15101轨道顺槽作业规程.doc
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1、第一章 编制概况第一节 概况一、巷道名称本作业规程掘进的巷道为号煤工作面轨道顺槽。二、掘进目的及巷道用途掘进目的是为解决本通风、运输、行人、管路敷设的问题。三、巷道设计长度及服务年限巷道设计长度:1616m。服务年限:服务至该工作面采掘结束。四、预计开、竣工时间本掘进工作面自2012年12月31日开工,预计2013年11月竣工。开口坐标:X=41173.01;Y=19710816.11;H=+956.207(底板)。第二节 编写依据 本规程编写依据为煤矿三大规程、采区设计说明书为山西煤炭进出口集团左权矿井兼并重组整合项目采区设计说明书,批准时间为2010年6月;依据煤炭工业太原设计研究院山西煤
2、炭进出口集团左权矿井巷道支护设计说明书设计时间为2010年10月。第二章 地面相对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1、地面相对位置及临近采区开采情况水平名称米水平工作面1工作面轨道顺槽地面米 井下标高+956.207米地面相对位位于狼垴梁、后河沟、西岭梁,荒山野岭无任何建筑物掘进对地面影响无任何影响掘进长度1616米服务年限该工作面采掘结束临近采区开采情况该掘进面东临运输顺槽,西部未开拓;上下尚不存在开采煤层。第二节 煤(岩)层赋存特征一、煤层赋存特征及煤层顶底板情况1、煤层赋存特征煤层厚度/m3.535.95/4.61煤层结构简单、较简单煤层倾角/()516开采煤层#硬度
3、23煤种贫煤稳定程度稳定煤层情况描述该面煤层赋存稳定,煤层总厚度3.535.95m,平均4.61m煤层结构简单。#煤:黑色条痕为棕黑色,玻璃光泽硬度23有一定韧性,贝壳状,参差状断口内裂隙较发育,多属半亮半暗型煤2、煤层顶底板情况顶底板名称岩石类别厚度m岩性顶板基本顶细砂岩4.38灰白色细粒结构成分以石英、长石为主含云母和暗色矿物直接顶砂质泥岩3.89黑色、水平层理、含有植物化石伪顶底板直接底泥岩3.88黑灰色、中部含植物化石基本底泥岩夹 细砂岩5.85深灰色泥岩、顶部夹薄层细砂岩、水平层理二、预测瓦斯、火、煤层情况 根据山西省煤炭工业管理局晋煤安发20072030号文,开采号煤层,矿井瓦斯等
4、级鉴定结果:2007年度矿井瓦斯绝对涌出量为2.66m3/min,相对涌出量为7.95m3/t。根据山西煤矿设备安全技术检验中心,2010年2月3日对该矿号煤层进行的煤尘爆炸及煤层自燃倾向性测试,结果表明:号煤尘火焰长度为mm,加岩粉量30%,煤尘有爆炸危险性。根据山西煤矿矿用安全产品检验中心,2007年4月25日对该矿号煤层进行的煤层自燃倾向性测试结果:号煤层吸氧量1.0098cm3/g,自燃等级为级,属不易自燃煤层。该掘进工作面不受热害威胁。(附图1:煤层综合柱状图)第三节 地质构造井田受区域构造带控制,总体为一走向北东、倾向北西的单斜,地层倾角516,但井田内有次级起伏,局部形成开阔的向
5、斜构造。施工过程中,根据打钻情况和实际揭露情况,确定构造参数,要制定专项的安全技术措施。第四节 水文地质太原组是本井田的主要含煤地层之一,号煤上部发育有K2、K3、K4石灰岩,三灰为本组主要含水层,K2平均厚度7.91m,K3平均厚度3.78m,K4平均厚度3.32m,其中K2灰岩含水层属弱富水含水层,其单位涌水量一般在0.00010.032L/s.m,渗透系数0.002670.678m/d之间。因此各含水层对巷道掘进影响不大。预计正常涌水量5m3/h,最大涌水量20m3/h。第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置101轨道顺槽采用矩形断面锚网索联合支护,设计长度1616米(该长度为队组图
6、纸上测量,实际长度以地测部门实际测量为准),该巷道由号煤集中胶带下山与101运输顺槽交叉点往胶带下山方向20m开口,沿坡度43559掘进与号煤集中轨道下山贯通,然后以0坡掘进60m,找到煤层底板之后沿煤层底板掘进,掘进方位角为29。101轨道顺槽净宽4.8m,净高3.0m,净断面14.4m2。巷道断面尺寸巷道名称断面形状断面尺寸/m净断面/净宽净高号煤101轨道顺槽矩形4.83.014.4第二节 矿压观测矿压设计观测:1、观测对象:号煤101轨道顺槽。2、观测内容:根据集团公司有关文件的要求,对巷道应进行顶板离层监测、锚杆和锚索载荷监测。观测内容、目的和观测方法(见下表) 矿压观测内容、目的及
7、手段序号观测内容观测目的观测方法及工具1巷道表面位移监测巷道围岩相对变化量,判断巷道稳定性使用钢尺、测量2巷道顶板离层监测顶板浅部和深部稳定状况,及时采取安全措施观测离层仪浅部、浅部数值变化量3锚杆受力检测锚杆强度是否合适,以调整密度使用锚杆拉力计4锚杆拧紧力矩检查锚杆安装质量扭力扳手5锚索受力检测锚索强度是否合适,以调整密度使用YC180型千斤顶3、观测方法:(1)测站布置在巷道开口开始布站。按规定,每50m设一观测站,如遇地质构造或顶板破碎压力大区域要适当缩小测站间距;巷道平交交岔点在巷道中线交岔点和距离各支巷交接口5m顶板处各安装一个顶板离层指示仪;通过断层时,在断层的上下盘距离断层面前
8、后10m处各安装一个顶板离层指示仪;通过陷落柱时,陷落柱与正常区域的交接面前后10m各安装一个顶板离层指示仪;每个观测站设一组LBY-3型顶板离层仪,一块锚索压力表。同一侧站内的各种仪器仪表尽量布置在5m范围内,矿压观测数据要集中在一块牌板上,并设置观测站编号。(2)队组进行顶板离层监测,并用记录牌板显示,直接读取锚固区内、外顶板的离层仪值。记录牌悬挂在行人帮距离底板1.5m处,要求固定端正、数据填写清楚。(3)观测频数:距工作面200m以内每天观测一次;200m以外每周观测两次,均由队组技术员观测,并留有记录。4、顶板岩性探测:(1)钻探间距要求:煤巷每隔50m由队组负责用锚索钻探测一次顶板
9、。当巷道顶板岩性变化较大或遇地质构造顶板破碎时,非取芯孔加密到1030m一个。取芯探孔在巷道每隔300m施工一个,并留有记录。(2)探眼深度为8.5m。岩性探测孔管理:所有无芯探测孔都要单独编号挂牌标注,牌板格式要统一。无芯孔牌板按队组探测资料填绘。所有牌板由队技术员负责填绘、悬挂,标志牌悬挂于巷道人行侧巷帮距底板2m以上。5、数据处理:验收员、跟班队干负责每班在井下观测矿压工作。观测人员要仔细查看井下矿压显现情况,并做好记录,同时汇报值班室,上井后要认真填写矿压观测记录,不得虚报、瞒报。技术员要及时将矿压显现情况汇报上来的数据汇总分析,如果遇到重大隐患时,要及时汇报队及有关科室,进行支护变更
10、设计。第三节 支护设计一、确定巷道支护形式根据邻近钻孔的柱状资料分析,号煤顶板直接顶为砂质泥岩,厚度3.89米,属较稳定的岩层,适合锚网支护。根据邻近巷道的矿压观测数据及支护经验,初步确定本掘进巷道采用矩形断面,锚杆+网+锚索+梯子梁联合支护。二、支护参数设计(一)、采用类比法合理选择参数根据同煤层邻近巷道的支护经验,101轨道顺槽顶锚杆采用采用202400的左旋无纵筋高强度螺纹钢锚,顶锚杆间距为900,排距为900;帮锚杆:采用规格为202000mm螺纹钢锚杆和玻璃钢锚杆,锚杆间距850mm,排距900mm;锚索采用规格为17.8,17股、L=10300 mm钢绞线,排距1.35米,间距2.
11、0米;(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锚杆外露长度(钢带厚度+托板厚度+螺母厚度+0.020.05m,顶锚杆取0.07m,帮锚杆取0.m),m; 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0.8m,帮锚杆取0.6m),m;普氏免压拱高:b=B/2+Htan(45o-w帮/2)/f顶式中 B、H巷道掘进宽度和高度,B=5.0m,H=3.2m; f顶顶板岩石普氏系数,f顶取 3; w帮两帮围岩的内摩擦角,w帮=arctan(
12、f顶)=71.57o。b=5000/2+3200tan(45o-71.57/2)/3=1005mmc=3000tan(45o-71.57/2)=482mm依据上述公式算出:顶锚杆长L顶1.812m;帮锚杆长L帮1.232m所选锚杆长度均能满足要求。2、校核顶锚杆间、排距:应满足 a式中:a锚杆间、排距,m; G锚杆设计锚固力,(顶锚杆取110KN/根,帮锚杆取70KN/根) K安全系数,一般取2 L2有效长度(顶锚杆取b) R岩体容重,R=26.7KN/m3顶锚杆a=1.07m,实际取顶锚杆间距900mm,排距900mm帮锚杆a=1.03m,实际取锚杆间距850mm,排距900mm3、校核锚索
13、间距: 为防止巷道顶板岩层发生大面积整体垮落,用17.8mm,17股,L=10300mm钢绞绳,间距2000mm,排距1350mm;可用下式计算锚索间距: L=nF2/BHR-(2F1sin)/L1式中 L锚索间距,m B巷道最大冒落宽度,5.0m H巷道冒落高度,最严重冒落高度取2.0m R岩体容重,R=26.7KN/m3 L1锚杆排距,0.9m F1锚杆锚固力,70kN F2锚索极限承载力,取310kN 角锚杆与巷道顶板的夹角,78o n锚索排数,取1通过上述计算,L=2.m,选锚索间排距为2.0m1.35m。所选锚索参数满足设计要求。第四节 支护工艺一、支护材料及支护参数 (一)临时支护
14、工作面掘进采用不少于2根3寸钢管(钢管长度不小于4.0m)做前探梁配合专用前探梁爪(每个前探梁用不少3个12mm钢板制的前探梁爪)固定于工作面永久锚杆下进行临时支护,如果顶板高低不平,前探梁无法前移时,可用30D煤溜大链将前探梁吊于前探梁爪上,大链必须用马蹄环联结,螺母满丝紧扣、封口。具体操作顺序为:敲帮问顶铺顶网、前窜前探梁、绞顶板临时支护。1、敲帮问顶:敲帮问顶由班组长进行,并严格执行敲帮问顶的有关安全措施。2、铺金属网、敲帮问顶后,视顶板情况暂无危险时,及时对工作面新暴露的顶板铺挂网,同时在网片对接的左中右部各联结三扣。3、前移前探梁,勾顶临时支护顶板,人员站在掉落的煤体上前移前探梁爪,
15、将前探梁爪扭结到永久支护巷中的两根锚杆上,前面两人用梯子梁将网片推起,后面两人用梯子梁顶住前探梁移进空顶区,然后将绞顶木板及梯子梁横放到前探梁上,用大板木楔绞实顶板后将网片扣扣相联并梳成鞭。4、掘进工作面临时支护循环使用。5、作业期间,必须设专人现场监护,发现问题及时处理。6、作业人员作业期间,必须时刻保持退路畅通。 (二)永久支护101轨道顺槽锚网支护:采用锚网索联合支护形式。1、顶板支护:顶锚杆:采用202400的左旋无纵筋高强度螺纹钢锚杆,采用两支锚固剂,一支S2360型(孔底)、一支Z2360型,各长600mm。顶锚杆每排6根,要求锚杆拧紧扭矩力不小于180Nm,抗拔力不小于110KN
16、,间排距为900900mm。锚索:采用规格为17.8,17股、L=10250 mm钢绞线锚索,采用三支锚固剂,其中一支S2360型(孔底)、两支Z2360型,各长600mm,要求抗拔力不小于0KN,间排距为2.01.35m,(附支护图)。一套锚索包括102 50mm长钢绞线一根,0.4m长的16槽钢一块,1001008的钢板一块、锁具一套,一支S2360型、两支Z2360型锚固剂。梯子梁:采用直径14mm的A3圆钢焊接,顶梯子梁长4.7m。托盘:采用0010mm矩形托板。网片规格:采用金属网护顶,金属网为10#铅丝编制的金属菱形网(网孔规格为5050mm),网片规格为50001000mm。网与
17、网搭接不小于100 mm,联网用16#铅丝,铅丝长300mm,每100mm一个扭结,扭结不低于两圈。2、巷帮支护:帮锚杆:回采侧采用202000的玻璃钢锚杆,另外一侧采用202000的左旋无纵筋高强度螺纹钢锚杆,采用两支锚固剂,其中一支S2360型(孔底)、一支Z2335型,各长600mm、350mm。帮锚杆每排8根,每帮4根,要求锚杆拧紧扭矩力不小于0Nm,抗拔力不小于70KN,间排距为850900mm。(回采线以内煤帮一侧使用玻璃钢锚杆,其它支护形式不变)梯子梁:回采侧使用木托盘,木托盘长宽厚为300mm、200mm、50mm;煤帮木托盘垂直于巷道底帮支护。巷道另一帮采用14mm的A3圆钢
18、焊接的梯子梁,长2.75m。托盘:采用12012010mm矩形托板。网片规格:回采侧使用阻燃钢塑网护帮(网孔规格为50mm),规格为31001000mm;巷道另一帮采用10#铅丝编制的金属菱形网护帮,网片规格为31001000mm,网与网搭接不小于100 mm,联网用16#铅丝,铅丝长300mm,每100mm一个扭结,扭结不低于两圈。为了防止杂散电流影响巷道,每掘进50m网片变为阻燃塑料网(网孔规格为5050mm)支护一排,支护方式为顶板使用双层阻燃塑料网,两帮每帮使用单层阻燃塑料网,其余支护形式不变。3、锚网巷道支护工程质量规定:锚杆质量要严格按公司制定的掘进质量标准化设施标准中的“锚杆支护
19、巷道质量标准”和国家煤矿安全监察局和中国煤炭工业协会制定的煤矿安全质量标准化标准及考核办法进行验收。巷道超高300,两帮各补打一根帮锚杆,巷道超宽300补打一根顶锚杆(与该位置的顶锚杆在同一排),补打锚杆的位置与帮的距离、锚杆角度和原设计相同。锚网巷道支护工程质量规定检查项目质量要求及允许误差合格/mm优良/mm保证项目1锚杆、网、梯子梁、螺母、托盘等材料的材质、规格、品种、结构、性能,锚杆强度符合设计、作业规程及规范规定2锚固剂的材质、型号、规格、强度、锚固力符合设计、作业规程及规范规定3托盘、锁具的规格、材质、性能,钢绞线破断载荷符合设计、作业规程及规范规定基本项目1巷道净宽合计0+100
20、2巷道净高0+1003锚固力最低值不小于设计90%最低值符合设计要求4锚杆施工质量安装牢固、托盘紧贴煤壁、无松动5锚杆、锚索抗拔力最小值不小于设计90%最小值符合设计值6铺网、梯子梁质量符合设计、规程规定,钢带、金属网紧贴煤壁,网间压接绑扎牢固7锚杆快速承载在规定时间里,抗拔力最低值不小于设计90%8锚索施工质量符合设计、规程规定,托盘施加预紧力,紧贴顶板允许偏差项目允许偏差/mm1锚杆间排距-50+502锚杆孔深度0303锚杆角度符合设计要求,误差不超过54锚杆外露长度露出螺母10405锚索孔距1006锚索孔深02007锚索角度符合设计要求、误差不超过58锚索外露长度0250二、锚杆、锚索安
21、装工艺1、打眼打锚杆眼:在临时支护可靠的前提下进行打锚杆眼,打顶锚杆眼采用ZQJ-0/2风动锚杆钻机,打帮锚杆眼采用MT/T994-2006风动锚杆钻机。打锚杆眼前要敲帮问顶,处理活矸、危石。根据设计要求测量巷道规格,按间排距定出眼位,用油漆或粉笔做出标记,在钻杆尾部用红油漆指示锚杆眼深度。打好眼后要将眼内煤粉和积水等杂物吹干净,打眼的顺序,应由外向里按先顶后帮的顺序依次进行。打锚索眼:打锚索孔采用MT/T994-2006风动锚杆钻机以压缩空气为动力,配合中空六棱接长式钻杆打眼。打锚索钻孔前,要先敲帮问顶,清除活矸,按设计要求测量巷道规格,按间排距定出孔位,做好标记,同时将打锚索的气动锚杆(锚
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