巷道布置及支护说明煤矿作业规程技术网Word格式.docx
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煤层层理
发育程度
发育
煤层节理
比较发育
自燃发火期
月
3～6
绝对瓦斯涌出量
m3/min
0.852
煤尘爆炸指数
%
33
二、煤层顶底板情况
5#煤层顶板为较完整的中厚层砂岩、砂质泥岩，裂隙较为发育，岩石单轴抗压强度1.93～79.4MPa，平均40.62MPa，RQD值46～55%，平均50%，为较软岩。
通过此前该区域已施工工程实践，局部5#煤层直接顶板内，存在一层厚度1～3m风化砂岩，其风化程度不等，其中局部最差处呈泥巴状，对支护影响很大。
底板岩性为泥岩、炭质泥岩、高岭岩及细砂岩。
参见顶底板特征见表2。
表2顶底板特征表
顶底板名称
岩石名称
厚度（m）
特 征
老顶
砂岩
灰白色
直接顶
砂质泥岩
直接底
泥岩
老 底
砂泥岩、石英砂岩
上部砂泥岩，下部灰白色中粗石英砂岩
第三节地质构造
1、地质构造
通过三个井筒及XXX区三条大巷掘进，实见本区掘进工作面处于单一缓倾斜煤层。
2、断层
根据《XXX省右玉XXX煤矿井田精查地质报告》,以及1501工作面进风和回风两条巷道掘进实践该区域倾向断层较发育，且以正断层居多；
其中在1501回风顺槽绕道以里896米处揭露一正断层落差达41m；
另有10～20m两条，其余小于10m。
3、岩浆岩
该工作面煤层中未见岩浆侵入的发育岩墙。
第四节水文地质
本区水文地质条件简单,但是地层含水及导水性较强，距地表较近,受地表水影响较大；
深部各裂隙含水层在地表露头处接受大气降水及上部孔隙水的补给；
地下水流向由南东向北西径流，流向与地形基本一致。
但补给水量有限。
石炭、二叠、白垩系碎屑岩裂隙含水层地下水水位与水量动态随季节变化较小,水位年变幅0.5～1.3m,水量变化1～3m³
/d。
根据前段施工情况，井筒未曾发现涌水，只局部有渗水、滴水，井筒涌水量小于5m³
/h；
1501进风顺槽在巷道揭露断层期间出现涌水或淋水，最大涌水量约10.0m³
/h。
综上，并根据矿井开工建设以来实践，本区域巷道施工涌水的特点：
在断层或裂隙发育地带，围岩下方的巷道掘进时易出现淋水现象,掘进时备好排水设备，先探后掘。
本矿井为低瓦斯矿井；
但属于具有煤尘爆炸危险矿井。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置及工程量
一、巷道布置
XXX工作面回风顺槽布置在XXX区5#煤层中，位于XXX区三条大巷东侧参见工程布置平面图（附图1）。
XXX回风顺槽沿5#煤层底板掘进。
二、巷道位置及工程量
回风顺槽绕道开口于XXX辅助运输大巷辅12#点，开口坐标为:
X=4410848.877，Y=196319004.703，Z=1172.49；
开口后按N32°
前掘114.114m至XXX回风顺槽转点位置，再按XXX°
施工回风顺槽。
回风顺槽直线段全长2335.65米。
三、调车硐室规格
从XXX绕道转点起每掘200米留在巷道右手帮设一个调车硐室。
硐室开口要求深6米，宽4.5米,高3.5米，抹角3*3米。
支护形式:
锚网支护。
第二节永久支护
一、巷道断面
XXX工作面回风顺槽及其绕道断面均为矩形，巷道净宽5.0m，净高3.5m。
二、巷道支护形式
回风顺槽永久支护采用锚网、锚索联合支护。
当围岩整体性较差或过断层期间，酌情采用12#矿用工字钢梯形或29U型钢拱形支护，参见附图1中巷道断面图。
三、支护技术参数
锚杆支护参数的合理确定
一、锚杆支护
（一）按加固拱原理计算：
1、锚杆长度
=1.6（米）
（1）
式中：
L—锚杆长度，米
N—按《锚喷规范》围岩分类，按Ⅲ类取1.0
W—巷道宽度，取5.0米
2、锚杆间距M≤0.5·
L=0.8（米）
（2）
L—锚杆长度，取1.6米
M—锚杆间距，米
3、锚杆直径
=14.55（毫米）（3）
d—锚杆直径，毫米
（二）按悬吊理论计算
1、锚杆长度L=KH+l+T2=1.6（米）（4）
式中：
H－软岩层厚度，取0.6米
l—锚杆锚入稳定岩层厚度，一般取0.3米
K—安全系数，一般取2
T2－锚杆外露长度，取不大于0.1米
2、锚杆间距
=1.97（米）（5）
Q—锚固力，通过现场实验确定或根据经验选取，取7吨
Y—软弱岩层平均容重，取1.5吨/米3
H—软岩岩层厚度，取0.6米
（三）结论：
根据上述公式以及XXX回风顺槽地质力学分析报告，我们按加固拱原理计算锚杆长度L=1.63米，锚杆间距M≤0.806米，锚杆直径d=14.82毫米。
按悬吊理论计算锚杆长度L=1.6米，锚杆间距M=1.97米。
综上，设计使用锚杆Ф20mm长度2.4米，间排距0.8×
0.8米等支护参数在理论上都明显超过基本要求。
二、锚索支护
结合工程类比考虑到施工和安全系数等因素，确定锚索参数为：
最小锚固长度（设计锚固力>
130KN）
水泥（砂）浆锚固>
2.5m，设计一般取≧3.5m。
树脂胶泥锚固>
1.0m，设计一般取≧1.5m。
聚氨酯锚固>
3.0m
锚索长度
锚索应锚固到围岩内较稳定的岩层中，结合顶板赋存状况，确定孔深一般为：
5.0～10.0m，加上锚索张拉预留长度不小于400mm，锚索长度范围为5.4～10.4m。
锚索间排距和锚索孔深之间的关系应满足
L/S≧2（按XXX回风顺槽实际计算L/S=2.6）
式中L—锚索孔深度，m；
S—锚索间距，m；
XXX回风顺槽施工锚索锚固使用MSCK2360锚固剂2卷，锚固长度大于1.2米，锚索长度6.5米，间排距2.5×
3.2米，L/S>
2，综上，XXX回风顺槽锚索支护设计参数理论上达到支护要求。
1、锚网、锚索支护
⑴顶部锚杆间排距为0.8*0.8m，锚索间排距为2.5*3.2m；
帮部锚杆自底板向上0.4m开始布置，间排距为0.8*0.8m。
⑵梯形与拱形金属支架间距0.6～1.0m，届时酌情而定。
⑶支护材料
①锚杆：
直径Ф20mm,长度2400mm，形式为无纵筋螺纹钢高强锚杆，托盘为方形，规格150*150*10mm。
②锚索：
型号SK15.2/6500-1860,形式为无松弛预应力钢绞线矿用锚索,托盘为250*250*20mm方形，锚具为三片式单孔锚具；
间排距2500×
3200㎜。
③金属网：
菱形网10#铁丝，直径Φ3.2mm，网片1700*5500mm，网格50*50mm，网与网搭接长度为100mm，搭接采用托盘压紧后，双股14#铁丝绑扎，绑扎间距200mm。
④锚固剂：
型号MSCK-23/60型树脂锚固剂；
锚杆每孔1卷，端头锚固，设计预紧力矩100Nm；
锚索每孔2卷，端头锚固，设计锚固力140KN。
⑷锚网支护质量标准如下表3
表3锚杆及锚索支护质量标准
项目
质量技术要求
设计
合格
优良
锚杆预紧力矩
100Nm
锚杆间距mm
±
100
50
800
锚杆排距mm
锚杆外露长度mm
30～50
锚杆角度
90°
15°
垂直巷道轮廓线
锚杆安装质量
托盘紧贴钢梯，钢梯紧贴网，螺母拧紧
锚索排距mm
3200
锚索间距mm
2500
锚索外露长度mm
20
300
垂直巷道顶板
锚索预紧力KN
≮设计值的95%
≮设计值
140
锚索安装质量
托盘贴近顶板，张拉达到预紧力
2、架棚支护
⑴12#矿工钢梯形棚支护：
规格：
净宽×
净高=5.0×
3.5m。
⑵29U型钢拱形支架：
净高=5.1×
4.079m
⑶棚距0.7～1.0m；
相邻两架棚间用不少于6道φ20mm钢筋支拉杆连接，位置在正顶及两帮各2道均匀布置。
⑷金属棚与围岩间插背混凝土（或木）背板，采用花形式。
⑸架棚支护质量标准如下表4
棚距
（㎜）
搭接（㎜）
卡距（㎜）
净宽（㎜）
净高（mm）
柱窝深（㎜）
设计值
1000（700）
500
400
5000
3500
左100；
右100
允许误差
-100～+100
-40
-30～+30
0～+100
-20～+150
-30
表4
第三节临时支护
1、支护工艺
敲帮、问顶→清除危石、浮矸,排除隐患→临时支护
2、临时支护形式:
根据永久支护不同总体分为以下两种
⑴永久支护采用锚网、锚索时：
根据顶板及围岩（煤体）情况以及掘进方式，临时支护采用以下两种不同方式。
①炮掘作业临时支护采用木支柱，即采取随掘随支方法及时护好顶，具体做法是每掘2.0m，便先根据顶板围岩稳定情况按排距1米，间距1.2米，每排2～3根方式打木点柱支牢顶板（参见附图2），木点柱的直径不得小于18cm，木点柱必须打在牢固坚实的实茬上，如果岩石松软，木点柱必须穿木鞋，木鞋规格为75mm×
300mm×
200mm。
然后进行永久支护。
此种情况下临时支护的最大控顶距不超过2.0m。
②机掘作业的临时支护采用机载式托梁器托板木的方式作为临时支护。
即采取随掘随支的方法及时护好顶，具体做法是每掘1.6m，便使用托梁器托起厚度不小10cm，宽度不小于20cm，长度不小3m的木板护好顶板，然后进行永久支护。
③当遇地质构造，围岩稳定性较差易抽冒时，根据具体情况及其永久支护方式另行制定专项安全技术措施。
⑵永久支护采用架棚时：
根据顶板及围岩（煤体）情况以及不同永久支护，临时支护采用以下两种不同方式。
①机掘作业临时支护采用前述的机载式托梁器托板木的方式作为临时支护。
此种情况下临时支护的最大控顶距不超过1.6m。
②炮掘及顶、帮围岩整体性较差（采用架网喷支护）时
使用金属前探梁作超前临时护顶支护（参见附图3），材料为两根长度4.0m的12#工字钢，4个用特制25U金属拱形可缩性支架配套卡缆（卡缆板眼距及两螺纹杆长度均不小于350mm）。
前探梁伸出永久支护的长度要不大于前探梁总长的1/3，每根前探梁至少要有3道专用固定卡固定在永久棚梁上。
前探梁架设的具体操作方法：
先用掘进机截割头托着新棚梁顶到迎头煤壁，然后将4个特制卡缆按前探梁间距不大于1.6m，分别挂到迎头两架棚梁上（螺栓必须旋入至杆体丝扣外露不小于5㎜），然后将前探梁由后往前串入铁钩，直至前探梁顶到迎头煤壁,及时用撑子把新棚梁与架好的老棚子固定，再用木楔戗实特制卡缆，防止顺棚子滑落，棚子上铺金属网，最后用水泥背板或木背板将棚子背实背牢。
只有按此方法护好迎头顶、腮后，方可前掘。
此情况下临时支护最大控顶距2.0m。
第四章施工工艺
第一节施工方法
1、施工方法
根据煤层地质条件，掘进设备选用EBZ220（G）型掘进机，运输系统布置胶带输送机排渣。
辅助运输选用防爆胶轮车配合人力运输。
2、施工顺序
开工准备→加固开口交叉点→施工绕道→XXX回风顺槽
3、工艺流程
掘进→临时支护→装煤运煤→钻锚杆、锚索孔→安装锚杆、锚索→铺网、安装托盘旋紧螺母→质量检验→设备检修→延伸皮带运输机设备。
4、工艺流程中操作要求
⑴开工准备：
开工前认真检查通风机、风筒、压风、水、电与机械设备及锚杆、金属网材料是否合格、齐全、到位；
风量、水量、水压、是否满足施工要求；
工作面顶板及巷壁是否安全；
工作面锚杆、金属网支护是否符合设计要求；
工作面掘进方向、巷道断面是否符合要求；
顶底板是否有断层、裂隙或涌水，矿山压力是否异常等。
开工前检查工作由班组长、安全员、瓦检员“三位一体”共同对顶板、通风、设备、支护材料、风、水、电等内容都进行详细检查，发现隐患立即处理并汇报，按施工安全技术措施规定，确认无问题后方可开工。
⑵掘进截割：
采用EBZ220（G）型掘进机掘进，切割头为左旋截割方式，按巷道断面形状从中到帮进行切割，每次钻进0.5m,每循环进尺1.0m。
截割顺序的原则为：
由下向上，先软后硬。
掘进机走刀形式如附图4所示。
开始截割时，先将机组开到中间位置，放下铲板，机组缓慢前进将切割头顶住煤壁，打开供水、喷雾，启动截割头并前伸截割头逐渐钻入煤壁割煤，逐渐扩大到巷道设计断面尺寸，按中（腰）线一次成巷，达到两帮截割整齐平滑，减少底角突出和底板不平的台阶，割煤结束后，将切割头落地，关水，并断开掘进机电源。
⑶特殊要求下的掘进机作业
①当底板凸起掘进机需截割底板时，应抬高截割头使之稍高于装载铲煤板前沿；
机组前进时，装载铲煤板要适当抬起，相应放平履带后面的支撑架；
当装载铲煤板前移至所需截割巷道底板凸起部位时，落下装载铲煤板，并使截割头高于装载铲煤板前沿进行截割。
②当底板下坡时，应将装载铲板前的底截割深些，清除浮煤；
前掘时将铲煤板下放到达与变坡点后，方可截割作业，并使截割头低于装载铲煤板前沿割煤，坡度较大时，相应使用履带后面的支撑架，使掘进机在后部抬高状态下割底。
③在有淋水、涌水、积水地段作业要注意保护电气设备防止进水。
先把掘进机电器设备遮盖好，防止淋湿，还要检查电器绝缘情况。
下坡掘进用水泵及时排水。
④岩层较软时，必须注意掘进机履带的左右平衡，当底板岩层不能承载掘进机重量时，可在履带下面铺垫木板，使掘进机在平稳状态下进行截割。
⑤掘进中遇坚硬煤层夹矸时应减小一次进刀深度。
如遇断层岩石硬度大应采用爆破法松动夹石层。
采用爆破松动岩石时，要另行编制补充安全技术措施。
⑥机掘施工技术要求：
截割出的巷道断面轮廓平滑，规整，不超挖，不欠挖；
成品巷道尺寸误差见表4。
表4成品巷道尺寸及误差表
质量要求
尺寸
巷道净宽mm
中线左
0-100
0-50
2650
中线右
巷道净高mm
全高
0-200
3600
巷道坡度
沿煤层顶板掘进
⑷装煤运煤：
由掘进机星轮扒爪装煤到掘进机刮板机上，转载至机组后部转载皮带运输机，再输送工作面顺槽DJS-100/2*50型胶带输送机。
⑸钻锚杆、锚索孔，安装锚杆、锚索，铺网安装托盘螺母。
⑹巷道定向放线：
巷道沿中心线掘进.导向采用JZB-1矿用激光指向仪定向，定距离测量核准。
为便于操作，激光定向仪吊挂在巷道中线距顶板300mm处，根据中线激光指向仪映迎头煤壁面上的光点，向巷道两邦分别测量出2m，定出巷道掘进轮廓线。
⑺质量检验：
巷道掘进完成一个循环后，本班质检员，立即对巷道方位、宽度、高度、支护锚杆、锚索间排距、外露长度、钢筋网搭接、连接等内容进行质量检验，发现不合格项目立即整改合格。
⑻设备检修：
生产班按工艺流程完成截割、运煤、掘进、支护后，进入每日检修时间，届时停止掘进、切断电源，机电维修工对所有机电设备和防尘设施进行检查维护，并根据情况延长风管和供水管路。
⑼适时延伸顺槽运输设备及各种管线。
第二节辅助运输
辅助运输采用防爆胶轮柴油车配合人力从地面通达工作面。
第三节管线铺设
施工中需敷设动力电缆、供水管路、排水管路、通风风筒等。
各种管路均按附图1中断面图中规定的位置吊挂牢固整齐，达到质量标准化的要求。
一、动力电缆
动力电缆布置在巷道左侧，吊挂高度不低于2.0m,采用阻燃抗静电电缆钩吊挂，电缆钩间距不大于3.0m，误差不大于300mm.
二、供水管路
供水管路设计布置在巷道左侧，吊挂高度2.0m,吊挂施工管路采用Ф18钢筋钩吊挂在帮网上，悬吊点间距为3.0m，永久管路采用50*50的等边角钢托架支撑。
施工供水管采用直径为89mm无缝钢管。
管路用管卡与托架连接固定。
供水管每隔50m安设三通、阀门和出水接口，供巷道降尘洒水接管，接口安装截止阀。
管路敷设与巷道坡度一致，同一坡度内管路必须吊挂平直。
三、排水管路
排水管路布置在巷道左侧，吊挂高度600mm，使用直径108mm钢管。
四、通风导风筒
风筒吊挂在巷道内皮带机侧，高度距顶板200mm,采用10#铁丝吊挂在顶板网片上，风筒吊环逢环必挂，风筒出风口距迎头不大于10m。
巷道风筒吊挂必须平直。
管线在巷道断面内的布置见附图1.
第四节设备及工具配备
一、掘进设备：
选用EBZ220（G）选用型掘进机，其具体技术参数见表5。
表5掘进机技术参数表
序号
技术参数
单位
技术参数
1
掘进机型号
EBZ220（G）
2
总长度
10.4
3
总体宽度
3.2
4
总体高度
1.72
5
机重
t
70
6
爬坡能力
度
18
7
截割硬度
MPa
≤90
8
定位截割高度
4.5
9
定位截割宽度
5.7
10
定位截割断面
㎡
25.0
11
总功率
Kw
310
12
灭尘方式
内外喷雾
13
运输能力
4.5
14
行走速度
m/min
0-6
15
卧底深度
mm
180
16
履带宽度
600
17
对地比压
0.16
生产厂家
上海创力矿山设备有限公司
二、顺槽运输设备：
根据巷道长度顺槽布置1～2台胶带输送机，其型号DSJ-1000/2*75型可伸缩带式输送机。
具体技术特征见表6。
表6胶带输送机技术特征见表
技术特征
输送机型号
DSJ-1000/2*75
输送机最大长度
4000
胶带宽度
1000
带速
m/s
2.0-4.0
生产能力
t/h
700-1600
电动机功率
kw
75-800
供电电压
kv
1140
伸缩量
80-120
胶带联接方式
高强度机械接头
兖州矿友煤矿设备公司
三、辅助运输设备：
采用防爆胶轮柴油汽车，载重3～4吨。
四、通风设备：
通过风机选型计算，选用FBDNo7.1/2×
30型防爆对旋局部通风机。
选型计算见第五章通风部分。
五、供电设备
1、移动变电站：
选择1台KBSGZY630-10/0.69移动变压器满足施工要求。
选型计算见第五章供电部分。
2、供电电缆：
根据电机额定功率计算电流，选择电缆。
见表7。
表7供电电路的电流计算及电缆选择
设备名称
分支电路
长度（m）
额定电流（A）
选择电缆
掘进机
移变-掘进机
196.2
MCPTJ-0.66/1.14型7×
120
第二转载机
移变-转载机
7.8
MVV-0.66/1.14型4×
胶带输送机
移变-胶带输送机
105
95
联络巷转载机
10.6
锚杆钻机泵站
移变-钻机泵站
14.1
局部通风机
移变-通风机
42.3
排水泵
移变-排水泵
2.02
3、控制开关：
按控制电气设备的功率、电流选择合理的矿用防爆控制开关。
4、馈电开关：
根据本工作面电气设备的电压﹑功率及表7计算电流,设备低压馈电开关选配矿用隔爆型真空馈电开关.各开关具体技术特征见表8。
表8馈电开关技术特征表
开关型号
额定工作电流（A）
极限分断电流（KA）
漏电保护动作（KΩ）
漏电闭锁值（KΩ）
数量（台）
KXJ4-321/1140E
7.5
40
KBZ-200/1140
200
KBZ2-200/1140
照明变压器
KBZ2-200/660
9.0
升级会员 