最新15102回风巷瓦斯尾巷切巷掘进作业规程.docx
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最新15102回风巷瓦斯尾巷切巷掘进作业规程
目录
第一章概况-3-
第一节概述-3-
第二节编写依据-3-
第二章地面相对位置及水文地质概况-4-
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况-4-
第二节煤（岩）层赋存特征-4-
第三节地质构造-3-
第四节水文地质-5-
第三章巷道布置及支护说明-6-
第一节巷道布置-6-
第二节矿压观测-8-
第三节岩性探测-8-
第四节支护设计-8-
第五节支护工艺-18-
第四章施工工艺-29-
第一节施工方法-29-
第二节掘进方式-31-
第三节爆破作业-36-
第四节装载与运输-36-
第五节管线及轨道敷设-39-
第六节设备及工具配备-40-
第五章生产系统-41-
第一节通风-42-
第二节压风-43-
第三节瓦斯防治-46-
第四节综合防尘-47-
第五节防灭火-49-
第六节安全监控-50-
第七节供电-51-
第八节供、排水-52-
第九节运输-52-
第六章劳动组织与主要技术经济指标-54-
第一节劳动组织-54-
第二节作业循环-56-
第三节主要经济技术指标-56-
第七章安全技术措施-56-
第一节一通三防-56-
第二节顶板-59-
第三节爆破-68-
第四节防治水-71-
第五节机电-72-
第六节运输-79-
第七节其它-82-
第八章灾害应急措施及避灾路线-83-
第九章贯彻与执行
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称、位置及相邻关系
本规程施工巷道为15102回风巷、瓦斯尾巷、切巷。
地表位于简会村东北，东义背西北，东义沟西南，小洼地沟以北。
井下东部为未采的15202工作面，南部为未开掘的15107工作面，西南部为一区胶带巷，北部为未采区。
二、巷道用途
1、15102回风巷、瓦斯尾巷用于该面回采时的回风巷道；15102切巷用于布置回采工作面的综采设备。
三、巷道性质
15102工作面回风巷及切巷沿15#煤顶板布置，15102瓦斯尾巷沿15#煤顶板上面3.3m岩层布置。
四、设计长度、服务年限
15102回风巷设计长度357m，15102瓦斯尾巷设计长度为423m，15102切巷设计长度为96m。
服务年限：
1.5年
开工时间：
2010年10月
预计竣工时间：
2011年3月
第二节编写依据
一、经过审批的设计及批准时间
本面所掘巷道施工的依据是《15102工作面设计图》，编号为S19046-110-03。
批准时间为2010年7月15日。
二、地质说明书
本面所掘巷道地质资料的依据是《15102工作面掘进地质说明书》。
批准时间为2010年5月31日。
第二章地面相对位置及水文地质概况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
井上下位置及四邻概况对照见表
水平
15#煤一采区
工程名称
15102回风巷、瓦斯尾巷
地面的相对位置建筑物、小井及其它
地表位于简会村东北，东义背西北，东义沟西南，小洼地沟以北。
井下相对位置对掘进巷道的影响
井下东部为未采的15202工作面，南部为未开掘的15107工作面，西南部为一区胶带巷，北部为未采区。
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
东部为未采的15202工作面，南部为未开掘的15107工作面，西南部为一区胶带巷，北部为未采区。
第二节煤（岩）层赋存特征
预计本工作面预计掘进过程中瓦斯绝对涌出量为0.8m3/min，相对瓦斯涌出量为6-7m3/T。
15102回风巷、切巷煤层顶、底板、两帮情况
名称
岩石类别
厚度
岩性
顶
板
老顶
深灰色石灰岩
5.96m
深灰色，致密，坚硬，含方解石脉及动物化石。
直接顶
14#煤
0.86m
黑色，煤层稳定。
砂质泥岩
3.59m
灰黑色，粉砂泥质结构，致密，坚硬。
煤
0.32m
黑色，粉末状，较稳定。
黑色泥岩
0.69m
黑色，泥质结构，节理发育。
底
板
直接底
深灰色
砂质泥岩
2.23m
中部含砂质较多，含植物化石。
两帮
15#煤
7.26m
黑色，稳定煤层,煤层结构为0.68（0.25）1.62（0.52）3.63（0.15）0.41
15102瓦斯尾巷煤层顶、底板、两帮情况
名称
岩石类别
厚度
岩性
顶
板
老顶
深灰色石灰岩
5.96m
深灰色，致密，坚硬，含方解石脉及动物化石。
直接顶
14#煤
0.86m
黑色，煤层稳定。
砂质泥岩
1.0m
灰黑色，粉砂泥质结构，致密，坚硬。
底
板
直接底
煤
0.32m
黑色，粉末状，较稳定。
黑色泥岩
0.69m
黑色，泥质结构，节理发育。
15#煤
7.26m
黑色，稳定煤层,煤层结构为0.68（0.25）1.62（0.52）3.63（0.15）0.41
深灰色
砂质泥岩
2.23m
中部含砂质较多，含植物化石。
两帮
砂质泥岩
2.6m
灰黑色，粉砂泥质结构，致密，坚硬。
具体见《15102工作面掘进地质说明书》。
第三节地质构造
本工作面掘进巷道煤层底板总体为一向北西方向倾斜的单斜构造，局部地段发育有次一级的向、背斜构造。
煤层倾角最大10°，最小5°，平均倾角7°
第四节水文地质
本工作面水文地质条件比较简单，主要充水因素为：
1、地表水：
本工作面地表为山梁沟谷地带，在雨季大气降水将汇于沟谷中形成季节性河流。
根据井田地质报告，预计地表水对井下基本无影响。
2、含水层水：
本工作面老顶石灰岩属局部裂隙含水层，当掘进到向斜轴部时淋头水和少量涌水现象。
工作面预计最大涌水量为8m3/h,工作面预计正常涌水量为1.2m3/h。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
15102回风巷在15102系统巷S19测点前24m处开口（巷中），按306o方位角沿15#煤顶板施工357m。
15102瓦斯尾巷在15102系统巷Y3测点处开口（巷中），按306o方位角、-12o的坡度向前施工10m,再沿14o煤下方1.0m岩层为顶板，施工413m，工程量为423m。
15102切巷在15102施工到位后退回2.75m左帮开口（巷中）按54o方位角沿15#煤顶板施工96m。
具体见巷道布置图（附图3-1-1,3-1-2）。
15102回风巷开口50m处施工第一组钻场，每组两个，在巷道两帮各施工一个钻场，钻场交错布置，其中一个钻场外帮与另一个钻场里帮对齐成一直线。
以后每隔50米施工一组钻场。
15102回风巷耳状钻场采用爆破作业。
（支护图见附表3-1-3，爆破图见3-1-4。
）
15102回风巷与切巷交叉点支护见附图3-1-5。
第二节矿压观测
一、观测对象：
15#煤一采区15102回风巷、15102瓦斯尾巷、15102切巷。
二、观测内容：
巷道顶板离层量,底板及两帮相对移近量,锚杆、锚索的载荷及锚固力。
矿压观测内容情况（见表3-2-1）
表3-2-1矿压观测内容表
表3－2－1矿压观测内容表
序号
观测项目
观测目的
观测方法
1
巷道浅部顶板相对移近量
顶层煤层变化量
观测浅部离层仪读数
2
巷道深部顶板相对移近量
顶层岩层变化量
观测深部离层仪读数
3
巷道两帮相对移近量
两帮相对移近量变化
在标记点用钢尺量
4
锚索载荷
是否达到设计要求
使用MC-300测力计
5
顶、帮锚杆锚固力
是否达到设计要求
使用MC-300测力计
三、观测方法：
1、测站布置：
巷道在开口10米范围内必须布置一个观测站，以后回风巷每150m布置一个测点，尾巷每200m布置一个测点，切巷每50m布置一个站点。
每一测站设置一个观测断面，观测断面的范围控制在5m。
每个观测断面巷道顶安装一个LBY--3型顶板离层仪，用于观测顶板深部和浅部两个层位的煤、岩层位移量；在巷道中部的顶锚杆上、顶锚索上分别安装一块MC--300型锚杆（锚索）测力计，观测锚杆、锚索受力情况。
2、观测时间：
离煤头200m以内巷道内测点每天观测一次，200m以外每周观测二次。
3、观测方法：
⑴用钢尺检测断面标志点间底板相对移近量，两帮相对移近量。
⑵用锚杆拉力计检测顶、帮锚杆锚固力，巷道每施工300根锚杆检测一次锚杆锚固力，每次检测不少于5根，其中3根顶锚杆、2根帮锚杆，并有详细记录。
⑶使用YCD18—200型千斤顶检测锚索预紧力，每100根锚索检测一次锚索预紧力，每次检测不少于5根。
四、数据处理：
队组技术员采取边施工边观测边记录，及时对量测的数据加以分析、判断，并综合分析判断得出结论，并把测量数据及分析结果反馈到生产技术组，应用到设计和施工中去，从而不断修改支护参数、补充措施、指导施工。
为本巷掘进和邻近工作面采掘提供理论依据。
第三节岩性探测
一、非取芯钻孔由施工队组技术员负责，取芯钻孔由生产地质技术部地质组负责。
二、所施工巷道煤巷每隔300m、岩巷每隔500m采用75型风钻机对顶板岩性进行一次取芯。
三、非取芯钻孔煤巷每隔50m、岩巷每隔100m用锚杆钻机探测一次。
四、顶板岩性厚度在0.2m以上的应单独分层；有煤线或顶板破碎地段的厚度、层位要重点描述记录。
五、非取芯探测孔深应大于设计最长锚索（巷道无锚索支护以最长锚杆）0.5m以上。
取芯探测孔深应大于设计最长锚索（巷道无锚索支护以最长锚杆）2.0m以上，但不得小于5m。
六、如发现顶板岩性、厚度变化较大，应补探1次，同时及时通知生产地质技术部相关人员进行鉴定。
七、进行岩性探测人员要求做好探测记录并在探测地点以牌板的形式明示作业人员。
八、每探测一次将该记录表报公司调度和施工队组各一份。
第四节支护设计
一、巷道支护形式
15102回风巷、15102瓦斯尾巷、15102切巷、采用锚杆、锚索、经纬网、W钢带联合支护。
二、支护参数设计
1、巷道断面情况表
巷道名称
断面形状
设计
长度（m）
净宽（m）
净高（m）
净断面
（m2）
荒宽（m）
荒高（m）
荒断面（m2）
15102回风巷
矩形
357
4.2
2.9
12.18
4.46
3.0
13.38
15102瓦斯尾巷
矩形
423
3.2
2.5
8
3.46
2.6
8.996
15102切巷
矩形
96
5.2
2.9
15.08
5.46
3.0
16.38
2、支护参数
采用工程类比法和现场监控法合理选择支护技术参数确定：
（1）15102回风巷为锚杆、锚索、经纬网、W钢带联合支护。
顶锚杆采用Φ18×2000mm麻花头锚杆配Φ23×600mm的树脂药卷打注，间距为812mm、排距为900mm；帮锚杆采用Φ18×2000mm麻花头锚杆配Φ23×600mm的树脂药卷打注，间距为1000mm，排距为900mm；锚索采用Φ17.8×7200mm钢绞线配Φ23×1000mm的树脂药卷打注，“2,1,2”三花布置，打一根锚索时，锚索在W钢带3、4眼交错布置，打两根锚索时，锚索在W钢带2、5眼内布置，排距900mm。
（2）15102瓦斯尾巷为锚杆、锚索、经纬网、W钢带联合支护。
顶锚杆采用Φ18×2000mm麻花头锚杆配Φ23×600mm的树脂药卷打注，间距为1090mm、排距为900mm；帮锚杆采用Φ18×2000mm麻花头锚杆配Φ23×600mm的树脂药卷打注，间距为900mm，排距为900mm；锚索采用Φ17.8×5200mm钢绞线配Φ23×1000mm的树脂药卷打注，间隔布置在W钢带第2或第3眼内，排距900mm。
（3）15102切巷为锚杆、锚索、经纬网、W钢带联合支护。
顶采用全锚索布置，锚索采用Φ17.8×7200mm钢绞线配Φ23×1000mm的树脂药卷打注，间距为845mm、排距为800mm；帮锚杆落山侧采用Φ18×2000mm麻花头锚杆配Φ23×600mm的树脂药卷打注，间距为1000mm，排距为900mm；帮锚杆采帮侧采用Φ18×2000mm玻璃钢锚杆配Φ23×600mm的树脂药卷打注，间距为1000mm，排距为900mm；
3、支护材料
（1）15102回风巷
顶钢带：
BHW-812-220-3×4360mm（6眼）的W钢带
顶锚杆：
Φ18×2000mm麻花头锚杆外露长度30mm—50mm
帮锚杆：
Φ18×2000mm麻花头锚杆外露长度30mm—50mm
锚索：
Φ17.8×7200mm钢绞线外露长度100mm—200mm
锚索垫片：
200×125×12mm
顶锚杆托板：
100×100×8mm球形托板（中孔20mm）
帮锚杆托板：
500×150×80mm水泥托板（中孔20mm）
锚杆药卷：
Ф23×600mm（中速）（配Ф27mm的钻头）
锚索药卷：
Φ23mm×1000mm（中速）（配Ф27mm的钻头）
经纬网：
1.0×4.8m
（2）15102瓦斯尾巷
顶钢带：
BHW-1090-220-3×3570mm（4眼）的W钢带
顶锚杆：
Φ18×2000mm麻花头锚杆外露长度30mm—50mm
帮锚杆：
Φ18×2000mm麻花头锚杆外露长度30mm—50mm
锚索：
Φ17.8×5200mm钢绞线外露长度100mm—200mm
锚索垫片：
200×125×12mm
顶锚杆托板：
150×150×10mm球形托板（中孔20mm）
帮锚杆托板：
500×150×80mm水泥托板（中孔20mm）
锚杆药卷：
Ф23×600mm（中速）（配Ф27mm的钻头）
锚索药卷：
Φ23mm×1000mm（中速）（配Ф27mm的钻头）
经纬网：
1.0×4.8m
（2）15102切巷
顶钢带：
BHW-845-220-3×5370mm（7眼）的W钢带
帮锚杆（落山侧）：
Φ18×2000mm麻花头锚杆外露长度30mm—50mm
帮锚杆（采帮侧）：
Φ18×2000mm玻璃钢锚杆外露长度30mm—50mm
锚索：
Φ17.8×7200mm钢绞线外露长度100mm—200mm
锚索垫片：
200×125×12mm
帮锚杆托板（采帮侧）：
Ф160/2×800mm木托板（中孔20mm）
帮锚杆托板（落山侧）：
500×150×80mm水泥托板（中孔20mm）
锚杆药卷：
Ф23×600mm（中速）（配Ф27mm的钻头）
锚索药卷：
Φ23×1000mm（中速）（配Ф27mm的钻头）
经纬网：
1.0×4.8m
三、支护强度校验
按悬吊理论校核锚索承载能力
采用计算法校核支护参数
1、锚索参数设计
（1）锚索长度的确定
①15102回风巷、切巷锚索长度的确定
加强锚索长度校核，应满足
式中：
—锚索总长度，m；
—锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m；
—需要的不稳定岩层厚度，根据综合柱状图，取5.46m；
—托板及锚具的厚度，取0.1m；
—外露张拉长度，取0.2m；
其中：
—安全系数，取2；
—锚索直径,为17.8mm；
—锚索抗拉强度,取1700N/mm2；
—锚索与锚固剂的粘合强度，取16N/mm2;
则：
La≥2.0×17.8×1700/（4×16）
=945.6㎜≈0.95m
则：
L=0.95+5.46+0.1+0.2=6.71m，取L=7.2m
②15102瓦斯尾巷锚索长度的确定
加强锚索长度校核，应满足
式中：
—锚索总长度，m；
—锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m；
—需要的不稳定岩层厚度，根据综合柱状图，取2.1m；
—托板及锚具的厚度，取0.1m；
—外露张拉长度，取0.2m；
其中：
—安全系数，取2；
—锚索直径,为17.8mm；
—锚索抗拉强度,取1700N/mm2；
—锚索与锚固剂的粘合强度，取16N/mm2;
则：
La≥2.0×17.8×1700/（4×16）
=945.6㎜≈0.95m
则：
L=0.95+2.1+0.1+0.2=3.35m，取L=5.2m
（2）锚索的间排距计算
按悬吊理论，根据《阳泉矿区锚索支护手册》KG≤nA
式中：
K—安全系数，取2
G—单位面积上离层岩层或危石重量（kN）
n—单位面积上的锚索数量（根/m2）
A—锚索设计承载能力，320kN
根据地质说明书提供的资料，锚索需要承载的岩体（包括煤）为煤层和锚固段以下软岩层的重量。
A、15102回风巷、切巷沿15#煤顶板掘进，其中岩层厚度取h岩=1.01m，岩石的比重r岩=2.6T/m3，故
G=h岩r岩=1.01×2.6=2.63T=26.3kN
由KG≤nA知道:
n≥KG/A=2×26.3/320=0.164（根/m2）
设计锚索布置为：
15102回风巷为每排1.5根，排距为0.9m。
则
N=1.5/4.4×0.9=0.307>0.164（根/m2），满足要求。
15102切巷为每排7根，排距为0.9m。
则
N=7/5.5×0.9=34.65>0.164（根/m2），满足要求。
B、15102瓦斯尾巷沿15#煤顶板上面3.3m岩层掘进，跟据综合柱状图，其中煤层厚度h煤=0.86m，煤的容重r煤=1.50T/m3，岩层厚度取h岩=1.3m，岩石的比重r岩=2.6T/m3，故
：
G=h煤r煤+h岩r岩1=0.86×1.5+1.0×2.6=3.89（T）=38.9kN
由KG≤nA知道:
n≥KG/A=2×38.9/320=0.244（根/m2）
设计锚索布置为：
每排1根，排距为0.9m。
则
N=1/3.4×0.9=0.265>0.244（根/m2），满足要求。
2、按（锚杆+锚索）组合梁悬吊理论校核锚杆、锚索的间距
回风巷、瓦斯尾巷、切巷按锚杆所能悬吊的重量校核锚杆的间排距
每根锚杆悬吊岩体重量G=r·L2·a1·b1
锚杆锚固力Q应能承担G的重量。
KG＜Q
则：
a1＜Q/k·r·L2·b1
式中：
Q－顶锚杆的锚固力Q≥70kN；K－安全系数，取2,r－岩体容重，26kN/m3,a1－顶锚杆间距
L2—顶锚杆有效长度（顶锚杆取免压拱高b，帮锚杆取破碎深度c）
B回=[B/2+H·tg（45°—ω帮/2）]/f顶
=[4.4/2+3·tg（45°—53.47°/2）]/3=1.1
B尾=[B/2+H·tg（45°—ω帮/2）]/f顶
=[3.4/2+2.6·tg（45°—53.47°/2）]/3=0.85
B切=[B/2+H·tg（45°—ω帮/2）]/f顶
=[5.5/2+3·tg（45°—53.47°/2）]/2=1.87
H—巷道高度；ω－煤层的摩擦角；查表取53.47°；f顶—取3
b1－顶锚杆排距，取0.90m
计算得：
a回=70/2×26×1.1×0.90=1.36
a尾=70/2×26×0.85×0.90=1.76
a切=70/2×26×1.87×0.80=0.9
实际回风巷顶锚杆间、排距为（0.90m、0.90m），a回＜1.36m
实际瓦斯尾巷顶锚杆间、排距为（0.90m、0.90m），a尾＜1.76m
因此，巷顶锚杆间排距参数能满足计算结果。
3、巷帮强度验算
⑴确定两帮破坏深度C
C回＝H×ctg（450＋ω/2）＝3×ctg（45°＋53.47°/2）＝0.99m（H为巷高）
C尾＝H×ctg（450＋ω/2）＝2.6×ctg（45°＋53.47°/2）＝0.858m（H为巷高）
C切＝H×ctg（450＋ω/2）＝3×ctg（45°＋53.47°/2）＝0.99m（H为巷高）
⑵帮载荷集度Qs
Qs回＝C×（1＋Ka×r×H′/1000σcc）×[rc×hc×sinα＋r×b×cosα/2×tg（900－ω）/2]
＝0.957×（1＋1.0×22.4×1300/1000×13.5）×
×[1.5×4.4×sin60＋22.4×2.5×cos（60/2）×tg（900－53.470）/2]＝61.20kN/m
同理得：
Qs尾＝51.98kN/m，Qs切＝61.20kN/m
式中：
C—巷帮破坏深度
Ka—受临近工作面采动影响系数,取1.0
R—巷道上覆岩层的平均容重，22.4kN/m3
H′—巷道埋深最大1300m
σcc—煤层单向抗压强度，取13.5
rc—煤的容重，取1.5kN/m3
hc—煤厚平均4.6m
α—煤层平均倾角7°
b—顶板破坏深度2.5m。
采用普氏自然平衡拱理论，确定顶板破坏松动圈范围b
式中：
b=1/f[B/2+H×ctg（45°+ω/2）]
B、H－巷道掘进跨度和高度，B回=4.4m，H回=3mB尾=3.4m，H尾=2.6m
f－顶板煤体普氏系数，煤软时取1.35
ω－煤层的摩擦角，取53.47°；ω＝arctg（f）＝53.47°
b回=[4.40/2+3×ctg（45°+53.47°/2）]/1.35=2.36m
b尾=[3.4/2+2.6×ctg（45°+53.47°/2）]/1.35=1.90m
b切=[5.5/2+3×ctg（45°+53.47°/2）]/1.35=2.77m
⑶帮锚杆锚固力设计值Q＝50kN，由自然平衡拱理论确定锚杆根数N
N×Q＝k×Qs×D′
N回＝k×Qs×D′/Q＝1.5×61.2×1.0/50＝2.04（根）
N尾＝k×Qs×D′/Q＝1.5×51.98×0.9/50＝1.56（根）
N切＝k×Qs×D′/Q＝1.5×61.2×1.0/50＝2.04（根）
式中：
k—安全系数1.5D′—帮锚杆排距Qs回—帮载荷集度61.2，Qs尾—帮载荷集度51.98，Qs切—帮载荷集度61.2
而实际回风巷、瓦斯尾巷、切巷帮锚杆两侧每排各3根。
完全满足理论支护要求。
第五节支护工艺
一、支护工艺、工序及要求
（一）临时支护形式：
15102切巷临时支护采用Ⅰ型综掘机临时支护、戴帽点柱两种形式。
顶板平整且稳定时，使用Ⅰ型综掘机临时支护方式；当巷道顶板出现劈口、冒顶等导致顶板板不平整无法使用Ⅰ型综掘机临时支护时，或现场没有托梁器应采用戴帽点柱临时支护。
15102回风巷、15102瓦斯尾巷采用戴帽点柱临时支护方式。
1、Ⅰ型综掘机临时支护
（1）综掘机割出一排进度后，在严格按照支护工艺支护的情况下，及时准确地将截割头挑起∮200×4000mm的方木进行临时支护。
（2）Ⅰ型综掘机临时支护工艺及要求
①坚持“割够一排、锚一排”的原则。
综掘机割出一排进度后，最大空顶距（永久支护到煤头的距离）不得超过1.1米。
支护起一排后，最小空顶距不大于0.4m。
②煤头作业前，掘进机靠人行帮侧必须留有一条安全出口，宽度不小于0.7m，高度不小于1.8m。
并保证煤头有足够的安全作业空间。
③割出一排进度后，综掘机退后煤头3—5m，使截割头和铲板落地、闭锁掘进机上的电源开关和磁力启动器隔离开关电气开关后
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