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第六节其它…………………………………………………………52
第八章灾害应急措施及避灾路线……………………………………56
第九章安全环境评估……………………………………………………58
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称、位置及相邻关系
巷道名称为8#层一采区工作面回风巷巷，本巷所圈80101面为8#层一采区的第一个回采工作面，西至8#层二采区巷，东临轨道下山巷，均未开采。
二、巷道用途
一采区工作面回风巷服务于80101回采工作面。
回采时，一采区工作面回风巷作为回风、运料巷。
三、巷道性质
本面所掘巷道沿8#层底板掘进，煤层厚度4.3m时，必须沿顶掘进。
四、设计施工长度、服务年限
一采区工作面回风巷服务年限：
6个月；
开工时间：
2013年9月上旬
五、巷道平面布置
巷道平面布置图（见附图1）
第二节依据
一、经过审批的设计及批准时间
本面所掘巷道施工的依据是《8#层一采区80101工作面设计图》，批准日期为2013年9月日。
二、地质说明书
本面所掘巷道地质资料的依据是《8#层一采区80101工作面掘进地质说明书》，批准时间为2013年9月日。
三、矿压观测资料
1、根据8#层一采区相邻巷掘进过程中对矿压监测资料分析，在使用锚杆及锚索联合支护作用下，矿压显现不明显，顶板下沉量不大于10㎜。
2、根据《8#层一采区80101工作面掘进地质说明书》，8#层一采区80101工作面上覆我矿有2-4#层采空区，预计在掘进过程中，局部地域围岩应力集中，有片帮现象。
3、地质构造附近，围岩应力集中。
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盘区开采情况
井下位置
本面位置西部在轨道下山巷以西，东部为本矿三条下山大巷。
第二节煤（岩）层赋存特征
1、本巷沿8#煤定层掘进，煤层整体呈西南高东北低单斜下山，工作面中部煤层略有起伏。
煤层平均厚度2.49米，平均倾角4.1°
，与11#层层间距平均18.10米。
2、煤层特征情况表表2
项目
指标
备注
煤层厚度（最小～最大/平均）/m
3.51～5.25/4.3
煤层倾角（最小～最大/平均）/（°
）
8°
～15°
/12°
煤层硬度ƒ
3
煤层发育（发育程度）
不发育
煤层节理（发育程度）
自然发火期
360d
绝对瓦斯涌出量（m3/min）
1.2
煤层爆炸指数/%
煤尘具有爆炸性
3、围岩特征
顶、底板岩性特征表表3
煤层顶底板情况
顶底板名称
岩石名称
厚度（m）
岩性特征
老顶
砂质泥岩
13
直接顶
石灰岩
2.6
伪顶
炭质泥岩
0.05~0.1
直接底
4
老底
砂岩
5
第三节地质构造
一、巷道煤层产状要素
该井田位于西山煤田西北部，总体为一单斜构造，走向WE，倾向NS，井田南部地层较缓，约8°
，北部较陡，局部大于30°
，发育一向斜（狮子河向斜）和小型背斜。
1）褶曲
工程施工范围位于狮子河向斜单翼，走向基本为东—西，倾角一般20°
，局部可达35°
。
2）断层
工程施工范围内，没有大的断层影响，掘进约180米处可能要受到伴生断层的影响，落差小于1.5米，走向西—东，加强断层防治水工作。
3）陷落柱
根据《矿井地质报告》显示，掘进施工范围内陷落柱，施工不受陷落柱影响。
4）岩浆岩
井田内未发现岩浆岩侵入及破坏现象。
综上所述，本井田地质构造属简单类型。
二、冲击地压威胁
根据矿方提供资料显示，煤层开采至今未发现有地压异常和地温异常现象。
据邻区资料，地温无异常现象，地温梯度也偏小,地温梯度一般为1-3°
/100m，本区应属地压正常区。
井田范围内无冲击地压。
三、岩石普氏分类及普氏系数。
8号煤层直接顶板为石灰岩，厚度0.45～2.78m，平均2.6m，致密坚硬，不易垮落，底板为砂质泥岩、泥岩，不具膨胀性，顶、底板均易于管理。
据本矿2010年8月在井下采8号煤层顶底板岩样送山西省煤炭工业局综合测试中心进行测试，其结果：
石灰岩顶板抗压强度11.6～16.0MPa，平均13.7MPa，抗拉强度0.42～0.64MPa，平均0.49MPa，抗切强度1.03~1.18MPa，平均1.09MPa；
砂质泥岩底板抗压强度14.8～18.0MPa，平均16.3MPa，抗拉强度0.74～0.81MPa，平均0.79MPa，抗切强度1.11～1.49MPa，平均1.28MPa。
第四节 水文地质情况
一、巷道区域的主要水源，有影响的含水层厚度、涌水形式、涌水量、补给关系、影响程度等。
（一）巷道区域的主要水源
本区区域上位于吕梁背斜东翼，属晋祠泉域水文地质单元。
晋祠泉域可分为后山径补给区，前山径流排泄区和冲积平原区。
晋祠泉域岩溶地下水是主要来源之一。
（二）有影响的含水层：
1）碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层组
（1）奥陶系中统灰岩岩溶裂隙含水层
含水层岩性为石灰岩、豹皮灰岩、白云岩和泥灰岩，各种岩性富水性不一。
在水平方向上，受区域构造控制，富水性差异较大，本区由于埋藏浅，补给条件较好，富水性较强；
本区水位标高：
镇城底为+898.11m。
（2）石炭系上统太原组灰岩岩溶裂隙含水层
含水层主要由L1、K2、L4三层石灰岩组成，含灰岩层段厚25m左右，灰岩在浅部裂隙发育，并有溶蚀或溶孔等岩溶现象，富水性中等；
在深部则岩溶极不发育或无岩溶现象。
2）碎屑岩类裂隙含水层组
（1）二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层
含水层主要为K3砂岩，由中粗粒砂岩组成，厚度变化较大，裂隙发育差，富水性弱。
（2）二叠系上下石盒子组砂岩裂隙含水层
本组有多层砂岩，出露面积广，但大部分处于当地侵蚀基准面以上，只形成透水层。
一般来说，本组富水性弱。
3）第四系松散岩类孔隙含水层组
主要分布于区内河谷中，由沙砾组成，一般厚20m左右。
该层含水性主要取决于其补给条件，在较大的沟谷中，地表水较丰富，补给条件较好，其富水性较强；
在小的沟谷中，补给条件差，其富水性较弱。
同时在很大程度上受控于下伏基岩的岩性，本组水质良好，为主要民用水源。
二、巷道区域的图纸资料，分析相邻老巷、老空积水、钻孔终孔位置、封孔质量、构造导水等对施工安全的影响程度。
1.地表水体对矿井开采的影响
井田内无大的河流等地表水体，在井田外南东侧发育狮子河，流向自北东向南西注入汾河，为季节性河流。
井田主井、副井位于一般不会受到洪水威胁。
该地表水对掘进工程影响不大。
2.构造对井田内水文地质条件的影响
本井田断层虽然较发育，但均是规模较小的断层，发育一小型陷落柱，矿井采掘中未发现因遇断层带和陷落柱而出现水文动态的异常。
构造对井田水文地质条件影响不明显。
3.采（古）空区及相邻矿井积水情况
本井田2、4号煤层开采历史悠久，开采强度大，另外8号煤层已进行了大片开采，采空区总面积约1191.44（k）m2。
井田范围内2号煤层共有积水2处，8号煤层有积水3处，积水量依据井田以往资料，采用经验系数20%计算积水量。
其积水量见表2-2-9。
表2-2-9井田采、古空区积水量估算表
煤层号
积水区
编号
采、古空区积水
面积k（m2）
煤层
厚度
经验系数
积水量（万m3）
2+3+4
Ⅰ
86.34
4.39
0.02
7.58
Ⅱ
217.94
19.14
8
14.47
4.30
1.24
5.34
0.46
Ⅲ
138.23
11.89
合计
462.32
39.76
据调查，本井田北东部的太原煤气化公司嘉乐泉煤矿开采2+3、4、8、煤层，西部的梭峪乡炉峪口煤矿开采8号煤层，开采后形成的采空积水也会给本矿的安全生产埋下事故隐患。
嘉乐泉煤矿现采的9号煤层，相邻本井田范围内尚未开采，未布置工作面。
相邻煤矿采、古空区均有积水，相邻煤矿采古空区积水量见表2-2-10。
表2-2-10相邻煤矿采、古空区积水量估算表
矿名
山西省太原煤炭气化（集团）有限责任公司嘉乐泉煤矿
256.69
28.17
Ⅳ
38.70
4.16
古交市梭峪乡炉峪口煤矿
Ⅴ
10.08
1.08
305.47
33.41
三、第四纪砂砾层水主要分布于狮子河河谷中，厚度一般5m左右，最厚10m左右，以近代河谷冲洪积层富水为主，岩性为砂、砂砾、及卵石组成，夹粉砂及透镜状粘土层，富水性视距河床远近有所变化，是当地居民生活生产的主要水源之一。
四、工作面回风巷掘进过程中，严格执行“有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”的探放水原则。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
一、根据巷道布置层位、开口位置
该工程巷道布置在8#煤层中，位于一部皮带运输下山西侧，其南侧为工作面运输巷、北部为未采区，南邻二采区皮带运输巷，东部一部皮带运输下山及回风、轨道运输下山。
工作面回风巷规格尺寸详见（表3-2-1）。
表3-1
巷道名称
断面形状
支护方式
净断面
净宽度
净高度
掘进断面
掘进宽度
掘进高度
工程量
工作面回风巷
矩形
锚喷网
12.0m2
4.0m
3.0m
13.44m2
4.2m
3.2m
456m
二、巷道断面：
工作面回风巷工程量为456米，净宽4.0米，净高3.0米；
设计为矩形断面。
三、开口位置：
工作面回风巷开口于回风下山西侧，距皮带运输下山与回风下山联络巷南侧42米处，开口坐标：
x=4206364.890，y=19594427.180。
巷道平面图（附后）
第二节矿压观测
一、观察对象：
8#层一采区工作面回风巷巷
一、矿压观测对象及内容：
1、掘进过程中，每班支护锚杆的锚固力。
2、利用WBY-10型顶板离层指示仪对巷道顶板岩层分离进行监测。
二、观测方法：
1、每班支护的锚杆，要用力矩扳手逐根进行检测，扭矩扳手指针读数小于150N·
m的当班重新紧固或补打，并将检测结果记入班验收记录本内备查。
每300根锚杆用锚杆拉力机试拉一组，每组不得少于3根，其锚固力不低于50kN；
且试拉标记要清晰，对试拉锚杆不合格的需重新补打，并做好锚杆锚固力试验记录。
2、对沿顶板掘进区段进行顶板离层监测，利用WBY-10型顶板离层指示仪进行监测。
（1）、顶板离层指示仪的布置：
施工过程中，选用WBY-10型顶板离层指示仪，在开始掘进期间，回风绕道口处顶板中部安设一个，沿煤层顶板掘进的巷道区段顶板中部每隔100ｍ安设一组，当遇地质构造时，在地质构造附近安设一个，遇断层时，上下盘各安设一个，顶板离层指示仪距工作面最大距离不得大于100ｍ。
（2）、顶板离层监测仪的安装：
①用φ28㎜的钻头在顶板上打眼，眼深应根据上覆岩层情况而定，应使钻孔深入到锚索锚固末端以上300mm处；
即锚固器1安装位置；
②用安装杆将上部锚固器1推至眼底，轻拉一下细钢丝绳，确认锚固器已锚住好；
③用安装杆将锚固器2推至锚杆锚固末端以上300mm处，轻拉一下钢丝绳，确认锚固器已锚住；
④将套管组件3（其下端为固定点3）插入钻孔孔口，同时将钢丝绳从刻度尺端向外拉，确保两个刻度尺套环移动顺畅，不受任何卡阻，并确认套管组件已固定在钻孔中；
⑤将刻度尺1上的套环用与其相连的钢丝绳固定在数值的开始位置，记下初始读数，截去多余的钢丝绳，确认刻度尺套环不受卡阻；
⑥将刻度尺2上的套环用与其相连的钢丝绳固定在数值的开始位置，记下初始读数，截去多余的钢丝绳，确认刻度尺套环不受卡阻；
三、数据监测及资料整理分析
1、巷道内位于安装顶板离层监测仪处要悬挂顶板离层监测仪管理牌板，第一周每班由专人进行填写，第二、三周每天由专人进行填写，第四周以后每旬由队组安排专人观测并进行填写；
要求内容齐全，文字清晰；
2、队里派专人负责检查顶板离层监测仪的数据变化，并在顶板离层监测仪记录表内及时填写，一式两份，每周向生产技术科送交一份备查。
3、若发现顶板离层达到120㎜时，若刻度尺1离层刻度达到120㎜时，要及时在巷道周围补打长锚索进行加强支护，（要求锚索锚固在离层监测仪锚固器1向上2ｍ处）若发现刻度尺2离层刻度达到120㎜时，要及时在巷道周围补打长锚杆进行加强支护，若刻度尺1与刻度尺2离层刻度都大于70㎜时，按如上要求补打长锚杆与长锚索；
如顶板仍继续下沉离层，要写专项技术组织措施进行加强支护。
附：
顶板离层监测仪安装示意图（见附图4）
四、其它
用张拉千斤顶给锚索施加预应力时，千斤顶必须安装压力表，指针必须达到16Mpa以上，即预应力达到80KN。
现场按序号作好标记，做好锚索锚固力试验记录。
第三节支护设计
一、巷道永久支护：
巷道采用锚杆+锚索+钢筋网+喷射混凝土支护。
锚杆：
∮=18mm×
2000mm左纵螺纹钢锚杆，托盘规格：
锚杆托盘为圆形，直径为150mm×
10mm，锚杆间距1000mm，排距1000mm，锚杆锚固剂选用MSK23/35型一卷，MSZ23/35一卷进行锚固；
锚杆锚固力：
顶锚不低于60KN，帮锚不低于40KN，螺母拧紧力矩不小于140Nm；
锚索：
∮=17.8mm×
7300mm钢绞线，锚索托盘规格：
200mm×
20mm，锚索间距2000mm，排距3000mm，锚索锚固剂选用MSK23/35型一卷，MSZ23/35两卷锚固，锚索锚固力不低于200KN，锚索预紧力范围在50KN-120KN之间；
网片：
∮=6mm钢筋网，网片规格为1100mm×
2100mm，网片网孔规格为100mm×
100mm，网片搭接100mm；
喷浆混凝土：
强度C20，喷浆厚度100mm。
工作面的最大控顶距离2200mm，最小控顶距离200mm。
二、巷道断面的选择
根据工作面巷道布置以及煤层赋存情况，设计巷道采用矩形断面，本设计参考《采矿工程设计手册》2012版进行设计。
巷道断面设计：
1、巷道宽度设计为4.2m：
2、巷道高度设计为3.2m：
该工作面8#煤层为厚煤层，煤层厚度4.6m，巷道跟顶掘进，设计巷道高度为3.2m。
三、支护设计：
按悬吊理论计算锚杆参数：
1、锚杆长度计算
L=KH+L1+L2
式中：
L——锚杆长度，m；
H——自然平衡拱高度，m；
K——安全系数，一般取K=2
L1——锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.5米；
L2——锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1米；
B
2f
H=—
B——巷道开掘宽度，4.2m；
f——岩石坚固性系数，砂岩取5，煤层3m。
4.2
2×
H=——=0.42m
则L=2×
0.42+0.5+0.1=1.42（m）
2、锚杆间、排距
Q
KHγ
a=
a——锚杆间、排距，m；
Q——锚杆设计锚固力，100N/根
H——自然平衡拱高度，取0.42m；
γ——被悬吊岩石的容重，取28.56kN/m3；
100
2×
0.42×
28.56
a==4.16m
通过以上计算确定，巷道采用直径0.018m、长度2.0米螺纹钢锚杆；
锚杆间、排距均为1.0m。
当围岩稳定性较差时，锚杆间排距可缩短为0.8m。
三、巷道临时支护方式：
采用两根4.3米长，3寸无缝钢管作为前探梁，用卡环固定器固定在永久支护的锚杆下作为临时前探支护。
规定：
循环进度为2.0m。
三、临时支护与永久支护间、临时支护与新暴露的顶板间的支护衔接等。
临时支护用卡环固定在永久支护的锚杆下，工作面爆破作业完成后，及时处理巷道顶帮活矸、活石后，在永久支护的掩护下，前移前探梁，临时支护好新暴露的顶板，清理爆破落煤（矸）后，对临时支护进行永久支护。
附图3-1-5巷道永久支护平面图、剖面图（1:
50或1:
100）。
附图3-2-6临时支护平面图、剖面图（1:
第四节支护工艺
一、支护工艺及要求：
1、支护机具
顶部采用MQT-130型锚杆机打眼、锚固锚杆；
帮锚采用MZ-1.2型煤电钻配合锚杆钻杆打眼、锚固锚杆。
2、施工工序
⑴、主要施工工序
爆破后架设临时支护，出煤、渣后打锚杆孔，铺网，组装锚杆、放置并搅拌树脂药卷，待药卷固化后，上紧螺母等。
钻锚杆孔时，要满足设计位置及深度的要求，顶部眼用钻机打好后，将连接件与钻机连接好，开动钻机，用锚杆将药卷边推边搅拌直至把锚杆送入眼底，时间大约20－30秒，停转等药卷固化约30秒，再开动钻机上紧螺母，锚固长度为1.0m，然后关闭旋转及气腿开关，放下钻机，一根锚杆安装完毕。
⑵、锚杆安装顺序
锚杆施工时，应由外向里逐个逐排进行，先顶后帮逐一进行锚杆支护，严禁在所有的锚杆眼施工完后再安装锚杆。
⑶、锚杆钻机操作要求
1、使用锚杆钻机前，应先检查维护，出现问题及时处理，不准带病作业。
2、开始钻眼时，钻杆转速不可过快，气腿推力适当调小一些，当钻进30mm左右时，打开进水阀，方可逐渐加快转速，加大推力，进入正常钻孔作业。
3、钻孔到位后，关闭气腿进风阀，调小出水量，减慢钻杆转速，使机子靠自重力平稳的带着钻杆回落。
4、停机后，关水前先用水冲洗机子外表，然后空转一下，以达到去水防锈的目的。
二、支护工序安排与支护要求、质量要求和安全措施：
（一）、支护工序
爆破后铺顶网临时支护→出煤、渣后打锚杆孔→放置并搅拌树脂药卷→组装锚杆→待药卷固化→上紧螺母。
（二）、质量要求和安全措施
1、巷道成型规整，净高、净宽符合设计要求，允许误差-30-200mm。
当巷道宽度超宽大于300mm时，应增打锚杆。
必要时打单体锚杆加木托板进行加固。
2、锚杆与巷道顶部垂直，或夹角大于等于80度，托盘紧贴巷壁，锚杆外露长度+10-+50mm，锚杆按线布置，间排距均匀，安装牢固。
3、锚杆扭力矩不低于140Nm，每班必须对安装好的锚杆进行扭力测试，每组3个，如果其中有1个达不到要求，则将螺母重新拧紧即可；
如有2个以上达不到要求，应将所有的螺母重新拧紧一遍。
安装好的顶锚杆拉拔力不小于60kN，帮锚杆拉拔力不小于40kN（13MPa），每30排要测试一组，每组3个，拉拔力必须达到设计锚固力的90％，拉拔测试后应及时重新拧紧螺母，如果锚杆失效应及时补打。
4、锚网搭接压茬100mm，连网间距300mm，网与网之间用14号绑丝双股连接。
锚网时要把托盘压在网搭接压茬上，使支护形成一整体。
5、锚杆间、排距允许误差±
100mm。
6、锚杆深度误差在0-50mm之间。
7、锚网要紧贴巷壁、张紧，若出现兜网现象及时处理。
8、严格按技术科给定的中线跟底板施工。
9、每排锚杆应在同一平面上。
10、锚杆要安装牢固，且锚杆要打在网搭接压茬上，托盘密贴壁面不松动。
三、备用支护材料的品种、数量、规格型号、存放地点规定。
备用支护材料的品种有锚杆、锚杆托盘、螺母，锚索、锚索托盘、锁具，钢筋网，钻杆，钻头，木背板等。
备用材料必须存放在指定的安全地点，备用量符合规定。
二、支护工艺及要求
1、临时支护形式:
（1）、临时支护采用滑移式前探梁。
每根前探梁分别插入固定在紧靠工作面两排锚杆上吊环内。
前探梁上采用刹顶木（1400×
200×
50mm）和木楔刹顶。
（2）、前探梁及吊环规格：
①、前探梁：
4ｍ长的10#槽钢，21009巷使用4根；
一采区工作面回风巷使用4根；
80101切巷使用6根。
②、吊环：
用Ø
20圆钢和螺母制作的专用方型吊环。
（3）、方型吊环用螺帽固定在永久支护锚杆上，螺帽螺纹必须拧满，确保牢固可靠。
每组2个吊环，吊环顺巷道掘进方向拧在同一列
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