15102回风顺槽作业规程.docx

1、15102回风顺槽作业规程第一章 概 况第一节 概 况一、巷道名称、位置及相邻关系本面所掘巷道为15102综采工作面回风顺槽，井下位于15101运输顺槽东侧。 二、巷道用途 15102回风顺槽主要是为15102综采面形成通风系统和运料系统。 三、巷道设计长度、坡度及服务年限15102回风顺槽设计长度为474m，沿15号煤顶、底板掘进，坡度0-6 ，服务年限8个月。四、预计开竣工时间本掘进工作面自2011年12月开工，预计2011年4月竣工。附图1：巷道布置平面图 第二节 编写依据 一、经过审批的设计及批准时间 本工作面所掘巷道施工的依据是南河煤业公司兼并重组整合矿井初设。批准时间为2010年9

2、月30日。 二、地质说明书及批准时间本面所掘巷道地质资料的依据是南河煤业公司兼并重组整合矿井地质报告。批准时间为2010年8月18日。三、矿压观测资料向斜轴部和断层附近地应力集中，围岩压力较大。. 第二章 地面位置及地质情况 第一节 地面相对位置及相邻采区开采情况工业广场、南河村和王家北村位于本区西侧，均已留设煤柱，对本工程无影响。地形东高西低，沟谷以东西向为主，区内地形标高在+925m+1266m之间。本巷道上覆3#煤已采空，故必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则。 表2-1 井上下对照关系表水平、采区775水平，一采区工程名称15102回风顺槽地面标高+925m+

3、1266m井下标高+760m+810m地面的相对位置建筑物、小井及其他工业广场、南河村和王家北村位于本区西侧，均已留设煤柱，对本工程无影响。井下相对位置对掘进巷道的影响本巷道上覆3#煤已采空，必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则。邻近采掘情况对掘进巷道的影响西侧集中轨道巷距本巷200m，对本工程无影响。第二节 煤（岩）层赋存特征15#煤层走向NNE，倾向E，中西部局部地段较陡，井田内大部分地段地层较平缓，一般为8-13。煤层厚度2.404.76m，平均3.85m，煤层厚度变化大，结构复杂，常夹03层夹矸，坚固性系数（f）26。顶板为坚硬的石灰岩，厚度1114m，底板为

4、铝土质泥岩，厚度35m。根据河南理工大学山西煤炭运销集团南河煤业公司瓦斯涌出量预测资料，南河井田15#煤层矿井瓦斯绝对涌出量范围为10.9214.04m3/min，矿井瓦斯相对涌出量范围为5.777.18m3/t，属低瓦斯矿井。根据南河煤业有限公司兼并重组整合地质报告及钻孔资料分析：本井田煤尘没有爆炸性。煤的自燃：15#煤层为自燃煤层，自然发火等级为级。地温：矿井井温一般在1617C之间，属恒温矿井。地压：无冲击地压。表2-2 煤层特征情况表指标参数备注煤层厚度（最小最大/平均）/m2.404.76/3.85m煤层倾角（最小最大/平均）/（）8-13/10.5煤层硬度f26煤层层理（发育程度）

5、较发育煤层节理（发育程度）发育自然发火期/d6个月绝对瓦斯涌出量/（m3min-1）10.9214.04相对瓦斯涌出量/（m3/t）5.777.18煤尘爆炸性无地温/1617C表2-3 煤层顶底板情况顶底板名称厚度岩性顶板基本顶11-14m灰岩直接顶0.1-0.5m泥质灰岩底板直接底5m铝质泥岩第三节 地质构造井田总体以单斜构造为主，局部波状起伏。总体地层走向NNE，倾向E。倾角西部局部地段较陡，井田内大部分地段地层较平缓，产状为8-13。影响本井田的主要构造为一走向N30E（西南部N45E）的正断层（F1）。该正断层位于井田西部，距西部边界200-300m，贯穿井田南北，倾向NWW，落差10

6、0-190m，倾角为75。本区内未见陷落柱、岩浆活动，井田构造属简单类。第四节 水文地质区内断层较发育，据对矿井的调查，在生产中遇断层时矿井涌水量增大，说明断层具有一定的导水性，可沟通其它含水层之间的水力联系的可能。因此存在开采井田内3、15号时，通过断层沟通其它含水层对煤层产生侧向突水的可能，因此在断层附近一定要预留防水煤柱，防止侧向突水；同时在开采过程中可能会出现未探明隐伏的导水断层及陷落柱，生产中必须坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则。第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置本工作面位于井田中东部，属775m水平。开口位置： 当前新掘的3#-4#联络巷正南，长474m

7、。巷道沿15#煤顶、底板掘进，巷道最低高度不得小于3.5m，巷道坡度预计06。本巷道设计断面为矩形，锚网索支护，净宽4m，巷道高度3.5m，断面积为14 m2。附图2：巷道开口大样图第二节 矿压观测1、观测对象：15102回风顺槽2、观测内容：巷道顶板离层量，底板相对移近量，两帮相对移近量，锚杆、锚索的载荷及锚固力。3、观测方法：（1）顶板离层巷道每隔50 m，安设一个顶板离层指示仪。在距掘进工作面50 m内，观测离层值，并填写牌板，预警值为20mm，危险值为40mm，达到危险值应立即采取措施；50 m以外，除非离层松动仍有明显增长的趋势，一般可停止测读具体数据，改为观察两个刻度坠的颜色。由当

8、班班长和跟班技术员负责观察，十五天之内3天观察一次，十五天至一个月7天观察一次，超出一个月15天观察一次，并填写观测台账。其他人员也应随时注意观察，以便及早发现异常现象，确保安全。一旦发现异常现象，必须立即向值班领导报告，以便采取相应措施。离层指示仪以红、黄、蓝三种颜色表示顶板离层松动的严重程度，蓝色表示顶部松动离层较小，处于较稳定的状态；黄色表示离层松动已达到警界值；红色则表示顶板离层松动值较大，已进入危险的状态。（2）锚杆锚固力抽检巷道掘进施工过程中安排专人，按不小于10%的比例和不大于二天的时间间隔对永久支护锚杆的锚固力进行抽检。抽检时只做非破坏性拉拔，顶锚杆锚固力达到100kN为合格，

9、帮锚杆（圆钢麻花锚杆）锚固力达到50kN为合格，帮锚杆（玻璃钢锚杆）锚固力达到68kN为合格。一旦发现不合格锚杆，必须在其托板上注明“补打”字样，要求施工单位重新安装合格锚杆。（3）锚杆预紧力矩抽检巷道掘进施工过程中，安排专人按不小于30%的比例和不大于二天的时间间隔用力矩示值扳手对锚杆螺母预紧力矩进行抽检，顶锚杆达200Nm即为合格，帮锚杆（圆钢麻花锚杆）达100Nm即为合格，帮锚杆（玻璃钢锚杆）达40Nm即为合格。一旦发现不合格锚杆，必须在其托板上注明“预紧”字样，要求施工单位重新拧紧螺母。矿压日常监测所需仪器和物品如下表所列：表3-1 矿压日常监测仪器名 称型 号数量锚杆拉拔计MJY-3

10、00/801 顶板离层指示仪LBY-3若干扭矩扳手YML-10/201 锚索拉拔机MSY-180/1514、数据处理：我们采取边施工、边观测，及时对量侧的数据加以分析、判断，并把量侧的结果反馈到施工中去，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 15#号煤顶板直接顶为0.5m厚的泥质灰岩，老顶为11-14m厚的灰岩，含有2-3层软弱层，属较稳定岩层，适合锚网支护。为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊于老顶坚硬岩层中，需用高强锚索做辅助支护。初步确定回风顺槽采用矩形断面，采用锚杆+网+钢筋钢带+锚索联合支护。破碎地段采用锚杆、锚索加密支护，并根据现场具体情况及时补充加

11、强支护措施。二、支护参数设计 （一）采用类比法合理选择支护参鼓顶部永久支护采用锚网支护，锚杆间排距为9001000mm，矩形布置。锚杆采用181800mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆，锚杆孔采用28的两翼合金钻头钻眼，锚固剂采用K2360快速树脂药卷两支，托板采用10010010mm的铸铁托板，金属网为14#菱形铁丝网，网格为8080mm，网幅为10004000mm，搭接长度为100mm，并用14#铁丝连接。锚索间排距18003000mm，规格15.245000mm，K2360树脂药卷三支。西帮支护采用锚网支护，锚杆间排距为9001000mm，矩形布置。锚杆采用181800mm的圆钢麻花锚杆，锚头与

12、挡圈宽度为26mm，锚杆孔采用28的两翼合金钻头钻眼，锚固剂采用K2360快速树脂药卷一支，托板采用10010010mm的铸铁托板，金属网采用14#铁丝网，网格为8080mm，网幅为10003500mm，搭接长度为100mm，并用14#铁丝连接。200mm连接一股。东帮支护采用锚网支护，锚杆间排距为9001000mm，矩形布置。锚杆采用181800mm的玻璃钢锚杆，锚杆孔采用28的两翼合金钻头钻眼，锚固剂采用K2360快速树脂药卷一支，托板采用其专用托板，金属网采用14#铁丝网，网格为8080mm，网幅为10003500mm，搭接长度为100mm，并用14#铁丝连接。200mm连接一股。东帮网

13、与顶网不联接。质量检验参数：顶锚杆锚固力不小于100 kN，螺母预紧力矩不小于200 Nm；玻璃钢帮锚杆锚固力不小于68 kN，螺母预紧力矩不小于40 Nm；圆钢麻花形帮锚杆锚固力不小于50 kN，螺母预紧力矩不小于100 Nm；锚索预紧力不小于180 kN。附图3：15102回风顺槽支护断面图附图4：15102回风顺槽支护俯视图（二）采用计算法校核支护参数1顶锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，达到支护效果的条件，应满足：LL1+ L2+ L3式中：L锚杆总长，m; L1锚杆外露长(钢带厚度+托板厚度+螺母厚度+0.020.05 m，顶锚杆取0.10 m，帮锚杆取0.10 m)，m;

14、L2有效长度（顶锚杆取免压拱高b，帮锚杆取煤帮破碎深度c），m; L3锚入岩层内深度(顶锚杆取0.6 m，帮锚杆取0.3 m)，m。普氏免压拱高： b=B/2+ Htan (45 帮2) /f顶式中 B、H巷道掘进宽度和高度，B=4 m，H=3.5 m; f顶顶板岩石普氏系数，取6； 帮两帮围岩的内摩擦角，帮取63.43。 b=4000/2+3500tan(4563.43/2) /6=467.5mm c =3500tan (4563.43/2) =805 mm依据上述公式计算得出：顶锚杆长L顶=1800 mm1167.5 mm;帮锚杆长L帮=1800 mm1205mm。所选锚杆长度均能满足计算

15、要求。2按锚杆所能悬吊的重量校核锚杆的排距：每根锚杆悬吊岩体重量G=L2a2，锚杆锚固力Q应能承担G的重量。为安全起见，再考虑安系数k，取k=2。a 取0.9 m（锚杆间排距）kGQ a (Q/kL2)1/2所选顶锚杆的锚固力Q100 kN，计算得a 1.83 m。因此，间、排距参数能满足计算结果。 3悬吊理论校核锚索间距：为防止破碎地段巷道顶板岩层发生大面积整体跨落，用15.23 mm、L =5000 mm的钢绞线，将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中，校核锚索间距，冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑。此时靠巷道两帮的角锚杆和锚索一起发挥悬吊作用在忽略岩体粘结力和内摩

16、擦力的条件下，取垂直方向力的平衡，可用下式计算锚索间距：L= nF2/BH(2F1sin) /L1式中L锚索排距，m; B巷道最大冒落宽度，4m; H巷道冒落高度，按最严重冒落高度取1.7 m; 岩体容重，25 kN/m3； L1锚杆排距，0.9 m;F1锚杆锚固力，100 kN; F2锚索极限承载力，取230 kN； 角锚杆与巷道顶板的夹角，70； n锚索排数，取2。通过上述计算，回风顺槽锚索间距L为5.35 m，大于实际选取的参数3 m，所选锚索参数满足设计要求。 第四节 支护工艺 一、支护形式及材料规格 1支护形式： (1)回风顺槽顶板采用钢筋钢带、金属锚杆、菱形网联合支护。 (2)西帮

17、采用菱形网、钢筋钢带、金属锚杆联合支护。 东帮采用塑料网、钢筋钢带、玻璃钢锚杆联合支护。 (3)回风顺槽顶板锚索支护每3000 mm（一排）在巷道正中布置2根。锚索滞后煤头最大不超过3.2 m。 2支护材料规格： (1)锚杆支护材料规格： 顶锚杆 18 mm1800 mm 左旋无纵筋螺纹锚杆顶托板 10010010mm 铸铁托板顶药卷 23 mm600 mm K2360树脂药卷东帮锚杆 18 mm1800 mm 玻璃钢锚杆西帮锚杆 18 mm1800 mm 圆钢麻花锚杆 帮药卷 23 mm600 mm K2360树脂药卷 帮托板 10010010mm 铸铁托板顶板钢带 4000 mm 60mm

18、 钢筋钢带帮钢带 3500 mm 60mm 钢筋钢带 菱形网 4m1.1m /3.5m1.1m 14#铁丝网 (2)锚索支护材料及规格：钢绞线 15.24mm5000mm 钢 绞 线 顶托板 25025010mm 金属托板药 卷 23 mm600mm K2360锚 具 MSY-180/15 单孔锚具 3安装锚杆要求： (1)顶帮锚杆间排距均按上述要求执行，最上一排帮锚杆距顶板为200 mm。 (2)锚杆外露长度从螺母算起不小于30mm，不大于50 mm。 顶、帮锚杆锚固力及预紧力严格按照上述规定执行。 (3)遇裂隙时，顶锚杆要尽量垂直于裂隙面；帮锚杆垂直巷帮布置。锚杆角度偏差为5。 (4)顶帮

19、药卷均使用快速树脂药卷，顶锚杆使用两根快速药卷，帮锚杆使用一根快速药卷。安装锚杆时将锚固剂用锚杆体顶住送至孔底，启动搅拌器，边旋转搅拌边匀速推进到孔底，搅拌时间为13-15s。搅拌停止后，等待90-180s，卸下搅拌器，上托板、拧紧螺母。(5)锚杆间排距误差不超过0.1 m。 (6)顶、帮锚杆孔深均小于锚杆长度0.1m，打顶锚杆使用MQT -130型锚杆钻机，钻头使用28 mm的两翼合金钻头。打帮锚杆使用风煤钻，钻头为28 mm的羊角钻头。打好眼后，掏净煤岩粉，安装时必须使用风动扳手紧锚杆。 (7)顶帮锚杆均采用边掘边锚，必须是打起顶锚杆后，再打帮锚杆。 4铺联网要求：顶、帮网长边均垂直巷道中

20、线铺设，相邻网必须对接，每隔200mm用14号双股铅丝连接一道，拧紧不少于3圈。 5锚索支护要求：(1)锚索支护形式。(2)打锚索使用MQT - 130型风动锚杆钻机，打眼前先送水后开钻，严禁无水开钻，推力要适当，严禁猛升造成钻杆折断。(3)锚索眼深4.75m，药卷搅拌时间25-30s，严禁随意截短药卷或钢绞线。(4)锚索承载能力应在230 kN以上，张拉预紧力为180 kN。(5)锚索应尽量与岩层层面或巷道轮廓线垂直布置，外露长度不超过300 mm，不低于200mm。(6)如遇顶板节理发育、松软、压力大地段加密锚索布置，并紧跟煤头支设。(7)锚索安装好后，必须使用10#铁丝绑在顶网上，铁丝两

21、头绑紧圈数不得少于3圈。二、支护工艺及要求（一）临时支护1临时支护形式：(1)临时支护采用三组锚杆前探梁。每组前探梁分别用两道吊环固定在紧靠工作面的前三排锚杆上，前探梁上用木板梁(4000 mm150 mm50 mm)维护，木板梁两端伸出前探梁不小于20 cm。(2)前探梁及吊环规格：吊环是由生产科设计、机电科制作并经过强度试验的专用吊环。其规格为：前探梁：长度不小于3.8 m的2寸钢管。吊 环：长300 mm，宽100mm，厚10mm的钢板中做三个8cm的圆孔，一头焊接吊钩，另一头叠加焊接两个螺母。(3)吊环的固定： 用顶锚杆螺帽固定在顶锚杆上且螺母必须拧满扣，或用吊钩挂在钢带上。 2临时支

22、护工艺、工序及要求：(1)操作人员站在正式支护下，用不小于2.5 m长的长柄工具处理干净顶帮的活矸（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，在紧靠煤头两排锚杆上好吊环，前移前探梁至工作面前方煤壁，将网从前探梁上方侧向穿入，顶网联好后，并用前探粱托起一根钢带。前探梁上及时用木板梁维护顶板，按中线调整好钢带位置，板梁与前探梁用木楔背紧。穿前探梁时，必须有专人监护顶板及煤帮，临时支护完毕，由外向里打顶锚杆。 (2)前探梁移到煤头后，在最后一个吊环的上面用木楔与钢管背紧。 (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，由外向

23、里加强帽柱支护后方可继续施工。 (4)打顶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，可以先打起其他锚杆后，退出前探梁再打剩余锚杆，必须是打起所有顶锚杆后，再打帮锚杆。 (5)当顶板严重不平、巷道开口无法使用前探梁或其他原因未使用前探粱时，必须使用3根戴帽点柱进行临时支护；煤头煤帮松软时，根据现场情况使用戴帽点柱及木板等临时护帮。 (二)锚杆支护工艺及要求 1放炮后，等炮烟吹净，检查瓦斯正常后，用长柄工具处理顶帮活矸、活煤，并进行敲帮问顶开始上前探粱打顶锚杆吊联顶网上好托板紧固螺母用扭矩扳手检查扭力矩是否合格打帮锚杆（打起顶锚杆后）。 2锚杆间排距按设计要求进行布置，扭力矩和锚固力

24、达到要求。 3巷道超挖超过300 mm，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。 5煤体锚杆眼必须用风管将眼内煤粉吹净。 （三）锚索支护工艺及要求 1准备工作标眼、打眼上药卷安装锚固钢绞线，上托板用千斤顶预紧钢绞线用切割器切掉钢绞线外露超长部分。 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，钢绞线要插进搅拌器底部，注药卷过程中要专人护住钢绞线，以防甩脱钢绞线发生伤人事故。 4钢绞线锚固后，及时上托板并预紧。 5张拉时，千斤顶应与钢绞线保持同一轴线。 6油泵操作人员应缓慢升压，严禁高压换向。 7如巷道较高需搭设架时，必

25、须搭设牢靠，不允许站在输送带上锁锚索。 三、交叉点施工要求 1巷道丁字口、十字口均用锚杆、菱形网、钢带、锚索进行联合支护，丁字口、十字口（开口处、透口处）要及时补打锚索。 2若顶板破碎或压力大时，根据顶板情况适当加密锚索。 3、各开口和透口处，帮网要连接合适，帮锚杆要紧贴煤帮，抹角处空顶距超过30cm时要补打顶锚杆进行支护。第四章 施工工艺第一节 施工方法巷道采用全断面分次爆破，由于本矿区内15#煤质软，极易破碎，为防止超挖，两帮辅助眼布置应从巷道轮廓线位置内移至少300mm，在爆破后，用工具人工将巷道刷直。第二节 凿岩方式一、炮掘施工方式1本巷道采用钻爆法施工，实行分次爆破。炮掘时采用先拉槽

26、、后刷帮压顶的方法。2钻爆工艺流程：钻眼前准备钻眼检查瓦斯装药联线检查瓦斯撤人放警戒爆破检查瓦斯及爆破效果敲帮问顶临时支护洒水消尘打安顶锚杆打安帮锚杆出煤。3. 钻爆工序要求：(1)钻眼前，必须详细检查煤头10m范围内的支护，发现问题及时处理。(2)必须依据中线在工作面按炮眼布置标定眼位。(3)严禁钻眼与装药平行作业和严禁在残眼内钻眼，并坚持湿式钻眼。(4)爆破要严格执行“一炮三检”和“爆破三连锁”制度。(5)爆破采用先拉槽后刷帮压顶的方法，正向装药，串联式联线方式，使用毫秒延期电雷管、煤矿许用二级硝氨炸药，每眼使用2个水炮泥。(6)爆破前工长必须派专人在所有通往爆破地点的通道口设置警戒，每一

27、警戒点搁2人放警戒，设好警戒后，一人负责警戒，另一人返回通知已设好警戒。只有每个警戒点的警戒员都通知后才可装药爆破，爆破后警戒员只有接到撤除警戒的命令后才能撤警戒。二、运输方式工作面煤用人工翻到工作面迎头配备的40T刮板运输机上（根据巷道长度、坡度和刮板输送机运输能力，及时安装、延伸皮带机，并将刮板输送机前移），转载至3#联络巷内的胶带输送机后，转载至集中胶带巷胶带输送机，再转载至上仓巷胶带运输机，至煤库，由主斜井胶带输送机运至地面筒仓。三、施工设备选用ZQS-20/1.8型风煤钻打眼,配以352500mm麻花钻杆和45mm得羊角钻头。打顶锚杆、锚索使用MQT - 130型风动锚杆钻机和28m

28、m的两翼合金钻头，打眼前先送水后开钻，严禁无水开钻，推力要适当，严禁猛升造成钻杆折断。表4-1 施工设备与供电（风）情况表序号机械、钻具名称型号数量动力配套方式备注1锚杆钻机MQT - 1302风动2风煤钻ZQS-20/1.82风动3刮板输送机SGB-40T1电动4带式输送机DSP-6501电动四、设备布置附图5：设备布置图。第三节 爆破作业本巷道采用钻爆法施工,实行分次爆破。巷道断面为矩形，宽度4m，沿顶掘进。采用局部通风机压入式通风。绝对瓦斯涌出量为0.4163m3/min。1、爆破材料爆破使用煤矿许用二级硝铵炸药，炸药规格为 35250mm，雷管为前五段毫秒延期雷管，总延期时间不超过13

29、0ms，封孔材料用黄泥，外加两节水炮泥。2、炮眼布置回风顺槽采用全断面分次爆破法施工，使用激光指向仪指向，按爆破图表进行轮尺布眼，采用斜眼矩形掏槽，布置在巷道中下部，周边眼距帮顶300mm布置，主要为防止伤帮伤顶，造成巷道成形不规整。底眼口距巷底300mm布置，眼底位于巷道底部位置。爆破工应根据现场实际条件，对炮眼位置、角度进行调整。3、钻眼装药打眼前应凿掉工作面的浮石、活矸，由跟班干部或验收员检查工作面上一循环的工程质量，发现问题，立即处理。处理好后，根据激光或给设的中线进行轮尺，划出巷道轮廓线，按照爆破图表布眼，然后即可进行钻眼工作。钻眼工和布眼工必须熟悉炮眼布置图上所规定的炮眼间距、角度、深度，每个炮眼必须做到平、直、齐、准，要根据地质条件适当调整爆破参数，煤巷时，适当增大炮眼间距，岩巷时要适当加密炮眼密度。钻完眼后用压风扫净炮眼内的煤粉或碎矸，确保装药质量；装药时用炮杆把药卷轻送眼底，装药量严格按爆破图表进行控制，采用正向装药结构。封泥长度不低于600mm，放炮前各雷管脚线扭结短路，放炮距离距爆破地点不得小于75m，放炮母线距爆破地点不得少于100m；放炮母线应悬吊在非电缆线一侧。爆破工作一次完成。放炮时，当班人员要躲在工作面75m开外的护身板后或躲入与其相连的巷道内，距口不小于20m。表4-2 回风顺槽爆破原始条件名 称单位数量名 称单