晋神沙坪煤业有限公司18206胶运及回风顺槽掘进工作面作业规程.doc
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1、 目 录第一章 工程概况3第二章 地面相对位置及地质概述4 第一节 地面相对位置及邻近采区开采情况4 第二节 煤层赋存特征及地质构造4 第三节 水文地质5第三章 巷道布置及说明7 第一节 巷道布置7 第二节 支护设计7第四章 工程施工方法及工艺11 第一节 工程施工方法11 第二节 支护工艺16 第三节 管线铺设17 第四节 施工设备18第五章 生产系统23 第一节 运输系统23 第二节 供 电23 第三节 供、排水系统23第六章 一通三防24 第一节 通风系统24 第二节 综合防尘系统27 第三节 防灭火28 第四节 瓦斯事故的预防28 第五节 “一通三防”有关标准29第七章 六大系统32
2、第一节 通讯及照明32 第二节 安全监测监控32 第三节 压风自救系统36 第四节 紧急避险37 第五节 供水施救37 第六节 人员定位37第八章 工作面工程质量及煤质管理40 第一节 工作面工程质量标准40 第二节 生产系统机电设备、机电硐室质量标准42 第三节 煤质指标及现场管理措施43 第四节 文明生产44第九章 劳动组织及工作面主要经济技术指标45 第一节 施工组织45 第二节 主要经济技术指标表48第十章 工作面灾害防治50 第一节 灾害预防措施50 第二节 灾害应急措施52 第三节 避灾路线54第十一章 工作面安全技术措施56 第一节 一般安全技术措施56 第二节 工作面“一通三防
3、”安全技术措施57 第三节 掘进安全技术措施60 第四节 顶板管理安全技术措施61 第五节 支护安全技术措施64 第六节 过地质构造带安全技术措施64 第七节 机电管理安全技术措施64 第八节 设备操作安全技术措施65 第九节 运输安全技术措施67 第十节 大型设备吊装、下井、捆绑安全技术措施68 第十一节 贯通安全技术措施69 第十二节 锚杆拉力试验安全技术措施69第十二章 作业规程学习及考试记录70第一章 工程概况一、巷道位置及用途1、巷道位置根据沙坪煤矿生产接续安排,我队将掘进18206工作面I-I段、II-II段及调车硐室。18206工作面地面位于辛庄村东南方向约200米处,18206
4、工作面南部为大桥沟煤矿、西部为已关闭的火山煤矿。大部分地区为沟壑、黄土梁茆地形区。 2、巷道性质及用途(1)18206工作面I-I段为18206回风顺槽,巷道性质为回采巷道,服务于8#煤层二盘区18206综采工作面,主要用途是用于18206综采工作面回风。(2)18206工作面II-II段主要包括18206胶、辅运顺槽及措施巷1和措施巷2,18206胶运顺槽巷道性质为回采巷道,服务于8#煤层二盘区18206综采工作面,主要用途是用于18206综采工作面运煤。18206辅运顺槽巷道性质为回采巷道,服务于8#煤层二盘区18206综采工作面,主要用途是用于18206综采工作面行人运料。措施巷1巷道性
5、质为回采巷道,服务于18202综采工作面,主要用于18202溜煤眼回风;措施巷2巷道性质为回采巷道,服务于18206胶辅运掘进工作面,主要用于18206胶辅运掘进出煤。二、巷道设计长度和开竣工时间1、工程量计算 (1)、18206工作面胶运顺槽-段工程量为304m,调车硐室5个共计30m;(2)18206回风顺槽-段掘进工程量为1102.6m,调车硐室5个共计100m,-段掘进过程中包括18206胶运、辅运顺槽及两个措施巷(措施巷1和措施巷2),胶运顺槽掘进工程量为458m,辅运顺槽掘进工程量为431m,措施巷1掘进工程量为155.8m;措施巷2掘进工程量为57.8m;2、预计开竣工时间本工作
6、面自2011年8月26日开工,预计竣工时间为2011年10月25日,工期约为60天。附: 18206工作面掘进平面布置图 第二章 地面相对位置及地质概述第一节 地面相对位置及邻近采区开采情况一、地面相对位置及临近盘区开采情况表2-1-1 地面相对位置及临近盘区开采情况表盘 区二盘区工程名称18206工作面地面标高(m)1000-1050m煤层底板标高(m)895-945m地面相对位置及建筑物18206工作面地面位于辛庄村东南,走马梁村东北,大部分地区为沟壑、黄土梁茆地形区,有两趟高压线杆和一趟通信电杆,设计面内未发现居民房屋等建筑物。井下相对位置18206工作面与已形成18205工作面垂直布置
7、(与二盘区大巷平行),南部为生产矿井大桥沟煤矿、西部为已关闭的火山煤矿。第二节 煤层赋存特征及地质构造一、煤层及围岩情况 18206工作面煤岩层平均走向45,倾向315,倾角平均3,为一呈宽缓波状起伏的单斜构造;煤层厚度大部分无大的变化,厚度2.8米左右,结构复杂,夹矸两层至三层,单层夹矸最大厚度0.30米;工作面局部范围内有一层0.2米左右的炭质泥岩伪顶,随采随落;底板为灰黑色泥岩,遇水易膨胀变软。二、瓦斯、煤尘及煤层自燃情况根据【2010年度年生产30万吨及以上煤矿矿井瓦斯等级和CO2涌出量鉴定结果的批复】,沙坪煤矿相对瓦斯涌出量为1.300 m3/t,绝对涌出量为8.893 m3/min
8、,8#煤上分层瓦斯含量较低,确定等级为低瓦斯矿井。根据山西省煤炭工业局综合测试中心的检验报告得知,沙坪煤矿8#煤层煤尘具有爆炸危险性。易自燃煤层,自燃发火期一般为34个月。三、地质构造该区域构造简单,无大的褶皱及断裂,但发育有呈条带状的、沿煤层伪倾向展布的裂隙组,偶见断距小于0.50m小型正断层。经地表及众多钻孔揭露,未发现较大规模的断裂构造,也未发现有陷落柱。第三节 水文地质 18206工作面总体属水文地质条件中等 1、第四系松散孔隙含水层为弱含水层,接受大气降水补给,但补给有限,排泄亦迅急,不会对生产造成大的影响. 2、巷道主要充水岩层主要为二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层,砂岩裂隙不甚发育
9、,沿砂岩裂隙仅有淋水及渗水现象;或者锚索穿至老顶砂岩时,可通过其进入巷道,主要表现为滴水、淋水。 3、此外,该面西部为火山村煤矿(已关闭),南部为大桥沟煤矿,老空水亦可能是该面掘进充水来源。 4、预计该面正常涌水量不大于10m3/h,正常最大涌水量不大于50m3/h。 附:18206工作面煤层综合柱状图第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置本次施工掘进18206工作面,巷道布置在8#煤层中,掘进时严格按照设计施工图、地质测量站给出的偏中线沿顶进行施工。巷道尺寸具体要求见下表:表3-1-1: 巷道尺寸参数表 规 格巷道名称 掘进尺寸(m)掘进断面积(m2)方位角长宽高 18206回风顺槽I-
10、I段3045.23.216.6418206胶运顺槽I-I段调车硐室3053.21618206胶运顺槽II-II段4585.63.217.9218206辅运顺槽II-II段4315.23.216.6418206回风顺槽II-II段联巷10053.21618206回风措施巷1155.85.23.216.6418206回风措施巷257.85.23.216.64说明:18206工作面掘进尺寸详见18206工作面施工平面布置图。第二节 支护设计一、巷道支护形式确定根据附近的钻孔资料表明,煤层及顶板情况为:8#上分层煤煤厚2.8m,直接顶为厚度9-16m的砂质泥岩,灰色,致密块状,含植物化石碎,属较稳定岩
11、层,适合锚杆支护;老顶为约9.5-11.36m的泥岩,灰白色,成分以石英为主,次为长石、云母碎片,泥质胶结;直接底为约2.35m以砂质泥岩为主。为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊于坚硬岩层中,需用高强度的锚索进行补强支护。根据我矿的支护工艺,确定18206工作面顶板均采用“锚杆+金属网”联合支护,并采用锚索补强支护;18206工作面顺槽副帮、及倒车硐室两帮采用“钢筋锚杆+金属网”联合支护。顶板遇地质构造时,支护形式根据现场施工情况制定安全技术措施,及时改变支护工艺,进行加强支护。二、支护参数设计1、采用类比法合理选择支护参数根据我矿长期的支护经验:顶支护:18206回风顺槽I-I段、调车硐室、18
12、206胶辅运顺槽II-II段、措施巷1、措施巷2,顶锚杆选用182000mm的钢筋锚杆,选用型号为15.248000mm的锚索,用12005400mm的金属网。18206胶、辅运顺槽II-II段顶锚杆每排6根,间排距10001000mm,两侧锚杆距帮分别为300/200mm;倒车硐室顶锚杆每排6根,间排距10001000mm,两侧锚杆距帮分别为200mm。18206回风顺槽I-I段顶锚杆每排6根,间排距10001000mm,两侧锚杆距帮分别为100mm。措施巷1、2顶锚杆每排6根,间排距1000*1000mm;两侧锚杆距帮分别为100mm。18206回风顺槽I-I段、18206胶辅运顺槽II-
13、II段、措施巷1、措施巷2、调车硐室锚索成排布置,每排2根,排距3.0m,间距为2.5m,;巷道交叉点、联巷口双锚索锁扣。帮部支护:18206回风顺槽I-I段、18206胶运顺槽II-II段副帮使用161800mm的锚杆和12005400mm金属网联合支护,调车硐室、措施巷1、措施巷2两帮使用161800mm的锚杆和12005400mm金属网联合支护,帮锚杆采用“三花眼”布置方式,间排距为15001000mm。2、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: LL1L2L3式中 L锚杆总长,m; L1锚杆外露长(金属网厚度托盘厚度螺母厚度0
14、.020.05m, 取0.05m),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0.35m,帮锚杆取0.4m),m; 普氏免压拱高: bB/2Htan(45。-帮/2)/f顶煤帮破碎深度:cHtan(45。-帮/2)式中 B、H巷道掘进跨度和高度,B=5.6m,H=3.2m; f顶顶板岩石普氏系数,f顶取3; 帮两帮围岩的内摩擦角,帮取63.43; b5600/23200tan(45-63.43/2)/3=648.15mm c3200tan(45-63.43/2)755.6mm所以顶锚杆长 L顶50+648.15+350 =1048.15
15、mm 帮锚杆长 L帮50+755.6+400 =1205.6mm依据上述公式计算可知:选取的顶锚杆长L顶=2000mm1048.15mm,帮锚杆长L帮=1800 mm1205.6mm。故所选锚杆长度均能满足设计要求。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GL2a2,锚杆锚固力Q应能承担G的重量。为安全起见,再考虑安全系数k,取k=2。 kGQa(Q/kL2)1/2所选顶锚杆的锚固力Q5T,计算得顶锚杆a1.23m,帮锚杆a1.62m,因此,间、排距参数能满足计算结果。式中 岩体容重,顶取2.36T/m3,帮取1.64T/m3; L2有效长度,m; a间排距,m;3)悬吊理
16、论校核锚索间距:为防止巷道顶板岩层发生大面积整体垮落,用15.248000mm的锚索,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。在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下,取垂直方向力的平衡,可用下式计算锚索间距: LnF2/BH-(2F1sin)/L1式中 L锚索间距,m; B巷道最大冒落宽度,5.6m; H巷道冒落高度,按最严重冒落高度取2.0m; 岩体容重,23.6KN/m3; L1锚杆排距,1.0m; F1锚杆锚固力,50KN; F2锚索极限承载力,取250KN; 角锚杆与巷道顶板的夹角,90; n每排锚索数,取2。通过上述
17、计算,锚索间距L=3.0487大于3m,所选锚索参数满足设计要求。三、材料规格支护材料规格见表支护材料规格一览表材料名称材料规格备注顶锚杆182000mm钢筋锚杆顶支护铁托盘1201208mm顶支护帮支护161800mm钢筋锚杆帮支护网片54001200mm金属网 顶支护、帮支护锚 索15.248000mm顶支护树 脂CK型23350mm顶支护CK型35400mm帮部支护锚索托盘3003008mm顶支护第四章 工程施工方法及工艺第一节 工程施工方法本次施工巷道掘进采用连续采煤机来完成割煤和装煤工序,用梭车将割下的煤运输到破碎机,经破碎机破碎后,再通过系统皮带将煤运出,顶板采用四臂锚杆机进行锚杆
18、支护,单体锚杆机施工锚索,煤电钻施工帮部锚杆支护。人员、材料和设备的运送选用防爆胶轮车来完成。一、掘进方式掘进方式采用连续采煤机配套锚杆机梭车。二、掘进巷道断面特征表4-1-1 巷道形状及特征表 规 格巷道名称 掘进尺寸(m)掘进断面积(m2)方位角长宽高 18206回风顺槽I-I段3045.23.216.6418206胶运顺槽I-I段调车硐室3053.21618206胶运顺槽II-II段4585.63.217.9218206辅运顺槽II-II段4315.23.216.6418206回风顺槽II-II段联巷10053.21618206回风措施巷1155.85.23.216.6418206回风措
19、施巷257.85.23.216.64三、掘进工艺1、落煤工序选用12CM15-10D型连续采煤机完成落煤工序。1)连续采煤机截割方式12CM15-10D型连续采煤机采用手动方式操作,循环进度结合沙坪矿井顶板的实际情况,确定每循环进尺为6m,。但在顶板破碎、裂隙发育的情况下采取短掘短支的支护方式,每掘进3米,支护3米。割煤施工工艺 连续采煤机掘进过程中一次成巷。具体可分为“切槽”和“采垛”两个工序。司机在激光导向仪的指引下,激光偏左为连续采煤机滚筒长度3.2米,连续采煤机先从激光左侧进刀,按巷道尺寸截割深度达6米后退机,这一工序称“切槽”工序,然后退出煤机,调整煤机,并以激光线确定位置,完成宽为
20、2.4/2/1.8米的“采垛”工序。在施工过程中如遇顶板条件不稳定时循环进度改为3m。具体可分为“切槽”和“采垛”两个工序。司机在激光导向仪的指引下,激光偏左为连续采煤机滚筒长度3.2米,连续采煤机先从激光左侧进刀,按巷道尺寸截割深度达3米后退机,这一工序称“切槽”工序,然后退出煤机,调整煤机,并以激光线确定位置,完成宽为2.4/2/1.8米的“采垛”工序。附:连续采煤机切槽、采垛工序图2)截割循环无论是“切槽”还是“采垛”工序,连续采煤机截割时,首先将采煤机截割头调整至巷道顶板,即升刀;扫去上一刀预留的200mm左右煤皮,即扫顶;将截割头降低200mm左右向前切入煤体900mm,即进刀;然后
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