13301开切眼掘进作业规程Word文档格式.docx
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，厚度变化在9.75～11.21m之间，平均10.61m。
埋藏深度147.4—271.2m。
其直接顶以泥岩为主，粉砂质泥岩、粉砂岩次之，含少量粉砂岩、中粒长石砂岩，厚度0.46—14.78m。
底板以泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩为主，粉砂岩、泥质粉砂岩次之，厚度0.95—14.97m。
附：
煤（岩）层赋存特征表。
煤（岩）层赋存特征表
指标
参数
备注
煤层厚度（最大～最小/平均）/m
9.75—11.21/10.61
煤层倾角（最大～最小/平均）/（°
）
＜1/0.62
煤层硬度f
≥4.2
煤层层理、煤层节理（发育程度）
不发育
自然发火期/月
3～6
相对瓦斯涌出量/（m3·
t-1）
0.61
煤尘爆炸指数/%
38—51，具有爆炸性
煤层自燃倾向性
易自然
煤的视密度（t·
m-3）
1.31
矿井涌水量/（正常/最大，m3/h）
60/90
地温/℃
无地温异常现象
地震烈度/度
6
3号煤煤层顶底板情况表
直接顶板
基本顶板
稳定程度
评价
岩性
厚度（m）
范围
泥岩、粉砂质泥岩为主，钙质泥岩次之
0.59-15.25
平均3.40
大部
细、中
砂岩为主,粉砂岩次之
9.23-38.09
平均22.66
全井田
中等冒落～难冒落顶板
直接顶板为钙质泥岩时,为难冒落顶板
直接底
基本底
粉砂质泥岩
6.98
泥质粉砂岩
8.85
中等稳定
第三节地质构造
一、井田地质构造
（1）断层、褶皱及岩浆岩
井田位于鄂尔多斯盆地次级构造单元陕北斜坡中部，地质构造简单，区内未发现较大断裂、褶皱及岩浆活动痕迹，局部发育宽缓的波状起伏。
总体构造形态为一向北西缓倾的单斜层，倾向290°
，倾角小于1°
在井田内解释和推断有4个隐伏断（层）点，均为正断层，落差1.7～3.5m，由于断（层）点落差较小，3号煤层为特厚煤层，断（层）点对煤层无大的破坏作用，因此，断层对3号煤层的开采基本无影响。
（2）裂隙
区内的基岩，由于前新生代的风化作用，顶面起伏较大，自顶面之下普遍形成厚度20～40m风化裂隙带，导致岩石破碎，是地表水下渗的良好通道。
当煤矿采煤产生的冒裂带与风化裂隙带沟通时，可能造成矿坑涌水。
另外，井田东南部由于3号煤层自燃，其顶板烧变岩垮塌，造成岩石破碎，节理、裂隙发育，结构松散，成为地下水的良好通道。
第四节水文地质
1、地形地貌及地表水
本井田处于陕北黄土高原的北缘地带，地貌上表现为沟壑纵横、支离破碎，地形切割较深的黄土梁峁特征。
井田内东南部及西南部的沟流，其流量较小，旱季断流。
2、地下水含水层
井田水文地质条件受区域水文地质条件的控制，显示了与区域水文地质特征的统一性。
根据井田地下水的赋存条件及水力特征，将井田地下水划分为两种类型：
即第四系松散岩类孔隙及孔隙裂隙潜水、碎屑岩类裂隙水；
五个含水岩层（组）。
3、隔水层
（1）新近系静乐组红土。
为第四系潜水与基岩风化裂隙水间良好的隔水层。
（2）泥岩类。
在基岩中，厚度较大且连续分布的泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及部分粉砂岩等泥岩类，与含水层相间分布，厚度一般为10～40m，为层间裂隙承压水的隔水层。
4、充水水源
（1）大气降水。
大气降水多从地表流走，小部分渗入地下成为松散岩类孔隙潜水，它通过井筒进入矿坑，成为矿床间接充水水源。
（2）地下水。
3号煤层之上砂岩含水层涌水量很小，富水性弱。
3号煤层之下岩石完整性较好，裂隙不发育，砂岩含水层厚度薄，含水微弱，渗透系数、涌水量很小，富水性弱。
第四系离石组孔隙裂隙潜水，全井田分布，富水性极弱，可通过井筒进入矿井，成为矿坑的间接充水水源。
火烧岩区孔洞裂隙水，分布于井田的东北部，当采掘面与其沟通时，便可成为矿坑的直接充水水源。
⑶矿坑充水通道
由于本区构造简单，无断裂及大的褶皱，故煤矿开采时对矿坑充水有较大影响的通道为煤层顶板冒裂带。
冒裂带是煤层开采后形成的冒落带及导水裂隙带，它沟通冒裂带内的不同基岩含水层使地下水直接进入矿坑，成为矿坑直接充水含水层的充水通道。
5、矿井涌水量。
矿井正常涌水量：
60m3/h；
最大涌水量：
90m3/h。
另外加上黄泥灌浆脱水量30m3/h。
附图二：
地层及水文地质柱状图
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
一、11301工作面开切眼位于矿井的西北部，设计长度270m（掘进宽度10.5m，掘进高度4.0m），布置在3号煤层中，以矿技术部门确定的和开口位置和中线、沿3号煤层底板掘进。
二、倒车硐室及水泵窝布置
1、切眼内布置两个倒车硐室，规格为宽5.5m×
高4m×
深15m，距切眼口90m.倒车硐室回风道规格为宽3m×
高4m。
2、顺槽内倒车硐室，每300m布置一个，规格为宽5.5m×
深5m.
3、顺槽内水泵窝每200m一个，规格为宽800㎜×
高800㎜×
深500㎜.
第二节矿压观测
一、根据《煤矿安全规程》及《锚杆支护技术规范》的要求，对施工的巷道要进行顶板离层、顶板和两帮移近量、锚杆（索）载荷监测，观测内容、目的及手段见表.
矿压观测内容、目的及手段表
序号
观测内容
观测目的
测试手段
1
巷道表面位移
监测巷道相对变形，判断稳定性
测杆、测枪
2
顶板离层
监测顶板稳定状况，及时采取安全措施
离层监测仪
3
锚杆受力
检测锚杆强度是否合适，以调整密度
锚杆液压枕
4
螺母拧紧力矩
检查锚杆、锚索安装质量
扭力扳手
巷道掘进过程中，要求每班用力矩扳手对支护锚杆安装质量逐根进行监测，保证顶锚杆扭力矩＞100N·
m，锚索扭力矩＞250N·
m，拉拔力锚杆不小于70KN,锚索不小于100KN。
并将监测结果由队技术人员详细记入技术管理台帐，以便备查。
二、顶板离层监测：
巷道掘进过程中，选用LBY-2型顶板离层监测仪，在巷道顶部每隔50m安设一台，监测巷道顶板下沉量。
第三节支护设计
一、巷道断面
13301工作面开切眼，计形断面状为矩形，掘宽10.5m，掘高4.0m，掘进断面积42m2，周长29.7m，采用锚杆、锚索、钢带联合支护。
附图三：
13301工作面开切眼施工断面图。
二、支护方式：
（一）临时支护：
使用前探梁作为临时支护。
1、先用3寸钢管截6根0.3米长的短钢管，在每个短钢管上部钻一个直径约30mm的园洞，在洞口焊接一个与锚杆螺帽相配套的螺帽，再截3根3.6米长的2寸钢管。
2、切眼掘进工作面综掘机截割后，用长把工具处理掉工作面迎头的松动浮煤或裂茬的煤块，将迎头附近的锚杆重新加固一遍。
3、将3寸钢管上焊接的螺帽对上工作面最前2排锚杆的螺纹拧上。
锚杆露头一般为20—30mm，钢管上的螺帽拧紧至锚杆的托盘螺帽，并按巷道的前进方向排列好。
4、将2寸管插进3寸钢管，前探至工作面迎头。
5、在相邻两根探梁上铺设半圆木或木板，用排楔刹紧。
6、为了不影响正规锚杆的架设，前探梁必须向两边叉开，让出打锚杆眼和上托盘的位置。
7、钢管前探梁根据本工作面掘进宽度，先掘断面掘宽5m布置3排，后掘断面掘宽4m布置2排。
8、在有前探梁的基础上，人员可以进入工作面进行其它作业。
附图四：
临时支护图
（二）永久支护：
13301工作面开切眼顶板采用左旋螺纹钢锚杆、钢带、锚索支护。
支护参数和技术要求：
锚杆采用φ18mm×
2000mm左旋螺纹钢锚杆，锚杆间1000mm、排距1000mm，锚杆外露长度不大于50mm。
钢带φ12—5100—5，托盘：
100mm×
8mm拱形钢托盘。
锚杆预紧力不小于100N·
m，拉拔力不小于70KN。
锚索为Φ17.8—7300mm钢绞线锚索，锚固剂：
1根K2335和2根Z2360树脂锚固剂，孔径28mm，拉紧力100KN，预紧力250N•m。
锚索间距为2250mm，排距为2000mm，每排4根锚索。
每排布置11根锚杆，第一次掘进打5根锚杆，锚杆与钢梁联合使用，第二次打6根锚杆，巷中为单体锚杆，其余5根与钢梁联合使用。
附图五：
13301工作面开切眼支护图。
三、支护设计
根据本矿实际情况，结合已施工同类巷道的经验，采用工程类比法进行锚杆（索）支护设计。
一、类比工程的选择与比较：
从已掘进的一盘区11303和11305综放工作面开切眼采用锚杆、锚索、钢带联合支护效果看，整体状况良好，施工中没有发生过冒顶事故，能够满足安全生产需要。
本规程掘进的三盘区13301综采工作面开切眼，与11303、11305综采工作面的开切眼掘进工作面位于相邻盘区。
的同一煤层，巷道特征及煤层赋存情况一致，因此，支护设计的类比对象是合适的。
二、支护参数设计：
顶板支护材料及支护参数：
1、锚杆：
Φ18—2000mm左旋螺纹钢锚杆，间距：
1000mm，排距1000mm。
钢带Φ12—5000—5，托盘：
100×
100—8mm拱形托盘。
锚固剂：
Z2360树脂锚固剂，每根锚杆1支，拉紧力70KN，预紧力100N•m。
2、锚索支护材料及支护参数：
Φ17.8—7300mm钢绞线锚索，锚固剂：
三、按悬吊理论验算锚杆（索）支护参数：
1、顶锚杆
①锚杆长度验算：
L＝KH＋L1＋L2
式中：
L——锚杆长度，m；
H——冒落拱高度，m；
K——安全系数，一般K＝2；
L1——锚杆锚入稳定岩层的深度，m；
一般按经验取0.4m；
L2——锚杆在巷道中的外露长度，m；
一般取0.1m；
其中：
H＝B／2f＝5.5／2×
4.2＝0.64m
式中：
B——巷道跨度，m，本巷道掘进宽度11m，分次掘进（5.5m）。
f——巷道围岩普氏系数，本巷道围岩为煤层，据地质报告中f≥4.2
则：
L＝2×
0.64＋0.4＋0.1＝1.78m
在实际施工中为了安全生产，取2.0m。
②锚杆间、排距验算：
本巷道设计断面形状为矩形，令设计的间排距均为a，则：
a＝Q/Hγ
a——锚杆间排距，m；
Q——锚杆设计锚固力，70KN/根；
K——安全系数，一般取K＝2；
γ——被悬吊煤（岩）层的重力密度，取13.1KN/m3；
a＝
＝2.04m
施工时为了安全生产，锚杆间距取1.0m，排距取1.1m。
③锚杆直径的验算
锚杆直径可按照下式计算
d＝
d——锚杆直径，mm；
L——锚杆长度,mm;
×
2000＝18.08mm，取18mm。
④锚杆锚固力验算
Q＝KL2a2γ
Q——锚杆锚固力，t;
K——锚杆安全系数，一般取2；
L2——锚杆有效长度，取1.9m；
a——锚杆间、排距，m；
取2.04m；
γ——被悬吊煤（岩）层的重力密度，取1.31t/m3
Q＝KL2D2γ＝2×
1.9×
2.042×
1.31＝10.35t＞7t（70KN）
2、锚索：
⑴锚索长度验算：
L＝La+Lb+Lc+Ld
式中：
L——锚索总长度，m；
La——锚索深入到稳定岩层的锚固长度，m；
Lb——需要悬吊的不稳定岩层厚度，m；
Lc——上托盘及锁具的厚度，取0.2m；
Ld——需要外露的张拉长度，取0.3m。
按照GBJ86—2005要求，锚索锚固长度La按下式计算：
La≥K×
K——安全系数,取2;
d1——锚索钢绞线直径，取17.8mm；
fa——钢绞线抗拉强度，N/mm2
fc——锚索与锚固剂的粘合强度，取10N/mm2
则：
La≥2×
＝1999.385mm≈2.0m
L＝2.0＋2＋0.2＋0.3＝4.5m
锚索总长度，取设计长度6.3m。
⑵锚索倾角：
锚索垂直于巷道顶板安装，倾角取90°
⑶验算锚索排距：
L≤Nf2/[BHγ－2F1sinθ]
L——锚索间排距，m；
B——巷道最大冒落宽度，m；
H——巷道最大冒落高度，m；
Γ——岩石容重，KN/m3（包括顶煤+直接顶）
F1——锚索锚固力，取100KN;
F2——锚索极限承载力，KN，取320KN；
θ——锚索与顶板的夹角；
取90▫
N——锚索排数，取1排；
N＝K×
N——锚索数目；
K——安全系数，取2,；
W——被悬吊岩石的自重，KN;
P断——锚索最低破断拉力，KN;
取≥360KN
W＝B×
∑h×
∑γ×
L
式中:
B——巷道掘进宽度，本切眼掘进宽度为11m，分2次掘进；
∑h——被悬吊煤（岩石）厚度，取7m，
∑γ——被悬吊煤（岩石）容重，取13.1KN/m3;
L——锚索间排距，m；
W＝5.5×
7×
13.1×
1＝504.35KN,
N＝2×
504.35/360＝2.8根
L≤2.8×
320/[5.5×
13.1－2×
1]＝2.94m,
为保证安全生产，根据设计，锚索间距取2.25m,排距取2.2m。
经上述验算，11301切眼掘进工作面支护参数符合设计要求，能够满足安全生产需要。
第四节支护工艺
1、施工顺序：
先施工先掘断面，按照以下顺序进行：
安全检查（顶板、通风、瓦斯、延伸中腰线、工程质量）→综掘机切割落煤→敲帮问顶→架设临时支护→施工顶锚杆→施工锚索→收尾。
2、掘进落煤、出煤：
采用EBZ200掘进机割煤，掘进循环进尺，顶板完好时2400mm，顶板破碎时1200mm。
掘进一个循环支护一次，最大空顶距离不得超过4800mm。
3、安装顶板锚杆
⑴首先进行临时支护。
严禁在空顶区域行走或逗留，更不得因顶板稳定而违反规定掘进。
⑵施工顶板锚杆孔：
采用2台MYT-128C型液压锚杆机打眼，麻花钻杆，￠28mm钻头。
由巷道两帮向中间施工锚杆眼，巷道顶板锚杆孔深为1950mm。
⑶送树脂药卷：
穿过钢带孔眼向锚杆孔装入1根MSZK2360树脂锚固剂，用装好托盘螺母的锚杆慢慢将树脂锚固剂推入孔底。
⑷搅拌树脂锚固剂：
用搅拌接头将锚杆机与锚杆螺母连接起来，然后升起锚杆机推入锚杆，当锚杆机升到顶板锚杆孔底时，停止升钻机，搅拌20—30s后停机。
⑸紧固锚杆：
60s后再次启动锚杆机边旋转边推进，托盘快速压紧顶板，使锚杆具有较大的预紧力，最后在掘进头采用人工加扭的方法将扭矩增加至100N·
m以上。
4、安装顶板锚索。
⑴采用MYT-128C型液压锚杆施工锚索眼，深度6000mm。
⑵送树脂药卷。
用钢绞线锚索将1根MSCK2335和2根MSZK2360树脂药卷慢慢推入孔底。
⑶搅拌树脂药卷。
用搅拌接头将锚杆机与锚索连接起来，然后升起钻机推进钢绞线锚索，直至推入孔底，停止升钻机，搅拌30s后停机。
⑷张紧钢绞线锚索。
10min后用拉紧千斤顶张拉钢绞线，预紧力为150KN以上。
第五节工程质量管理
一、质量标准与检验。
见附表
质量标准与检验表
项目
设计尺寸、数量
允许偏差
巷道净宽/mm
11000/分2次掘进
合格
0—＋150
优良
0—＋50
巷道净高/mm
3850
锚杆（索）扭矩/N.m
顶
锚杆：
≥100
锚索：
≥250
符合设计
锚杆（索）间排距/m
1000×
1100
2250×
2200
－100—＋100
－50—＋50
锚杆角度/°
±
15，锚索：
锚杆外露长度/mm
≤50
≤300
﹤60
﹤350
二、工作面工程质量管理
1、综掘机工作面工程质量必须达到《掘进工作面工程质量验收标准》规定。
①宽度：
中线至任一帮距离允许偏差0～+150mm；
②高度：
允许偏差0～+150mm
③坡度：
沿3号煤层底板掘进；
④掘进时必须保证顶、底板和两帮平整一致，没有明显的大的凹凸，成型好。
严禁出现台阶；
煤壁要保持平直，不得留有伞檐，不得出现欠挖现象、超挖量不得超过允许偏差。
2、施工放线要求：
按导线点严格进行，三点一线，每组中线相距80～100m；
巷道每掘进30～40m由测量人员检核一次中线，发现偏差或掉线，要及时进行处理。
3、本切眼沿煤层底板掘进，顶底板必须平直。
4、管线敷设：
电缆、供水管敷设在巷道右帮，悬挂平直、整齐，高度符合本规程要求，电缆钩每1.5m吊挂1个，管钩每3m吊挂1个，水管每60m安装一个洒水闸门。
5、风筒吊挂：
风筒吊挂必须平直，环环必挂，紧贴巷道左帮顶板，风筒接头采用反压边联接，破洞要及时粘补，无漏风现象，风筒出口距工作面不得超过5m。
6、巷道清理：
巷道路面浮煤当班要清理干净，积水及时排放。
7、文明生产：
巷道无淤泥、无积水、无杂物；
设备摆放整齐、材料集中码放，挂牌管理；
设备上无积尘，巷道顶帮每周冲洗一次。
8、锚杆（索）支护：
锚杆（索）支护应达到工程质量验收评定合格标准，即：
①锚杆（索）、托板、树脂药卷必须保证质量，其规格、型号、性能符合设计要求；
②锚杆（索）安设应垂直巷道顶板，角度允许偏差±
15°
，锚索±
3°
；
③注锚杆（索）时，树脂药卷必须经过充分搅拌，达到规定时间；
④安装锚杆（索）时，托板紧贴顶板，螺母（锁具）必须拧紧，抗拔力不小于设计要求，当班锚杆必须进行二次紧固；
⑤锚杆（索）间、排距允许偏差±
100mm，孔深允许偏差+50mm，锚杆外露长度（含托板和螺母厚度）不大于50mm,锚索不大于300mm；
⑥发现失效锚杆（索）要及时处理，重新补打。
三、质量保证措施
①激光指向仪及时延设，使用正常，以控制巷道掘进方向。
②综掘机应设正，副司机各一名，副司机应负责当班工程量的检查，对不符合质量要求的地方，现场及时处理。
如果副司机设置有困难时，工程质量应该由队（班）长负责。
③建立健全质量验收制度，明确责任，分级负责，严格把关。
质量不合格，不予验收。
④建立严格的工程质量奖惩制度，杜绝质量不合格工程。
第四章施工工艺
第一节施工方法
一、切眼开口施工方法
1、施工前根据矿生产技术部门标定的开门位置中心线，掘进机提前5m开始斜切进刀开门，拆除掘进机的第二运输机。
掘进至切眼中线后，将掘进机调整到与切眼中心线平行位置，采用20型防爆铲车将掘进机切割的煤炭装入辅运顺槽皮带机，掘进30—50m后在切眼内安装1台SGB—620/40T型刮板输送机，完善运煤系统。
2、开门前，⑴必须对运输顺槽开口处10m范围内的支护进行检查、加固。
沿运输顺槽中线打锚索加强支护，锚索采用φ17.8×
7300mm钢绞线，间距、排拒为2000mm，托盘规格为300×
300—16mm,锚索外露长度不大于300mm，锚固剂为1根MSCK—2350和2根MSZK—2360树脂锚固剂，每根锚索拉拔力不小于150KN，预紧力250N·
m。
⑵必须对11300辅运顺槽（为本工作面回风顺槽）内的通风、瓦斯、顶板支护情况进行一次全面、认真、详细的检查，发现问题，立即整改。
3、切眼掘进30—40m后由矿技术部门校核切眼中心线，并重新安装激光指向仪。
4、对掘施工，两掘进头相距50m时，必须停掘一头，由一台掘进机施工到贯通位置。
5、本切眼分2次掘进，采用两台掘进机对掘先掘5.0m，贯通后撤走一台掘进机，留一台掘进机掘另外的5.5m，本工作面安装前1个月掘进。
6、切眼贯通后，一台掘进机撤出工作面，一台掘进机扩帮到设计断面。
第二节掘进作业
⒈掘进方式及设备：
采用综合机械化掘进，使用EBZ—200掘进机。
由于本切眼设计掘进宽度为10.5m，掘进高度4.0m，与回风顺槽贯通后，反向掘进11301回风顺槽（见施工断面图）。
2、掘进机最大、最小循环进尺及掘进切割头的切割方法：
掘进机最大循环进尺定为2400mm，最小循环进尺为1200mm，掘进机切割方式：
顶板岩性较好时，一般由巷道底部向顶部切割，顶板较破碎时，应先从巷道顶部切割，并立即进行临时支护，护好顶再往下切割，掘进机切割方式见附图。
3、设备及工具配备。
为保证快速掘进，切眼掘进工作面装备与西翼主运大巷、13301辅运顺槽相配套的综掘机及运煤设备（SGB—620/40T型刮板输送机），同时配备WC3E矿用防爆型无轨胶轮车，MYT-128C液压锚杆机、FBD№6.3/3×
22型矿用隔爆型对旋轴流式局部通风机，YHG—800A型激光定向仪，φ20mm锚杆拉力计和φ18mm锚索涨拉仪等设备。
设备和工具配备见附表。
设备及工具配备情况表
设备名称
型号
数量
用途
掘进机
EBZ—200
割煤
带式输送机
升级会员 