第一章 概 况
第一节 概 述
一、巷道名称及位臵
本《作业规程》掘进的巷道名称为1204运输顺槽掘进作业
规程,1204运输顺槽位于矿井矿区范围南部边界,F9断层的南部;该巷道东部的东部对应位臵有南翼回风巷,西部有2#煤层的1202皮带机巷,北部有1202回风顺槽;南部有南翼运输巷及2煤层南翼回风巷。
二、掘进目的及用途
掘进目的是为了形成1204工作面的运输、进风通道、下安
全出口、安全监测、瓦斯抽放等系统,保证1204采煤工作面能进行正常回采。
三、巷道设计长度及服务年限
巷道设计长度:178米(平距,从设计巷道开口处开始;);
同时沿该巷道左右每30米错位布臵一个钻场,共布臵6个钻场;每个钻场工程量为4米;故钻场总工程量:24米; 合计施工工程总量:202米.
服务年限为2个月。
四、预计开、竣工时间
本掘进工作面自2013年5月1日开工,预计2013年5月
底竣工。
第二节 编写依据
一、地质说明书及其它报告的批准时间
地质说明书为:《1204掘进地质说明书》。
六枝工矿集团恒达勘探设计院提供的《贵州省水城县锦源煤矿地质详查报告》,批准时间为2008年8月。
《水城县水文地质调查报告》,贵州省煤田地质局水源队,批准时间为2007年7月。
二、矿压资料
本区总体为一向斜构造,地层倾角平缓,区域内有F8、F9、F10断层存在,构造复杂程度属单一中等类型,构造复杂地段及断层交汇处地压将明显增大。
三、其它有关规定
《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿防治水规定》、《煤炭工
业小型矿井设计规范》等。
第二章 地面相对位臵及水文地质情况
第一节 地面相对位臵及邻近采区开采情况
一、待掘巷道相应的地面位臵:
1204运输顺位于矿区南翼,对地表总体为北高南低,高差
为:1550至1500米;地表是荒坡地,无村寨、水体、及其它保护地。因此,巷道施工不受地面因素的制约。
二、掘进巷道附近采掘情况及影响:
1204运输巷布臵在2煤层中,对应上覆煤层3号、5号、6
#
号上、下煤层未开采;巷道周围无其它采掘巷道布臵。
地面相对位臵及邻近采区开采情况见表一
井上、下对照关系情况表 表一
第二节 煤(岩)层赋存特征
一、煤(岩)层产状、厚度
本巷道掘进煤层为2#层煤,煤层走向为170°,倾向:
260°,平均倾角7°,该巷在设计范围内煤层厚度较稳定,其煤厚在1.6~2.0 m。
二、煤层顶、底板情况
2#煤层的伪顶为泥岩厚约10厘米,一般随煤而落;直接
顶为中厚状粉砂岩厚约1至1.5米,老顶为中粗粒状砂岩厚约
7.4米左右;直接底为铝泥岩厚约30厘米左右,遇水易膨胀;老底为粉砂岩。
具体情况见表二
表二 煤层情况表
附1:1204运输巷综合柱状图
三、煤层瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性、煤尘爆炸性等
1、煤层瓦斯
根据贵州省煤炭管理局文件(黔能源煤炭[2011]833号)对
《对六盘水市煤矿2012年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》,锦源煤矿矿井绝对瓦斯涌出量18.12m³/min, 矿井相对瓦斯涌出量29.19m³/t。
表 矿井2012年度的瓦斯涌出量情况表
2、煤层自燃发火期及自燃倾向性
根据六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司实验室2009年8
月26日提供的《煤炭自燃倾向性鉴定报告》2、煤层的自燃倾向性为三类。见表
煤层自燃倾向等级鉴定结果表
#3、煤尘爆炸指数及煤尘爆炸危险性
根据六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司实验室2009年8
月26日提供的《煤尘爆怍性鉴定报告》,2煤层的煤尘有爆炸性。见表
表 煤尘爆炸性鉴定报告结果表
#
4、煤与瓦斯突出危险性鉴定
根据贵州省能源局文件黔能源发[2009]152号关于对《关于
对转报〈关于报审〈水城县化乐乡锦源煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定报告〉的报告〉的报告》的批复:2009年8月中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室提交了《水城县化乐乡
锦源煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》。鉴定结论为:(1)锦源煤矿2#煤层在鉴定范围(标高+1384m以上的2#煤层)内无突出危险;但矿井按煤与瓦斯突出矿井管理。
5、其它
本井田属地温正常,无热害影响;同时地质资料中未提供冲
击地压的相关资料,该矿井及周围矿井也未发生过冲击地压。
第三节 地质构造
一、区域地质
1、区域地层关系由新到老分别为:第四系、下侏罗统、中
三叠统、下三叠统、上二叠统;巷道布臵在二迭中段统龙潭组当中,总厚在400米左右;巷道布臵区域北部有F9断层;南西部有F10断层(边界),且均发育于矿区的南部。巷道处于两断层中间,靠近F9断层;且受断层发育影响巷道在施工过程中,可能有其派生断层存在。其中F9断层S60E/70SN;H<7OM;F10断层S68E/56SN;H<15M.
2、派生断层
产状:N12E/43SN;断距:8.5米。
二、区域水文地质
1)由于该工作面布臵范围内有两条主断层存在,断层有一
定的充水条件,因此在掘进过程中,应加强探放水和排水工作;严格执行“不探不掘、先探后掘”的探放水原则。
2)巷道埋藏深度距地表较浅,掘进过程中要坚持探放水工
000
作。
结论:
1、其派生断层对1202运输巷掘进过程有影响。
2、防止地表老窑积水,坚持探放水工作。
第三章 巷道布臵及支护说明
第一节 巷道布臵
一、巷道布臵
1、 1204风巷布臵在2#号煤层中,在N4点开口,方位:248度;巷道开口标高:+1443米水平;沿煤层顶板掘进;巷道设计长度为178米。
附图:1204运输巷巷道布臵平面图(1:2000)
二、巷道设计形状与断面
巷道形状为梯形,宽3.4米,中高2.2米;设计巷道净断
面:7.48平方米.(附图2:支护图、断面图)
三、巷道支护方式
巷道支护方式为锚杆+锚网支护;开口处和地质构造带处采
用锚索支护。
第二节 支护设计
一、锚联网永久支护设计
1)顶锚杆通过悬吊理论作用,达到支护顶板效果的条件,应满足:L L1+L2+L3
式中L——锚杆总长度,m;
L1——锚杆外露长度(包括钢带、托板、螺母厚度),m;
L2——有效长度(顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b);
L3——锚入岩(煤)层内深度,m。
其中围岩松动圈冒落高度
b=B Htan 45 22 f顶=(2.4+2.5×0.122)/4=1.35 m
式中B、H——巷道掘进荒宽、荒高;
f顶——顶板岩石普氏系数;
——两帮围岩的似内摩擦角, =arctan f顶 。
L=1.35+0.1+0.4=1.85m;实际操作时取锚杆长度为2.5米,大于理论计算值1.85米.
2 )校核顶锚杆间、排距:应满足 a G
kL2
式中a——锚杆间、排距,m;
G——锚杆设计锚固力,kN/根;
k——安全系数,一般取2;(松散系数)
L2——有效长度(顶锚杆取b);
——岩体容重 =.587=1.25m;实际锚杆间距取值:0.8m,小于计算理论a=
值.
3)锚杆直径: a1
式中P---单根锚杆的设计锚固力,110KN;
Pδ1---为螺纹钢的屈服强度,350Mpa
根据以往经验,结合计算取锚杆直径为20mm
总结:根据以往同类煤层顶板支护的成功经验及岩性和用
药量类比,该巷采用锚杆+锚索+钢筋网支护,开口处锚索间排距正常情况下为1400mm×1400mm,特殊情况下(地质构造变化带)锚索间排距可改为800mm×800mm;,锚杆间排距为800mm×800mm;锚索规格为Φ15.24mm、L=5300mm或L=7300mm,锚杆规格为Φ20mm、L=2000mm,锚杆每眼用2节药卷,锚索每眼用4节药卷,药卷型号为K2335,规格为Ф23mm×350mm;
二、临时支护设计
1)采用1.2米的交接顶梁进行支护,两组交接顶梁沿巷道
走向进行平行布臵,交接顶梁的长度;4.8米;间距:1.4米;最大控顶距:2.4米;
2)顶梁上沿巷道倾向布臵三根方木挑顶(具体见附图4:
临时支护平、剖面图)
P 20mm 0.25PQ1
第三节 支护工艺要求
一、锚杆(索)安装要求
1、锚杆安装要求:
(1)、锚杆间排距为0.8m×0.8m;
(2)、锚杆外露长度从托板算起不大于50mm。
锚固力:顶锚杆不小于70KN,帮锚杆不小于30KN,
螺母扭力矩:顶锚杆不小于100N*m。
(3)、顶锚杆角度不小于75°,帮锚杆垂直巷帮布臵。
(4)、顶帮药卷均使用树脂药卷,每孔使用两根药卷。安装锚杆时将锚固剂用锚杆体顶住送至孔底,启动搅拌器,边旋转搅拌边匀速推进到孔底,搅拌时间15~25s(快速型树脂锚固剂)。搅拌停止后,等待90~180s,卸下搅拌器上托板、拧紧螺母。
(5)、锚杆间排距误差不超过±50mm。
(6)、顶锚杆孔深为2.0m,打顶锚杆使用MQT-120锚杆钻机,钻头使用Φ0.028m的羊角钻头。
(7)、帮锚杆孔深为2.0m,打帮锚杆使用7655风动凿钻,钻头为Φ0.028m的羊角钻头。打好眼后,掏净岩粉,必须使用风动板手紧锚杆。
(8)、顶帮锚杆均采用边掘边锚,即由外而里,不得滞后;必须按照“先控顶、后控帮”的原则进行操作。
2、铺联网安装要求:
网采用直径4mm的钢筋焊制的方格网,网的规格为长×宽
=2000×1000mm,网格为长×宽=100×100mm,相邻网之间要压茬连接。压茬长度不小于100mm,并用14#铁丝连接,相邻两连接点距离不大于200mm。托盘规格为长×宽×厚 = 300×200×50mm。顶网长边垂直巷道中线铺设,帮网顺巷铺设。
3、锚索支护要求:
(1)、开口处锚索支护形式为双排锚索跟紧锚杆支护。锚索
间排距为1.4m×1.4m;
(2)、打锚索使用MQT-120型风动锚杆钻机,打眼前先送水
后开钻,严禁无水开钻,推力要适当,严禁突然升高钻杆。
(3)、锚索眼深6.2m,药卷搅拌时间按药卷使用说明书,严
禁随意截短药卷或钢绞线。
(4)、锚索承载能力应在230KN以上,张拉预紧力为120KN。
(5)、锚索应尽量与岩层层面或巷道轮廓线垂直布臵,外露
长度不超过0.10m。
(6)、如遇顶板节理发育、松软、压力大地段采用加密锚索
布臵,并紧跟迎头支设。
(7)、锚索预紧时,必须用张拉千斤顶。
二、支护工艺及要求
(一)、锚杆支护工艺及要求
1、进行敲帮问顶用长柄工具从外往里处理顶帮活矸→前移前
探梁→开始吊联顶网→打顶锚杆→每打一根上好托板紧固螺母→用扭矩扳手检查扭力矩是否合格→打起顶锚杆后→打帮锚杆。
2、锚杆间排距按设计要求进行布臵,扭力矩和锚固力达到要
求。
3、锚杆头螺纹部分或麻花体必须清理干净,不得有氧化皮,保证锚固质量。
4、岩体锚杆眼必须用扫眼器将眼内岩粉扫净。
5、锚杆带托板要贴紧岩面。
6、准备2台锚杆机,其中1台备用,1台作业。
(二)、锚索支护工艺及要求
1、准备工作:点眼、打眼—上药卷安装锚固锚索,上托板—
用千斤顶预紧锚索—用切割器切掉锚索外露超长部分。
2、搅拌器一定要插入钻机底,锚索要插进搅拌器底部,注药
卷过程中要专人护住锚索,以防甩脱锚索发生伤人事故。
3、锚索锚固后,及时上托板预紧。
4、张拉时,千斤顶应与锚索保持同一轴线。
5、手动泵操作人员应缓慢升压,严禁高压换向。
第四章 工程质量控制
第一节 巷道工程质量控制
一、巷道工程质量控制
1、巷道中线至两帮距离误差应控制在0~100mm;(设计为
1700 mm)
2、巷道中高误差应控制在0~150mm;(设计中高为2500mm)
3、水沟误差应控制在+、-30 mm(设计水沟为宽300 mm,深
300 mm;
二、锚杆支护工程质量控制
1、株排距应控制在正负50 mm;(设计为800×800 mm)
2、孔深应控制在0~50mm mm,(设计为2000 mm)
3、外露长度应控制在 50㎜;
4、锚杆角度应控制在 75度;
5、锚固力应控制在大于60KN;
6、一个循环内锚网距工作面距离≯100㎜
7、 锚杆抗拔力大于50KN;
三、锚索支护工程质量控制
1、株排距应控制在正负100 mm,(设计为1400×2000 mm)
2、孔深应控制在0~50mm ,(设计为6200 mm)
3、外露长度应控制在 100㎜;
4、锚索角度应垂直巷道轮
5、锚索承载能力应在230KN以上,张拉预紧力为120KN。
第五章 施工工艺
第一节 施工方法与工序
一、施工方法与工序
1)施工方法:采用风钻打眼,1~5段煤矿许用毫秒电雷管和
3#煤矿许用乳胶炸药爆破,锚联网为永久支护,前探梁为临时支护;
2)主要工序:交接班、危岩处理、打眼、检查瓦斯、装药连
线、检查瓦斯、爆破、通风、检查瓦斯、危岩处理、临时支护、出碴、永久支护、下一循环、交班等。
第二节 爆破作业
一、爆破作业
一)、掏槽方式为:楔形掏槽法。
1、炸药、雷管:使用三号煤矿许用乳化炸药、矿用毫秒延期电雷管,电雷管必须编号。
2、装药结构:正向装药结构。
3、起爆方式:起爆使用MFd—100型发爆器,煤、岩分次全
断面一起爆,联线方式为:串联。
4、采用先抽煤后抽岩的先后顺序,对煤、岩实行分次打眼、
分次装药、分次爆破。
5、正向装药示意图
附后
6、炮眼布臵三视图(附图5)
7、爆破作业说明书(附表1)
8、爆破流程图表
第三节 装载与运输
一、装载与运输方式
1、装载方法:
⑴工作面煤、矸分次由人工攉至延伸到迎头的SGB-420/40
溜子,然后由此溜子运输至1202皮带机,再由皮带机运输至1202上山刮板机,由刮板机运输至矿井南翼皮带机,再由南翼皮带机运输至暗主井皮带机,由暗主井皮带机运输至主井煤仓,最后主井皮带机运输至地面。
⑵材料通过副井一水平联络石门至南翼回风巷至工作面
( 附:运输系统图)
二、运输设备的铺设及安全设施
1、溜子的铺设与搭接要求:
(1)、溜子辅设在巷道的中间,辅设时要放线时要放线辅设; ⑵溜子与溜子头的搭接处要有“回煤坑”
⑶溜子的纵横弯弧不得大于3度。
3、提升运输安全设施安装
⑴溜子的机头、机尾要安装可靠的压车柱。
⑵副井提升时一水平以上的防跑车装臵与跑车防护装臵必
齐全。
第四节 管线及轨道敷设
一、各类管线、运输设施的布臵及要求
1、风筒、风管、水管、电缆、带式输送机、枕木及轨道按
巷道断面图布臵。
2、风筒吊挂靠巷道的左上帮,顶锚杆外端吊挂、做到逢环
必挂,风筒距迎头不大于5m。
3、风管、水管用铁丝捆绑在左帮帮锚杆上直径分别600和
500mm,每隔3~5m捆一道,悬挂高度不低于0.5m,距工作面不超过20m。
4、各类电缆必须悬挂在巷道左帮上角处的钢角线上的电缆
钩上,且每钩只准挂一根电缆。
5、信号、监控等低压电缆要挂在另一条钢角线的电缆钩上,
两条钢角线之间平行间距不小于300mm.
6、瓦斯抽放管布臵在巷道的右下角,距巷道底部必须高于
30公分,采用3寸的PVC管。
7、轨道枕木必须铺在实底上,轨道使用22kg/m单轨铺设,
轨距0.6m;要求铺设平直、扣件齐全、紧固有效,接头间隙不超过0.01m,内错差不超过0.005m,道枕间距不大于1.0m,并且轨枕必须垫实。