10#煤层永久避难硐室作业规程.docx
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10#煤层永久避难硐室作业规程
山西中阳沈家峁煤业有限公司
掘进工作面作业规程
巷道名称：
10#煤层永久避难硐室
施工区队：
综掘四队
编制人：
张军
施工负责人：
张守利
批准人：
丁敏功
编制日期：
2012年月日
执行日期：
2012年月日
山西沈家峁煤业有限公司
10#煤层永久避难硐室会审记录
施工地点：
10#煤层永久避难硐室主持人：
王令文
会审地点：
调度会议室会审时间：
2012年月日
编制人：
调度主任：
施工负责人：
提运副总：
材料科长：
通防矿长：
技术科长：
机电矿长：
防治水科长：
安全矿长：
机电科长：
生产矿长：
通防科长：
技术矿长：
安监科长：
矿长：
会审意见
会审时间：
2012年月日
会审地点：
矿调度会议室
参加会审人员：
陈学三、陈洪学、丁敏功、张光山、韩鹏鹏、杨彬、
王令文、张圣林、孙洪军、刘洪伟、张涛、尹训强、赵开明、
张守利、张军
会审意见：
技术矿长意见：
目录
第一章概况…………………………………………………………………1
第一节概述……………………………………………………………1
第二节编写依据………………………………………………………1
第二章地面相对位置及地质水文情况……………………………………1
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况…………………………1
第二节煤（岩）层赋存特征…………………………………………1
第三节地质构造………………………………………………………2
第四节水文地质………………………………………………………2
第三章巷道布置及支护说明………………………………………………4
第一节巷道布置………………………………………………………4
第二节支护设计………………………………………………………4
第三节支护工艺………………………………………………………6
第四章施工工艺……………………………………………………………8
第一节施工方法………………………………………………………8
第二节凿岩方式………………………………………………………8
第三节装、运岩（煤）方式…………………………………………8
第四节管线及皮带敷设………………………………………………8
第五节设备及工具配备………………………………………………10
第五章劳动组织及主要技术经济指标……………………………………11
第一节劳动组织………………………………………………………11
第二节循环作业………………………………………………………12
第三节主要技术经济指标……………………………………………13
第六章生产系统……………………………………………………………14
第一节通风系统………………………………………………………14
第二节综合防尘………………………………………………………14
第三节防灭火…………………………………………………………14
第四节安全监测系统…………………………………………………15
第五节供电系统………………………………………………………16
第六节排水系统………………………………………………………16
第七节运输系统………………………………………………………16
第八节通讯系统………………………………………………………16
第七章灾害预防及避灾路线………………………………………………17
第八章安全技术措施………………………………………………………18
第一节施工准备………………………………………………………18
第二节“一通三防”管理……………………………………………18
第三节顶板管理………………………………………………………19
第四节防治水管理……………………………………………………20
第五节机电管理………………………………………………………20
第六节运输管理………………………………………………………22
第七节其它……………………………………………………………26
第八节煤质管理………………………………………………………33
第九节安全制度………………………………………………………33
第一章概况
第一节概述
本《作业规程》掘进的巷道为10#煤层永久避难硐室,该巷道主要服务于10#煤层开采时的灾害避难场所。
每米煤量为：
17.8×1×1.35=24t
根据矿接续安排，本掘进工作面自2012年10月份开工，预计2012年11月份竣工。
服务年限：
约30年。
第二节编写依据
1、《山西省中阳县张子山乡沈家峁煤矿改扩建初步设计说明书》
2、《山西省中阳县张子山乡沈家峁煤矿改扩建初步设计安全专篇》
3、《扩建工程可行性研究报告说明书》
4、相邻矿井后洼煤矿、苏村煤矿《地质报告》
5、《煤矿安全规程》
6、《吕梁市煤矿作业规程编制提纲》
7、沈家峁煤矿《地质报告》
8、《太原理工矿山设计研究所设计方案》
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、工作面位置及井上下关系：
工作面名称
10#煤层永久避难硐室
采区名称
10#采区
地面标高
+1092m~1221m
井下标高
+858.6m~+860.2m
工作面所处水平
10＃水平
地面相对位置
10#煤层永久避难硐室位于南焉村西南，于家山村以西，盘区开拓大巷以北，地面沟谷纵横，为典型的第三、第四纪黄土、红土覆盖，无常年性河流。
井下位置
及四邻关系
北为后王社煤业实体煤，东为实体煤，南为开拓大巷，西为永华煤业实体煤。
工程对地面的影响
掘进施工不会造成造成地表塌陷，对地面耕种影响不大。
第二节、煤（岩）层赋存特征
本煤层位于太原组中部，顶板岩性常为粉砂岩、中砂岩，底板为粘土岩、粉砂岩。
该煤层厚度为5.4～6.44m平均厚度为6.11m，煤层厚而稳定，全区可采，煤层结构为复杂。
掘进区段10#煤层为向斜构造，枢纽走向为75°，煤层倾角3°至8°,平均5°，含2-5层夹矸，层节节理不甚发育。
可采煤层特征表
煤层
厚度
间距
结构夹矸数
变异
系数
稳定性
可采
系数
可采性
顶底板岩性
最大~最小
平均
最大~最小
平均
顶板
底板
10
4.25~6.44
6.11
33.41~43.95
38.13
复杂（2~5）
10.85﹪
稳定
1.00
全区
可采
粉砂岩、中砂岩
粘土岩、粉砂岩
三、煤层顶底板情况
名称
岩石性质
层理、节理
厚度
类型
备注
伪顶
无
直接顶
粉砂岩
不发育
1
Ⅱ类Ⅰ型
老顶
中砂岩
9.22
直接底
粘土岩
不发育
2
Ⅱ类Ⅰ型
老底
细砂岩
7.44
底板比压
138Mpa（参考数据）
附图1：
工作面地层综合柱状图
第三节、地质构造
1、断层构造分析:
10#煤层永久避难硐室掘进区段为向斜构造，其枢纽走向75°左右，地面倾角为3°到8°，平均5°。
预计掘进区段无断层构造，地质条件简单、裂隙发育方位为78°，裂隙发育产状对巷道成型有一定影响。
综合评价,10#煤层永久避难硐室掘进区段地质构造复杂程度为简单。
第四节、水文地质
1、地表情况：
井田地表水属黄河流域，三川河水系。
井田内无常年性水流，仅在雨季沟谷中有短暂洪水向西南流入南川河。
该工作面地表位置位于井田西南，地表均被第四系上更新统黄土所覆盖，沟谷中广泛出露上第三系上新统红土。
基岩未见出露。
现已采取挖建防洪排水渠沟，工业广场要挖建排水渠道拦截地表水以及浅层地下水，以防雨季洪水涌入矿井造成水害，对防洪排水渠道，每年雨季前要进行清淤工作，以防堵塞。
经分析地表水文地质条件简单，无河流及积水区。
大气降水和地下潜水对该工作面施工无水害威胁。
2、断层水及老空水分析：
10#煤层永久避难硐室掘进施工区段地质构造简单，无断层构造，不受断层水害威胁。
10#煤层永久避难硐室掘进施工时，必须严格执行“有掘必探，先探后掘”制度，探明前方无水害威胁后，方准掘进施工，确保迎头掘进施工时不受上覆老空水害威胁。
3、顶板砂岩水：
通过对10＃工作面掘进情况分析，本次掘进施工预计有顶板砂岩淋水出现，正常涌水量为0.5m3/h，最大涌水量为2m3/h，但不会影响施工。
4、底板奥灰水：
根据水文地质类型划分报告资料，井田内目前奥灰水位为+803.1至＋803.5m，本次掘进巷道最低标高为+858m，因此10#煤层永久避难硐室掘进施工时不受奥灰水害威胁。
5、含水层组分析表
含水层
厚度
漏水量
涌水形式
补给关系
对工程的影响
上部有砂岩含水层
5～15m
微弱
含水层组基本含水比较微弱，含水量对工程不会造成影响，但通过采动以上水源可能通过断裂带涌入井下，造成工作面漏水量增大的可能
无影响
下统下石盒子砂岩含水层
20m
q=0.00072L/s.m
k=0.0018m/d
含水微弱，对工程无影响
下统子山西组砂岩含水层
很小
q=0.000107L/s.m
k=0.000413m/d
石炭系上统太原组
灰岩、砂岩含水层
5-15m
0.0149~0.25L/s.m
无影响
奥陶系中统
石灰岩含水层
43m左右
2.5~3.5m3/s
根据水文地质类型划分报告资料：
井田内奥灰水水位标高为在+803.1至＋803.5m，位于掘进工作面以下，故对其掘进工程无水害威胁。
10#煤层厚而稳定，10#煤层上部为一层稳定的中粒砂岩，为10#煤层的直接砂岩充水含水层，厚约5－15米，泥质胶结，富水性弱；太原组灰岩为10#煤层的间接充水含水层，单位涌水量为0.0149～0.25L/s.m，富水性弱，10#煤层永久避难硐室掘进施工时，局部施工区段会少量的顶板淋水，对掘进施工影响不大，掘进期间在低洼段安设水仓将巷道积水排出。
依据分类标准综合分析，10#水文地质类型为中等型。
6、工作面涌水量预计：
工作面掘进施工时预计该区域正常涌水量为：
0～1m3/h
工作面掘进施工时预计该区域最大涌水量为：
1～2m3/h
综合分析评价，10#煤层永久避难硐室掘进施工时，其水文地质条件为简单。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
10#煤层永久避难硐室自10#东轨道大巷永2点前14.4m处开门，按方位180°，5°18′10″上坡掘进与10#东回风大巷掘透止，巷道设计长度36m。
附图：
巷道平面示意图
第二节支护设计
巷道为直墙半圆拱断面，锚杆+锚索+金属网+【16槽钢+喷射混凝土支护，净宽＝4.50m，净高＝3.75m，S净＝14.90m2；荒宽＝4.90m，荒高＝4.15m，S荒＝18.05m²。
附：
巷道永久、临时支护断面图
（一）临时支护：
采用初喷做临时支护，迎头放炮后，施工人员在永久支护的掩护下，敲帮问顶，摘除危岩悬矸，使用风镐、手镐将巷道刷至设计断面，对迎头进行初喷，初喷厚度30mm，初凝20分钟后方准施工人员进入迎头施工。
放炮前最大空顶距0.3m，放炮后最大空顶距1.3m，循环进尺0.8m。
（二）永久支护：
避难硐室通道永久支护：
根据太原理工矿山设计研究所设计方案（平面图1-1、3-3、5-5、7-7、9-9断面），采用直墙半圆拱断面，锚杆+锚索+金属网+【16槽钢+喷射混凝土支护，采用Φ22×2200mm左旋螺纹钢锚杆压金属菱形网支护，锚杆间排距800×800mm。
每排使用2根Φ17.8×8300mm的锚索支护，锚索间排距1800×1600mm，再复【16槽钢棚喷射混凝土支护，喷浆厚度200mm，喷浆强度不少于C20，最后使用200mm的混凝土抹底，抹底厚度200mm，抹底强度不少于C30。
水沟抹底时一并打砌。
防爆门的防爆密闭墙、密闭门的墙体永久支护：
根据太原理工矿山设计研究所设计方案（平面图2-2、4-4、6-6、8-8），采用直墙半圆拱断面，钢筋混凝土浇筑，防爆门的防爆密闭墙墙体厚度500mm，密闭门的墙体墙体厚度350mm，横纵筋均为Φ20，间排距为200mm，墙体均为C30型的混凝土。
施工时，密闭门、防爆门、通风窗等位置一并预留出，墙体建完后安装。
食品存放医疗卫生间、设备间、排泄物处理间、饮水间永久支护：
根据太原理工矿山设计研究所设计方案，采用直墙半圆拱断面，锚网喷+锚索支护，采用Φ22×2200mm左旋螺纹钢锚杆压金属菱形网支护，锚杆间排距800×800mm。
每排使用2根Φ17.8×8300mm的锚索支护，锚索间排距1800×1600mm，喷浆厚度100mm，喷浆强度不少于C20，最后使用200mm的混凝土抹底，抹底厚度200mm，抹底强度不少于C30。
（三）安设锚索的质量要求：
锚索托盘应紧贴岩面、不松动。
单根锚索设计锚固力应大于230KN。
涨拉时，如发现锚固不合格时，必须及时补打。
锚索使用直径17.8mm高强锚索，长度8300mm。
为确保锚固质量且能对当班打设的锚索进行监测，当班打设的锚索张拉力控制在80—100KN即可，当班打设的锚索不得过度涨拉。
（四）巷道质量要求及规定：
1、巷道净宽4500mm,中线至任一帮允许偏差0~+100mm。
在每个循环施工前，要在迎头悬挂好中线，并明显标记出两帮巷道轮廓线，保证巷道成形符合设计要求。
2、锚杆安装牢固，托盘紧贴壁面，不松动，锚杆锚固力不小于130KN，预紧力不小于120N·m。
每根锚杆使用2支树脂药卷，锚固长度不小于1200mm。
3、初次安装的锚索涨拉力应控制在80—100KN，不得过度涨拉,锚索安装48小时后，如发现予紧力下降，必须及时补拉。
单根锚索设计锚固力应大于230KN，涨拉时，如发现锚固不合格时，必须及时补打合格的锚索。
每根锚索使用3支树脂药卷，锚固长度不小于2000mm。
4、使用菱形网时网搭接严密压实，压网不超过100mm，要求网铺平、蹬紧，锚盘压网紧贴岩面，避免出现网兜，网与网之间使用铁丝扭结，保证联网严密。
5、锚杆间排距允许误差均为±100mm，两帮中间锚杆要求挂线打设，保证锚杆头顺看一个平面，且水平一条线。
6、锚杆螺母外锚杆丝扣10~40mm之间，锚索露出锁具150~250mmmm。
（五）、光爆标准：
1、打眼前，先标定好眼位。
2、钻出的眼孔要做到准、平、直、齐，为防止超欠挖，帮眼、周边眼的外插和上爬不得超过3度，不得向内插和下栽。
周边眼的方向要与巷道轴线方向一致。
3、打眼时，坚持打炮眼做导向眼，并插好炮棍做其它炮眼的导向，坚持定人、定钻、定眼、定位、定责。
4、超挖尺寸不得大于150mm，欠挖尺寸不得超过质量标准要求。
即巷道高度：
欠挖应小于30mm；巷道宽度：
欠挖应小于50mm。
5、眼痕率达到50％以上。
6、岩面上不应有明显的炮眼裂缝。
7、严格按爆破说明书及炮眼布置图中的规定进行装药、放炮。
（六）文明生产相关要求及规定：
1、作业场所设标准、内容齐全的施工图牌板；
2、通风合理风量符合规定，风筒吊挂平直不漏风；
3、永久支护及临时支护符合规程要求；
4、巷道内无杂物，无淤泥、积水，管线吊挂整齐，材料工具码放整齐；
5、巷道每天洒水一遍，严格洒水灭尘制度；
6、巷道文明生产，达到“四无、四整齐、五统一、三条线”；
“四无”：
巷道内无淤泥积水；无脏杂物和废旧物料；无积（煤岩）尘；无尾工。
“四整齐”：
图牌板悬挂整齐；工具材料码放整齐；工具存放排列整齐；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，杜绝衣物、水壶、工具包乱放乱挂现象；沙池、料场统一；管子吊挂钩统一；电缆悬挂统一。
“三条线”：
风筒悬吊一条线；风水管路电缆吊挂一条线；各类标志标注一条线。
第三节支护工艺
一、支护材料规格及材质：
金属菱形网：
长×宽=11000×1000mm，网孔规格50×50mm，使用10#以上铁丝编制。
横纵筋材料为钢筋，直径为22mm，间排距为200mm。
左旋螺纹钢锚杆，直径22mmL=2200mm。
杆体及其附件应符合中华人民共和国煤炭行业标准MT146.2-2002要求。
锚杆技术性能规定见下表：
规格
内径
（mm）
肋间距（mm）
横截面积
（mm2）
屈服载荷
（kN）
延伸率
（%）
重量
（kg/m）
KMG22-335
17±0.2
10
226.87
≥76
≥24
1.89
注：
屈服强度按内径横截面积计算。
锚固剂：
树脂锚固剂应符合煤炭行业标准MT146.1-2002，直径23mm，L=600mm，每根锚杆使用2根锚固剂,锚固长度不少于1200mm，每根锚索使用3根锚固剂，锚固长度不少于2000mm。
锚杆托盘：
⑴材质：
托盘采用屈服强度大于235MPa的钢材制作,当杆体强度大于400Mpa时，金属托盘采用屈服强度大于335Mpa的钢材制作。
⑵尺寸：
120×120mm；厚度不小于8mm，厚度公差0-1mm。
托盘孔直径应比锚杆杆体直径大1～2mm。
⑶承载力：
应不小于杆体屈服载荷。
选用球墨铸铁等脆性材料作托盘时，其极限载荷应为杆体载荷1.5倍以上。
锚索的技术参数：
锚索：
选用高强度、低松驰（Ⅱ级）粘结式1×7/17.8mm2钢绞线，其技术参数如下：
（1）直径：
17.8mm2，每米重量：
1.102kg/m，长度8300mm，级别：
270K，强度:
1860N/mm2
（2）截面积：
140.00mm2，延伸率：
≥3.5%，最低破断负荷260KN，执行标准：
ASTMA416-90G
（3）1×7/17.8mm2结构钢绞线的尺寸。
（4）锚索托盘：
选用钢制方形平板托盘，规格长×宽×厚=300×300×20mm（方形），托盘中心孔径比钢绞线公称直径大2-4mm。
托盘强度与锚索强度相匹配，托盘承载力应不小于锚索设计承载力的1.5倍。
喷浆材料的技术要求
1、水泥：
喷射砼所用水泥质量要符合标准要求，每批出厂要有合格证，过期失效水泥禁止使用，水泥标号不低于425#。
2、砂子:
采用河砂作配料，下井前要过筛，颗粒粗细要均匀，含泥量按重量计算不大于3%。
3、石子:
采用瓜子石作骨料，颗粒直径为5～10mm。
4、速凝剂：
质量符合标准要求，每批有出厂合格证，过期失效速凝剂禁止使用，其配比为水泥重量的2～4％。
5、喷射混凝土配比：
喷射砂浆的配比一般为1：
2；喷射砼配比一般为1：
2：
2。
6、锚喷支护作业时，沙石混合料颗粒的粒径不得超过15mm，且应在下井前洒水预湿。
7、浇筑用料水泥：
沙：
石子=1：
2：
2。
二、锚杆安装工艺
（一）打锚杆眼：
打眼前，首先按照中线严格检查巷道断面规格，不符合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°。
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记，严格按锚杆长度打眼，锚杆眼打好后，应将眼内的煤渣、积水清理干净。
打眼时，必须在炮头闭锁的掩护下操作。
临时支护好顶板，顶板永久支护完毕后，方可打帮部锚杆。
由于煤层厚，为防止片帮伤人，帮锚杆上部两根支护跟迎头施工，下部一根锚杆可拖后迎头施工，拖后长度不大于30米。
（二）安装锚杆：
安装前，应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹干净。
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，把锚杆插入眼内，使锚杆顶住树脂锚固剂，外端头套上螺帽，用锚杆机或风锚头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，方可撤掉锚杆机或风锚头，搅拌旋转大于35秒后，卸下螺帽，挂好网，拧上螺帽，12分钟后，拧紧螺帽给锚杆施加一定予紧力，锚杆予紧力不小于120N·m。
3、锚索施工：
A、锚索正规操作：
1）先备齐机具及有关材料，检查施工地点支护状况，只有在支护状况良好，无片帮冒顶危险状况下方可施工，否则，必须自外向里先加固好施工地点附近10米内顶板两帮，严防片帮冒顶伤人，在有效的支护下施工锚索。
2）打锚索眼时，根据锚孔设计位置要求，确定眼位，并做出标记，竖起锚杆机，把初始钻杆插到钻杆接头内，观察围岩，定好眼位，使锚杆机和钻杆处于正确位置，钻机开眼时，要扶稳钻机，先升气腿，使钻头顶住岩面，确保开眼位置正确。
3）开钻操作者站立在操作臂长度以外，先开水，后开风，开始钻眼时，用低钻速，随着钻孔深度而增大，调整到合适钻速，直到初始锚孔到位。
4）退钻机，接钻杆，完成最终钻孔。
5）锚索眼必须与巷道岩面垂直，眼深误差为±50mm，偏差为±150mm。
6）锚索眼打完后，先关水，后关风。
7）安装、锚固锚索，将树脂药卷用钢绞线送入锚索孔底，用锚杆机进行搅拌，边钻进边搅拌，前半程用慢速后半程用快速，旋转约40秒。
8）停止搅拌，但继续保持锚杆机的推力约1分钟后，缩下锚杆机。
9）树脂锚固剂凝固1小时后进行涨拉和予紧上托盘工作。
B、安全措施：
1）打锚索眼时，要注意观察钻进情况，有异常时，必须迅速闪开，防止断钎伤人，锚杆机5米以内不得有闲杂人等。
2）钢铰线旋转方向应与搅拌工具旋转方向相反。
3）涨拉时，涨拉缸前不得有人，人员必须撤至5米以外。
三、喷浆作业
1、准备工作
①、检查锚杆安装和网铺设是否符合设计要求，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、喷射沙浆的工艺要求
喷射顺序为：
先墙后顶，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、石子应清底并翻拌三遍使其混合均匀。
必须进行拉线喷浆，在拱部（均匀三条）、拱基线（各一条）、两底脚（各一条）共计7条6#铁丝再进行喷浆，30m拉线喷浆一次，使巷道成形光滑、平整、无急角。
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，要使喷射的湿沙浆无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少。
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。
3、喷射质量混凝土强度不小于C20
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”。
施工中备用材料不少于2天的用量，并在专
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