10209回风顺槽掘进作业规程11.docx
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10209回风顺槽掘进作业规程11
编号：
J-2012-02
国投大同塔山煤矿
掘进工作面作业规程
掘进工作面名称：
10209回风顺槽
编制：
技术负责人：
区长：
施工单位：
掘进区二队
编制日期：
年月日
执行日期：
年月日
10209回风顺槽作业规程审批表
时间
地点
主持人
审批人员签字
单位
签字
日期
信息中心
通风区
安监部
生产部
机电专业组
机运区
通风副总
机电副总
地质副总
安全矿长
生产矿长
总工程师
会审意见：
经会审同意按本规程施工，并补充如下会审意见：
1、矿有参加施工的人员必须认真贯彻学习本规程，考试合格后方可上岗作业。
2、施工中必须严格执行“敲帮问顶”制度，打注锚杆前必须排净顶帮危岩浮石，打注帮部及顶部靠帮锚杆时，人员不得靠帮作业，防止片帮伤人。
3、伪顶厚度大于0.15m或顶板较破碎、过地质构造等情况时，不得单独使用机载前探梁作业临时支护。
4、严格遵守“有掘必探，先探后掘”的探放水原则，认真执行探放水专项措施，实现钻孔长短相结合钻探方法，并向职工传达贯彻。
5、巷道低洼处及时施工水仓，迎头必须有备用的大功率排水设施，排水管路必须紧跟迎头，永久排水管路距迎头的距离不得大于20m。
6、遇顶板破碎、片帮严重或过地质构造时，适当缩小循环进尺，缩小空帮距。
目录
第一章概况…………………………………………………………………………7
第一节概述…………………………………………………………………………7
第二节编写依据………………………………………………………………………7
第二章地面相对位置及地质情况……………………………………………………7
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况…………………………………………7
第二节煤层赋存特征…………………………………………………………………8
第三节地质构造………………………………………………………………………10
第四节水文地质………………………………………………………………………10
第三章巷道布置及支护说明…………………………………………………………11
第一节巷道布置………………………………………………………………………12
第二节支护设计………………………………………………………………………12
第三节矿压观测………………………………………………………………………13
第四节支护工艺………………………………………………………………………14
第四章施工工艺………………………………………………………………………20
第一节施工方法………………………………………………………………………20
第二节凿煤（岩）方式………………………………………………………………21
第三节装载与运输……………………………………………………………………21
第四节管线敷设………………………………………………………………………22
第五节设备及工具配备………………………………………………………………23
第五章劳动组织及主要技术经济指标………………………………………………25
第一节劳动组织………………………………………………………………………25
第二节循环作业………………………………………………………………………26
第三节主要技术经济指标……………………………………………………………27
第六章生产系统………………………………………………………………………27
第一节通风系统………………………………………………………………………27
第二节压风系统………………………………………………………………………29
第三节压风自救系统…………………………………………………………………30
第四节防尘系统………………………………………………………………………30
第五节防灭火系统……………………………………………………………………30
第六节安全监控………………………………………………………………………31
第七节供电系统………………………………………………………………………33
第八节供水排水系统…………………………………………………………………35
第九节供水自救系统…………………………………………………………………36
第十节运输系统………………………………………………………………………36
第十一节照明、通信和信号…………………………………………………………36
第七章灾害应急措施及避灾路线……………………………………………………37
第一节 井下发生灭害事故的应急措施………………………………………………37
第二节 井下发生灭害事故时，现场人员的行动原则………………………………38
第三节 避灾路线………………………………………………………………………38
第八章安全技术措施…………………………………………………………………39
第一节施工准备………………………………………………………………………39
第二节一通三防管理…………………………………………………………………39
第三节顶板管理………………………………………………………………………44
第四节防治水管理……………………………………………………………………47
第五节机电管理………………………………………………………………………52
第六节运输管理………………………………………………………………………55
第七节掘进机管理……………………………………………………………………57
第八节过断层、地质构造安全技术措施……………………………………………60
第九节混凝土铺底……………………………………………………………………60
第十节喷浆管理………………………………………………………………………60
第十一节防爆装载机使用安全措施…………………………………………………61
第十二节其它…………………………………………………………………………62
附图：
10209回风顺槽地质平面图…………………………………………………2-1-1
10209回风顺槽地质剖面图…………………………………………………2-2-2
10209回风顺槽综合柱状图…………………………………………………2-3-3
10209回风顺槽支护断面图…………………………………………………3-1-4
10209回风顺槽联巷支护断面图……………………………………………3-2-5
10209回风顺槽辅助运输联巷支护断面图…………………………………3-3-6
10209回风顺槽换向硐室支护断面图………………………………………3-4-7
临时支护平剖面图………………………………………………………………3-5-8
永久支护平面图……………………………………………………………3-6-9
10209回风顺槽开口大样图………………………………………………4-1-10
综掘机截割示意图………………………………………………………………4-2-11
10209回风顺槽管线吊挂示意图………………………………………………4-3-12
设备布置示意图……………………………………………………………4-4-13
通风系统示意图……………………………………………………………6-1-14
压风系统示意图……………………………………………………………6-2-15
压风自救系统示意图………………………………………………………6-3-16
防尘系统示意图……………………………………………………………6-4-17
监测监控系统示意图………………………………………………………6-5-18
供电系统示意图……………………………………………………………6-6-19
供水、排水系统示意图……………………………………………………6-7-20
供水自救系统示意图………………………………………………………6-8-21
运输系统示意图……………………………………………………………6-9-22
照明、通信、信号系统示意图……………………………………………6-10-23
避灾路线示意图……………………………………………………………7-1-24
探水钻孔布置示意图………………………………………………………8-1-25
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称：
10209回风顺槽
二、巷道掘进目的及巷道用途：
巷道掘进目的是为了形成10209工作面通风系统及生产系统，主要用于09综采工作面回风及运料。
三、巷道设计长度及服务年限：
巷道设计长度：
10209回风顺槽1685.626m。
巷道的服务年限：
10209工作面回采结束
四、预计开、竣工时间：
自2012年4月05日开工，于2012年9月01日竣工。
第二节编写依据
一、根据矿生产部提供的10209工作面施工平、剖、巷道断面图和矿地质测量部提供的《10209回风顺槽掘进地质说明书》编写。
二、地质说明书及批准时间
地质说明书的名称为《10209回风顺槽掘进地质说明书》，批准时间为2011年12月18日。
三、《煤矿安全规程》及《煤矿工人技术操作规程》。
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
地面相对位置及邻近采区开采情况表表一
水平名称
1075m水平
采区名称
2#煤层1采区
地面标高
1325m-1480m
井下标高
1017.5-1031.5m
地面的相对位置及建筑物
10209回风顺槽对应地面位置为口泉沟支沟官窑沟（井沟和窑沟）附近区域的山坡和沟谷地段,地表为低山丘陵、沟谷、冲沟及黄土台地，山脊基岩裸露,植被稀少，井沟和窑沟沟谷，近东西向穿越本巷道地表，巷道西南部有南郊区官司窑村民宅鸦西公路及雁崖—老窑沟运煤铁路支线。
井下位置及掘进对地面设施的影响
10209回风顺槽东侧隔20m煤柱为10207工作面；巷道南侧是1075回风、胶带、辅运三条大巷；西侧是10211工作面待掘进；北侧隔20m矿界煤柱与同煤白洞煤矿相邻。
邻近采区开采情况
10209回风顺槽东侧隔20m煤柱为10207工作面（已回采至1200m处）；巷道南侧是1075回风、胶带、辅运三条大巷（已掘进）；西侧是10211工作面（待掘进）；北侧隔20m矿界煤柱为同煤白洞煤矿。
走向（m）
1685.626
倾斜（m）
长度（m）
1685.626
1、层间关系：
2#煤层之上248～281m为四老沟矿开采的侏罗系大同组14#煤层采空区，再向上32-37m为侏罗系大同组11#煤层采空区（1949年前旧采空区）。
2、瓦斯：
根据晋煤瓦发（2011）271号文，关于2010年度瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复：
10209工作面瓦斯绝对涌出量为1.16m3/min，相对涌出量为0.211m3/t，本矿井属低瓦斯矿井；二氧化碳绝对涌出量为3.44m3/min，相对涌出量为0.626m3/t。
3、煤尘：
煤尘有爆炸危险性，爆炸指数为38.45％。
4、煤的自燃：
煤的自燃倾向性等级为Ⅰ级,属自燃煤层
5、地温：
根据钻孔资料和通风区日常检测，工作面温度15ºC-17ºC。
6、地压：
从10205（已回采完）、10207（现正在回采中）两个工作面顺槽和切眼压力显现分析，矿压显现不明显，正常。
第二节煤层赋存特征
1、煤层结构
从10207胶带顺槽揭露的地质资料分析，10209回风顺槽煤层结构较为复杂,煤层中普遍含有两层夹矸,夹矸单层厚度为0.22～0.54m。
岩性为黑褐色高岭质泥岩及炭质泥岩。
2、煤层产状
10209回风顺槽煤层走向为北东—南西,倾向为北西；煤层倾角为2º～3º。
3、煤层厚度
根据10209工作面中部、北部的白19、T1地面勘探钻孔资料综合分析，推断10209回风顺槽中部煤层相对较为稳定，煤层厚度为2.96-3.59m，平均厚度为3.28m。
4、煤层稳定性
煤层变异系数2.5%,属稳定煤层。
5、煤层硬度
煤层普氏系数1.2～1.5，煤层硬度：
较硬。
6、煤质
2#煤层以半亮型煤为主,光亮型、半暗型为辅,具弱玻璃光泽,结构较松散，粘结指数在61～89之间，平均71.6，属强粘结煤。
煤质化验指标详见下表。
煤质指标一览表表二
原煤灰分（％）
原煤挥发分
（％）
全硫分
（％）
水分（％）
焦渣
特征
煤种
原煤发热量（MJ/kg）
16.41
28.54～34.66
0.65
1.52
5.0
气煤
17.04～23.81
7、顶底板岩性特征表表三
顶底板名称
岩石名称
厚度
特征
老顶
灰色粉砂岩
0-7.39m
厚层状，水平层理，含少量煤屑，仅东北部赋存
灰白色砂砾岩
5.50-7.82m
仅中西部、东南部赋存
深灰色砂质泥岩
0-3.15m
仅东南部赋存
深灰色粉砂岩
0.73-2.40m
厚层状，水平层理，含少量煤纹，仅北中部赋存
灰白色中砂岩
1.90-5.10m
仅东北部、东南部赋存
深灰色砂质泥岩
0-1.7m
仅东南部赋存
煤线
0-0.54m
仅东南部赋存
浅灰色砂质泥岩
0-0.12m
仅东南部赋存
黑色炭泥岩
0-0.23m
仅中西部赋存
煤线
0.21-0.72m
全巷道赋存
直接顶
浅灰色粗砂岩
0-1.40m
仅东南部赋存
白色细砂岩、青灰色粉砂岩
0-3.40m
仅中西部赋存
灰色（或浅灰色）砂质泥岩
2.17-3.70m
仅东北部、东南部赋存
伪顶
黑色泥岩
0.20-0.35m
性脆，破碎后呈棱角状，极易垮落，全区赋存
煤
煤
2.96-3.59m
煤层较为稳定
底板
上部为黑灰色粉砂岩，下部为黑灰色炭质泥岩
0.90-1.02m
仅中西部赋存
灰黑色高岭质泥岩
0-5.09m
仅东北部、东南部赋存
第三节地质构造
1、构造形态
10209回风顺槽位于井田西北部,巷道所在区域呈一单斜构造,煤层有微波状起伏,因2#煤层整体趋势为北东部较低,南东部较高，巷道底板标高为1017.5～1031.5m，平均1024.5m。
工作面南北高差为14m。
煤层盖山厚度为305～458m。
平均盖山厚度为381.5m。
2、断裂情况
10209回风顺槽受区域地质构造影响，煤岩层断裂构造较为发育，煤层顶板在接近断裂带处相对较为破碎。
根据10207工作面掘进过程中收集的地质资料分析，预计在10209回风顺槽掘进过程中，会揭露5条正断层，落差0.40m-2.60m（其产状详见下表）预计断层分向工作面内延伸、切割。
10215胶带顺槽预计断层揭露位置、产状一览表表四
名称
位置
（里程m）
走向
（º）
倾向
（º）
倾角
（º）
性质
落差
（m）
对回采的
影响程度
F1
回风顺槽
204
183
93
50
正断层
0.7
有一定程度的影响
F2
回风顺槽
443
15
105
70
正断层
0.4
有一定程度的影响
F3
回风顺槽
509
12
102
60
正断层
1.80
有较大程度的影响
F4
回风顺槽
583
239
149
60
正断层
0.55
有一定程度的影响
F5
回风顺槽
1312
191
101
70
正断层
2.60
有较大程度的影响
3、岩浆岩、陷落柱和河流冲刷带等
1）根据10207胶带顺槽揭露的地质资料，预计在10209回风顺槽掘进（从1075回风巷右帮算起）935m处揭露一岩浆侵入体（岩墙），宽为1.90m，走向为5º，对掘进有一定程度的影响。
2）根据10207胶带顺槽揭露的地质资料，预计在10209回风顺槽掘进过程中，不会有陷落柱和河流冲刷带出现。
第四节水文地质
1、奥灰岩溶水
根据区域水文地质资料综合分析，奥灰岩水位标高为1140～1180m比10209回风顺槽煤层底板（标高为1018～1031m）高122～149m。
但结合10205工作面实际回采开采情况及10207工作面掘进过程的实际情况分析、推断对10209工作面巷道掘进不会有影响。
2、顶板砂岩裂隙水
根据10207回风顺槽掘进时顶板砂岩裂隙水涌出或滴淋的实际情况，预计10209工作面巷道掘进过程中，正常水量1～3m3/h，断层处会明显增大，涌水量3～8m3/h。
3、上覆采空区水
10209回风顺槽2#煤层之上248m～281m为四老沟矿开采的侏罗系大同组14#层煤采空区,再上32m～37m为侏罗系大同组11#层煤采空区（1949年前旧采空区）,由于开采年代久远,积水情况不详,据矿井地质报告资料,四老沟矿在封闭井下火区时,曾向采空区注入12万m3泥浆水,再由于侏罗系煤层埋藏浅,采空后易产生大量的地面塌陷及裂隙,使地表水导入采空区,在低洼处形成采空区积水.但2005年2月～2006年11月补充6个钻孔,即:
T1、T2、T3、T2006-1、T2006-2、水2006-1钻孔中采空区未有积水。
另：
根据2009年煤炭科学研究总院西安研究院提交《塔山煤矿上覆侏罗系煤层采空区积水分布情况探查的成果报告》中的结论“侏罗系采空区范围较大，少量积水”，以及《安全评估报告》中“侏罗系煤层采空区与石炭系2#煤层层间距大，不会对下伏煤层开采产生影响”。
附10209回风顺槽地质平面图2-1-1
附10209回风顺槽地质剖面图2-2-2
附10209回风顺槽综合柱状图2-3-3
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
10209回风顺槽在2#煤层中沿煤层倾向布置，方位为30°6′13″。
10209回风顺槽起始坐标为X：
4425451.677，Y：
545006.596，终止坐标为X：
4426869.608，Y：
545828.661。
10209回风顺槽长1685.626m。
1、10209回风顺槽断面为矩形，掘进宽度5000mm，高度3300mm，毛断面面积16.5m2；净宽度4800mm，净高度3100mm，净断面面积14.88m2。
沿巷道中部铺底两侧各留400mm宽水沟，铺底宽度4200mm，铺底厚度200mm，砼强度等级为C20。
2、10209回风顺槽移变开关硐室断面为矩形，掘进宽度6200mm，高度3300mm，毛断面面积20.46m2；净宽度6000mm，净高度3100mm，净断面面积18.6m2，自10209回风顺槽开口向里870m处施工，掘进长度20m。
3、10209回风顺槽移动救生舱硐室断面为矩形，掘进宽度8000mm，高度3300mm，毛断面面积26.4m2；净宽度7800mm，净高度3100mm，净断面面积24.18m2。
自10209回风顺槽开口向里分别在90m处、770m施工两个移动救生舱硐室，掘进长度33m。
沿硐室里侧用混凝土浇筑设备平台宽2900mm，厚300mm，砼强度等级为C20。
4、自10209回风顺槽开口向里41m处施工一大容量水仓，
5、自10209回风顺槽开口起每隔200米在煤柱侧施工一个换向硐室，断面形状为矩形，巷道断面为：
宽×高×深=5000㎜×3300㎜×5000㎜，毛断面面积16.5m2,净断面面积15.36m2，换向硐室必须施工在顶板完好，且不处于巷道低洼处。
6、水仓布置在煤柱侧施工在巷道低洼处，水仓硐室长度2.7m，深度2.2m，高度同顺槽；水仓水窝深度1m，采用砼浇筑，厚度0.1m，铺底厚度0.1m，砼强度C20，水仓容积4.5m3，水仓外口砌筑挡矸台，高度0.2m，进水口宽度0.2m，深0.2m。
附10209回风顺槽支护断面图3-1-4
附10209回风顺槽移变开关硐室支护断面图3-2-5
附10209回风顺槽移动救生舱硐室支护断面图3-3-6
附10209回风顺槽换向硐室支护断面图3-4-7
附10209回风顺槽大容量水仓支护断设计图3-5-8
第二节支护设计
10209回风顺槽采用锚、网、索支护作为永久支护，采用掘进机机载式前探支架和滑移式前探梁作为临时支护。
1）临时支护
机组掘进临时支护采用掘进机机载式前探支架，长2.2m，宽1.8m，最大支撑力为1.5T，临时支护最大控顶距为2.2m。
支架利用掘进机液压系统为动力源，当掘进机截割完成后，升起临时支架进行临时支护。
临时支护在截割前最小控顶距0.2m，截割后最大控顶距2.2m。
2）永久支护
1、按悬吊理论计算锚杆参数
1）锚杆长度计算：
L=KH+L1+L2式中：
L－锚杆长度；
L1－锚杆锚入稳定岩层深度一般取0.5米；
L2－锚杆外露长度取0.1米，
K－安全系数取2；
H－冒落拱高度＝巷道宽度（5.2m）/2f岩石普氏系数取4，经计算H取0.65米。
L＝2×0.65＋0.1＋0.5＝1.9米
2）锚杆株距计算:
通常按株距相等，根据锚固力大于或等于所悬吊岩石重量的原则来确定。
A＝√Q/KHr式中：
A－锚杆间距，
Q－锚杆锚固力取7吨，
r－被悬吊岩石容重取2.5T/m3，
K－安全系数取2，
H－冒落拱高度取0.65米，
代入得：
A＝1.46米。
根据以上计算，巷道顶部选用直径为22mm，长度为2.4米的等强左旋无纵筋螺纹钢锚杆，帮部选用直径为18mm，长度为1.8米等强度螺纹钢锚杆，顶部锚杆间排距900mm*1000mm，帮部锚杆间排距1000mm*1000mm，可满足支护要求。
锚网索支护时，采用锚杆紧跟迎头的支护方式，前排锚杆距迎头超过1000mm时及时打注锚杆，全断面挂网。
2、按悬吊理论计算锚索参数
为了加强锚固体的强度，工作面应采用有预应力的锚索来加强支护，
1）用悬吊理论计算锚索长度：
L=L1+L2+L3式中：
L—锚索总长度，米；
L1—锚索外露长度，取0.2米；
L2—需要悬吊的不稳定岩层厚度取2米；
L3—锚索锚固长度，
L≥K×d1fa/4fc式中：
K—安全系数，取K=2；d1—锚索钢绞线直径，取15.24mm；
fa—钢绞线抗拉强度，合1883.52N/mm2；fc—锚索与锚固剂的粘合强度，取10N/mm2
则：
L3=1.5米。
计算得：
L=0.2+2+1.6=3.80米
2）锚索株距计算
通常按株距相等，根据锚固力大于或等于所悬吊岩石重量的原则来确定。
A＝√Q/KHr式中：
A－锚索间距，
Q－锚索锚固力取17吨，
r－被悬吊岩石容重取2.5T/m3，
K－安全系数取2，
H－冒落拱高度取0.65米。
代入得：
A＝2.287米
根据以上计算，锚索直径15.24mm，选长度5.1米，排距2米，可以满足支护要求。
附临时支护平、剖面图3-5-8
附永久支护平面图3-6-9
第三节矿压观测
1、观测对象：
10209回风顺槽。
2、观测内容：
巷道顶板离层量。
3、顶板离层检测仪的布置：
施工过程中，选用YHW-300本安型围岩位移测定仪，量程0-300mm，额定工作电流≤30mA，报警值50mm，所有仪器必须安设在巷宽的中部或交岔
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