回顺规程煤巷Word文档格式.docx

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-973.267m～-999.533m

地面位置及建筑物

树碑台村、水渠、稻田、鱼塘、高压线、公路

巷道四邻情况

预掘巷道位于七煤南翼辅助运输巷西侧，南为未采动区

第二节煤层赋存特征

煤层赋存特征见表2

煤层特征表表2-1

项目

指标

煤层厚度（平均）/m

1.97

煤层倾角（平均）/

7

煤层硬度f

0.3

煤层层理（发育程度）

发育

煤层节理（发育程度）

自然发火期（月）

3～6

瓦斯相对涌出量（m³

/t）

4～8

地温（℃）

37～40

煤层顶底板情况表表2-2

名称

岩石类别

硬度f

厚度/m

岩性

顶板

泥岩、粉砂岩

1.8-2.9

2.7-4.5

11.2

灰黑色，泥岩含菱铁矿和黄铁矿结核，粉砂岩具条带状层理，往上渐变为粉砂岩。

底板

粉砂岩

0.15

黑色，顶部粘土质，渐变为粉砂岩。

中砂岩

6.2

8.0

灰黑色，微带绿色，中粒，粘土质，具水平层理。

附图2

第三节地质构造

一、煤、岩层情况

1、预掘西一714回风顺槽均沿7煤煤层掘进，7煤为复合煤层，由7-1煤、7-2煤和7-3煤组成。

7-1煤平均厚0.33m；

7-2煤平均厚0.46m；

7-3煤平均厚1.18m。

2、7-1煤直接顶板为泥岩、粉砂岩互层、平均厚11.20m，其上为基本顶细砂岩，平均厚7.60m。

7-3煤直接底板为粉砂岩，平均厚0.15m，其下为基本底中砂岩，平均厚8.0m。

3、煤、岩层产状：

227°

～300°

，∠2°

～4°

。

二、构造情况

根据地质科提供的地质资料显示预计掘进过程中还可能遇见其它中小构造。

在过断层时，应制定打超前探眼探明前方断层位置、产状及煤层赋存情况。

第四节水文地质

1、该工作面所掘煤层为7煤，7煤所在地层位于二叠系下统山西组内。

二叠系下统山西组为裂隙承压微弱含水层，单位涌水量0.0334升/秒米，渗透系数0.00004—0.00913米/日。

山西组上方为下石盒子组，下石盒子组裂隙承压弱含水层，单位涌水水量0.00004升/秒米，渗透系数0.00004米/日。

山西组下方为太原组地层，太原组裂隙承压弱含水层，单位涌水量0.00004—0.0006升/秒米，渗透系数0.00004—0.00084米/日。

综上所述，该工作面水文地质条件简单，围岩富水性弱，对该工作面安全掘进影响较小。

预计该工作面煤岩层正常涌水量不超过5立方米/小时。

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

1．预掘巷道位于西一采区，巷道设计断面形状为三心拱形，巷道宽度4.2m，高度为3.2m。

设计巷道均沿7煤顶板掘进,最低高度不得小于3.2m。

2．巷道断面图（见附图3，比例：

1:

50单位：

mm）。

附图3

第二节矿压观测

1、观测对象：

西一采区714回风顺槽。

2、观测内容：

巷道顶板离层量，锚杆的锚固力。

3、观测方法：

巷道拉门口10m内设一组顶板离层观测点，此后每前掘50m设一组顶板离层观测点，每掘进40m分别对帮锚杆锚固力进行1组测试（支护帮锚杆每300根测一组），两帮各2根，每掘进68m对顶锚杆锚固力进行1组测试（支护顶锚杆每300根测一组），每组3根。

4、数据处理：

顶锚杆锚固力≥7T，用LSZ300型拉拔器时大于等于17Mpa；

帮锚杆锚固力≥3T，用LSZ300型拉拔器时大于等于6Mpa。

第三节支护设计

一、确定巷道支护形式

根据地层综合柱状图资料分析，7煤顶板为泥岩，黑色，致密均一，贝壳状断口，含菱铁矿结核，厚度11.2m，属稳定岩层，适合锚网支护。

根据相邻巷道的矿压观测及支护经验，初步确定本预掘巷道断面形状为三心拱形，采用锚网、锚杆、锚索联合支护。

巷道支护平断面图（见附图4）附图4

二、支护参数设计

1、支护材料选择

（1）顶锚杆选用ø

20mm×

2200mm的等强锚杆，间距700mm，排距800mm；

（2）帮锚杆选用ø

2200mm的等强锚杆，间距800mm，排距800mm；

（3）锚索选用ø

22mm×

6500mm的钢绞线，为7股钢绞线扭制成，配用20mm铁板加工的300×

300mm托盘。

或采用12#矿工钢加工的托盘，长度400-500mm。

或采用36U型钢加工的长度为300mm托盘。

（4）钢带选用ø

10mm钢丝绳加工成，长4.2m。

（5）锚杆托盘选用7mm厚钢板制成，规格120mm×

120mm。

中孔ø

22mm。

（6）锚固剂选用树脂锚固剂，规格ø

23mm×

500mm。

（7）金属网采用10#铁线编制，网孔70mm×

80mm，其规格为5×

1.1m²

5×

1.8m²

三、计算原理：

按悬吊理论计算锚杆参数

1、锚杆长度计算公式：

锚杆长度：

L≥L1+L2＋L3

式中：

L——锚杆理论长度m;

L1——锚杆外露长度取0.1m;

L2——有效长度（顶锚杆取免压拱高b）,

Lb——顶锚杆有效长度m

b——顶锚杆取免压拱高

c——帮锚杆煤帮破碎深度m

Lc——帮锚杆有效长度m

L3——锚入岩层内深度（顶锚杆取0.8m，帮锚杆取0.6m），m。

普氏免压拱高：

b=[B/2+Htan（45°

－ω/2）]/f顶

=[4.2/2+3.2×

tan（45°

-35.67°

）]/3=0.88m

式中B、H——巷道掘进跨度和高度;

f顶——顶板岩石普氏系数，f顶取3；

ω——围岩的内摩擦角，ω取71.34°

（查表得）。

c=H×

－ω/2）=3.2×

）=0.53m

经计算得出：

Lb=0.1+0.88+0.8=1.78mLc=0.1+0.53+0.6=1.23mLs取2.2m

顶Ls≥Lb；

帮Ls≥Lc；

所选锚杆长度均能满足计算要求。

2、锚杆间距、排距计算；

设计时令间距×

排距均为A²

则

A²

=Q/KHγ=67.2/（2×

0.7×

26.07）=1.84

A=1.36m

A——锚杆间排距,m;

Q——锚杆设计锚固力;

67.2KN/根；

h——冒落拱高度，取参照h=B/2f;

γ——被悬吊岩石的重力密度，取26.07KN/m³

K——安全系数，一般取2。

校核：

施工时，As取0.8m。

所以As＜A,取值满足要求。

3、锚杆直径校核：

理论直径：

ф1=（1/110）×

L=（1/110）×

1760=16mm

实际直径：

фs=20mm

因为фs>

ф1所以，锚杆直径满足要求。

4、锚杆拉力（锚固力）校核

理论应具备锚固力Q1=KLsA2R=2×

2.1×

0.82×

2.5=6.72（t）

实际锚固力Qs经井下实测锚杆拉力大于7t.

因为Qs>

Q1所以，锚杆拉力（锚固力）满足要求。

根据以上计算结果，确定该巷道支护参数为：

锚杆长度为2.2m，锚杆直径为20mm；

锚杆间、排距为800mm。

二、锚索支护计算

1、确定锚索长度计算：

L=La+Lb+Lc+Ld

L—锚索总长度，m

La—锚索深入到较稳定岩层锚固长度，m

Lb—需要悬吊的不稳定岩层厚度，取2.5m

Lc—上托盘及锚具的厚度，取0.15m

Ld—需要外露的张拉长度，取0.35m

按照GBJ86-1985要求，锚索锚固长度La按下式确定：

La≥Kd1fa/4fc式中

k—安全系数，取K=2

d1—锚索钢绞线直径，取15.5㎜（或使用21.6mm）

fa—钢绞线抗拉强度，查得1358.8N/㎜²

（直径为21.6mm钢绞线抗拉强度为1770N/㎜²

）

fc—锚索与锚固剂粘合强度，取10N/㎜²

计算得出La1≥（2×

15.5×

1358.8）/（4×

10）=1.1m，La取2.5m

则L=2.5+2.5+0.15+0.35=5.5m

Ls取6.5m，Ls＞L，取值满足要求。

计算得出La2≥（2×

21.6×

1770）/（4×

10）=1.9m，La取2.5m

La大于La1或（La2）

2）锚索支护密度N

N=KγBLb/Q式中：

B——巷道跨度；

K——安全系数，取2；

γ——被悬吊岩石的重力密度，26.07KN/m³

；

Lb——需要悬吊的不稳定岩层厚度，取2.5m；

Q——锚索的最低破断力，240KN。

N=KγBLb/Q=2×

26.07×

2.5×

4.2/240=2.281根/m

Ns=3.125根/m

因为Ns>

N所以锚索支护宽度满足要求。

3）锚索排距P=nQ/KγBLb

n——每排锚索确定的平均根数，取2.5；

Q——每根锚索最低破断载荷，取240kN；

γ——煤岩体积力,26.07kN/m3；

B——巷道宽度。

Lb——需要悬吊的不稳定岩层厚度，2.5m；

P=nQ/KγBLb=2.5×

240/2×

4.2×

2.5=1.1m

Ps=0.8m因为Ps＜P所以锚索排距满足要求。

4、锚索间距M=0.85B/n

n—每排锚索确定的平均根数2.5根；

M=0.85×

4.2/2.5=1.428m

Ms=1.4m

因为Ms＜M，所以锚索间距满足要求。

根据以上计算结果，并结合锚索的悬吊作用，确定煤层巷道顶板支护采用锚杆、锚索联合支护，支护参数为：

锚杆长度为2.2m，锚杆直径为20mm，锚杆间、排距为800mm；

锚索布置形式为4-3-4-3或3-2-3-2，长度不小于6.5m，直径不小于15.5mm。

施工过程中如遇局部地段巷道顶板破碎，则根据实际情况煤层巷道采用加密锚索或工字钢梯形对棚支护，锚喷巷道采用砌筑料石碹或钢筋混凝土碹支护。

第四节支护工艺

一、支护形式及材料规格

1、支护形式：

（1）巷道顶板采用钢带、锚索、锚杆、金属网联合支护。

（2）两帮均采用金属网、等强锚杆联合支护。

（3）锚索支护：

顶板锚索为“三、二”布置（见附图3）。

（4）锚索托盘与钢带垂直，每循环支护结束后锚索必须紧跟工作面并锁紧。

2、安装锚杆要求：

（1）锚杆外露长度从螺母外算起在20-50mm区域内。

（2）顶、帮锚杆按设计要求布置，允许偏差±

15度。

（3）顶、帮锚杆锚固剂均使用树脂锚固剂，顶锚杆每孔使用一根锚固剂。

帮锚杆打在岩石（夹矸）中的每孔使用一根锚固剂，打在煤层中的每孔使用二根锚固剂。

安装锚杆时将锚固剂用锚杆送