10#煤层7031掘进作业规程.docx

1、10#煤层7031掘进作业规程10#煤层7031掘进作业规程10#煤层7031掘进作业规程第一章地质概况第一节煤(岩)赋存特征及其柱状10#煤层赋予太原组中下部，上距5#煤层40.90-56.15m，平均50.63m。见煤点厚度9-13.55m，平均11.8m。属厚煤层，煤层结构复杂，一般含夹矸1-4层，夹矸厚0.10-0.38m，岩性多为碳质泥岩，煤层顶板为石灰岩、钙质泥岩;底板为泥岩。该工作面呈一单斜构造。倾向为东西向，走向为南北;煤层倾角为12-19，平均为15，属于缓倾斜煤层。1、煤层特征情况表第六节地质预报及提示1、从目前揭露和掌握的断层情况来看，该区仍有一定数量的断层存在，由于对断

2、层掌握不够，给设计和生产带来一定的盲目性，建议利用先进的勘探技术进行有效的勘探，进一步摸清该区的地质构造情况。2、由于该工作面主要充水因素是灰岩裂隙水，充水通道顺锚杆(索)孔进入工作面，在施工时会有大量水涌入巷道，给巷道施工带来很大的难度，要加强工作面排水管理。3、工作面主要受5#煤采空区积水影响，在回采前必须对其上部采空区积水进行打钻放水，探放采空区水应严格执行“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则。4、由于水文地质资料不详，在施工过程中加强对资料的收集，以便为今后的生产做好服务。5、加强过构造期间的顶板及煤质管理，并制定专门的过构造安全技术措施。6、做好防尘措施，加强对瓦斯的监测

3、力度。第二章：工程概况一、巷道用途：10-7031巷为回采工作面正巷，用途：运煤、进风。10-703切巷为回采工作面。二、巷道平面布置图见附图二三、巷道开口位置及工程量：10-7031巷开口位置位于七采区皮带上山3#导线点往下37m(平距)，开口位置底板高出10#煤七采区皮带上山底板500mm。巷道以0方位角开口施工，先平掘34m，然后沿10#煤底板掘进16m，再以8上山掘进57m，再平掘50m，然后以8下山找到10#煤底板沿10#煤底板掘进，巷道全长1013.97m;预计巷道掘进71.6m(平距)后，立交于回风上山下方，然后再掘进35.82m(平距)，立交于轨道上山上方。巷道开口掘进124m

4、(平距)后，施工一联巷与10-7012巷贯通，具体按实际的掘进情况而定。10-7031巷设计长度为1013.97m。10-703切巷设计长度为190.07m。四、工程施工安排：1、10-7031巷及切巷前期掘进方式均为炮掘，后期改为综掘。(10-7031巷前期掘进长度为133m，10-703切巷前期掘进长度为30m)2、开工前，供、排水系统、通换行风系统、供电系统、压风系统、运输系统等必须提前形成。3、巷道预计开工时间为2011年6月，月进240m，预计掘出时间为2011年12月。巷道服务年限设计为14个月。五、矿压观测：1、巷道开口5m处安设顶板离层仪及液压枕各一套，以后每隔100m在巷道顶

5、板中间安设一套。如遇巷道交叉口或顶板破碎时增设监测仪器。预计巷道内监测仪器数量为14套。2、锚杆监测严格执行集团公司、矿下发的文件中有关规定，做好监测日报工作。顶板支护质量监测：为了保证施工质量，必须对锚杆的锚固力进行抽检，抽检指标为锚杆的锚固力不得低于180KN。发现锚固力不合格锚杆，应在其周围200mm的范围内补打锚杆。在施工过程中，每100m一组，做抗拔力实验不得少于一组，每组不得少于3根。对于抽查不合格的锚杆必须及时补打。六、巷道设计图纸见附图二-2第三章：巷道断面及支护第一节：巷道断面二、巷道断面支护图见附图三-1说明：10-7031巷施工完后开始施工切巷，切巷先按断面4.7m3.3

6、m(宽高)进行施工，然后在回采工作面安装前扩成7.8m3.3m(宽高)，以满足综采设备安装的需求，施工前另行编制专项施工措施。第二节：支护形式一、永久支护：(1)10-7031巷支护：顶板支护采用锚网+W钢带+锚索支护;帮部支护采用锚网梁支护。(2)10-703切巷支护：顶板支护采用锚网+W钢带+锚索支护;帮部支护采用锚网梁支护。1、锚网梁支护参数(1)顶锚杆：左旋螺纹钢高强锚杆：22mm2500mm树脂锚固剂：Z2388、CK2340W钢带：5000mm180mm2mm(长宽厚)，七眼，眼距800mm金属垫片：130mm8mm蝶形垫片锚孔深：24202450mm锚固长度：1700mm金属网：

7、10000mm900mm(长宽)(2)帮锚杆：左旋螺纹钢高强锚杆：20mm2000mm树脂锚固剂：Z2388锚梁：3500mm54mm(长宽)，五眼，眼距800mm金属垫片：130mm8mm蝶形垫片锚孔深度：19001930mm锚固长度：800mm金属网：10000mm900mm(长宽)2、锚杆支护形式(1)10-7031巷支护：顶锚杆采用“七七”布置，间距800mm，排距800mm;帮锚杆为“五五”布置，间排距均为800mm。顶锚杆初锚力不小于200Nm，帮锚杆的初锚力不得低于180Nm。(2)10-703切巷支护：前期施工：顶锚杆采用“六六”布置，间排距为850900mm;老山侧锚杆为“四

8、四”布置，间排距为850900mm，回采侧锚杆“三三”布置，间排距为850900mm。后期刷扩：顶锚杆采用“五五”布置，间排距为850900mm;帮锚杆“四四”布置，间排距为850900mm。3、铺联网要求：金属网铺设平整，紧贴煤岩面，金属网之间搭接铺设，搭接50mm，每隔100mm联网一道，联网丝长250mm，联网时折成双股，顺时针绕三圈。4、锚索支护：(1)10-7031巷支护：采用单体锚索支护顶板，间排距为15003200mm，每组3根。锚索选用21.8mm的7股低松驰钢胶线(锚索锚入顶板坚硬岩层中不得低于2m，根据现场顶板煤厚变化通知相关科室观测后及时更改锚索长度)，换行用风动锚杆打眼

9、机打眼，钻头直径28mm，钢绞线长12300mm，孔深12000mm，外露300mm，锚索安装采用Z2388树脂锚固剂2条，搅拌时间为45秒，30分钟后上钢托板张拉预紧，预紧力25Mpa，托板为40040016mm(长宽厚)的自制钢板。(2)10-703切巷支护：切巷锚索布置形式为单体锚索配合桁架锚索及槽钢锚索进行支护。单体锚索选用21.810300mm的七股低松弛钢绞线(锚索锚入顶板坚硬岩层中不得低于2m，根据现场顶板煤厚变化通知相关科室观测后及时更改锚索长度)，采用气动锚杆(索)钻机打眼，钻头直径28mm，孔深10m，外露0.3m，锚索安装采用Z2388型树脂锚固剂两条进行锚固，搅拌时间为

10、45秒，半小时后配合钢托板进行张拉预紧，预紧力不得低于25MPa，钢托板规格为40040016mm(长宽厚)的自制钢板。桁架锚索选用21.812300mm的七股低松弛钢绞线，钻头直径28mm，孔深10.8m，锚索安装角度与铅垂线为200(采用自制角尺控制角度)，锚索安装采用Z2388型树脂锚固剂两条进行锚固，搅拌时间为45秒，半小时后张拉预紧，预紧力不得低于25MPa，锚索下压“W”钢带，钢带与锚索间安装废旧皮带加工而成的皮垫。“W”钢带规格：长2800mm，宽200mm，眼距2500mm。槽钢锚索选用21.810300mm的七股低松弛钢绞线，孔径28mm，孔深10m，外露0.3m，沿切巷中心

11、线对称布置，锚索安装采用Z2388型树脂锚固剂两条进行锚固，预紧力不得低于25MPa，采用14#槽钢进行连锁，槽钢规格：长2米，眼距1.5米。切巷支护平、剖面图见附图三-2，附图三-3二、锚杆支护参数的计算及选择1、顶锚杆支护参数的计算及选择A、锚杆长度的确定根据加固拱的原理：L=W(1.1+B/10)式中：L锚杆长度W围岩影响系数，取1.4B巷道设计跨度，取5.2m则：L=1.4(1.1+5.2/10)=2.268m因此：锚杆长度选择2.5m。B、锚杆间、排距的确定根据公式：D0.5L式中：L锚杆长度D锚杆间、排距则：D0.52.5=1.25m，考虑到工作面实际情况，间距取0.8m，排距取0

12、.8m。C、锚杆直径的确定根据公式d=L/110=2500/110=21.88mm，因此取锚杆直径22mm。D、锚固长度的确定根据公式：L2/3L式中：L锚固长度L锚杆长度则：L2/32500=1666mm，锚固长度为全锚。根据锚杆眼、锚杆、药卷直径及实际抽取样品检查情况，锚固剂选取Z2388和CK2340各一条能满足设计要求。E、锚杆强度验算a、锚杆锚固力验算根据悬吊理论：F=RHS式中：F锚杆悬吊岩体负荷重量R顶板岩石比重，3.15t/m3S支护面积，S=0.80.8=0.64m2H选择锚杆锚固深度1.66m故：F=3.151.660.64=3.34(t/根)=33.4KN/根，考虑到安全

13、系数，锚固力按50KN/根设计。b、锚杆最大抗拉力根据公式：F=SQ拉式中：F锚杆最大抗拉力，KN/根S锚杆断面积，S=R2=3.14(22/2)2=380mm2Q拉锚杆抗拉强度，Q拉=56.4kg/mm2故：F=38056.4=21432(kg/根)=214.32KN/根经验算锚杆悬吊岩石重量小于锚杆抗拉强度，根据各类巷道合理的锚杆支护技术选择表，因此顶锚杆选择222500mm的高强锚杆，间距800mm，排距800mm，可以满足要求。2、帮锚杆参数的确定A、换行帮锚杆长度的确定巷道两帮潜在松塌区宽度L1：L1=htan(45-/2)=3600tan(45-51.5/2)=1260mm式中：h

14、巷道掘进高度，取毛高3600mm;煤层内摩擦角，煤层硬度系数f=11.5，=arctanf=51.5。锚杆长度：L=L1+L2+L3=1260+500+30=1790mm根据理论分析及实际抽取样品检查情况，决定帮锚杆长度取2000mm。其中：L2帮锚杆伸出潜在松塌区的额定锚固长度，取500mm;L3帮锚杆外露长度，取30mm。B、锚固长度的确定根据公式：L1/3L式中：L锚固长度L锚杆长度则：L1/32000=667mm，锚固长度为端锚。根据锚杆眼、锚杆及药卷直径，锚杆选用Z2388一条锚固剂进行锚固。C、锚杆直径根据公式d=L/110=2000/110=18.18mm，因此锚杆直径取20mm

15、。式中：L锚杆长度D、锚杆间、排距的确定根据公式：D0.6L则：D0.62000=1200mm因此，帮锚杆选择202000mm的左旋螺纹钢高强锚杆，间、排距均取800mm。三、锚索支护参数的验算按锚索直径21.8mm进行验算：A、锚索长度理论计算：L=La+Lb+Lc+LdL锚索总长度，m;La锚索深入到较稳定岩层的锚固长度;Lb需要悬吊的不稳定岩层厚度，取7m;Lc上托盘及锚具的厚度，取0.2m;Ld需要外露的张拉长度，取0.3m;锚索锚固长度：LaKd1fa/4fc式中K安全系数。取K=2;d1锚索钢绞线直径。取21.8mm;fa钢绞线抗拉强度。N/mm2(1860MPa，合1426.05

16、N/mm2);fc锚索与锚固剂的粘合强度，取10N/mm2;则LaKd1fa/4fc=221.81426.05/410=1554.39mm=1.55m取La=1.55m，则L=1.55+7+0.2+0.3=9.05m设计锚索长度为12.3m，满足要求。B、锚索排距理论计算LnF2/BHY-(2F1sin)/L1式中L锚索排距，m;B巷道最大冒落跨度，取5.2m;H巷道最大冒落高度，取2.5m;(最大取锚杆长度)Y岩体容重，取25.62KN/m;。L1锚杆排距，取0.8m;F1锚杆锚固力，取90KN;F2锚索极限承载力，454KN;角锚杆与巷道顶板的夹角，75;n锚索排数，取1;L454/5.2

17、2.525.62-(2900.966)/0.8=3.92m设计锚索排距3.2m,满足要求。第三节：临时支护一、临时支护：1、支护工艺及要求a、临时支护的形式、材料规格及数量(1)掘进工作面临时支护采用两根4m长、89mm钢管支护顶板。(2)吊环采用前探梁专用吊环，数量为4个。(3)前探梁专用板梁为两种：2000200100mm(长宽厚)4块和3000200100mm(长宽厚)3块。(4)构木、木楔若干。b、前探梁支护操作在紧靠工作面第一排和第三排锚杆上分别用前探梁专用吊环固定两根钢管，两钢管相换行距1500mm。随着工作面向前掘进，将吊环和钢管及时前移，并将前探梁端头顶到工作面煤岩壁上，用专用

18、板梁构紧背牢。c、临时支护工艺、工序及要求2、工作面最大、最小控顶距工作面最大控顶距为2000mm，最小控顶距为400mm。二、工作面最大控顶距平、剖面图见附图四工作面最小控顶距平、剖面图见附图五第四节：支护工艺一、支护操作工艺及要求(一)锚杆支护操作及技术要求1、顶板锚杆安装锚杆(锚索)钻机支护顶锚杆施工工艺流程(1)处理掉顶帮活煤、活矸并进行敲帮问顶上前探梁画锚杆眼、打眼并清孔开始吊联顶网上药卷安装锚固顶锚杆安装钢带安装垫片及紧固螺母用扭矩扳手检查扭矩力是否合格(2)锚杆必须紧跟掘进迎头。打眼前先将锚杆眼位置标好，然后将锚杆(锚索)钻机调整在工作面适当位置后开始打眼。打眼时必须采用湿式打眼

19、。(3)在操作过程中，推力要均匀，防止断杆、卡钻。锚杆孔深要求为2420-2450mm，并保证钻孔角度，钻头钻到预定孔深后下缩锚杆(锚索)钻机，同时清孔，清除煤粉和泥浆。(4)除锚杆(锚索)钻机司机外，另一人在打好的眼内放入树脂药卷(先放一支CK2340，后放一支Z2388)。将锚杆尾部套上托板及带上螺母，杆尾通过安装器与锚杆机机头联接，杆端插入已装好树脂药卷的钻孔中，升起锚杆(锚索)钻机，将孔口处的药卷送入孔底。(5)利用锚杆(锚索)钻机搅拌树脂药卷。树脂药卷搅拌是锚杆安装中的关键工序，要求搅拌过程连续进行，中途不得间断或停顿。搅拌时间按厂家要求严格控制(一般为45秒)。停止搅拌但保持钻机推

20、力等待60秒降下锚杆(锚索)钻机，再等待180秒后拧紧螺母托盘。(6)利用锚杆(锚索)钻机及风动紧锚器拧紧螺母，使锚杆具有一定的预紧力。拧紧力矩应达到180NM，检查锚杆预紧力必须使用力矩扳手。(7)锚杆外露长度为20mm50mm(不包括托盘、钢筋托梁、螺母)。2、帮锚杆安装风动锚头施工帮锚杆工艺流程(1)处理掉顶帮活煤、活矸并进行敲帮问顶画锚杆眼、打眼并清孔上药卷安装锚固帮锚杆开始吊联帮网安装锚梁安装垫片及紧固螺母紧固帮锚杆用扭矩扳手检查扭矩力是否合格。(2)在操作过程中，推力要均匀，防止断杆、卡钻。(3)锚杆孔深要求1900-1930mm，扭矩力应达到180NM。(4)帮锚杆应由上向下施工

21、，确保施工安全。(5)每次割煤后帮部永久支护距迎头的最大距离不大于2000mm，底角锚杆距迎头最大安全距离不大于3200mm(顶板破碎或过构造带时帮锚杆紧跟迎头)。3、操作要求：(1)首先要敲帮问顶，处理掉一切不安全因素，锚杆间排距按设计要求进行布置，扭矩力必须达要求。(2)验收员必须根据中线标好钻孔位置。(3)为保证锚杆角度和深度，施工顶锚杆采用短打长套的办法。(4)锚杆外露尺寸要求在20mm50mm之间，锚杆眼深必须小于杆体有效长度10mm。(5)金属网铺设均采用搭接联网。联网及施工锚杆等支护过程，人员必须站在支护下进行操作，严禁空顶作业。(6)锚杆头部螺纹部分必须清理干净，不得有氧化皮、

22、锈蚀、油污等杂物。发现失效的锚杆必须重新补打。(7)锚杆支护必须做到及时有效，并保证安装质量。(8)掘进时成巷的巷帮超宽或片帮超宽400mm、长度超过800mm时，必须及时补打一根顶锚杆，采用加长钢筋托梁和补打顶锚杆的方法进行补强，超宽1000mm时必须补打一根锚索，巷道每超高500mm时必须及时补打一根帮锚杆。(9)巷道地质条件发生变化时，必须及时调整割煤循环进度、支护参数，锚杆支护排距不得大于800mm，锚索排距相应缩小，循环进度为800mm，当采取以上措施不能有效控制顶板时，必须在其旁边补打锚杆保证施工换行安全。(10)顶板破碎时，必须采用“十”字锚梁加强顶板支护。(11)支护时，班组长

23、和安全员要在打眼前先进行敲帮问顶，一人用2.5米以上长柄工具由外向里处理顶帮活矸，另一人观察顶板及周围情况，发现有异常情况人员立即撤到安全地点并采取相应措施。(二)锚索支护工艺及各工序要求1、锚杆(锚索)钻机施工锚索工艺流程(1)安全检查-定孔位用锚杆(锚索)钻机打眼并清孔往钻孔内放入树脂药卷用锚索头部顶住树脂药卷并送入孔底升起锚杆(锚索)钻机并用搅拌器联接钻机和锚索尾部转动钻机搅拌树脂药卷至规定时间(一般为45秒)停止搅拌，5分钟后降下钻机等待30分钟在锚索尾部套上托板并装上锁具用锚索张拉器或张拉千斤顶张拉锚索直到预紧力达到设计值卸下张拉千斤顶安装其它锚索。(2)锚索长度12300mm，锚索

24、孔深为12000mm。(3)安装树脂药卷，放入2支Z2388型树脂药卷，插入锚索将树脂药卷推到孔底。(4)锚索下端用连接器与锚杆(锚索)钻机相连，开机搅拌。先慢后快，待锚索全部插入钻孔后，采用全速旋转搅拌45秒。停止搅拌后等待60秒，收缩钻机，卸下搅拌器。搅拌后锚索外露长不大于300mm。(5)张拉锚索。采用锚索张拉器张拉锚索，搅拌好后等待30分钟，装上托盘、锚具，用锚索张拉器张拉锚索至设计预紧力25MPa之后，卸下千斤顶。(6)张拉锚索必须保证预紧力达到设计值。(7)队组禁止擅自切割锚索。(8)锚索必须紧跟迎头，严禁滞后。(9)卸、接钻杆必须在停机的情况下进行。(10)搅拌器一定要插入钻机底

25、，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，以防钢绞线甩脱伤人。(11)钢绞线锚固后，30分钟后上托板紧固。(12)张拉时，锚索张拉机应与钢绞线保持同一轴线。(13)风动张拉机操作人员应缓慢升压，严禁高压换向。(14)张拉时，发现锚索不合格，必须在其附近300mm范围补打一根锚索。锚索安装两天后，如发现预紧力下降，必须重新张拉或及时补打。二、锚杆巷道支护参数参考表三、交叉点施工要求1、巷道过丁字口、十字口时必须制定专项措施，如采用锚杆、菱形网、锚梁、锚索进行支护时，丁字口、十字口(开口处、贯通处)必须及时施工开口锚索，锚索布置方式详见施工措施。2、顶板破碎或压力大时，根据顶板情况

26、按专项措施要求适当加密锚索。3、开口处和贯通处，锚网要连接合格，锚杆要紧贴煤岩面。第四章：掘进方式第一节：工艺流程一、作业方式：10-7031巷开口以炮掘方式施工，外围系统巷形成后改用综掘方式施工,如遇构造等情况不适宜综掘时改为炮掘施工，另行编制专项施工措施。炮掘分上下台阶施工(上台阶高度2.8m，下台阶高度0.8m)，上台阶施工3.2m后，下台阶进行起底，如此循环。1、工艺流程(1)炮掘：交接班敲帮问顶拉中腰线依中腰线画眼、打眼瓦检装药瓦检放炮通风瓦检临时支护出渣永久支护下一循环(2)综掘：交接班检查安全质量检查开机前准备开机扫底、机组进刀割煤、装煤、运煤(巷道下部留1米厚的“台阶”)退机、

27、停机换行敲帮问顶临时支护永久支护(施工顶锚杆、台阶上部帮锚杆和台阶后底角锚杆)下一循环(综掘工艺流程图见附图六-1、炮掘工艺流程图见附图六-2、爆破三视图图见附图七、装药结构示意图见附图七-3)2、综掘机截割方式：综掘机采用中部进刀横向往复式截割，截割时先左右摆动割出槽窝，然后由下向上进行截割，截割完毕后先进行临时支护，在临时支护的前提下进行永久支护，然后进行下一循环。3、截割程序图见附图八二、施工机具的选择1、炮掘施工：第二节施工操作及技术要求一、交接班检查1、跟班队干、副队长、班组长检查工作面顶帮情况及“一通三防”等设施的完好情况、瓦斯是否超限、风量是否达到要求、支护质量是否合格等。2、机

28、电维护工检查综掘机、胶带输送机、喷雾洒水、灭尘装置等电器设备及部件是否完好。3、检查出的问题必须及时处理，不处理或处理不好严禁生产。二、敲帮问顶人员站在安全地点(有效支护下)，用手镐或长钎等工具将活矸处理掉，同时要看清退路，注意闪躲。三、掘进工作1、耙矿机使用：(1)耙矿机平台安装必须在巷道底板坚硬煤岩层上施工四根底锚杆，并用大链固定牢固，耙矿机用螺栓固定在平台上，要求固定牢固。锚杆选用202000mm的左旋螺纹钢高强锚杆，保证耙矿机固定牢靠。(2)放炮后在巷道正前距顶板300mm处施工三个深500mm的眼，以便安装橛子及绳套，且必须安装牢固，滑轮安装在绳套上并卡紧。(3)耙矿机司机必须持证上岗，并遵守岗位操作规定。(4)耙矿机使用前必须检查各部件是否完好、钢丝绳是否磨损、照明是否到位等，并由专人每班进行检修。(5)耙矿机一旦有异常情况时要及时停机处理。(6)开动耙矿机前必须撤出耙矿机钢丝运行范围内所有人员，防止耙矿机运行时伤人，掘进与出渣平行作业时，固定尾轮的锚桩距作业人员的距离不得小于7m。2、综掘机使用：(1)开机前，必须撤出工作面所有人员，除正、副司机外，其他人员一律撤至转载机以外的安全地点。(2)由综掘机司机发出开