+760南二石门南K4开切眼巷.docx
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+760南二石门南K4开切眼巷
第一章概况
第一节概述
一、开切眼名称
该《掘进作业规程》为+760m南二石门南K4煤层31m处开切眼掘进作业规程。
二、掘进目的
掘进目的:
主要用于+760m南K4煤层回采工作面的通风、回采、传递材料、行人。
三、开切眼设计长度
开切眼设计长度：
全长113m，上风眼5m，人行眼5m，下煤眼5m，联络平巷10m，连络眼23m,工程量共计：
161m。
四、预计开、竣工时间
经矿有关领导决定：
本掘进工作面定于2011年1月中旬开工，预计2011年1月下旬完工。
第二节编写依据
一、设计说明书及批准时间
采区设计及该开切眼布置已报华蓥市煤炭局批准。
二、矿压观测资料
煤层和煤层的底板应力较集中。
三、相关技术资料
根据2010年版《煤矿安全规程》和2006年版《采矿工程设计手册》等技术规范编写。
第二章地面相对位置及地质情况
第一节地面相对位置
一、待掘开切眼对应井上位置在九口井西北约100m处。
地形为山地，区内无水体和建、构筑物，对工程无影响。
地面标高+1150m～+1300m。
二、待掘开切眼对应井下位置为井田中部，开切眼布置在K4煤层中。
水平
+760m水平
工程名称
+760m南二石门南K4煤层开切眼
地面标高
+1150m～+1300m
井下标高
+760m～+850m
地面的相对位置、建构筑物。
待掘开切眼对应井上位置于九口井西北约100m处。
该区域内无建筑物。
井下相对位置对掘进开切眼的影响
开切眼布置在K4煤层中无影响。
邻近采掘情况对掘进回风眼的影响
上部为+850mK4煤层回风巷、开切眼距+760m南2#回风上山垂直距离约4m，对开切眼施工有一定影响。
第二节煤（岩）的赋存特征
一、煤（岩）层产状、厚度、结构、坚固系数和层间距
矿区范围内，含煤岩系为龙潭组（P2l1），该组含煤共3～5层，从上至下煤层编号分别为K5、K4、K3、K2、K1。
其中K5、K3、K2不可采，K1、K4煤层可采。
煤层走向NE300，倾角580~600。
K1煤层：
位于龙潭组第一段中，下部距龙潭底界7.9～11.0m，煤层厚1.03～3.51m，一般厚度为2.71m。
层中含矸石1～5层，最厚0.50m,最薄0.05m，平均0.27m。
此煤层地质松软，落煤容易。
K4煤层距K1煤顶板28～35m，煤层厚0.20～0.8m，平均0.47m,全区可采。
此煤层顶板很坚固，底板松软。
K4煤层是K1较理想的保护层，煤质较松软。
K1煤层顶、底板岩性特征
老顶：
灰色灰岩，厚7m左右，坚硬，稳定性较好。
直接顶：
泥岩、页岩，厚8m左右，性脆较硬，较稳定。
伪顶：
灰色薄层状页岩，厚0.25m左右，含大量黄铁矿结核，易垮落。
直接底：
浅灰色页岩，厚0.1～1.0m，夹黄铁矿结核。
K4煤层顶、底板岩性特征
老顶：
深灰色燧石灰岩，厚5.5～18m，坚硬稳定，不易冒落。
伪顶：
灰色泥岩，含大量黄铁矿结核，厚0.05～0.1m，随采随落。
直接底：
灰色泥岩，层理发育，遇水易膨胀，稳定性差。
老底：
灰色石灰岩为主，夹薄层页岩，厚10.6m，稳定性好。
茅口组岩性为深灰、灰色灰岩，泥质灰岩，中部夹深灰色细—中晶灰岩，含燧石结核。
二、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数。
该矿井相对瓦斯涌出量为46.7m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量11.15m3/min，属高瓦斯矿井；K1、K4煤层自燃倾向性为Ⅱ类，属自燃煤层。
K1煤层最短自然发火期为64天，K4煤层最短发火期为68天。
K1、K4煤层均有煤尘爆炸危险性。
煤层特征情况表
煤层
煤层厚度（m）
煤层倾角
顶板岩石
层间距（m）
容重（t/m3）
煤层
牌号
最小～最大
一般
最小～最大
一般
底板岩石
K1
2.26～3.08
2.71
25～60°
35～45°
黑色页岩、细砂岩、薄层砂质灰岩
30.79～
39.58
1.41
瘦煤
铝土页岩、铁质粘土岩、黑色页岩、灰白色细砂岩
K4
0.41～0.8
0.40
25～60°
35～
45°
深灰、黑色灰岩及矽质石灰岩
1.41
瘦煤
黑色页岩、砂质页岩
第三节地质构造
井田位于华蓥山脉中段主，为该山脉隆起最高地段之脊部。
山脉走向与构造线其本一致。
呈北东30°南西向。
井田位于三百梯向斜（向斜轴线NE100～300）之西翼。
且靠近向斜轴，整体形态为一单斜构造。
井田内有一走向逆断层F20，对本工作面无影响。
本工作面内无断层影响。
第四节水文地质
矿区地下水主要为岩溶裂隙水。
长兴组和龙潭组二、四段的灰岩岩溶水为矿井主要充水来源，矿井涌水量较小，一般为94.5m3/h，矿井涌水高峰值一般在大雨后3～24小时出现。
矿井采用阶梯开采，+850m水平以上由+850m回风平硐排水，+850m水平以下由+570m主平硐排水。
+850mK4煤层回采后，受采动形成的裂隙水在+850mK4回风巷汇集及+760mk4煤层开切眼施工后的顶板裂隙水是本工作面主要充水来源。
第三章开切眼布置及支护说明
第一节开切眼布置
开切眼开口位置位于+760m南二石门K4运输巷以南31m处，开切眼向北沿伪斜45°夹角掘进106m，预计在+850m七石门北K4回风巷71m处贯通。
开切眼有效断面为1.16m2，开切眼设计长度为113m，开口处向北沿煤层走向20m布置联络眼，联络眼保留护巷煤柱不得小于4m。
开切眼的主要用途：
为+760m南二石门K4煤层回采工作面的布置、通风等。
见图1
第二节支护设计
一、开切眼断面
+760m南二石门南K4开切眼形状为矩型断面。
S毛=1.48m2，S净=1.16m2。
2、支护方式
（一）工作面支护
1、K4煤层开切眼支护强度计算
采用经验公式：
Pt=9.81hrk
=9.81×0.6×2.5×1
=14.7KN/m2
式中Pt——工作面合理的支护强度，KN/m2；
h——采高，0.6m；
r——顶板岩石重力密度，取2.5t/m3；
k——工作面支柱应该支护的上覆岩层厚度与采高之比，K4煤层为急倾斜极薄煤层倾角60°、顶板条件好、周期来压不明显，选用低倍数，取1；
2、木支柱实际支撑能力计算
采用经验公式：
Rt=kgkzkbkhkαR
=0.85×0.7×0.7×1×0.85×30
=10.6KN
式中Rt——木支柱实际支撑能力，KN；
R——支柱额定工作阻力，0.6m×φ0.14m木支柱工作阻力取30KN；
kg——工作系数，木支柱取0.85；
kz——增阻系数，木支柱按急增阻取0.7；
kb——不均匀系数，木支柱取0.7；
kh——采高系数，<1.4m取1；
kα——倾角系数，>450取0.85；
3、工作面合理的支柱密度，采用下列公式进行计算：
N=Pt/Rt
=14.7/10.6
=1.38根/m2
式中N——支柱密度，根/m2；
Pt——工作面合理的支护强度，14.7KN/m2；
Rt——支柱实际支撑能力，10.6KN/根。
4、根据以上计算，φ0.14m木支柱（撑子）,取排距×柱距=0.8m×0.8m，支柱密度1.56根/m2>1.38根/m2,能满足需要。
5、柱靴（垫板）面积计算：
K4煤层底板较软，其比压取0.25MP
S=Rt/σ,m2
=（10.6×103）/（0.25×106）
=0.0424m2
式中σ——底板比压,K4煤层底板较软，取0.25MP。
取木垫板厚度40mm～70mm,宽×长=0.2m×0.4m，其面积为0.08m2>0.0424m2,满足要求，加长垫板的原因在于辅助控制底板减少底板破碎推底。
三、支护质量要求
1、开切眼支护间距设计中对中0.8m，支护间距允许误差不得超过100mm。
2、施工队应严格按设计施工，断面符合设计要求。
3、施工队应根据现场实际情况缩短支护间距，增大草鞋板面积和厚度，增加绞木垛的数量。
4、支护必须打牢固，并穿鞋戴帽，严禁将支柱架设在浮煤（矸）上。
第四章掘进方式及施工工艺
一、掘巷的方式
开切眼采用手镐作业。
二、掘巷工艺流程
安全检查→施工准备→手镐掘进→打支柱→维修。
三、管线敷设
在掘进施工中，所敷设的电缆、供水和排水管路、供风管路、风筒等均应按断面图中规定的位置吊挂牢固整齐。
风水管路接头必须严密，不得漏风、漏水。
供风、供水管路使用Φ20mm胶管。
风筒使用直径400mm的抗静电、阻燃软胶风管，逢环必挂且不得漏风。
风筒口到工作面不得超过3m。
四、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
型号
单位
数量
备注
1
局部通风机
DSF--5型2×5.5Kw
台
2
备用一台
2
手镐
把
2
备用一把
3
风筒
抗静电、阻燃型Φ400mm
米
300
4
煤铲
把
1
5
开刀
把
2
第五章生产系统
第一节通风
一、掘进工作面风量计算
掘进工作面采用独立通风的方式，实际需要的风量应按瓦斯或二氧化碳涌出量、人数和局部通风机实际吸风量等规定分别进行计算，并选取其中最大值。
1、按瓦斯涌出量计算：
Q=100qK=100×0.6×1.4=84m3/min。
式中Q—掘进工作面实际需要的风量，m3/min；
100—单位瓦斯涌出配风量，以回风流瓦斯浓度不超过1%的换算值；
q—掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min；参照邻近掘进工作面情况，该处工作面的q取0.6m3/min；
K—掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的配备风量系数，此处取1.4。
2、按人数计算：
Q=4N=4×4=16m3/min
式中4—每人每分钟不低于4m3的配风量；
A—掘进工作面同时工作最多人数，此处N=4。
3、按局部通风机的吸风量计算：
Q=Q吸×I=180m3/min
式中Q局—掘进工作面局部通风机的实际吸风量，m3/min；DSF-5型2X5.5KW局部通风机吸风量为140—235m3/min，取180m3/min；
I—局部通风机的台数，1台。
所以，掘进工作面需风量取以上计算最大值180m3/min。
二、工作面风量验算
1、风速验算：
0.25m/s﹤2m/s﹤4m/s，V掘符合《煤矿安全规程》第一百一十一条的相关规定。
2、按有害气体浓度验算：
回风流中瓦斯或二氧化碳浓度不得超过1%，即
式中Q——掘进工作面需要风量，m3/min；
q瓦——瓦斯绝对涌出量，0.6m3/min。
掘进工作面配风量180m3/min满足以上条件，所以选用DSF-5型2X5.5KW风机。
3、按掘进工作面温度验算：
温度/℃
〈16
16〈22
23〈26
需要风量/（m3·min-1）
50
60
80
温度为22℃以下时风量为60m3/min。
三、局部通风机、风筒规格选型
1、根据以上计算，选用DSF-5型2X5.5KW局部通风机符合要求。
2、风筒采用抗静电、阻燃电筒，直径为Φ400mm。
风筒要吊挂平直，缓慢拐弯，保证风流畅通。
且符合《煤矿安全规程》第一百二十八条的相关规定。
四、局部通风机安装地点
局部通风机安设地点：
在+760m水平南二石门以北20m处的新鲜风流中。
此处全风压风量大于局部通风机吸风量，且可以保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风巷口之间的最低风速。
通风路线根据连络眼的布置变化。
见图2。
第二节压风
一、压风来自+850m井口空压机房；+760m水平移动压风机VFY-9/7-KB型两台，工作面风压不小于0.4Mpa。
三、压风系统：
+850m井口空压机房→+850m六石门→760m南1#上山→760m南茅口运输巷→760m南二石门K4运输巷
→760m南二石门→工作面。
760m移动压风
第三节综合防尘
防尘水源：
+850m四石门水池，容量160m3。
并与地面联通
+850m水池分别用Φ100mm铁管和Φ20mm胶管送到工作面。
在距工作面6-15m内安设防爆喷雾，在K4运输巷下煤口北5m处设一道全封闭常开水幕。
防尘系统：
+850m四石门水池→+850m～760m集中材料上山→+760m南茅口运输巷→+760m南二石门→+760mk4运输巷→各防尘点。
见图3。
第三节防灭火
一、监测系统
1、在+760m南二石门南K4运输巷下煤眼南5m处安装一台CO传感器，传感器报警浓度为24ppm，当CO浓度超限时，必须听从瓦检员统一指挥，将人员撤至安全地点。
探头设置位置根据通风系统变化。
见图4
2、分别在掘进碛头、回风巷布置测点。
3、由通风队负责，每班对掘进碛头、回风巷上隅角进行检查，发现异常立即通知现场作业人员撤离，并马上汇报调度室。
4、若工作面温度超过26度时，必须采取降温措施，具体由通风区负责处理。
二、防火系统：
+850m四石门水池→+850m～760m集中材料上山→+760m北茅口运输巷→+760m南二石门→+760mk4运输巷→工作面。
见图3
第四节安全监控
一、便携式甲烷报警仪的配备和使用
矿各科室管理人员、区队长、技术员、班组长和流动电钳工等下井时都必须携带甲烷报警仪，对所经过的路线和地点随时进行瓦斯检测。
班组长应把常开报警仪悬挂在掘进工作面5m范围内混合风流中，随时对工作地点进行瓦斯检测。
二、甲烷传感器的配备和使用
掘进工作面按规定在工作面及回风流中各安设一只甲烷传感器和局部通风机上安设一只开停传感器，并通过监控分站与矿KJ90NA安全监控系统相连。
工作面瓦斯传感器距工作面迎头5m处的回风侧风流中，回风中瓦斯传感器距回风口10～15m。
工作面甲烷传感器报警浓度≧1%CH4，断电浓度≧1.5%CH4，复电浓度﹤1%CH4；回风甲烷传感器报警浓度≧1%CH4，断电浓度≧1.%CH4，复电浓度设为﹤1%CH4。
见图5
具体布置在开切眼上方，垂直悬挂，距顶板不得大于300mm，距巷帮不得小于200mm，且该处回风眼顶板要坚固、无淋水，不得悬挂在风筒出风口和风筒漏风处。
安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少一次。
甲烷传感器、甲烷检测设备，每7d必须使用校准气样和空气样调校1次，每7d必须对甲烷超限断电功能进行测试。
安全监控设备发生故障时，必须及时处理，在故障期间必须有安全措施。
监控维修人员必须每天检查安全监控设备及电缆是否正常，使用便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪与甲烷传感器进行对照，并将记录和检查结果报监测值班员；当两者读数误差不大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施并必须在8h内对两种设备调校完毕。
第5节瓦斯抽采
在开切眼施工之前，必须先对运输巷进行顺层钻孔施工，预抽煤层瓦斯的时间不得低于7-15天。
第六节供电
该掘进工作面施工中，局部通风机电源来自+760m水平采区变电硐室，供电方式为集中供电。
掘进工作面无其它用电设备。
第七节排水系统
开切眼排水采用自排到运输巷水沟，经水平水沟排出地面。
第八节运输系统
运料线路：
+570m主平硐→+570m～+850m集中材料上山→+760m甩车场→+760m南茅口运输巷→+760m南二石门→+760m南K4运输巷→工作面。
运煤路线：
工作面→+760m南K4运输巷→+760m南二石门→+760m北茅口运输巷→+570m～+760m集中材料上山→+570m主平硐→地面翻笼。
见图4
第九节通讯系统
+760南二石门车场安设了程控电话一台，能够直接与调度室、有关科室直接联系。
第六章劳动组织与主要技术经济指标
第一节劳动组织
采用一次成巷的作业方式。
采取“三八”作业形式。
一班3个循环，一日9个循环，循环进度为1.0m。
每一循环包括安全检查、风手掘进、架料等主要工序。
第二节循环作业
劳动组织图表
工种名称
早班
中班
夜班
合计
掘进、支护工
2
2
2
6
运料工
1
1
1
3
瓦斯检查工
1
1
1
3
运输工
2
2
2
6
合计
6
6
6
18
合理安排各道工序，进行交叉作业。
正规循环作业图表
时间
工序
早班
中班
夜班
7
8
9
10
11
12
13
14
检查准备
同
早
班
同
早
班
运送材料
掘进支护
装煤运煤
其它
主要技术经济指标见表
序号
项目
单位
数量
备注
１
开切眼断面
m2
1.48
２
班循环数
个
3
３
循环进度
m
1.0
４
日进尺
m
9.0
５
月正规循环个数
个
225
６
月正规循环率
%
83.3
７
平均日进尺
m
5.0
８
平均月进尺
m
225
9
工程质量合格
%
100
10
工效
m/工
0.5
第七章安全技术措施
第一节一通三防
一、通风管理
1、局部通风机由通风队指定人员负责挂牌管理，并保证正常运转，严禁随意停、开。
各班瓦检员必须经常检查局部通风机吸入风量情况，发现局部通风机出现循环风，必须立即停止工作面作业，及时将供风区域内的所有人员撤到安全地点，并采取措施处理。
2、掘进工作面必须保证正常通风，临时停工或在交接班期间都不准停风。
因检修、停电或其它原因造成局部通风机停止运转时，必须立即停止作业，及时将停风区域内的所有人员撤到有新鲜风流的安全地点，并在回风眼入口处设好栅栏，挂上人员禁止入内的警戒牌，同时汇报调度室和矿值班领导。
3、瓦检员随时检查工作面的风量情况，工作面无风、微风和风量不足均不准作业，并通知主管通风人员负责调整。
4、风筒悬挂于开切眼底板侧，沿棚顶吊挂，瓦检员必须经常检查风筒吊挂及漏风情况，发现风筒有脱节、破口、损坏等漏风、跑风现象及风筒连接、吊挂不规范时，必须及时处理。
风筒出口距工作面碛头的距离不得大于3m。
5、局部通风机要装有风电、瓦斯联锁装置，停风时能自动切断风开切眼内的一切电源。
并与工作面分开供电。
二、工作面因停风产生时盲巷时的管理
1、只有在停风区中最高瓦斯浓度≦1.0％和最高二氧化碳浓度≤1.5％，且在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度不超过0.5％时，方可人工开启局部通风机。
恢复正常通风。
2、停风区中3％≥瓦斯浓度≥1.0％和3≥％二氧化碳浓度≥1.5％时，由瓦检员按排瓦斯操作措施，控制风流，进行排放。
排放过程中，排放的瓦斯与全风压混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过1.5％，且回风系统内必须停电撤人，停电撤人的范围+760m主石门以南的各个工作面。
只有恢复通风的回风眼风流中瓦斯浓度≦1.0％和二氧化碳≦1.5％，且在30min后，方可恢复局部通风机供风回风眼内的作业。
3、停风区中瓦斯或二氧化碳浓度超过3.0％时，必须制定安全排放措施，报矿技术负责人批准。
二、防尘管理
1通风队负责在距掘进碛头30～50m处和回风侧各安设两组防尘喷雾水幕，并将防尘水管接拢工作面碛头。
2、工作面所有人员都必须佩带防尘口罩。
3、装煤、矸时必须对爆落的煤矸进行洒水降尘，进行降尘。
4、经常冲刷打扫回风眼顶帮和管路上的粉尘。
5、回风流中的水幕必须打开，不得随意关闭。
6、防尘工要经常检查防尘管路，发现问题要及时处理。
三、防灭火管理
1、电气设备或电缆着火时，首先要切断电源，就近使用沙、砂子或岩粉进行灭火，严禁使用水管灭火。
2、因机械摩擦、油脂等引发的火灾，要就近使用砂石或水管用水灭火。
3、要控制风流，防止火势蔓延。
4、防止内因火灾的措施
（1）提高掘进煤尘下放率，做到煤路最大限度少存煤。
（2）加强工作面设备管理，减少事故，在保证放煤效果的前提下，尽可能加快掘进度。
（3）通风队定期取样化验分析有害气体，密切监测工作面CO、CO2，温度变化，发现异常，立即采取措施进行处理。
5、防止外因火灾的措施
（1）生产过程中，用过的可燃物，必须专人负责，堆放整齐，定期运出井。
（2）生产过程中，必须定期清理工作面各地点的浮煤。
（3）+850m硐室、+760m机电硐室至少配备四个灭火器，2m3灭火沙，以及其它必要灭火工作（防火锹、防火镐及防火钩）、灭火器要定期检查。
（4）本队所有人员都必须熟悉灭火器材存放地点及使用方法。
（5）工作面洒水管路必须完好，不得兼作排水管用。
6、工作面因故停止掘进期间，工作面碛头出现CO且达到一定值时，加大黄泥浆铺撒煤壁。
若发现其它以外情况，用防火墙及时封闭工作面。
7、工作面一旦发生火灾，现场人员必须立即采取一切可能方法进行灭火，控制火势，并迅速报告调度室，调度室接到火灾报告，应立即按照《2010年华蓥市溪口煤矿井下应急救援预案》组织抢救人员或灭火工作。
第二节顶板管理
1、掘进工作面严禁空顶作业。
2、要认真坚持“敲帮问顶”制度，坚持开切眼掘进前，架好前探支护。
3、挑顶工作必须遵守下列规定：
（1）挑顶工作应由2名以上有经验的老工人担任，1人挑顶、1人观察顶板。
挑顶人员要站在安全地点，观顶人员要站在挑顶人员的斜后方，不得影响挑顶人员的退路。
挑顶前要看好退路。
（2）挑顶要从支护完整处由外向里先顶后帮依次进行，挑顶范围内严禁人员进入。
（3）挑顶工作人员应戴手套，用长柄工具。
注意防止矸石顺杆而下滑伤人。
（4）顶帮遇有大块矸石或较大面积离层时，应首先设置临时支护，保证安全后再由外向里漫漫挑下，不得强刨强挖。
4、施工中遇地质条件发生变化，造成回风眼压力增大，顶板破碎及围岩松软时，必须将棚顶和两帮满背严实，同时根据现场实际缩小支护间距。
5、加强开切眼支护检查，发现不合格支护必须及时维修整改，维修回风眼支护时，按由外向里的顺序进行，严禁进入维修地点以里。
6、受采空区渗透水影响，在待掘开切眼内底板破碎时，必须加强支护，防止推底事故的发生。
7、开切眼施工完成后，视其开切眼渗水情况，在开切眼近采空区侧采用木垛加强对煤壁支护。
第三节机电管理
1、井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。
检修或搬迁前，必须切断电压、检查瓦斯，在其回风眼风流中瓦斯浓度低于1%时，再用电源电压相适应的验电笔检查；检验无电后，方可进行导体对地放电。
所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电、防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电“字样的警牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。
2、操作井下电气设备应遵守下列规定：
（1）非专职人员不得擅自操作电气设备。
（2）手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘。
3、容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分加装护罩或遮拦等防护设施。
4、电气设备不应超过额定值运行，防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证“、”防爆合格证“、”煤矿矿用产品安全标志“及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。
5、敷设高压电缆应遵守下列规定：
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