石湖掘进作业规程.doc
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1、第一章 概 况第一节 概 述井巷名称、长度、用途、坡度、类别、服务年限,开竣工时间1、5#煤层510采区51009运送顺槽、51009回风顺槽、切眼。2、运送顺槽设计长度为580,回风顺槽设计长度为580米,切眼设计长度为120米。3、煤层赋存稳定,倾角变化不大,煤层单一。4、运送顺槽为51009工作面运煤、进风、行人巷道,回风顺槽为51009工作面回风、运料、行人巷道,服务期限为10个月。5、51009工作面巷道于二一一年三月开始掘进,预测二一一年九月竣工。第二节 编写根据一、工作面设计及批准时间工作面设计名称为5#煤层510采区51009工作面设计图,批准时间为二一一年二月。二、地质阐明书
2、及批准时间地质阐明书名称为5#层510采区51009工作面掘进地质阐明书,批准时间为 二一一年二月。三、矿压观测资料依照对51007工作面提供矿压资料,在上一种面回采时,对回风顺槽采动影响很大,应对掘进巷道加强支护,以减少巷道维护量。同步在掘进时要及时进行锚杆、锚索拉、拔力测定,并安装好顶板离层仪,对顶板离层状况进行观测,以便对下一种工作面提供矿压观测资料。第二章 地面相对位置及水文地质状况第一节 地面相对位置及邻近采区开采状况一、地面位置51009工作面地面位置位于大运路南面山坡、山梁地带,无任何建筑物,也无河流通过。二、井下位置51009工作面井下位置:北邻大运公路保护煤柱,南为实体煤,东
3、为井田边界,西面为510三条下山。三、地面相对位置及邻近采区开采状况 地面相对位置及邻近采区开采状况 表一水平名称1369水平采区名称510区地面标高m1480-1560井下标高1300-1320地面相对位 置及建筑物位于大运路南面山坡、山梁,无任何建筑物。井下相对位置对掘进巷道影响上部为2#未开采煤层,对本工作面巷道掘进无大影响;邻近采掘状况对掘进巷道影响位于51007回采面南200m,回采时有采动影响,对51009回顺掘进支护质量规定高,要加强支护。第二节 煤(岩)层赋存特性1.本面煤层赋存稳定,煤厚变化不大,平均厚度为11.2,构造单一;有两到三层夹石,煤层在本面发育较为均匀,在此工作面
4、与2#层间距平均为61,煤层倾角最大70。2、煤层特性状况表 煤层特性状况表 表二项 目单 位指 标煤层厚度(最小最大/平均)11.2014.30/10.20煤层倾角(最小最大/平均)3-7/4煤层硬度f1煤层层理发育限度较发育煤层节理发育限度较发育自然发火期d90180瓦斯涌出量0.036煤尘爆炸性火焰长度400,有爆炸性3、围岩特性 顶、底板岩性特性表 表三顶底板情况名 称岩石名称厚度岩 石 特 征老 顶泥岩16灰黑色炭质泥岩或砂岩夹有薄层煤直接顶泥岩或砂岩0.62黑色炭质泥岩,有分布不均煤层,岩石较软伪 顶泥岩0.10.2分布不均黑色泥岩,很软,用手可以掏动直接底碳质泥岩0.15黑色泥岩
5、,具备粘状第三节 地质构造51007工作面分析,本工作面所掘巷道不会浮现大断层。但在运顺掘到100米、回顺掘到150米处,会碰见一种北东-西南方向、落差预计不大于3米断层,会形成煤质松软带,掘进时会浮现顶板淋水,此处要加强支护,防止冒顶。运顺掘到240米,回顺掘到350米处会遇到另一种北东-西南方向、落差预计8米左右断层,会形成煤质松软带,顶板淋水加大,此处要加强支护,防止冒顶。从已采2#煤层分析,回顺掘到200米处会遇到另一种北东-西南方向、落差预计15.6米左右断层,会形成煤质松软带,顶板淋水加大,此处要加强支护,防止冒顶。第四节 水文地质51009工作面上覆有2#层未开采煤层,不会形成积
6、水,故本工作面应当不会受到采空水威协。上覆岩层有砂岩含水层,因而在施工时注意观测顶板淋水,底板涌水等现象,发现异常及时向关于部门报告,掘进时备好水泵,安装好排水管路,做好防排水准备工作。第三章 巷道布置及支护阐明第一节 巷道布置一、巷道布置及掘进51009工作面是510采区设计第五个工作面,51009运顺及回顺都布置于5#煤层,两巷及切眼规定沿5#煤层底板掘进,掘进时巷道底板要截割平缓,禁止浮现高低凸凹现象。51009回顺开口位置为510采区运送下山经纬仪L12退后5米处开口,方位123(真),抬高1.8米开口,按坡度5掘进。51009运顺开口位置为510采区运送下山经纬仪L14点前4米处开口
7、,方位123(真),抬高1.8米开口,按坡度5掘进。51009回顺在掘至距离切眼位置40米处开始掘车场,车场长为30米,宽为4米,距离切眼10米处恢复原断面。绞车硐必要和切眼拉架中线一致。二、巷道规格尺寸1、5#层510采区51009运回顺及切眼巷设计为矩形断面。2、巷道设计断面为矩形断面,断面尺寸如下: 巷道断面技术参数表 表 四巷道名称断面尺寸(宽高)荒断面净断面设计长度运顺4200280011.7610.4560回顺3500280010.510.15550切眼7000280019.6 17.94118绞车窝300026007.87.55第二节 矿压观测 巷道每向前掘进100米,安装一组顶
8、板离层监测仪,并作数据分析表,定期审查,及时修改支护。锚杆拉力实验由技术组负责现场拉拔并做好记录,锚索由施工队组按张紧压力表显示标于顶部。在距掘进工作面200米范畴顶板离层监测仪,观测次数普通1次/5天,其她范畴内,普通每10天观测1次。第三节 支护设计当时设计时考虑我矿5煤层和同煤塔山现采煤层相似,结合我矿514平巷锚杆支护经验,初步拟定 510采区巷道选用矩形断面,采用锚杆、锚索、菱形网联合支护。从51005、51007和510三条下山掘进支护和回采时采动影响分析,除按原设计参数支护外,顺槽掘进支护必要加强。支护设计:依照51005回采和51007运、回顺掘进状况分析,51009回顺支护为
9、: 2米一排2.5米长工字钢梁,破碎段处变为1米一排2.5米长工字钢梁。51009运顺和切眼为2米一排,3米长工字钢梁和钢托板交替使用,即一排钢梁,一排钢板。锚杆排距1.0米,间距1.0米。工字钢梁每头空0.5米割锚索孔。 顶板破碎及淋水段:按1米棚距做钢性支架,腿子上拉杆,梁上顶杆,钢性支架规格为:回顺梁腿=3.4米2.8米梯形支架;运顺梁腿=42.8米梯形支架。巷道施工时,必要使用暂时前探支护,割煤后先用吊环式前探梁支护维护顶板,即将吊环挂在工作面末端两根锚杆上,将前探梁插入并伸到工作面,用刹顶木(两道)与顶板背牢后,再进行永久性支护。前探梁数量为3根,至工作面距离不大于0.5米。每条巷道
10、必要备用十架钢性支架以备特殊支护使用。当掘进过程中遇淋水大时,把锚杆间距缩小为0.8米,排距不变。一、 支护计算:1、顶部锚杆参数选取(1)、依照煤巷锚杆与网梁组合经验公式计算:锚杆长度:L=N(1.5+W/10)=1.1(1.5+.4.2/10)2m锚杆间距:(按加固拱原理选)M=0.5L=1m,锚杆直径:d=L/110=2/110=0.0181m,取20mm依照支护单位面积重量验算:A、每根锚杆支护面积:S支=LD=1.01.0=1平方米B、 每根锚杆支护煤重量:Q支=S支HRK=11.751.491.5=3.91吨C、 由于锚杆支护强度不不大于7吨故QQ支,支护能力可行。上述式中:H锚杆
11、支护长度1.75米;K锚杆支护安全系数,取1.5R煤容重取1.49吨/米3。L锚杆长度N围岩影响系数,煤巷属类围岩,取1.1W巷道宽度,取最大宽度4.2mM锚杆间距m d锚杆直径mm故锚杆取长为2米,直径为20mm左旋无纵筋螺纹钢,间排距取1米。(2)、顶锚杆杆体选取:采用20MnSi螺纹钢杆体。(3)、顶锚杆锚固形式:加长锚固,采用一迅速一中速药卷配合使用。(4)、顶锚锚固长度:L0=LR12/(R2-R22)=(600+350)11.52/(142-102)=1308MML-树脂药卷长度,mm L0-锚固长度,mmR-钻孔半径,14mm R1-树脂药卷半径,11.5mmR2-锚杆半径,10
12、mm(5)、顶锚杆锚固剂选取:规格Z2360、K2335(6)、三径匹配三径合理匹配值:钻孔直径与锚杆杆体直径之差应为410mm,钻孔直径与树脂药卷直径之差应为35mm。锚杆杆体直径取20mm,故钻孔直径应为28mm,树脂药卷直径为23mm。(7)、预紧力矩拟定:顶锚预紧力矩不不大于100NM.(8)、顶锚杆锚固力不不大于70KN。(9)、托板、螺母、垫圈选取:托板选用规格为600200100MM钢筋砼制水泥托板,但破坏载荷不不大于70KN,螺母、垫圈仍选取普通螺母、垫圈 2、帮锚选用:(1)、仍选用1.7m18普通锚杆,端锚,药卷为3535,顺槽巷、下山巷帮锚间距均为11m矩形布置。(2)、
13、帮锚锚固长度:L0=LR12/(R2-R22)=(600)11.52/(21.52-92)=208mm(3)、帮锚杆锚固力不不大于30KN。(4)、帮锚预紧力矩不不大于60NM。(5)、托板、螺母、垫圈选取:托板选用水泥托板,螺母、垫圈选取仍用普通型。3、菱形网:顺槽巷上帮,下山巷两帮铺设菱形网。规格3700mm锚杆杆体及其附件关于参数见下表:4、锚索参数选取,由于巷道为煤巷,属类围岩,存在锚索支护问题,只在顶部使用锚索。(1)、锚索长度la: la=la1+la2+la3=5.4米,取6米la1锚索外露长度,取0.3mla2锚索有效长度,依照已掘巷道状况,在巷顶以上4.7米左右有一层夹石,故
14、la2取4.7米la3锚索锚固长度,取1 m。单根锚索排距sa:sa=3sa/4a2rk=4.9m、3.5m,取3米sa单根锚索极限破断力,取240kNk安全系数,取2a巷道宽度。3.5m、4.2mr上覆岩层平均容重,取1.47KN/m2故锚索取长为6米,直径为15.24MM钢绞线,排距取3米,每排为两根锚索符合规定。(2)、锚索也采用加长锚固,须用三卷药卷,一支为K2335,另两卷为Z2360。锚索头部设有树脂药卷搅拌头。(3)、锚索锚固长度:L0=LR12/(R2-R22)=(600+600+350)*11.52/(142-102)=2135mm(4)、锚索托板选用长宽均为30mm,厚为1
15、0mm钢板(5)、锚索锚固力不不大于200KN。二、支护材料:顶锚锚杆长度(mm)锚杆直径(mm)杆体材质屈服强度(MPa)抗拉强度(MPa)破断载荷(KN)延伸率()2020MnSi螺纹钢40012518015帮锚锚杆长度(mm)锚杆直径(mm)杆体材质170018普通A3圆钢锚杆托板破坏载荷(KN)规格(mm)70600*200*100锚索长度(mm)直径(mm)钢绞线强度(KPa)锚索破断力(KN)延伸率()屈强比()600015.2417252403.590锚索托板规格(mm)材质3003001010mm厚普通钢板药卷规格及型号K2335Z2360菱形网网孔规格(mm)网丝径(mm)规
16、格(mm)5050437001700第四节 支护工艺 一、锚杆支护: 每班巷道按0.8米截深割2刀后,就停止掘进,机组后退,将顶帮隐患解决后,搭好稳固工作平台,先移前探支护,然后在前探支护掩护下进行锚杆支护。 进行锚杆支护时,一方面按排间距规定在顶板上标好眼位,然后打锚杆眼,打锚杆使用煤电钻,锚杆孔深1.75米,角度不不大于75。打锚杆眼时,应先将靠巷帮一侧一根前探梁松动,向后退至距应打锚杆眼20厘米地方将梁与顶板刹紧后,方可打眼。钻眼时必要由两名支护工操作扶钻,并且先点开2至3次,待钻杆钻稳后,方可正式钻眼。钻杆必要垂直顶板,打眼工应在有支护顶板下作业。 安装锚杆时,用六方连接套,将锚杆和煤
17、电钻连在一起,用杆体将锚固剂送至孔底(每孔一根)进行搅拌,搅拌时间为20-25秒,搅拌后用煤岩块、小木楔子将杆体与顶板固定,等35分钟后,锚固剂凝固后方可上托板垫片,拧紧双螺帽,然后将前探梁推至作面,刹紧后再松相邻一根前探梁,打下一根锚杆。支护工作面锚杆必要打一眼,安装一根,不准打眼或上锚杆集中进行。锚杆要由外向里逐根打设。 锚杆支护原则: 锚杆支护排间距误差不超过10厘米,角度不不大于75度,锚杆外露3-5公分,托板呈“一”字形布置,紧贴顶板,并用单垫双螺帽紧固。锚杆质量定期抽查,每300根抽查一组,每组3根,每根锚固力不少于7吨,如发现锚固力上不去,应找到因素,重新补打锚杆。 二、锚索支护
18、: 锚索钢胶线长6米,安装钢板后,外露25cm,眼深5.75m,锚索布置误差不大于等于150mm,每根锚索锚固端焊三根0.5cm长单股钢绞线。锚索孔施工选用MYT-120C液压锚索机,打锚索眼由外向里逐个进行,稳钻前必要先敲帮问顶,将顶帮隐患排除后,方可开钻。打眼时必要由两人扶好锚索钻机,严防锚索钻机跌倒。开钻时先点开后打开,防止钻机伤人。锚索孔钻好后来,必要留5分钟控水时间 ,然后再上锚索,每孔用树脂3卷,一卷为迅速,两卷为中速,钢绞线钻到孔底后,再钻45秒,方可把钢绞线与孔壁固定,凝固40分钟后,上钢板及锁具,并进行预紧力张拉,其预紧力达20兆帕即可,要经常对锚索支护状况进行检查、复紧,如
19、果发现其失去支护效果,必要在其旁0.2米补打。 三、护帮:顶板锚杆支护完毕,然后由外向里护帮。在巷两帮距顶板0.2米处,以排距1.2,间距1米打护帮锚杆,锚杆材料为普通A3圆钢,挂网后及时用托板将网压紧并上好垫片,拧紧双螺帽。依照51007运、回顺掘进和51005工作面回采分析,51009运、回顺帮锚杆布置呈五花型,排距为1000,间距为1000,最上一排锚杆距顶板为400,网上边距顶板不不不大于200。 护帮作业开工前,必要一方面用2米以上长柄工具,站在安全地占,将作业区段伞檐、片帮、活煤所有解决掉,经检查安全无误后开工作业。否则不准开工,护帮锚杆必要从外向里、从上向下逐根逐排打设,上一排打
20、完眼,安装锚杆挂网压好后来,再打下一排锚杆,必要打一眼上一根锚杆,不准打眼上锚杆集中进行。作业当中不准直接蹬皮带、转载机作业,确需在上部作业,必要搭设可靠工作平台,并将皮带、转载机开关闭锁,禁止在转载机运转机组上作业。 锚杆支护到工作面距离,割煤前不大于1.0米,割煤后不大于2.6,护帮网到工作面距离,不超过4米,片帮较重时,护帮网到工作面距离割煤前不大于1.2m,割煤后不大于2.8m。四、支护质量规定1、永久支护距离工作面最大距离(1)锚杆距工作面最大距离不大于2.6,锚索距工作面最大距离不大于4.2,切眼锚索距工作面最大距离为3.5,如果刚好为一种永久支护间距,则缩小支护间距100200,
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