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地理坐标为：

东经：

110°

11′00″～110°

12′29″

北纬：

39°

43′30″～39°

45′40″

交通以公路为主，矿区距东西向有109国道0.2km，西距鄂尔多斯市东胜区20km。

西距包（头）—府（谷）省道S214公路8.0km，东胜区乃鄂尔多斯市重要的交通枢纽，南北向有210国道通过，现以修建210国道榆林市－东胜段高速。

井田南北最长约4.01km，东西最宽约2.14km，总面积约3.978km2。

4-1回风大巷从风斜井井筒45m处开口，设计长度为400m，巷道由回风斜井井筒4#煤预留口开始，巷道的中心线与风斜井筒中心线的偏转角为逆时针偏转35°

。

最后与4#煤采区的回风顺槽贯通。

4-1回风大巷设计永久支护形式为前70m基岩段为上山斜巷为15°

坡度的拱形断面混凝土砌碹支护，浇筑混凝土的强度等级为C20。

净宽为3.6m，净高为3.2m，净断面为10.4m2。

到达4#煤层后煤层底板掘进改为矩形断面锚网喷浆联合支护，喷射混凝土的强度等级为C20。

净宽为3.6m，净高为2.8m，净断面为10.4m2。

工程建成后其主要功能为担负着4#煤开采时的通风任务并兼避灾通道。

附巷道断面图及支护图。

（两种）

二、地质概况

1.4-1煤层

煤层埋深:

该煤层位于第三段中下部，区内埋深为0.00～15.5m。

详见4-1煤层上覆地层等厚线图。

变化规律：

区内该煤层结构简单，无夹矸，厚度稳定，仅在沟和酸刺沟下游有小面积剥蚀区，煤层无自燃，露头处小范围内适宜露头开采，详见4-1煤层上覆地层等厚线图。

煤层厚度：

部分沟壑的露头煤全部见极，两极厚度2.80～4.20m平均厚度3.0m，可采面积2.748km2，是区内主要可采煤层之一。

煤层结构：

一般不含夹矸，局部地段内一层夹矸，夹矸厚度0.10～0.38m。

稳定类型：

该煤层见煤点全部可采，厚度变化小，结构简单，灰分、硫分变化小，煤类为长焰煤（cy41），属全区可采的稳定煤层。

2.瓦斯、煤尘、水文地质情况：

⑴瓦斯：

3-1煤层甲烷最小值为0.00mi/g，最大值0.04mi/g，平均为0.48mi/g，属于氮气带。

⑵煤尘：

本区属于干燥半沙漠的大陆性气候，相对湿度与绝对湿度均小。

⑶煤的自燃：

矿区内煤主要为低变质的不粘煤（BN31），煤中水分含量高，挥发分产率高，化学活性好，其自燃发火趋势必然很强，据煤层自燃发火趋势试样测试结果表明，各煤层还原样与氧化样之差（△T1-3）为26～50℃，着火温度小于305℃，故各可采煤层为易自燃煤。

⑷水文地质：

该煤层充水条件简单，涌水量不大。

但进入雨季地表水会渗入4#煤顶板岩层中，做好防治水工作。

因4#煤层埋深较浅有老窑存在的可能，故要防止透老空事故发生。

第二章4-1回风大巷施工方案、方法及组织

一、施工方案

根据巷道的煤层特性和地质及施工条件，考虑到4-1回风大巷的施工工期要求，兼顾安全、优质、快速的原则，确定采用如下施工方案：

4-1回风大巷采用光面爆破作业掘进，短掘短支，多循环作业方式，掘支段长为1.5m。

基岩段前70m为15°

坡度上山斜巷的拱形断面混凝土砌碹支护，混凝土强度等级为C20，砌碹厚度为300㎜；

到达4#煤层段后改为矩形巷道锚网喷浆联合支护。

锚网支护最大控顶距离不得超过2.0m,初喷混凝土厚度为30—50㎜，应紧跟掘进头；

复喷混凝土支护厚度为100㎜至工作面距离不大于30m。

二、施工方法

1、掘进方法

4-1回风大巷采用光面爆破作业方式掘进，本掘进面开始采用炮掘的施工方式。

两种掘进断面具体见图表。

工艺流程：

基岩段（前70米），钻眼前准备→钻眼→检查瓦斯→隔孔装药→电雷管联线→检查瓦斯→撤人放警戒→爆破→检查瓦斯及爆破效果→洒水消尘、维护顶板→出煤→临时支护→打顶锚杆→支碹胎→浇注混凝土→拆模→成巷。

煤层段（剩余330米），钻眼前准备→钻眼→检查瓦斯→隔孔装药→电雷管联线→检查瓦斯→撤人放警戒→爆破→检查瓦斯及爆破效果→洒水消尘、维护顶板→出煤→临时支护→打顶锚杆挂网→检验锚杆抗拔力→打帮锚杆挂网→初喷浆→复喷浆→成巷。

掘进（炮掘施工方式）

⑴采用光面爆破施工工艺，要求多打眼少装药或隔眼装药。

炮掘时采用先拉槽、后刷帮再压顶的方法。

详见《爆破图表》

⑵光爆工序要求：

①钻眼前必须详细检查煤头10m范围内的支护，发现问题及时处理。

②必须依据中腰线在工作面按炮眼布置标定眼位。

③严禁钻眼与装药平行作业和严禁在残眼内钻眼，并坚持湿式打眼。

④爆破要严格执行“一炮三检”和“爆破三连锁”制度。

⑤爆破前班长必须派专人在所有通往爆破地点和贯通地点的各个通道口爆破撤人距离以外安全有掩护的地点设置警戒。

每一警戒点搁2人放警戒，设好警戒后，一人负责警戒，另一人返回通知已设好警戒。

只有每个警戒点的警戒员都通知后才可装药爆破。

爆破后警戒员只有接到撤除警戒的命令后才能撤警戒。

⑶爆破器材选用:

打眼采用煤电钻,钻头直径为42㎜，麻花钻杆长度为1800㎜。

炸药选用2级煤矿许用的安全炸药，1～5段毫秒延期电雷管，MFB-200型直流发爆器起爆。

2.排煤（矸）运输与进料

采用钻爆法掘进施工，上山斜巷采用调度绞车倒拉牛方式排渣至风斜井井筒内，上650型皮带机，通过井筒输送到地面，堆在井口煤场（矸堆）。

每掘50米至100米，打一个倒车洞，便于进料车辆调头，装卸。

供料在地面搅拌机拌制砼，由胶轮车运到工作面，入碹胎模浇筑成型，或加入喷浆机，进行喷浆作业后成巷。

2、支护方法（两种支护方式混凝土砌碹与锚网喷浆）

4-1回风大巷支护形式：

巷道前70m为15°

坡度上山斜巷的拱形巷道混凝土砌碹支护，砌碹厚度为300㎜；

到达4#煤层后沿煤层底板掘进矩形巷道锚网喷浆联合支护。

当巷道穿越褶皱破碎带或淋水冒落带时，可用金属支架或架设钢棚接顶刹帮后再喷射混凝土永久支护。

⑴基岩段临时支护：

永久支护前必须进行临时支护，支护方式为锚杆，间排距1000×

1000㎜，矩形布置，垂直岩面，层理不明显时垂直于巷道轮廓线。

锚杆选用Ф16×

1800㎜钢筋树脂锚杆；

托板同时采用两种，紧贴岩面的为300×

300×

50㎜木托板，材质为柳木、榆木等硬杂木。

木托板外衬150×

150×

10㎜钢托板。

托板必须紧贴岩（煤）面，未紧贴紧的必须用木楔子楔紧。

遇破碎带等特殊地段时，采用前探梁支护，前探梁数量不少于4根，长度4米，材质为Ф80焊接钢管，前探梁固定在锚杆上，放炮后立即前移，用圆木顶牢，并用板皮刹帮、接顶。

最大控顶距离不超过2米，必要时可采用金属支架或钢棚支护。

⑵基岩段混凝土砌碹支护：

①模板工程：

采用定型钢模板，模板规格为1500×

100㎜槽钢制作而成的定型模板，模板数量不能凑够整数时可加入其它宽度的钢模板或木模板。

模板使用前必须涂刷隔离剂，利于脱模。

碹胎用14#普通热轧槽钢制作。

碹胎纵向之间用Ф50㎜钢脚手架拉杆连接牢固，数量不少于3根，以防止碹胎前倾后仰。

碹胎间距1500㎜，碹胎横向加水平撑杆，数量为2根/台，分布在拱基线于碹胎中部偏下处，用50×

50㎜发方木制作。

②混凝土浇筑：

施工混凝土工程之前，施工所用原材料如水泥、洗砂、卵石等必须在建设方、监理方见证取样后送实验室，委托试验，经试验合格后，出具试验报告单，并进行混凝土配合比设计。

按混凝土配合比在地面将水泥、洗砂、卵石混合，经搅拌机搅拌均匀后运至工作面，现场加水搅拌均匀后浇注。

浇注混凝土时，必须两侧对称上料，分层浇注。

分层厚度为振动棒棒头长度的2/3～3/4，防止碹胎左右受力不均匀发生跑模和分层太薄混凝土过振离析，或太厚产生漏振影响混凝土浇筑质量。

③脱模养护：

混凝土浇注48小时后脱模，脱模后的钢模板必须清理干净，堆放整齐以备再用。

混凝土的养护龄期为28天。

⑶煤层段锚杆支护技术参数：

顶板锚杆采用Ф16×

1800㎜光元钢筋锚杆；

锚固形式为端头锚固，锚固长度不小于500㎜；

锚固剂为CK2335树脂锚固剂，每眼放一卷。

锚杆采用三花眼布置，锚杆间排距为900×

1000㎜；

锚杆锚固力均不小于70KN。

挂网采用Ф4.5冷拔丝点焊网，规格为3600×

1100㎜，网眼尺寸为100×

100㎜；

钢带长为3600㎜，采用Ф12圆钢焊制。

钢筋网铺设沿掘进方向、平铺密贴顶板，搭接长度为100㎜，每隔300㎜用22#双股铁丝扣结连网。

煤巷帮壁锚杆采用Ф16×

锚杆锚固力均不小于50KN。

挂网采用8#铅丝菱形网直接压锚杆的钢托板。

锚杆支护施工工序及工艺流程：

钻锚杆眼→装填树脂药卷→安装锚杆→挂设钢筋网和钢带→安装钢托盘→紧固锚杆螺栓

①钻锚杆眼：

顶部锚杆眼采用气动锚杆机，钻头采用Ф25㎜，施工时按锚深要求在钻杆上做好标记，然后用气动锚杆机按巷道锚喷断面图设计规定的角度钻进，钻进达到设计深度后退出钻杆，施工作业时由外向里逐排钻眼。

②装填树脂药卷：

将药卷CK2335插入锚杆眼口，用锚杆上端头将药卷送入锚杆眼底部。

③安装锚杆：

将锚杆尾端头用双螺母琐紧后套在搅拌杆上与锚杆机相连，开动气动锚杆机，边顶升边旋转搅拌树脂药卷，搅拌30s左右停机，锚杆尾端外露不得超过100㎜。

④挂设钢筋网和钢带：

人工将金属网和钢带按设计要求和压茬关系挂上。

⑤安装钢托盘；

将钢托盘与转向器按正确方向套在锚杆端头，然而用手拧上螺母。

⑥紧固锚杆螺栓：

树脂锚固剂达到终凝时间后用扳手进行紧固，使得钢托板紧贴岩面，预紧力达到设计扭矩100N·

m，锚固力≥70Kn。

⑷煤层段喷射混凝土支护技术要求：

喷射混凝土主要由水泥、碎石、砂、速凝剂组成。

碎石规格5—15㎜，水泥采用PO42.5MP（普通硅酸盐水泥），砂子采用水洗石英砂，速凝剂采用红星一型速凝剂。

喷射混凝土的配合比为水泥：

砂：

碎石=1：

2.4：

2.4，速凝剂的掺量为水泥重量的3%-5%。

喷射厚度为100㎜。

喷射前应开机喷水清洗顶板和帮壁，润湿后待几分种后开始喷浆工作。

喷射混凝土支护施工工序及工艺流程：

拌料→开风→开水→开机→给料→添加速凝剂→喷射

①拌料：

井下喷射混凝土在地面用搅拌机配制，配制时必须严格按照配合比通知单，以盘为单位过磅计量进行制备，拌料量应以本次喷射混凝土支护工程量为准。

所使用的原材料质量必须符号设计要求。

②开风：

根据喷浆的喷射管路长度调节好风压，干喷时，喷嘴出口处风压应控制在0.1MP,潮喷时,喷嘴出口处风压应控制在0.15-0.18MP。

③开水：

按配合比通知单的水灰比即0.4～0.5调节用水量。

④开机：

接通电源，启动喷浆机。

⑤给料：

将按照配比拌好的喷浆料均匀的向喷浆机内送料。

⑥添加速凝剂：

按照规定的比例加入速凝剂。

⑦喷射：

喷射时，喷头应保持不断移动，喷头应按圆形和椭圆形轨迹做螺旋式运动。

喷射时，喷嘴距受喷面的距离应在0.8～1.2米为宜。

喷射时先喷顶板，从左→右→左，循环进行。

帮壁应自下而上，到巷道肩窝处汇合。

掘进过程中如遇顶板不稳定、离层、局部破碎段要采取临时支护措施加强支护，采用逐米掘支或半断面掘支。

地质构造带、煤岩破碎带与监理工程师联系采取适应的支护措施和施工方法。

并补充相应的技术措施。

三、施工组织

1、劳动组织形式：

为了便于施工管理，考虑到该工程设计要求和施工工期要求，同时根据巷道地质条件及生产系统布置情况，采用综合队劳动组织形式。

施工队设置掘进生产班二个、机电维修班一个、砌碹混凝土支护（喷射混凝土支护）班一个。

炮掘生产班设置放炮工、支护工、装渣工、输送机司机、机电维修工、排水工、巷道清理工等工种。

主要完成掘进、锚杆支护、煤（矸）运输、排水、巷道清理等工作。

机电维修班设置机电、通风、运输、支护等工种，主要完成生产系统和施工设备的安装及维修、供排水管路及风筒延伸、压风系统的维护、物料运输等工作。

砌碹混凝土支护或喷射混凝土支护班设拌制工、给料工、喷浆工、残料收集清理工等工种，主要完成巷道的砌碹混凝土支护或喷射混凝土支护工作。

劳动力配备详见《劳动力配备表》

2、工作制度

采用“三·

八”制作业，两个半班生产、半个班检修，砌碹混凝土支护或喷射混凝土支护班与生产班平行作业。

3、掘进工作面循环方式及月进尺

大巷掘进采用正规循环作业，循环进尺1.5m，小班2个循环、原班2个循环，循环率按90%计算。

月进尺：

S=1.5×

2×

30×

90%=81m。

工作面循环详见《掘进工作面作业循环图表》

第三章生产系统

一、运输系统（附运输系统图）

1、主要运输系统

掘进工作面的煤（矸）运输方式采用调度绞车拉矿车至井筒皮带机运输，其运输环节见运输系统图。

4-1回风大巷掘进工作面煤（矸），经人工装矿车，调度绞车下行拉到风斜井井筒皮带运输机旁，再人工转载至650型胶带运输机，由650型皮带机至地面。

2、辅助运输系统

辅助运输利用装载机与胶轮车进行，需入井的材料、设备、配件等由装载机或胶轮车运入。

需入井人员经地面由风斜井→4-1回风大巷。

二、通风系统（附通风系统图）

1、通风方式

掘进工作面采用压入式通风

2、通风系统

工作面通风系统采用在主井口10米外安设局扇，离地300㎜以上，局扇必须架起，由Ф600风筒直接将风供至4-1回风大巷工作面。

⑴风量计算：

由于瓦斯涌出量微小，其它有害气体微量。

①按瓦斯涌出量计算

根据地质实测本地区域煤层中瓦斯含量为0.00～0.04ml/g。

Q掘1=100q瓦×

K掘通=100×

0.04×

2=8m3/min

②按同时工作最多人数计算

Q掘2=4N=4×

35=140m3/min

③按最低风速验算

Q掘=60×

V×

S掘=60×

0.25×

11.4=171m3/min

根据以上计算,4-1回风大巷按允许最低风速要求量为171m3/min。

故选取Q掘=180m3/min。

④按最高风速验算

Q最大≤240×

S掘=240×

11.52=2765m3/min。

Q最小≤Q掘=180m3/min≤Q最大

故Q掘满足有关规定。

⑵按风筒风阻计算

风筒选用Ф600胶质风筒，每百米平均风阻值按1.4千缪记取,按最长供风距离800米计算,风筒风阻为:

R=1.4×

800/100=11.2千缪.

⑶按局扇工作风量与风压计算

Q局=KQ掘=1.1×

50=55m3/min.

H局=RQ局Q掘=11.2×

55/60×

50/60×

8=146.67Pa.

根据计算结果，4-1皮带大巷掘进工作面风机选用BJKNo6.3-15型风机一台。

⑷按风筒出口距工作面距离计算

LP=5×

S1/2=5×

11.521/2=13.6m.

故4-1回风大巷风筒出口距掘进工作面距离取13米。

三、供电系统（附供电系统图）

井下施工供电：

380V自地面经电缆引至风斜井口固定配电柜，经井筒电缆线送至工作面的各种机电设备。

四、供水系统

工作面供水路径：

地面蓄水池经地面供水管路由风斜井→4-1回风大巷→铺设至工作面，再供至工作面各用水地点。

供水管路选用DN50钢管。

五、排水系统

工作面积水经水泵由4-1回风大巷至主井设的排水管路直接排至地面。

工作面排水设备选用BQZ5-15-4型潜水电泵；

排水管路选用DN50钢管。

六、压风系统

工作面压风由设在风斜井口移动式空压机供风，压风管路至4-1回风大巷的工作面再供至各用风地点。

供风管选用DN50钢管。

七、通讯控制系统

通讯系统

地面项目部办公室、掘进工作面、井口分别设置对讲机进行通讯联络。

八、防灭火系统

配电点配两台4㎏干粉灭火器、0.25m3沙箱一个。

第四章施工质量管理

一、工程质量管理

1、质量标准

工程质量标准执行《煤矿井巷工程质量检验评定标准》（MT5009-94）。

具体要求如下：

⑴基岩掘进分项

A基本项目

①巷道宽度：

中线左右2100㎜，允许偏差0～＋100㎜。

②巷道高度：

检查三点左中右平均3300㎜，允许偏差0～＋100㎜。

⑵基岩砌碹混凝土支护分项

A保证项目

①碹胎模板的强度、稳定度以及咬合度必须符合规范要求。

②砌碹混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂的质量必须符合设计要求。

砌碹混凝土强度必须符合设计要求。

B基本项目

中线左右1800㎜，允许偏差0～＋100㎜。

检查三点左中右平均3200㎜，允许偏差0～＋100㎜。

③砌碹厚度应不小于设计的90%。

C允许偏差项目

①表面平整度≤5㎜。

②基础深度≤10%。

⑶煤巷掘进分项

A基本项目

中线左右1900㎜，允许偏差0～＋100㎜。

检查三点左中右平均2900㎜，允许偏差0～＋100㎜。

⑷锚杆支护分项

①锚杆的杆体及配件的材质、品种、规格、强度、结构必须符合设计要求。

②树脂药卷的材质、规格、配比、性能必须符合设计要求。

①锚杆安装：

安装牢固，托板密贴顶（壁）面。

②锚杆的抗拔力：

最低值不小于70kN。

①锚杆间排距：

900×

1000㎜，允许偏差±

100㎜。

②锚深：

1700㎜，允许偏差0～50㎜。

③锚杆角度：

顶锚杆方向与井巷顶板垂直，允许偏差≤15º

其它锚杆施工角度与设计锚杆角度偏差≤15º

④锚杆外露长度：

露出托板，允许偏差0～50㎜。

⑸钢筋网喷射混凝土分项

①钢筋网的材质、规格、品种和焊条质量必须符合设计要求。

钢筋网格必须焊接牢固。

②喷射混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂的质量必须符合设计要求。

喷射混凝土强度必须符合设计要求。

检查三点左中右平均2800㎜，允许偏差0～＋100㎜。

③喷射厚度应不小于设计的90%。

二、施工现场文明标准化

1、作业场所机电设备及材料必须实行挂牌管理，牌板吊挂必须做到平、直、齐。

工作面的一图三表要齐全。

2、符合“一通三防”标准。

3、掘进工作面和巷道内杂物要及时进行清理，做到道内无杂物、无淤泥、无积水（淤泥、积水长度不得超过5m，深度不得超过100㎜）。

材料工具码放整齐有序。

4、作业场所设置有施工断面图、设备布置图、避灾路线图、供电系统图、供排水系统图、正规循环作业图、瓦斯检查牌板和局扇管理牌板。

5、工作面机电设备按维修保养制度定期检查维护，达到完好，保护齐全，电气设备消灭失爆。

管线敷设平直、整齐、符合规定。

三、机电设备、机电硐室质量标准

1、正常使用设备都必须编号挂牌，明确责任人。

2、每个班都必须保证设备在生产过程中正常运转和良好的工作状态，发现问题及时组织处理，并向队里汇报。

3、设备的日常维护必须配备专职的机械、电气检修人员，并经过专门技术培训，取得合格证。

设备按照检修制度和完好标准维护，责任落实、承包到人。

4、不同型号、不同用途的油脂要使用专用加油工具。

5、检修过的机械、电气设备必须符合完好标准，并认真填写好记录。

6、所有运转工必须每班填写设备运行记录。

7、设备安装在顶板完好、无水淋的位置。

各种电器开关必须上架，摆放整齐。

8、各主要设备上必须按要求设置灭火器，并定期检查灭火器是否失效。

第五章工作面灾害防治

一、工作面灾害防治

1、水灾防治

⑴工作面设置的排水泵和排水管应经常检查，保证完好，以便能随时投入使用。

⑵巷道排水采用在工作面最低点及时安装水泵进行排水。

⑶严防突水事故的发生，注意观察顶板和煤壁，如果发现煤层发潮发暗、巷道或煤壁出汗、顶板淋水加大、底板突然涌水、工作面温度降低、空气变冷、产生雾气、听到“吱吱”的水叫声、有害气体增加，并有臭鸡蛋气味等现象时，应立即停止工作撤出人员，查明原因，并向项目部调度室汇报。

⑷水灾防治应做到有疑必探、先探后掘。

2、火灾防治

⑴巷道穿越煤层时，必须加班强火灾防治，如遇有温度升高或有煤油味时，要及时洒水降温，严防发生火灾。

⑵巷道内浮煤每班要及时清理干净，设备运行时要匀速行驶，以减少漏油和掉煤，作业时使用过的棉纱、废纸要及时装箱回收，井下不得存放煤油、汽油、变压器油。

⑶施工中发现有自燃发火预兆时，要立即向矿方汇报，以便及时采取防范措施。

⑷各配电点、运输车辆要配备灭火器，并保护完好，以便发生火灾应急。

⑹严禁将烟火带入井下。

⑺杜绝电气设备失爆，严禁供电线路有鸡爪子、羊尾巴、明接头出现。

⑻掘进工作面发生电气及其它火灾或煤尘爆炸时，工作人员必须立即切断电源，撤出工作面。

在力所能及的情况下，立即组织人员按照《煤矿安全规程》规定的灭火方法灭火，灭火人员必须佩带好自救器、灭火器，同时向项目部调度室汇报。

3、瓦斯、煤尘防治

⑴瓦斯检查人员由班长兼任并持证上岗，在煤层掘进时每班瓦检员要对作业场所进行不少于两次检查，并做好原始记录，填写瓦斯牌板；

若发现瓦斯浓度超过1%时，责令立即停下所有工作，撤出工作面所有的人员，并切断电源，及时向队、项目部汇报。

瓦斯检查员必须进行口对口交接班。

⑵瓦检员每班必须对风机的运行情况及风筒吊挂情况进行巡回检查，发现问题及时处理或向有关管理人员汇报。

⑶加班强通风管理和综合防尘工作，工作面必须装设风电闭锁装置，同时设好电气设备的三大保护系统。

⑷工作现场需要进行电焊时，要制定专门安全措施，由有关部门审批、贯彻落实后，方可进行。

⑸供水管路每隔50米设一个洒水三通阀门，各转载机头的洒水喷头在设备