3101切眼作业规程.docx
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3101切眼作业规程
作业规程
掘130601
巷道名称：
3101工作面切眼
编制人：
李培军
施工负责人：
解宝红
总工程师：
翟洪雷
项目经理：
宁吉安
批准日期：
2013年6月28日
执行日期：
2013年7月15日
目录
会审综合意见-2-
第一章概况-3-
第一节概述-3-
第二节编制依据-3-
第二章地面位置及地质情况-4-
第一节地面相对位置-4-
第二节井田位置及道路交通-4-
第三节煤层赋存特征-4-
第四节水文地质及其它开采技术条件-6-
第三章巷道布置及支护说明-7-
第一节巷道布置-7-
第二节矿压观测-7-
第三节支护工艺-8-
第四章施工工艺-12-
第一节施工方法及顺序-12-
第二节装载与运输-13-
第三节管线敷设-14-
第四节设备及工具配备-14-
第五章生产系统-15-
第一节通风-15-
第二节压风-16-
第三节瓦斯防治-16-
第四节综合防尘-17-
第五节供电-18-
第六节供水、排水-18-
第七节运输-19-
第八节照明、通讯和信号-19-
第六章劳动组织与主要技术经济指标-19-
第一节劳动组织-19-
第二节循环作业-20-
第三节主要经济技术指标-22-
第七章安全技术措施-22-
第一节一通三防-22-
第二节顶板-25-
第三节掘进施工-28-
第四节防治水-29-
第五节机电-29-
第六节运输-30-
第七节专项措施及其它-32-
第八章灾害应急措施及避灾路线-43-
会审综合意见
部门单位
审批签字
意见
项目经理：
安全经理：
生产经理：
技术经理：
机电经理：
编制人：
综合意见：
中十冶集团野川项目部
总工程师：
年月日
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称、位置、及相邻关系
施工巷道为3101工作面切眼，井下位于井田西部，该巷道位于3101工作面两顺槽之间，四周均为实煤区。
二、巷道用途
回采巷道，为工作面切眼巷（回采设备安装、回采作业、进回风等）。
三、巷道性质
煤巷
四、巷道设计施工长度及服务年限
巷道设计长度150米，服务年限3个月
五、巷道布置及开竣工时间
该巷道在3101回风顺槽到位后开口，自南向北施工，方位为0度。
该巷道沿煤层底板掘进；巷道断面形状为矩形。
预计开工时间为2013年7月15日，竣工时间为2013年8月31日。
附巷道平面布置示意图
第二节编制依据
本规程编制依据是根据太原理工大专门为野川煤业3号煤巷道锚杆支护设计的《野川煤业3号煤综放开切眼锚杆支护设计》、《锚固方式与锚固参数的设计与施工》、《煤巷锚杆支护技术规范》、《煤矿安全规程》等相关资料和法律法规编写。
巷道布置依据《山西煤炭运销集团野川煤业有限公司提供的本项目设计图纸和文件》（3#煤层采掘工程平面图及工作面巷道布置图），巷道开口通知单及地质说明书。
第二章地面位置及地质情况
第一节地面相对位置
地面相对位置及井田内开采情况
工
作
面
概
况
煤层名称
3#
水平名称
750
采区名称
一采区
工作面名称
3101工作面切眼
地面标高m
+943—+1200
工作面标高（m）
+750—+770
地面位置
工作面对应地面为马鞍山西部，巷道掘进对地表无影响。
井下位置
及四邻
采掘情况
东为3101综放工作回采的实体煤，西接井田西部边界，北边为3102工作面，南边为实体煤。
第二节井田位置及道路交通
该井田位于高平市西北15km处的野川镇北沟、乔家沟、柳树底一带，行政区划隶属高平市野川镇管辖。
地理坐标为东经112°46′51〞～112°51′00″，北纬35°49′51〞～35°48′24″，距高平市15公里，南距沁（水）～辉（县）二级公路7km。
距太（原）～焦（作）铁公路南陈铺集煤站12km，杨（杨家庄）～界（界牌岭）的乡级公路从矿区东侧通过。
以上公路干线、煤站均有乡镇硬化三级公路与其连接，总之，交通颇为方便。
第三节煤层赋存特征
根据野川煤业提供的工作面掘进地质说明书和相关资料，煤层赋存条件简单，具体资料情况见下表说明
煤
层
情
况
煤层厚度
（m）
5.36
煤层结构
煤层结构简单
煤层倾角
（度）
3°—8°
位于山西组中下部，上距下石盒子组底砂岩（K8）约33m左右，下距太原组K6灰岩6～18m，煤层厚度2.72～6.30m，平均厚度5.36m，含0～1层夹矸，结构简单。
煤层顶板为中粒砂岩、粉砂岩；底板为泥岩或细砂岩。
属全区可采的稳定煤层。
煤
层
顶
底
板
情
况
顶底板
名称
岩石名称
厚度（m）
岩性描述
老顶
深灰色泥岩
11.24
深灰色泥岩细砂岩，局部为砂岩，坚硬。
直接顶
灰黑色粉砂质泥岩
4.25
较坚硬
伪顶
黑色炭质页岩
0.1—0.3
黑色薄层状砂质或泥岩水平层理发育质软，随开采煤层时冒落
直接底
黑色炭质泥岩、灰黑色粉砂岩
1.2m
含炭质及植物残叶及根痕，较软，遇水易鼓。
老底
灰黑色泥质细砂岩
2.59m
较坚硬。
地
质
构
造
情
况
地质概述：
工作面沿3#煤层底板掘进，方位角0°，东为3101综放工作回采的，西接井田西部边界，北边为3102综放工作面，南边为实体煤。
煤层平均厚度为5.36米，煤层结构简单，煤层埋深：
250m左右，倾角3°-8°，回风顺槽在掘进至740处揭露断层，断层走向SW-NE40°，∠60°H=2.6m；巷道在掘进过程中，应及时增加支护。
根据现有资料及已掘巷道井下实测来看，中煤地质公司为我矿绘制的地板等高线还是准确的，预计工作面倾向西，走向南北，无较大变化。
第四节水文地质及其它开采技术条件
水
文
地
质
情
况
及
防
治
水
措
施
一、水文地质：
3号煤的直接充水含水层为顶板砂岩裂隙含水层，该含水层组主要含水层有K9、K8、k7等砂岩，其中K9砂岩含水层因距煤层较远，与煤层之间又有厚层的泥岩及砂质泥岩隔水层，对煤层的开采影响较小，K7砂岩含水层位于3号煤层之下，对3号煤层的开采影响较小，K8位于3号煤层之上，对3号煤层的开采影响相对较大。
据野川报告钻孔抽水实验结果，山西组含水层单位涌（q）为0.0008～0.0246L/s•m，渗透系数（k）为0.00548～0.0321m/d。
含水层的富水性较弱。
而且太原组含水层富水性差。
采掘区域地表无河流、水库、水池等水体，不存在地表水患危胁。
从我矿已掘巷道来看，有少量的顶板淋水，根据对顶板淋水的观察，以及地质报告等预计涌水量为5-25m3/d，主要水害类型为：
顶板裂隙水。
二、防治水措施
1.对于井下3号煤层采空区积水要根据实际情况看是否疏排。
2.必须经常了解相邻矿井开采情况，掌握其采空范围、涌（积）水现象，防止越界开采，造成巷道相互贯通，采空区积水涌入矿井，造成涌（突）水事故的发生；
3.在巷道掘进接近古空区、强含水层或煤层受顶底板含水层威胁及出现出水征兆时，及时汇报，采取措施。
坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则；
4.周围相邻矿井之间要留设边界保安煤柱，严禁越界开采，防止巷道相互贯通，造成事故隐患。
5.本次未收集到所利用钻孔的封孔质量资料，在今后的生产过程中要采取相应的防范措施。
6.加强矿井水文地质工作，注意区内可能存在隐伏的导水断层或隐伏的导水陷落柱的存在，并注意其导水性；
最大涌水量
40m3/d
正常涌水量
15m3/d
其
他
地
质
条
件
瓦斯
最大瓦斯涌出量2.96m3/min
煤尘
煤尘无爆炸性
煤的自燃
（煤层裂隙）
自燃等级为Ⅲ级，3号煤属不易自燃煤层
地温
属正常地温
地压
属正常地压
问题及建议
问题及
建
议
1、应加强工作面周围情况的调查工作，并制定相应的防治水措施。
2、应加强煤层厚度、标高的测控工作，及时掌握煤层地板标高的变化，及时修正煤层底板等高线图，确保正确指导生产。
3、及时掌握井下施工时遇到的地质构造，应借助各种技术力量查明井田内构造情况，以保证生产的顺利进行。
4、进一步加强对煤层顶底板、瓦斯、煤尘、煤的自然倾向性研究，煤层工艺性能测试分析、煤层顶底板力学性质的测试，确保掌握煤层开采技术条件，既保证安全生产，又能确保经济效益。
5、为保证矿井安全生产，需要加强矿井自然灾害的预测工作和部分技术资料的补测工作，以求做到稳中求生存。
6、现场施工人员遇地层及地质构造时及时向地测科汇报；地质人员结合现场实际揭露的地质情况认真分析，及时预测预报，以正确指导现场生产。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
3号煤层综放工作面开切眼沿3号煤层底板掘进，矩形断面。
毛断面尺寸为宽×高=7500mm×2400mm，毛断面面积S=18m2。
受掘进机摆动幅度限制，先掘断面宽×高=4750mm×2400mm，再扩宽×高=2750mm×2400mm，最后形成7500mm×2400mm的综放工作面开切眼。
巷道名称
断面（m2）
巷宽
（m）
巷高
（m）
巷道形状
支护
方式
毛
净
3101工作面切眼
18
-
7.5
2.4
矩形
锚杆、网、锚索联合支护
第二节矿压观测
用锚索钻机，沿巷道中心线每50米打一顶板离层仪安装孔，安装顶板离层仪。
按标准化要求的观测次数观察并做好记录，发现顶板离层时，及时向有关领导和部门汇报，以便采取相应措施。
第三节支护工艺
一、前探支护（临时支护）支护
临时支护使用前探梁，即2吋钢管不少于3根，长度不小于3.0米，上用木板梁（长1800m×宽200mm×厚50mm）配木楔，梁上方木板梁蓬结实、木楔刹牢固，板梁间隔不大于100mm。
严禁空顶作业。
附前探支护示意图。
二、永久支护工艺
a）支护设计
3号煤层综放工作面开切眼的支护设计见图1。
支护方式：
锚杆+金属网+锚杆梁+锚索。
b）支护参数及规格
顶板锚杆材料：
高强度锚杆螺纹钢（25MnSi）。
顶板锚杆直径：
φ=20mm。
顶板锚杆长度：
L=2200mm。
顶板锚杆排距：
B=1000mm。
顶板锚杆间距：
D=1000mm，边锚杆距巷帮250mm，并要求向巷帮侧倾斜20°。
每排布置8根顶板锚杆。
顶板锚杆锚固剂：
每孔使用S2360型和Z2360型树脂锚固剂各1卷。
顶板锚杆梁：
采用φ14mm钢筋焊接成锚杆梯子梁，在布设锚杆处焊接锚杆卡栏，锚杆需安装在卡栏内。
图2（a，b）为顶板锚杆梁加工示意图。
顶板锚杆托板：
125mm×125mm×10mm钢板压制穹形托板。
顶板网：
用φ3mm铅丝编织成的网孔尺寸为40mm×40mm的菱形金属网，先掘断面网片长×宽=4750mm×1100mm，扩宽时网片长×宽=2750mm×1000mm，网片间搭接100mm，每隔200mm联网2道。
顶板锚索材料：
1×7股钢绞线。
顶板锚索直径：
φ=17.8mm。
顶板锚索长度：
L=8200mm，钻孔深度8000mm，外露200mm。
锚索排距与间距：
每排3根，间距2000mm，距巷帮1750mm，排距B=2000mm，锚索垂直顶板岩面。
顶板锚索锚固剂：
每孔使用S2360型树脂锚固剂1卷，Z2360型树脂锚固剂2卷。
顶板锚索托板：
长×宽×厚=250×250×16mm的穹形多功能钢板托板。
锚索安全防护措施：
采用φ5mm细钢丝绳连接封底护套将锚索外露部分与钢筋梯子梁或金属网连接，防止高应力导致锚索断裂射出伤人。
帮锚杆材料：
全螺纹高强度玻璃钢锚杆。
帮锚杆直径：
φ=20mm。
帮锚杆长度：
L=2200mm，钻孔深度2150mm。
帮锚杆排距：
B=1000mm。
帮锚杆间距：
D=900mm，上部锚杆距顶板250mm，并向上倾斜20°，下部锚杆距底板350mm，与巷帮垂直。
每排每侧3根帮锚杆。
帮锚杆锚固剂：
每孔使用S2360型和Z2360型树脂锚固剂各1卷。
帮锚杆托板：
玻璃钢锚杆配套托板。
帮网：
用网孔尺寸为40mm×40mm的塑料网，网片尺寸为长×宽=2400mm×1100mm，每排每侧1片，网片搭接100mm，每隔200mm联网2道。
为确保安全，在巷道中线上（无锚索排上）打一行柱间距2000mm的单体液压点柱，点柱穿鞋戴帽。
液压柱的额定工作阻力不小于250kN•柱-1。
在遇断层、陷落柱和地质构造影响带，或围岩较破碎，节理、裂隙或劈理较发育，受顶板水影响的地段，增加顶板锚杆与锚索密度。
即：
将锚杆排距变为900mm，顶板锚杆每排10根，间距800mm，顶板边锚杆距巷帮150mm，并向巷帮侧倾斜20°。
锚索排距变为1800mm，每排4根，间距1800mm，边锚索距巷帮1050mm。
要加强围岩稳定性监测，必要时增加单体柱、抬棚，或采取注浆加固围岩，以确保安全。
图13号煤层综放工作面开切眼的支护设计
c）、支护技术要求：
①小断面掘进，扩刷成形。
确保巷道规整。
采用锚、网支护跟顶施工，孔眼垂直于巷道煤帮轮廓线,锚杆角度与巷道轮廓线及岩面夹角不小于80°。
要求顶板和帮部上部锚杆支护紧跟迎头，巷帮下部支护滞后顶板支护不得超过2m，最大空锚时间不得超过8h。
②顶帮锚杆的施工及安装：
施工锚杆顺序为先顶板后两帮，施工顶板锚杆要先施工顶部中间锚杆；眼深不小于2150mm，施工顶部锚杆时，打一个注一个；注眼前必须将眼孔内煤（岩）粉清除干净。
安装锚杆时，先用锚杆将一卷MSK2360型树脂锚固剂送至眼底，再将另一根MSZ2360锚固剂送到锚杆孔内，再采用MQT-120/2.3J2型气动锚杆钻机（用于顶板）或采用手持式气动钻机ZQS-50型（用于巷帮）通过搅拌器带动锚杆尾部边搅拌边推进。
前进式搅拌时间为25s，锚杆送到眼底后要继续搅拌8s，共计搅拌时间为33s。
待药卷凝固（约480s）后，方可紧固螺母，要求紧固后锚杆螺母扭矩不得小于120N·m。
并在下班前对所施工的锚杆进行二次紧固，Φ20㎜锚杆螺母扭达到200N·m。
锚杆外露长度为宜10～40mm，安装前探梁吊环的锚杆外露长度宜在30～40mm。
当班进入作业区后，要对迎头10m范围内的顶帮锚杆进行二次紧固，确保螺母扭矩符合要求。
每班要有专人进行检查，发现螺母扭矩达不到要求的要及时进行二次紧固、质量不合格的锚杆要及时进行补打。
③锚杆托板应紧贴网和岩面，锚杆托板及周围50mm范围内的煤（岩）体表面上的浮煤（矸）必须找掉、找实、找平，确保托板受力均匀。
④网搭接、压茬宽度应不小于100mm，铺网要拉紧压实，紧贴岩面，铺网距靠近底板的锚杆最小距离不少于300mm，网压茬处要用14#铁丝双排扣扎紧。
d）、支护用具及型号：
①顶板锚杆施工、安装机具：
选用MQT-120/2.3J2型气动锚杆机，配合锚杆钻杆，其长度分别为：
1m、1.2m，钻头Φ28mm。
②帮锚杆施工、安装机具：
选用ZQS-50/1.5S型气动手持钻机，迎头要备有一台同型号风动帮锚杆机。
e）锚索支护要求:
打设锚索时，必须量好尺寸，标定眼位，方可进行；钢绞线外露长度为200-250mm。
眼深不小于8000mm，锚索间排距允许误差：
-100mm—+100mm。
锚索安装完毕,增加防弹射装置。
f）质量保证措施
（1）建立质量检查组织机构，加强巷道工程质量的监督与管理。
（2）每循环的各道工序，必须进行认真的检查验收，并将验收结果填入每班班组的验收记录，相关作业人员要签字；每月将验收记录整理成册，妥善保管。
（3）提高质量意识，抓好关键工序，不合格工程消灭在施工过程中。
（4）制定相应的质检验收制度，完善质检体系，遵循奖罚分明的原则，建立从工资分配方面促成注重工程质量的激励机制。
第四章施工工艺
第一节施工方法及顺序
（一）施工方法
1、根据巷道的断面及煤体的软硬度决定采用EBZ160综掘机进行掘进，先掘断面宽×高=4750mm×2400mm，再扩宽×高=2750mm×2400mm，最后形成7500mm×2400mm的综放工作面开切眼。
掘进机技术参数。
见附表
机型
EBZ160
供电电压
1140/660V
外形尺寸
9.4*2.9*1.7
装载能力
4.2m3/min
允许截割范围
5.5*4.8米
总功率
235KW
截割功率
80/160KW
整体重量
45吨
爬坡能力
+、-18度
运行方式
履带式
2、破煤
采用EBZ160综掘机进行钻破法截割破煤，
3、施工顺序：
撤出掘进机前方所有人员，发出开机信号，待人员全部撤出后开动油泵、电机、第二运输机,开动第一运输机，开动扒爪,开动切割头。
切割时采用左右循环从下向上切割，然后根据激光指向仪对断面形状进行修正，具体切割顺序见综掘机切割示意图
4、装运煤
工作面装运由EBZ160综掘机配合二运完成，经顺槽配套SDJ80型胶带运输机，再经皮带巷皮带运输机到皮带转载巷，再到主斜井运输机到地面。
综掘机截割示意图﹙全煤巷进刀方式﹚
5、主要设备布置及性能
﹙1﹚主要设备布置图﹙图9﹚
﹙2﹚主要设备性能
掘进机总功率235KW，集截割、装运、转载功能，后配套胶带输送机带宽800mm，运行速度0--9m/min,每小时运输量为180吨。
第二节装载与运输
采用机组煤耙、第一运输机、转载机，胶带输送机组成装运作业线，实现机械化装运作业。
装载、运输设备及运输方式表
设备名称
型号
数量
安装位置
运输方式
运输距离
第一运输机
双链式
一部
EBZ160机组
机械
8.5米
转载机
一部
EBZ160机组
机械
15米
胶带输送机
SDJ－80
一部
顺槽巷道
机械
985米
第三节管线敷设
管线敷设方式
序号
名称
规格型号
单位
数量
吊挂方式
至工作面距离
1
风筒
Φ1000×10000
节
120
铅丝挂环
不大于5米
2
风管
3寸钢管长6米
节
180
巷帮悬挂
不大于30米
3
水管
2寸钢管长6米
节
180
巷帮悬挂
不大于30米
4
排水管
3寸钢管长6米
节
180
巷帮悬挂
不大于30米
5
缆线
米
1200
巷帮悬挂
不大于50米
第四节设备及工具配备
设备及工具配备表
序号
设备及工具名称
规格型号
单位
数量
1
掘进机
EBZ160
台
1
2
胶带输送机
SDJ-80
部
1
3
水泵
7.5千瓦
台
2
4
锚索钻机
MQT系列
台
5
5
刮板运输机
40型
部
2
6
馈电开关
400A/500A
台
2/2
7
控制开关
QBZ系列
台
7
8
综保
4KVA/2.5KVA
台
1/1
9
局扇
FBD№7型
台
2
10
备用开关
台
2
11
风煤钻
ZQS-50
台
4
12
风镐
台
2
13
电话
部
2
14
铁锹
把
15
15
镐
把
3
16
大锤
把
3
第五章生产系统
第一节通风
一、通风方式及供风距离
采用压入式通风方式。
局扇稳装在皮带大巷，供风距离按1300米设计。
二、工作面风量计算
a、按瓦斯涌出量计算：
Q掘＝100×q掘×Kd=100×2.96×2=592m3/min
式中Q掘——掘进工作面实际需风量m3/min
q掘——掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量,本矿井为高瓦斯矿井，
Kd——掘进工作面因瓦斯涌出不均的备用系数，取2。
b、按工作人员数量计算：
Q掘=4nj=4×30=120m3/min
式中4nj——掘进工作面同时工作的最多人数，考虑大型检查等因素，取30人。
c、按风速验算
《规程》规定，煤巷工作面最低风速0.25m/s，最高风速4m/s。
9Sj≤Q掘≤240Sj
式中Sj——掘进工作面巷道通风断面取12m2
d、综合以上两种计算方法，工作面实际需风量取最大值592m3/min
验算：
108m3/min＜592m3/min＜2880m3/min
经验算掘进工作面供风量592m3/min能满足实际需要。
e、风机选型——全风压配分量
Q吸=Kf·Qj＝1.2×592=710m3/min
式中Q吸——掘进工作面风机额定风量，m3/min。
Qj——掘进工作而实际需风量，取592m3/min。
Kf——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，取1.2。
即风机全风压配风量为710m3/min。
三、局扇选型
根据上述计算，选用FBDNO7型2×30KW对旋局部通风机。
额定风量400-800m3/min，风筒选用φ1000mm×10m抗静电、阻燃胶质风筒。
实行压入式通风能够满足要求。
四、局部通风设备，设施管理规定
1、局扇与其控制开关的距离大于5m
2、局扇必须装设消音器。
3、局扇必须实行三专两闭锁（专用变压器、专用线路、专用开关）供电。
4、局扇与工作面电气设备必须装有风电、瓦斯电闭锁装置。
5、工作面供风局扇必须实行双风机、双电源、自动切换供风，当运行局扇因故障停止运转时，备用扇能立即自动启动，确保连续供风。
6、风筒要吊挂平直，逢环必挂，接头严密，不漏风、无破口，迎头风筒不落地，出风口距工作面迎头不大于6米，吊挂高度距底板不小于1.6米。
7、局扇吊挂或垫高，离底板高度不小于0.3米。
五、通风系统
新鲜风：
地面－主井―皮带大巷―局扇―风筒―工作面。
污风：
工作面－顺槽―1、2号风桥―回风大巷―回风井―地面。
附通风系统示意图
第二节压风
1、压风风源：
地面空压机站
2、压风方式：
固定空气压缩机，机械式压风，配置相应的管路系统。
3、压风系统：
地面压风机房－轨道巷--一采区轨道巷－工作面
附压风系统示意图
第三节瓦斯防治
1、掘进工作面及其它作业地点风流中瓦斯浓度达0.8%时，必须停止作业，查明原因，采取措施。
2、掘进工作面回风流中瓦斯浓度超过0.8%或CO2浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施进行处理。
3、掘进工作面及其它作业地点风流中，电动机或其它开关安装附近20米以内风流中的瓦斯浓度达到1.3%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员进行处理。
4、掘进工作面及施工巷道，体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.
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