总回风巷掘进工作面作业规程.docx
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总回风巷掘进工作面作业规程
编号：
11---3
新疆大北矿业有限公司
井底车场卧底、整道安全技术措施
工作面名称：
井底车场
编制人：
刘虎根
区队长：
刘汉强
施工单位：
主井井队
批准人：
邵俊春
编制日期:
2011年2月17日
执行日期:
年月日
目录
矿审批意见……………………………………………4
作业规程学习和考试记录……………………………5
作业规程复查记录……………………………………6
第一章概况…………………………………………7
第一节概述……………………………………7
第二节编写依据………………………………7
第二章地面相对位置及地质水文情况……………8
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况…8
第二节煤（岩）层赋存特征…………………9
第三节地质构造………………………………11
第四节水文地质………………………………11
第三章巷道布置及支护说明………………………13
第一节巷道布置………………………………13
第二节支护设计………………………………13
第三节支护工艺………………………………18
第四章施工工艺……………………………………21
第一节施工方法………………………………21
第二节凿岩方式………………………………22
第三节爆破作业………………………………22
第四节装、运岩（煤）方式…………………24
第五节管线及轨道敷设………………………24
第六节设备及工具配备………………………25
第五章劳动组织及主要技术经济指标……………25
第一节劳动组织………………………………26
第二节循环作业………………………………26
第三节主要技术经济指标……………………28
第六章生产系统……………………………………29
第一节通风系统………………………………29
第二节压风系统………………………………31
第三节防尘系统………………………………32
第四节防灭火…………………………………32
第五节供电系统………………………………33
第六节排水系统………………………………33
第七节运输系统………………………………34
第八节通讯系统………………………………34
第七章灾害预防及避灾路线………………………34
第八章安全技术措施………………………………36
第一节施工准备………………………………36
第二节“一通三防”管理……………………37
第三节顶板管理………………………………39
第四节爆破管理………………………………42
第五节防治水管理……………………………48
第六节机电管理………………………………49
第七节运输管理………………………………54
第八节其它……………………………………56
矿审批意见
单位及人员签字：
编制人:
______________________年月日
技术：
_______________________年月日
安全：
_______________________年月日
生产：
______________________年月日
机电:
______________________年月日
矿长：
______________________年月日
作业规程学习和考试记录
负责人：
传达人：
班次：
贯彻
时间
听传达人
贯彻时间
听传达人
年
月
日
姓名
成绩
签字
年
月
日
姓名
成绩
签字
作业规程复查记录
作业规程名称
施工单位
复查时间
参加复查人员签字
一、存在主要问题：
二、处理意见：
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称
本《作业规程》掘进的巷道为矿井9-15煤层首采区轨道上山。
二、掘进目的及巷道用途
掘进目的是为形成矿井生产系统，满足矿井生产过程中通风、运输、行人、安全的需要。
三、巷道设计长度及服务年限
巷道设计长度：
9-15煤层轨道上山：
328m（斜长）。
服务年限：
104年。
四、预计开、竣工时间
根据矿井建设进度，本掘进工作面自2009年9月份开工，预计2009年12月份竣工。
第二节编写依据
一、哈密矿务局勘察设计院编制的《新疆兴陶大北矿业有限公司2号井煤矿改扩建工程9万吨设计说明书》。
二、新疆新地资源公司提供的《新疆乌鲁木齐市浅水河煤矿二号井生产地质补充报告》。
批准时间为2003年8月。
三、新疆维吾尔自治区国土资源厅《划定矿区范围评复》新国土资采划[2003]第211号文件
四、公司编制的《施工组织设计》
第二章地面相对位置及地质水文情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
一、交通位置：
新疆兴陶大北矿业有限公司技改井，位于乌鲁木齐市西南30公里，行政区划属乌鲁木齐县管辖。
井田北部外有216、312国道通过，交通便利。
二、井田范围：
东西平均长4.55km，南北平均宽1km，井田面积4.55km2，煤层厚度9.15m—13.15m，煤层倾角为18º—24º，局部变陡为38º—39º，最大可达45º。
三、地形地貌：
矿区地势南高北低，属于中低山地貌，海拔高度在+1080—+1190米井田内沟谷开阔、地势平坦、地形简单。
四、地表水：
地表水系仅浅水河一条，由南向北从井田中部流过，流量很小，一般为2.34m3/h，其源头来自南部第三纪地层的地下水溢出带。
五、附近采掘情况对工程的影响：
本巷道施工区域无采掘巷道，无采空区，东部边界原有的二号井生产矿井，现已完全关闭，对本工程施工无任何影响。
详见表1
井上下对照关系表表1
水平、采区
一水平
工程名称
总回风巷及辅助巷道
地面标高
+1147
井下标高
+860
地面的相对位置建筑物、小井及其他
地面相对位置为工业广场，暂无永久构筑物、小井及其他，对工程无影响
井下相对位置对掘
进巷道的影响
现为井筒施工阶段，附近无巷道，对工程无影响
邻近采掘情况对掘
进巷道的影响
东部边界有二号井，现已完全关闭，对工程无影响
煤（岩）层赋存特征
一、本矿区共三层可采煤层，分别为4-5、7、和9-15煤层，各煤层真厚度及结构特征见表2：
煤层真厚度及结构特征表表2
煤层号
最小、最大厚度
平均厚度
夹矸
煤层间距（m）
顶底板岩性
稳定性
层数
平均厚度
（m）
最小、最大厚度
平均间距
顶板
底板
4-5
1.47—3.51
2.39
0-2
0.76
1.42—5.43
2.80
炭质
泥岩
泥岩
较稳定可采煤层
7
0.O9一O.72
0.37
0-1
1.57
泥岩
泥岩
不稳定可采煤层
9-15
9.15—13.15
10.46
0-2
0.54
4.06-8.74
5.82
泥岩
较稳定可采煤层
二、9-15主采煤层特征见表3：
煤层特征情况表表3
指标
参数．
备注
煤层厚度（最大～最小平均）/m
9.15—13.15
10.46
煤层倾角（最大～最小l平均）／（°）
21—25
23
煤层硬度f
1-2
煤层层理（发育程度）
较发育
煤层节理（发育程度）
发育
自然发火期／d
60-120
绝对瓦斯消出量I（m3·min-1）
0.03
无资料
相对瓦斯消出量／（m3·t-1）
2.7
数据来自原二号井
煤尘爆炸指数／%
〉10
地温／℃
12-13
三、煤层顶底板岩性及特征见表4：
煤层顶底板情况表表4
顶底板名称
岩石类别
硬度
厚度（m）
岩性特征
顶板
基本顶
砂岩
4-6
-----
致密、坚硬
直接顶
粉砂岩
4-6
4
性脆、强度低
伪顶
炭质泥岩、泥岩
0.8-1
0.39
性脆、强度低
底板
直接底
粉砂岩、泥岩
0.8-1
2.61
性脆、强度低
基本底
砂岩
4-6
-----
附图1：
煤（岩）层综合柱状图
第三节地质构造
井田位于小渠子背斜北翼，在矿区范围内呈一向北倾斜的单斜构造，构造简单，未见大的断裂。
只在南部火烧区有几个小的短轴背斜和向斜。
在就21线附近有小断裂发育。
见有F5-3、F5-4、F5-5三条断裂，以F5-3延伸最长750m。
F5-4、F5-5只有200m和150m，断距分别为8-20m、9m、8m.经过21-火，孔与21-2控制，断层对煤层影响不大。
地层倾向为北东和北西，以北东为主，倾角一般18度-24度，局部变陡为38度-39度，局部达45度。
断层情况见表5
断层情况表表5
编号
断层名称
性质
走向
倾向
倾角
落差
对工程的影响
1
F5-3
正
130
40°
55°
影响不大
2
F5-4
正
130
40°
55°
影响不大
3
F5-5
正
130
40°
55°
影响不大
附图2：
地质平面图、剖面图。
第四节水文地质
一、水文情况：
矿井水文地质条件及水害因素分析
（一）地表及第四系含水层
新疆兴陶大北矿业有限公司井田位于北天山强震断裂带，属八度区，其地震活动皆以强度大、频率高、小震多为主要特征。
井田西界21线以西约1公里处为头屯河，东部为其小支流一浅水河溪水，地表水系仅浅水河一条，由南向北从中部流过，流量很小，一般为0.0065m3、、/S其源头来自南部第三纪地层中的地下水溢出带。
1、根据昌吉州气象统计资料，每年6月至8月份气候炎热，最高气温可达+40℃，平均气温也在+20℃，每年11月份至次年3月份为冬季，气候寒冷，最低气温可至-34℃，区内降雨稀少，每6-8月为雨季，年平均降水量185.50mm，年平均蒸发量1716.12mm,，每年10月份开始降雪，次年3-4月开始解冻，冻土深度达1.10m。
2、根据昌吉州气象站1989年资料，矿区皆为山地，受地形影响，常易形成沟谷风，春秋两季风力较大，最大风速为2.9m/s。
风向以西南风为主，东南风、西北风次主。
〈二〉地下水补径条件及各含水层间的水力联系
西山窑组含水段，出露面积较小，除矿区西南部冲沟内见有露头外，其它仅在中部浅水河两岸沟坡有所出露。
它主要要依赖大气降水（含春末融雪水）通过上覆第四系砂砾石层垂直渗透补给，次为浅水河之河溪水侧渗补给。
经化验浅水河溪水溶解性总固体为2.10g/l，水化学为SO4·CL-Na型微咸水；而煤系地层地下水的溶解总固体含量则升高到5.06~5.73g/l，最高达14.33~18.18g/l；化学类型一般为SO4·CL-Na或CL·SO4-Na型咸水，甚至变成CL·SO4型盐水。
这都说明二者有着必然的水力联系，地表河溪水对煤系地下水具有一定的补给作用。
矿区西南部大面积裸露的烧变角砾岩含水层，大气降水和春末融雪水同样是其主要补给水源。
该含水层距浅水河较远，并无明显直接的水力联系，但对煤层顶底板附近的各含水层则有一定的侧渗补给作用，但补给量并不大。
从现有生产矿井看，当矿坑未直接揭露火烧岩含水层时，矿坑涌水量仅在100~125m3、/d左右，就足以证明这个结论。
浅水河河谷潜水，水层薄流量很小，其运动方向与河溪水一致，即顺地势由东南流向西北与头屯河河谷潜水汇合。
该区煤系地层地下水则自东向西运动，水位变化规律如下：
东11-1孔1104.34m—东5-1孔1092.52m---东3-1孔1092.27m---中部18-1孔和1092.2m---头屯河23-3孔1002.36m,水力坡度很小,再者地下水矿化程度较高,均为咸水乃至盐水,均说明煤系地层地下水循环水不甚畅通,流动非常缓慢。
地下水除向邻区和深部继续运移外，大部流向矿坑，通过水泵抽水，排至地面蒸发消耗和消失。
矿区干旱少雨，附近又无较大地表水系，矿床位于当地侵蚀基准面及地下水位以下。
直接充水含水段的钻孔单位涌水量仅为0.008~0.051l/s.m.本矿区确定为：
碎屑岩孔隙裂隙水类、水文地质条件简单---中等型的煤矿床。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
一、轨道上山：
坡度20-22º，方位359.5º（真），工程量328m。
附图2：
巷道布置平面图（图1）。
第二节支护设计
一、巷道断面
巷道采用直墙半圆拱，各断巷道断面如下表
巷道名称
净宽
净高
墙高
净断面积
掘进断面积
支护类型
轨道上山
3.4m
3.3m
1.6m
10.04m2
11.3m2
锚网钢梯联合
巷道支护断面、平面图见图5（1：
50）。
二、支护方式
（一）临时支护
采用吊挂前探支架做为临时支护，前探梁用15kg/m的两根钢轨制作，长度不小于4m，间距不大于1.2m，用锚杆和吊环固定，吊环形式为倒梯形，宽面朝上，每跟前探梁用2个吊环固定，吊环用配套的锚杆螺母固定牢固，所用树脂锚固剂不少于2块，前探梁最大控顶距1.8m，前探梁上方用若干根规格为1500×200×150mm的小板梁接顶，用木楔固定牢钢轨和板梁。
临时支护图见附图3。
采用锚网支护作为临时支护。
用金属锚杆固定预应力钢筋网，锚杆采用直径18mm、长度1800mm的等强度圆钢锚杆，锚杆、株排距为800mm;每根锚杆所用树脂锚固剂不少于2块，锚固力不小于64KN/根，最大控顶距离1.2m；预应力钢筋网，编网规格：
300x300mm.如遇顶板破碎时，可采用锚网初喷作为临时支护。
临时支护平、剖面图见图6（1：
50）。
（二）永久支护
总回风巷采用锚网喷支护作为永久支护，支护材料为等强度园钢锚杆，冷拔钢丝网，喷射混凝土（水泥、石子、砂子），锚杆排株距均拟定为800mm，喷体厚度150mm。
按悬吊理论计算锚杆参数：
1、锚杆长度计算：
L=KH+L1+L2
式中：
L—锚杆长度，m；
H—冒落拱高度，m；
K—安全系数，一般取K=2；
L1—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.5m；
L2—锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1m；
其中：
H===0.617（m）
式中：
B—巷道开掘宽度，取3.7m；
f—岩石坚固性系数，泥岩取3；
则L=2×0.617+0.5+0.1=1.834（m）
2、锚杆株距、排距计算，通常株排距相等，取a：
a=
式中：
a—锚杆株排距，m；
Q—锚杆设计锚固力，64KN/根；
H—冒落拱高度，取0.617；
R—被悬吊泥岩的重力密度，取25.48KN/m3；
K—安全系数，一般取K=2；
A==1.612（m）
通过以上计算，选用直径18mm、长度1800mm的等强度圆钢锚杆，锚杆、株排距为800mm。
锚网喷支护时，采用锚杆紧跟迎头的支护方式，前排锚杆距迎头超过800mm时及时安注锚杆，全断面挂网。
在锚喷支护中，当围岩稳定性较好，采用先锚后喷的方式；当围岩稳定性较差时，锚杆株排距缩小为0.6m，首先及时喷射不小于50mm厚的混凝土封闭围岩，紧接打锚杆挂网，复喷到设计厚度，初喷距迎头不得超过1.2m，复喷距迎头不得超过6m，初喷厚度为50～70mm，复喷总厚度不低于150mm，洒水养护时间不少于28天。
（三）锚网喷工程质量规定
锚网喷支护巷道工程质量规定见表四。
项目
质量标准（mm）
部位
巷道规格及名称（mm）
总回风巷
绞车房回风巷
巷
道
净
宽
左
帮
≮50
≯200
拱基线
1600
墙中
1600
墙脚
1600
右
帮
拱基线
1600
墙中
1300
墙脚
1300
巷道净高
均不＜30
腰线以上≮250
腰线至拱顶
2200
腰线下
1000
锚固力
拱
64KN/根
两帮
64KN/根
喷浆及混凝土强度
抗拉70MPa，
抗压1.4MPa
喷射厚度
墙
局部＜10%
左
150
右
150
拱
左
150
右
150
锚杆布置
±150
拱
800×800
左
800×800
右
800×800
防水特殊要求
锚杆规格
￠18×1800
锚杆安装
机械安装
喷射质量
喷射均匀、无裂隙
喷射均匀、无裂隙
水沟
±30
深度
300
宽度
300
±15
腰线距水沟底
1400
±50
中线至内沿
1200
锚杆距迎头
≯800
≯800
初喷距迎头
3000
3000
复喷距迎头
6000
6000
水沟距迎头
15000
15000
工业卫生
三无一畅清洁卫生
锚网喷支护巷道工程质量规定
表四
第三节支护工艺
一、支护材料：
1、锚杆及锚固剂：
锚杆采用等强度圆钢锚杆，直径为18mm，长度为1800mm，每根锚杆均用2块树脂锚固剂固定，锚固长度不少于700mm，锚杆外露长度为30～50mm，托盘为正方形，规格为长×宽=130×130mm，用6mm钢板压制成弧形。
树脂锚固剂直径为25mm，每块长度为350mm，锚杆均使用配套标准螺母紧固，锚固剂型号为MSZ2535，每根锚杆锚固力不小于64KN。
2、网采用直径不小于6mm的冷拔铁丝现场编制，网格为长×宽=300×300mm，网要压茬连接，搭接长度不小于60mm，网格之间要用14#铁丝连接。
3、喷射混凝土使用必须用标号不低于32.5#水泥，沙为纯净的河沙，石子粒直径小于20mm，将粒径大于15mm的石子控制在20%以下，石子过筛，并用水冲洗干净，混凝土强度抗拉70MPa、抗压1.4MPa，配比为水泥：
沙：
石子=1：
2：
2；速凝剂型号为J85型、掺入量一般为水泥重量的2～3.5%，喷拱取上限，喷淋水区时，可酌情加大速凝剂掺入量，速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。
二、锚杆安装工艺
1、打锚杆眼
打眼前，首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格，不符合作业规程要求时必须先进行处理；打眼前要先敲帮问顶，仔细检查顶帮围岩情况，找掉活矸、危岩，确认安全后、方可开始工作，锚杆眼的位置要准确，眼位误差不得超过100mm，眼向误差不得大于15度。
锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，打眼时应在钎子上做好标志，严格按锚杆长度打眼，深度1.7m，锚杆眼打好后，应将眼内的岩渣、积水清理干净。
打眼时，必须在前探支架的掩护下操作。
打眼的顺序，应由外向里先顶后帮的顺序依次进行。
2、安装锚杆
安装前，应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净。
吹扫时，操作人员应站在孔口一侧，眼孔方向不得有人，把2块树脂锚固剂送入眼底，把锚杆插入锚杆眼内，使锚杆顶住树脂锚固剂，外端头套上螺帽，用带有专用套筒的风煤钻卡住螺帽，开动风煤钻，使风煤钻带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，方可撤去风煤钻，搅拌旋转时大于35秒后，卸下螺帽，挂好网，上好托盘，拧上螺帽，12分钟之后，拧紧螺帽给锚杆施加一定预紧力，拧紧力矩不小于120N·M。
三、喷射混凝土
1、准备工作
①检查锚杆安装和冷拔丝网编制是否符合设计要求，发现问题及时处理。
②清理喷射现场的矸石杂物，接好风、水管路，输料管路要平直不得有急弯，接头要严密，不得漏风，严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。
③检查喷浆机是否完好，并送电空载试运转，紧固好磨擦板，不得出现漏风现象。
④喷射前必须用高压风水冲洗岩面，在巷道拱顶和两帮应安设喷厚标志。
⑤喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。
2、喷射混凝土的工艺要求
喷射顺序为：
先墙后拱，从墙基开始自下而上进行，喷枪头与受喷面应尽量保持垂直。
喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8～1.0m为宜。
人工拌料时采用潮拌料，水泥、沙和石子应清底并翻拌三遍使其混合均匀。
喷射时，喷浆机的供风压力在0.4MPa，水压应比风压高0.1MPa左右，加水量凭射手的经验加以控制，最合适的水灰比是0.4～0.5之间。
喷射过程中应根据出料量的变化，及时调整给水量，保证水灰比准确，要使喷射的湿混凝土无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少，一次喷射混凝土厚度50～70mm，并要及时复喷，复喷间隔时间不得超过2个小时。
否则应用高压水重新冲洗受喷面。
3、喷射工作
喷射工作开始前，应首先在喷射地点铺上旧风带，以便收集回弹料，喷射工作结束后，喷层必须连续洒水养护28天以上，7天以内每班洒水1次，7天以后每天洒水1次，一次喷射完毕，应立即收集回弹料，并应将当班拌料用净。
当班喷射工作结束后，必须卸开喷头，清理水环和喷浆机内外部所有灰浆或材料。
开机时必须先给水，后开风，再开机，最后上料；停机时，要先停料，后停机，再关水，最后停风。
喷射工作开始后，严禁将喷射枪头对准人员，喷射中突然发生堵塞故障时，喷射手应紧握喷头并将喷口朝下。
4、喷射质量
喷射前必须清洗岩帮，清理浮矸，喷射均匀，无裂隙，无“穿裙，赤脚”。
5、支护材料每米用量
锚杆11.25套、树脂锚固剂23块、冷拔钢丝网3.75块、水泥0.43t、石子0.648m3、砂子0.648m3，当围岩稳定性较差时，要加挂钢筋梯支护，排距为600mm，钢筋梯6.75根。
施工中备用材料不少于2天的用量，并在专用料场中挂牌管理，码放整齐。
第四章施工工艺
第一节施工方法
总回风巷开门口的施工方法：
总回风
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