工作面回风巷作业规程 2Word文档下载推荐.docx
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2013.5.15竣工时间2013.10.13
2、施工中的特殊技术要求：
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，掘进宽度4.2米，掘进高度3.2米。
1、工程施工过程中，要严格按照施工图进行施工。
熟悉8#煤的硬度、节理等物理特性，严格按照炮眼布置图安设炮眼及装药，确保成型良好；
严格锚网支护，确保锚杆、锚索间排距、网片搭接符合施工标准，锚固力，扭矩力达到设计要求；
喷射混泥土严格按配比通知单进行配比，强度达到设计要求。
2、特殊技术要求：
①爆破法掘进必须图表齐全，参数选择合理。
爆破施工应符合作业规程的规定；
②掘进工作面的临时支护必须符合作业规程的规定；
③锚杆的杆体及配件的材质、品种、规格、强度必须符合设计要求；
④锚固剂的材质、规格、配比、性能必须符合设计要求；
⑤锚杆安装要牢固、托板紧贴壁面、不松动；
⑥锚杆的抗拔力最低值不得小于设计值的90％；
⑦金属网的材质、规格、品种应符合设计要求。
金属网的网格应焊接牢固，网与网之间的搭接长度应符合设计要求；
⑧金属网喷射混泥土所用的水泥、水、骨料外加剂的质量应符合施工设计要求；
⑨喷射混凝土配合比和外加剂掺量严格执行喷射混凝土配合比通知单规定；
喷射混凝土抗压强度应符合设计要求，其强度的检验应符合设计要求。
⑩严格按照中腰线施工，巷道规格尺寸按照GB50213-2010《煤矿井巷工程质量验收规范》附录F的规定执行。
附图；
1-1-1巷道布置平面图和巷道关系剖面图（倾斜方向）（1:
2000或1:
1000）。
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
一、工作面与地面相对位置：
工作面回风巷工程与地面相对位置为荒山、荒坡，无水体、建筑物、构筑物。
工程距地面垂深在90米以上，工程对地面的影响不大。
二、该工程布置在8#煤层中，位于一部皮带运输下山西侧，其南侧为采空区、北部为未采区，西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。
附近除了皮带运输下山巷与轨道下山巷外，施工巷道南部有采空区，已有的采掘情况对工程无影响。
见表2-1-1
表2-1-1井上下对照关系表
水平、采区
二水平
工程名称
地面标高
1208.3
井下标高
968.9
地面的对应位置建筑物
地面无建、构筑物
井下对应位置对掘进巷道的影响
对掘进巷道无影响
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
邻近采掘情况对掘进巷道无影响
三、分析采空区的水、火、瓦斯等对工程的影响。
1、分析采空区的水对工程的影响
根据矿方提供的水文地质资料，工程掘进范围内无采空积水，但8#煤层顶板为L1石灰岩，在掘进过程中，必须坚持“有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”的探放水原则，确保施工安全。
2、分析采空区的火对工程的影响。
根据矿方提供的资料，工程掘进范围内无采空区、无火区，不会对工程施工造成影响。
在掘进过程中，必须加强CO的监测监控。
3、采空区的瓦斯对工程的影响
根据矿方提供的资料，工程掘进范围内无采空区、无火区，工程施工过程中不会受到采空区的瓦斯等有害气体的影响。
但在掘进过程中，必须加强CH4、CO等有毒有害气体的监测监控。
严格执行瓦斯
第二节煤（岩）层赋存特征
一、8号煤层：
位于太原组中下部，L1灰岩之下，煤层厚度3.51～5.25m，平均4.60m。
结构较简单，含0-4层夹矸，全区稳定可采煤层。
煤层顶板为L1石灰岩，底板为砂质泥岩、泥岩。
井田北部边界出露。
工程掘进范围内8号煤层产状：
走向东—西，倾向南—北、倾角6°
，煤层结构较简单，节理较发育，坚固系数f=2~3。
2、预测巷道瓦斯涌出量、煤层自然发火倾向、煤尘爆炸指数、地温等。
1、巷道瓦斯涌出量
据山西省煤炭工业局文件《关于太原市2012年煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》：
瓦斯绝对涌出量为1.2m3/min；
二氧化碳绝对涌出量为1.66m3/min，矿井为瓦斯矿井。
2、煤层自然发火倾向
根据2010年8月山西华润鸿福煤业有限公司于井下采取8号煤层煤样委托山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤层自燃倾向性测试，其结果：
8号煤层吸氧量0.65cm3/g，自燃倾向性等级为Ⅱ级，为自燃煤层。
3、煤尘爆炸指数
根据2010年8月山西华润鸿福煤业有限公司于井下采取8号煤层煤样委托山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤尘爆炸性试验，其结果：
8号煤层火焰长度200mm，加岩粉量75%，煤尘具有爆炸性。
4、地温、地压
矿井井田未做过地温和地压这方面的测试工作，煤层开采至今未发现有地温异常和地压异常现象。
据邻区资料，地温无异常现象，地温梯度也偏小,一般为1-3°
/100m，本区应属地压正常区。
无冲击地压。
三、其他煤（岩）层技术特征分析。
煤层技术特征分析详见表2-2-1，表2-2-2、附图2-1.2
表2-2-1煤（岩）层特征表
指标
参数
备注
煤（岩）层厚度（最大—最小/平均）（m）
厚度3.51～5.25m，平均4.60m
煤（岩）层倾角（最大—最小/平均）（°
）
南部地层较缓，约2°
～8°
，北部较陡，局部大于30°
煤层硬度系数（f）
2~3°
煤层层理（发育程度）
较发育
煤层节理（发育程度）
煤层自然发火期（d）
183~365
绝对瓦斯涌出量（m3/min）
0.33m3/min
相对瓦斯涌出量（m3/t）
1.34m3/t
煤层爆炸指数（%）
煤尘具有爆炸性
地温（℃）
—
围岩类型
顶板为L1石灰岩，底板为砂质泥岩、泥岩
表2-2-2煤层顶底板情况表
顶底板名称
岩石类别
硬度（°
厚度（m）
岩性
顶板
老顶
砂质泥岩
5~7
13
中硬
直接顶
石灰岩
7~8
2.6
坚硬
伪顶
炭质泥岩
1~3
0.05~0.1
较软
底板
直接底
4
老底
砂岩
5
附图2-1-2
综合柱状图（1:
100或1:
200）
地层名称
层厚（m）
柱状图
层号
煤（岩）名称
岩石特性描述
石
炭
系
上
统
太
原
组
（CC3t）
0.1
4.6
1
2
3
6
岩层稳定，中硬岩，结构简单
8#煤层
坚硬岩层，节理不发育
较软岩层，伴生煤、岩层中，不稳定
0~4层夹矸，全层稳定可采
区内发育稳定，层理发育
区内发育稳定，节理、层理不发育
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2°
，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°
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。
附图2-2-3地质平面图、剖面图（1:
1000或1:
2000）。
第四节水文地质
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。
第三章巷道断面及支护
第一节巷道断面
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
二、巷道断面：
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》2003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、锚杆株、排拒
Q
KHγ
a=
a——锚杆株排拒，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；
锚杆株排拒均为1.0m。
当围岩稳定性较差时，锚杆间排拒可缩短为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:
第三节支护工艺
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，水泥背板等。
备用材料必须存放在指定的安全地点，备用量符合规定。
第四节矿压观测
一、观测对象：
观测对象为掘进工作面巷道顶板
二、观测内容：
顶板离层情况、顶板压力情况
三、观测方法：
巷道开口、交叉点及锚杆支护巷道每隔50米在巷道顶板中部打设一套顶板离层指示仪和在中间锚杆上安装一套锚杆测力计。
其中顶板离层指示仪打设时，深基点和浅基点分别为8.0米、2.0米。
生产期间工作面200米以内的巷道每隔3天观测一次，200米以外的巷道每隔15天观测一次。
四、数据处理：
离层仪报警参数设定：
警戒值设定为100mm，当顶板离层的相对位移小于100mm时，表示顶板离层量在警戒范围内，此时应加强巷道支护，并坚持每天观察一次；
如果离层量仍然增大，须停止正前掘进，及时加强支护，并分析原因，采取针对性的措施，保证支护安全，方可继续掘进。
1当测力计读数为5T－10.5T范围内，表示顶板处于安全范围内，可正常掘进；
当测力计读数≥10.5T时表示顶板处于危险状态，须立即停止正前掘进，找出原因加强巷道支护，每班观测一次读数的变化，如果读数变化仍然增大，必须停止作业，采取相应的措施，保证支护安全，方可继续掘进。
按矿有关规定由队组技术员负责进行锚杆拉拔试验，生产科抽检，对不合格的锚杆，队组必须及时重新
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