1602工作面运输顺槽规程.docx

1、1602工作面运输顺槽规程第一章 概 况第一节 概 述一、巷道名称1602工作面运输顺槽二、掘进目的及用途目的：本巷道为回采巷道，主要用于工作面进风、运煤。用途：满足矿井通风、运输、管线敷设的要求。三、巷道设计长度和服务年限设计长度：2100m。服务年限：3年。四、预计开工、竣工时间本巷道自2015年10月上旬开工，预计2016年9月份竣工。五、巷道平面布置附图(一)：1602工作面运输顺槽平面布置图；附图(二)：1602工作面运输顺槽剖面图。第二节 编写依据一、设计说明书 设计说明书为1602工作面运输顺槽设计与地质说明。二、地质说明书 地质说明书名称为1602工作面运输顺槽设计与地质说明。

2、三、其它技术规范 1、煤矿安全规程 2、煤矿作业规程编制指南 3、各工种操作规程第二章 地面相对位置及地质情况第一节 地面相对位置及临近采区开采情况本工作面为1602工作面运输顺槽。工作面东为未开拓区域；南侧紧邻1601工作面回风顺槽；西为6煤轨道上山、6煤回风上山及6煤胶带上山；北侧为1602综采工作面。工作面对应地表为风井东南侧山地。地表标高+1197.4+1234.1mm。（表一） 井上、下对照关系情况表水 平 名 称+450水平巷道名称1602工作面运输顺槽地 表 标 高/m+1197.4+1234.1m井下标高/m+455+470地面相对位置风井东南侧山地井下相对位置及掘进巷道的影响

3、工作面东为未开拓区域；南侧紧邻1601工作面回风顺槽；西为6煤轨道上山、6煤回风上山及6煤胶带上山；北侧为1602综采工作面。邻近采区、煤层、巷道对掘进巷道的影响邻近采区、巷道对掘进巷道无影响。掘进期间沿煤层顶板施工，巷道坡度需随煤层变化及时进行调整。第二节 煤（岩）层赋存特性一、煤（岩）层产状、厚度、结构、坚固性系数本工作面沿6#煤层掘进。6#煤层：黑色、灰黑色，条带状结构，层状构造，强玻璃光泽，内生裂隙发育，性脆，易碎，断口呈参差状，硬度中等，容重1.38吨/m3。煤岩组份以亮煤为主，镜煤、暗煤次之。工作面掘进范围内煤岩层走向3150、倾向93240、倾角010，煤层平均厚度2.41m，煤

4、层结构简单，顶板及底板均为粉砂质泥岩。（表二） 煤层特征情况表指标参数备注煤层厚度（最大最小/平均）/m1.42.5/2.41煤层倾角（最大最小/平均）/（0）010/6煤层坚固性系数f0.200.50/0.25煤层层理（发育程度）较发育煤层节理（发育程度）较发育绝对瓦斯涌出量 (m3/min)3.2掘进二、煤层顶底板情况6#煤层直接顶为粉砂质泥岩，灰黑色，性脆，节理较发育，整体性较差，局部含植物化石碎屑。根据回风井、ZK-302钻孔及巷道实见，厚度02.04m，平均厚度1.30m。老顶为细砂岩。细砂岩：灰黑色、灰白色，成分以长石、石英为主，砂质结构，厚层状构造，性脆，质硬,分选性较好。厚度7

5、.7519.50m，平均厚度13.6m。底板由砂质泥岩、灰黑色细砂岩及0.20.3m厚的劣质煤。砂质泥岩：黑色，性脆，节理发育，平均厚度5.85m。（表三） 煤层顶底板情况表顶、底板名称岩石类别厚 度/m岩 性顶板老顶粉砂岩、细砂岩13.6细砂岩为灰黑色、灰白色，长石、石英为主，次含岩屑，分选较好，平均厚度13.6m。直接顶砂质泥岩1.30粉砂岩为黑色，质硬，参差断口，平均厚度2.00m。底板砂质泥岩5.85黑色，性脆，节理发育，平均厚度5.85m。三、煤层瓦斯涌出量根据2014年度瓦斯等级鉴定的批复，本工作面最大绝对瓦斯涌出量3.2m3/min。第三节 地质构造工作面掘进范围内整体为单斜构造

6、，西部发育一小型向斜，煤岩层走向3150、倾向93240、倾角013。根据实际掘进及三维地震勘探资料，工作面开口位置发育X3号陷落柱，以及前方100-160m范围内可能发育有X1号陷落柱， X3号陷落柱长轴方向N30W ，长轴长度46m,短轴长度30m。X1号陷落柱长轴方向N42W，长轴长度178m，短轴长度82m，断陷5#、6#、15#、16#煤。工作面开口位置可能发育有褶幅为10m左右的宽缓向斜S2,向斜轴部地层倾角较小，两翼地层较缓，两翼基本对称，西翼倾角约6-13，东翼倾角4-9。在工作面东部发育一宽缓背斜S3, 背斜轴部地层倾角较小，两翼基本对称，西翼倾角约3-13，东翼倾角3-8。

7、工作面开口位置700m范围内可能发育F2断层，正断层，走向：N40E，倾向：S50E，倾角：45，断层落差1-3m。由于勘探不足，对地质构造的控制程度不够，工作面掘进范围内不排除有其它小型向斜或断层等地质构造发育，施工过程中如遇异常情况（帮顶淋水、瓦斯涌出量增大）时，应立即停止掘进，并向矿调度汇报。第四节 水文地质工作面地层为石炭系上统太原组地层。从区域上来看，工作面主要受二叠系下统山西组、下石盒子组及上统上石盒子组碎屑岩裂隙含水层与石炭系上统太原组碎屑岩夹碳酸岩类裂隙岩溶碎屑岩类裂隙含水岩组及奥陶系中统碳酸盐岩岩溶裂隙水影响。二叠系下统山西组碎屑岩类裂隙水主要为K8含水层，K8砂岩裂隙水为工

8、作面顶板直接充水水源。含水层以中-粗粒砂岩为主，厚度较大，但区内变化大，补给条件差，单位涌水量0.00963 L/s.m，渗透系数0.0279m/d，富水性弱。在构造正常地段，该充水水源对工作面掘进影响相对较小，但在断层、陷落柱发育地段对工作面掘进有一定影响。石炭系上统太原组碎屑岩夹碳酸岩类裂隙岩溶水主要指太原组的K2、K3、K4三层灰岩裂隙岩溶水，根据井田内抽水试验资料看，单位涌水量为0.00268 L/s.m。另外，从简易水文情况看，钻孔消耗量变化不明显。K2、K3、K4灰岩，单层平均厚度1.3-2.91m，水位埋深90.0-175.01m，单位涌水量0.002-0.02 l/sm。富水性

9、弱。奥陶系中统碳酸盐岩岩溶裂隙水，该含水层主要为奥陶系峰峰组与上、下马家沟组含水层。井田内没有出露，属埋藏型；根据区域资料，含水层岩性主要以石灰岩、白云质灰岩为主，一般情况下奥陶系中统上、下马家沟组岩溶发育，富水性强，峰峰组灰岩富水性相对较弱。根据山西煤炭运销集团晋中紫金煤业有限公司基建井首采区带压开采安全性评价及安全技术措施报告分析， 6号煤层底板泥岩、砂岩、灰岩的Kp值（隔水岩柱岩体抗拉强度）平均1.2MPa4.8MPa。Kp按最小值1.2MPa计算，6号煤层到太灰含水层之间的安全隔水层厚度为12.86m，按最大值4.8 MPa计算，得出的太灰含水层安全隔水层厚度为6.48 m。Kp按最小

10、值1.2MPa计算，得出的6号煤层到奥灰含水层之间的安全隔水层厚度为11.61m，按最大值4.8 MPa计算，得出的奥灰含水层安全隔水层厚度为5.85 m。根据2010年山西地科勘察有限公司地质勘探中钻孔资料统计分析，6号煤层底板到太原组灰岩（K4）之间的隔水层在28.957.15m之间，到奥陶系峰峰组顶板之间的隔水层厚度在141.1176.7m之间。因此，6号煤层实际最小隔水层厚度都远大于安全隔水层厚度。综上所述，本工作面在不受断层、陷落柱等构造影响的地段，虽然存在突水威胁，但危险不大。只有在断层、陷落柱等构造发育地段，太原组灰岩岩溶裂隙含水层突水危险较大。工作面掘进范围内奥灰水水位推测在7

11、70m左右。突水系数T0.06 MPa/m，根据山西煤炭运销集团晋中紫金煤业有限公司基建井首采区带压开采安全性评价及安全技术措施报告划分为突水危险性小区，但在断层、陷落柱等导水构造，为突水危险区。由于勘探不足，对地质构造的控制程度不够，工作面掘进范围内不排除有小型断层、向斜、陷落柱等地质构造发育。掘进过程中，须严格执行“有掘必探、先探后掘”的原则，采用物探和钻探相结合的方法进行超前探测，同时建立完善的防排水系统，确保工作面不受水害的威胁。附图（三） 综合柱状图 第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置该巷道施工时沿煤层顶板掘进，从6煤胶带上山J13测点前4.89m处巷道向东开口，掘进方位角9

12、0，初始标高为+450，开口坐标（19661362.440，4194049.908）；该巷道设计长度2100米。附：巷道断面和技术特征及工程量表表（四）巷道断面和技术特征及工程量表巷道名称类别煤岩别支护形式坡度巷道断面（）工程量（m）备注1602工作面运输顺槽回采煤锚网索沿层S=5*3.2=162100合计2100巷道布置详见设计施工平面图及巷道断面图。第二节 矿压观测一、观测对象：1602工作面运输顺槽。二、观测内容：一）锚杆、锚索的载荷及锚固力。锚杆预紧力随时进行检查，每300根锚杆或300根以下抽样一组（三根）进行检查，顶板锚杆拉拔不小于80KN，两帮锚杆拉拔不小于60KN，锚索拉拔不小

13、于120KN。二）HLY-2型顶板离层仪1掘进期间50m安装顶板离层仪一台。2离层仪安装于巷道顶板的中部,并严格按使用说明书进行操作。3安设顶板离层仪的钻孔深度必须达到7m以上，钢丝绳的固定端锚在深部7m、浅部3m。4保证顶板离层仪垂直于顶板，安装在巷道中间。保持数据显示窗口的清洁以便于观测数据。 5离层仪牌板需与离层仪同时安装，并安装在离层仪的近旁人行道侧帮部悬挂。牌板要固定牢靠、不能设在淋水区，更不能影响行人安全。安设时要求离层仪所在位置的顶板平滑。6确保钢丝线拉紧、螺丝紧固，确保安设质量及数据的有效性。三、数据处理：采取边施工、边观测，及时对数据加以分析、判断，并把观测的结果反馈到设计和

14、施工中去，从而不断修改设计、补充措施、指导施工。第三节 支护设计一、确定巷道支护形式巷道顶板直接顶为砂质泥岩，老顶为粉砂岩及细砂岩组成，属较稳定岩层，停采线前采用锚网+锚索+喷砼联合支护，过停采线采用锚网+锚索联合支护。停采线前帮顶锚杆采用22*2000mm的左旋螺纹钢树脂锚杆，过停采线顶部锚杆采用22*2000mm的左旋螺纹钢树脂锚杆，帮部锚杆采用16*1800mm左旋式麻花圆钢锚杆。停采线前帮顶采用规格6-1000*2000mm的金属网，过停采线顶金属网采用规格6-1000*2000mm，帮部金属网采用菱形金属网。巷道断面规格：S=5m3.2m=16二、支护方式 （一）临时支护 一） 顶板

15、超前接顶临时支护装置1、顶板超前接顶临时支护由3根长4m 的3寸钢管组成，钢管用钢套固定在锚杆上，钢套用4寸钢管加工，并且在钢套加上螺母；掘进两排临时支护时，将钢套紧固在工作面第一排锚杆和工作面后排锚杆上，钢管穿过钢套，并且前后木板接顶。当钢套螺母不能紧固在锚杆上时可利用溜子链将钢套拴在锚杆上。2、迎面护帮装置迎面围岩破碎时需在迎面打2-3根锚杆，挂12片610002000mm的金属网进行保护，防止掉矸伤人。 （二）永久支护巷道永久支护方式停采线前采用锚网+锚索+喷砼联合支护，帮顶支护使用左旋无纵肋螺纹钢树脂锚杆；过停采线采用锚网+锚索联合支护，顶部支护使用左旋无纵肋螺纹钢树脂锚杆，帮部支护使

16、用麻花（左旋）圆钢锚杆。支护参数确定如下： 一）锚杆支护参数 锚杆间距为800mm，排距为800mm，与巷道中心对称布置。锚杆材质：22mm，长度2000mm左旋无纵肋螺纹钢树脂锚杆 16mm，长度1800mm左旋式麻花圆钢锚杆停采线前喷砼支护：混凝土强度等级C25，喷厚50mm托盘：15015010mm铁质正方形托盘锚固剂用量：两支K2360纯外露长度（锚杆从螺母外算起）：锚杆外露1040mm。锚固力：顶部锚杆不小于80KN，帮锚杆不小于60KN，锚索不小于120KN。螺母扭矩：帮部、顶部锚杆均不小于100Nm。二）锚索支护参数支护间排距16001600mm，每排2根锚索材质：17.8mm，

17、L=4300mm钢绞线锚固剂用量：3支K2360托板规格：30030015mm弧形钢板锚索施工10-15 min后进行预紧，锚固力不小120KN。锚索机油泵压力表显示不小于37MPa锚索纯外露长度（从锁具外算起）：150mm250mm。 三）金属网支护参数 停采线前帮顶金属网采用6mm钢筋焊接而成的经纬网，规格为20001000mm，网片搭接长度100mm，每隔300mm用14#铁丝绑扎。 过停采线顶板金属网采用6mm钢筋焊接而成的经纬网，规格为20001000mm，网片搭接长度100mm，每隔300mm用14#铁丝绑扎；帮部采用菱形金属网，网片搭接长度100mm，每隔300mm用14#铁丝绑

18、扎。 四）根据地测科提供的地质说明书，巷道开口位置右帮发育有陷落柱，掘进时要严格控制循环进度，实现短掘短支。过陷落柱段支护形式采用锚杆、金属网、锚索、W钢带联合支护。且永久支护锚索紧跟工作面。锚索规格、长度、间排距以工程技术科下发的联系书为准。（三）按悬吊理论计算锚杆参数 以5m宽断面为例，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 冒落拱高度，m； K 安全系数，一般取K=2； L1 锚杆锚入稳定岩层深度，一般按经验取0.4米；L2 锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.14米。其中：H = B/(2f) H = B/(2f) = 5/(25)

19、0.5m式中 B巷道开掘宽度，取5m； f岩石坚固性系数，砂岩取5。则：L = 2H + 0.4 + 0.14 = 20.5+0.4 + 0.14=1.54m通过以上计算，巷道顶锚杆选用直径 22 mm、长度 2000 mm的螺纹钢锚杆，巷道帮锚杆选用直径16mm（或22mm）、长度1800mm（或2000mm）的麻花式圆钢锚杆都能够满足计算要求。（附图四）2、锚杆间、排距计算：设计时令间距、排距均为a，则 a =( Q/KH)1/2式中： a锚杆间排距，m； Q锚杆设计锚固力，64KN/根；H冒落拱高度，根据计算取：0.5m；被悬吊砂岩的重力密度，取19.992KN/m3； K安全系数，一般

20、取K = 2 。a = 64/（20.519.992） 1/21.79m通过以上计算，确定顶锚杆间排距800mm800 mm、帮锚杆间排距800mm800mm满足支护需要。（四）锚索加强支护施工过程中对巷道采用锚索加强支护，每排两根锚索，锚索间排距1.6m。 1、定锚索长度： L = La + Lb + Lc + Ld式中 L 锚索总长度，m； La锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m； Lb需要悬吊的不稳定岩层厚度，取2 m； Lc托盘及锚具的厚度，取0.07 m； Ld需要外露的张拉长度，取0.25 m；按GBJ861985要求，锚索锚固长度La按下式确定： La K（d1 a/ 4 c ）

21、 式中 K安全系数，取K = 2；d1锚索钢绞线直径，取17.8mm；a钢绞线抗拉强度，N/ mm（1920MPa，合1883.52N/mm2）；c锚索与锚固剂的粘和强度,取10N/ mm2；则 La 2（17.81883.52/410） 1.76m；取La =1.76 m，则 L =1.76 + 2 + 0.07 + 0.25= 4.125 m 。设计取锚索长度4.3m。2、锚索倾角：锚索垂直于顶板安装。3、锚索数目的确定： N = KW/ P断式中 N 锚索数目； K 安全系数，一般取2； P断 锚索的最低破断力530KN； W 被吊岩石的自重，KN。 W = B h D按5m宽断面度计算

22、锚索根数；B 巷道开掘宽度，取5m；h 悬吊岩石厚度，取2m； 悬吊岩石平均容重，19.992KN/m3； D 锚索间排距，取1.6m。W = 5219.9921.6 320KNN = 2W/530 1.21根通过计算：巷道安注锚索时，取2根即可满足要求。巷道断面图及巷道支护详见附图：第四节 支护工艺一、支护材料1、22mm，长度2000mm左旋无纵肋螺纹钢树脂锚杆，16mm，长度1800mm左旋式麻花圆钢锚杆。2、每根锚杆使用K2360型锚固剂两卷。3、锚杆托盘均采用150mm150mm10mm的铁托盘。4、锚索选用17.8mm，长为4300mm钢绞线（以实际施工过程中工程技术科下发的联系书

23、为准）。5、锚索托盘采用300mm300mm15mm的铁板制成，并在托盘中心位置钻一个20mm的圆孔。6、锁具：KM18锚索锁具。每根锚索使用K2360型锚固剂三卷。7、采用6mm钢筋加工的金属网，规格尺寸：1.0m2m，网格距100mm100mm和采用菱形金属网。（表五） 支护材料规格表序号材料名称型号材质单位备用数量备注1锚杆222000mm或161800mm螺纹钢根各100料场要备用可供两天使用的支护材料，料场随工作面一起前移，与工作面最大距离200米。2锚固剂K2360树脂根2503锚 索17.84300mm钢绞线根104铁托盘15015010mm钢板块1505锚索托盘30030015

24、mm钢板块106锁 具KM18套107金属网（菱形网）1.0m2.0m钢筋片各75二、临时支护工序及要求1、顶板临时支护工序及要求 （1）顶板临时支护工序：作业人员站在永久支护下，首先用不小于2.0m撬棍处理顶板、两帮及迎面的浮石、险块。敲帮问顶时，要由外向里、由两侧向中间进行。作业时，设专人监护顶板。作业人员在永久支护掩护下，将超前接顶用的钢套，使用锚杆螺母拧在工作面第一排锚杆和工作面后排锚杆上，然后将超前接顶钢管穿过钢套。钢管两端用木板接顶，拧紧螺母使钢管托起木板，形成超前接顶临时支护。 （2）顶板临时支护的要求：1）顶板临时支护的要求：安设超前接顶杆的螺母必须拧满扣，超前接顶的锚杆外露4

25、060mm。超前接顶杆要接实顶板，接顶不实处必须使用木板垫实。2、迎面临时支护工序及要求 （1）迎面临时支护工序：作业人员站在临时支护下，首先用不小于2.0m撬棍处理迎面的浮石、险块。作业时设专人监护顶板。在迎面打护帮眼，护帮眼施工完毕后，挂12片610002000mm的金属网进行保护，防止掉矸伤人，锚杆螺母必须拧满扣。 （2）迎面临时支护要求：要求护帮锚杆布置均匀，打在迎面的中上部或煤岩松散易发生片帮的部位，特殊情况下，可视迎面煤壁状态适当调整护帮锚杆的位置及数量，确保有效护帮。三、永久支护工序及要求（一）锚杆安装工序及要求1、永久支护工序： （1）打锚杆眼前必须标定锚杆间排距眼位，打顶部锚

26、杆时必须由外向里、由中间向两边，先施工完中间锚杆后，再依次由中间向两侧交叉施工。打帮锚杆时按从上到下的顺序进行。帮顶锚杆施工严格按巷道支护布置图要求进行施工。 （2）锚杆安装工艺流程：帮、顶处理浮石顶板临时支护测量宽度，定中心眼位施工中心眼装药卷安锚杆搅拌药卷紧固锚杆。 （3）顶部锚杆与帮锚杆施工顺序：先施工顶部锚杆，帮锚杆滞后顶部锚杆不超过2排。 （4）顶部锚杆采用MQT-85锚杆机施工，使用27mm的钻头。巷帮锚杆采用ZMS-30风煤钻施工。2、永久支护的要求： （1）打锚杆眼：打眼前，首先严格按中心检查巷道断面规格，不符合设计要求时必须先进行处理；打眼前按照由外向里、先顶后帮的顺序进行敲

27、帮问顶，处理活矸、危岩，确认安全后方可作业。锚杆眼位置要准确，眼位误差不得超过100 mm。顶部锚杆采用锚杆机施工，钻头使用27mm的钻头；帮锚杆采用风煤钻施工，钻头使用27mm的钻头。锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，严格按锚杆长度打锚杆眼。打眼应按由外向里、由中间向两侧，先顶后帮的顺序依次进行。打锚杆时，可分两组在两侧同时施工，但两组施工人员应保持1m以上的距离，施工人员必须在临时支护下施工顶部及上部帮锚杆。 （2）安装锚杆：先把树脂锚固剂送入眼中，随后将锚杆插入锚杆眼内，将锚固剂送入眼底，使锚杆顶住树脂锚固剂，外端头套上锚杆钎尾，锚杆钎尾另一端插入锚杆钻机上。开动锚杆机，使锚杆机带动杆体旋转

28、将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，搅拌旋转时间大于30s，锚固时间为1-2 min，待锚杆锚固后，方可撤去锚杆机。 （3）顶部锚杆垂直顶板布置，打顶部锚杆时必须按从中心到两侧的顺序进行，锚杆间距为0.8m，排距为0.8m。 （4）帮锚杆排排平行且垂直岩面布置，打帮锚杆时必须按从上到下的顺序进行，锚杆间距为0.8 m，排距为0.8m，帮锚杆可滞后工作面2排安装。施工中如发现两帮围岩松软、易碎时，帮锚杆紧跟工作面。 （5）联网要求：金属网搭接100mm，相邻网（搭接部分）每隔300mm用14#双股铁丝连接一道，网扣拧紧不少于3圈。（二）锚索安装工序及要求 1、安装工序： （1）当巷道按设计要

29、求支护合格后，用锚杆钻机湿式打眼。 （2）安装树脂锚固剂前应检查其质量是否合格，以手感柔软为合格，不合格的或过有效期的严禁使用。 （3）两人配合用锚索顶住锚固剂缓缓送入钻孔，确保锚固剂全部送到眼底。装锚固剂时，用锚索顶住树脂锚固剂轻轻送入。注意不要用力过猛更不能反复抽拉锚索，以防捅破树脂锚固剂影响锚固质量。 （4）锚索下端安上钎尾，再将钎尾尾部插入锚杆钻机上。 （5）一人扶住锚杆机、一人操作锚杆机，边推进边搅拌，搅拌时间不小于30s，确保搅拌均匀。 （6）停止搅拌后，必须继续保持锚杆机的推力约1-2min，然后收回锚杆机。 （7）操作人员将锚索托盘及锁具套在锚索上，然后两人一起将张拉千斤顶套在锚索上并用手握住把手进行张拉，张拉千斤顶行程结束，换向回程，继续进行张拉，张拉时注意观察压力表读数达到设计预紧力后（压力表读数达到37MPa），迅速换向回程，卸下张拉千斤顶。 （8）卸下张拉千斤顶时注意用手接住，避免坠落。 2、技术要求： （1）掘进施工中如发现顶板岩层松软易碎，易发生片帮、掉顶时，及时补打锚索进行加强支护。 （2）锚索孔深误差控制在030mm。 （3）锚索外露长度150-250mm。（4）锚索施工10-15 min后进行预紧，锚固力不小120KN。锚索机油泵压力表显示不小于37MPa。（5）张拉时发现锚固不合格的锚索，必须立即在其附近补打锚索重新锚固。（6）实际施工过