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8

坚硬、裂隙溶洞发育

直接顶

泥岩

0.5

性脆、节理发育

页岩

直接底

铝质泥岩

1.91

松软、遇水膨胀

老底

砂质泥岩

3.23

灰白色较硬

预测地质

构造

主要

情况

概述：

该工作面总体受一走向北西倾向南东的单斜构造影响，接近切眼处受一轴向北东的背斜构造影响。

巷道东低西高，掘至运切眼附近遇泉子山煤矿。

由于底板为铝质泥岩,遇水会底鼓。

构造名称

走向

倾向

性质

落差（m）

对掘进影响程度

水文

地质

情况

本工作面水文地质条件简单，其上部为9#煤采空区，掘进至向斜低洼处（运巷350m附近及运切眼处）及裂隙发育处会有顶板淋水或小股滴水出现,预计水量在5～50m3/h。

古窑

积水

及其

采取

的防

探水

措施

其东北部为泉子山煤矿，不排除老窑水的存在，注意加强探放水工作。

影

响

掘

进

的

其

它

地

质

最大涌水量

0.83（m3/min）

正常涌水量

0.10（m3/min）

瓦斯

低瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量0.28m3/t

煤（矿）尘

煤尘有爆炸之危险，爆炸指数20%

煤的自燃

（矿层裂隙）

有自然发火特性，最短发火期6个月

地温

无地热异常，地梯平均温度为2.69℃/100m

地压

正常

储

量

预

算

块

段

号

走向长

（游标值）

倾斜长

（常数）

斜面积

（m2）

厚

容

重

（t/m3）

工业

储量

（t）

回

采

率

（%）

可采

（万t）

1

646

165

106590

1.37

1009055.6

88

88.8

2

80

13200

124960

保安煤柱

合计

1134015.6

问

题

及

建

议

1、必须坚持"

有掘必探,先探后掘"

的原则。

2、上部为9#煤采空区，在工作面裂隙发育处及局部低洼处，会出现滴淋水及涌水，组队注意观察水情变化，备好排水设施。

3、对出现淋水较大的区域进行集中探放水工作.

4、接近泉子山煤矿必须进行集中探放水工作，保证我矿不受小窑水的危害。

煤层柱状图（见附图一）

煤层柱状图（附图一）

第二章工程概况

一、巷道名称及用途

5118工作面由材料巷、运输巷、切眼及联络巷、溜煤眼构成完整的生产、通风系统。

5118材料巷——回采时进风、进料

5118运输巷——回采时回风、出煤

5118切眼——回采时的初采巷道

二、工作面巷道平面布置图

三、巷道掘进工程量（见表2—1）

巷道工程量表表2—1

巷道

名称

方位

巷道长度（m）

掘进系数

工程量（m）

5118材料巷

0°

726

1.05

762.3

5118运输巷

5118切眼

90°

330

四、工程施工安排：

（一）材料巷工程施工安排：

1、材料巷开口位置：

5418材料巷C1点后63m以0°

方位进行扩帮掘进。

2、煤柱留设：

5118材料巷与5418材料巷留设净煤柱为0m。

3、工程施工顺序：

以0°

方位先沿9#煤顶板掘进30m，再以10°

下山掘进约40m后，以3a#矸作顶掘进656m。

（二）运输巷工程施工安排：

1、运输巷开口位置：

5418运输巷Y1点后64m以0°

进行扩帮掘进。

5118运输巷与5418运输巷留设净煤柱为0m。

3、工程施工安排：

方位先沿9#煤顶板掘进30m,然后以9.6°

下山掘进约40m，以3#矸作顶掘进656m。

（三）切眼工程施工安排：

从运输巷开始施工切眼。

五、矿压观测：

1、锚杆、锚索抗拉拔力检测：

检测锚杆或锚索的抗拔力采用拉拔计进行试验。

①检测数量：

巷道每30—50m抽样检查一组，每组随机取样，（顶锚杆、帮锚杆、锚索各3根）进行检查。

②被抽查的锚杆都应符合要求。

只要其中有1根不合格，必须二次抽样一组进行实验，如仍不合格，由矿总工程师组织有关人员分析原因，并及时采取补救措施。

③每组拉拔试验，必须认真做好记录，记录内容包括拉拔地点、位置、人员、数值、问题及原因分析等。

2、顶板离层监测：

①随着巷道的掘进，对5118材料巷、运输巷根据实际情况每80m—100m在巷道顶板的中间安设一支ZKBY—Ⅱ型顶板离层仪并悬挂观测记录牌板。

其观测频度与监测地点距工作面距离有关，距工作面0—10m范围内，2次/d；

11—20m范围，1次/d；

21—50m范围内，1次/3d。

②锚网巷道锚网范围内离层量最大应控制在40—45mm，否则应采取其它有效的支护措施，防止顶板事故的发生。

③安装方法：

在巷道的顶板中央，向上垂直于顶板用锚杆钻机钻一个直径28mm,深4m的钻孔，然后用锚索将两个测点分别固定在孔中4m、2m深处，每个测点都用测杆引出孔口处，将外测筒的零刻度对准托盘，内测筒的零刻度对准外测筒的下平面。

六、探测煤层厚度：

①随着巷道的掘进，对5118材料巷、运输巷每50m探一次煤层厚度。

（包括顶煤厚度、现掘煤层厚度及底煤厚度）

②在掘进巷道的工作面侧煤帮的顶板垂直打一个深4m的孔，观察钻杆排粉过程中煤粉逐渐减小，煤矸粉越来越大时，停止钻机，记录钻杆钻入顶板长度。

③测量现掘进巷道的煤层厚度，记录各层位之间距离。

④在同一位置用煤电钻垂直向底板钻孔，观察钻杆排粉情况，发现有铝土排出，停止钻机，记录钻杆钻入底板深度。

⑤及时将三个数据登记存档，并绘制局部煤层柱状图。

第三章巷道断面及支护形式

一、巷道断面特征

根据巷道用途、围岩特征及服务年限，综合考虑通风、行人、运输、设备安装和回采的要求，本着安全、经济合理的原则，设计巷道断面形状为矩形。

具体参数如下：

1、巷道断面特征（见表3—1）

巷道断面特征表3—1

项目

单位

材料巷

运输巷

切眼

断面积

净

m2

11.2

17.04

12.9

19.24

宽度

m

4.0

7.1

4.3

7.4

高度

2.8

2.8

2.4

3

2.6

断面形状

矩形

支护形式

钢带、锚杆、锚索、槽钢

钢带、锚杆、锚索、槽钢、π型梁、单体支柱

2、巷道断面图（见附图：

三、四、五）

材料巷巷道断面图附图三

运输巷巷道断面图附图四

切眼巷道断面图附图五

（1）运输设备及轨道布置

掘进施工时，根据运联巷、材联巷和溜煤眼的相对位置，材料巷和运巷的胶带输送机布置于煤柱侧，另一侧均铺设轨道。

胶带输送机中线、轨道中线分别位于巷道中心线两侧。

材料巷胶带输送机中线距巷道中线为850mm、轨道中线距巷道中线750mm；

运输巷胶带输送机中线距巷道中线为850mm，轨道中线距巷道中线为950mm。

（2）管线布置

①电缆吊挂要求：

在轨道侧帮每隔10m使用锚杆绷紧钢绞线，统一使用电缆钩将电缆吊挂在钢绞线上。

根据电缆型号及外径的大小选择适合的电缆挂钩型号，根据电缆根数组合挂钩个数及型号且每两组电缆钩间距要布置均匀。

保证每两组电缆钩悬挂间距为0.8m。

以轨道上平面为基准线，最下一根电缆距轨面不低于1.5m，遇顶板不平整时，通过调节电缆挂钩锚杆的高度，以保证此距离。

②排水管、静压水管吊挂要求：

在胶带输送机侧煤帮锚杆每4m安装一个水管钩，用来吊挂水管。

管路摆放位置从上到下，依次为静压水管（3寸）、排水管（4寸）。

③风筒吊挂要求：

每隔30m在距煤柱侧1.5米处顶板锚索上绷紧钢绞线用来吊挂风筒，吊线统一用米丝，风筒环上多余铁丝要剪掉。

风筒必须逢环必挂，风筒要吊挂平直，接头处不漏风。

以轨道上平面为基准线，风筒下平面距轨道上平面不低于1.8m。

二、支护形式

1、临时超前支护

当掘进机割完一个循环后，采用内注式单体液压支柱戴棚板托钢带作为临时超前支护。

内注式液压支柱规格DN22－300/90，棚板规格长×

宽×

高＝1400×

200×

50mm。

2、永久支护

（1）5118材、运两巷采用钢带、锚杆、锚索、槽钢联合支护。

①当掘进机割完一个循环（950mm）后，及时打锚杆进行支护，上铺金属网。

顶板锚杆用Φ22×

2200mm的螺纹钢锚杆，材、运两巷锚杆间距均为875mm，排距均为950mm。

位于钢带两端的两根顶锚杆为角锚杆，与水平线成75°

角，其余均垂直顶板，呈矩形布置。

顶板锚杆用钢带托板叠加安装，钢带要密贴顶板，不松劲。

每根顶锚杆用两根锚固剂，一根CK2355（K2355）锚固剂在上（孔底），一根Z2355锚固剂在下。

②在煤柱侧煤帮钢带正下方打三排规格为Φ16×

1800mm的圆钢锚杆，呈矩形垂直巷帮布置，其中上排锚杆距顶板500mm，锚杆间距900mm，排距950mm。

锚杆用钢带、托板叠加安装，钢带要密贴煤帮，不松劲。

在工作面侧煤帮钢带正下方打三排规格为Φ16×

锚杆用木柱帽、托板叠加安装，柱帽要密贴煤帮，不松劲。

每根帮锚杆用一根K3537锚固剂。

③锚索选用规格为Φ17.8mm的钢绞线，锚索长度4.2m。

锚索布置：

沿巷道掘进方向每1.8m布置一组，每组3根。

其中有两根分别布置在距巷道两帮各0.85m处，第三根布置在距煤柱侧顶板1.9m处，排距1.8m，三个循环后，及时用锁具将锚索与槽钢连锁，呈对接式安装。

锚索预紧力达到锚杆支护巷道工程质量标准的规定要求。

锚索垂直顶板布置，每根锚索用两根锚固剂，一根CK2355（K2355）锚固剂在上（孔底），一根Z2355锚固剂在下。

永久支护距工作面距离：

5118材料巷、运输巷循环进度950mm，锚杆支护材料巷、运输巷最大控顶距为1.45m，最小控顶距0.5m。

工作面支护示意图

5118材料巷支护示意图

5118运输巷支护示意图

工作面最大控顶距平、剖面图工作面最小控顶距平、剖面图

（2）切眼全断面一次成巷，采用短掘短进，先以3.9m宽断面掘进4m，后退掘进机掘进3.5m宽小断面。

顶板用钢带、锚杆、锚索、槽钢、π型梁、单体支柱联合支护，上铺金属网。

切眼施工另编写施工措施。

3、支护材料材质、规格、型号（见表3—2）

（表3—2）

备注

金属网

10×

1.15m

长×

宽

顶锚杆

Φ22×

2200mm螺纹钢

要求抗拉20T

煤柱侧帮锚杆

Φ16×

1800mm圆钢

锚固力≥40KN

工作面侧帮锚杆

1800mm圆钢

锚索

Φ17.8×

4200mm

钢绞线

药卷

CK2355型（K2355型）、Z2355型、K3537型

树脂锚固剂

托板

130×

130×

8mm方形托板（角锚杆托板）

100×

100×

8mm蝶形托板（帮锚杆和顶锚杆托板）

抗压强度30T

道木

1200×

160×

120mm

高

轨道

22kg/m

顶板钢带

3900×

275×

3mm

“W"

煤帮钢带

2000×

柱帽

300×

170×

80mm

有孔Φ22

楔子

（250×

80×

60）/2mm

π型梁

2.2m（长）

槽钢

高×

厚=140×

60×

8mm16.733kg/m

长：

2.4m

单体支柱

DN22—300/90

DZ—28

第四章掘进方式

一、掘进方式

5118材料巷、运输巷及切眼均采用综掘施工工艺。

二、截割方式：

掘进机截割头由巷道左下部切底槽后由左向右截割，截割深度950m，然后由图示轨迹由下向上截割，截割时要求底板左右相平。

掘进机截割轨迹示意图

三、工艺流程：

交接班

↓

质量验收

备料—割煤—出煤

↓

铺网、联网

超前临时支护

打顶锚杆、帮锚杆、锚索、安装槽钢（每三循环安装槽钢）

下一个循环

1、铺联网：

（1）掘进机截割完后，站在有支护的地方进行铺联网。

（2）金属网的长边垂直巷道中线铺设，相邻网边必须搭接，搭接长度不小于100mm，每隔160mm用16号单股铅丝连接一扣，拧紧不少于3圈，把铅丝头压到金属网里。

2、安装顶板锚杆：

（1）打眼前按中线严格检查巷道断面规格，不符合要求时须先进行处理，同时认真“敲帮问顶”，仔细检查顶帮围岩情况，使用长柄专用工具撬掉活矸，保证工作环境安全。

（2）确定锚杆眼位置:

按钢带的孔位确定锚杆眼位置（钢带的中心布置在巷道中线上）。

（3）打锚杆眼:

将单体锚杆钻机搬到工作地点，启动电机，装好钻头钻杆对准孔位，操作左手把推进，将钻头推进到顶板附近，打开供水开关（水压为0.6—1.2Mpa为宜）随即操作右手把，启动马达旋转进行1min，空载无异常方可钻孔。

（4）送树脂药卷:

打好眼后，用锚杆杆体将一根CK2355（K2355）和一根Z2355树脂药卷送到孔底。

（5）搅拌树脂药卷：

在锚杆杆体尾部用搅拌接头将锚杆钻机和锚杆螺母连接起来，升起锚杆钻机，匀速推进锚杆杆体，将锚杆推进到孔底后，连续搅拌15—20s。

（6）紧固锚杆:

60s后再次启动钻机边旋转边推进,托板和锚杆螺母在钻机的带动下快速压紧顶板岩面，使锚杆具有较大的预拉力，钻机输出扭矩≥100N·

m，最后采用人工加扭的方式将扭矩增加至120N·

m。

（7）锚杆的外露长度露出托板≤30mm。

3、安装帮锚杆：

（1）必须安装顶锚杆后，再施工帮锚杆。

（2）打眼前按中线严格检查巷道断面规格，不符合要求时须先进行处理，同时认真“敲帮问顶”，仔细检查顶帮围岩情况，撬掉活矸、脱皮，保证工作环境安全。

（3）确定锚杆眼位置:

按设计确定锚杆眼位置。

（4）打锚杆眼:

采用煤电钻，2m长钻杆，Φ43mm钻头打眼。

（5）送树脂药卷:

打好眼后，用锚杆杆体将一根K3537树脂药卷送到孔底。

（6）搅拌树脂药卷：

用连接套将煤电钻与锚杆螺母连接起来，开动煤电钻，将锚杆推进到孔底后，连续搅拌20—30s。

（7）紧固锚杆:

30s后安装戴眼柱帽，采用人工对锚杆进行紧固。

扭矩达到50N·

（8）锚杆的外露长度露出托板≤30mm。

3、安装锚索：

（1）采用锚杆机配合B19中空六方接长式钻杆和Φ28mm双翼钻头湿式打眼。

为保证孔深准确，可在钻杆上用油漆标出终孔位置。

（2）插入树脂药卷前应检查其质量，并注意CK2355（K2355）在上（孔底），Z2355在下。

（3）锚索下端装上专用搅拌驱动器，二人配合用锚索顶住锚固剂缓缓送入钻孔，确保锚固剂全部送入孔底。

（4）将专用搅拌驱动器插入锚杆机上。

（5）一人扶住机头，一人操作锚杆机，边推进，边搅拌。

搅拌时间控制在20—30s。

（6）停止搅拌，保持锚杆机的推力约3min，然后缩回锚杆机打下一锚索孔。

（7）10min后卸下专用搅拌驱动器，三个循环后，依次安装槽钢、托板、索具，并将其托到紧贴顶板的位置。

（8）两人一起将张拉千斤顶套在锚索上，并用手托住。

（9）开泵进行张拉，并注意观察压力表读数达20—25MPa（8—12T）后，拉力达到设计预紧力，迅速换向回程。

（10）卸下张拉千斤顶（注意用手接住，避免坠落）。

（11）用液压切割器截下锚索的超长部分（可以集中切割）。

4、锚索支护技术要求：

（1）锚索施工必须紧跟掘进工作面掌子头，槽钢安装可滞后三个循环。

（2）锚索孔深误差控制在±

30mm。

（3）100mm≤锚索外露长度≤250mm。

（4）搅拌树脂药卷后10—15min张拉锚索，张拉预紧力控制在50—100KN。

（5）锚索安装48h后，如发现预紧力下降，必须立即在其附近补打合格的锚索。

（6）锚索锚固力不应低于200KN（20T）。

四、作业形式

工作面割煤、出煤、铺网、联网、超前临时支护（铺钢带）、打锚杆流水作业,与运料、钉道平行作业。

交接班

割煤、出煤铺网、联网（超前临时支护）铺钢带打锚杆

质量验收

运料钉道

第五章　运输方式及管理

一、煤的装、转、运方式

5118材料巷采用EBZ－160型掘进机、运输巷采用EBZ－160型掘进机、运输巷和切眼采用EBZ－160型掘进机配用桥式转载机装煤，SSJ—800/90型胶带输送机出煤；

1、材料巷：

5118材料巷工作面→5118材料巷胶带输送机（一部）→溜煤眼→五采皮带巷→三吨矿车→旧井主皮带→地面。

2、运输巷：

5118运输巷工作面→5118运输巷胶带输送机（一部）→溜煤眼→五采皮带巷→三吨矿车→旧井主皮带→地面。

二、材料、设备的运输方式

地面的材料、设备等由大巷电机车和顺槽内11.4KW或25KW绞车牵引至掘进工作面。

①材料巷：

地面材料设备→旧井副井→井底车场→北副巷→五采材料巷→5118材联巷→5118材料巷→工作面

②运输巷：

地面材料设备→旧井副井→井底车场→北副巷→五采材料巷→5118运联巷→5118运输巷→工作面

生产系统图

三、运输管理及措施

1、轨道铺设

（1）材料巷、运输巷轨型均为22Kg／m。

（2）轨距均为600mm，轨距误差不大于10mm，不小于5mm，轨道接头间隙不超过10mm，内错差不大于5mm。

（3）螺栓、道夹板齐全，坚固有效。

异型轨连接时，必须使用异型夹板。

（4）材料巷轨枕间距为700mm、运输巷轨枕间距为800mm，浮煤（矸）不超过轨枕上平面。

（5）随着工作面的推进及时铺设轨道，道头距工作面的距离不大于70m。

（6）道岔与基本轨道水平，弯道根据实际曲率半径布置，外轨高于内轨。

（7）严格执行质量标准化有关规定。

2、小绞车的安装

（1）巷道坡度小于5°

的绞车安装（使用JD—11.4绞车）

①施工前，将绞车安装位置的浮煤清理干净且挖至实底，根据绞车的底座眼位，确定锚杆的位置。

②用钻杆对准眼位，安好煤电钻进行打眼，眼要垂直底板。

钻眼时眼内可适当加点水，将眼內的煤粉拉出，保证孔的深度符合要求。

③将锚固剂送入钻孔内，放入锚杆，锚杆尾部安装连接头，用煤电钻搅拌15—20S，待锚固剂固化后，打下一根锚杆，共打4根Φ16×

1800mm圆钢锚杆。

④安装底托架，安装后所有锚杆必须戴双帽。

⑤将绞车放置在底托架上，用螺丝将底托架和绞车固定，安装后，所有螺丝必须戴双帽。

保证绞车底座外侧边缘与轨道之间安全间距不小于0.5m。

（2）JD—25KW绞车的安装。

①绞车固定采用混凝土浇注。

②施工前，根据绞车底座的大小和行车方向，施工一绞车底座。

底座采用炮掘作业，放炮时，严格执行“一炮三检”和“三人联锁”放炮制度，同时在凡是能够进入放炮地点的巷道中距放炮地点75m外的安全地点派专人设好警戒，防止人员进入。

③在底座的下部底板处中央打4根Φ16×

锚杆要施工牢固，外露长度为100mm左右，在每根锚杆上连接一根十五环，十五环的另一头与固定绞车的地脚螺丝连接，且必须戴双帽。

④根据绞车底座眼位，确定地脚螺丝的位置，然后用混凝土浇注地脚螺丝，其中水泥∶砂子∶石子的配比比例为1∶2∶2，施工时，严格按要求配比混凝土，保证质量，同时浇注时，掌握好螺丝的外露长度。

⑤混凝土凝固后，对绞车进行安装。

安装后所有地脚螺丝必须戴双帽且必须拧紧。

3、小绞车运输

（1）小绞车（JD—11.4或JD—25）固定必须按照绞车安装施工措施有关规定进行安装。

（2）小绞车必须实行挂牌管理，且设置灵敏可靠的往返声光组合信号，严格按信号开停。

每部绞车必须设有前后各两组卡轨式挡车器，挡车器处于常闭状态，只有车过时打开，车过后立即关闭。

（3）小绞车司机必须经常检查绳头、信号、挡车器、轨道、道岔等，保证完好、有效、灵活、可靠。

（4）严格执行小绞车管理五项规定：

①小绞车司机必须持证上岗；

②小绞车运行时必须设好警戒；

③严格执行行车不行人规定；

④小绞车必须完好，信号清晰可靠；

⑤严禁超挂车。

（5）绞车运转时，严禁用脚和手拔动钢丝绳和检查处理绞车的运转部件。

（6）斜巷下放车时绞车要带电，弯道运输时，严禁任何人站在绳里侧。

车辆掉道时，禁止用小绞车硬拉复位。

复轨时，应由有经验的人员指挥人工上道，人员不得站在车辆可能下滑、倾倒的地方。

（7）11.4KW、25KW调度绞车，缠绕最外一层距滚筒边缘不得小于所使用绳直径的2.5倍。

（8）各类绞车操作按钮、开关必须安设在绞车司机便于操作的位置。

（9）下山掘进时严格执行一坡三挡设施（包括一坡三挡、声光信号等）齐全有效，安全间距及行人过桥的设置等符合规程规定。

“一坡三挡”设施采用：

在上部车场入口安设能够控制车辆进入摘挂钩地点的阻车器；

上部平车场接近变坡点0.8～2m采用爬轨式挡车器；

在变坡点下方略大于一列车长度的地点，设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑车的钩头式捞车器。

4、刮板输送机运输

（1）司机必须经培训合格后持证上岗，严格按《操作规程》要求标准作业。

（2）司机必须经常观察设备的工作情况，发现问题立即停机检查，故障处理后再起动运行，严禁设备“带病”运转。