1501北翼轨道巷掘进作业规程.docx
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1501北翼轨道巷掘进作业规程
山西长治联盛首阳山煤业有限公司
1501采区北翼轨道巷
掘
进
作
业
规
程
二〇一三年十一月一日
审批签字：
矿长：
安全矿长：
总工程师：
生产矿长：
机电矿长：
安全指挥中心主任：
通风助理：
探放水队：
调度室：
安全科：
通风科：
技术科：
防治水科：
机电科：
综掘队：
编制人：
编制时间：
作业规程会审表
参加人员：
会审意见：
备注：
目 录
第一章概况1
第一节概述1
第二节编写依据1
第二章地面位置及地质情况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3
第四节水文地质3
第三章巷道布置及支护说明3
第一节巷道布置3
第二节矿压观测4
第三节支护设计4
第四节支护工艺6
第四章施工工艺8
第一节施工方法8
第二节掘进方式9
第三节爆破作业9
第四节装载与运输10
第五节管线敷设11
第六节设备及工具配备11
第五章生产系统12
第一节通风12
第二节综合防尘14
第三节防灭火及隔爆14
第四节供电系统15
第五节排水15
第六节运输系统16
第七节井下安全避险“六大系统”16
第六章劳动组织及主要技术经济指标19
第一节劳动组织19
第二节作业循环20
第三节主要技术经济指标20
第七章安全技术措施21
第一节一般规定21
第二节一通三防21
第三节防治水25
第四节顶板管理27
第五节机电28
第六节运输32
第七节其他38
第八章灾害预防39
第一节灾害预防措施39
第二节避灾路线40
第九章安全管理制度40
第十章暴雨天气巡视及停产撤人制度41
第一章概况
第一节概述
1501采区北翼轨道巷掘进工作面位于首阳山煤业有限公司井田北部，沿15号煤层顶板掘进全煤巷道。
相邻关系，东距张家沟保安煤柱110米；南距主井底车场134米，西距采空区50米；北为实体煤。
该巷沿东西向布置，由西向东掘进，做为1501采区北翼工作面的运输巷。
第二节编写依据
1、该巷为1501采区北翼轨道巷；
2、批准的地质报告；
3、114地质队地质补充勘探报告。
4、批准的水文地质报告
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
井上下对照关系表
水平、采区
首阳山1501采区北翼
工程名称
1501采区北翼轨道巷掘进工作面
地面标高（m）
1230～1325
井下标高（m）
920～940
地面的相对位置建筑物、小井及其他
工作面位于山西省长治县八义镇张家沟村向西南的山脊地带，工作面范围内有少量农田，无民房。
井下相对位置对掘进巷道的影响
东为张家沟保安煤柱，南为主井底车场，西为采空区，北为实体煤。
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
由于工作面北边和东边为未知区，所以掘进期间应严格执行探放水。
第二节煤（岩）层赋存特征
本工作面15号煤层总厚度为4.2m，为简单结构煤层，含一层厚度为30-40cm的夹矸。
煤岩类型为半亮型，煤层倾角为2°～15°，平均为8°。
根据山西省煤炭工业厅文件晋煤瓦发[2013]391号文件，本矿15号煤层瓦斯绝对涌出量为0.65m³/min，相对涌出量为0.56m³/t，二氧化碳绝对涌出量为1.41m³/min，相对涌出量为1.22m³/t，为瓦斯矿井，15号煤层为自燃煤层（Ⅱ级），应加强CO的检测工作。
煤层特征情况表
指标
参数
备注
煤层厚度（最大～最小/平均）/m
m
4.39～4.06/4.2
煤层倾角（最大～最小/平均）/（°）
（°）
15.0～2.0/8
煤层硬度（f）
1.5～2.0
煤层层理（发育程度）
发育程度
中等发育
煤层节理（发育程度）
发育程度
中等发育
自然发火期/d
d
92
绝对瓦斯涌出量/（m3·min-1）
m3/min
0.65
相对瓦斯涌出量/（m3·t-1）
m3/t
0.56
煤尘爆炸指数
%
15（最低岩粉量）
地温
正常
煤层顶底板情况
顶底板名称
岩石类别
硬度
厚度/m
岩性
顶板
基本顶
石灰岩
6
7.2
深灰色燧石灰岩：
含黄铁矿和生物碎屑，见有方解石细脉，致密坚硬。
下部燧石含量增高。
直接顶
石灰岩
6
0.8
致密性脆
伪顶
黑色炭质泥岩
4
0.2
随采随落。
底板
直接底
灰色泥灰岩
2.2
铝质粘土为主，含植物化石，易底鼓
基本底
深灰色泥土泥岩
1.7
石英为主，钙质胶结，分选中等
附图1：
煤层柱状图
第三节地质构造
1501采区北翼轨道巷掘进工作面为西高东低的单斜构造，煤层有波状起伏，倾角一般为8°左右。
该回风巷区域内为未知区域，且前方有陷落柱，掘进时应严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则。
第四节水文地质
本工作面煤层形态简单，第四纪砂砾层水不会对巷道掘进造成影响，邻近没有老巷、采空区积水，工作面上部为3#煤层采空区，层间距为104m，经山西同地源地质公司和114煤田地质勘察院实地考测和计算，导水裂隙带不会波及到3#煤层采空区，不会给15#煤开采带来水患，预计最大涌水量为2.0m3/h，正常涌水量为1.0m3/h，掘进队在低洼处配备一定能力排水设备。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
1501采区北翼轨道巷起始于采区联络巷，断面为矩形断面，目的是用于1501采区北翼工作面的运输巷，并完成未知区域的探明工作。
附图2：
1501采区北翼轨道巷布置示意图
第二节矿压观测
1、观测对象：
1501采区北翼轨道巷。
2、观测内容：
用锚杆拉力计，扭力矩扳手对帮锚杆的锚固力，扭力矩实施抽查检测，用MYC-18型测力计观测锚索受力情况。
用LBY-3型顶板离层仪观察顶板位移量，在顶帮设标记观察点，用钢尺实测量巷道表面位移，即顶、底板。
具体观测内容见下表。
序号
观察项目
观察目的
观察方法
1
巷道浅部顶板移近量
顶层0～4m煤层及岩层变化量
观察外层离层仪读数
2
巷道深部顶板移近量
顶层4～8m顶板变化情况
观察内层离层仪读数
3
锚索载荷
是否达到设计要求
使用YCD-180型千斤顶
4
帮锚杆锚固力
是否达到设计要求
使用MTC-16型锚杆拉力器
3、观察方法：
（1）测点布置：
正常情况下，每50±5m，在巷中安设一组顶板离层仪。
（2）观测时间：
每10d观测1次。
（3）锚杆拉拨力每30m抽查1次，锚索预紧力每25m抽查一次，一次分别不少于3根。
4、数据处理：
我们采取边施工，边观测，及时对量测的数据加以分析、判断，并把量测的结果反馈到设计和施工中去，从而不断修改设计，补充措施，指导施工。
第三节支护设计
一、巷道支护形式
1501采区北翼轨道巷采用锚网索联合支护方式，巷道断面为矩形断面：
宽4700mm，净高3100mm，断面积14.57m2。
二、支护参数设计
（一）采用类比法合理选择支护参数
根据目前的情况，结合周围兄弟矿井已施工块段锚网索巷道的经验数据，采用工程类比法合理选择支护参数，采用计算法校核支护参数，进行该面锚杆支护设计。
顶板采用6根φ18mm×1800mm的螺纹锚杆，间距900mm，排距1000mm，中间4根垂直顶板布置，两帮采用4根φ16mm×1600mm螺纹锚杆，间距900mm，排距1000mm；中间2根均呈水平布置，顶板沿巷中“三排五花”布置锚索，锚索选用φ15.24mm×4300mm、1860级低松弛钢绞线，间距2000mm，排距2000mm。
顶锚杆锚固力不小于70KN，扭力矩不小于100N·m；帮锚杆锚固力不小于30KN，扭力矩不小于60N·m；锚索预紧力不小于120KN，锚固力不小于230KN。
（二）采用计算法校核支护参数
1、顶锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，达到支护效果的条件，应满足：
L≥L1＋L2＋L3
式中：
L——锚杆总长度
L1——锚杆外露长（钢带厚度＋托板厚度＋螺母厚度＋0.02～0.05m，顶锚杆取0.07m,帮锚杆取0.15m）m
L2——有效长度（顶锚杆取免压拱高b，帮锚杆取帮破碎深度c），m
L3——锚入岩层内深度（顶锚杆取0.8m，帮锚杆取0.6m）,m.
普氏免压拱高:
b=【B/2＋Htan（45O-ω帮/2）】/f顶
式中：
B、H——巷道掘进跨度和高度，B=4.7m,H=3.1m
f顶——顶板岩石普氏系数，ｆ顶取３
ω帮——两帮围岩的内摩擦角，取63.43O（查表得）
b=【4700/2＋3100tan（45O-63.43/2）】/3=879mm
C=3100tan（45O-63.43/2）=638mm.
依据上式计算得出：
顶锚杆长L顶≥L1＋L2＋L3=70+879+800=1749；帮锚杆长L帮≥L1＋L2＋L3=150+638+600=1388mm。
所选锚杆长度均能满足计算要求。
2、按锚杆所能悬吊的重量校核锚杆的排距：
每根锚杆悬吊岩体重量G=γ·L2a2，锚杆锚固力Q应能承担G的重量。
为安全起见，再考虑安全系数k，取k=2。
a＜（Q/kyL2）1/2所选顶锚杆的锚固力Q≥70KN，计算得：
a＜1.2m。
因此，间、排距参数能满足计算结果。
附图3：
1501采区北翼轨道巷支护断面图
第四节支护工艺
一、支护形式和材料规格
1、支护形式
1501采区北翼轨道巷顶板支护设计为：
锚索+锚杆＋钢带＋金属网联合支护；巷帮支护设计为：
锚杆＋钢带＋金属网联合支护。
2、材料规格
（1）锚杆支护材料及规格
顶锚杆：
φ18mm×1800mm螺纹锚杆
顶托板：
100mm×100mm×8mm方形托板
顶药卷：
K2335（2支）或K2360（1支）树脂药卷
顶钢带：
80mm×4700mm成品钢筋钢带（φ12mm）
顶菱形网：
4000mm×1200mm成品铁丝菱形网（12#铁丝）
帮锚杆：
φ16mm×1600mm螺纹锚杆
帮托板：
100mm×100mm×8mm方形托板
帮药卷：
K2335（2支）或K2360（1支）树脂药卷
帮钢带：
80mm×3100mm成品钢筋钢带（φ12mm）
帮菱形网：
4000mm×1200mm成品铁丝菱形网（12#铁丝）
（2）锚索支护材料及规格
顶锚索：
φ15.24mm×4300mm1860N/mm2钢绞线
铁托板：
250mm×250mm×10mm钢板
药卷：
K2335（4支）或K2360（2支）树脂药卷
锚具：
OVM15—1型单孔锚具
二、支护工艺及要求
1、临时支护
（1）临时支护形式
临时支护采用2根钢管前探梁，找尽顶板上的活煤、活矸，分别用两个吊环固定在工作面迎头前两排的锚杆上，前探梁紧靠工作面迎头煤壁，上面挂铁丝网和钢带，吊环上塞上木屑，使前探梁紧贴顶板，达到支护临时效果，最大控顶距不大于3000mm，最小控顶距不大于1000mm。
（2）前探梁及吊环规格
前探梁：
选用φ75mm，长度4000mm的钢管制作。
吊环：
用不小于φ22mm的钢筋制作专用吊环，用锚杆螺帽固定在锚杆上且必须拧满扣。
2、永久支护
永久支护紧跟临时支护，采用锚网索联合支护方式作为永久支护，支护材料为螺纹锚杆、铁锚杆、菱形金属网、钢带、铁托板等材料。
（1）安装顶锚杆要求
1）矩形布置。
顶锚杆每排6根，间距900mm，排距为1000mm，中间4根垂直顶板布置，两肩角锚杆与水平呈75°，外斜布置，分距煤帮100mm。
2）联网时，网与网搭接200mm，孔孔相连，双丝三扣，扭接圈数不少于3圈。
3）顶锚杆锚固力不小于70KN，扭力矩不小于100N·m。
4）施工顶板锚杆孔：
采用2台MQT-120/2.7c型气动锚杆钻机按钢带孔位由巷道两帮向中间施工锚杆眼。
巷道顶板锚杆孔深总长1750mm。
5）送树脂药卷：
穿过钢带孔眼向锚杆孔装入2节K2335快速树脂锚固剂，用装好的锚杆慢慢将树脂药卷推入孔底。
6）搅拌树脂：
用搅拌接头将钻机与锚杆销钉螺母连接起来，然后升起钻推进锚杆，当钻机升到锚杆接触顶板岩面时，停止升钻机，搅拌20～30s后停机。
7）紧固锚杆：
60s后再次启动钻机边旋转边推进，锚杆螺母在钻机的带动下剪断定位销，托盘快速压紧顶板岩面，使锚杆具有较大的预拉力，钻机输出扭矩大于或等于120N·m，最后在掘进迎头采用人工加扭的方式将扭矩增加至150N·m以上。
（2）安装帮锚杆要求
1）帮锚杆每排每帮布置4根，为螺纹锚杆，间距900mm，排距1000mm，帮上部锚杆上斜布置，距顶板200mm，安装角度与水平呈15°，巷帮下部锚杆距底板200mm，呈水平布置，中间2根均呈水平布置。
2）两帮连接金属网、铺设梯子梁。
联网时，网与网搭接200mm，孔孔相连，双丝三扣，扭接圈数不少于3圈。
3）帮锚杆锚固力不小于30KN，扭力矩不小于60N·m。
4）按设计部位施工巷道帮锚杆孔：
采用ZQS-50/1.6气动手持式钻机，2000mm长钻杆，φ27mm钻头，打1550mm深钻孔。
5）送树脂药卷：
穿过锚条眼孔向锚杆孔装入2节K2335快速树脂锚固剂，用组装好的锚杆慢慢将树脂药卷装入孔底。
6）搅拌树脂：
用连接套将ZQS-50/1.6气动手持式钻机与锚杆螺母连接起来，并将锚杆推入孔底，然后开动ZQS-50/1.6气动手持式钻机边搅拌边推进，推入孔底搅拌20s后停止搅拌。
7）安装锚杆：
30s后再次开动钻机，将螺母中定位销剪断，托盘快速压紧岩面，安装完毕，最后采用人工加扭的方式将扭矩增加至100N·m以上。
（3）安装顶锚索要求。
1）顶板沿巷中交“三排五花”布置锚索，间距2000mm，排距2000mm。
2）锚索预紧力不小于120KN，锚固力不小于230KN。
3）安装锚索：
施工顶眼：
施工眼深度为4100mm。
送树脂药卷：
向孔内装入4节K2335快速树脂药卷用钢绞线慢慢将树脂药卷推入孔底。
搅拌树脂：
用搅拌接头将单体锚杆钻机与钢绞线连接起来，然后升起钻机推进钢绞线，边搅拌边推进，直至推入孔底，停止升钻机，搅拌20s后停机。
张拉钢绞线：
10min后用张拉千斤顶张拉钢绞线，预紧力为60KN。
安装完毕，进入下一个循环。
第四章施工工艺
第一节施工方法
1、1501采区北翼轨道巷采用炮掘方式，装载运输采用工作面人工攉煤，刮板输运机转载至带式输送机的方法。
2、1501采区北翼轨道巷采用锚网索联合支护方式作为永久支护。
第二节掘进方式
一、1501采区北翼轨道巷掘进方式
（1）.采用炮掘
（2）工艺流程：
准备（检查顶板、瓦斯、传感器位置等）→打眼→装药→爆破→敲帮问顶→永久支护（验收）→下一循环。
二、降尘方法
在掘进过程中必须开启转载喷雾洒水、装载洒水和风流净化水幕装置，从而使已经产生的煤尘迅速沉降，减少煤尘飞扬的数量与时间。
第三节爆破作业
掏槽方式为楔形掏槽法。
一、爆破器材
使用矿用二级乳化炸药，药卷规格为φ35mm×200mm，重200g，瞬发电雷管引爆，FD100型煤矿矿用电容式发爆器起爆。
二、装药结构
全部煤眼统一采用正向连续柱状装药，装药时要小心将药卷用炮棍送到眼底，不得弄断雷管脚线，有水时要使用防水套，以免受潮拒爆。
三、起爆方式；
采用先掏槽后刷帮、压顶的作业方式
四、炮眼布置图及爆破说明书（附图4）
1、炮眼数目和装药量的确定
根据下列公式可算出一次爆破所需的总炸药量：
Q=qSln
式中：
q——单位炸药消耗量，1.5Kg/m3
S——巷道断面积，14.57
l——炮眼深度，m取2
n——炮眼利用率，取0.85
根据下列公式可算出每茬炮所需炮眼数目：
N=
式中：
N——炮眼数目，个
m-----每个药卷长度m，取m=0.2m
x——炮眼装药系数，一般取0.5～0.7,取0.5
p——每个药卷重量，取0.2kg.
根据以上两公式,确定茬炮进尺所需炸药量和炮眼数量分别为:
Q=1.5×14.57×2×0.85=37（kg）
N=
=37.1（个）
实际炮眼数量取37个.
附图5：
炮眼布置图及爆破说明书
爆破说明书
炮 眼
名 称
眼号
眼深
m
眼数
每孔装
药量kg
总装药量
kg
炮眼角度
（°）
起爆
顺序
联线
方式
水平
垂直
掏 槽
1-3
2.2
3
0.8
2.4
0
87
1
串
联
辅 助
4-17
2.0
14
0.6
8.4
0
0
2
周 边
18-37
2.0
20
0.4
8
87
87
3
合 计
37
18.8
第四节装载与运输
一、设备配备
1.运料设备：
JD-2.5/40型调度绞车。
二、运输方式及要求
1.带式输送机运煤，材料运输使用JD-2.5/40型调度绞车牵引矿车或平板车运输。
2.运煤过程中直径大于300mm的大块需打碎，各个转载点要洒水降尘。
3.煤仓、溜煤眼按规定设置防护栏及筛篦，并保证完好，防护栏杆高1.5m，以防人员或其他物件误附其中。
4.绞车运输材料时，要用声光双向往返信号联系，运输时严格执行“行车不行人，行人不行车”制度。
5.斜巷运输“一坡三档“必须齐全有效，并且灵活可靠，绞车钩头和插销，必须使用合格的产品，严禁使用自制的或不合格的连接装置。
第五节管线敷设
1.在掘进巷道中所敷设的风筒、电缆、风、水管路等，要求吊挂牢固整齐。
2.风筒吊挂在巷道运煤设备的一侧，吊挂要平直整齐，不影响运输和行人。
必须采用抗静电、阻燃风筒。
风筒出风口到掘进工作面的距离不得大于5m。
3.电缆钩每3m一个，电缆垂度不超过50mm。
通信电缆和信号电缆要敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方，高、低压之间的距离不得小于50mm。
4.水管接口要严实，不得出现漏水现象。
供水管路（铁管）距离工作面不得超过30m，设三通，胶管紧跟工作面，以满足洒水需要。
第六节设备及工具配备
设备及工具配备见下表。
设备及工具配备见下表。
序号
序号设备、工具名称
规格型号
单位
数量
备注
1
调度绞车
JD-2.5/40
台
1
2
ZQS-50/1.6气动手持式钻机
ZM-1.2
部
2
3
胶带输送机
SP-800
部
2
4
刮板输送机
SGW-40
部
2
5
控制开关
QBZ-120
台
4
6
控制开关
QBZ-80
台
4
7
控制开关
QBZ-4×120/660A
台
2
局扇开关
8
馈电开关
KBZ-400
台
1
9
局部通风机
FBD№6.0-2×15
台
1
10
激光定向仪
YBJ-500（B）
台
2
11
锚杆钻机
MQT-120/2.7c型
部
2
12
矿用锚索张拉机具
MSY-180
个
2
13
备用风机
FBD№6.0-2×15
台
1
14
综保
ZZ8L-2.5
台
2
15
气动隔膜泵
QYB0.45-70
台
2
第五章生产系统
第一节通风
一、通风方式及供风距离
1501采区北翼轨道巷局部通风方式采用压入式通风，局部通风机安设在皮带大巷，最长供风距离为800m（具体位置参考通风示意图）。
二、通风系统
新风：
副井底车场→集中轨道巷→皮带大巷→掘进工作面
乏风：
掘进工作面→皮带大巷→避难硐室回风巷→集中回风巷→总回风巷→风井→地面
三、掘进工作面风量计算
1、按瓦斯涌出量计算：
式中：
Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min
q——工作面的瓦斯绝对涌出量，取0.51m3/min（2011年瓦斯鉴定报告）
k——瓦斯涌出不均衡系数，取k=1.43
2、按人数计算
式中：
Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min
N——掘进工作面同时的最多人数
4——每人供给的最小风量，m3/min
3、按局部通风机的实际吸风量计算
选取风机FBD№6.0-2×15型局部通风机，该风机吸风量为220—370m3/min；取最低吸风量220m3/min为工作面需求风量。
4、确定掘进工作面实际需要风量：
根据工作面规定风速最大4m/s，最小0.25m/s，该工作面实际风速是：
根据上式计算，该掘进工作面实际风速0.25m/s<0.252m/s<4m/s符合规定。
5、按局部通风机吸风口配风量计算：
风机FBD№6.0-2×15型局部通风机，该风机吸风量为220—370m3/min；按最大吸风量370m3/min进行配风计算。
该风机吸风口的配风量为：
Q配=KQ吸=1.43×370m3/min=529.1m3/min
K——局扇风机吸风口配风系数1.43
Q吸——局扇风机最大吸风量370m3/min
根据现场实际，我矿计划配风为800m3/min>529.1m3/min符合要求
该掘进工作面需求风量为220m3/min，局扇风机吸风口配风量不低于529.1m3/min
四、通风设施
根据以上风量计算，2×15KW对旋式风机出口风量为220—370m3/min，所选风机能够满足专用回风巷掘进巷道通风要求，故掘进作业时北翼回风巷使用2台2×15KW对旋式风机（一用一备）。
五、局部通风机安装要求
1.1501采区北翼轨道巷风机吊挂安设在皮带大巷内。
2.风机开关必须上架，风筒出风口距工作面不得大于5m，保证工作面有足够的新鲜风流
3.局部通风机必须挂牌管理，专人负责，实现“三专”（专用线路，专用开关、专用变压器）、“两闭锁”（风电闭锁、瓦斯电闭锁）。
通风机必须是双电源双风机
4.风筒必须采用抗静电、阻燃风筒，要吊在巷道顶板上，吊挂整齐，逢环必挂，平直不出现拐死弯现象。
风筒接口要严实不漏风，工作面风筒不落地。
5.必须保证风机连续运转，不准无故停风、停电。
附图6：
1501采区北翼轨道巷通风系统示意图
第二节综合防尘
一、防尘水源及路线
防尘水源来自地面净化水站。
1501采区北翼轨道巷掘进巷道水源路线：
经主斜井→主井底车场→中央变电所外通道→掘进工作面。
二、防尘措施
1.掘进巷道内安装3道净化水幕：
一道为固定水幕，距回风口50m；另外两道为移动水幕，与工作面保持30~50m。
2.施工过程中，必须及时铺设静压水管，每隔50m安装一个三通阀门，水管吊挂平直，高度不低于1.0m。
3.出煤、转载点附近设喷雾洒水装置（要保证雾化效果），出煤前要进行喷雾洒水。
各转载点开机开水、停机停水。
4.水幕和转载点喷雾不得用铁丝捆绑固定，要用焊接固定架，水幕固定架长度不得小于巷道宽度的90%。
5.定期冲洗巷道，防止粉尘堆积，每周一次，巷道内沉积煤尘长度不能大于5m，厚度不能大于2mm。
6.对于产生粉尘飞扬和煤尘大的地点，根据实地情况随
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