9406进风顺槽作业规程.doc
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1、9406进风顺槽掘进作业规程第一章 概况第一节 概述一、巷道名称、位置及相邻关系本规程所掘进的巷道为9406工作面进风顺槽,布置于9#煤煤层中。本工作面南邻八采区系统大巷,东邻四采区系统大巷,以西到公司矿界,北邻9405工作面(已采)。二巷道用途 9406进风顺槽主要用于9406工作面的运输、通风、运料、行人、管线敷设等需要,联络横贯用于掘进期间构成通风系统。三巷道性质 9406工作面进风顺槽为回采巷道。四联络横贯布置第一个联络横贯与轨道巷间距262m(帮至帮),其余联络横贯每间隔400m施工一个。(备注: 联络横贯施工距离严格按照设计图规定距离执行,如遇地质构造有变动,另报措施)。五设计施工
2、长度、服务年限1、9406进风顺槽长约1860m(平距),每个联络联络横贯长约42m。(注:巷道长为约数,准确数以地测组通知数为准)。2、预计开工时间:2010年12月 服务年限:10个月第二节 编写依据一经过审批的设计及批准时间生产技术部设计组编制的9406工作面设计图。批准时间为2010年10月。二地质说明书巷道地质资料依据为地质测量部地质组提供的9406工作面掘进地质说明书。批准时间为2010年10月。三矿压观测资料通过对 9#煤四采区、八采区准备巷道及9405、9405工作面顺槽每个测站所有有关矿压观测数据综合分析得出:巷道围岩变形位移量不大,顶、帮锚杆载荷变化不大,未达到破断载荷,锚
3、索载荷未变化。这说明 9#煤四采区、八采区准备巷道及回采巷道采用钢带+网+锚索(锚杆)支护对煤体围岩有很好的支护效果,能够形成挤压加固平衡拱,有效的保持了顶帮煤体的整体稳定,这样的支护参数和形式较为合理。 四、其他法规及技术规范煤矿安全规程、掘进操作规程、煤矿作业规程编制指西、煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法(试行)及公司有关规定。 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水平9#煤工程名称9406进风顺槽采区4采区井下标高(m)756802地面的相对位置建筑物地面位于米家庄村以西、石人沟村以北、寺儿沟谷以东、放马沟村以南的山坡及沟谷地带、以黄土丘陵地貌为主。西
4、部有部分基岩裸露、有部分树林分布,以耕地为主。地表还有采石场及段煤线35KW高压线和白平线110KW高压线。井下相对位置对掘进巷道的影响本面井下北邻9405采空区,南邻9#煤八采区系统大巷,西邻八采区设计面,东邻二水平开拓大巷。邻近采掘情况对掘进巷道的影响南部为八采区补回风第二节 煤(岩)层赋存特征一、煤层赋存特征表项目指标煤层厚度/m据该面附近钻孔及9405工作面和9#煤8采区地质资料,本面中东部为9#煤层,厚度为3.874m,平均3.95m,发育两层夹石,煤层比较稳定。西部为8#、9#煤合并区,煤层厚度5.436.1m,平均5.69m,发育三层夹石,煤层比较稳定。煤层倾角/煤层倾角最小最大
5、310,平均在5左右。煤层层理(发育程度)复杂煤层节理(发育程度)发育绝对瓦斯量根据通风部资料瓦斯绝对涌出量预计为2.35m3/min煤尘爆炸指数根据07年9月煤炭科学总院顺分院的矿井危险程度评价,没有煤尘爆炸性危险。自燃倾向根据07年9月煤炭科学总院顺分院的矿井危险程度评价,三类不易自燃。属地温正常区。二、煤层顶底板情况顶底板名称岩石类别厚度(m)岩性顶板老 顶K7砂岩6.7深灰色,以石英为主,分选较好,含镜煤颗粒,垂直节理发育底部透镜状层理裂隙充填方解石脉,层面含煤屑颗粒向下渐细。直接顶粉砂岩、砂质泥岩12.96西部8#、9#煤合并区直接顶为黑色泥岩减小到4.97。中东部分叉区直接顶增大至
6、12.96。底板直接底砂质泥岩、泥岩8深灰色砂质泥岩,块状、贝壳状断口,节理发育。东部渐变为砂岩,局部上部有菱铁矿。老 底K4石灰岩3.1深灰色石灰岩,质较坚硬,西部渐变成泥灰岩。三、综合柱状图(见附图1) 第三节 地质构造 本面东部位于米家庄、上峪背斜的南翼,西部位于放马沟向斜南翼,所以工作面总体呈扭动构造形态,即东部回风高进风低,西部回风低进风高,东部走向N80E、倾向SE、倾角510,西部走向N80W、倾向NW、倾角一般为5。据上方3#煤3406工作面开采资料,曾揭露一陷落柱,按塌陷角投影到本面中直径形状似圆形,直径38m,其大小及位置可能与实际有偏差,建议掘到该处进行探测。据9#煤补回
7、风开采资料,曾揭露一正断层,走向N78E,倾向SE,倾角75,落差7.0 m,对掘进影响较大。第四节 水文地质】掘进中主要受老顶K7砂岩裂隙含水层水影响,本层砂岩裂隙含水层属弱含水层,富水性不均一,在顶板破碎带或构造带边缘会出现淋头水现象,预计正常涌水量0.51m3/,最大2m3/h。本面上方为3406采空区,层间距为40米左右,正常情况下在掘进期间不会对掘进造成影响,本面北部为9405采空区,据观测资料积水区位于9405工作面西北角,预计不会对掘进(本面)造成影响,但为预防构造带导水等意外情况,在掘进中执行“有掘必探”的措施。第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置9406工作面布置在9#
8、煤层中,9406工作面进风顺槽开口于四采区轨道巷西帮,开口坐标4201231.7; Y38413834.6,方位角270。9406工作面距15#煤胶带大巷西帮50m为设计停采线,进风顺槽与9#煤八采区补回风巷平行布置(帮至帮)间距42m,联络联络横贯垂直于进风顺槽布置。详见附图2:9406工作面示意图。巷道开始沿顶板掘进,遇8#、9#煤合并区,按8下坡见9#煤后沿煤层底板托顶煤向西掘进。为了方便排水,掘进期间在淋头水较大的地方及每个上下坡过度处(标高较底处)的巷帮打一个长2.0m、宽1.0m,深1.5m的存水硐。第二节 矿压观测一、矿压观测1、观测对象:9406进风顺槽。2、观测内容:用锚杆拉
9、力计、扭力矩板手对顶、帮锚杆的锚固力、扭力矩实测抽查检测, MC30型测力计观测锚索(锚杆)受力情况,用LBY-3型顶板离层仪观测顶板位移量,具体内容见下表。序号观察项目观察目地观察方法1巷道浅部顶板移近量顶层03.5m煤层及岩层变化量观察浅层离层仪读数2巷道深部顶板移近量顶层06.5m顶板变化情况观察深层离层仪读数3顶、帮锚杆的扭力矩是否达到设计要求使用扭力矩板手4锚索载荷是否达到设计要求使用YCD-200型千斤顶5顶、帮锚杆的锚固力是否达到设计要求使用LDZ200型锚杆拉力器3、观测方法:(1) 测点布置 正常情况下沿顶板掘进150 m托煤掘进100 m或巷道开口处,在巷道正顶安装一组LB
10、Y-3型顶板离层仪,在此位置顶板中间的锚杆、锚索分别安装一块MC-30型锚杆(锚索)测力计。(2) 观测时间 离煤头200 m以内的巷内测站每天观测1次,200 m以外的测站每周观测2次。4、监测及管理(1)、在掘进施工过程中,要将监测仪表维护好,防止炮崩、掘进机装煤机撞击损坏。仪表损坏或失效时,要重新补安。(2)、矿压牌板悬挂于巷中测站处,距底板不低于2.2m,牌板由队技术员管理。(3)、队组设专人进行矿压读数,填写牌板,队长、队技术员对观测数据进行分析。报表和分析结果每旬报生产部技术组一份。5、数据处理 采取边施工、边观测,并及时对观测的数据加以分析、判断,并把观测的数据及分析结果反馈到设
11、计和施工中去,从而不断完善设计、补充措施、指导施工。二、锚杆、锚索检测标准:1、顶锚杆锚固力不小于70 KN,扭力矩不小于150Nm,帮锚杆锚固力不小于50KN,扭力矩不小于120Nm。2、15.24的锚索涨拉预紧力应达到120KN。17.8的锚索涨拉预紧力应达到160KN。21.6的锚索涨拉预紧力应达到250KN。3、锚杆、锚索各部分材料、规格及打安角度符合要求,托盘安设位置、方向符合设计要求,要紧贴岩面。4、检测工具:(1)、15.24mm的锚索使用YCD-180型涨拉千斤。换算公式为1MPa=3KN,仪表显示达到40Mpa。17.8mm的锚索使用YCD-200型涨拉千斤。换算公式为1MP
12、a=3.768KN,仪表显示达到42.5Mpa。 21.6mm的锚索使用YCD-350型涨拉千斤。换算公式为1MPa=5.83KN,仪表显示达到42.5Mpa。(2)、锚杆使用LDZ200型锚杆拉力计,换算公式为1MPa=4KN,顶锚杆读数为17.5 Mpa,帮锚杆读数为12.5 Mpa。5、检测要求:(1)、锚索预紧力应班班进行检查,不合格的应重新涨拉,仍达不到要求时应在旁边补打单槽钢锚索。锚索初次涨拉,小班工长或安全员必须有一人在现场负责读数。(2)、锚索抽检结果定期制表报送生产部技术组。(3)、锚杆锚固力检查:每300根必须检查一组,每组不少于3根, 并有详细记录;锚杆螺母必须使用气扳机
13、或扭力矩扳手拧紧,保证扭力矩符合规定。 锚索每100根抽查5根,有不合格的必须重新抽查5根,合格率达不到90时,或者有一根预紧力低于设计值的80,全部重新预紧。每旬检查结果制表报送生产部技术组。 (4)、锚索间排距全部进行检查,超过允许误差的,重新补打锚索。(5)、锚索外露长度1520。锚索外露长度超过允许值时,需重新补打锚索。如锚索外露长度超过规定,影响巷道使用时,由安监部统一组织切断,严禁队组私自剪切。锚索切割器由安监部统一管理,不允许施工队组配备切割器。第三节 支护设计根据钻孔的柱状资料分析, 8#煤以下6m左右为9#煤顶,岩性为粉砂质泥岩及泥岩,8#煤厚1m左右,其上为5m的泥岩。确定
14、进风顺槽、联络横贯采用矩形断面,沿顶板掘进时采用锚索、锚杆、钢带、金属网联合支护;托煤掘进时采用8.2m长21.6mm的大直径全锚索、钢带、金属网联合支护。一、 断面设计 1、正常情况下9406进风顺槽、联络横贯及其它峒室采用矩形断面施工;过无炭柱或大断层等地质构造需架棚时另报专项措施。2、断面规格:9406进风顺槽、联络横贯及附属硐室断面规格见下表:(单位:m) 项目巷道名称断面形状荒断面净断面荒宽m 荒高m荒断面m2 净宽m净高m净断面m29406进风顺槽矩形5.03.115.54.83.014.8联络横贯矩形2.62.66.762.42.56.0皮带机头机电设备安装段矩形5.83.117
15、.985.83.016.8绞车硐、躲避峒矩形3.82.49.123.62.38.283 、进风顺槽、联络横贯巷道断面支护见附图。4、断面校核9406进风顺槽:巷道满足设计规范和安全间距规定的最小宽度为:煤帮至皮带架的距离不小于500 mm+皮带架宽度1400 mm +皮带架与轨道间距500 mm +轨道宽700 mm(双轨宽度100 mm)+轨道至煤帮距离不小于700 mm =3800 mm。巷道全锚支护净宽为4400 mm,满足安全间距的规定。巷道全锚时净高为3000 mm,能满足工作面安装期间设备运输最大高度及通风断面要求。二、支护材料支护材料见下表材料名称规格使用地点备注蝶型钢带4800
16、mm216 mm4mm巷道顶部用于进风顺槽蝶型钢带2200mm216 mm4mm巷道顶部用于联络横贯钢筋钢带4800mm120 mm12mm巷道顶部用于进风顺槽钢绞线17.8mm6200mm巷道顶部沿顶板掘进钢绞线21.6mm8200mm巷道顶部托顶煤掘进等强右旋螺纹钢锚杆20 mm2100mm巷道顶部A3#圆钢锚杆20 mm2000mm巷道两帮蝶型托板250 mm140 mm10mm巷道顶部配套蝶型钢带铸钢托板234 mm200 mm80mm巷道顶部配套8.2m锚索(托煤段)平托板250 mm140 mm10mm巷道两帮配套A3#圆钢锚杆锚具KM18巷道顶部药卷MSCK23/1200巷道顶部
17、用于锚索锚固药卷MSCK23/600巷道顶部用于顶锚杆锚固药卷MSCK23/400巷道两帮用于帮锚杆锚固金属经纬网6.01.1mm2巷道顶部金属经纬网5.01.0mm2巷道两帮金属经纬网5.01.1mm2巷道顶部用于联络横贯锚索槽钢180mm600mm巷道顶部槽钢托板120 mm100mm10mm巷道顶部配套锚索槽钢 三、锚索长度锚索长度根据巷道顶板岩性确定,应使锚索锚固端锚到稳定岩层至少1m。当稳定岩层距巷道顶板距离大时,锚索长度应适当加长,并满足以下要求:1.锚固端:树脂锚固剂长度不应小于1.0m.2.自由端长度一般不小于3m.也可按岩层最大破裂面的深度来选取,要求超过破裂面最小1.0m。
18、3.涨拉端:要保证涨拉工艺要求的长度,一般不小于0.15m,不大于0.2m。结合上述情况,该工作面沿顶板掘进锚索采用6.2m,托煤掘进锚索采用8.2m四、承载力、涨拉预紧力15.24mm锚索设计承载力为230KN。涨拉预紧力为承载力的5060,即120 KN。17.8mm锚索设计承载力为320KN。涨拉预紧力为承载力的5060,即160 KN。21.6mm锚索设计承载力为454KN。涨拉预紧力为承载力的5060,即250KN。根据围岩与压力情况确定,围岩较差时取大值,围岩好时取小值。五、两帮支护由于该采区煤体为松散煤体,在不受采动影响的情况下,掘进开挖时煤体的松动圈为1.01.5m,因此帮锚杆
19、选用20mm2000mm的A3#圆钢锚杆。六、锚杆(索)巷道支护强度校核为防止巷道顶板岩层发生大面积整体垮落,用17.8mm、长度6.2m(托煤段使用21.6mm、长度8.2 m)的钢绞线将锚杆加固的“组合梁”整体悬挂于坚硬岩层中,冒落高度按最严重的冒落高度大于锚杆长度整体冒落考虑。根据悬吊理论、“组合梁理论”来进行强度校核。(一)、锚杆支护参数校核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锚杆总长度;L1锚杆外露长度(包括钢带、托板、螺母厚度);L2有效长度(顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b,帮锚杆取帮破碎深度c);L3锚入岩(煤)层内
20、深度.其中围岩松动圈冒落高度b=式中:B、H巷道掘进荒宽、荒高;B取5.0;H取2.5。 顶板岩石普氏系数;取5。 两帮围岩的似内摩擦角,=。经计算:b=0.5m;c=0.3m;L1=0.1m;L3=0.6mL=2.1m(顶锚杆);2.0m(帮锚杆)。LL1+L2+L3顶锚杆:2.1mL0.1+0.5+0.6=1.2帮锚杆:2.0mL0.1+0.3+0.6=1.0通过计算能满足需要。2、校核顶锚杆间、排距:应满足式中:锚杆间、排距,m; 锚杆设计锚固力,KN/根;取70KN/根 k安全系数,一般取2;L2有效长度(顶锚杆取b);岩体容重 取25KN/m3。带入公式得 1.85通过计算锚杆1m的
21、间排距能满足需要。(二)锚索强度校核1、加强锚索长度校核:应满足 式中:锚索总长度,m; 锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m; ,带入公式计算得 1.4m; 安全系,取2 ; 锚索直径,取17.8mm;锚索抗拉强度,取1860N/2; 锚索与锚固剂的粘合强度,取10N/2 需要悬吊的不稳定岩层厚度,取2m; 托板及锚具的厚度,取0.1m; 外露张拉长度,取0.2m 经计算:L=1.4+2.0 +0.1+0.2=3.7m。故6.2m以上的锚索满足支护需要。2、加强锚索数目的校核1)、9406进风顺槽加强锚索数目的校核应满足 式中:锚索数目;安全系数,取2;锚索最低破断力,取320KN; 被悬吊岩
22、石的自重,KN; 其中:巷道掘进荒宽,取5.0m;锚索间排距,取1m; 悬吊岩石厚度,取2.0m; 悬吊岩石平均容重,取25KN/m3。经计算:W=5.02.0125=230 KN N2230/320=1.45通过计算, 9406进风顺槽1.0m范围内支护为3根(托煤段6根)锚索,经过比较,以上支护符合强度要求。2)、回尾联络横贯加强锚索数目的校核:应满足 式中:锚索数目;安全系数;取2锚索最低破断力,取320KN; 被悬吊岩石的自重,KN; 其中:巷道掘进荒宽,取2.6m;锚索间排距,取1m; 悬吊岩石厚度,取2m; 悬吊岩石平均容重,取25KN/m3。经计算:W=2.42125=120 K
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