+400K1南巷掘进作业规程.docx
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+400K1南巷掘进作业规程
金林煤业有限公司金林煤矿
+400水平K1南巷
掘
进
作
业
规
程
工作面名称：
+400水平K1南翼半煤巷掘进
编制人：
黄涛
区长：
万永良
施工班长：
批准人：
编制日期：
2011年11月1日
执行日期：
年月日
会审意见
总工程师意见：
签字：
年月日
作业规程复查记录
作业规程名称
施工单位
复查时间
复查人员签字
一、存在主要问题：
二、处理意见
会审人员签字
编制人：
年月日
施工负责人：
年月日
技术科：
年月日
通风科：
年月日
机电科：
年月日
安全矿长：
年月日
总工程师：
年月日
目录
第一章概况1
第一节概述1
第二节编写依据1
第二章地面相对位置及地质水文情况1
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况1
第二节煤（岩）层赋存特征1
第三节地质构造2
第四节水文地质2
第三章巷道布置及支护设计2
第一节巷道布置2
第二节支护设计2
第三节支护工艺5
第四章施工工艺7
第一节施工方法7
第二节凿岩方式7
第三节爆破作业7
第四节装、运岩（煤）方式9
第五节管线及轨道敷设9
第六节设备及工具配备9
第五章劳动组织及主要技术经济指标10
第一节劳动组织10
第二节循环作业图表10
第六章生产系统12
第一节通风系统12
第二节压风系统14
第三节防尘系统14
第四节防灭火15
第五节安全监测系统15
第六节供电系统16
第七节排水系统16
第八节运输系统16
第九节通讯系统16
第七章灾害预防及避灾路线17
第八章安全技术措施19
第一节施工准备19
第二节“一通三防”管理20
第三节顶板管理22
第四节爆破管理25
第五节防治水管理27
第六节机电管理27
第七节运输管理29
第八节安全制度30
第九节特殊安全措施31
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称
本《作业规程》掘进巷道为+400K1南巷。
二、掘进目的及巷道用途
掘进目的是为贯通+353K1北巷内上冲的两个小眼，满足通风需要。
三、巷道设计长度及服务年限
巷道设计长度100，服务年限0.5年。
四、预计开、竣工时间
根据统一安排，本掘进工作面自2011年11月开工，预计2011年12月竣工。
第二节编写依据
一、采区地质说明书及批准时间
地质说明书名称为《K1煤地质说明书》
第二章地面相对位置及地质水文情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
表2.1地面相对位置及邻近采区开采情况表
水平名称
+400K1南巷
采区名称
地面标高（m）
井下标高（m）
+353~++400m
地面的相对位置及建筑物
地面相对位置为林场，无村庄、及其它建筑物。
对地面设施的影响
该巷道位于K1煤层，掘进对地面无较大影响。
邻近采区
开采情况
以西为主副井，以北首采区，该巷道下覆K1煤未开采。
走向
倾角
40~~45
长度
100m
第二节煤（岩）层赋存特征
一、顶底板情况
K1煤层平均厚度35~40mm。
该巷道沿底板掘进。
直接顶底板为粉砂岩，底板为泥岩，根据井田地质情况及邻近矿详查勘探报告资料；属软质岩石，稳固性较差，易产生顶板岩石裂缝与塌落。
老顶为砂岩，属中等坚硬岩石，力学强度较高，稳固性较好。
二、煤层瓦斯、自燃及煤尘情况
瓦斯相对涌出量6.419m3/t，绝对涌出量为0.419m3/min。
CO2相对涌出量6.168m3/t，绝对涌出量为0.432m3/min。
确定该矿属低瓦斯矿井。
K1煤自燃倾向等级为3级，属不易自燃煤。
K1煤层无爆炸危险性；
附图：
煤岩层综合柱状图（1:
200）
第三节地质构造
工作面范围内煤岩层走向8°~10°，倾向NW~NE，围岩较稳定。
巷道施工过程中还可能会揭露一些小断层，届时需要加强支护。
预计巷道施工范围内无陷落柱、岩浆侵入体等特殊地质构造。
第四节水文地质
巷道通过范围内，水文地质条件较为简单。
主要含水层为3#老顶砂岩，属弱含水层，仅在裂隙或构造处存在少量淋水。
因此，不会对巷道施工造成太大威胁。
井田K1煤层顶板之上为砂岩、灰岩，岩溶充水矿床。
厚度0~35m。
地表自然排水畅通，无地表径流水体。
井田构造简单，上不为含水裂隙层，向南掘进有少量滴水。
矿井充水含水层一般补给条件较差，富水性弱。
结合当前开采情况确定本矿井K1煤层水文地质类型属简单型。
第三章巷道布置及支护设计
第一节巷道布置
该巷道自+400水平石门南帮开门。
开口夹角45°，穿至煤层后，沿煤层顶板掘进。
全岩巷道12米，半煤岩巷道88米，巷道设计总长100m。
具体见巷道布置施工图。
第二节支护设计
一、巷道断面及支护形式
巷道采用“锚+网”联合支护，断面形状为顺顶板梯形断面。
附图：
断面永久支护图（1:
50）
二、支护方式
（一）支护方法
1、临时支护
巷道光面爆破后，首先敲帮问顶，剔除迎头危岩悬矸，采用两根吊环式金属前探梁配单体液压支柱作为临时支护，前探梁用11#工字钢或18kg/m以上钢轨制作，长度不小于4m，吊环使用厚度大于7mm的钢板制作，每根前探梁不少于2个吊环，专用螺母固定。
爆破前最小空顶距离不大于1.0m，爆破后最大空顶距离不大于2.5m，循环进度1.8m。
2、永久支护
巷道采用“锚+网”联合支护。
顶板采用10cm×10cm塑脂锚网、3根
全螺纹钢等强锚杆支护，两帮采用4根
全螺纹钢等强锚杆网。
锚杆间距1000mm，排距800mm。
（二）质量要求
1、临时支护
临时支护采用前探梁及梯子梁接顶并用木楔紧固接实；每根探梁的吊环不少于两个且必须满帽，并有0~+20mm露丝；距迎头端面距不大于300mm。
2、永久支护
（1）严格按中腰线施工，中线至两帮允许误差：
合格为-50~150mm，优良为0~150mm，腰线至顶底板合格为-30~150mm，优良为0~150mm。
（2）巷道中净高允许误差；合格为-30~200mm，优良为0~200mm。
（3）锚杆构件安装完好，梯子梁紧贴煤、岩面。
（4）锚杆在煤层中锚固力不低于70kN，在岩石中不低于130kN。
（5）严格按规定安装锚杆，角度不合格必须重打。
（6）锚杆外露15~50mm，上吊环的锚杆外露40~80mm。
（7）锚杆间排距误差为±100mm，梯子梁扭距±100mm。
（8）锚杆安装后必须将网张紧，紧贴煤岩面，每扣必连；铁丝锋利的尖端必须指向周壁。
（9）支护后顶板下沉超过200mm时，要及时补打锚杆。
4、文明生产
巷道文明生产达到“四无、四整齐、五统一、六条线”。
“四无”：
巷道内无淤泥积水（淤泥、积水长度不超过5m，深度不超过0.1m）；无脏杂物和废旧物料；无积（煤、岩）尘；无尾工。
“四整齐”：
图牌板吊挂整齐；材料码放整齐；工具存放整齐；开关上台上架排列整齐。
“五统一”：
牌板规格、标准统一；挂衣架统一；料场统一；管子吊挂统一；电缆吊挂统一。
“六条线”：
风筒吊挂一条线；风水管路吊挂一条线；轨道铺设一条线；各类标志一条线；台阶铺设一条线；水沟打设一条线。
三、确定锚杆参数（按悬吊理论、组合拱和工程类比法计算）
1-1断面巷道支护参数计算
（一）按悬吊理论计算锚杆参数
1、锚杆长度
式中：
L—锚杆长度，m；
H—冒落拱高度，m；
K—安全系数，一般取K=2.0；
L1—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.5m；
L2—锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1m；
其中：
H=B/2f=4/8=0.5（m）
式中：
B—巷道开掘宽度，取4m；
f—岩石坚固性系数，取4；
则L=2.0×0.50+0.5+0.1=1.6（m）
2、锚杆间排距计算，取a：
式中：
a—锚杆间排距，m；
Q—锚杆设计锚固力，130KN/根；
H—冒落拱高度，取0.50m；
r—被悬吊砂质页岩的重力密度，取28KN/m3；
K—安全系数，一般取K=2.0；
a=2.15（m）
（二）按组合拱理论计算锚杆参数
1、锚杆长度
式中：
L—锚杆长度，m；
N—围岩影响系数，取1.1；
W—巷道跨度，m，取4.0m；
则：
L=N（1.3+W/10）=1.1×（1.3+4.0/10）=1.87（m）
2、锚杆间排距
A≤0.4L=0.4×1.87=0.748（m）
式中：
A—锚杆间排距，m；
L—锚杆长度，m；
3、锚杆直径：
d=L/110
式中：
d—锚杆直径，m；
L—锚杆长度，m；
则：
d=L/110=1.87/110=0.017（m）
（三）按工程类比法确定锚杆参数
通过相邻矿井实际揭露和地质部门提供的资料，锚杆采用φ16×1800mm的全螺纹钢树脂锚杆，间排距为1000×800mm。
通过以上计算和相似相邻巷道的工程类比，结合公司锚杆支护技术管理规定，确定该巷道的支护参数为：
锚杆采用φ16×1800mm的全螺纹钢等强锚杆，锚杆间排距为1000×800mm。
第三节支护工艺
一、支护材料：
（一）锚杆及锚固剂：
每根锚杆采用2块树脂锚固剂固定，锚固长度不小于700mm；树脂锚固剂直径为28mm，每块长度为350mm。
锚杆均使用配套标准螺帽紧固，锚固剂型号为Z2835，每根锚杆锚固力岩石中不小于130kN，煤中不小于70kN。
二、锚杆安装工艺
1、打眼：
打眼前，首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格是否符合作业规程要求。
打眼前严格执行敲帮问顶制度，仔细检查顶帮围岩情况，剔掉活矸、危岩，确认安全后，方可开始工作。
锚杆眼的位置要准确，误差不得超过100mm，眼向误差不大于15度。
锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，打眼时应在钎子上做好标志，严格按锚杆长度打眼。
锚杆眼打好后，应将眼内的岩渣、积水清理干净。
打眼时，必须在临时支护下操作。
打眼的顺序，应由外向里，先顶后帮的顺序依次进行。
2、安装锚杆：
安装前，应将眼孔内的积水、岩粉吹扫干净。
把2块树脂锚固剂送入眼底，把锚杆插入锚杆眼内，使锚杆顶住树脂锚固剂。
外端头套上螺帽，用带有专用套筒的锚杆搅拌器卡住螺帽，开动锚杆搅拌器，使锚杆搅拌器带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，达到设计深度，方可撤去锚杆搅拌器。
搅拌旋转时间大于40秒，8分钟后上好托盘，拧紧螺帽。
预紧力矩不小于200N·M。
附表：
每米巷道支护材料消耗表
表3.1每米巷道支护材料消耗表
项目
数量
顶板锚杆（根/米）
两帮锚杆（根/米）
塑脂锚网（m2/m）
树脂药卷（块）
托盘（块）
净周长（m）
外露长度（mm）
规格
Φ16×1800
Φ16×1800
4/2.6/×1
Z2835
铁质
8.9
50
3
4
4
22
7
表3.2巷道技术特征表
项目
数量
煤岩
类别
断面
形状
掘进断面（m2）
净断面（m2）
巷道坡度
最小（大）空顶距（m）
锚杆排距（mm）
锚杆间距（mm）
放炮前
放炮后
310m
半煤岩
梯形
5.52
4.5
4‰
0.9
2.7
800
800/1000
第四章施工工艺
第一节施工方法
巷道开门严格按设计施工。
由分管副总组织技术、测量及工区技术人员现场定位挂线。
工区技术员根据实际情况编制开门措施，总工程师批准后实施。
形成正规的通风系统和其他辅助系统，并能正常使用，同时准备好各种支护材料和所需工具。
巷道开门前，要先对开门地点附近巷道进行加固。
第二节凿岩方式
本规程所施工的巷道采用钻爆法施工，全断面一次爆破成巷。
一、打眼机具：
采用YT-28型或7665型气腿式凿岩机配Φ32柱齿钻头、Φ22六棱钢钎凿眼，风源来自地面压风机房。
安装锚杆时使用专用锚杆安装机和风炮。
二、炮掘工艺流程：
交接班安全质量检查、准备→校对中腰线→风钻打眼（迎头眼）→定放炮→敲帮问顶→临时支护→打顶、帮部锚杆→进入下一循环。
三、降尘方法
1、采用湿式打眼，冲刷煤岩帮，放炮使用水炮泥，装岩洒水，放炮喷雾，水幕净化空气，个体防护等综合措施。
2、距迎头30~50米内设一手动水幕，距迎头10~30米内设一微震水幕，距迎头10米内设一道远程喷雾。
做到放炮喷雾到迎头，保证灵敏可靠。
距迎头50m处设降尘水幕，施工距离达到100m时，在100m处再设一道降尘水幕。
每周对巷道全面冲刷一次，冲刷巷道内管线及风筒积尘。
3、各卸载点必须设置洒水喷雾装置并能正常使用。
第三节爆破作业
一、炸药、雷管
使用煤矿许用二级乳化炸药、煤矿许用毫秒延期电雷管，电雷管必须编号。
二、装药结构：
采用正向装药结构。
正向装药结构：
炸药+引药+（30～40mm）粘土炮泥+水炮泥+粘土炮泥（不小于200mm，填满封实）。
三、起爆方式
起爆使用MFB-100型发爆器全断面一次起爆，串联联线。
四、爆破要求：
（一）周边眼要严格打在巷道轮廓线上。
（二）各光面爆破炮眼最小抵抗线应当均一，炮眼密集系数为0.8~1.0。
（三）有均匀眼痕的周边眼应不小于其总数的50%。
（四）超挖尺寸不得大于150mm，欠挖不超过质量标准规定。
五、巷道爆破设计
（一）爆破机理：
1、应力波叠加原理
2、应力波与爆破生成气体综合作用原理
（二）爆破参数，经验产生值
1、装药不耦合系数：
：
炮孔直径
=32mm
：
装药直径
=27mm
2、炮眼间距：
E=（10~20）
时效果最佳
E：
炮眼间距
则E=（10~20）×32=320~640（mm）
3、炮眼密集系数：
：
最小抵抗线
实践中m=0.8~1.0效果最好，抵抗线取炮眼距的1~1.5倍
4、装药集中度：
：
炮眼装药量
：
最小抵抗线f=4~8
=100~200
。
5、周边眼同时起爆。
根据以上参数设计光面爆破炮眼布置爆破说明书
附图：
炮眼布置图（1:
50）
表：
爆破说明书
第四节装、运岩（煤）方式
一、装岩（煤）方式
采用放炮落煤（矸），人工除渣，人力推车方式。
二、运输方式
1、碛头（煤）矸经+400运输大巷至材料上山，经主平硐运至地面
第五节管线及轨道敷设
在掘进施工中所敷设的电缆、风水管路、风筒等均应按规定吊挂牢固整齐。
电缆钩间距不大于1m，电缆下垂度不超过50mm。
风水管接口严密，不得出现漏风、漏水现象，风管距迎头30m范围内使用6分胶管，30m外使用四寸胶管。
风水管吊挂钩符合规定。
风筒要逢环必挂，风筒口距迎头不大于10m。
第六节设备及工具配备
表4.2设备及工具配备情况表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
局扇
KDF-5.5KW
台
1
2
分路开关
KBDZ-400
台
1
3
闭锁开关
QBZ-225
台
1
4
局扇开关
QBZ-120
台
1
5
局扇开关
QBZ-80
台
1
6
绞车
台
1
7
信号综保
XB
台
1
8
风钻
7665
部
2
9
放炮器
MFB-100
台
1
每班
10
瓦斯报警仪
JCB-Ⅱ
台
10
11
锚杆专用工具
台
3
12
锚杆拉力计
YML-30T
台
1
13
专用扭矩扳手
台
1
14
锨
张
18
15
镐
把
6
16
锤
把
3
17
锚固剂检测专用钢丝
根
1
18
风炮
台
1
19
双联按钮
台
1
说明：
以上工具为迎头必备，另外还有风水管、钎子、钻头等工具
第五章劳动组织及主要技术经济指标
第一节劳动组织
巷道掘进采用“二八”制（每天二班，每班八小时）组织生产，每班三个循环，环进尺1.8m，日循环六次，进尺3.6m。
除去水、电检修等影响，月进80m。
第二节循环作业图表
为保证正规循环作业的完成，充分利用工作时间，提高工时利用率，迎头施工作业必须根据劳动组织的人员配备，合理安排工序，工序和工序之间合理交叉进行。
附表：
正规循环作业图表
工种
一班
二班
小计
备注
打眼工
4
4
8
爆破工
1
1
2
攉煤工
1
1
2
打眼工兼
支护工
3
3
6
打眼工兼
绞车司机
1
1
2
机电工
1
1
2
瓦斯检查员
1
1
2
局扇司机
1
1
2
机电工兼
防尘工
1
1
2
打眼工兼
组长
1
1
2
安质员
1
1
2
合计
10
10
20
表主要技术经济指标
序号
项目
单位
数量
1
巷道总长度
M
100
2
在册人数
人
20
3
出勤率
％
90
4
循环进度
M
1.8
5
每班循环次数
个
1
6
日循环次数
个
2
7
日进度
M
3.6
8
月进度
M
80
9
效率
M/工
0.08
11
炸药消耗
Kg/m
9
12
雷管消耗
发/m
20
13
炮泥消耗
Kg/m
50
14
水炮泥消耗
个/m
40
15
锚杆消耗
套/m
12.2
16
树脂锚固剂消耗
个/m
24.4
17
金属菱形网消耗
M2/m
9.05
18
风钻钎子消耗
根/m
0.5
19
风钻钻头消耗
个/m
0.9
20
风水管消耗
m/m
0.7
21
风筒消耗
m/百米
30
22
放炮母线消耗
m/m
3.5
23
油脂消耗
Kg/m
0.57
24
配件消耗
元/m
16
25
其它消耗
元/m
55
第六章生产系统
第一节通风系统
采用压入式通风，局部通风机和启动装置安设在轨道巷门口大于10m处新鲜风流中，局部通风机拟采用
对旋风机配
胶质阻燃风筒供风，最长供风距离200m。
一、掘进工作面风量计算
1、掘进工作面风量的确定：
（1）按瓦斯涌出量计算
Q=100q×Km3/min；
式中Q——掘进工作面实际需要风量m3/min；
q——掘进工作面瓦斯绝对涌出量m3/min，此巷道设计预测q值不大于0.25m3/min，本设计取0.25m3/min；
K——掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数，取2
Q=100×0.419×2=83m3/min；
2、按工作人员数量计算：
Q=4×Nm3/min
式中：
N——掘进工作面同时工作的人数，人。
Q=4×6=24m3/min；
3、按一次最大起爆炸药量计算
（
）
式中：
A—一次最大起爆炸药量（kg）
=25×5=125（
）
4、按局部通风机的实际吸入风量计算
Q=Q局IKf
式中：
Q——掘进工作面实际需要风量,m3/min;
Q局——拟选掘进局部通风机的额定风量157～242m3/min，本计算值取157m3/min;
I——掘进工作面同时运转的通风机台数,本计算取1台。
Kf——为了防止局部通风机吸循环风的风量备用系数取1.2
Q=157*1*1.2=188m3/min;
通过上述四种方法的计算+400水平K1南半煤巷局部通风机吸入风量为188m3/min;
二、掘进工作面风量验算
按照0.25〈Q掘/S掘〈4.0
式中Q掘=2.4m3/min
S掘=5.54m3
通过对照上表+400水平K2半煤巷所配风量符合上述规定。
三、有害气体的的浓度验算。
回风流中瓦斯或二氧化碳浓度不得超过1%；其它有害气体浓度应《煤矿安全规程》中的有关规定。
100*p瓦/Q掘〈1%
式中：
p瓦——掘进巷道瓦斯绝对涌出量，m3/min
Q掘————掘进工作面需要风量，m3/min
通过验算-+400水平K1回风巷瓦斯浓度100*0.419/90<1%符合规程规定。
符合《煤矿安全规程》规定。
二、风筒选择：
根据公司管理规定，选用直径400mm的风筒，双风机切换的分风器规格为：
d=400mm的风筒，能自动供风。
三、压入式通风最大全风压计算
（mmH2O）
=4.0/（1-0.02×5）=3.8
=3.4
（2）
（KU）
=6.5×0.00015×200/0.65
=3.34KU
（3）
（kU）
=50×0.061×1.3/2×9.81×0.08
=2.53（KU）
（4）
=3×1.3×1.3/2×9.81×0.08
=3.23KU
（mmH2O）
=3.34+2.53+3.23
=9.2KU
=9.2×3.4×3.8×9.81
=1164.7Pa
通过以上计算及验算，最长供风距离200m时，依据
风机（风压：
1700-800Pa，风量90-180
，转速2900转/min）的性能参数，选用
风机能够满足掘进迎头的风量要求
四、局通风机安装要求和通风系统
1、采用压入式通风，局部通风机和启动装置安设在+400运输巷进风口10m处新鲜风流中，局部通风机吸风口至回风口巷道的风速不得低于0.15m/s，严禁循环风。
2、通风系统
进风路线：
地面→+353主平硐→人行上山→+400运输巷→局部通风机→碛头
回风路线：
碛头→+400运输巷→联络巷→回风巷→+460总回风→地面。
第二节压风系统
风源来自地面风机房，分别用3寸、2寸铁管接至迎头。
地面压风机房风压为0.7MPa，迎头风压保持在0.4~0.6MPa，风量90升/秒，供风距离700米。
压风系统：
地面压风机房→+353主平硐→人行上山→+400运输巷→局部通风机→碛头
第三节防尘系统
防尘水源来自地面蓄水池，分别用3寸、2寸、2寸铁管和5分或3分胶管接至迎头。
防尘系统完善，风水管路敷设齐全，每百米设三通1个。
防尘水量满足要求，水压大于1.5MPa。
防尘系统：
地面蓄水池→+353主平硐→人行上山→+400运输巷→局部通风机→碛头
├→巷道内水幕
├→装水炮泥水管
├→个体防护
└→冲刷岩帮水管
第四节防灭火
该巷道掘进采用风钻湿式打眼，锚梯梁支护，爆破喷雾降尘。
防火的重点是防设备、机械摩擦生热、电缆和人为火灾。
防火系统（防火水源）：
地面蓄水池→+353主平硐→人行上山→+400运输巷→局部通风机→碛头
┌→侧式供水水管
├→巷道内水幕
├→装水炮泥水管
└→冲刷岩帮水管
第五节安全监测系统
安全监测系统：
（1）型号：
型安全监控系统。
（2）数量：
分站电源1台，馈电断电器2台，瓦斯传感器3台，局扇开停传感器2台，风筒传感器1台。
（3）位置：
分站电源在中央配电所配电点，瓦斯传感器T1在风筒异侧距工作面5m以内，T2在工
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