1603回风顺槽作业规程.docx
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1603回风顺槽作业规程
神华集团乌海能源公司
露天煤矿
掘进作业规程
工作面名称：
1603回风顺槽
总工程师：
梁林秀
主管矿长：
徐建文
负责人：
昝五娃
编制人：
郑彤飞
批准时间：
2011年5月2日
执行时间：
2011年6月20日
规程审批意见
1、严格按照规程规定的支护设计进行施工，保证支护质量。
2、及时制定探放水措施及预防有害气体的措施。
3、掘进过程中，随时观察工作面上帮压力显现情况，发现异常，及时采取措施处理。
4、加强工作面通风管理，加强有毒有害气体的监测。
2011年5月2日
作业规程月审记录
规程名称
审核时间
参加审核人员名单
审核结果：
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称、位置及相邻关系：
本《作业规程》掘进巷道为1603回风顺槽。
井下位于主副井以南，1601采空区下侧，北面与1604综放工作面相对。
二、巷道用途：
主要用于1603工作面的回风、运料及行人。
三、巷道性质：
本巷道性质为煤巷，1603回风顺槽沿16#煤层底板掘进。
四、巷道设计长度及服务年限：
1603回风顺槽设计长度630m，服务年限10个月。
五、坡度：
1603回风顺槽设计为下山巷，坡度为3—4度，沿16#煤层底板掘进。
六、预计开竣工时间：
本掘进工作面预计2010年6月20日开工，预计2010年9月
20日竣工。
第二节依据
作业规程编写依据：
1、技术科提供的《地质说明书》及相关地质资料，根据所提供的地质资料进行编制。
2、根据技术科提供的开工报告书进行编制。
3、相关规程规定，相关内容根据《安全规程》、《操作规程》等规定进行编制。
4、《作业规程编制指南》，根据《编制指南》相关内容格式进行编制。
5、路天矿业公司《1603工作面设计说明书》，根据设计说明书进行编制。
6、设计图纸，根据标定设计图纸进行编制。
7、根据《神华集团煤矿本质安全管理体系考核评分标准》、《危险源辨识风险预控》进行编制。
第二章地面位置及地质情况
第一节地面相对位置及邻近开采情况
地面相对位置及邻近采区情况见井上下对照关系表
采区
四采区
工程名称
1603回风顺槽
地面标高
1220-1200
井下标高
1098-1066
地面的相对位置、建筑、小井及其它
地面无建筑物
井下相对位置对掘进巷道的影响
对1603回风顺槽的掘进影响不大。
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
周边范围内无掘进工作面。
第二节煤（岩）层赋存特征
煤层特征情况表
项目
指标
备注
煤层厚度（平均）/m
8.07
煤层倾角（平均）/℃
13
煤层硬度ƒ
＜4
煤层层理（发育程度）
发育
煤层节理（发育程度）
发育
自然发火期/d
Ⅱ类易自然
绝对瓦斯涌出量/（m3•min-1）
0
相对瓦斯涌出量/（m3•t-1）
0
煤尘爆炸指数/%
29
地温/℃
无异常
煤层顶底板情况表
顶底板名称
岩石类别
厚度
岩性特征
顶板
老顶
细砂岩
1.34
灰色、深灰色石英为主
直接顶
泥岩
1.31
深灰色含植物化石
底板
直接底
细砂岩
2.30
灰色石英为主
老底
砂泥岩
1.03
深灰色含植物化石
第三节地质构造
1603回风顺槽掘进前方无构造，煤层稳定，主要存在1601采空区和1601探巷中的积水影响掘进，在掘进前应按照技术科的要求及时的制订探放水安全技术措施进行探放水，查明1601探巷确保巷道安全掘进。
第四节水文地质
根据技术科提供的四采区1603工作面掘进地质说明书资料，本采区16#煤层瓦斯含量较低，属低沼气矿井，但该煤层具有自燃倾向性，煤尘具有爆炸性，因此在作业中应加强洒水灭尘工作。
该矿井水文地质条件属复杂型，由于1603工作面西部有1601工作面采空区，1601采空区积水较大，影响掘进，掘进前应安排探放水，工作面正常涌水量取矿井生产过程中最大涌水量。
涌水量正常为60m3/h，最大涌水量100.2m3/h。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
1603回风顺槽掘进按技术科给定的方位角并以中心线施工，沿16#地板掘进。
1603回风顺槽设计规格为：
宽4000mm，高3000mm，断面积为12m2。
第二节矿压观测
1、观测对象：
1603回风顺槽。
2、观测内容：
巷道顶板离层、锚杆锚固力。
3、观测方法：
（1）顶板离层观测
在施工过程中，每100m安装一台顶板离层检测仪。
（2）数据检测及资料整理分析：
①巷道内安装的顶板离层指示仪，由技术科派专人定期的进行读数并记录。
②观察顶板离层的部门要有正规的顶板离层指示仪器监测记录表，检查人升井后要及时填写。
（2）锚固力观测
①掘进过程中，根据要求对锚杆进行拉拔试验，试验锚杆数量不少于3%。
②每班安装的锚杆要用扭矩扳手进行检测，凡扭矩力达不到要求的锚杆当班补打安装。
矿压观测内容、目的及手段一缆表
序
号
观测内容
观测目的
测试手段
1
顶板离层
监测顶板稳定状况，及时采取安全措施
离层指示仪
2
锚杆受力
检测锚杆强度是否合适，以调整密度
锚杆拉拔计
3
螺母拧紧力矩
检查锚杆安装质量
扭力扳手
顶板离层监测所需仪器数量见下表：
序号
名称及规格
数量
备注
1
离层指示仪
7套
2
锚杆拉力计
1台
3
扭力扳手
2把
第三节支护设计
一、巷道支护形式
此次掘进巷道采用锚杆+金属网+锚梁+锚索联合支护，巷道断面为矩形。
在掘进过程中，遇破碎带时进行架棚支护。
二、支护参数的选择：
根据1603工作面地质说明书、四采区已掘进巷道的支护形式及
柱状资料分析，此次掘进的巷道使用锚网索+锚梁支护方式。
1603回风顺槽设计每排打4根锚杆，排距1200mm，间距1000mm，锚杆长度1800mm；锚索排列形式为“二一二”，间距为3000mm。
附：
支护设计断面图
三、根据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，m
H----冒落高度，m
K----安全系数（一般取2）
L1----锚杆锚入稳定岩层深度按0.4m；
L2----锚杆的外露长度，一般取0.05m
H=B/2f=4.0/（2×4）=0.5
式中：
B----巷道掘进宽度，取4.0
f----岩层紧固性系数，取4
则L=2×0.50+0.5+0.05=1.55m
2、锚杆间距、排距计算，间排距相等，
锚杆间、排距设为a
a=Q/（KHr×1.8）
=70/（2×0.4×25×1.8）
=1.6
式中：
a-----锚杆间排距
Q-----锚杆设计锚固力70KN/根
H-----冒落拱高，取0.5米
r------被悬吊砂岩的密度，取25KN/m3
K------安全系数，取2
通过以上计算，锚杆选用Φ16mm，长1800mm的麻花头锚杆满足设计要求。
3、锚固长度和锚固力计算
（1）巷道支护采用Φ16mm的普通锚杆，其破断载荷为76.4KN，因此，锚杆的锚固长度为：
L0=Pm/2πRτ
L0=76.4/（2×3.14×13×1.25）
=0.75m
式中：
L0----锚固长度
Pm----破断载荷取76.4KN
R----锚杆孔半径，直径为Φ16mm锚杆孔半径为13mm
τ----树脂药卷与钻孔壁的粘结强度，取τ=1.25MPa
需要的药卷长度
L=（R2-R12）/R22×L0
L=（132-82）/11.52×0.75=0.6m
式中：
L----药卷长度
R----锚杆孔半径，直径为Φ26mm锚杆孔半径为13mm
R1----锚杆半径，取8
R2----树脂药卷的半径取11.5
通过计算，每孔锚固长度为0.75m，每根药卷长度为0.6m，每根锚杆的实际锚固力为：
PM=2πRτL0
PM=2×3.14×13×1.25×0.75
=76.5KN
式中：
PM----实际锚固力KN
R----锚杆孔半径，取13mm
τ----树脂药卷与钻孔壁的粘结强度，取τ=1.25MPa
L0----锚固长度
通过以上计算，锚杆间排距能满足计算要求。
第四节支护工艺
一、支护形式及材料规格
1、支护形式：
此次掘进巷道采用锚杆+金属网+锚梁+锚索联合支护，锚网支护紧跟掘进头，遇顶板破碎及时架棚支护，棚距为1m，棚与棚之间应有（顶和两帮）防倒拉杆。
2、支护材料规格：
（1）锚杆Φ16×1800mm
（2）托板120mm×120mm×7mm
（3）金属网4.0m×1.2m（10#铁丝）
（4）锚索7000mm
（5）工字钢4200mm、3100mm（备用）
3、安装锚杆要求
（1）锚杆角度：
中间锚杆垂直于顶板，两帮锚杆以850向顶帮打入。
（2）顶板锚杆托板必须紧贴煤壁，锚固力达到70KN，通过锚杆拉拔实验进行检验。
（3）锚杆每个眼使用树脂锚固剂2卷。
（4）顶板均使用树脂药卷，每孔使用2卷。
安装锚杆时要将锚固剂外包装袋去掉，用锚杆体顶住送至孔底，启动搅拌器，边旋转搅拌边匀速送至孔底，搅拌时间为30-45s（中速型树脂锚固剂）、15-25s（快速型锚固剂）。
搅拌停止后，等待90-180s，卸下搅拌器，上托板，拧紧螺母。
（5）锚杆均采用边掘边锚，即“掘一排，锚一排”。
（6）打锚杆使用MYT-140型锚杆钻机，钻头使用羊角钻头。
（7）锚杆必须做拉力试验，巷道必须做顶板离层检测。
（8）顶板破碎，压力大时，采用架棚进行加强支护。
（9）施工时严禁擅自扩大顶板锚杆的间排距及随意降低顶板支护强度。
（10）各班组要经常巡查巷道顶板情况，发现不合格的锚杆时要及时更换、补充。
4、铺网要求
（1）采用锚杆+金属网+锚梁+锚索联合支护作为永久支护，锚杆
外露长度不得大于50mm。
锚杆梯子梁采用Φ14钢筋焊制而成的钢筋梯子梁，金属网采用10#铅丝编制的网格尺寸为30mm的普通菱形金属网，网与网搭接100mm，每100mm扭结一道铁丝，拧紧不少于3圈，扭结的铁丝按三角布置。
（2）在撑网时，人员不得少于三人，两人撑网，一人观察顶板变化，先打中间的锚杆，后打两边的。
二、支护工艺及要求
（一）临时支护
1、临时支护形式:
掘进够一排后及时对掘进巷道进行临时支护，临时支护采用2根前探梁，每根前探梁采用两道吊环固定在紧靠工作面的两排锚杆上，在前探梁上搭50mm厚的木板密集刹顶，木板间距不得大于20mm。
（2）前探梁及吊环规格：
前探梁：
直径75mm，长3000mm的钢管。
吊环：
直径80mm，长200mm的钢筋。
木板：
长3800mm、宽300mm、厚50mm。
（3）吊环的固定：
使用钢筋吊环时，用顶锚杆螺帽固定在顶锚杆上且螺母必须拧满扣。
2、临时支护工艺、工序及要求：
（1）掘进机割出一排锚杆进度后，使截割头落地，闭锁截割部电机，断开掘进机上的电源开关和磁力启动器的开关。
非专职司机严禁操作掘进机。
操作人员站在正式支护下，用不小于2.5m长的长柄工具处理干净顶帮的活石活矸（煤），并进行敲帮问顶。
确保无问题后，人员站在永久锚杆支护下，挂联一片顶网。
顶网联好后，在紧跟工作面的锚杆上好吊环，施工人员及时顶起网，前移前探梁。
前探梁上及时使用木板密集刹顶。
穿前探梁时，必须有专人维护顶板及两帮。
顶板维护好后，撤出工作面所有人员，将掘进机退出5m，闭锁截割部电机，断开掘进机上的电源开关和磁力启动器的隔离开关，截割头落地，由外向里打顶锚杆。
（2）上前探梁时，不少于5人，1人观察顶板并协调指挥，2人顶起网，2人穿前探梁。
（3）加强顶板管理，发现顶板压力大、顶板离层、顶板有响声要立即停止作业，撤出工作面人员，待顶板稳定后，根据现场实际情况，由外向里加强支护后，方可继续进行施工。
（4）打锚杆时必须由外向里、由中间向两边，如前探梁占据锚杆位置，可以先打起其它锚杆后，退出前探梁再打剩余锚杆，必须支护完毕后再进行作业，严禁空顶作业。
（5）当顶板严重不平、巷道开口无法使用前探梁或其它原因未使用前探梁时，必须使用3根戴帽金属摩擦支柱进行临时支护；工作面和煤帮松软时，根据现场情况使用戴帽金属摩擦支柱及半木等临时护帮。
（二）锚杆支护工艺及要求
1、掘进够一排锚杆距离→操作人员用长柄工具处理顶帮活矸、活煤，并进行敲帮问顶→开始吊联顶网→上前探梁→打锚杆→每打一根上好托板紧固螺母→用扭矩扳手检查扭矩力是否合格
2、锚杆间排距按设计要求进行布置，扭力矩和锚固力达到要求。
3、巷道超挖超过200mm，必须在其旁边补打锚杆。
4、锚杆头螺纹部分或麻花体必须清理干净，不得有氧化皮，保证锚固质量。
（三）锚索支护工艺及要求
1、准备工作→号眼、打眼→上药卷安装锚索→用千斤顶预紧锚索→用切割器割掉外露超长部分。
2、接、解钻杆必须在钻机停止运转的情况下进行。
3、搅拌器一定要插入钻机底，锚索要插进搅拌器底部，注药卷时要专人看护住锚索，以防甩脱发生伤人事故。
4、操作人员在升降时，要缓慢升降，防止锚索跳出搅拌器伤人。
5、锚索锚固后，及时上托板预紧。
6、张拉时，千斤顶应与锚索保持同一轴线。
7、如巷道较高需搭设架时，必须搭设牢固，不允许站在转载机或其他物体上锁锚索。
三、交叉点施工要求
1、巷道丁字口、十字口均采用锚杆+金属网+锚梁+锚索+槽钢联合支护，丁字口、十字口（开口处、透口处）要及时补打锚索，采用“三花眼”（丁字口）和“五花眼”（十字口）布置。
2、若顶板破碎或压力大时，根据顶板情况适当加密锚索和锚杆。
3、各开口处和透口处，网要连接合格、牢固，抹角处空顶距离超过30cm时要补打锚杆进行维护。
四、锚杆巷道支护参数参考表
锚杆巷道支护参数参考表
项目
设计尺寸
允许偏差
巷道净宽
（mm）
4000
合格
0-+200
巷道净高
（mm）
3000
合格
0-+200
锚杆扭矩
N.m
顶
100
符合设计
锚杆间排距（mm）
顶
1000×1200
合格
100
锚杆锚固力
KN
顶
70
符合设计
锚杆外露长度（mm）
≤50
合格<60优良<50
锚索外露长度（mm）
≤300
≤300
第四章施工工艺
第一节施工方法
1、该巷道前40米已采用炮掘完成。
2、1603回风顺槽沿煤层底板掘进，设计巷道坡度3—4°，具备上综掘机条件，巷道掘进时采用120型综掘机沿16#煤层底板掘进并自行装煤。
掘进时严格按照技术科给定的中线及巷道规格施工，巷道保证成型（矩形），由于煤层倾斜，在掘进时上帮沿底板掘进，下帮留底。
第二节掘进方式
一、掘进施工方式
1、掘进采用120型综掘机沿煤层底板截割，并自行装煤。
2、施工过程中人工在左帮做一临时水沟，规格:
宽300mm、深300mm用于排水之用。
3、生产工艺流程：
开机前准备→掘进机割、装、运→运料、清浮煤→敲帮问顶→临时支护→锚杆支护→下一个循环。
4、检修工艺流程：
检修前准备→检修掘进机各部位、加油、更换截齿，检修各部带式输送机及延伸，下料、其他工作→正常掘进。
5、掘进机截割工艺：
掘进机采用横向往复式截割，截割时一般情况下将截割头调至巷道中下部，由巷道中下部开口进刀，左右摆动先割出槽窝，然后由下向上进行截割。
当煤层较软时可从巷道中上部进刀，待掘够一个循环时停止掘进，使用前探梁进行临时支护。
采用激光定位。
一个循环进刀深度以0.6米为宜，临时支护紧跟工作面，两个循环进行永久支护，锚杆紧跟工作面后，再进行下一个循环，往复进行。
二、施工设备及供电情况
配套设备一览表
序号
名称
型号
单位
数量
动力
配套方式
1
综掘机
120型
部
1
电动
独立
2
转载机
DZQ650/30
部
1
电动
独立
3
液压锚杆机
MYT-140
台
2
电动
独立
4
皮带机
650型
1000型
部
2
电动
独立
三、掘进机截割顺序
综掘机进刀示意图
煤层坚硬时进刀方式煤层松软时进刀方式
第三节装载与运输
一、装载与运输方式
1、装载、运输机具：
综掘机自行装煤、皮带输送机运输。
2、装载运输
掘进时由掘进机装载部自行装煤→掘进机转载皮带→1603回风顺槽650型皮带输送机→1603回风上山上山皮带→溜煤眼→主井皮带→运至地面
3、材料及设备运输线路：
地面→装入矿车→副井→1603上车场（小绞车）→1603回风顺槽工作面
二、运输设备的铺设及安全设施
（一）运输设备的铺设
1、轨道的铺设：
（1）巷道内设单轨铺设，轨道至人行道一侧不小于0.7米，要求
铺设平直、扣件齐全、紧固有效，接头间隙不超过5mm，内错差不超过2mm，轨枕间距不大于1000mm，并且轨枕必须垫实。
（2）严禁不同轨型钢轨混用。
（3）运输沿线要保持清洁无异物，并且要保证道岔使用灵活可靠。
2、带式输送机：
带式输送机机头、机尾距巷道右帮不小于800mm，中间部分距巷道右帮不小于600mm。
3、小绞车安装：
小绞车固定采用地锚和摩擦支柱。
地锚采用20mm×2000mm的加
工锚杆；若底板松软时采用混凝土浇筑地脚螺栓，地脚螺栓采用24mm×1000mm圆钢制作，混凝土凝固72h后，经试车无问题后方可投入使用。
（二）安全设施及要求
1、斜巷运输“一坡三档”必须齐全有效，并且灵活可靠。
2、绞车钩头和插销，必须使用试验合格的产品和集团公司规定制作的连接装置，严禁使用自制的或不合格的连接装置。
3、绞车运输保险绳、车尾巴等安全设施必须齐全有效。
第四节管线敷设
一、各类管线、设施的布置及要求
1、风筒吊挂在左帮并靠帮，做到逢环必挂。
风筒距工作面不大于5m。
2、风管、水管使用挂钩统一挂在巷道左帮，悬挂高度不低于0.5m。
3、各种电缆布置在巷道轨道帮，每隔1.2m使用专用电缆钩悬挂一处，悬挂高度不低于1.6m。
通信、信号电缆铺设在电力电缆上方，间距不小于0.2m。
二、管线及敷设方式
管线铺设情况表
序
号
名称
规格型号
数量
与工作面距离/m
轨枕间距/m
轨面高低差/mm
轨道接头间隙/mm
1
风管
4寸
10根
20
2
水管
2.5寸
10根
20
3
风筒
Ф600
100m
5
4
电缆
UGSP—3×35
280m
100
U—3×25
600m
5
轨道
22kg/m
600m
200
1
不大于5
第五节设备及工具配备
设备及工具配备情况表
序号
设备、工具名称
规格型号
数量
单位
备注
1
综掘机
120型
1
台
2
空压机
13m3
1
台
后期修帮
3
绞车
JD-11.4KW
2
台
4
转载机
DZQ—650/30
1
部
5
激光定向仪
BJ2-11
1
台
6
馈电开关
QBZ—200
2
台
7
皮带输送机
650型/1000型
2
部
各一部
8
开关
QJZ-200
1
台
9
开关
QBZ-80（30）
5
台
10
煤电钻综保
BBZ-2.5
1
台
后期打水仓
11
信号综保
ZBZ-2.5
1
台
12
局扇
FBD2×11
2
台
13
液压锚杆机
MYT-140
1
台
14
大锤
1
把
15
铁锹
8
把
16
滑轮
2
个
17
铁镐
4
把
18
风镐
2
台
备用1台
第五章生产系统
第一节通风
一、通风方式
1603回风顺槽采用局部通风机压入式通风，风机安设在1603上车场口向副井口方向15m处。
二、风量计算
1、按瓦斯（或CO2）涌出量计算：
Q掘=100q掘×k掘通
式中：
Q掘------掘进工作须实际需要风量，m3/min
q掘------掘进工作面平均绝对瓦斯（或CO2）涌出量0.30
k掘通------掘进工作面瓦斯涌出不均匀通风系数（正常生产条件下连续观测）1个月,日最大平均量是瓦斯涌出量与平均瓦斯绝对涌出量的比值。
因此，Q掘=100×0.3×1.8
Q掘=54m3/min
2、按工作面工作人数计算：
Q=4n
式中：
Q------掘进工作面实际需要风量，m3/min
4------每人每分钟应供给的最低风量，m3/min
n------掘进工作面同时工作的最多人数。
因此，Q=4×20=80m3/min
3、按局部通风机的实际吸风量计算：
Q=Q局1Kf
式中：
Q掘—局部通风机实际吸风量m3/min，安放局部通风机的巷道中的风量，除了满足局部通风机的吸风量外，还应保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风流之间的风速，煤巷和半煤巷不小于0.25m/s，防止局部通风机吸入循环风和这段距离内风流停滞，造成瓦斯积聚。
Q------掘进工作面实际需要风量，m3/min
Q局----掘进工作面局部通风机的额定风量m3/min
1-----掘进工作面同时运转的通风机台数，台
Kf-----为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.2-1.3，进风巷中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3。
因此，Q=225×1×1.2
=270m3/min
4、按最低风速验算：
煤巷掘进工作面最低风量
Q煤掘＞q×0.25S
式中：
Q煤掘----工作面最低风量：
q------掘进工作面最低风量；
S------掘进断面积，S为12.6m3。
Q煤掘＞60×0.25×12.6=189m3/min
5、按最高风速验算：
Q煤岩掘＜60×4S
Q掘＜60×4×12.6
＜3024m3/min
因此189＜270＜3024
经验算实际配风量符合掘进工作面风速要求。
三、掘进工作面局部通风机选型：
根据以上计算，选择FBD对旋式2×11型局部通风机，局部通风机的最大配风量为225---336m3/min。
通过以上验算和计算选择2×11KW风机即可满足掘进工作面风量要求，并符合《煤矿安全规程》。
四、局部通风机的安装要求
1、风机必须放在风机托架上，距离地面不小于300mm。
2、风机开关必须上架，风筒距工作面不得大于5m，保证工作面足够风流。
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）。
4、风筒吊在巷道顶板上，风筒要求逢环必挂，平直不出现拐死弯现象。
5、风筒接口要严实不漏风，工作面风筒不落地。
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