21424工作面回风顺槽.docx

1、21424工作面回风顺槽第一章 工程概况第一节 概 述一、 巷道名称：21424综放工作面回风顺槽。二、 巷道用途：根据21424综放工作面设计方案，该巷道主要用于21424综放工作面回采期间的回风、行人、运料及部分管路敷设等。三、 巷道设计长度和服务年限： 该巷道设计总工程量为750m，其中第一段长为341m，方位角为2982131，第二段长409m，方位角为3184810，服务年限为1年。四、 预计开竣工时间： 2013年9月上旬至2014年1月上旬（预计工期4个月）。第二节 编制依据一、21423工作面两巷实测剖面图、21424工作面设计平、剖、断面图（JK2013-CJ-08）及三区段

2、工作面设计平、剖、断面图（JK2013-CJ-06）。二、净石沟煤矿生产技术科提供的21424综放工作面回风顺槽掘进地质说明书 及煤矿安全质量标准化基本要求及评分方法 (试行)。三、根据煤矿安全规程（2011版）、操作规程及有关煤矿安全生产的法律、法规、规章、规定等相关内容编制而成。第二章 地面相对位置及地质情况一、相对位置1、21424综放工作面回风顺槽对应的地面标高为+1400+1300m，地表为山梁、山沟，覆有杂草、灌木，对应地面无大的建筑物。2、21424综放工作面回风顺槽设计标高为+966.359+994.113 m,位于矿井西翼二采区三区段沿煤4-2层底板布置，倾向上侧为二采区二区

3、段煤4-2层21423综放工作面采空区，倾向上侧底部为二区段煤5层21514综放工作面采空区及21515现回采工作面,西侧为我矿与新窑煤矿井田保护煤柱、倾向下侧深部未受采动影响。二、地质情况1、根据二采区二区段煤4-2层21423综放工作面两巷掘进地质资料及做图分析，21424综放工作面回风顺槽掘进范围内煤4-2层地质情况较复杂，煤层夹矸较多（详见表2-1：21424综放工作面回风顺槽掘进地质说明书、图2-1：21424工作面回风顺槽煤层综合柱状图）。掘进时及掘进后期巷道压力大，会出现顶板下沉，底板鼓起、两帮鼓出现象，且掘进过程中局部地段将破底板掘进，故掘进时必须严格按设计施工，加强支护。当地

4、质情况发生较大变化时，必须停止掘进探明前方煤层分布情况，然后掘进（即边探边掘）。2、掘进范围内无老窑等地下水体，但在掘进过程中应当做好充水条件分析预报和水害评价报告工作，尤其倾向上侧为二采区二区段煤4-2层21423综放工作面采空区，掘进过程中应施工探放水钻孔，且必须坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后掘，综合治理”的探放水原则。第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置21424综放工作面回风顺槽位于矿井西翼二采区三区段煤4-2层中。该工作面回风顺槽开口与三区段回风石门相连接，由东向西掘进，掘进至开切眼上口与新窑井田边界相邻。第二节 矿压检测根据煤矿安全质量标准化考核评定办法的要求，该

5、施工巷道要进行顶板离层检测、锚杆、锚索载荷检测，观测内容、目的及方法见下表。矿压观测内容、目的及方法一览表序号观测内容观测目的测试手段1顶板离层观测检测顶板稳定状况，及时采取安全措施离层指示仪2螺母预紧力矩检查锚杆安装质量力矩扳手3锚杆、锚索锚固力检测锚杆、锚索锚固力锚杆拉力计顶板离层检测每隔200m设置1处，锚杆、锚索锚固力，螺母预紧力矩每班进行检测，所需仪器数量见表。 矿压观测仪器及数量表序号名称数量备注1离层指示仪14套2锚杆拉力计1台3力矩扳手2把1、锚杆锚固力抽检：巷道掘进施工过程中安排专人,按不小于10%的比例和不大于两天的时间间隔对锚杆锚固力进行抽检。抽检时只做非破坏性试验，顶板

6、锚杆拉拔力不小于70kN，两帮锚杆拉拔力不小于50kN，达到上述值后可停止加载。2、锚索锚固力抽检：巷道掘进施工过程中安排专人,按不小于10%的比例和不大于四天的时间间隔对锚索锚固力进行抽检。抽检时只做非破坏性试验，顶板锚索拉拔力不小于120kN，两帮锚索拉拔力不小于70kN，达到上述值后可停止加载。3、顶板离层：巷道每隔200m左右安设一个顶板指示仪。在距掘进工作面30m内,每班观测离层值。30m以外时,当离层松动仍有明显增长趋势时，每天观测一次，并做好记录。由当班验收员和跟班队长仔细观察两个刻度尺伸出情况。当顶板离层时刻度值较大，当顶板稳定时刻度值保持不变。其他人员也应随时注意观察,以便及

7、时发现异常现象,采取相应的措施确保安全。4、锚杆预紧力矩检测：巷道掘进施工过程中,安排专人按不小于30%的比例每班用示值力矩扳手对锚杆螺母预紧力矩进行抽查，顶板锚杆预紧力矩达200Nm即为合格，两帮锚杆预紧力矩达150Nm即为合格。第三节 支护设计一、巷道开口位置及巷道断面参数 21424综放工作面回风顺槽开口位置在三区段回风石门H3导线点前94.24m处（开口坐标：X=2442.095;Y=1543.093;H=987.117），巷道全长750m。巷道断面形状设计为半圆拱形和梯形断面。1、半圆拱形断面21424综放工作面回风顺槽开口段50m巷道断面为半圆拱形。其断面参数设计为掘宽3.8m，掘

8、高3.4m；净宽3.6m，净高3.3 m，掘进断面积为11.33，净断面积为10.45。2、梯形断面21424综放工作面回风顺槽剩余段700m巷道断面为梯形。其断面参数设计为上掘宽2.8m，下掘宽3.8m，掘高2.9m；上净宽2.6m，下净宽3.6m，净高2.8m，掘进断面积为9.57m2，净断面积为8.68m2。二、确定巷道支护形式1、该工作面煤层底板基底不平，起伏明显，煤层夹矸多、结构较复杂，掘进过程中局部地段过断层掘进。根据本区段内矿压观测资料和21423、21514、21515综放工作面两顺槽支护经验，确定21424综放工作面回风顺槽前期岩巷掘进采用锚网索喷联合支护，后期煤巷掘进采用锚

9、网索联合支护。2、21424综放工作面回风顺槽布置在煤4-2层底板中，根据21423、21514、21515综放工作面两顺槽支护情况分析，局部巷道可能过断层及破底板掘进，同时会出现底鼓、两帮鼓出、顶板下沉现象，故在掘进过程中必须做好加强支护及预防底板鼓起措施。三、支护参数设计（一）采用工程类比法合理选择支护参数根据本区段内矿压观测资料和21423、21514、21515综放工作面回风顺槽及运输顺槽支护经验，21424综放工作面回风顺槽支护参数确定为：1、半圆拱形断面（1）采用锚网索喷联合支护，其喷砼厚度为100mm，锚杆间排距为800800mm，排列方式为矩形。支护时采用202400型的螺纹钢

10、锚杆配合锚梁及锚网进行支护。并沿巷道走向对拱顶、拱肩部采用三纵列17.87300型锚索进行补强支护，锚索间距1200mm（拱顶一根，其左右各一根）,排距800mm，锚索布置在拱部两横排锚梁中间位置，用14b槽钢作为托梁，长度300mm，中心钻为20mm孔，内置10010010mm厚钢板加强。（2）支护时一排连续铺设2付 161203400mm托梁、1付 161202600mm托梁，3片30001000金属网。（详见图3-1：21424综放工作面回风顺槽半圆拱形断面掘进支护图）。2、梯形断面（1）巷道顶部锚杆排距为800mm,顶部每间隔800mm打注一横排(4根)202400型螺纹钢锚杆配合28

11、001000mm菱形金属网及 161202600mm锚梁进行支护，并沿巷道走向在顶部每两横排锚梁中间打注2根17.87300型锚索(自巷帮600处起每间隔1600打注一根），即沿巷道走向布置两纵列锚索，两纵列锚索间距为1600mm；同一纵列锚索排距为800mm。（2）巷道帮部锚杆间排距均为800mm，帮部每排（两帮）打注8根202400型螺纹钢锚杆，并在两排锚梁中间打注2根17.83600型锚索，配合30001000mm金属网及2900mm锚梁进行支护。（详见图3-2：21424综放工作面回风顺槽梯形断面掘进支护图）。（二）、采用计算法校核支护参数1、锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，

12、达到支护效果的条件，应满足： LL1+L2+L3式中 ： L锚杆总长mm L1锚杆外露长度50mm； L2有效长度（顶锚杆取免压顶高b，帮锚杆取煤帮破碎深度c）mm； L3锚入岩层内深度(顶部锚杆取800mm,帮部锚杆取600mm)mm。普式免压顶高： b =B/2+Htan(45-帮/2)/f顶式中:B、H 巷道掘进宽度和高度，B取平均宽度为3.3m,H为2.9m；f顶 顶板岩石普氏系数，f顶取3；帮两帮围岩的内摩擦角，帮取63.43 (查采矿设计手册（上册）得)；b =3300/2+2900tan(4563.43/2)/3=778.2mmc =2900tan(4563.43/2)=684.

13、7mm依据 LL1+L2+L3公式验算：实际选用锚杆长L顶（2400mm） L1+L2+L3(40+778.2+800=1618.2mm)实际选用锚杆长L帮（2400mm） L1+L2+L3(40+684.7+600=1324.7mm)因此所选锚杆长度均能满足要求。2、按锚杆所悬吊的重量校核锚杆的排距：每根锚杆悬吊岩体重量G=L2a2，锚杆锚固力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. kG Qa(Q/kL2 )1/2所选锚杆的锚固力Q70kN,计算得a1.2m。因此，间、排距参数能满足计算结果。3、悬吊理论校核锚索排距： 通过对地质资料分析，该顺槽位于煤5层下分层中，煤层

14、起伏较大且有断层，顶板及两帮比较破碎。为防止巷道顶板发生大面积整体跨落，顶部用17.8mm、L=7300mm的钢绞线，将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中，校核锚索排距，冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑。此时，靠巷道两帮的角锚杆和锚索一起发挥悬吊作用，在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下，取垂直方向力的平衡，可用下式计算锚索排距。L=n f2/ (2F1sin)/L1-B H式中: L-巷道锚索排距m；B-巷道最大冒落宽度3.6m；煤层硬度系数取2；H =巷道冒落高度，按最严重冒落高度取2.0m；=岩体容重6.7 kN /m3;L1=锚杆排距为0.8m；F1=锚杆锚固力

15、为70 kN；F2锚索极限承载力为230 kN；角锚杆与巷道顶板的夹角为75；n-锚索排数，取1。L=1 230/(270sin75)/0.8-3.62.06.7=230/169-124.4=230/120.76=1.9m通过计算，巷道锚索排距L小于1.9m，所选锚索参数满足设计要求。第四节 支护工艺一、支护形式及材料规格1、支护形式21424综放工作面回风顺槽第一段（开口段50m半圆拱形巷道）采用锚网索喷联合支护，剩余291m及第二段409m梯形巷道均采用锚网索联合支护 。2、打锚杆（锚索）眼半圆拱形断面锚杆采用YT-28型气腿式凿岩机打眼，梯形断面顶部锚杆（锚索）采用MQT-120/1.8

16、、90/23A型顶锚杆（索）钻机进行打眼，配套B191000中空六角钢接长钻杆，27双翼钻头钻（装）顶锚杆，锚索用YDC250型锚索张拉千斤顶拉紧锚索。梯形断面帮部锚杆采用ZQS-50/1.6型手持式帮锚杆钻机配套B191000中空六角钢接长钻杆，27双翼钻头钻（装）帮锚杆。3、支护材料规格： （1）巷道顶部支护及材料规格 锚杆形式和规格：杆体为20#左旋无纵筋螺纹钢筋，长度2400mm，杆尾螺纹为M22。 锚固方式：树脂加长锚固，采用两支锚固剂，一支规格为K2335，另一支规格为Z2360。钻孔直径为28mm，锚固长度为1309mm。 钢筋托梁规格：采用 16 mm钢筋焊接而成，宽度120m

17、m，长度分别为2600mm(梯形断面用)、3400 mm及2600 mm（半圆拱形断面用）。 托板：采用拱型高强度托盘，托板规格为1201208mm。网片规格：采用菱形金属网护顶。锚杆布置：拱形断面锚杆间距800 mm，排距800 mm，其中拱形断面每排12根，梯形断面顶部锚杆间距800mm，排距800 mm，每排4根。 锚杆角度：沿顶板法线方向，靠近巷帮的顶锚杆安设角度向外与巷道顶板法线成15。 锚索形式和规格：锚索材料为 17.8mm，1 7股高强度低松弛预应力钢绞线，长度7300mm，树脂加长锚固，采用一支K2335和两支Z2360树脂药卷锚固，锚固长度1755mm。锚索布置：沿巷道走向

18、布置2纵列锚索，间距为1600mm，排距800mm，锚索安装在两横排锚梁中间。用14b型槽钢作为托梁，长度300mm，中心钻为20mm孔。内置10010010mm厚钢板加强（梯形断面）。（2）梯形断面帮部支护及材料规格锚杆形式和规格：采用20#左旋无纵筋螺纹钢，长度为2400mm，杆尾螺纹为M22mm。锚固方式：树脂加长锚固，采用一支K2335和一支Z2360锚固剂锚固。钻孔直径为28mm，锚固长度1309mm。钢筋托梁规格：采用 16 mm钢筋焊接而成，宽度120mm,长度2900。托板：采用拱型高强度托板，托板规格为1201208mm。 网片规格：采用菱形金属网护帮。锚索形式和规格：锚索材

19、料为 17.8mm，1 7股高强度低松弛预应力钢绞线，长度3600mm，树脂加长锚固，采用一支K2335和两支Z2360树脂药卷锚固。锚杆布置：锚杆间、排距均为800mm，每帮每排4根锚杆。锚索布置：沿巷道走向每帮布置2纵列锚索，间距800mm，排距800mm，锚索安装在两排锚梁中间。用14b型槽钢作为托梁，长度300mm，中心钻为20mm孔。内置10010010mm厚钢板加强。锚杆角度：锚杆垂直巷帮，顶底角锚杆与水平线呈15度角。（3）拱形巷道喷射砼支护用料：水泥用不过期变质、不受潮结块的425#普通硅酸盐水泥，砂子采用含水、含土率不超过5%的水洗河砂，砂子粒径不超过3，石子选用粒径不超过2

20、0的碎石，连续级适中，速凝剂为782#，掺入量为水泥重量的35%，随用随拌，水质要洁净，不含杂质，PH值为79。工艺参数：配合比为水泥：砂子：石子=1：2：2.5，水灰比在0.450.5之间，工作风压0.150.5MPa。二、支护工艺及要求1、临时支护掘进过程中必须根据工作面围岩情况（如：围岩松软、破碎及过断层时）打注超前锚杆进行临时支护，超前锚杆采用直径为20mm长度2400mm的螺纹钢锚杆，在工作面迎头位置打注3-5根螺纹钢锚杆进行超前临时支护。2、永久支护永久支护在正常情况下采用锚网索联合支护。支护材料为高强度螺纹钢锚杆、菱形金属网、锚梁等材料。3、加强支护在掘进过程中，如若遇到断层或巷

21、道顶、帮煤层破碎严重时，采用单体液压柱配合花边长钢梁进行加强支护。4、锚网工程质量规定表3-3 锚网支护巷道工程质量规定表项 目允许误差部位质量标准合格（mm）优良（mm）巷道宽度中线一侧0+100中线一侧0+50上宽2800mm中线一侧0+100中线一侧0+50下宽（巷宽）3800mm巷道高度腰线上下0+100腰线上下0+100底板至顶板2900mm锚固力不小于设计要求顶部(拱部)70kN 两帮(墙部)50kN锚杆布置-100+100mm间排距800800mm锚杆安装安装牢固,托盘紧贴壁面，螺母必须拧紧，未接触部位必须楔紧；锚杆外露长度为露出螺母1040mm；顶部肩窝锚杆必须与水平呈75(5

22、)，其它锚杆垂直顶或帮，其误差不超过5。金属网敷设金属网间搭接宽度不小于100mm，紧贴壁面，双丝双扣，环环相联，无网兜。锚梁锚梁垂直中心线布置，紧贴壁面，未接触部位必须楔紧。锚索安装按要求安装,孔距允许误差150 mm,孔深允许误差0+200 mm，锚索垂直顶板(5),托盘紧贴顶板,锚索露出锁具长度150250 mm。5、拱形巷道喷砼工艺及要求（1）工艺要求每段掘进结束，锚网支护到位后，初喷一次，喷厚30左右，每圆班进行复喷一次，喷砼厚度达到100，基础深度为200。（2）喷射作业：喷射前，首先检查巷道质量问题及锚杆安装情况，对欠挖部分进行处理，下挖基础深度200，并采用高压风、高压水冲洗受

23、喷面，洗净浮渣粉尘后，方可进行喷射作业。喷枪与受喷面垂直，并保持1m左右的距离，由下而上先帮后顶喷射。局部松软或冒顶处应先拱部后墙部喷射，喷射时呈螺旋轨迹缓慢移动。喷射要均匀，表面平整自然，局部达不到设计要求的要进行复喷处理。第四章 施工工艺第一节 施工方法21424综放工作面回风顺槽前期（开口向前50m段）采用普通钻爆法人工掘进，后期巷道采用EBZ-100E型综掘机配合胶带输送机进行综掘方式掘进。第二节 施工机具及设备1、EBZ-100E型综掘机一台。2、DSJ-650/15/240型可伸缩胶带运输机一台。3、FBD5.3/211型局部通风机两台。其中一台工作，一台备用。4、YDC-250型

24、张拉千斤顶两台。5、ZQS-50/1.6型手持式帮锚杆钻机两台。6、MQT-120/1.8、90/23A型顶锚杆（索）钻机两台。7、YT-28型气腿式凿岩机两台。8、MLL-200型锚杆测力扳手两套。第三节 施工方式一、掘进方式21424综放工作面回风顺槽前期50m采用普通钻爆法人工掘进，后期采用EBZ-100E型综掘机割煤并自行装煤，掘进煤经胶带输送机进入21424综放工作面联络巷、三区段运煤上山至煤仓。二、生产工艺流程：1、炮掘工艺打眼采用YT28型气腿式凿岩机，配套B191000中空六角钢接长钻杆，42双翼钻头打眼，采用煤矿许用粉乳炸药，毫秒延期电雷管，MFB100型发爆器起爆，掏槽方式

25、为四眼楔形掏槽，放炮母线不小于100m。装药爆破：准确按照炮眼布置图设计炮眼位置、角度，打眼后采用正向装药，黄土加水泡泥封口，严格按照爆破说明书装药。（1）21424工作面回风顺槽（拱形断面）打眼放炮参数详见图4-1炮眼布置图及表4-1爆破说明书。 表4-2-1 爆破原始条件序号名 称单 位数 量备 注1煤岩类别岩2掘进断面m211.333炮眼深度m0.8；1.04炮眼个数个385硬度系数f466瓦斯等级低7电 雷 管个388炸 药二级煤矿许用粉乳炸药表4-2-2 爆破说明书眼 名 眼 号深度（mm）装药量（kg）联线方式雷 管起爆顺序单眼装药总装药脚线颜色数量段别 掏槽眼1-410000.3

26、751.5串联灰 红411辅助眼5-148000.33.0灰 黄1022周边眼15-320.152.7灰 白1844底 眼33-380.31.8灰 绿655合 计938表4-2-3 预期爆破效果序 号项 目单 位数 量备 注1炮眼利用率%852工作面循环进尺m0.83每循环爆破实体m39.064每循环炮眼总深度m31.25每米炸药消耗量kg11.256每立方米炮眼总深度m3.447每立方米雷管消耗量个4.198每米雷管消耗量个47.5（3）工艺流程：交接班临时（超前）锚杆按照中腰线（激光）确定巷道的轮廓按照爆破图表布置炮眼检查瓦斯装药检查瓦斯放炮检查瓦斯敲帮问顶并刷平巷道拱、墙，使巷道成形规整

27、打拱部锚杆眼并安装锚杆铺设拱部菱形金属网及安装钢托板和锚梁并拧紧螺母出渣（耙斗装岩机装渣，调度绞车提升出渣）打墙部锚杆眼并安装锚杆铺设帮部菱形金属网及安装钢托板和锚梁并拧紧螺母质量检查，清理工作面。2、综掘工艺交接班临时（超前）锚杆按照中腰线（激光）确定巷道的轮廓开机进刀割煤运煤敲帮问顶并刷平巷道顶帮，使巷道成形规整打顶部锚杆眼并安装锚杆铺设顶部菱形金属网及安装钢托板和锚梁并拧紧螺母打两帮锚杆眼并安装锚杆铺设帮部菱形金属网及安装钢托板和锚梁并拧紧螺母质量检查，清理工作面。三、检修工艺流程：检修前准备检修掘进机各部位、加油、更换截齿，检修各部刮板输送机、胶带输送机及延伸，下料、其它工作正常掘进。

28、四、掘进机截割工艺：掘进机采用横向往复式截割，截割时将截割头调至巷道左下角，由巷道左下角开口进刀，左右摆动由下向上进行截割，进刀深度以0.5m为宜，待截割完毕进行支护，再进行下一个循环，往复进行。 (详见图4-3 掘进机截割顺序图) 第四节 装载与运输一、装载21424综放工作面回风顺槽自三区段回风石门开口向里42m巷道为上坡掘进，采用人工配合胶带输送机出渣（煤），后期具备掘进机掘进条件，掘进煤由掘进机装载部自行装煤。二、运输方式21424综放工作面回风顺槽前期掘进时由人工将渣（煤）装入胶带输送机，运至机头部1t矿车，由人工推车至三区段回风石门摘挂钩地点，由绞车提升出渣（煤）；后期采用胶带输送

29、机运煤。三、运输设备的安设1.轨道的铺设：（1）21424综放工作面回风顺槽全段铺设24kg/m轨道，轨枕间距0.7m，轨道中段采用11矿用工字钢焊制的长1.2m的内、外卡钢轨枕，接头处采用木轨枕，接头方式为单枕承垫方式，轨道铺设时轨枕上平面与巷道底板平齐，轨面高出巷道底板107mm。要求铺设平直、扣件齐全、紧固有效，接头间隙不超过10mm，内错差不超过5mm，轨枕间距不大于0.8m，并且轨枕必须垫实。（2）严禁铺设不同轨型的钢轨。（3）运输沿线要保持清洁无杂物，并且要保证道岔使用灵活可靠。2.带式输送机及刮板输送机铺设：（1）输送机机头、机尾距巷帮距离不小于700mm，中间部分距巷帮距离不小于500mm。（2）输送机必须铺在实底上，各部件齐全、可靠、有效。（3）刮板输送机机尾必须打设压柱。第五节 管线、水沟及轨道敷设1、电缆钩及风、水管路均设置在巷道掘进方向右侧，设置高度分别为2.30m、1.4m、1.1m，电缆钩每隔2.4m一个，风筒挂置在巷道进向右上角，必须紧贴顶帮。2、水沟设置在巷道掘进方向左侧，断面为0.20.2m，不浇筑，保证工作面不积水。3、掘进时后巷轨道的敷设采用24k