13602(下)切眼扩巷作业规程.doc
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1、 第一章 概 况一、巷道名称、位置及相邻关系(附图1 3#煤层采掘工程平面图)本工作面为13602(下)开切眼扩巷工作面,开口位于13602(下)运输顺槽开切眼处,西北、东北为13600边界回风巷, 西南为13601(上)采空区,东南为13603(上)采空区。二、扩巷目的与用途13602(下)开切眼扩巷工作面扩巷完毕后服务于13602(下)综采工作面,用于工作面割煤。三、巷道特性该巷道为煤巷,沿3#煤层底板扩巷。四、设计长度、扩巷时间设计长度:138m。扩巷时间:13天五、巷道平面布置(附图2 巷道布置图)第二章 地面位置及地质情况第一节 地面相对位置及邻近采区开采情况 地面相对位置及邻近采区
2、开采情况见下表工作面标高/m397工作面名称13602(下)开切眼扩巷工作面盘区名称六盘区地面相对建筑物及其他工作面地表位于屯城村境内,地表无任何建筑物井下相对位置对掘进巷道的影响本工作面井下位于矿区边缘邻近采掘情况对掘进巷道的影响邻近巷道对本面掘进无影响第二节 煤层赋存特征一、煤层厚度根据原13602(上)开切眼掘进巷道实探情况推断,煤层平均厚度3.6m。二、煤层产状煤层走向由东北到西北,倾向西北,倾角3-5。三、煤层结构煤层结构简单,大部分含1-2层夹矸,最高可至5层夹矸。四、煤层特性该煤层为黑-灰黑色,条痕呈灰黑色,具玻璃光泽,似金属光泽,贝壳状,阶梯状断口,均一或条带状结构,层状构造,
3、节理和内生裂隙发育,硬度3-4,视密度1.45t/m3 。该煤层以亮煤为主,夹镜煤条带,镜煤为金刚光泽,结构均一性脆易碎;亮煤为强玻璃光泽和似金属光泽,呈条带状分布。五、煤层综合柱状(附图3 3#煤层综合柱状图)六、煤层瓦斯涌出量及瓦斯等级根据晋煤瓦发【2013】305号关于晋城市2012年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复,矿井相对瓦斯涌出量为18.053/t,绝对瓦斯涌出量为33.663/min,二氧化碳相对涌出量为1.913/t,绝对涌出量为3.563/min,属高瓦斯矿井;参照13602(下)运输顺槽掘进时绝对瓦斯涌出量,取当时最大值为0.493/min。测风时间断面(m2)
4、平均风速(m/s)风量(m3/min)CH4(%)CO2(%)绝对瓦斯涌出量(m3/min)温度(0C)6.210.080.814900.100.040.49136.1210.080.784720.060.040.2832136.2210.080.84840.080.040.38721313602(下)运输顺槽综掘工作面测风报表七、煤尘爆炸性及煤层自燃倾向性根据山西煤矿设备安全技术检测中心鉴定报告(晋煤检【2013】0502-MB-E0011)和(晋煤检【2013】0502-MR-E0011)显示:该煤尘无爆炸性,自燃倾向性等级为级,自燃倾向性性质为不易自燃。八、地温及地压根据我矿井和周边生产
5、矿井的调查,井田范围及周围矿井没有发现地温和地压异常现象,属地温和地压正常区。第三节 矿井地质及水文地质一、区域水文地质情况公司位于太行山西麓沁水构造盆地南部边缘,地表山峦起伏,沟谷相间,呈现为低山丘陵地貌。区域地表河流有沁河,属黄河流域沁河水系。沁河于区域东部由北向南流去,为常年性河流。据润城水文站资料其最大流量为1790m3/s(1971年8月),最小流量为2.5m3/s(1974年7月-10月)。据屯城断面观测资料,径流量为0.22-9.00m3/s(1974年7月-10月)。二、矿井水文地质类型根据二一一年十一月北京市地质矿产勘察开发总公司编制山西阳城阳泰集团屯城煤业有限公司矿井水文地
6、质报告的结论,按分类依据就高不就低的原则,我公司水文地质类型属中等类型。三、矿井地质3#煤层赋存于山西组中下部,下距K7砂岩4.80m。煤层厚度为6.15-6.65m,平均6.4m,为井田稳定可开采煤层,井田内煤层厚度变化不大,均在6.00m以上。煤层结构简单,大部分含1-2层夹矸,最高可至5层夹矸(102、340钻孔)。煤层顶板为泥岩和粉砂岩,时有碳质泥岩伪顶,厚度为12.82m。底板为泥岩,厚度为4.80m。现井田的中部和南部已基本采空。3#煤层颜色为黑-灰黑色,条痕呈灰黑色,具玻璃光泽,似金属光泽,贝壳状,阶梯状断口,均一或条带状结构,层状构造。节理和内生裂隙发育。硬度3-4,视密度1.
7、45t/m3 。宏观煤岩成分以亮煤为主,夹镜煤条带,镜煤为金刚光泽,结构均一,性脆易碎;亮煤为强玻璃光泽和似金属光泽,呈条带状分布,宏观煤岩类型为光亮型煤。微观煤岩成分:以镜质组占绝对优势,惰质组含量小,壳质组分因变质程度高在显微镜下无法辩解。镜质组:以均质镜质体次之,少量结构镜质体,镜质组组分含量为72.9%-89.4%,平均81.0%。惰质组:以丝质体为主,惰质组组分含量为4.2%-13.2%,平均8.4%。矿物质:以粘土矿物质为主,多呈团块状,少量呈细小分散的粒状,充填胞腔中,见有少量微泥炭和碳酸盐矿物。粘土矿物含量为6.0%-15%,平均10.0%,碳酸盐矿物含量为0.4%-0.9%,
8、平均0.6%。显微煤岩类型为微镜惰煤。四、工作面涌水量及水文地质公司实际生产能力90万t/a。根据山西阳城阳泰集团屯城煤业有限公司水文类型划分报告上年度涌水量统计,井下实际正常涌水量为34m3/h,即816m3/d,雨季最大为60m3/h,即1440m3/d,公司涌水量比周边矿井大,从煤层底板等高线上分析,公司处在向斜的轴部,3#煤层顶部的砂岩裂隙含水层层位较低所致。按最小涌水量即816m3/d,雨季最大涌水量为1440m3/d,其吨煤系数最小为0.33m3/t,最大为0.584m3/t。井下涌水量随着开采面积的扩大,特别是井田北面向斜轴部开采时,涌水量可能会有所增大,但考虑到上部直接含水层属
9、弱含水层,补给条件差,本工作面涌水量一般不会增加太大。第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置本工作面垂直于13602(下)运输顺槽布置,开口位于13602(下)运输顺槽开切眼处,以41方位角扩右帮138m,扩巷完毕后,在开切眼运输顺槽左帮打一绞车硐室【32.83m】。第二节 矿压观测根据矿压监测方案设计的要求,锚网支护巷道进行锚固区内外顶板离层监测、巷道表面位移测试、锚杆锚固力动态监测。一、巷道表面位移测试巷道表面位移监测包括两帮相对移近量、顶板下沉量、底鼓量。巷道表面位移监测站,每个监测站共设三个监测剖面,每个剖面的测点采用“十”字布置。测点应在工作面6m范围内安设,在顶底板中不垂直方向
10、和两帮水平方向钻直径42mm深380mm的孔,将长度为400mm、直径42mm的木桩打入孔中,木桩端部安设环形沟测钉,用测线绳和皮卷尺直接测量AO、AB、CO、CD值, 通过计算得到顶板下沉量、底鼓量及两帮位移量。巷道表面位移“十”字布点法质检员负责锚杆表面位移监测站的安装和日常检查,并建立台账。在试验巷道中每50m设一个测试断面;巷道不稳定期间,可每天测试一次,当巷道趋于稳定后,可适当延长测试的时间间隔。发现巷道围岩移进速度急剧增加或一直保持较大值时,及时汇报调度室,采取相应的安全措施。二、锚固区内外顶板离层监测采用顶板离层监测仪测试顶板岩层锚固范围内外移值,一般设2点(锚固区内外各一点)。
11、监测仪器采用中国矿业大学制造的顶板离层指示仪,在试验巷道中每50m设1个测试断面。顶板离层仪安设在顶板中部深基点固定在稳固岩层内300mm,浅基点固定在锚杆端部位置,且与顶板锚杆一起安装,不得滞后安装。顶板离层仪安装后,现场标牌应注明观测日期、位置及深、浅基点的深度。施工单位要爱护已安装的顶板离层仪,发现损坏应及时汇报处理,对故意损坏者将给予处罚。质检员每班对工作面顶板离层仪进行测读,在此范围以外,除非离层有明显增长,顶板离层仪的监测频度可为每周一次,作业人员随时注意观察离层仪套筒的颜色变化,以便及早发现异常现象;质检员处理分析当天的监测数据。通过监测,及时掌握巷道顶板的锚固范围之内与锚固范围
12、之外的离层情况,以及早发现顶板失稳征兆,避免冒顶事故发生,同时为完善支护材料参数提供设计依据。发现顶板离层仪临界值达到或超过100mm时,立即汇报调度室、安全科。由调度室召集安委会成员分析顶板离层原因,并协助做好相应的技术安全措施。三、锚杆锚固力动态监测通过测试锚杆在支护过程中受力状态,评价锚杆的支护特性,并可结合位移测试结果,对巷道支护结构的稳定性做出评价。锚杆受力测试可以采用锚杆测力计(液压枕)进行测试,用于测试锚杆的轴向锚固力,每300根锚杆测试3根。四、矿压检测仪器见下表仪器名称型号规格数 量备 注顶板离层指示仪LBY-3或LBY-3B1套/50m最短钢丝2.2m, 最长钢丝7m第三节
13、 支护设计一、支护设计根据当前安全生产需要及上级关于“三推行”的有关要求,结合已施工巷道的经验数据,采用工程类比法,11m-70m采用钢棚支护;71m-148m采用锚网支护设计。13508(下)开切眼扩巷时采用钢架支护,工作面安装时的整体状况良好,能够满足安全和生产需要。13602(下)开切眼位于同一采区同一煤层,顶板岩性一致,所以选择13508(下)开切眼作为13508(下)开切眼扩巷工作面的类比对象是合适的。13508(下)开切眼扩巷工作面的支护参数对13602(下)开切眼扩巷工作面支护设计是有参考价值的。开切眼11m-70m扩巷后巷道断面为矩形断面,毛宽7.2m,毛高3m,S毛=21.6
14、m2;净宽7m,净高2.8m,S净=19.6m2)。 巷道断面图 单位:mm根据中国矿业大学晋城煤炭规划设计院二0一0年三月编制的山西阳城阳泰集团屯城煤业有限公司巷道锚杆支护设计方案,结合已施工巷道的成功经验,开切眼71m-148m顶板为实体煤,故此段采用锚网支护设计。开切眼扩巷后巷道断面为矩形断面(71m-148m),毛宽7.2m,毛高3m,S毛=21.6m2;净宽7m,净高2.8m,S净=19.6m2)。巷道断面图 单位:mm二、支护方式及质量要求(一)支护方式1、原巷道加强支护及拆除原支护(1)开切眼11m-70m加强支护及拆除原支护开工前,待扩巷道支架中部打一单体液压支柱,系好防倒绳,
15、拆除右帮单体液压支柱,并对左帮单体液压支柱进行二次注液。在待扩巷道支架的前、后方分别用两根单体液压支柱支设3.5m的板梁,系好防倒绳,防止原背顶材料脱落,割完煤后,两人分别采用长柄工具同时放液,拆除4m工字钢梁。(2)开切眼71m-148m拆除原支护开工前,人工拆除待扩巷道段右帮锚杆螺帽、钢筋梯、金属网。2、临时支护(1)开切眼11m-70m采用两根单体液压支柱(护网固定好)配合两根型前探梁作为临时支护,菱形网、矿自制卡子、木楔、防倒绳、11#矿用工字钢梁配合接顶固定。前探梁临时支护图(2)开切眼71m-148m采用两根前探梁作为临时支护,每根前探梁用三个吊环与顶板锚杆固定。前探梁临时支护图3
16、、永久支护(1)开切眼11m-70m采用矿用工字钢梁、DW31.5/100型单体液压支柱、木楔、背板进行永久支护。(2)开切眼71m-148m采用菱形网、钢筋梯、锚杆进行永久支护,锚索加强。4、加强支护(1)开切眼11m-70m采用DW31.5/100型单体液压支柱进行加强支护。(2)开切眼71m-148m采用2.6m型钢梁配合DW31.5/100型单体液压支柱进行加强支护。三、质量要求1、临时支护前,掘进机后退掘头5m至支护完整地段放下截割臂,切断电源并闭锁,掘进机司机保管闭锁钥匙,盖好截割头护罩。2、前探梁、吊环每移动一次,检查它的结构牢固情况,发现问题要及时更换;移动前探梁时,在支护完好
17、的情况下从外向里进行。3、永久支护柱窝深度30-50mm,棚口合正、合严,顶帮用背板、木契背紧打牢。4、平巷支架(支柱)垂直顶底板,斜巷支护有一定的迎山角,做到迎山有力。5、背板背匀、背牢,尽量成线,梁两端保持水平,不能有空头架,架腿成一线,梁与中线垂直,顶板冒落区用“#”字木垛接顶,空帮用“#”字木垛背实。6、菱形网将顶铺满,联网短边用穿针的方法连接,搭接100mm-200mm,每100mm联一扣,一扣三扭。7、巷道净宽、高允许误差-30mm+50mm;中线允许误差50mm。8、11m-70m迎头采用2.5m1.8m的护网配合两根DW31.5/100型单体液压支柱护帮(系好防倒绳,两支柱相互
18、防倒);71m-148m迎头采用“7”字钢管配合2.5m1.3m护网固定煤帮。9、锚杆螺母其螺纹部分必须用螺丝机加工;锚杆螺母采用与锚杆相匹配的加厚的快速安装螺母,而且铁托板与螺母之间应有塑性减摩垫圈;锚杆托盘、螺母等配件必须与锚杆强度相匹配。10、禁止使用过期、变质树脂药卷;如发现过期、树脂药卷过硬,或胶泥已与固化剂混合,均不得再使用;搬运过程中,严禁乱摔、乱放树脂药卷,以防包装薄膜破皮,影响安装质量及锚固效果。11、钢绞线截取长度必须比孔深大300mm,便于安装张拉设备,实施锚索的张拉和施加预应力;截取钢绞线后用铁丝将其两端扎紧,防止运输过程中钢绞线出现破股现象,保证锚索的安装质量。12、
19、矿用工字钢支架或锚杆逐排及时支护到迎头,矿用工字钢支架,最大控顶距1.5m,最小控顶距0.5m;锚杆支护最大控顶距1.1m,最小控顶距0.2m。13、每项工序必须经质检员验收合格后,方可进行下一项工作。14、临时支护、永久支护时,均由班组长负责组织人员实施,安全员全程监督。第三节 支护工艺一、支护材料1、临时支护(1)开切眼11m-70m3.6m型梁、DW31.5/100单体液压支柱、2500mm1800mm 的护网、矿自制木楔、卡子、4.2m1.1m菱形网(10#铁丝编制)、自制防倒绳、7200mm的11#矿用工字钢梁。(2)开切眼71m-148m可调节金属吊环(锚链加工制作)、木板(300
20、0mm300 mm50mm)、5.0m89mm钢管、2.7m51的钢管、2500mm1300mm的护网、铁梯、高凳、防倒绳。2、永久支护(1)开切眼11m-70m7200mm11#矿用工字钢梁、DW31.5/100型单体液压支柱、1200mm150mm50mm的背板、矿自制木楔。(2)开切眼71m-148mBHRB335型(20MnSi)左旋无纵筋螺纹钢锚杆、分离式全螺纹玻璃钢锚杆(锚杆长度:两帮2.0m,顶板2.2m;锚杆直径:两帮18mm,顶板20mm)及配套螺母、树脂锚固剂(1卷K2350和1卷Z2350树脂锚固剂)、钢筋梯(12mm的钢筋来制作,顶钢筋梯3400mm,帮钢筋梯2600m
21、m,宽度80mm,限位孔间距800mm)、130mm130mm10mm的铁托盘或玻璃钢托盘。顶钢筋梯规格图 单位:mm帮钢筋梯规格图 单位:mm3、加强支护(1)开切眼11m-70mDW31.5/100型单体液压支柱(2)开切眼71m-148m15.246500mm高强度、低松弛、高延伸率17结构的钢绞线锚索、CK2350、K2350和Z2350树脂药卷、300mm300mm20mm的方形钢板托盘(中心孔径16.5mm)、2.6m型梁、DW31.5/100型单体液压支柱。二、支护工艺1、临时支护割完煤后,安全员监督,掘进机退至支护完整的地段放下截割臂,切断电源并闭锁,闭锁钥匙由掘进机司机保管,
22、盖好截割头护罩,班组长及时进行敲帮问顶,确认无冒落片帮等危险后, 11m-70m及时进行联网、铺网、临时支护,三根超前梁按超迁支护图布置,用3个卡子、木楔在矿用工字钢梁底部固定,超前梁超前永久支护1.5m,将11#矿用工字钢梁(永久支护顶梁)放在超前梁上,系好防倒绳、背板背紧;71m-148m及时窜前探梁,在前探梁上铺金属网、放置钢筋梯,然后用木板、木刹把前探梁与顶板刹实,并使钢筋梯和顶网紧贴顶板。2、永久支护11m-70m掏好柱窝后掏好柱窝后进行永久支护,一米一架,背板“十、六”接顶、联帮,顶板破碎、煤质松软情况下双网铺设、缩小排距,割煤前把架跟至最小控顶距。71m-148m临时支护后,进行
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