm，每个地锚使用2支ck2530树脂锚固剂。

永久绞车固定时，必须采用砼浇筑固定，地脚螺栓采用长1200mm，直径20mm圆钢或螺纹钢。

2、绞车钢丝绳排列整齐，出绳与牵引方向不顺时必须使用排绳器排绳，牵引钢丝绳刮蹭巷帮时必须使用导向轮导向。

第五节管线及轨道敷设

1、管路吊挂

（1）所有管路必须靠近巷帮敷设，吊挂在巷道的非采面侧，共三趟全部使用4寸管，由上往下为：

静压水管、压风（注浆）管、排水管。

（2）最上一趟管路按距底板1.4米敷设，其余管路依次向下布置。

最上一趟管路必须采用8#铅丝双股吊挂，以下管路分别使用“C”勾与相邻上趟管路吊挂，每根管设一个吊挂点并均匀吊挂。

（3）管路要敷设平、直、顺，排水管距工作面迎头距离不得大于30m。

（4）排水管路中，软管与铁管连接处，应采用铁抱箍。

如采用铅丝捆绑时，必须用8#铅丝双丝单扣捆两道以上，并与铁管拴牢。

（5）严禁管路压在电气设备上方，确保电气设备正常运转。

静压水管严禁软连接。

2、电缆吊挂

（1）6105N回风巷外段电缆吊挂在采面侧。

按电压等级逐级排列，高电压电缆在下方，电缆上严禁悬挂任何物件，严禁将电缆直接吊挂在其它电缆上。

（2）动力电缆用电缆钩或皮带条吊挂，控制电缆、电话线和监

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