南北胶带大巷施工组织设计.docx

1、南北胶带大巷施工组织设计第一章 编制依据第一节 前 言本矿井为山西中强煤化有限公司兼并重组整合矿井，矿井名称为山西中强煤化有限公司，该井田位于山西省临汾市浮山县天坛镇水地庄村，行政区划属天坛镇管辖，井田面积8.37km2,井田地理坐标为：东经1113811313,北纬36313848，地面标高为：8941060m；设计生产能力90万吨/年，批采2号、9+10号煤层；为了加快矿井开拓，保证矿井生产部署，加快矿井早日投入正常生产，决定对9+10#层南翼上仓胶带机运输巷进行巷道掘进施工工程；为了有计划，有组织的统筹安排该项目的施工，根据矿方提供的文件及图纸，编制9+10#层南翼上仓胶带机运输巷施工组

2、织设计。第二节 编制依据1、由山西中强煤化有限公司提供的本工程设计图纸和文件2、国家有关法规、规范和施工技术规范：（1）国家关于工程建设现行的有关法律、法规及行业的有关规定（2）国家关于工程建设现行的规范、标准及行业的有关规定（3）中华人民共和国矿山安全法3、施工及验收规范、规程及标准（1）煤矿井巷工程质量检验评定标准MT5009-94（2）矿山井巷工程测量规范（3）煤矿井巷工程施工规范GB505112010（4）煤矿井巷工程验收规范GB502132010（5）煤矿安全规程及煤矿工人技术操作规程第二章 工程概况及地质情况第一节 工程概况1、本掘进工程为山西中强煤化有限公司9+10#层南翼上仓胶

3、带机运输巷。该项掘进工程巷道布置在矿井的9+10#煤层内；本次施工组织设计是9+10#层南翼上仓胶带机运输巷掘进工程。 2、9+10#层南翼上仓胶带机运输巷，施工具体分为三个分部工程：第一分部工程：沿煤层顶板全煤巷掘进11.93m；第二分部工程半煤岩巷、全岩巷以130坡上山掘进106.94m；第三分部工程为全岩巷道，水平掘进施工长度为25m。巷道全长143.87m。第二节 水文地质情况一、煤（岩）层赋存特征1、煤层倾角58，厚度4.305.46m，平均4.88m，该煤层结构复杂，含12层夹矸，夹矸厚度一般为200650mm，夹矸岩性多为灰色泥岩；该煤层主要成份为暗煤和丝炭，少量镜煤和亮煤，性脆

4、，裂隙发育，断口参差状或不规则状，致密，坚硬，含少量黄铁矿薄膜，坚硬性系数f23；煤尘具有爆炸性，自燃等级二级，属自燃煤层，自燃发火期为 个月。2、煤层顶板：直接顶、老顶为K2石灰岩，厚度4.98.85m,平均6.88m，为灰色至深灰色厚层状石灰岩，富含动物化石，岩层较完整，普氏硬度系数f5.07.0之间，属中硬岩石。3、煤层底板：直接底为泥岩和粗砂岩，厚度8.33m，主要为深灰色，铝土质泥岩及铝土岩和灰色粗粒砂岩，块状，中粒结构，主要成份为石英，含少量星点状黄铁矿。 附图： 2-1 地质综合柱状图二、水文地质情况矿井地下水补给贫乏，岩层富水性较弱，直接充水为K2 灰岩岩溶水。K2灰岩岩溶水涌

5、水量较小，单位涌水量为q=0.33-3.43L/sm；其顶板以上含水层受煤层采掘破坏或影响后，含水层来源补给条件差，充水来源主要靠大气降水补给，地表无较大水系，水文地质条件简单，防治水工作简单。巷道施工标高在+640m+607m之间，井田奥灰水水位标高为615m，所以受奥灰水影响，在构造破坏情况下，奥灰水对井田有突水可能；因此在掘进巷道时应注意隐伏断层的存在，加强掘进中及遇断层时的探水，做到“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则进行掘进。三、瓦斯、煤尘情况9+10#煤层具有爆炸危险性。自燃等级二级，属自燃煤层，自燃发火期为3个月。瓦斯绝对涌出量为0.57m3/min，相对涌出量1.2

6、9 m3/ t，二氧化碳相对涌出量1.10 m3/ t。第三章 巷道施工方案及支护设计第一节 施工方案的选择一、巷道在煤层中掘进巷道掘进采用EBZ160TY型掘进机进行掘进，采用掘进机割煤（矸）全断面一次成巷的施工方法沿煤层顶板掘进，按中线施工，运输采用胶带运输机运输直接进入矿井运输系统。 二、巷道在断层中掘进掘进方式采用爆破机装方式掘进。施工时根据巷道中腰线，按巷道断面画好轮廓线，按照炮眼布置图点好眼位，利用风钻打眼，依据爆破说明书进行装药，联线、放炮。三、排水：选用排水量大于100m3/h水泵，在巷道内布置108mm钢管一趟，在巷道低洼处设临时水仓，由临时水仓排至井底水仓，为保证正常生产，

7、同时配备一台备用水泵。四、供电：接矿井轨道大巷采区内的移动变压器，并提供双回路供电。五、压风：采用MLGF10/7G-55型移动式压风机，一台工作，一台备用，用75mm钢管供压风到施工巷道，根据掘进进度及时安装压风管路。 六、供水：在巷道内布置一趟75mm钢管，接在地面水池向井下供水的管路上。 七、通讯、信号：通讯采用井下专用防爆电话设在施工巷道距掘进迎头50m处，可与区队和矿调度直接联系；皮带开停信号采用KXT127(A)矿用隔爆兼本质安全型声光通讯信号装置发送。 第二节 巷道断面设计该巷道断面设计形状为矩形，巷道断面：掘进宽度4200mm，掘进高度3100mm，掘进面积13.02m2。第三

8、节 支护设计一、巷道支护巷道顶部：采用202200mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆支护；沿910#煤层顶板掘进段，锚杆间排距：9001000mm；沿910#煤层底板托顶煤掘进段，锚杆间排距：900800mm；每排5根锚杆呈矩型布置，每根锚杆使用2卷SMK2360型树脂锚固剂进行加长锚固。二、理论计算（一）沿910#煤层顶板掘进段理论计算1、加固拱原理计算锚杆参数 锚杆长度计算L1.52m锚杆间、排距计算M0.5L0.52.21.1m锚杆直径计算d0.02m2、按悬吊理论计算锚杆参数 锚杆长度计算LKH+L1+L220.30.60.11.30m 锚杆间、排距计算M2.66m（二）沿910#煤层底板托顶煤

9、掘进段理论计算1、加固拱原理计算锚杆参数 锚杆长度计算L1.52m锚杆间、排距计算M0.5L0.52.21.1m锚杆直径计算d0.02m2、按悬吊理论计算锚杆参数 锚杆长度计算LKH+L1+L220.70.60.12.1m 锚杆间、排距计算M2.33m式中：L锚杆长度，m；W巷道跨度，m；N围岩影响系数，910#煤层顶板属石灰岩层，按锚喷规范围岩分类规定属类围岩，取N1.0；M锚杆间排距，m；d锚杆直径，m；K安全系数，一般取K2；H冒落拱高度，m；取HB/2f4.2/（27）0.3m；取HB/2f4.2/（23）0.7m；B巷道开掘宽度，m；f岩石坚固系数，石灰岩取f7；煤层取f3L1锚杆锚

10、入稳定岩层的深度f，一般取0.6m；L2锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1m；Q 锚杆设计锚固力，100KN/根；R 被悬吊岩石平均密度，取23.5KN/m3；被悬吊煤层平均密度，取13.2KN/m3；经过计算锚杆支护参数为：沿910#煤层顶板掘进段：锚杆长度L1.31.52m；锚杆直径d0.02m；锚杆间排距1.12.66m，平均1.88m。沿910#煤层底板托顶煤掘进段：锚杆长度L1.522.1m；锚杆直径d0.02m；锚杆间排距1.12.33m，平均1.72m。（三）按工程类比法确定锚杆支护参数：通过相邻巷道，南北轨道运输大巷和南北回风大巷，实际揭露的煤岩层状况和地质部门提供的资料，南

11、北胶带运输大巷与南北轨道运输大巷和南北回风大巷是同煤层，围岩特性及煤层变化情况相似，东皮带运输巷的巷道支护效果较好，所以采用工程类比法选取南北胶带运输大巷支护参数与南北轨道运输大巷和南北回风大巷基本相同，能满足支护要求。（四）通过以上加固拱原理和悬吊理论计算及相邻相似巷道的工程类比，确定该巷道的支护参数为：顶板锚杆选用20mm，长度为2200mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，巷道顶板锚杆间排距：沿910#煤层顶板掘进段，锚杆间、排距：9001000mm；沿910#煤层底板托顶煤掘进段，锚杆间、排距：900800mm，足够满足巷道支护强度要求。第四节 支护工艺一、巷道支护方式(一) 沿910#煤层顶板掘

12、进段永久支护1、掘进南北胶带运输大巷沿910#煤层顶板掘进段，顶板均采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆金属焊接网喷射混凝土联合支护。2、顶板每排布置5根锚杆，均采用材质为KMG500，尾部螺纹长度不小于180mm，规格为202200mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆配规格为15015010mm的金属蝶形托盘压6mm，网格为100100mm的金属焊接网支护，锚杆间、排距为9001000mm。3、巷道两帮各打3根161600mm圆钢锚杆配规格为15015010mm的金属蝶形托盘压6mm，网格为100100mm的金属焊接网支护，帮部锚杆间、排距为12001000mm；帮部最上一根锚杆距顶板距离为300mm。4、锚杆支

13、护完毕后，再喷射厚度为100mm的混凝土支护。(二) 沿910#煤层底板托顶煤掘进段永久支护1、掘进南北胶带运输大巷沿910#煤层底板托顶煤掘进段，顶板均采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆W钢带锚索金属焊接网喷射混凝土联合支护。2、顶板每排布置5根锚杆，均采用材质为KMG500，尾部螺纹长度不小于180mm，规格为202200mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆配规格为：长宽厚39002802.7mm 的W钢带和规格为15015010mm的金属蝶形托盘压6mm，网格为100100mm的金属焊接网支护，锚杆间、排距为900800mm。3、锚索采用规格为15.245300mm锚索，间、排距20002400mm，锚索托

14、盘采用规格为：长宽厚30030016mm。4、巷道两帮上部2根161600mm圆钢锚杆配规格为：长宽厚15002802.7mm 的W钢带和规格为：15015010mm的金属蝶形托盘压6mm，网格为100100mm的金属焊接网支护；巷道两帮下部1根161600mm圆钢锚杆配规格为：15015010mm的金属蝶形托盘压6mm，网格为100100mm的金属焊接网支护；帮部锚杆间、排距为1200800mm；帮部最上一根锚杆距顶板距离为300mm。5、锚杆支护完毕后，再喷射厚度为100mm的混凝土支护。(三)喷射混凝土：1、准备工作：检查锚杆安装和经纬网铺设是否符合设计要求，发现问题及时处理。清理喷射现

15、场的矸石杂物，接好风、水管路，输料管路要平直不得有急弯，接头要严密，不得漏风，严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。检查喷浆机是否完好，并送电空载试运转，紧固好磨擦板，不得出现漏风现象。喷射前必须用高压水冲洗岩面，在巷道拱顶和两帮应安设喷厚标志。喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。2、喷射混凝土的工艺要求：喷射顺序为：先顶后帮，从左向右，自下而上进行，喷枪头与受喷面应尽量保持垂直。喷枪头与受喷面的垂直距离以0.81.0m为宜。人工拌料时采用潮拌料，水泥、砂和石子应清底并翻拌三遍使其混合均匀。喷射时，喷浆机的供风压力为0.4MPa，水压应比风压高0.1MPa左右，加水量凭射手的经验加以控制，最合适的

16、水灰比是0.40.5之间。喷射过程中应根据出料量的变化，及时调整给水量，保证水灰比准确，要使喷射的湿混凝土无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少。3、喷射工作：当班拌料必须用净，当班喷射工作结束后，必须卸开喷头，清理水环和喷浆机内外部所有灰浆或材料。喷层必须连续洒水养护28天以上，7天以内每班洒水1次，7天以后每天洒水1次。开机时必须先给水，后开风，再开机，最后上料；停机时，要先停料，后停机，再关水，最后停风。喷射工作开始后，严禁将喷射枪头对准人员，喷射中突然发生堵塞故障时，喷射手应紧握喷头并将喷口朝下。4、喷射质量：喷射前必须清洗岩帮，清理浮矸，喷射均匀，无裂隙，无“穿裙，赤脚”。(四)永久支护

17、要求1、顶板每根锚杆均采用2卷，每根锚索均采用3卷，巷道两帮每根锚杆均采用1卷，SMK2360型树脂锚固剂进行锚固。2、永久支护的顶板锚杆和帮部的最上2根锚杆距迎头的距离不得超过800mm，超过800mm时必须及时打锚杆进行支护；帮部最下1根锚杆滞后迎头不超过5m。3、顶板与帮部金属网和相邻两片金属网之间要压茬搭接，搭接长度不小于100mm，相邻两片网之间要用14#镀锌铁丝连接，连接点要均匀布置，绑扎密度不大于200mm。4、巷道锚杆支护合格后方准进行喷浆，喷浆滞后迎头不超过50m。5、喷射混凝土使用必须用标号不低于425#水泥，砂为纯净的河砂，石子粒直径小于13mm，将粒径大于15mm的石子

18、控制在20%以下，石子过筛，并用水冲洗干净，混凝土抗压强度为20MPa，配比为水泥：砂：石子：水：速凝剂1：2：2：0.5：0.05；速凝剂型号为J85型、掺入量为水泥重量的5%，喷淋水区时，可酌情加大速凝剂掺入量，速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。附图：32 巷道断面支护图、 33 巷道顶板及帮部平面支护图34 巷道断面支护图、 35 巷道顶板及帮部平面支护图 （二）临时支护1、临时支护采用3组吊环式前探梁作临时支护，前探梁采用3寸钢管制作，长度4.0m；2、靠左帮前探梁与巷道左帮距离为300mm，与中间前探梁之间的间距为1800mm；靠右帮前探梁与巷道右帮距离为300mm，与中间前探梁之间

19、的间距为1800mm。3、临时支护方法：爆破或综掘机截割后及时摘掉迎头松动煤（矸），立即前移吊环式前探梁，将前探梁移至迎头，每根前探梁必须采用两个4吋吊环固定，上吊环的锚杆必须留用足够的丝扣，达到4070mm，以保证吊环的牢固。前探梁上铺好钢筋网，使用：长宽厚250010050专用木板2块及长宽厚160010050专用木板6块加木楔充分接顶过实，支护牢固后，方准人员进入迎头作业。临时支护上的木板至迎头的端面距不得大于300mm，距两帮端面距不超过300mm，当永久支护至迎头距离大于300mm及以上时，必须及时前移临时支护，严禁空顶作业。附图：36 巷道断层段临时支护图平、剖面示意图（三）工程质

20、量规定要求、保证项目1、锚杆及托盘（1）顶部锚杆：20mm2200mm左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆，紧固端螺纹扣长180mm；使用配套标准螺母紧固，每批加工的锚杆必须有钢材合格证方可使用。（2）帮部锚杆：16mm1600mm园钢树脂锚杆，紧固端螺纹扣长100mm；使用配套标准螺母紧固，每批加工的锚杆必须有钢材合格证方可使用。（3）顶、帮锚杆托盘均为正方形金属蝶形托盘，规格为：长宽厚=15015010mm，用10mm厚Q235A普通碳素钢板压制。2、锚索及托盘：锚索采用15.24mm5300mm的钢绞线；锚索托盘均为正方形金属平板托盘，规格为：长宽厚=30030016mm。3、金属焊接网：采用6.0

21、mm钢筋焊接的经纬网，巷道顶板钢筋网的规格为：长宽=42001100mm，巷道帮部钢筋网的规格为：长宽=31001100mm，网孔规格均为：长宽=100100mm。4、锚固剂：树脂锚固剂规格SMCK2360，树脂锚固剂无变质、破损现象，锚固剂必须有出厂合格证。、基本项目1、巷道净宽：4000mm，中线至任何一帮的偏差为：0150mm。2、巷道净高：3000mm，净高允许偏差为： 0150mm。3、锚杆孔深度：202200mm的左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆，孔深度2150mm，锚固长度不小于1000mm；161600mm的圆钢锚杆，孔深度1550mm，锚固长度不小于600mm；锚杆孔深度允许偏差均为

22、0+30mm。4、锚杆安装牢固，托盘紧贴壁面不松动，左旋无纵筋螺纹钢锚杆拧紧力矩不小于100N.m，锚杆构件完好；顶部两肩角锚杆向外倾斜与顶板夹角为75,帮部最上一根锚杆向上倾斜15，帮部最下一根锚杆向下倾斜30，巷道两帮最上一排锚杆距巷道顶板距离不大于400mm。5、金属网搭接严密、压实，网子拉紧不松动，网子之间采用14#镀锌铁丝连接，连接点要均匀布置，绑扎密度不大于200mm。6、锚固力：顶板锚杆锚固力不小于100KN；锚索锚固力不小于150KN；两帮锚杆锚固力不小于50KN，锚杆拧紧扭矩不小于100N.m。7、锚杆外露丝长度达到3050mm，上吊环的锚杆外露丝长度达到4070mm。8、锚

23、杆间、排距：沿煤层顶板掘进段，顶板9001000mm；沿煤层底板掘进段，顶板900800mm；帮部12001000mm，允许偏差为100mm。9、锚索间、排距：27002400mm，允许偏差为100mm。10、锚固剂位置,树脂药卷必须从锚杆眼底部位向外依次放好，严禁放在眼口或中间部位。第四章 施工工艺第一节 巷道施工方法一、施工方法巷道采用EBZ-160TY型综掘机进行割煤掘进，全断面一次成巷的方法施工，沿煤层顶板按中线掘进320m到断层后，再在断层中按+7上坡按炮掘机装工艺掘进100m，见910#煤层后，沿910#煤层底板托顶煤按中线掘进360m；沿煤层顶板掘进段循环进尺为2.0m，沿煤层底

24、板掘进段循环进尺为1.6m；割煤（矸）前最小空顶距离不大于0.3m，割煤（矸）后迎头最大空顶距离，沿煤层顶板掘进段不大于2.3m, 沿煤层底板掘进段不大于1.9m，割煤后要及时进行永久支护；如煤层松软，片帮严重，应缩小循环进尺，沿煤层顶板掘进段循环进尺为1.0m，沿煤层底板掘进段循环进尺为0.8m；确保割煤（矸）后迎头最大空顶距离，沿煤层顶板掘进段不大于1.3m, 沿煤层底板掘进不大于1.1m，割煤后要及时进行永久支护。二、掘进工艺流程八点班：交接班安全检查机电检修检修综掘机、皮带机，延皮带机校对中线后画出巷道轮廓线洒水、综掘机割煤（岩）（延迎头风管）临时支护（延迎头水管）（手镐刷帮）永久支护

25、洒水防尘进入下一个循环清理验收质量。十六点班、零点班：交接班安全检查延皮带机校对中线后画出巷道轮廓线洒水、综掘机割煤（岩）（延迎头风管）临时支护（延迎头水管）（手镐刷帮）永久支护洒水防尘进入下一个循环清理验收质量。喷浆工序设在八点班，由于喷浆拖后工作面迎头50m，正常掘进与喷浆工序平行作业。迎头施工必须根据掘进工艺流程和各工种分工，合理安排掘进工序，掘进工序之间衔接严密，尽量做到平行作业。三、降尘方法1、综掘机割煤（岩）时，应使用内、外喷雾装置进行降尘，内喷雾装置的使用水压不得小于3MPa，外喷雾装置的使用水压不得小于1.5MPa；如果内喷雾装置的使用水压小于3MPa或无内喷雾装置，则必须使用

26、外喷雾装置和除尘器。2、各运煤转载点设置喷雾装置，巷道内每50米设三通一个，并配备长度不少于30m的洒水软管，每班指定专人对巷道的顶帮、风筒进行冲刷灭尘；在距迎头30m范围内安设一道降尘水幕，在50m范围内安设一道常开净化水幕，要求喷雾效果能封闭全断面进行降尘。第二节 凿煤（岩）方式1、巷道在煤层中采用EBZ160TY型综掘机割煤掘进。2、巷道在断层中采用7655型气腿式凿岩机打眼，2级煤矿许用乳化炸药，毫秒电雷管爆破掘进。3、截割顺序综掘机截割煤（岩）时，从巷道前进方向左帮底部进刀。按照自下而上，自左帮至右帮呈“S”型顺序截割，逐步达到设计断面要求；综掘机司机要严格按照测量人员所放中线控制截

27、割宽度。附图：42 综掘机截割示意图第三节 装、运煤 (岩)方式一、装煤（矸）方式采用综掘机耙爪耙装。二、煤、矸运输方式煤矸采用综掘机耙爪装煤，综掘机自备刮板输送机配合综掘机二运胶带输送机运输到巷道铺设的皮带进入运输系统。施工设备与供电情况表序号机械、钻具名称型号单位数量动力配套方式备注1综掘机EBZ160TY台1电动胶带运输机2风煤钻ZMS-60型部2风动胶带运输机3锚杆钻机MQT-120JZ-C型部2风动第四节 支护材料及设备运输方式工作面需用的材料、设备等，由主斜井经主斜井下车场绕道到东轨道运输大巷，由东轨道运输大巷绞车提升运输到南北总轨道大巷，经南北总轨道与南北总回风大巷联络巷运输到南

28、北总皮带运输大巷，配合巷道内安设的25KW调度绞车提升运输到9+10#层南翼上仓胶带机运输巷专用料场。运输设备及运输方式表序号设备名称型 号数量安装位置运输方式运输距离（m）备 注1胶带运输机DSJ-801南北总轨道运输大巷与南北总回风大巷联络巷胶带482胶带运输机DSJ-801南北总轨道运输大巷胶带1803胶带运输机DSJ-8019+10#层南翼上仓胶带机运输巷胶带780第五节 管线及皮带和轨道铺设一、管线敷设1、管线、电缆拉线平行吊挂，管路吊挂要平直，风水管要落地布置，电缆距底板高度不小于1.8 m，每节管路至少吊挂两点，两条以上管路吊挂间距为100mm，并做到间距一致，供风、供水钢管敷设

29、到距迎头20m处，再用25高压胶管接至迎头。2、风筒必须吊挂在钢丝绳上，保持风筒吊挂平直，逢环必挂。风筒接头严密不漏风，无破口，无反接头，并反压边进行联接；风筒出风口端必须有风圈；拐弯处要设弯头或缓慢拐弯，不准拐急弯；风筒无挤压；风筒末端到工作面的距离不大于5m。二、皮带铺设标准1、皮带运输机铺设平、稳、直，托辊齐全有效，运行中皮带不打滑、不跑偏。 2、每台胶带输送机必须设有低速、堆煤、烟雾、电机超温、自动洒水、防跑偏六项安全保护装置，灵敏可靠，并按规定周期进行试验。3、上胶带不超出滚筒或托辊边缘，下胶带不磨机架。4、巷道行人侧输送机与巷帮的间隙不小于1.6m，非行人侧输送机与巷帮的间隙不小于

30、0.5m。行人侧输送机机头、机尾处与巷帮的距离不小于1.0m；机头、机尾处高度不得低于2.7m。5、皮带有人横过的地方应设过桥且稳固可靠，过煤高度不小于400mm，过桥以上间隙不得小于800mm，过桥宽度不小于600mm，过桥有扶手。6、皮带机各零部件齐全、合格，各部件联接螺栓紧固，有弹垫、螺栓紧固后螺栓应露出螺母13个螺距。7、驱动滚筒、导向滚筒、张紧滚筒两侧有防护栅栏。8、上托辊间距1.5m，下托辊间距3.0m，托辊间距偏差不大于标准间距100mm。9、底皮带距底板不小于300mm，皮带涨紧后上皮带与巷道应保证不小于500mm的过煤高度。10、皮带接头必须牢固合格，接头平整与皮带中心线垂直，长度不小于带宽的90。11、皮带防跑偏托辊安装：防跑偏托辊与皮带托辊间隙不大于50mm。防跑偏托辊安装高度应高于皮带边缘100mm；每25m安装1