采区回风上山掘进作业规程

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目录第一章概况·········································3第一节邻近采掘情况···································3第二节煤（岩）层赋存特征······························3第三节地质构造···································4第四节水文地质····································4第五节煤岩层综合柱状图································4第六节工程概况·······························440 第二章巷道施工·········································5第一节施工方法···························5第二节巷道支护····································6第三节装载与运输····························8第四节巷道布置与临时轨道铺设··························9第五节施工工序··························10第六节施工设备··························10第七节循环组织·························10第三章一通三防·······································1240 第一节局部通风······································12第二节监测监控·····································13第三节防尘、隔爆和防自燃发火·························14第四章供电·······································17第五章生产系统与经济指标·····························19第一节系统线路与说明·································19第二节主要经济指标··································19第六章安全技术措施··································2040 第一节施工前准备工作·······························20第二节拨门、贯通管理······························21第三节顶板管理··························21第四节“一通三防”管理·································24第五节机电运输管理······························26第六节掘进防治水······························28第七节其它安全技术措施·······························29第八节矿压观测······························3140 第九节通讯及信号系统··························32第十节灾害应急措施与避灾路线··························32第一章概况第一节邻近采掘情况东翼回风上山原巷道名称为三采区回风上山。东翼回风上山南为东翼回风大巷，西邻三采区轨道上山，东为实体，北临杏园煤矿采空区。第二节煤（岩）层赋存特征一、煤层及顶底板表1-1煤层及顶底板情况煤层情况煤层平均厚度（ｍ）7.5煤层结构简单煤层倾角（°）0～5煤层名称及性状：4-1号煤组以暗煤以主，具镜煤及亮煤，沥青光泽，棱角状-贝壳状断口，条带结构，层状构造，水平层理，外生裂隙发育，比重大，质硬。4-1号煤上部含暗煤成分多，中下部则以亮煤成分居多。40 顶底板情况名称岩石类别厚度（m）岩性特征顶板粗砂岩、泥岩、砂质泥岩0.50-12.70细砂岩，中细砂岩；胶结较好比较坚硬直接底粉砂岩1.17-3.24泥岩中砂岩，富动植物化石老底粗、细、粉砂岩　5.0—7.8灰白色中粗粒砂岩，较坚硬。二、影响掘进的其它因素其它地质情况瓦斯掘进期间最大瓦斯涌出量为0.55ｍ3/min。瓦斯相对涌出为1.52m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.95m3/min二氧化碳二氧化碳相对涌出量为2.53m3/t，绝对涌出量为1.58m3/min煤尘具爆炸危险性。煤层自燃煤层具有自燃倾向性，属自燃煤层，自燃等级为Ⅱ级地温属地温正常区地压属地压正常区第三节地质构造本区域位于宁武煤田北部平朔矿区，宁武煤田的东缘及东北缘太古界交质岩系、寒武系、奥陶系出露、石炭系、二迭系、三迭系、沿河底周围呈形状出露。本区域总体为一走向从东西向南倾斜的单斜构造，倾角0°～5°，一般为2°左右，有发育小构造。第四节水文地质本区域位于宁武煤田北部，地基覆盖层薄，属典型的低山丘陵地貌黄土覆盖植被稀少，降水少但强度集中，不利于大气降水的补给，区域内无常年地表水体，地表泄水条件良好，年平均最大泄水量30m3/h，矿井涌水量小于100m3/h，本区有少量积水的采空区，距离本开拓巷道比较远，奥灰水系地段，灰岩水不对其构成威助。第五节煤层结构综合柱状图附：煤层结构综合柱状图。第六节工程概况一、巷道布置平、剖面图。40 东翼回风上山形状为矩形，总长度为936m，巷道掘进高度3.1m（净高3.0m），巷道掘进宽度4.7m（净宽4.5m）。规格如巷道断面图。附：平、剖面设计图二、巷道拨门坐标与方位表1-3拨门坐标与方位巷道名称坐标方位说明XYZα东翼回风上山4372961.69419625739.8980三、巷道概况表1-4巷道概况表序号巷道名称巷道功能施工层位设计工程量(m)支护形式断面形状预计工期（月）预计服务年限(年)1东翼回风上山回风4-1号936锚、网、索、矩型4个月10四、巷道断面图附：1、东翼回风上山永久支护断面图2、躲避硐室永久支护断面图第二章巷道施工第一节施工方法一、破煤(岩)方式依据地质条件，煤层赋存条件和设备条件，确定采用综合机械化掘进机。表2-1掘进机型号及截割方式EBZ160悬臂式掘进机开窝位置东翼三联巷与东翼回风大巷交叉处一次截割深度800mm机掘截割程序路线示意图40 二、施工顺序由综掘二队在给定位置开窝掘进，沿该煤层顶板掘进，每隔200米施工一个躲避硐室，预计在2014年4月20日开工。第二节巷道支护一、临时支护1、支护形式临时支护在掘进过程中，从巷道掘进工作面到永久支护之间必须使用临时支护，严禁空顶作业。使用3根前探梁，每根前探梁不少于2个固定吊环。2、支护材料前探梁采用3寸钢管（壁厚2.75mm）加工，长度4m，吊环用Ф18螺纹钢锚杆制作，吊环用焊接在吊环上的锚杆螺母固定在巷道顶板锚杆上。另加工4个大木楔以备用。3、支护参数从巷道掘进工作面到永久支护之间必须使用临时支护，使用3根前探梁，3根前探梁分别安装在顶板中间的三排锚杆上，间距为1000mm。4、质量要求有效撅顶长度应占前探梁总长度的三分之二以上；如巷道坡度较大，应用8#铁丝将前探梁与顶板锚杆连接成整体，防止前探梁串出吊环。另加工4个大木楔以备用。40 顶板成型不好，前探梁支护难以使用时，迎头必须配备3根可伸缩带初撑力不低于10KN的安全点柱，安全点柱配合半圆木木料作为带帽点柱使用，带帽木料数量不低于3块，对工作面留有伞檐，顶帮开裂但找不掉的煤（矸），必须及时打上点柱加强支护，点柱必须找到实底并打足劲。迎头找顶工具使用不低于2m长一头有尖的金属材料加工而成的长把工具，要求满足巷道高度要求。配备相应规格的登高作业的梯子或脚手架，保证作业人员可触及巷道顶板。临时支护不用时，放置在距迎头不得超过25m并靠帮摆放整齐。二、永久支护1、支护形式采用锚、梁、网、索联合支护。2、支护材料(1）锚杆规格：等强锚杆Φ18mm×2000mm，玻璃钢锚杆Φ18mm×1800mm。(2)钢筋梁规格：顶板钢筋梁选用d12H型圆钢加工。钢筋梁长度L=4.3m。(3)铁托板规格：130mm×130mm×10mm铁托板，孔眼眼位居于托板中间，且用钻床或冲床加工，孔眼直径较锚杆杆体大1.5mm～2mm，不得使用铸铁托板。(4)网规格：钢筋网由Φ4钢筋加工，规格：1400mm×2400mm，1400mm×1800mm，网孔100mm×100mm；(5)锚杆安装使用与锚杆配套的快速安装防松螺母。(6)锚固剂规格：顶板锚杆使用CK2360、Z2360树脂药卷各1支，CK2360在孔底；帮使用Z2360树脂药卷1支；锚索使用1支CK2360、2支Z2360树脂药卷，CK2360在孔底，充分搅拌15～25秒，凝胶8分钟后方可紧固锚索。(7)锚索规格：选用直径15.24mm的7股钢绞线锚索，长6300mm，并配以Z19-1型锚具，液压张拉机具型号为：MQ15.24/17.8。(8)锚索托板规格：200mm×200mm×10mm钢板，眼孔居托板中间，且用钻床或冲床加工。3、支护参数（1）东翼回风上山巷道掘进锚网支护参数（附支护断面图）掘进宽度4.7m，高度3.1m。顶铺设Φ4钢筋加工钢筋网，规格：1400mm×2400mm，网孔100mm×100mm；顶板布置5根等强锚杆，间排距为1000×1200mm；两帮各布置2根等强锚杆，间排距为1300×1200mm；两帮铺设Φ4×1400mm×1800mm钢筋网；锚索按巷道中线布置1根，1根/3.6m。若顶板动压显现明显时，顶板锚杆排距变更为1000mm，顶板每排40 使用钢带；两帮各布置3根等强锚杆，间排距为900×1000mm。（2）躲避硐室锚网支护参数（附支护断面图）掘进宽度2.8m，高度2.5m。全断面铺设Φ4钢筋加工钢筋网，顶板布置3根等强锚杆，间排距为1100×800mm；两帮各布置2根等强锚杆，间排距为1000×800mm；4、质量要求(1)锚杆角度误差不超过设计的±5度；锚杆孔深误差范围0～+50mm，螺母外锚杆丝扣长度在10～50mm之间，安装撅顶道的顶部锚杆螺母丝扣外露在30～50mm，锚杆间排距误差±100mm。(2)锚索垂直顶板布置，角度误差不超过±5度，锚索孔间排距误差±150mm，孔深误差-100～0mm，锚索外露不得小于150mm且不得大于250mm。锚索预应力不低于100KN，不大于120KN。锚索距迎头最大距离不超过2个锚索排距。(3)巷道净宽任何一帮距离中线合格为0～+200mm，优良为0～+150mm，巷道掘进高度-30～+300mm，局部底板起伏处在施工过程中顺平滑。(4)等强锚杆螺母在下一班接班时必须先对上一班施工的锚杆进行二次紧固，二次紧固后螺母扭矩达到120N.m，抗拔力不小于60KN；玻璃钢锚杆抗拔力不小于30KN；(5)锚杆托盘应紧贴钢带、网或巷道围岩表面，锚杆托盘处及周围50mm范围的浮煤矸必须找掉、找平、找实。(6)网采用压茬联接方式，其压茬宽度应保持在100～200mm，将网拉紧压实，紧贴巷道围岩表面，并用双排扣联接，联网材料采用不低于14#的双股铁丝联接，联接点间距不大于200mm。(7)顶板锚杆必须按照逐排由外向迎头顺序施工，每排锚杆必须按照由中间向两帮顺序施工，必须采用快速安装工艺钻孔、搅拌、安装，应尽可能减少顶板空锚时间，严禁采用一次性将所有钻孔打好，再安装锚杆的方法施工。严禁将回收、修复后的金属锚杆，应用于巷道顶板主体支护。第三节装载与运输1、运物料（设备）系统：井下大巷内使用无极绳绞车运输至东翼轨道巷地面→副斜井→集中轨道大巷→集中轨道上山→东翼轨道巷→东翼回风上山工作面40 2、运煤（矸）系统：迎头→东翼回风上山→东翼运输大巷→集中运输上山→西翼运输大巷→运输上山→主井煤仓→主斜井强力皮带→地面3、运输设备的选用：(1)、巷道平均度数4°，选用25kw电绞，每勾松拉3辆歪摆车。(2)、电绞验证：由电绞使用说明书得知：25kw电绞静拉力为1600kg。由力学公式：W＝n（G+Go）（sinα+W1cosα）+PLx（sinα+Wkcosα）＝3（1000+500）（sin8°+0.0075cos8°）+1.22*150（sin8°+0.009cos8°）＝686kg6.5倍，钢丝绳可以使用。经以上验证：巷道施工时，采用25kw电绞，最大坡度8°，用5分钢丝绳，使用歪摆车时，每勾可拉3辆。第四节管线布置在掘进施工中所敷设电缆，风、水管路，均应按规定要求使用双股不低于8#铁丝吊挂在巷帮锚杆上，保证吊挂牢固平直，吊挂间距4米；巷道掘进期间铺设两趟管路：管路排列顺序由上往下依次：供风管路、供水管路。供风管路选用2寸钢管，供水管路选用φ108PVC管，要随工作面前进及时延长；，最下面一趟管路距底板不小于1m。管路吊挂在巷道的左帮。管路接口要严密，不得出现漏水跑风现象。电缆吊挂眼拉线吊挂平直，使用单股不低于14#铁丝吊挂在巷帮锚杆上，电缆钩间距40 1米，电缆吊挂在巷道的右帮，最下面一个电缆钩距底板不小于1.3m。第五节施工工序通过掘进机载割出来的煤，由掘进机前铲板上的星轮装入掘进机一运转载机溜子，再进入二运皮带，再进入巷道皮带运输机；对剩余小部分浮煤，由人工装入皮带运输机，以保持巷道的整洁。施工工艺：检查现场隐患及掘进机的完好情况→切割（一个循环进尺）→敲帮问顶→临时支护→永久支护→清理。1、锚杆安装工艺（1）打锚杆眼：打眼前，首先严格按中腰线检查巷道断面规格，不符合设计要求时必须先进行处理；打眼前要先按照由外向里、先顶后帮的顺序检查顶帮，找掉活矸危岩，确认安全后方可作业。锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，打眼时应在钻钎上做好标志。打眼应按由外向里、先顶后帮的顺序依次进行。（2）安装锚杆安装前应将眼孔内的积水、煤岩粉用压风吹扫干净。吹扫时，操作人员应站在孔口一侧，眼孔方向不得有人，然后把树脂锚固剂送入眼底。随后将锚杆插入锚杆眼内，使锚杆顶住树脂锚固剂，外端头套上螺帽，用带有专用套筒的锚杆安装机卡住螺帽。开动锚杆安装机，使锚杆安装机带动杆体旋动将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，方可撤去锚杆安装机。搅拌旋转后大于35s，卸下螺帽，挂好网，上好托盘，拧上螺帽。12min后，拧紧螺帽给锚杆施加一定预紧力。2、安装锚索：施工顶板眼－送树脂药卷－用锚索将树脂药卷推入孔底－搅拌树脂：用搅拌接头将单体锚杆钻机与钢绞线连接起来，然后升起钻机推进锚索，边搅拌边推进，直到推入孔底，停止升钻机，搅拌35s后停机。安装完毕，进入下一个循环。第六节施工设备机电设备及技术特征表序号设备名称规格型号技术指标数量(台)备注1综掘机EBZ160功率235KW140 2控制开关BKD20-400Z/1140·660额定电流400A43绞车JD-25功率25KW2预计4刮板运输机40T15胶带运输机SDJ-8016瓦斯断电仪DJ40型27甲烷传感器CGW型28照明综保ZBZ8-44KVA29锚杆机MOT-130气动式310张拉千斤顶MQ15.24/17.8211气动手持式锚帮机ZQS-50412开关QBZ-1201013激光YBJ-500A2第七节循环组织一、工作制度1、按正规循环作业，循环进尺为两个锚杆排距即2.4m，当遇破碎带或地质变化时循环进尺为1m。2、确定一昼夜循环数为:中班、夜班掘进，早班半班检修，半班生产。3、掘进期间采用“三八”制（一天三班，每班八小时）。二、劳动组织图表工种人数备注早班中班夜班合计掘进司机2226维护工2114锚杆工55515班长1113溜子司机2226运料工2226皮带司机2226验收员211440 跟班队长1113合计53管理人员3人，材料员2人，日出勤53+5=58人三、循环作业图表：工作名称时间（分）早班时间（小时）注12345678早班早班交接班20检修160延皮带机接管子160割煤2×50支护2×90清理、整理20工作名称时间（分）中、班时间（小时）注12345678夜夜同中班交接班20保养、维护20割煤3×50支护3×90清理、整理20第三章一通三防第一节局部通风一、通风方式该掘进工作面采用压入式通风。二、需风量计算东翼回风上山掘进工作面需要风量计算掘进工作面需要风量，应按瓦斯、二氧化碳绝对涌出量和爆破后有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取Q掘的最大值作为该掘进工作面需要风量。40 1、按照瓦斯绝对涌出量计算：Q掘＝100×q掘×K掘通　　　　（m3/min）＝100×0.95×1.5＝142.5（m3/min）式中:Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；q掘——掘进工作面回风流中瓦斯绝对涌出量，m3/min；K掘通——瓦斯涌出不均衡通风系数。（正常生产条件下，日最大瓦斯绝对涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）；（1.5）100——掘进工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。2、按CO2涌出量计算：Q掘＝100×q掘×K掘通　　　　（m3/min）＝100×1.58×2＝316（m3/min）式中:Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；q掘——掘进工作面回风流中二氧化碳绝对涌出量，m3/min；K掘通——瓦斯涌出不均衡通风系数。（正常生产条件下，日最大二氧化碳绝对涌出量与月平均日二氧化碳绝对涌出量的比值）；（2.0）100——掘进工作面回风流中二氧化碳浓度不超过1.5%所换算的常数。3、按综掘工作面同时工作的最多人数计算Q=4N式中：Q--综掘工作面所需要的风量N--综掘工作面同时工作的最多人数即：Q=4×30=120m3/min。4、局部通风机安装处巷道全风压供风量的计算:Q掘全=∑Q扇+60×V安×S　　　　（m3/min）=316+60×0.25×14.76＝537.4m3/min式中：Q掘全——两掘进工作面局部通风机安装处巷道的全风压供风量，m3/min；∑Q扇——安装在同一地点并联通风的各局部通风机实际工作风量之和，m3/min。V安——局部通风机吸入口至局部通风机供风井巷回风口之间的风速，m/s。岩巷取≥0.15m/s、煤巷和半煤巷取≥0.25m/s；15S