工作面掘进设计说明书docdocWord文件下载.docx
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地面的相对位置建筑物、小井及其他
12101工作面对应地面位置为丘陵地带，无建筑物。
井下相对位置对掘进巷道的影响
在掘进过程中，应力集中，局部顶板破碎应加强顶板管理。
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
除开口外，邻近无采掘情况
第二节煤（岩）层赋存特征
一、煤层产状、厚度、结构、坚固性系数（f）、预测巷道瓦斯涌出量、瓦斯突出倾向、煤尘爆炸指数、地温等见表2。
表2煤层特征情况表
指标
单位
参数
备注
煤层厚度（最小～最大／平均）
m
0.3m—4.0m
平均煤厚2.5m
煤层产状（最小～最大）
（°
）
105～119°
∠8—18
煤层硬度（普氏）
f
0.279
岩层硬度（普氏）
2～5
煤层层理（发育程度）
发育
煤层节理（发育程度）
自然发火期
d
无
绝对瓦斯涌出量
m３·
min-1
0.9m3/min
相对瓦斯涌出量
m3/T
21.6
地温
℃
22
二、预计巷道煤层顶、底板岩性及特征分析，见表3、表4。
表3煤层顶底板情况表
顶底板名称
岩石类别
摩氏硬度
厚度（m）
岩性
顶板
基本顶
长石石英砂岩
6
5.87m
中粒砂岩，较稳定。
直接顶
砂质
泥岩
4
平均厚度7.66m。
波状及透镜状，层理发育，层面含炭质及云母片。
伪顶
炭质泥岩
2
0.1—0.5m
灰、黑色，以碎屑岩为主，泥硅质胶结，层理发育
底板
直接底
5m
灰黑色，泥岩并含有大量植物化石。
基本底
5
4m
白色、中、细粒砂岩，较稳定。
表4
第三节地质构造
一、12101上顺槽煤（岩）层产状要素105～119°
∠12°
-18°
，随着掘进距离延伸逐步拉长.受断层影响的不大。
该区域岩性根据物探及揭露资料，该巷道周围半径50m范围内无岩浆岩侵入和陷落柱。
二、12101下顺槽巷道与F101∠72°
H=60m断层最短距离12m（也就是开口处）,下顺槽位于F101断层下盘牵引带内，次生构造发育，属于应力集中区，煤层厚度变化大。
顶板富水性强。
岩层倾角变化大,随着掘进距离延伸逐步拉长.受断层影响的不大。
根据区内已采掘巷道资料，该巷道煤层煤厚变化为0.3m—4.0m，平均2.5m，属不稳定煤层。
煤层无伪顶，顶板破碎，煤层直接顶板为砂质泥岩，厚度平均4.5m。
三、切眼煤层产状要素115～129°
∠8°
，除距断层F101∠72°
H=60m最短距离约12m外,切眼位于断层F101下盘牵引带内，次生构造发育，属于应力集中区，煤层厚度变化大，岩层较破碎，顶板富水性强。
随着切眼掘进距离的延伸.受断层影响将较大。
根据区内已采掘巷道资料，该巷道煤层煤厚变化为0.3m—4.0m，平均2.5m，属稳定煤层。
煤层有伪顶，顶板破碎，煤层直接顶板为砂质泥岩，厚度平均7.6m。
第四节水文地质
一、分析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。
12101工作面上顺槽掘进，沿二1煤层底板施工，含水层主要受二1煤层顶板砂岩含水层影响，根据钻孔资料，二1煤距顶板含水层约7.14-23.50m之间。
下顺槽掘进方向18°
17′，沿二1煤层顶板施工，含水层主要受二1煤层顶板砂岩含水层影响。
1）顶板砂岩含水层
山西组二1煤顶板砂岩含水层组是二1煤掘进期间的直接充水含水层，也是工作面采掘活动中最主要的充水因素。
它位于二1煤上7.14-23.50m，平均间距为12.83m，厚度0-27.11m，平均厚度11.66m，属承压裂隙水，富水性弱，水量不大，易于疏干。
各含水层之间有泥岩相隔，大顶冒落后通过裂隙带各含水层连通形成含水层组。
2）水害威胁情况分析
煤层顶板砂岩水是掘进过程中最直接的，长期的冲水水源。
煤层底板砂岩水也是工作面掘进期间的直接冲水含水层。
这些含水层上、下都有水性能比较好的泥岩层阻隔，不会随意外流。
根据已开掘好的巷道涌水情况分析：
该巷道施工期间不可能有涌水出现，可能有顶板淋水现象。
因此，该巷道在施工中不可能有大的涌水出现。
但在具体施工期间还必须制定专项探放水措施，进行防探水工作，做到有疑必探、先探后掘，并要配备有完好的排水设备，掘进巷道正常涌水量约2m3/h，最大涌水量5m3/h。
第三章支护说明
第一节支护工艺
一、支护方式的主要参数
根据12101工作面上、下顺槽矿压观测及巷道压力情况，该巷道支护形式均采用U36型钢支架，半圆拱型，规格4.6m，净高3.6m，中宽4.6m，底宽5.2m，岔脚每帮0.3m，掘进断面16.18㎡，净断面14.7㎡，棚距（中-中）均为0.6m，支架柱窝0.2m。
最大临时控顶距0.7m。
附图：
巷道断面图。
第四章施工工艺
第一节施工方法
一、掘进方法：
1、正常掘进采用风动钻打眼，爆破掘进作业，采用安全等级不低于三级的煤矿安全许用含水炸药，采用段发电雷管进行爆破作业。
2、施工工艺流程
交接班→安全检查→延长刮板输送机→钻炮眼→装药爆破→整修支架→洒水除尘→敲帮问顶→临时支护→出煤→架设支架→铺网、背帮→出货清理。
3、爆破条件：
该工作面为顶层掘进巷道，煤层厚度不均，根据有关资料分析，该巷道煤厚在0.3—4.5m左右，爆破条件大部分属全煤（局部为半煤岩巷）。
二、运输方式
12101工作面掘进采用人工接溜槽、人工装煤，SGB420／40TX刮板输送机、DSJ60／20／2×
22皮带运输机运煤。
第二节爆破作业
一、爆破方法：
采用普通钻爆法施工。
二、掏槽方式，周边眼与设计轮廓线关系，循环进度，炮眼利用率，炸药、雷管消耗量等。
（一）钻眼
煤巷钻眼选用ZQS50/1.6型风动钻机，配置长度1500mm的空心麻花钻杆、Φ42mm的钻头钻炮眼，钻眼时必须坚持湿式打眼，掏槽方式为楔形。
（二）爆破
装药时必须根据爆破说明书（该说明书指煤巷，如果是半煤岩巷，在同样位置的岩眼装药量加倍），炮眼布置图进行装药爆破。
爆破采用正向起爆，采用段发电雷管起爆，采用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药爆破，不同厂家生产的或不同品种的电雷管不得掺混使用，连线方式均为串联。
第三节装载与运输
１、掘进出煤：
采用人工装煤，SGB/420-40T刮板输送机、DSJ60/20/2×
22型胶带输送机联合运煤至12采区煤仓，再经-250大巷电机车外运。
2、总运输距离：
从12101工作面掘进头最远点至12采区溜煤眼共910m。
第五章生产系统
第一节通风
一、通风方式及供风距离。
1、12101工作面掘进通风采用局部通风机、压入式通风方式；
2、风筒选择、敷设方式。
使用直径为600mm的抗静电阻燃风筒。
敷设方式：
采用拉钢胶线，风筒吊环垂直吊在钢胶线上的敷设方式。
3、局部通风距离：
从局部通风机到12101工作面最远处590m。
4、局部通风机使用“双风机、双电源、风机自动倒台”和“三专两闭锁”装置。
5、通风设施：
保证工作面风流不短路，瓦斯不超限。
二、风量计算（以下顺槽为准）
掘进工作面实际需要风量，应按通风防突部制定的“一通三防”规定或根据瓦斯、二氧化碳涌出量，炸药用量，同时工作的最多人数，局部通风机的实际吸风量等因素分别计算，并选取其中最大值。
按实际送风长度确定漏风率，实际送风长度590m，百米漏风率取1.5%。
P漏=1÷
{1-（590÷
100）×
1.5%}
=1.1
（一）按瓦斯涌出量计算：
Q1=100qk=100×
0.9×
1.6=144m3/min；
式中Q1—掘进工作面实际需要风量，m3/min；
q—掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量0.9m3/min；
k—掘进工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，K---取1.6
（二）按炸药使用量计算：
Q2=25A=25×
4.2=105（m3/min）
式中：
A为掘进工作面一次放炮最多的炸药消耗量（Kg）。
Q2-压入式通风时风筒出口风量，m3/min；
25-每千克炸药爆炸不低于25m3.的配风量；
（三）按人数计算：
（按交接班时的最多人数，取20人）：
Q=4N=4×
20=80m3/min
（四）按局部通风机的实际吸风量计算：
根据上述计算结果，选取最大风量Q=144m3/min作为该工作面的通风量。
（五）确定局部通风机的吸风量：
Q煤扇=p×
Q=1.1×
144m3/min=158.4m3/min
选择FBDNo6/2×
15型局部通风机，功率为2×
15kW，风量为460～240m³
/min，全风压400～5300Pa,风筒选择Φ600mm胶质抗静电阻燃风筒,能够满足要求。
三、风量验算。
（一）按最低风速验算。
0.25×
60×
S煤=0.25×
8=120m3/min＜144m3/min
（二）按最高风速验算。
4×
S煤=4×
8=1920m3/min＞144m3/min
S煤-掘进巷道净断面积，取8.0m²
；
（三）按掘进工作面温度和炸药量验算见下表。
掘进工作面温度和炸药量
炸药量（kg）
<
5—20
>
20
温度/℃
16以下
16-22
23-26
需要风量（m3/min）
40
50
60
80
100
12101工作面为煤巷掘进工作面，温度在16～22度左右，夏季可达25度，一次爆破使用炸药为4.2kg，根据上表规定的指标，符合要求。
（四）按有害气体的浓度验算。
回风流中瓦斯或二氧化碳浓度不得超过0.8%，其他有害气体符合《煤矿安全规程》规定。
代入公式：
0.9/144×
100%=0.625%＜0.8%，符合《煤矿安全规程》规定
式中掘进工作面需要风量144m3/min；
瓦斯绝对涌出量0.9m3/min。
四、局部通风机的选型及安装地点。
局部通风机安装地点：
12101上、下顺槽进风巷防突风门外的12采区轨道下山内全负压风流中。
全风压供给风量为1060m3/min，大于局部通风机吸风量460—240m3/min，保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风口之间的最低风速大于0.25m/s。
第二节压风
一、供风路线：
地面压风机房→副井筒→-250运输大巷→12采区轨道下山→12101工作面下顺槽掘进工作面
二、供风管路：
工作面压风管采用3寸钢管，连接均采用专用卡子连接。
第三节防突管理
1、掘进前通防部必须制定《12101下顺槽掘进工作面防突措施》。
2、所有通向该巷回风流的入口处都必须设置栅栏，严禁通行。
3、该巷所有瓦斯传感器的报警值均为≥0.8﹪、断电值为≥0.9﹪、复电值为＜0.8﹪。
4、通风方式为压入式。
5、风筒末端的风量不小于144m3/min.
一、区域验证方法为煤钻屑指标法和复合指标法，其临界值见下表。
表10区域验证临界值
△h2（Pa）
Smax（Kg/m）
R值
危险性
≥200
≥6
有突出危险
＜200
＜6
无突出危险
二、必须采取的安全措施
1、远距离放炮：
防突风门外至少300m进行放炮。
2、每人配备合格的隔离式自救器，距掘进工作面25—40m安装一组压风自救装置，之后每隔50m.安装一组、放炮处必须安装压风自救装置及直通矿调度室的电话。
3、放炮后停30分钟后进入放炮地点进行检查，无危险后再进入工作。
4、掘进前，必须进行区域，并留有2m验证超前距离。
5、瓦斯浓度大于或等于0.8%报警；
瓦斯浓度大于或等于0.9%断电；
瓦斯浓度小于0.8%后，才准人工复电。
6、该巷每掘进100—150m掘一个躲避硐，每掘进500m设一避难硐室，硐室内必须按设不少于15个压风自救装置、水管和直通矿调度室的电话。
避难硐室还必须按装向外开的风门，还必须有不少于15个备用自救器。
三、瓦斯管理
1、爆破作业严格执行“一炮三检”制度（装药前、爆破前、爆破后，爆破工、班组长和瓦斯检查工都必须在现场，由瓦斯检查员检查瓦斯，爆破地点20m以内风流中的甲烷浓度达到0.8%时，不准装药、爆破）。
2、必须保证工作面巷道内的瓦斯检查每班至少三次，按照“瓦斯检查地点设置计划”，对所辖区域进行巡回检查。
3、瓦斯检查员必须执行瓦斯巡回检查制度和请示报告制度，并认真填写检查班报，每次检查结果必须记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录牌上，并通知现场工作人员。
4、公司领导、爆破工、区队长、工程技术人员、班长、电钳工下井时，必须携带便携式甲烷检测仪，瓦斯检查工必须携带光学瓦斯检测仪。
5、掘进工作面的电器设备，必须装有风电、瓦斯电闭锁装置。
6、风筒、瓦斯探头、电缆必须按规定安设、吊挂、挪移。
7、井下作业人员不得损坏井下各种瓦斯监测装置。
第四节综合防尘
一、供水水源及供水线路
地面静压水池→中央风井→-250大巷→12采区轨道石门→12101工作面各掘进面。
二、供水管路
-250大巷（4寸）-----12采区轨道下山（4寸）-----12101工作面各掘进面（3寸）钢管供水。
三、水压
地面静压水池标高+140m，12101工作面最高处标高-280m，落差420m，水压为4.2Mpa,符合防尘规定的0.6Mpa。
四、防尘水幕的安装：
12101工作面各掘进面内安装3道水幕：
距掘进工作面（30-50）m安装一道，距掘进工作面（80-100）m安装第二道，距回风巷口向里（10-15）m内安装第三道。
水幕喷头迎向风流方向，且与巷顶成30°
角，水幕能覆盖巷道全断面，水幕严禁淋到机电设备上。
五、隔爆设施：
在巷道内按照断面每平方米不少于200升水量要求，隔爆水棚布置长度不小于20m。
安装位置：
距各掘进头不小于60m且不大于200m的位置。
六、综合防尘采取的措施
1、放炮前后进行喷雾洒水，冲洗巷帮；
装煤时洒水。
2、掘进巷道必须采用湿式打眼，严禁干打眼。
3、加强个人防护，佩戴防尘口罩。
4、放炮使用水炮泥。
5、各个转载点必须设置自动防尘喷雾装置，每个转载点喷头不得少于2个，掘进工作面供水管路上每隔50m留有一个“三通”阀门。
6、防尘管路到掘进工作面距离不得大于10m，并配备直径25mm胶管50m。
7、加强宣传教育，提高职工对矿尘危害的认识，加强个人防护。
第五节防灭火
根据中国矿大鉴定大众煤业公司煤层为不自燃煤层，在防火方面主要预防外因火灾。
巷道施工采取的防火措施：
巷道内敷设消防管路，每50m一个消防三通，各个转载点安装自动喷雾装置，配备灭火器材和沙箱。
一、防灭火措施
1、巷道内每隔50m安设的防尘三通阀门兼作消防三通使用。
2、配电点处都应配置2个干粉灭火器、1个砂箱（砂子不少于0.3m3），配电点前后5m内必须采用不燃性材料支护。
3、井下使用的易燃物（如棉纱、润滑油、布头、纸等）必须由专人定期送到地面，不得乱扔乱放。
4、电气设备着火时，应先切断电源，然后用砂子、灭火器灭火。
三、外源火灾的预防
1、下井人员严禁携带烟草和点火物品，严禁穿化纤衣服。
2、井下作业人员严禁拆卸矿灯。
3、井下所用的胶带运输机应采用阻燃运输胶带。
4、严禁检修工带电检修或带电移动井下电器设备。
5、工作面爆破时，炮眼要用水炮泥堵塞好，严禁放明炮。
6、严禁使用变质炸药，以防拒爆燃烧。
7、严禁井下作业人员用铁锤等工具互相碰撞而产生火花。
第六节安全监控
一、瓦斯监测仪表及其布置
1、瓦斯监测系统：
KJ209N
2、瓦斯传感器：
GJC4
3、瓦斯监测系统的安装位置：
瓦斯监控电源要接在风机专用线路的开关电源侧。
4、瓦斯传感器的安装位置：
4.1、甲烷传感器T1安设在靠近工作面<
5m位置，其报警浓度为CH4≥0.8%，断电浓度为CH4≥0.9%，复电浓度为CH4<
0.8%，断电范围为掘进巷道及其回风流内全部非本质安全型电气设备。
4.2、甲烷传感器T2安设在距回风口（10～15）m位置，其报警浓度为CH4≥0.8%，断电浓度为CH4≥0.9%，复电浓度为CH4<
4.3、该巷回风流中所有机电设备处必须按装甲烷传感器，其报警、断电、复电浓度，断电范围与T1、T2相同。
4.4、甲烷传感器安设位置均距帮不小于200mm，离顶板不大于300mm的地方。
有淋水的地点要设防护罩，防止甲烷传感器被水淋。
5、风速传感器的安设：
型号：
GFW15一台；
距回风口（10～15）m处，处于巷道的平均风速处，由通防科人员每旬与实际风速进行校正。
6、CO传感器的安设：
GT500A一台；
距回风口（10～15）m处，报警值：
24ppm。
7、温度传感器的安设：
GW100Y一台；
位于掘进工作面回风流内，报警点：
26摄氏度。
瓦检员要校正温度传感器，通风区进行维修。
8、监测线的敷设：
监测线敷设在电缆、水管一帮，吊挂在信号电缆上方，并且与信号电缆相距不小于100mm，不得设置在风筒一侧。
第七节供电
12101工作面掘进供电从12采区下部变电所接到施工地点，输送机电源和风机（专线）电源来自12采区下部变电所，风机并实现三专两闭锁。
各掘进面安设2台BQW-20/50-7.5潜污水电泵（一备一用）。
设备的选型及参数见负荷统计附表。
第八节排水
12101工作面掘进工作面预计最大涌水量为5m3/h，正常涌水量为2m3/h。
掘进过程中涌水量不会有所增加，必须坚持有掘必探，先探后掘的原则，并注意加强排水，一般不会影响安全生产。
1）排水线路：
12101工作面上、下顺槽掘进工作面——12采区轨道下山三联巷水仓——三联巷水泵--250排水沟。
2）排水方法：
在12101工作面各掘进工作面窝头安设水泵，用3寸铁管排至12采区轨道下山三联巷水泵房水仓，由三联巷水泵排至-250大巷水沟。
3）排水设施及管理
水泵均按实际情况采用潜水电动排污水泵。
一台水泵备用，另外准备一台水泵以备检修用，即达到一用一备一检修的要求。
在用水泵要求放到水窝内，备用水泵要放在水窝附近地势相对较高的地点。
检修水泵放在水窝附近不影响行人的地方。
每天八点班机电维修工要对排水设备和各开关进行一次全面检查，保证正常运转。
第九节运输
1、装载与运输方式
1.1运煤工作
采用人工装煤和爆破自装，刮板溜子跟头。
运煤路线：
12101工作面上、下顺槽——12101工作面皮带巷——12采区煤眼——12采区运输下山——12采区煤仓。
1.2运料工作
采用电机车运料，自副井底至12采区车场,经12采区轨道下山运输至12101工作面进风巷,人工运至工作面。
运输路线为：
-250大巷——12采区车场——12采区轨道下山——12101工作面上、下顺槽掘进工作面。
第十节照明、通信和信号
一、照明设施及位置
在各运输设备的转载点附近至少安设一盏DGS13/127J（A）型防爆照明灯具，照明电缆采用MY3×
1.5+1×
1型橡套电缆。
在各运输设备的转载点附近至少安装一盏防爆型照明灯具，照明电缆采用MY3*1.5mm型橡套电缆
二、通讯设施、电话位置等
本工作面安设防爆型调度电话，能够和公司调度室、井下调度室、地面各部室、井下各工作面相互联系。
三、信号装置的种类和用途等
信号规定为：
一声停、二声开、三声撑、四声回，五上人，乱点为事故点各岗位工种必须持证上岗，不得擅自离岗，听到乱点及时停车。
第七章 安全技术措施
第一节一通三防
一、通风管理
局部通风机安全管理技术措施。
１、局部通风机入井前，必须经机电运输部组织安检部、通防部、通风区进行验收。
２、加强局部通风机和风筒的管理，局部通风机必须实行挂牌管理，指定专人负责维修、保养、看管，以保持局部通风机正常运转。
保证工作面进风流中氧气浓度不低于20%，二氧化碳浓度不超过0.5%，一氧化碳浓度不超过0.0024%，掘进面空气温度不超过26℃。
３、加强局部通风机和风筒的管理,必须挂好管理牌，包机到人。
局部通风机由当班班长负责管理，任何人都不准随意停开风机。
４、双风机双电源必须执行“三专两闭锁”自动倒台，风机自动倒台试验每天进行一次。
５、风筒吊挂必须平直一条线，逢环必吊，随巷道起伏合理，弯曲巷道与巷道弯曲相同。
接风筒时要采用双反压边，接头平缓，不花接（异径风筒要有过渡节），不逆接，严密不漏风，风筒无破口；
转弯巷道要设弯头，不准拐死弯；
风筒弯头折深不超过100mm，风筒与风机连接处（大小头）必须加上软衬垫，做到严密不漏风，并用8#铁丝捆扎三道，两道接头的距离不得小于200mm。
６、局部通风机因故停止运转，由当班跟班副队长（没有跟班副队长时由班长负责）撤出该头所有人员至新鲜风流巷道，并在停风巷道口拉绳警戒，禁止人员进入，同时向公司调度室汇报。
在恢复通风前，必须由瓦检工和当班班长进入
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