40102工作面切眼掘进作业规程.docx

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40102工作面切眼掘进作业规程

40102工作面切眼掘进作业规程

山西朔州平鲁区国强煤业有限公司

40102工作面切眼掘进

作业规程

施工单位：

兖矿新陆建设发展有限公司

编制人：

周继业

编制日期：

2014年3月6日

执行日期：

2014年3月6日

第一章概况………………………………………………………………………3

第一节概述……………………………………………………………………3

第二节编制依据………………………………………………………………4

第二章地面位置及地质情况……………………………………………………4

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况……………………………………4

第二节煤（岩）层赋存特征…………………………………………………4

第三节地质构造………………………………………………………………6

第四节水文地质………………………………………………………………6

第三章巷道布置及支护说明……………………………………………………7

第一节巷道布置………………………………………………………………7

第二节矿压观测………………………………………………………………7

第三节支护设计………………………………………………………………8

第四节支护工艺………………………………………………………………9

第四章施工工艺…………………………………………………………………11

第一节施工方法………………………………………………………………11

第二节凿岩方式………………………………………………………………11

第三节循环方式和循环进度…………………………………………………11

第四节施工技术………………………………………………………………12

第五节施工工艺及过程………………………………………………………12

第六节掘进设备………………………………………………………………13

第五章生产系统…………………………………………………………………14

第一节通风……………………………………………………………………14

第二节压风……………………………………………………………………16

第三节瓦斯防治………………………………………………………………16

第四节综合防尘………………………………………………………………16

第五节防灭火…………………………………………………………………17

第六节安全监控………………………………………………………………18

第七节供电……………………………………………………………………19

第八节排水……………………………………………………………………19

第九节运输……………………………………………………………………19

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

第二节循环作业图表…………………………………………………………21

第三节主要技术经济指标……………………………………………………22

第七章安全技术措施……………………………………………………………23

第一节一通三防………………………………………………………………23

第二节顶板管理………………………………………………………………26

第三节掘进机施工技术要求…………………………………………………29

第四节探防水与防治水………………………………………………………31

第五节机电设备管理…………………………………………………………33

第六节运输……………………………………………………………………33

第七节加强支护安全技术措施…………………………………………………33

第八节乳化泵管理与检修措施………………………………………………33

第九节巷道贯通安全技术措…………………………………………………38

第十节过断层或松软破碎顶板………………………………………………38

第八章灾害预防及避灾路线……………………………………………………39

第九章作业规程贯彻、学习、签名、考试……………………………………40

第一章概况

第一节概述

一、巷道名称

40102工作面切眼。

二、巷道用途、服务年限

1、巷道用途：

通风、行人、运输及综采设备安装等。

2、服务年限：

1年。

三、设计长度、工作量、坡度

1、巷道开口坐标：

X=4369927.466，Y=19623464.8596，H=1003.227。

巷道以方位角为274°00′00″施工。

2、设计长度：

40102工作面切眼设计长度178米。

3、掘进体积：

4272m3。

4、坡度：

沿煤层底板掘进。

四、开工时间、预计竣工时间

1、开工时间：

2014年4月1日。

2、施工进度指标：

178m/月。

3、预计竣工时间：

2014年5月1日。

五、巷道布置

附图：

巷道布置平面图。

第二节编制依据

依据山西平鲁区国强煤业有限公司40102工作面设计图、地质说明书、《煤矿安全规程》、《煤矿质量标准化标准及考核评级办法》等编制本施工作业规程。

矿压观测资料：

通过收集井下轨道大巷、胶带大巷、工作面顺槽安装顶板离层仪及工作面支架压力表等数据。

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

一、地面相对位置及邻近采区开采情况见表1。

井上下对照关系表表1

水平、采区

一水平

工程名称

40102工作面切眼

地面标高

+1173.8m～+1189.4m

井下标高

+1003m～1024m

地面相对位置建筑物、小井及其他

该巷道地面相对位置：

地表位于西家寨南部，陶村乡陶西村西部，东面有陶村至井坪公路，并有马关河在附近流过、北侧有卢家窑煤矿，地面为耕地，无建筑物，对巷道施工无影响。

。

井下相对位置对掘进巷道的影响

该巷道井下相对位置：

西为40101工作面采空区，南为40102回采工作面，东为本矿未采煤田，北为4煤回风大巷保护煤柱。

井下相对位置对掘进巷道无影响。

邻近采掘情况对掘进巷道的影响

邻近存在4煤总回风大巷，40101采空区，根据40101工作面回采及停产期间涌水情况，预计采空区涌水对巷道掘进影响不大，掘进过程中严格进行探放水，发现异常及时采取措施。

第二节煤（岩）层赋存特征

1、井田主要含煤地层为石炭系上统太原组。

其主要特点是含可采煤层多，且厚度大，分布稳定，反映了上石炭世太原期在井田一带形成了良好的成煤环境，其广泛分布的泥炭沼泽环境非常适宜植物生长，且延续时间长，从而堆积形成了厚度较大，全区稳定可采的4-1#煤、9#煤和11#煤层。

2、煤层顶底板岩石工程地质特征

4-1号煤层

直接顶板为黑色泥岩，厚度4.5～8.30m，局部裂隙发育，属中等坚硬顶板，顶板破碎易冒落，有时有0.02m—0.05m炭质泥岩伪顶，易跨落，有时局部为1.50m左右砂质泥岩顶板，底板为灰色砂岩黑色泥岩，厚度1.2m，砂岩下为黑色泥岩质散。

煤（岩）层赋存特征见表2、3。

煤层赋存特征表表2

指标

参数

备注

煤层厚度（最大—最小/平均）m

4#

5.86～8.395/7.13

煤层倾角（最大—最小/平均）度

20～100/60

煤层硬度f

2.0～3.0

煤层层理（发育程度）

较发育

煤层节理（发育程度）

较发育

自然发火期（月）

≥3

绝对瓦斯量（m3/min）

0.56

相对瓦斯量（m3/t）

0.22

煤层爆炸指数（%）

40～60

煤层顶底板情况表表3

煤号

煤层间距（m）

顶板岩性

底板岩性

硬度

4-1

27.55～46.57/38.74

泥岩

泥岩中细砂岩

4～6

第三节地质构造

本区域从揭露的岩层看，地质构造简单。

断层情况见表4（无断层）。

断层情况表表4

编号

断层名称

性质

走向

倾向

倾角

落差

对工程的影响

本区域构造简单，地层总体走向为东西，倾向南北，地层倾角多在2°－5°之间变化。

附图：

4煤柱状图

附图：

地质平面图（4煤）

第四节水文地质

一、主要水源、有影响的含水层厚度、涌水量、补给关系、影响程度等

充水因素为：

（1）奥灰混合水经细砂岩裂隙、断层和陷落柱渗流入井下。

（2）山西组K3粗砂岩裂隙水经巷道流入矿井。

（3）40101采空区水经煤层渗入40102工作面。

二、相邻老巷、老采空区水等，对施工安全的影响程度

40102工作面切眼施工期间，根据40101工作面回采及停产期间涌水情况，预计采空区涌水对巷道掘进影响不大，掘进过程中严格进行探放水，发现异常及时采取措施。

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

一、层位、水平标高

40102工作面切眼沿煤层底板掘进，巷道开口标高为1003.227米，严格按照生产技术科的中线施工。

二、巷道布置说明

1、巷道形状为矩形巷道。

2、巷道设计长度为178米。

3、巷道掘进断面：

巷道掘进断面：

净宽4.5m，净高3.0m，净断面为13.5㎡（待切眼与40102回风顺槽贯通后扩刷至设计断面：

净宽8.0m，净高3.0m）。

4、在巷道中间铺设40T刮板输送机一部，SPJ-800型皮带机一部，左帮吊挂风筒。

巷道右帮吊挂3路电缆，两趟管路。

电缆：

第一路为信号控制线，2路为运输设备电缆,3路为掘进机电缆线,最下层电缆线距离底板为1.8m；两趟管路：

上面为风管，最下面为水管，水管到底板距离为1.2m。

第二节矿压观测

一、锚杆锚固力检测。

锚杆支护形式，锚固方式为端头锚固，锚固力不小于60kN，扭紧力矩不小于140N·m。

锚索锚固力不小于150kN。

对锚杆的锚固力检测工作实行施工队自查，管理部门每月组织专人进行抽查。

对锚固力不合格的锚杆、锚索应立即补充，确保锚杆、锚索支护效果。

二、锚杆、锚索载荷监测。

在巷道内设置2处锚杆、锚索载荷监测站，进行全断面支护载荷监测。

三、日常观测。

锚杆抗拔力每20米检测一组，每组3根.

四、顶板离层监测。

顶板安设DLJ-2型顶板离层仪。

顶板离层仪安装于巷道顶板中间位置，每隔50米安装一个。

安装时严格按要求进行，保证深部检测深度达到7.3米，浅部检测深度达到2.3米，并定期观测顶板离层值，发现有顶板离层现象立即进行处理。

五、施工队必须落实专人监护巷道支护状况，发现断锚、断索、退索、围岩异常等现象，要及时汇报生产技术部门以及有关领导，以便及时采取措施确保安全。

六、当地质条件变化时，要及时采取相应措施，立即修改支护参数或改变支护形式。

第三节支护设计

一、巷道设计永久支护形式

40102工作面切眼永久支护方式采用低松弛七股钢绞线锚索+螺纹钢锚杆、玻璃钢锚杆、塑料网、菱形钢丝网、钢筋网片联合支护。

顶板永久支护方式采用低松弛七股钢绞线锚索+螺纹钢锚杆、钢筋网联合支护，锚索采用φ15.24mm×6300mm钢绞线，排间距为2000mm×2000mm；托板为250mm×250mm×10mm，锚固力要求达到150kN；每根锚索使用3根树脂锚固剂，成行成排布置；锚杆为长φ18mm×2000mm的螺纹钢锚杆，间排距为1000mm×1000mm，成行成排布置；托盘为120mm×120mm×10mm钢托盘，菱形铁丝网片为1100mm×3300mm的10#铁丝网片，网片搭接100mm；巷道前进的右帮永久支护方式采用螺纹钢锚杆、菱形铁丝网联合支护，锚杆、菱形网规格同上，间排距为1000mm×1000mm。

巷道前进的左帮采用玻璃钢锚杆、塑料网联合支护；锚杆为φ18mm×2000mm的玻璃钢锚杆，间排距为1000mm×1000mm，成行成排布置；托盘为120mm×120mm×10mm，网片为1100mm×3000mm的塑料网片，网片搭接100mm。

后附巷道支护平、断面图。

第四节支护工艺

各类支护工艺及要求。

一、临时支护

1、临时支护采用φ75mm×4000mm钢管及固定卡子及木板制作的金属前探梁。

每根金属前探梁分别用两道吊环固定在紧靠工作面的锚杆上，每根前探梁上固定不少于2根锚杆，两根前探梁间距3m，割煤后将前探梁前移至迎头，前探梁与顶板之间掩好两块木板，木板长不低于3m，宽度300mm，厚度不小于100mm，木板与顶板间用木刹刹紧。

附临时支护平断面图。

2、上前探梁时，不少于3人，1人观察顶板并协调指挥、2人穿前探梁。

3、前探梁移至工作面后，在最后一个吊卡上面用木楔与钢管背紧。

4、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，由外向里加强点柱支护后方可继续施工。

5、顶板较破碎时，打设超前锚杆作超前支护。

6、工作面与临时支护的最小和最大距离分别为0.2m及2.2m；工作面与永久支护间的最小和最大距离分别0.2m及2.2m。

二、锚网支护

1、支护材料

（1）锚杆：

采用φ18mm×2000mm螺纹钢锚杆及φ18mm×2000mm玻璃钢锚杆，顶部间排距为1000mm×1000mm，帮部间排距为1000mm×1000mm；每根锚杆使用1根CK2360树脂锚固剂，托盘为正方形，规格为120mm×120mm，厚度10mm的弧形托盘，锚固力要求不低于60KN。

（2）锚索采用φ15.24mm×6300mm钢绞线，排间距为2000mm×2000mm；托板为250mm×250mm×10mm钢托板，锚固力要求不低于150KN。

（3）塑料网的规格为宽1100mm×长3300mm，网格为100mm×100mm；菱形铁丝网片的规格为宽1100mm×长3300mm，网格为100mm×100mm。

2、锚杆（索）架设

（1）打眼前，首先严格按中腰线检查巷道断面，不符合要求时必须先进行处理；打眼前要按照由外向里、先顶后帮的顺序检查顶、帮，找掉活矸危岩，确认安全后方可作业，打眼应按照由外向里、先顶后帮的顺序依次进行。

（2）锚杆的孔位、孔深和孔径应与锚杆类型、长度、直径相匹配。

（3）打设锚杆必须严格按照规程中规定，间排距误差为±100mm。

（4）锚杆与巷道轮廓线夹角不小于75°，锚索不小于80°。

（5）锚杆必须拧紧螺母，螺纹外露长度为10～30mm，锚索外露长度为150～300mm，托盘紧贴岩壁。

（6）锚杆锚固力必须达到60KN以上，不合格必须重新补打。

（7）紧固锚杆螺母必须使用力矩扳手，拧紧力矩不小于140N·M。

（8）锚杆安装方法：

锚杆孔钻好后，用锚杆将树脂药卷轻轻送入眼底，再用锚杆钻机进行搅拌，搅拌时间为10～20秒；凝固后取下钻机，1分钟后将托板上好，拧紧螺母，要求托板与煤、岩石贴紧，确保支护效果，避免顶板离层。

（9）锚索安装方法：

钻孔施工完毕后，留2-3min的控水时间，然后用钢绞线依次将3根CK2360树脂锚固剂顶入钻孔顶部，再用专用连接套将钻机和钢绞线连接好，开始搅拌时，转速不要太快，以防甩开伤人，当外露150-300mm时，不再顶入，搅拌30±5S左右并感觉转动困难时，立即停钻，并继续顶紧5-8s后放下钻机，凝固10min后将锚索托盘及专用锁具先后套入钢绞线底端，然后套上张拉千斤顶进行张拉，当拉力达到33MPa时，取下张拉千斤顶

（10）本规程所施工的工作面全部使用端头锚固；不采用全长锚固；

3、支护网片的铺设、连接要求

（1）塑料网规格为1100mm×3300mm。

（2）菱形铁丝网规格为1100mm×3300mm。

（3）钢筋网规格为:

1100mm×2100mm

（4）安装锚杆后，开始铺挂支护网片。

钢筋网和塑料网及铁丝网搭接宽度为100mm，每隔200mm用铁丝扎牢，网与网链接帮扎必须牢固，压茬要好，同时紧贴岩壁。

（5）铺网时要将锚杆的托盘凸面朝外上好，托盘要压在钢筋网上使托板密贴岩壁，用机械或力矩扳手将锚杆螺母上紧。

第四章施工工艺

第一节施工方法

1、巷道掘进时采用EBZ-150A型综掘机沿煤层底板截割并自行装煤、采用掘支单行，两次成巷（先掘进后刷扩）的作业方式，即掘进施工时先从切眼上帮按照宽4.5m，高3.0m掘进施工，施工时左帮帮部不支护，顶部及巷道右帮按照设计正常支护，待与40102回风顺槽掘进贯通后，再刷扩宽3.5m，高3.0m，达到切眼设计掘进宽度8m，高度3.0m的要求，巷道刷扩后，及时沿切眼中线打两排π型钢梁配合单体支柱加强支护（4m长的π型钢梁配合单体支柱支护顶板），加强

支护距综掘机二运机头距离不能超过10m。

施工中严格按设计和标准化要求施工。

后附π型钢梁、单体支柱支护平、剖面图

2、按照生产技术科标定中腰线方向进行施工。

3、施工前，应提前按设计要求，局部通风机仍使用40102运输顺槽掘进用的FBDNo.7.1/2×30KW局扇，接好风筒，准备好各种支护材料。

4、采用短掘短支法进行掘支作业。

第二节凿岩方式

巷道掘进时采用EBZ-150A型综掘机沿煤层底板截割并自行装煤，分断面两次掘进，割煤2.2m支护2m,顶板不好的地方掘1.2米支护1米。

每次割煤后，永久支护距工作面的最大控顶距不大于2.2m。

第三节循环方式和循环进度

采用多循环方式，每个循环2m，一班3个循环，班进度2.5m，由于早班前半班检修，日进度7m，月（30天）正规循环率85%，月进度178m。

第四节施工技术

采用EBZ-150A型综掘机破煤，和SGB620/40T型刮板输送机、SPJ-800型皮带输送机组成的综合机械化掘进。

采用一台YBJ-800型激光指向仪控制中腰线。

第五节施工工艺及过程

1、截割方式

横轴式连续摆动截割。

2、截割方法

截割头由巷道一侧底部进刀，进刀深度600mm，后在巷道内水平截割，周边留200～300mm，每水平摆动一次抬高400～600mm，按照截割运行曲线示意图连续摆动截割至初步成形，截完一个循环后，修周边达到设计要求。

3、截割工艺流程

进刀截割修边成形。

4、截割质量要求

必须沿煤层底板掘进，严格按设计尺寸施工，保证巷道成形，严格控制超挖欠挖，要求严格按照巷道中心线施工，净宽要求中线至任一帮允许误差-100mm～+100mm。

5、提高截割质量的措施

（1）加强通风防尘管理，提高工作面清晰度。

（2）遇到顶板起伏变化时，随时调整截割高度，做到平缓过渡。

（3）经常观察校正激光指向仪，保证指向正确，无中腰线不准截割。

（4）严格按照截割方法和工艺进行操作。

（5）巷道断面的规格尺寸及误差标准，要符合设计要求，综掘司机必须牢记。

施工过程：

交接班、瓦斯检查、安全检查→掘进机破煤、装煤外运→敲帮问顶、找掉危岩，先临时支护→退掘进机→永久支护，同时机组检修、延长胶带输送机、延伸风水管与巷道锚杆支护平行作业，也可分班作业。

第六节掘进设备

采用EBZ-150A型综掘机破煤，和一部SGB620/40T型刮板输送机和一部SPJ-800型皮带机组成的综合机械化掘进。

MQT-120、MQS-45C型风动锚杆钻机打眼及安装锚杆。

附机械设备配备表5。

机械设备配备表表5

序号

名称

规格型号

功率（KW）

单位

数量

备注

1

掘进机

EBZ-150A

225

台

1

佳木斯产

2

刮板输送机

SGB620/40T

55

台

1

3

伸缩皮带机

SPJ-800

55

部

1

4

局部通风机

FBDNo.7.1/2×30

2×30

台

2

5

风筒

φ1000mm

m

1100

6

风动帮锚杆钻机

TMQS-50C

台

3

7

激光指向仪

YBJ-800

台

1

8

锚杆（索）钻机

MQT-120

台

2

9

锚索涨拉仪

液压

台

1

10

顶板离层仪

DLJ-2

套

4

11

风镐

G10

台

1

12

防爆电话

HAK-1

部

2

13

乳化泵

BRW80/20

台

1

14

π型钢梁

4m/根

根

100

15

单体液压支柱

DZ-3.8（3.5）

根

300

第五章生产系统

第一节通风

一、通风方式及供风距离

采用压入式通风方式，最长供风距离为1090m。

二、风量计算

1、按瓦斯涌出量计算

Q1=100qk=100×0.98×1.8=176.4m3/min

式中：

Q1—掘进工作面实际需要风量，m3/min；

100—单位瓦斯涌出量，以回风流瓦斯浓度不超过1%的换算值；

q—掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，0.98m3/min；

k—掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。

一般为1.5～2.0，取1.8。

2、按人数计算

Q3=4n=4×15=60m3/min

式中：

Q3——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，取4m3/min；

n——掘进工作面同时工作的最多人数。

3、局扇吸风量计算

根据前两项计算，工作面实际用风量为Q1：

176.4m3/min

Q吸=Q1+Q1×K1=176.4m3/min+0.013×176.4m3/min=178.69m3/min

式中：

Q吸——掘进工作面局部通风机的吸风量

K1——风筒漏风系数，取1.3%（经验数据）

4、局扇安设地点巷道配风量：

Q巷=Q吸+15×S=178.69m3/min+17.82×15=446.3m3/mi

式中：

Q巷，风机安设地点巷道配风量

S，局扇安设地点巷道断面17.82m2，此处为锚网支护

故：

40102工作面切眼计算供风量：

178.69m3/min

局扇安设地点巷道配风量为446.3m3/min。

三、风量验算

（一）按风速进行验算

最低：

Q掘≥15×S掘=15×12=180m3/min

最高：

Q掘≤240×S掘=240×12=2880m3/min

因此，工作面所需风量为180m3/min。

（二）掘进工作面局部通风机选型

根据计算结果及山西省“一通三防”管理规定，局扇选用FBDNo.6.3/2×30KW对旋式风机，Φ1000mm风筒，其供风量为318--518m3/min可满足掘进工作面的风量要求，并符合有关规定。

为保证迎头正常供风的需要，采用压入式通风（双风机双电源）。

（三）局部通风机选型及安装地点、供风距离

1、局部通风机选型为FBDNo.6.3/2×30KW。

2、局部通风机安装地点为40102运输顺槽向里20m处。

3、局部通风机供风距离为1090m。

（四）通风管理

1、局部通风机由施工单位指定专人管理，保证正常运转。

2、风筒出口到工作面的距离为小于5m，应保证工作面有足够的风量。

3、局部通风机必须采用双风机双电源，并安装使用风电闭锁、瓦斯电闭锁装置。

4、使用局部通风机通风，无论工作或交接班都不得停风。

如因特殊情况停风时必须撤人、停电。

恢复通风前，必须检查瓦斯。

5、风筒吊挂