务川县金旗煤矿 运输绕道掘进作业要求.docx
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务川县金旗煤矿运输绕道掘进作业要求
务川县金旗煤矿
掘进工作面作业规程
工作面名称：
+1155运输（回风）绕道
编制人：
总工程师：
矿长：
批准日期：
2013年8月2日
执行日期：
2013年8月3日
规程名称：
+1155运输（回风）绕道掘进作业规程
作业规程审批栏
矿长：
工程师：
生产副矿长：
安全副矿长：
施工负责人：
作业规程学习记录
作业规程学习签名表
学习地点
学习时间
学习内容
主持人
学习人员签名
第一章概况···············································1
第一节概述···········································1
第二节编写依据········································1
第二章地面位置及地质情况····································3
第一节地面相对位置及邻近采区情况··························3
第二节煤（岩）层赋存特征································3
第三节地质构造········································5
第四节水文地质········································5
第三章巷道布置及支护说明····································9
第一节巷道布置········································9
第二节矿压观测········································9
第三节支护设计········································10
第四节支护工艺········································14
第四章施工工艺············································18
第一节施工方法········································18
第二节凿岩方式········································18
第三节爆破作业········································19
第四节装载与运输······································20
第五节管线及轨道敷设···································21
第六节设备及工具配备···································22
第五章生产系统···········································23
第一节通风··········································23
第二节压风··········································24
第三节瓦斯防治·······································24
第四节综合防尘········································25
第五节防灭火·········································26
第六节安全监控········································27
第七节供电··········································28
第八节排水··········································28
第九节运输··········································28
第一十节照明、通讯和信号··································28
第六章劳动组织及主要技术经济指标······························30
第一节劳动组织········································30
第二节作业循环········································30
第三节主要技术经济指标··································31
第七章安全技术措施········································32
第一节一通三防·······································32
第二节顶板··········································35
第三节爆破··········································39
第四节防治水·········································42
第五节机电··········································43
第六节运输···········································46
第七节其他···········································47
第八章灾害应急措施及避灾路线·································50
第一章概况
第一节概述
巷道名称：
+1155运输（回风）绕道。
用途：
由于+1120—+1190水平斜长达到250m，按照《采矿工程设计手册》的要求，工作面的长度在80—150m为宜，所以，必须在+1155水平东西两翼布置区段运输（回风）巷。
设计长度：
1000m。
工程量：
4200m3。
坡度：
5‰。
服务年限：
16个月。
开竣工时间：
2013年8月—2014年2月
附图：
巷道布置平面图。
第二节编写依据
本规程根据本矿掘进队现有施工力量，技术素质和机械装备，并在广泛听取有关主管技术领导的指示意见的基础上编制的，主要依据资料有：
1、务川县金旗煤矿委托贵州省六枝工矿（集团）恒达勘查设计有限公司编写的《务川县金旗煤矿委托开采方案设计（变更）说明书》和《安全专篇》；
2、务川县金旗煤矿委托贵州新思维矿业规程设计评估有限公司编写的《务川县泥高乡金旗煤矿新掘主斜井安全专项设计说明书》；
3、金旗煤矿2013年7月30日《采面接替专项设计备案登记表》；
4、煤矿作业规程编制内容及要求；
5、《煤矿安全规程》及《工种操作规程》；
6、《生产矿井质量标准化标准》；
7、《采矿工程设计手册》；
第二章地面位置及地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
表1地面相对位置及邻近采区开采情况表
水平、采区
一采区
+1155水平
工程名称
+1155运输（回风）绕道
地面标高
+1285—1306m
井下标高
+1120—+1190
地面的相对位置建
筑物、小井及其它
地面相对位置为金峰岭北东翼，猫门场村以西农田，无村庄、河流及重要设施。
井下相对位置对掘
进巷道的影响
该巷道布置在一采区M煤层顶板全岩中，上部为+1190西翼运输平巷，与其垂高超过30m，两边分别为回风上山和行人上山，掘进对地面及相邻巷道均无影响。
邻近采区开采情况
该采区+1190水平以上为本矿2013年度完成采煤任务而布置的工作面，+1190水平以下均未开采。
第二节煤层赋存特征
一、煤层特征
该区煤层赋存于二叠系上统吴家坪组底部，吴家坪组（P3w）为该区唯一的含煤地层，属海相沉积。
据调查，本矿区含煤1层、可采煤层1层，煤层厚0.88～0.92m，平均厚0.90m。
煤层主要分部于矿区西部及南部地段，地表露头长度大于1.5km,延深约800m左右。
煤层产状与地层产状基本一致，地层产状：
倾向350°～68°，倾角13°～40°。
为一北北东倾向的向斜构造。
表2金旗煤矿矿区煤层特征表
序号
区域组
煤层名称
煤层厚度（m）
煤层夹矸数
稳定性
煤层倾角（度）
煤种
顶底板
岩性
最小
最大
平均
顶板
底板
1
吴家
坪组
M
0.88
0.92
0.90
1
较稳定
13-40
贫
煤
炭质页岩、灰岩
粘土岩
二、煤质特征
1、煤质
根据中化地质矿山总局贵州地质勘查院2007年7月编制的《贵州省务川县金旗煤矿资源储量核实报告》提供的煤质资料，矿区M煤层的煤质资料参见表3。
表3金旗煤矿煤层煤质分析表
煤层
编号
灰份
Ad（%）
挥发份
Vdaf（%）
硫份
St,d（%）
发热量
Qnet,d（MJ/kg）
M
21.15
19.06
2.84
26.505
2、物理性质
M煤层属贫煤，煤呈灰黑～黑色，条痕棕褐、褐黑、黑灰色，风化后多为粉状或粉粒状，性松软，土状或油脂光泽，表面常见铁锈，新鲜时则为鳞片状、碎块～块状，性硬脆，多为玻璃～强玻璃光泽，常可见由亮煤和暗煤相间组成的条带状构造。
综上所述，矿区内可采煤层煤的类型属中灰、中高硫、高发热量的贫煤。
煤灰成分：
矿区内可采煤层原煤煤灰成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主。
三、煤层瓦斯、自燃及煤尘情况
《务川县金旗煤矿瓦斯等级鉴定报告》鉴定结果：
矿井绝对瓦斯涌出量为0.32m3/min，绝对二氧化碳涌出量为0.18m3/min，该矿井为低瓦斯矿井。
M煤层自燃倾向等级为Ⅰ类容易自燃煤层；根据贵州省煤田地质局实验室2007年7月20日提交的该矿煤尘爆炸性鉴定报告结果，该矿M煤层的煤尘有爆炸性。
第三节地质构造
工作面范围内煤岩层走向270°—290°，倾向SW—SE，围岩较稳定。
巷道施工过程中还可能会揭露一些小断层，届时需要加强支护。
预计巷道施工范围内无陷落柱、岩浆侵入体等特殊地质构造。
第四节水文地质
1、地下水类型
该区地下水类型可分为松散岩类孔隙水、碎屑岩裂隙水及碳酸岩类岩溶管道～裂隙水三类，其中碳酸岩类岩溶管道～裂隙水按水的承压性质又可分为碳酸盐岩溶管道～裂隙潜水（包括夜郎组黄村坝段、长兴组、吴家坪组）及碳酸盐岩溶管道～裂隙承压水（茅口组）。
2、含水岩组及其含水特征
（1）松散岩类孔隙水
指第四系，该组地下水在矿区内主要分布在东部的水基顶一带，含水性极弱，无供水意义，对煤层开采无影响。
（2）碎屑岩裂隙水
夜郎组沙堡湾段，该段地下水在矿区主要分布在矿区中部及东部，含水性差，为相对隔水层。
（3）碳酸盐岩溶管道—裂隙潜水
包括黄村坝段、长兴组、吴家坪组三个组，该三组地层中的地下水为岩溶管道—裂隙潜水，一般不具备承压性质，分布于整个矿区，出露厚度大于200m，区内未见顶。
从区域上看，岩溶现象发育，富水性好。
但由于矿区地处地表分水岭向北东倾斜的斜坡地带，地下水主要靠大气降水补给。
矿区范围内，地表见2处泉点出露，出水标高分别为+1165m和+1225m。
（4）碳酸盐岩溶管道—裂隙承压水
只包括茅口组一个层位，该地层中地下水在泥高向斜中浅部为潜水，随着地下水埋藏深度的增加，渐变为承压水，即在泥高向斜两翼浅部为潜水，向向斜核部渐变为承压水，越接近核部压力越大。
该组地层在矿区内未出露，为煤层的间接底板，与煤层之间有一层厚0～5m的粘土岩。
在矿区内的茅口组灰岩为承压水。
据调查的两处泉点的出水标高，即+1165m和+1225m，保守估计取小值，务川县金旗煤矿的地下水位标高约为+1165m。
茅口组灰岩溶洞、暗河发育，富水性强，且为承压水，当低于水位标高开采时，底板突水的可能性大，突水量大，危险性大。
因此，茅口组灰岩底板充水含水层为威胁煤层开采的主要充水含水层。
3、老窑积水
金旗煤矿于2007年6月由贵州省国土资源厅颁发采矿许可证，设计生产规模9万吨/年，采用地下开采方式，采矿方法为走向长壁后退式，矿区东南部有0.13km2的老采空区，老采空区为平硐开采，现已全部关闭，由于开采不规范，在开采面一带，形成低于主平硐的采坑，形成一定的老窑积水，一般10-50m3，老窑围岩为吴家坪煤系地层，岩性主要为泥岩、灰岩及泥质灰岩，岩溶较为发育，当煤层开采与岩溶裂隙沟通时，老窑积水沿岩溶裂隙渗入矿井，可能造成矿井涌水。
4、地下水的补给、径流、排泄条件
该矿位于区域水文地质单元的地下水的补给区，地势总体上是南东高北西低，大气降水至地表后，沿地表的溶蚀洼地、岩溶漏斗、落水洞及岩溶裂隙，直接汇入地下，主要沿地下垂直岩溶裂隙向下运动，至地下深部后，沿溶蚀管道、裂隙以管流、脉流及隙流的形式进行水平径流，先由北西向进入无名小溪，然后向北东的泥高乡流动，最后排泄于东面的洪渡河，地下水总体向北东流动；属乌江水系。
5、矿井充水因素分析
该矿是以大气降水为主的裂隙充水矿床，其次以底板间接充水的岩溶充水矿床和老窑积水。
据水文地质报告提供资料：
金旗煤矿开采煤层正常涌水量为211m3/d，最大涌水量320m3/d,最小涌水量174m3/d。
矿区的水文地质条件中等类型，煤系地层本身含水弱。
矿山开采过程中的实际测量，煤层开采时无滴水、淋水现象，对矿床开采影响不大，但在今后开采生产中应加强对采空区积水的监测，确保生产安全。
大气降水是矿床充水的主要因素。
一般沿基岩裂隙渗入矿井，裂隙发育地段矿井充水会有所增大；地表水对地下水具有一定的补给作用，岩层渗透性好，含水性较弱。
地表水与地下水之间可能发生联系，易引起矿床充水。
该矿的地下水位标高约为+1165m。
茅口组灰岩溶洞、暗河发育，富水性强，且为承压水，当低于水位标高开采时，底板突水的可能性大，突水量大，危险性大。
在掘进过程中，要注意发生突水现象，应引起高度重视，特别是在靠近采空区时及茅口组灰岩底板充水含水层，更应加强探测及防水工作，特别是矿区在今后的采矿生产过程中应加强水文地质勘查工作，做好防水和排水工作，确保安全生产。
综上所述，该井田水文地质条件属中等偏复杂类型。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
运输（回风）绕道从轨道上山甩偏在+1155水平开始变破，按照50°方位角掘进27m后进入煤层直接顶板中，转向以90°方位角掘进布置车场，设计长度25m，车场完工之后按照原方位不变掘进巷道20m，再转向以160°方位角揭穿每层为止。
巷道坡度必须控制在5‰，采用一次性成巷完成水沟、锚网支护等工作。
+1155东翼绕道完工之后再进行西翼绕道施工，工程质量严格按照规程中的图纸及说明进行施工，绕道设计总长为90m。
第二节矿压观测
一、观测对象：
+1155水平边坡处、岔口及断层地段。
二、观测内容：
顶底板相对移近量，两帮相对移近量，工字钢变形量。
三、观测方法：
巷道开口5米后，开始布置观测点站，正常掘进时，每隔30米布置一个观测点；顶板破碎、断层带及压力大地段每隔10米布置一个观测点。
每个观测点设置一个观测断面，在巷道两帮设点观测两帮移近量，顶底板设点观测顶底板移近量，对每个测点进行定期观测。
四、观测工具：
皮尺、5m长的钢卷尺、线绳，记录纸等。
+1155绕道开口后，必须间隔20m打设一棵信号点柱,信号点柱距离迎头最大距离不得大于20米。
根据对巷道的矿压观测，若现有支护不能满足支护要求时，及时调整支护参数。
第三节支护设计
一、巷道断面及支护形式
巷道采用“锚+网+喷”联合支护，断面形状为半圆拱形，
=4.8m2，
=4.18m2；
附图：
巷道断面图、巷道永久支护示意图。
二、支护方式
（一）支护方法
1、临时支护
巷道光面爆破后，首先敲帮问顶，剔除迎头危岩悬矸，采用两根吊环式金属前探梁配单体液压支柱作为临时支护，前探梁用11#工字钢或18kg/m以上钢轨制作，长度不小于4m，吊环使用厚度大于7mm的钢板制作，每根前探梁不少于2个吊环，专用螺母固定。
爆破前最小空顶距离不大于1.0m，爆破后最大空顶距离不大于2.5m，循环进度1.5m。
2、永久支护
巷道采用“锚+网+喷”联合支护。
顶板采用φ20×1800mm全螺纹钢等强锚杆配金属网支护，两帮采用φ20×1800mm全螺纹钢等强锚杆配金属网支护；锚杆间距900mm，排距1000mm，喷浆厚度不得低于100mm。
（二）质量要求
1、临时支护
临时支护采用前探梁接顶并用木楔紧固接实；每根探梁的吊环不少于两个且必须满帽，并有0—+20mm露丝；距迎头端面距不大于300mm。
2、永久支护
（1）严格按中腰线施工，中线至两帮允许误差：
合格为-50—50mm，优良为0—50mm，腰线至顶底板合格为-30—50mm，优良为0—50mm。
（2）巷道中净高允许误差；合格为-30—50mm，优良为0—50mm。
（3）锚杆安装后必须将网张紧，紧贴煤岩面，每扣必连；铁丝锋利的尖端必须指向周壁。
（4）锚杆在煤层中锚固力不低于70kN，在岩石中不低于130kN。
（5）严格按规定安装锚杆，角度不合格必须重打。
（6）锚杆外露15—50mm，上吊环的锚杆外露40—80mm。
（7）锚杆间排距误差为±100mm。
（8）支护后顶板下沉超过100mm时，要及时补打锚杆。
3、文明生产
巷道文明生产达到“四无、四整齐、五统一、六条线”。
“四无”：
巷道内无淤泥积水（淤泥、积水长度不超过5m，深度不超过0.1m）；无脏杂物和废旧物料；无积（煤、岩）尘；无尾工。
“四整齐”：
图牌板吊挂整齐；材料码放整齐；工具存放整齐；开关上台上架排列整齐。
“五统一”：
牌板规格、标准统一；挂衣架统一；料场统一；管子吊挂统一；电缆吊挂统一。
“六条线”：
风筒吊挂一条线；风水管路吊挂一条线；轨道铺设一条线；各类标志一条线；台阶铺设一条线；水沟打设一条线。
三、确定锚杆参数（按悬吊理论、组合拱和工程类比法计算）
（一）按悬吊理论计算锚杆参数
1、锚杆长度
式中：
L—锚杆长度，m；
H—冒落拱高度，m；
K—安全系数，一般取K=2.0；
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=B/2f=4/8=0.3（m）
式中：
B—巷道开掘宽度，取2.4m；
f—岩石坚固性系数，取4；
则L=2.0×0.3+0.5+0.1=1.2（m）
2、锚杆间排距计算，取a：
式中：
a—锚杆间排距，m；
Q—锚杆设计锚固力，130KN/根；
H—冒落拱高度，取0.30m；
r—被悬吊砂质页岩的重力密度，取28KN/m3；
K—安全系数，一般取K=2.0；
a=1.29（m）
（二）按组合拱理论计算锚杆参数
1、锚杆长度
式中：
L—锚杆长度，m；
N—围岩影响系数，取1.1；
W—巷道跨度，m，取2.4m；
则：
L=N（1.3+W/10）=1.1×（1.3+2.4/10）=1.69（m）
2、锚杆间排距
A≤0.4L=0.4×1.69=0.0.676（m）
式中：
A—锚杆间排距，m；
L—锚杆长度，m；
3、锚杆直径：
d=L/110
式中：
d—锚杆直径，m；
L—锚杆长度，m；
则：
d=L/110=1.69/110=0.015（m）
（三）按工程类比法确定锚杆参数
通过相邻矿井实际揭露和地质部门提供的资料，锚杆采用φ20×1800mm的全螺纹钢树脂锚杆，间排距为900×1000mm。
通过以上计算和相似相邻巷道的工程类比，结合锚杆支护技术管理规定，确定该巷道的支护参数为：
锚杆采用φ20×1800mm的全螺纹钢等强锚杆，锚杆间排距为900×1000mm。
第四节支护工艺
一、支护材料
（一）锚杆及锚固剂
每根锚杆采用2块树脂锚固剂固定，锚固长度不小于700mm；树脂锚固剂直径为28mm，每块长度为350mm。
锚杆均使用配套标准螺帽紧固，锚固剂型号为Z2835，每根锚杆锚固力岩石中不小于130kN，煤中不小于70kN。
（二）金属网规格：
长×宽=2000×1000mm。
二、锚杆安装工艺
1、打眼
打眼前，首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格是否符合作业规程要求。
打眼前严格执行敲帮问顶制度，仔细检查顶帮围岩情况，剔掉活矸、危岩，确认安全后，方可开始工作。
锚杆眼的位置要准确，误差不得超过100mm，眼向误差不大于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。
锚杆眼打好后，应将眼内的岩渣、积水清理干净。
打眼时，必须在临时支护下操作。
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、岩粉吹扫干净。
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，用带有专用套筒的锚杆搅拌器卡住螺帽，开动锚杆搅拌器，使锚杆搅拌器带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，达到设计深度，方可撤去锚杆搅拌器。
搅拌旋转时间大于40秒，8分钟后上好托盘，拧紧螺帽，预紧力矩不小于200N·M。
表4每米巷道支护材料消耗表
项目
顶板锚杆（根/米）
两帮锚杆（根/米）
金属网（m2/m）
树脂药卷（块）
托盘（块）
规格
φ20×1800
φ20×1800
1.0×2.0
Z2835
铁质
数量
4
2
2
12
6
表5巷道技术特征表
项目
数量
煤岩
类别
断面
形状
掘进断面（m2）
净断面（m2）
巷道坡度
最小（大）控顶距（m）
锚杆排距（mm）
锚杆间距（mm）
放炮前
放炮后
90m
全岩
半圆拱
4.8
4.2
5‰
1.0
2.5
1000
900
三、喷浆作业
（一）施工前
1、施工队派专人协助机电技术人员对相关设备进行检查，是否安全可靠，保证正常运转；现场检查现场安全隐患并进行处理，进行悬矸请找，在保证安全的前提下才能进行喷浆支护。
2、将设备、材料运到指定地点，并进行堆放整齐，不得影响行人和通风，挂牌管理。
3、喷浆前要对周围20m范围的铁道、水沟、管线等用旧皮带、旧栏板或风筒布等进行掩护，以便清理回弹和保持巷道标准化、文明生产。
4、喷射前后20m严禁有人作业或逗留。
5、施工人员必须戴防尘口罩作业。
（二）施工过程中
1、随时注意压力表变化，正确地判断是否发生堵管，防止堵管；并按喷射混凝土输送距离和喷射方向，随时调整工作风压和水压；
2、喷头操作：
①喷头与受喷面最佳距离为0.6m～1.2m，当压风波动时，该距离可适当调整；喷射方向与受喷面的角度以垂直为最佳；喷射物流在受喷面上应呈螺旋轨迹移动，即一圈压半圈按顺序横移，螺旋半径取10㎝～20㎝为宜。
②喷射手与喷射司机要密切配合，协同动作。
③喷射手要随时掌握给水情况，注意喷射效果，使喷射物表面达到厚度一
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