进风巷及切巷掘进作业规程.doc
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1、81103工作面进风及切巷掘进作业规程第一章 概况第一节 概述一、巷道名称、位置所掘巷道为丈八81103工作面进风巷、切巷,本工作面位于北丈八井北翼十一采区的南部。二、巷道用途所掘巷道服务于81103工作面,工作面回采时,进风巷作为本工作面专用进风巷兼运煤巷,切巷作为回采工作面。三、巷道性质所掘巷道均为沿15#煤底板掘进的81103工作面回采巷道。四、设计施工长度及服务年限所掘巷道进风巷未做进尺1200m,切巷未做进尺188m,合计未做进尺1388m。预计开工时间:2008-1-10,预计竣工时间:2008-8-1服务年限:4年五、巷道平面布置图(如下)第二节 编写依据一、本面所掘巷道施工依据
2、生产科提供的国阳公司一矿北丈八井十一采区81103工作面平面布置修改施工图,批准时间为2007年11月12日。二、本面所掘巷道地质资料依据地质科提供的国阳公司一矿北丈八井81103掘进工作面修改地质说明书,批准时间为2007年11月21日。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开采情况见表1。表1 井上下对照关系表水平丈八669水平工程名称81103工作面进风巷及切割巷采区十一采区地面标高1103.0-1278.3井下标高695.5740.5地面的相对位置建筑物、小井及其他地面位于西山以南,老虎圪梁以北,张花沟以西,西沟村以东。地面无建筑物。井下
3、相对位置对掘进巷道的影响井下位于十一采区回风大巷以西,西沟村保护煤柱线以东,北翼轨道巷以北,十一采区81102工作面(已回采)以南。邻近采掘情况对掘进巷道的影响十一采区81102工作面已回采完毕,导致81103工作面进风巷及切割巷在掘进过程中矿压较大。第二节 煤(岩)层赋存特征煤(岩)层赋存特征见表2、表3。表2 煤层特征表项目指标备注煤层厚度(最小最大/平均)/m6.007.20/6.65煤层倾角(最小最大/平均)/()410煤层硬度f2.0煤层层理(发育程度)发育煤层节理(发育程度)较发育自然发火期/d绝对瓦斯涌出量/(m min)相对瓦斯涌出量/(mt)煤层爆炸指数地温/C1722表3
4、煤层顶底板情况表顶底板名称岩石类别硬度厚度岩性顶板基本顶8.012.010.57mK2石灰岩直接顶3.0-4.01.54m黑色泥岩伪顶底板直接底4.0-5.02.75m深灰色砂质泥岩基本底6.0-7.04.51m深灰色细砂岩施工区的岩性特征:北丈八井北翼十一采区81103工作面进风巷及切割巷在掘进过程中沿15#煤下层掘进。综合柱状图见图二。第三节 地质构造进风巷及切割巷总体构造形态为一背斜构造,局部发育有次一级的向,背斜构造,煤层倾角大致在4度10度之间。预计进风巷在掘进过程中会遇一条逆断层及一个陷落柱。具体情况为:距十一采区回风巷200m220m范围内遇逆断层,逆断层产状:28530,落差:
5、H=5.50m;距十一采区回风巷711m852m范围内遇陷落柱。过逆断层和陷落柱时另提措施。第四节 水文地质施工区域在掘进过程中主要充水因素为:含水层水:该区域上方有K2石灰岩、怪砂岩、K3石灰岩等含水层。因此该区域在掘进过程中在向斜部位可能会出现顶板淋头水现象。采空区积水:该区域上方有两处3#煤采空区积水,积水量分别为24000立方米、73698立方米。另外该区域上方有12#煤41306、41307工作面采空区,在采空区低洼处可能有零星积水。第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置所掘巷道按地质科给定的中线沿15#煤层底板掘进。第二节 矿压观测一、观测对象:所掘巷道为丈八81103进风巷、
6、切巷。二、观测内容:巷道顶板离层量,帮锚杆的锚固力、扭力矩,顶锚索的张拉预紧力。具体观测内容见下表。序号观测项目观测目的观测方法1巷道顶板深度移近量顶层3-6m顶板变化量观察离层仪深部读数2巷道顶板浅度移近量顶层0-3m顶板变化量观察离层仪浅部读数3锚杆锚固力是否达到设计要求使用0100KN锚杆测力计4锚杆扭力矩是否达到设计要求使用扭矩扳手5锚索张拉预紧力是否达到设计要求使用0300KN锚索测力计使用0500KN锚索测力计三、观测方法:1、测站布置:在进风巷开口30m范围内,开始布置测站并编号,以后每100m设置一个(切巷每50m设置一个)。每一测站设置一个观测断面,每个断面巷道正顶安装一个顶
7、板离层仪,顶板中间进度锚索与补强锚索上分别安装一个锚索压力指示仪。2、观测时间:距工作面200m时每天观测一次,200m外每周观测两次。3、锚杆拉拔力每300根抽查一次,每次不少于3根。 锚索预紧力每100根抽查一次,每次不少于5根。4、顶板岩性探测:每50m探眼一个,眼深为7m。四、数据处理:采取边施工、边观测,及时对测量的数据加以分析、判断,并把测量的结果反馈到设计和施工中去,从而不断修改设计、补充措施、指导施工。第三节 支护设计一、巷道断面及支护形式根据地质科提供的柱状资料分析,15#煤层直接顶为黑色泥岩,厚度1.54m;基本顶为K2石灰岩,厚度为10.57m;属较稳定岩层。根据相邻工作
8、面对15#煤层顶板矿压观测数据的统计和顶板支护经验,同时为满足本工作面生产、进运料及通风要求,初步设计本工作面巷道为矩形断面,进风巷:净高净宽为2.94.5m;切巷:净高净宽为2.88m。采用全锚支护,顶板支护形式为:进风巷、切巷均采用波纹钢带+金属网+锚索联合支护。(附巷道断面特征表)巷道断面特征表巷道名称断面形状支护形式毛宽(mm)净宽(mm)毛高(mm)净高(mm)毛断面(m2)净断面(m2)备注进风巷矩形全锚480045003000290014.413.05切巷矩形全锚830080003000280024.922.4附:巷道断面图(如下)二、支护参数设计(一)采用工程类比法选择支护参数
9、根据81103进风巷、切巷支护参数及所产生的支护效果,该巷道适合采用波纹钢带15.245200mm主锚索17.87200mm补强锚索金属网联合支护方式。进风巷:顶板每排使用一片规格为:BHW-1075-220-4-4600mm的5眼波纹钢带,使用一片规格为50001000mm的金属网;钢带的1、3、5眼布置15.245200mm主锚索,2、4眼布置17.87200mm补强锚索,锚索间距1075mm,排距800mm,两帮帮锚杆每排3根202000mm普通螺纹钢锚杆,挂金属网,托板为30018080的水泥托板,间距距顶到距底依次为400/1000/1000/600mm,排距800mm。切巷:切巷施
10、工分左右两面交替作业,顶板每排使用一片规格为:BHW-950-220-4-4100mm的5眼波纹钢带,使用一片规格为50001000mm的金属网;钢带的1、3、5眼布置15.245200mm主锚索,2、4眼布置17.87200mm补强锚索,锚索间距950mm,排距800mm,两帮帮锚杆每排3根182000mm玻璃钢锚杆,挂塑料网,托板为1/2200500mm的木托板,间距距顶到距底依次为400/1000/1000/600mm,排距800mm。(二)采用计算法校核支护参数1、顶锚索通过悬吊作用,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-锚索(杆)总长,mm; L
11、1-锚索外露长取200mm;帮锚杆外露长取50mm; L2-有效长度(顶锚索取免压拱高b,帮锚杆取煤帮破碎深度c),mm; L3锚入岩层内深度(顶锚索取1200,帮锚杆取600),mm;普氏免压拱高:b=B/2Htan(45o帮/2)/f顶式中 B、H巷道掘进跨度和高度,B=4.8m,H=3m; f顶-顶板岩石普氏系数,f顶取4;帮-两帮围岩的内摩擦角,取63.43o; b=4800/23000tan(45o63.43o/2)/4 =(240030000.236)/4 =777mm帮锚杆破碎深度:c=3000tan(45o63.43o/2)=708mm依据上述公式计算得出:顶锚索长L顶2007
12、771200=2177mm帮锚杆长L帮50708600 =1358mm所选主锚索长=5200mm2177mm、帮锚杆长=2000mm1358mm,均能满足计算要求。2、按锚索所能悬吊的重量校核锚索的排距:每根锚索悬吊岩体重量G=L2a2,锚索锚固力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)式中 a-锚索排距,m;岩体容重,30KN/m3;15.245200mm钢绞线锚固力230KN,计算得a230/(2300.777)=2.22m,所设计锚索排距进风巷0.8m2.22m,能满足计算结果。3、悬吊理论校核锚索间距: L=nF2/BH-(2F1sin)/L1
13、式中 L-锚索间距,m; B-巷道宽,取4.8m;H-巷道最大冒落高度,取5.0m;岩体容重,30KN/m3;L1锚索排距,0.8m;F1锚索锚固力,230KN;F2锚索极限承载力,330KN;角锚索与巷道顶板的夹角,75o;n-锚索排数,取1。L=330/4.8530-(2230sin75o)/0.8 =2.0m进风巷所设计锚索间距=1.075m2.0m,能满足设计结果。第四节 支护工艺一、支护形式及材料规格1、支护形式81103进风巷、切巷均采用主锚索波纹钢带金属网补强锚索联合支护,巷道断面均为矩形断面。2、支护材料及规格进风巷支护材料规格表项 目规 格锚固剂规格锚固长度搅拌时间锚固力锚杆
14、(索)破断力主锚索15.245200mmCK23-1201151mm2530S230KN26T顶网50001000mm金属网钢带BHW-1075-220-4-4600mm的5眼波纹钢带顶托板15015024mm的铸钢波纹托板补强锚索17.87200mmCK23-1201246mm2530S330KN36T补强托板500200100mm的铸钢波纹托板帮锚杆202000mm普通螺纹钢锚杆CK23-60420mm2530S50KN11T帮网50001000mm金属网帮托板30018080mm的水泥托板切巷支护材料规格表项 目规 格锚固剂规格锚固长度搅拌时间锚固力锚杆(索)破断力主锚索15.24520
15、0mmCK23-1201151mm2530S230KN26T顶网50001000mm金属网钢带BHW-950-220-4-4100mm的5眼波纹钢带顶托板24016029mm的铸钢波纹托板补强锚索17.87200mmCK23-1201246mm2530S330KN36T补强托板500200100mm的铸钢波纹托板帮锚杆182000mm玻璃钢锚杆CK23-60420mm2530S50KN11T帮网300001000mm塑料网帮托板1/2200500mm的木托板二、支护要求及质量验收标准1、临时支护工艺、工序及要求进风巷、切巷均使用掘进机截割头挑起钢带做为临时支护。要求掘进机每割出一个循环进度后,
16、退机摆正,先进行敲帮问顶,处理活矸,然后开启掘进机利用掘进机截割头挑起钢带与顶板相接触做为临时支护,关掉掘进机电源,司机不得离开操作台。打眼工按锚索间排距要求确定排距,然后开始打眼。2、永久支护工艺及要求1)进风巷的永久支护工艺及要求顶板使用15.245200mm的主锚索17.87200mm补强锚索波纹钢带金属网联合支护,支设好临时支护后,按打一根、注一根、张紧一根的正规流程进行及时支护。顶板支护完成后进行两帮支护。顶网之间,顶网与帮网之间连接时用双股12#连网丝每隔20厘米连一道,并且每道至少拧三圈拧紧。永久支护完成后,进行质量检查,然后进行下一个循环,顶板支护完成后进行两帮支护。2)切巷的
17、永久支护工艺及要求顶板使用15.245200mm的主锚索17.87200mm补强锚索波纹钢带金属网联合支护,两帮均使用玻璃钢锚杆加塑料网加木托板做永久支护,切巷施工工艺分左右两面交替作业。切巷支护工艺流程及要求:当掘进机在迎头截割出一个循环进度(循环进度0.8m,最大控顶距1.1m,最大空顶距0.3m)后,利用掘进机截割头将钢带和金属网挑起,使之与顶板相接触。然后用锚索钻机按钢带上的眼位进行钻眼,按照打一个眼,注一个眼,上一块托板(包括锁具),张紧的流程进行支护,具体流程同进风巷。打起一面后移开掘进机截割头,顶板支护完成后退出掘机再进行两帮支护。按照断面图帮锚杆间排距的要求,画出锚杆眼位置,打
18、一根,注一根,上网、连网,上帮托板并拧紧使之紧紧抵住煤壁。顶、帮永久支护完成后要进行质量检查,确保每个项目都达到质量验收标准,帮锚杆可滞后煤头一排。3、巷道顶、帮支护平行作业的要求为保证掘支平行作业,4寸风管距煤头不得超过30m,煤头最少配备三部锚杆钻机,其中一部钻机作为备用,两部钻打眼;在顶板稳定时,方可进行平行作业。1)、顶板支护:支设好临时支护后,打眼时要先打人行道一侧的第二个眼和风筒帮一侧的第二个眼。打起四个眼并紧固后把截割头移开再打中间的眼。打眼时一部钻从中间往左边打,另一部钻从中间往右边打,锚索不可滞后,风动锚杆钻机钻眼工严格执行集团公司巷道掘进操作规程(2004)第110条。2)
19、、两帮支护:打帮锚杆时,先打上面的两根锚杆,人行道一侧下面的帮锚杆可滞后煤头15米,安设皮带一侧滞后煤头不得超过10米。其中靠人行道一侧最下面的一根可只打帮锚杆不用挂网,在出煤时补打帮锚杆由检修班补挂网或班班补打;如遇特殊情况片帮严重时帮锚杆只可滞后煤头一排(包括最下面一根帮锚杆),手持式风煤钻钻眼工严格执行集团公司巷道掘进操作规程(2004)第109条。4、永久支护工艺其它要求1)、进风巷钢带排距0.8m,帮锚杆排距0.8m。切巷钢带排距0.8m,帮锚杆排距0.8m。顶板不好时,排距均缩小为0.7m。每班循环结束后,顶锚索必须紧跟煤头,支护后空顶不超过0.3m。2)、施工时顶锚索除两边两根与
20、水平成75度角外,其余的都要垂直顶板或岩面,严禁打斜眼。3)、掘进过程中,如果巷道出现超宽、超高现象时,每超宽0.5m补打一根顶锚索,每超高0.8m,补打一根帮锚杆,出现网包大于0.50.5m应补打锚杆(锚索),巷道高度超过4米时,要补打帮锚索,每超一米打一根15.245200mm的锚索。4)、金属网要用12#铅丝拧紧,金属网搭接100mm,每200mm联一道网。5)、进风巷内要备有30根以上8.2m和10.2m的大锚索和6.2m的小锚索,以备煤层变厚使用,同时要备有一定数量的木棚梁和10架铁棚。5、施工质量标准(见下表)。项 目进风巷切巷帮锚杆拧紧力矩100N.m60N.m锚杆外露长度50m
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