矿掘进工作面掘进作业规程.doc
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1、 第一章 地质概况概况煤 层名 称10 # 、11 #水平名称+ 800采区名称五采工作面名 称5118地面标高(m)9231030工作面标高(m)+695727地 面位 置该工作面东北邻泉子山煤矿,南距偏城村约300m,北部为下堡河,西接李家沟。井下位置 及四邻的 采掘情况西接5416采空区,东邻5120采空区,南为五采区大巷,北距井田边界273m,东北交接泉子山煤矿边界。走向长 (m)946倾斜长(m)162面积(m2)153252煤层情况煤层总厚(m)6.91煤层结构煤层倾角182.02(0.04)1.00(0.05)0.85(0.04)0.16(0.04)1.19(0.13)0.16(
2、0.10)1.00(0.16)0.535该面开采太原组10#11#煤,煤层平均厚度6.91m.直接顶板为9#煤底之泥岩,老顶为K2灰岩,底板为铝质泥岩,厚度1.91m。煤层结构复杂,平均倾角5煤层顶底板情况顶底板名称岩石名称厚度(m)岩性特征老 顶石灰岩8坚硬、裂隙溶洞发育直接顶泥岩0.5性脆、节理发育直接顶页岩直接底铝质泥岩1.91松软、遇水膨胀老 底砂质泥岩3.23灰白色较硬预 测地 质构 造主 要情 况概述:该工作面总体受一走向北西倾向南东的单斜构造影响,接近切眼处受一轴向北东的背斜构造影响。巷道东低西高,掘至运切眼附近遇泉子山煤矿。由于底板为铝质泥岩,遇水会底鼓。构造名称走向倾向倾角性
3、质落差(m)对掘进影响程度水文地质情况本工作面水文地质条件简单,其上部为9#煤采空区,掘进至向斜低洼处(运巷350m附近及运切眼处)及裂隙发育处会有顶板淋水或小股滴水出现,预计水量在550m3/h。古窑积水情况及其采取的防探水措施其东北部为泉子山煤矿,不排除老窑水的存在,注意加强探放水工作。影响掘进的其它地质情况最大涌水量0.83(m3/min) 正常涌水量0.10(m3/min) 瓦 斯低瓦斯矿井,瓦斯相对涌出量0.28m3/t 煤(矿)尘煤尘有爆炸之危险,爆炸指数 20%煤的自燃(矿层裂隙)有自然发火特性,最短发火期6个月地 温无地热异常,地梯平均温度为2.69/100m 地 压正常储量预
4、算块段号走向长(m)(游标值)倾斜长(m)(常数)斜面积( m 2 )煤厚(m)容重(t/ m 3 )工业储量( t )回采率(%)可采储量(万t)16461651065906.911.371009055.68888.8280165132006.911.37124960保安煤柱合计1134015.688.8问题及建议1、必须坚持有掘必探,先探后掘的原则。2、上部为9#煤采空区,在工作面裂隙发育处及局部低洼处,会出现滴淋水及涌水,组队注意观察水情变化,备好排水设施。3、对出现淋水较大的区域进行集中探放水工作.4、接近泉子山煤矿必须进行集中探放水工作,保证我矿不受小窑水的危害。煤层柱状图(见附图一
5、)煤层柱状图 (附图一) 第二章 工程概况一、巷道名称及用途5118工作面由材料巷、运输巷、切眼及联络巷、溜煤眼构成完整的生产、通风系统。5118材料巷回采时进风、进料5118运输巷回采时回风、出煤5118切 眼回采时的初采巷道二、工作面巷道平面布置图三、巷道掘进工程量 (见表21) 巷道工程量表 表21 巷道名称方位巷道长度(m)掘进系数工程量(m)5118材料巷07261.05762.35118运输巷07261.05762.35118切眼901652330四、工程施工安排:(一)材料巷工程施工安排:1、材料巷开口位置:5418材料巷C1点后63m以0方位进行扩帮掘进。2、煤柱留设:5118
6、材料巷与5418材料巷留设净煤柱为0m。3、工程施工顺序:以0方位先沿9#煤顶板掘进30m,再以10下山掘进约40m后,以3a#矸作顶掘进656m。(二)运输巷工程施工安排:1、运输巷开口位置:5418运输巷Y1点后64m 以0进行扩帮掘进。2、煤柱留设:5118运输巷与5418运输巷留设净煤柱为0m。3、工程施工安排:以0方位先沿9#煤顶板掘进30m,然后以9.6下山掘进约40m,以3#矸作顶掘进656m。(三)切眼工程施工安排:从运输巷开始施工切眼。五、矿压观测:1、锚杆、锚索抗拉拔力检测:检测锚杆或锚索的抗拔力采用拉拔计进行试验。检测数量:巷道每3050m抽样检查一组,每组随机取样,(顶
7、锚杆、帮锚杆、锚索各3根)进行检查。被抽查的锚杆都应符合要求。只要其中有1根不合格,必须二次抽样一组进行实验,如仍不合格,由矿总工程师组织有关人员分析原因,并及时采取补救措施。每组拉拔试验,必须认真做好记录,记录内容包括拉拔地点、位置、人员、数值、问题及原因分析等。2、顶板离层监测: 随着巷道的掘进,对5118材料巷、运输巷根据实际情况每80m100m在巷道顶板的中间安设一支ZKBY型顶板离层仪并悬挂观测记录牌板。其观测频度与监测地点距工作面距离有关,距工作面010m范围内,2次/d;1120m范围,1次/d;2150m范围内,1次/3d。锚网巷道锚网范围内离层量最大应控制在4045mm,否则
8、应采取其它有效的支护措施,防止顶板事故的发生。安装方法:在巷道的顶板中央,向上垂直于顶板用锚杆钻机钻一个直径28mm,深4m的钻孔,然后用锚索将两个测点分别固定在孔中4m、2m深处,每个测点都用测杆引出孔口处,将外测筒的零刻度对准托盘,内测筒的零刻度对准外测筒的下平面。六、探测煤层厚度:随着巷道的掘进,对5118材料巷、运输巷每50m探一次煤层厚度。(包括顶煤厚度、现掘煤层厚度及底煤厚度)在掘进巷道的工作面侧煤帮的顶板垂直打一个深4m的孔,观察钻杆排粉过程中煤粉逐渐减小,煤矸粉越来越大时,停止钻机,记录钻杆钻入顶板长度。测量现掘进巷道的煤层厚度,记录各层位之间距离。在同一位置用煤电钻垂直向底板
9、钻孔,观察钻杆排粉情况,发现有铝土排出,停止钻机,记录钻杆钻入底板深度。及时将三个数据登记存档,并绘制局部煤层柱状图。第三章 巷道断面及支护形式一、巷道断面特征 根据巷道用途、围岩特征及服务年限,综合考虑通风、行人、运输、设备安装和回采的要求,本着安全、经济合理的原则,设计巷道断面形状为矩形。具体参数如下:1、巷道断面特征 (见表31) 巷道断面特征 表31项目单位材料巷运输巷切眼断面积净m211.211.217.04掘m212.912.919.24宽度净m4.04.07.1掘m4.34.37.4高度净m2.8 2.82.4掘m332.6断面形状矩形矩形矩形支护形式钢带、锚杆、锚索、槽钢钢带、
10、锚杆、锚索、槽钢钢带、锚杆、锚索、槽钢、型梁、单体支柱2、巷道断面图 (见附图:三、四、五)材料巷巷道断面图 附图三运输巷巷道断面图 附图四切眼巷道断面图 附图五(1)运输设备及轨道布置掘进施工时,根据运联巷、材联巷和溜煤眼的相对位置,材料巷和运巷的胶带输送机布置于煤柱侧,另一侧均铺设轨道。胶带输送机中线、轨道中线分别位于巷道中心线两侧。材料巷胶带输送机中线距巷道中线为850mm、轨道中线距巷道中线750mm;运输巷胶带输送机中线距巷道中线为850mm,轨道中线距巷道中线为950mm。(2)管线布置 电缆吊挂要求:在轨道侧帮每隔10m使用锚杆绷紧钢绞线,统一使用电缆钩将电缆吊挂在钢绞线上。根据
11、电缆型号及外径的大小选择适合的电缆挂钩型号,根据电缆根数组合挂钩个数及型号且每两组电缆钩间距要布置均匀。保证每两组电缆钩悬挂间距为0.8m。以轨道上平面为基准线,最下一根电缆距轨面不低于1.5m,遇顶板不平整时,通过调节电缆挂钩锚杆的高度,以保证此距离。排水管、静压水管吊挂要求:在胶带输送机侧煤帮锚杆每4m安装一个水管钩,用来吊挂水管。管路摆放位置从上到下,依次为静压水管(3寸)、排水管(4寸)。风筒吊挂要求:每隔30m在距煤柱侧1.5米处顶板锚索上绷紧钢绞线用来吊挂风筒,吊线统一用米丝,风筒环上多余铁丝要剪掉。风筒必须逢环必挂,风筒要吊挂平直,接头处不漏风。以轨道上平面为基准线,风筒下平面距
12、轨道上平面不低于1.8m。二、支护形式1、临时超前支护当掘进机割完一个循环后,采用内注式单体液压支柱戴棚板托钢带作为临时超前支护。内注式液压支柱规格DN22300/90,棚板规格长宽高140020050mm。2、永久支护(1)5118材、运两巷采用钢带、锚杆、锚索、槽钢联合支护。当掘进机割完一个循环(950mm)后,及时打锚杆进行支护,上铺金属网。顶板锚杆用222200mm的螺纹钢锚杆,材、运两巷锚杆间距均为875mm,排距均为950mm。位于钢带两端的两根顶锚杆为角锚杆,与水平线成75角,其余均垂直顶板,呈矩形布置。顶板锚杆用钢带托板叠加安装,钢带要密贴顶板,不松劲。每根顶锚杆用两根锚固剂,
13、一根CK2355(K2355)锚固剂在上(孔底),一根Z2355锚固剂在下。在煤柱侧煤帮钢带正下方打三排规格为161800mm的圆钢锚杆,呈矩形垂直巷帮布置,其中上排锚杆距顶板500mm,锚杆间距900mm,排距950mm。锚杆用钢带、托板叠加安装,钢带要密贴煤帮,不松劲。在工作面侧煤帮钢带正下方打三排规格为161800mm的圆钢锚杆,呈矩形垂直巷帮布置,其中上排锚杆距顶板500mm,锚杆间距900mm,排距950mm。锚杆用木柱帽、托板叠加安装,柱帽要密贴煤帮,不松劲。每根帮锚杆用一根K3537锚固剂。锚索选用规格为17.8mm的钢绞线,锚索长度4.2m。锚索布置:沿巷道掘进方向每1.8m布
14、置一组,每组3根。其中有两根分别布置在距巷道两帮各0.85m处,第三根布置在距煤柱侧顶板1.9m处,排距1.8m,三个循环后,及时用锁具将锚索与槽钢连锁,呈对接式安装。锚索预紧力达到锚杆支护巷道工程质量标准的规定要求。锚索垂直顶板布置,每根锚索用两根锚固剂,一根CK2355(K2355)锚固剂在上(孔底),一根Z2355锚固剂在下。永久支护距工作面距离:5118材料巷、运输巷循环进度950mm,锚杆支护材料巷、运输巷最大控顶距为1.45m,最小控顶距0.5m。工作面支护示意图5118材料巷支护示意图5118运输巷支护示意图工作面最大控顶距平、剖面图 工作面最小控顶距平、剖面图(2)切眼全断面一
15、次成巷,采用短掘短进,先以3.9m宽断面掘进4m,后退掘进机掘进3.5m宽小断面。顶板用钢带 、锚杆、锚索、槽钢、型梁、单体支柱联合支护,上铺金属网。切眼施工另编写施工措施。 3、支护材料材质、规格、型号 (见表32)(表32)项目运输巷材料巷切眼备注金属网101.15m长宽顶锚杆222200mm 螺纹钢要求抗拉20T煤柱侧帮锚杆161800mm 圆钢锚固力40KN工作面侧帮锚杆161800mm圆钢锚固力40KN锚索17.84200mm钢绞线药卷CK2355型(K2355型)、Z2355型 、K3537型树脂锚固剂托板 1301308mm 方形托板(角锚杆托板) 1001008mm蝶形托板(帮
16、锚杆和顶锚杆托板)抗压强度30T道木1200160120mm长宽高轨道22kg/m 顶板钢带39002753mm“W长宽高煤帮钢带20002753mm“W长宽高柱帽30017080mm有孔22楔子(2508060)/2mm长宽高型梁2.2m(长)槽钢高宽厚=140608mm 16.733kg/m长:2.4m单体支柱DN22300/90DZ28第四章 掘进方式一、掘进方式 5118材料巷、运输巷及切眼均采用综掘施工工艺。二、截割方式:掘进机截割头由巷道左下部切底槽后由左向右截割,截割深度950m,然后由图示轨迹由下向上截割,截割时要求底板左右相平。掘进机截割轨迹示意图三、工艺流程: 交接班 质量
17、验收 备料 割煤 出煤 铺网、联网 超前临时支护 打顶锚杆、帮锚杆、锚索、安装槽钢(每三循环安装槽钢) 下一个循环 1、铺联网:(1)掘进机截割完后,站在有支护的地方进行铺联网。(2)金属网的长边垂直巷道中线铺设,相邻网边必须搭接,搭接长度不小于100mm,每隔160mm用16号单股铅丝连接一扣,拧紧不少于3圈,把铅丝头压到金属网里。2、安装顶板锚杆: (1)打眼前按中线严格检查巷道断面规格,不符合要求时须先进行处理,同时认真“敲帮问顶”,仔细检查顶帮围岩情况,使用长柄专用工具撬掉活矸,保证工作环境安全。(2)确定锚杆眼位置:按钢带的孔位确定锚杆眼位置(钢带的中心布置在巷道中线上)。(3)打锚
18、杆眼:将单体锚杆钻机搬到工作地点,启动电机,装好钻头钻杆对准孔位,操作左手把推进,将钻头推进到顶板附近,打开供水开关(水压为0.61.2Mpa为宜)随即操作右手把,启动马达旋转进行1min,空载无异常方可钻孔。(4)送树脂药卷:打好眼后,用锚杆杆体将一根CK2355(K2355)和一根Z2355树脂药卷送到孔底。(5)搅拌树脂药卷:在锚杆杆体尾部用搅拌接头将锚杆钻机和锚杆螺母连接起来,升起锚杆钻机,匀速推进锚杆杆体,将锚杆推进到孔底后,连续搅拌1520s。(6)紧固锚杆:60s后再次启动钻机边旋转边推进,托板和锚杆螺母在钻机的带动下快速压紧顶板岩面,使锚杆具有较大的预拉力,钻机输出扭矩100N
19、m,最后采用人工加扭的方式将扭矩增加至120Nm。(7)锚杆的外露长度露出托板30mm。3、安装帮锚杆:(1)必须安装顶锚杆后,再施工帮锚杆。(2)打眼前按中线严格检查巷道断面规格,不符合要求时须先进行处理,同时认真“敲帮问顶”,仔细检查顶帮围岩情况,撬掉活矸、脱皮,保证工作环境安全。(3)确定锚杆眼位置:按设计确定锚杆眼位置。(4)打锚杆眼:采用煤电钻,2m长钻杆,43mm钻头打眼。(5)送树脂药卷:打好眼后,用锚杆杆体将一根K3537树脂药卷送到孔底。(6)搅拌树脂药卷:用连接套将煤电钻与锚杆螺母连接起来,开动煤电钻,将锚杆推进到孔底后,连续搅拌2030s。(7)紧固锚杆: 30s后安装戴
20、眼柱帽,采用人工对锚杆进行紧固。扭矩达到50Nm。(8)锚杆的外露长度露出托板30mm。3、安装锚索:(1)采用锚杆机配合B19中空六方接长式钻杆和28mm双翼钻头湿式打眼。为保证孔深准确,可在钻杆上用油漆标出终孔位置。(2)插入树脂药卷前应检查其质量,并注意CK2355(K2355)在上(孔底),Z2355在下。(3)锚索下端装上专用搅拌驱动器,二人配合用锚索顶住锚固剂缓缓送入钻孔,确保锚固剂全部送入孔底。(4)将专用搅拌驱动器插入锚杆机上。(5)一人扶住机头,一人操作锚杆机,边推进,边搅拌。搅拌时间控制在2030s。(6)停止搅拌,保持锚杆机的推力约3min,然后缩回锚杆机打下一锚索孔。(
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