04规程Word格式.docx
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470水平九采区80904工作面瓦斯高抽巷。
地面位置:
地表位于松垴西部一带,地形沟谷纵横。
井下位置及四邻采掘情况:
80904工作面瓦斯高抽巷布置在11#煤层上部铝质泥岩中,工作面北部为采区边界,东部为尚未掘进的80902瓦斯高抽巷,南部为九采高抽准备巷,西部为80906瓦斯高抽巷。
二、巷道用途
80904高抽巷主要用途是承担80904工作面开采期间的瓦斯抽放任务,掘进期间担负通风、行人、运煤(矸)、运料等用途。
三、巷道性质
巷道性质为其它巷道。
四、设计施工长度、服务年限
80904高抽巷设计全长约为1105m。
服务年限:
4年。
五、巷道平面布置
附:
巷道平面布置示意图见附图1。
第二节编写依据
一、经过审批的设计及批准时间
本规程所掘巷道设计图纸为《15#煤9采区高抽巷沿11#煤设计图》(2010年6月28日)
二、地质说明书
本规程所掘巷道地质资料的依据是《阳泉煤业(集团)股份有限公司二矿80904工作面高抽巷掘进地质说明书》(批准时间为2012年6月)。
三、岩性探测
经矿地测科取芯探测分析,巷道直接顶板为中粒砂岩,厚度7.5m,属于稳定岩层。
四、其它技术规定
《煤矿安全规程》、集团公司《掘进操作规程》、阳煤二矿《关于掘进工作面胶带输送机、煤溜固定方法的会议纪要》、《阳泉矿区锚索支护手册》等有关规定。
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、地面相对位置及邻近采区开采情况见表2-1。
表2-1井上下对照关系情况表
煤层名称
11#煤
水平名称
470
工程名称
九采区
工作面
名称
80904工作面
高抽巷
地面标高
(m)
1056-1102
工作面标高
526-574
地面位置
井下位置以及四邻采掘情况
80904工作面高抽巷北部为采区边界,东部为尚未掘进的80902瓦斯高抽巷,南部为九采高抽准备巷,西部为80906瓦斯高抽巷。
第二节煤(岩)层赋存特征
一、煤(岩)层赋存特见表2-2、表2-3。
表2-211#煤层特征表
项目
指标
备注
煤层总厚(m)
0.2
煤层倾角(°
)
2-3°
,平均4°
煤层结构(m)
瓦斯涌出量(m3/min)
1
煤尘爆炸指数
无爆炸性
煤的自燃
不易自燃
地温
正常
地压
表2-3巷道顶底板情况表
顶底板名称
岩石类别
厚度/m
岩性特征
顶
板
老顶
中粒砂岩
7.5
以石英为主,其次长石,含黑色矿物,分选磨圆中等,钙质胶结。
直接顶
伪顶
-----
底
伪低
直接底
泥岩
2.0
性软,致密细腻,夹薄层砂岩。
老底
石灰岩
3.15
坚硬,上部颜色较深,含方解石脉,含海相动物化石。
综合柱状图详见附图2-1
2、巷道围岩类别见表2-4
表2-4巷道围岩类别
巷道
类别
巷道围岩特征
巷道举例
巷道基本
支护
Ⅰ
巷道全岩为强度较高岩石。
开掘在岩层的所有巷道
锚杆,锚索
第三节地质构造
高抽巷总体为一由北向南倾伏单斜构造,其上发育次一级褶曲构造。
地层倾角2°
~8°
。
断裂构造发育,距开口80米将遇落差10米左右的断层。
巷道地质平面图、剖面图见附图2-2
第四节水文地质情况
工作面水文地质条件简单,主要充水因素为上部岩层含水,预计对工作面影响不大。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
80904工作面瓦斯高抽巷属于470水平,巷道布置在11#煤层上部铝质泥岩中,沿铝质泥岩上部顶板中粒砂岩为顶掘进。
巷道开口按与高抽回风配巷成144°
45'
夹角向右手方向掘进26m,找见铝质泥岩顶板后,然后以111°
的夹角向右手方向一直沿铝质泥岩上部顶板中粒砂岩为顶掘进986.1m,然后按12°
下山掘进83.5m找见12#煤层底板,然后沿12#煤层底板挑顶掘进5m停掘。
总计全长约为1105m。
第二节顶板岩性探测
一、探测对象:
470水平九采区80904工作面瓦斯高抽巷
二、探测内容:
巷道顶板岩性情况
三、探测方法:
1、顶板取芯探测:
⑴、取芯探测工作打眼由矿地测科负责,井区队组配合。
⑵、巷道在开工前要在开口位置对顶板进行一次取芯探测,以后每隔500m再对顶板岩性进行一次取芯探测,钻孔深度打大于锚索长度2.0m以上。
探测位置必须悬挂一块顶板岩性探测牌板,准确填写探测孔编号、岩性探测情况及探测人、探测时间,并用柱状图表示。
⑶、巷道掘进顶板岩性变化较大或遇构造顶板破碎时,取芯钻孔应该适当增加。
2、顶板岩性探测:
⑴巷道在开工前要在开口位置对顶板进行一次岩性探测。
以后每掘进100m时,再对顶板进行一次岩性探测,此项工作由队组技术员负责,钻孔深度大于锚索长度0.5m以上。
⑵、每个顶板岩性探测位置必须悬挂一块顶板岩性探测牌板。
⑶、每块顶板岩性探测牌板上要注明:
探测孔编号、岩性探测情况及探测人、探测时间,并用柱状图描述岩性情况。
⑷、巷道掘进过程中,如果顶板岩性发生较大变化或遇构造、顶板破碎时,岩性探测间距应缩短至30m一个。
⑸、观测顶板时,发现顶板岩性有较大变化,现有锚索长度不能满足顶板要求时,必须及时调整支护参数,满足巷道支护要求。
四、数据处理
1、每次进行顶板岩性探测后进行一次分析总结,并填写顶板岩性探测报表,由区技术组负责上报矿生产技术部、地质科,研究确定巷道的支护参数是否科学合理。
2、顶板岩性探测资料应由矿地质科分管技术的科长进行初步审查分析、分管副总工程师作出最终审查意见。
第三节支护设计
一、确定巷道支护形式
根据地质说明书顶、底板情况分析,巷道直接顶板为中粒砂岩,厚度7.54m,属于稳定岩层。
巷道围岩属于
类巷道,本规程巷道断面确定为矩形断面,支护形式确定为锚杆+锚索+金属经纬网联合支护,大于要求基本支护强度,符合设计要求。
支护参数确定为:
顶锚杆选用∮20×
2000mm普通圆钢锚杆,帮锚杆选用∮18×
1800mm普通圆钢锚杆,顶锚杆间、排距均为800mm;
帮锚杆间距为1000mm,排距为800mm;
锚索选用∮17.8×
5200mm的钢绞线,每两排布置1根顶锚索,占据一根锚杆眼位,排距为1.6m。
二、巷道开、透口及巷道交岔点支护
巷道开、透口处支护形式采用锚索加强支护。
托板采用3m长的29U型钢(3眼,眼距1.0m),U型钢采用对接布置,间距0.2m,锚索采用∮21.6×
7200mm的钢绞线,钢绞线距巷帮为400mm。
加强支护范围为开、透口位置及左右各5m,锚索间距为1.0m。
上U型钢时,U型钢口必须朝上,不上垫片,U型钢上直接戴锚具。
锚索布置图见附图3。
三、隔断区规定:
为防止杂散电流传导,在巷道开口20m处设置第一个隔断区,之后每隔100m设置一个隔断区,隔断区应设置在顶板完好的的地点。
但顶板不好时,隔断区间隔可根据现场顶板情况做适当调整。
隔断区范围不小于3.0m。
隔断区支护形式为锚杆+锚索联合支护。
锚杆排距缩小为600mm,间距600mm,锚杆戴小槽钢(L=400mm)+小垫片(100×
100×
10mm);
锚索戴小槽钢(L=400mm)+小垫片(200×
80×
16mm);
锚索排距缩小为1200mm。
四、做药硐室规定:
炮掘在放炮前做药时,必须在离茬岩不小于150m处的指定专用做药硐室工作。
因此,在距茬岩150m处设置第一个放炮做药硐室,之后可随掘进时的需要再行增设,但必须保证每次放炮做药时远离茬岩150m以外的硐室做药且硐室处顶板围岩必须稳定,支护完整可靠。
1、硐室断面采用矩形,其规格为:
宽3.0m,深2.6m,高2.0m,支护形式为锚杆+锚索+铁垫片+金属经纬网。
布置形式为矩形。
2、硐室均在巷道掘进方向左帮开设,采用多打眼,少装药放小炮的形式作业,循环进度为0.8m。
且开口处左右5m范围内补打锚索进行加强支护,其间距为1.6m。
3、硐室底板满铺砼背板,其上铺废旧皮带。
五、巷道断面形状
1、巷道设计为矩形断面。
巷道断面图详见附图4-1;
爆破图表及说明书详见附图5-1。
2、做药硐室断面采用矩形。
巷道断面图详见附图6-1,爆破图表及说明书详见附图7-1。
六、巷道断面规格
巷道断面规格参数见表3-1。
表3-1巷道断面规格参数表
巷道名称
断面
形状
断面尺寸/m
净断面
/m2
毛断面
/m2
净宽
毛宽
净高
毛高
80904高抽巷
矩形
3.2
3.46
2.3
2.4
7.36
8.3
七、支护形式及材料规格
1、顶部支护
巷道顶部支护形式为:
锚杆+锚索+金属经纬网+小槽钢联合支护。
每排靠帮的两根顶锚杆与顶板成80°
夹角倾斜向帮,其余锚杆和锚索均与顶板垂直打注。
锚索占据一根锚杆眼位,排距为1.6m,采用矿用14#槽钢为托板,托板顺巷道布置。
锚索布置在锚杆眼位上,具体布置形式为:
第一排单根锚索布置沿巷中对称的从左向右的第二顶眼中,其余顶眼布置锚杆;
第三排单根锚索布置沿巷中对称的从左向右的第四顶眼中,其余顶眼布置锚杆;
第五排单根锚索布置沿巷中对称的从左向右的第二顶眼中,其余顶眼布置锚杆;
第七排单根锚索布置沿巷中对称的从左向右的第四顶眼中,其余顶眼布置锚杆。
以此类推,循环向前。
2、帮部支护
帮部支护形式:
锚杆+金属经纬网+砼托帽联合支护。
巷道两帮布置两排帮锚杆,呈矩形布置,间距为1000mm。
其中最上一排帮锚杆距顶板400mm并与两帮成10°
夹角倾斜向顶,其余帮锚杆垂直两帮打注。
砼托帽垂直巷道中心线布置,最下一排帮锚杆必须将金属经纬网齐边压住。
3、铺联网
铺网实行搭接,搭接长度为100mm,顶网长边垂直于巷道中心线布置,长边与长边搭接100mm。
帮网长边平行巷道中心线布置,视巷道顶帮将网布置均匀。
搭接处要双边双连,联网间距均为200mm,用14#联网丝对折成双股,用联网钩扣扭三圈、拧紧压平。
4、材料规格见表3-2
表3-2锚杆、锚索支护材料规格单位:
mm
顶锚杆
规格
∮20×
2000
材料种类
普通圆钢麻花锚杆
麻花规格
∮23×
600
2
帮锚杆
∮18×
1800
∮27×
3
锚索
∮17.8
种类
1860级低松弛钢绞线
长度
5200
4
树脂
药卷
顶锚杆
MSCK23∕600
帮锚杆
MSCK28∕600
锚索
MSZ23∕1200
5
29U型钢
长3000
6
锚杆垫片
铁方垫片200×
200×
10
7
锚索垫片
槽钢上的锚索垫片200×
16
8
14#槽钢
L=400
9
砼托帽
500×
150×
80
金属经纬网
6000×
1000
11
锚具
OVM15-1型
单孔锚具
八、支护参数校核
1、锚杆通过悬吊作用,达到支护效果的条件,应满足:
L≥L1+L2+L3
式中:
L——锚杆总长度m;
L1——锚杆外露长度m;
(包括垫片、螺母厚度);
顶锚杆取0.08m,帮锚杆取0.13m;
L2——有效长度(顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b,帮锚杆取帮破碎深度c)
L3——锚入岩层内深度m;
取0.6
其中围岩松动圈冒落高度
b=
c=
B、H——巷道掘进荒宽、荒高m;
B取3.46,H取2.4
——顶板岩石普氏系数;
取6
ω——两帮围岩的似内摩擦角,
=
=80.54°
=0.1992
顶锚杆L=L1+L2+L3=0.08+0.643+0.6=1.323
所选顶锚杆2.0>1.323m符合设计要求。
帮锚杆L=L1+L2+L3=0.13+0.1992+0.6=0.9292
所选帮锚杆1.8>0.9292符合设计要求。
2、校核锚杆间、排距;
应满足a
a——锚杆间、排距,m;
G——锚杆设计锚固力,KN/根;
取70
K——安全系数,一般取2;
L2——有效长度(顶锚杆取b);
r——岩体容重(KN/m3);
取26.5
=1.43;
顶锚杆间排距设计为0.8m,小于1.43m,符合设计要求。
3、加强锚索长度校核,应满足L=La+Lb+Lc+Ld
L——锚索总长度,m;
La——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m;
其中:
K——安全系数;
取1.5
d1——锚索直径;
0.0178m
——锚索抗拉强度,N/mm2;
取1860
——锚索与锚固剂的粘合强度,N/mm2;
取10
Lb——需要悬吊的不稳定岩层厚度,m;
取b
Lc——托板与锚具的厚度,m;
取0.1
Ld——外露张拉长度,m;
取0.2
=0.8277
选用锚索药卷长度为1.2m,大于0.8277m,符合设计要求。
故La+Lb+Lc+Ld=1.2+0.643+0.1+0.2=2.143m,实际锚索长度为5.2m,大于2.143m,符合设计要求。
4、加强锚索数目的校核,应满足
——锚索数目;
——安全系数;
取2
——锚索最低破断力,KN;
取320
——被悬吊岩石的自重,KN;
其中:
——巷道掘进荒宽,m;
取3.46m
——锚索间排距,m;
取1.6
——悬吊岩石厚度,m;
取b。
——悬吊岩石平均容重,KN/m3;
3.46×
0.643×
26.5×
1.6=94.33
=0.295;
实际N取1根,大于0.295根,
故加强锚索排距1.6m,符合设计要求。
第四节支护工艺
一、支护工艺、工序及要求
(一)支护通用标准要求
1、为保证巷道工程质量,在每循环之前都要检查巷道中线情况,如有偏差,及时调整。
2、支护前,必须按照由外向里、先顶后帮的顺序进行敲帮问顶,彻底处理掉活煤活矸,确认安全后方可作业。
3、巷道使用的锚杆、锚索、垫片、网等支护材料的质量严格按《生产矿井质量标准化标准》及集团公司、矿有关规定执行。
(二)、临时支护工艺、工序及要求
1、临时支护方式要求
工作面使用帽柱临时支护,柱体使用DN型内注式单体液压支柱。
柱要支在实底上,若施工过程中遇底板松软或无法支在实底上时必须穿木鞋或完整料石鞋(长400×
宽300×
高200mm),柱帽规格为φ200/2×
700mm的两开木。
巷道正常掘进临时柱排距为0.8m,每排布置3根,左右两帮距巷帮0.53m各布置一根,第一排第三根柱布置在距左边柱0.7米处;
第二排第三根柱布置在距右边柱0.7米。
处备用3根,共不少于9根。
做药硐室临时柱间距为1000mm,每排布置2根,备用2根,共不少于4根。
另距掘进头不超过100m处必须配备∮200×
2200mm木柱3根,∮200×
2800mm木柱3根,∮200/2×
1000mm的两开木30块,0.4m长的14#槽钢30块,∮17.8×
7200mm的锚索20根,3m长、眼距1m的29U型钢10根,∮21.6×
7300mm的锚索30根、铸钢托板30块,长度为2820mm的梯形棚梁10根,长度为2500mm的梯形棚腿20根,长度为80×
800的撑木20根,∮20mm圆钢制作的卡缆式拉钩40个等支护器材,并建立台帐管理,以备在巷道出现单体柱突然损坏、冒顶、顶板破碎等特殊情况下应急使用。
2、DN型内注式单体液压支柱型号及操作方法
⑴、用途、型号
规格型号:
DN28—200/90(D-单体支柱N-内注式200-支柱工作阻力90-支柱缸径为90mm28-支柱最大支撑高度为2.8m)
⑵、适用范围:
①、煤层倾角:
煤层倾角小于20°
的缓倾斜掘进工作面。
②、高度:
不大于支撑的最大高度,即DN28型支柱最大支撑高度为2.8m,支撑高度变化范围为2.1—2.8m。
③、煤层顶、底板条件:
底板不宜过软,支柱压入底板深度以不恶化顶板情况、不影响支柱回收为限,否则必须穿完整的木头鞋(长×
宽×
高=400×
300×
200mm)。
在工作面过地质构造而放炮使用时,应采取措施防止支柱的活柱表面被崩坏(外包旧皮带等)。
⑶、主要技术特征如下表
主要技术参数
型号
缸径mm
工作阻力KN
额定压力Mpa
初撑力KN
手把摇动1次活柱升高值mm
最大高度mm
最小高度mm
工作行程mm
工作液
装油量L
重量Kg
DN28—200/90
90
200
31.4
﹥20
2800
2100
700
N7液压油
6.0
74
⑷、内注式临时柱支设具体操作如下:
①、升柱
单体柱立起来以后,将手摇把套在曲柄方头上,摇动手把,通过曲柄滑块机构,带动柱塞作上下往复运动。
使活柱升高。
②、回柱
回柱时,可根据工作面顶板状况的好坏,采用远距离方式或近距离方式回柱。
近距离方式回柱:
将手把插在卸载装置的卸载环中,板动手把,活柱在自重作用下快速降柱。
转动手把使卸载环回到初始位置,卸载阀关闭,活柱随时可以停止下缩;
远距离方式回柱:
若工作面围岩条件不好时,要远程卸柱,同时有人负责监护顶帮。
卸柱时,在手把上拴根绳子,同样将手把插在卸载环上(或用较长的铁钩子钩住卸载环),操作者站在远离支柱的安全地点,拉动绳子(或铁钩),卸载环同样被拉动,拉开卸载阀,实现远距离卸载回柱的目的。
⑸、注意事项:
①、临时柱应定期检查,严禁使用损坏或失灵的单体柱。
②、临时支护应由外向里逐排进行,动作要迅速熟练。
③、临时柱要支在实底上,平巷柱要与底板垂直,倾斜巷要迎山有力。
④、临时支护支设时间不超过8小时,临时柱不用时应撤至煤头30m附近靠帮竖放,不得另做它用。
⑤、所有工序操作时,必须有专人观察顶板。
3、临时支护工艺、工序:
巷道采用爆破落煤,当工作面放出一个循环进度,两名操作人员站在安全可靠的永久支护下一人监视顶板,一人用长柄工具进行敲帮问顶,处理危岩活矸,确认顶帮无隐患后,支临时柱打眼固定好煤头轮,回临时柱后出矸,出完矸后停止耙岩机工作并锁好开关,然后施工人员站在永久支护下照好中线进行铺