煤矿切顶卸压沿空留巷作业规程.docx
《煤矿切顶卸压沿空留巷作业规程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿切顶卸压沿空留巷作业规程.docx（47页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
煤矿轨道顺槽切顶卸压自动成巷
作业规程
单位：
队长：
编制：
时间：
2016年月日
1
目录
二、落实意见 2
目录 2
第一章工程概况 2
第一节工作面概况 2
第二节围岩特征及地质构造 2
第三节留巷接续情况 2
第四节水文地质 2
第五节瓦斯与煤尘 2
第二章施工工艺 2
第一节巷道加固支护及挡矸措施 2
第二节爆破预裂切缝 2
第三章爆破预裂切缝设备配置 2
第四章矿压监测 2
第五章工程质量标准及评估统计 2
第一节工程质量标准 2
第二节机电设备管理及文明卫生管理标准 2
第六章劳动组织 2
第一节劳动切缝作业方式 2
第二节施工组织 2
第三节劳动组织 2
第六章安全技术措施 2
第一节危险源辨识 2
第二节安全管理组织及保证 2
第三节入井安全措施 2
第四节钻孔安全措施 2
第五节恒阻锚索施工安全技术措施 2
第六节锚固力试验安全措施 2
第七节爆破预裂切缝安全措施 2
第八节“一通三防”安全技术措施 2
第九节顶板支护及挡矸安全技术措施 2
第十节喷浆安全技术措施 2
第十一节辅助运输安全技术措施 2
第十二节节能环保及其他方面 2
第七章避灾系统 2
第八章规程贯彻学习和考试 2
43
第一章工程概况
第一节工作面概况
井下工作面为十三采区首采面，西为21305综采工作面，东为21303综采工作工，南为F20断层保护煤柱，北为二水平南翼轨道大巷、二水平南翼胶带大巷。
井下工作面切眼长度180m，顺槽长度1460m，切眼至停采线长度1300m，煤厚2.6-4.3m，平均煤厚3.1m，煤层倾角2-7°，平均4°。
井下工作面轨道顺槽为沿空留巷巷道，巷道沿二2煤层掘进，设计断面为矩形，掘进断面巷高3.0m，巷宽4.4m，净断面巷高2.8m，巷宽4.2m。
工作面巷道布置如图1所示。
图1井下工作面巷道布置图
第二节围岩特征及地质构造
井下工作面埋深835-915m，煤层直接顶为泥岩，厚度2.7-2.99m，均厚2.85m；老顶由均厚为3.76m的细粒砂岩和均厚为5.23m的粉砂岩组成；直接底为粉砂岩，均厚0.86m，老底由均厚3.26m的粉砂岩和均厚为9.16m的细砂岩组成。
工作面综合柱状图如图2所示。
为了进一步掌握巷道顶板岩性，在井下工作面轨道顺槽每间距100m施工一个顶板钻孔，共施工14个钻孔，钻孔深度12-15m，钻孔柱状图如图3所示。
图2井下工作面综合柱状图
图3井下轨道顺槽顶板岩性探测图
井下综采工作面整体呈一宽缓的向斜构造，煤层倾角最大7°，最小1°，平均约3°。
从工作面三维地震勘探资料及巷道掘进期间实际揭露情况看，工作面面内小构造较发育，工作面范围内累计存在断层23条，落差最大3.2m，最小0.6m，落差大于3m的断层1条（F1304G-13），其余断层落差均小于3m。
根据巷道实际揭露，井下轨道顺槽通尺230～246m段揭露煤层变薄带，煤厚小于1.6m，通尺136～194m段煤层赋存异常，煤厚最薄处为0.52m，对工作面回采有一定的影响。
工作面地质构造情况见表1。
表1井下综采工作面地质构造情况表
构造
名称
实见位置
走向（°）
倾向（°）
倾角（°）
断层
性质
落差（m）
对回采
影响程度
FN-1
二水平南翼胶带大巷SYP14前5.5m
146
56
40
正断层
1.3
无影响
F1304G-1
1304G6点前47m
189
279
43
正断层
1.0
无影响
F1304G-2
1304G9点前57m
177
87
54
正断层
2.6
无影响
F1304G-3
1304G12点前40m
217.5
307.5
46
正断层
1.3
一定影响
F1304G-4
1304G13点前50m
300
210
50
逆断层
1.1
一定影响
F1304G-5
1304G13点前54m
264
354
43
正断层
1.7
一定影响
F1304G-6
1304G14点前21m
220
130
50
正断层
1.3
一定影响
F1304G-7
1304G14点前28m
137
47
43
正断层
1.1
一定影响
F1304G-8
1304G15点前36m
122
212
53
逆断层
2.1
一定影响
F1304G-9
1304G16点前35m
49
139
58
正断层
1.1
一定影响
F1304G-10
1304G18点前56m
180
90
45
正断层
0.6
无影响
F1304G-11
1304G19点前49m
119
209
40
正断层
1.9
一定影响
F1304G-12
1304G20点前25m
53
143
46
正断层
1.4
一定影响
F1304G-13
1304G22点前54m
128
218
55
正断层
3.2
无影响
F1304P-1
1304P3点前6m
90
0
43
正断层
2.2
无影响
F1304P-2
1304P3点前41m
41
131
72
正断层
0.8
无影响
F1304P-3
1304P5点前14m
45
135
40
正断层
1.9
一定影响
F1304P-4
1304P12点前24m
124
214
43
正断层
1.6
一定影响
F1304P-5
1304P13点前13m
50
140
50
正断层
0.8
一定影响
F1304P-6
1304P16点前7m
251.5
341.5
67
正断层
1.4
一定影响
F1304P-7
1304P18点前61m
182
272
55
逆断层
0.7
一定影响
F1304P-8
1304P21点前37m
117.5
207.5
43
正断层
2.9
无影响
F1304P-9
1304P23点前50m
232
322
51
正断层
2.9
无影响
第三节留巷接续情况
井下综采面为哈拉沟煤矿首个切顶卸压沿空留巷工作面，井下轨道顺槽实行切顶卸压沿空留巷后，作为相邻21305综采工作面皮带顺槽使用。
井下综采面从切眼回采时即开始沿空留巷，留巷至停采线，切顶卸压沿空留巷长度为1300m。
采掘接续关系如图4所示。
图4井下工作面与21305工作面接续关系示意图
第四节水文地质
井下工作面为十三采区首采面，根据工作面巷道掘进期间及底板改造钻孔实际揭露水文地质情况分析，工作面外段水文地质条件简单，工作面里段水文地质条件复杂。
工作面直接充水水源为二2煤层顶、底板砂岩裂隙水（Ⅱ3），工作面底板改造期间在轨道顺槽19#钻场及胶带顺槽8#钻场分别施工2个顶板砂岩水探查孔，终孔层位为二2煤层顶板以上42~52m，各孔水量均小于0.5m3/h，水压为0.5~2.5MPa，证明工作面里段二2煤层顶板砂岩与F20断层下盘奥灰之间无水力联系，但有一定的富水性，主要以消耗静储量为主，疏干期约为4～6个月；间接充水水源为太原组上段灰岩（L11、L10、L9、L8），各灰岩上距二2煤底板分别约46m、55m、63m、73m。
根据底板改造钻孔实际揭露水文地质情况分析，工作面里段二2煤层底板太灰与矿井边界F20断层下盘奥灰之间存在水力联系，太灰含水层实测水压最大为8.0MPa。
工作面自2015年7月23日开展灰岩水疏放工作，分别在胶带顺槽6#、8#钻场及轨道顺槽19#钻场施工放水钻孔，总放水量最大达到240m3/h，观测孔水压均出现大幅度下降，最大降幅达4.9MPa，即由最大值8.0MPa降到3.1MPa，达到了疏水降压的目的。
底板改造期间重点针对切眼两侧50m范围内二2煤层底板太灰进行注浆加固，同时持续开展灰岩水疏放工作，预计二2煤底板太灰含水层不会对工作面回采造成影响。
巷道掘进揭露各断层均无出水现象，底板改造期间针对断层破碎带进行重点布孔加固，结合后期瞬变电磁物探及钻探资料分析，断层均不导水；井下工作面为十三采区首采工作面，周边不受老空水威胁。
预计该工作面回采时正常涌水量为50m3/h，最大涌水量为300m3/h。
第五节瓦斯与煤尘
根据2013年瓦斯等级鉴定结果，相对瓦斯涌出量为1.49m3/t，绝对瓦斯涌出量为14.92m3/min，煤层瓦斯含量较低，属瓦斯矿井，预计井下轨道顺槽掘进期间最大绝对瓦斯涌出量为1.03m3/min。
经有关部门鉴定二2煤层煤尘无爆炸危险性，煤层为不易自燃（Ⅲ类）煤层。
第二章施工工艺
井下轨道顺槽切顶卸压自动成巷技术施工主要工艺流程：
恒阻锚索超前加固支护→施工切缝钻孔→沿设计切顶线爆破预裂切缝→留巷段加强支护及挡矸→喷浆封闭巷帮。
第一节巷道加固支护及挡矸措施
根据切顶卸压沿空留巷技术的特点及城郊煤矿以往工作面矿压显现规律，井下轨道顺槽加固支护措施主要分为三段：
一是井下轨道顺槽超前支护措施，即采用恒阻锚索对巷道进行超前加固支护；二是井下轨道顺槽留巷段架后0～100m范围，井下轨道顺槽留巷采用“单体液压支柱+工字钢”对巷道进行加固支护及挡矸；三是井下轨道顺槽留巷段架后超过100m范围，采用工字钢对巷道进行加固支护及挡矸，并采用喷浆的方式封闭巷道正帮。
（一）恒阻锚索加固支护措施
1、恒阻锚索加固支护相关参数设计
为了防止切顶过程中和采空区顶板周期来压期间留巷段顶板失稳或冒顶，采用恒阻锚索对巷道进行超前支护。
恒阻锚索直径为21.8mm，长度10000mm，恒阻值为33t±2t，恒阻器直径为65+3mm，恒阻器长度为500mm，恒阻锚索间排距为500mm×700（1400）mm，预紧力为28t。
恒阻锚索距切顶线为0.3m，切顶线距离巷道正帮为0.2m。
靠近工作面煤壁侧恒阻锚索相邻三根沿巷道走向用18#槽钢连接，槽钢加工尺寸如图5所示。
采用恒阻锚索超前加固巷道支护如图6、图7所示。
图5槽钢加工详图
注：
槽钢长度可根据现场实际情况适当调整。
图6巷道断面支护示意图（单位：
mm）
图7巷道断面平面支护示意图（单位：
mm）
2、恒阻锚索施工工艺
（1）井下轨道顺槽共设计两排恒阻锚索，间排距500mm×700（1400）mm，靠近工作面煤壁侧恒阻锚索距切顶线为300mm，距煤壁500mm。
恒阻器恒阻值33±2t。
（2）钻孔施工：
严格按照预先点设的眼位，采用Φ28mm金刚石复合片钻头施工钻孔，钻孔直径28mm，恒阻锚索外露长度为180～300mm；钻孔施工完毕后,采用直径75mm的专用扩孔钻头，将导向杆放入已钻好的小孔内连接钻机进行扩孔（小孔与大孔须同心），扩孔深度500mm。
（3）打恒阻锚索眼孔够深时钻机要反复升落2～3次，以便把眼孔内的碎矸冲洗干净。
（4）恒阻锚索锚固长度一般不小于m，批量安装前应做锚固力测试，必须保证恒阻锚索锚固力不小于450KN（45t），否则将影响使用效果。
每根恒阻锚索使用条锚固剂，通过一根600mm长的PVC导管将锚固剂送入小孔内，用钢绞线顶锚固剂至眼底，然后撤下导管，用锚索钻机边推进边搅拌，搅拌时间15～20s后停止搅拌，等待2～3min（具体搅拌时间和凝固时间务必以实际使用的锚固剂型号为准）后撤下钻机。
一般情况下，恒阻锚索外露180～300mm为宜，考虑现场施工条件，在满足恒阻锚索要求的前提下，可以减少恒阻锚索外露长度，防止支架对恒阻锚索造成破坏。
升级会员 