4304掘进作业规程.docx
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4304掘进作业规程
4#煤层三采区04掘进工作面
作业规程
离石区担炭沟煤业有限公司
二00九年三月二十日
目录
第一章概况
第一节概况……………………………………………1
第二节编写依据………………………………………1
第二章地面相对位置及水文地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况…………1
第二节煤层赋存特征…………………………………2
第三节煤质……………………………………………2
第四节水文地质情况…………………………………2
第五节地质构造………………………………………3
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置………………………………………3
第二节矿压观测………………………………………3
第三节支护设计……………………………………4
第四节支护工艺……………………………………5
第四章施工工艺
第一节施工方法……………………………………6
第二节凿煤方式……………………………………6
第三节爆破作业……………………………………7
第四节装载与运输…………………………………9
第五节管线与轨道敷设……………………………9
第六节设备与工具配备……………………………9
第五章生产系统
第一节通风…………………………………………10
第二节瓦斯防治……………………………………12
第三节综合防尘…………………………………13
第四节防灭火………………………………………13
第五节安全监控……………………………………14
第六节供电…………………………………………14
第七节排水…………………………………………14
第八节运输…………………………………………15
第九节通讯…………………………………………15
第十节防止水………………………………………15
第六章正规循环作业、劳动组织及主要技术经济指标
第一节工作方式……………………………………18
第二节正规循环作业………………………………18
第三节劳动组织表…………………………………18
第四节主要技术经济指标表………………………19
第七章安全技术措施
第一节一通三防……………………………………19
第二节顶板管理措施………………………………24
第三节爆破…………………………………………26
第四节机电设备的安全技术措施…………………27
第五节防治水措施…………………………………29
第六节运输…………………………………………30
第七节其它…………………………………………31
第八章灾害应急措施及避灾路线
第一章概况
第一节概述
1、巷道名称、位置与煤层关系、用途、设计长度、工程量、坡度、服务年限、开工时间。
4304运输顺槽掘进工作面位于4#煤层Ⅲ采区中部，东至井田边界，西部为Ⅲ采区总回风巷，此处均为4#煤层实体，北至三采区4303回采工作面，南与4305回风巷相接，巷道设计坡度为1°左右，全长2300m，该巷道2009年开始掘进，掘至矿界保安煤柱线后，继续掘进顺槽，
2、后附：
巷道布置平面图
第二节编制依据
一、区煤炭工业局批准的09年度采掘规划。
二、施工巷道地质资料的依据《4304运输顺槽掘进工作面地质报告说明书》。
三、《煤矿安全规程》。
四、2009年度《矿井灾害预防与处理计划》。
五、《山西省“一通三防”管理规定》。
六、矿压观测资料参考已经掘进的4303回风顺槽掘进工作面的有关矿压现场观测经验数据。
第二章地面相对位置及水文地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
4304运输顺槽掘进工作面巷道地面相对位置在西属巴街道办袁家岭村庄保安煤柱底，地面标高1095—1196m，沟壑纵横，均为季节性流水。
4304运输顺槽上组煤层无采空区，据调查该区域无小窑老空积水，无瓦斯积聚，无火区。
第二节煤层赋存特征
根据4304运输顺槽掘进工作面地质报告提供资料，4#煤层赋存在二叠系下统山西组，距下组石炭系上统10#煤层64m，4#煤层厚度0—1.7m，平均厚度1.4m，煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，厚度0.8—1.4m，平均厚度1.05m，老顶为细砂岩，厚度3m左右；底板为粉砂岩、细砂岩，厚度2.1m—3.8m，平均厚度2.8m。
2008年度矿井瓦斯等级鉴定表明：
矿井瓦斯相对涌出量为2.04m3/t,绝对涌出量为0.86m3/min，为低瓦斯区，国家煤及煤化工产品质量监督检验中心的检验报告表明：
4#煤层自然等级Ⅲ级,属不易自燃煤层,煤尘具有爆炸性，地温、地压正常。
第三节煤质
4#煤为低中灰,特低—低硫、中高发热量之主焦煤。
第四节水文地质情况
本区地面均为季节性河沟，无长年流水，地层含水层三层，即二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层，二叠系上、下石盒子组砂岩裂隙含水层，松散岩类孔隙含水岩组，三个含水层共涌出量40m3/日，经了解燕沟煤矿开采未穿越本矿井田，无采空区积水，原来掘进4302、4303回采工作面运输顺槽和回风顺槽时涌水量不大，因此，4304运输顺槽掘进工作面涌出量也不大，对掘进工作无影响。
矿井水文地质类型为简单型。
第五节地质构造
4304运输顺槽掘进工作面经4303回采工作面所揭露，本工作面地质简单，到目前没有发现较大的断层，其中有两道落差不大于0.3米的断层，对掘进巷道没有大的影响。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
1、4304运输顺槽掘进工作面位于4#煤层Ⅲ采区中部，开口标高890m，巷道坡度1°左右，巷道磁方位角为95°，巷道中线由技术科提供。
2、巷道断面形状规格：
4304顺槽掘进工作面断面形状为梯形断面，净断面上宽为2.6m，下宽为3.0m，中宽2.6m，净高1.6m，煤层厚度1.6m。
起底15cm。
在施工中，必须保证巷道高度，宽度不低于设计值，巷道规格允许误差为0—50mm。
附：
巷道剖面图、巷道开口大样图。
第二节矿压观测
1、观测对象：
4304运输顺槽掘进工作面巷道及贯眼。
2、观测内容：
在顶帮设标记观察点，用钢尺实测巷道表面位移，即巷道顶板离层量、底板及两帮变形相对移近量。
3、观测方法：
在顶帮设标记观察点，用钢尺实测巷道表面位移，即巷道顶板离层量、底板及两帮变形相对移近量，并做好记录。
第三节支护设计
本矿未对4#煤层顶板进行抗压试验，回采工作面、掘进工作面无顶板压力测试仪器，根据本矿以前矿用工字钢梁支护经验、矿压直接观测得到的经验数据及周边矿井的支护情况综合分析、判断，4304运输顺槽掘进工作面采用红松圆木棚子支护。
（一）、矿用工字钢梁长度确定：
由于4#煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，厚度0.8—1.4m，平均厚度1.05m，裂隙较为发育，顶板稳定性能相对较差，同时考虑到顺槽安装皮带、通风和行人的安全距离，棚梁长度定为2.8m。
（二）、材料确定：
1、支护材料的确定：
由于4#煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，厚度0.8—1.4m，平均厚度1.05m，裂隙较为发育，顶板稳定性能较差，故选用红松圆木支护，顶部4块构木，帮部两侧也采用4块木板沟顶、构帮。
2、背板的确定：
背板采用松木，长1.2m，宽大于12cm，厚不小于5cm。
3、楔子的确定：
材料选用松木，规格：
长度不得小于40cm，宽不得小于12cm，大头厚不得小于8cm。
（三）、支护：
1、永久支护与工作面的距离
永久支护紧跟工作面，每次放罢炮后，首先用戴帽点柱进行临时、临时支护：
然后再进行出煤，永久支护距离工作面的距离不得超过0.8m。
2、临时支护：
临时支护采用戴帽点柱式进行支护，按照工作面的宽度，临时支护的点柱为两排，一帽三楔。
第四节支护工艺
4304运输顺槽掘进工作面采用红松圆木并背板支护管理顶板，棚梁间距0.8m，构顶构帮，梁头背紧背实，顶帮构木分别不得少于4根，每副棚梁为8楔。
（一）、支护材料规格：
1、棚梁长度为2.8m，棚腿1.7m长，梯形断面上口净宽2.6m，下口净宽3.0m，净高1.6m。
2、在顶板破烂的地方，为了有效控制顶部岩石及巷帮煤块，决定采用12#铁丝编制的菱形网进行全面挂网，网规格：
长6.6m，宽1m，网孔规格：
6cm×6cm；
3、背板采用松木，长1.2m，宽大于12cm，厚不小于5cm。
4、楔子的确定：
材料选用松木，规格：
长度不得小于40cm，宽不得小于12cm，大头厚度不得小于8cm。
（二）、永久、临时支护方式：
1、永久支护与工作面的距离
永久支护紧跟工作面，每次放罢炮后，首先用戴帽点柱进行临时支护，然后再进行出煤，永久支护距离工作面的距离不得超过2.0m，
2、临时支护
临时支护采用戴帽点柱式，排距1m，柱距1.2m，两柱分别距两帮0.7m，柱帽长度为80cm，厚度15cm，宽度不小于12cm，柱帽必须与工作面前进方向垂直，必须达到一帽三楔。
临时支柱最后一排柱子距工作面距离不得超过1m。
临时支护最大支护距离不得超过2排柱子。
第四章施工工艺
第一节施工方法
4304运输顺槽掘进工作面巷道与4305回风顺槽掘进工作面巷道为双巷平行掘进，掘进工序为打眼、装药、联线、爆破落煤，戴帽点柱临时支护方式，人工攉煤刮板运输机转载到30皮带运输，永久支护。
采用YBT52-2型,功率为11kw局扇、430mm胶质风筒通风，瓦斯员与安全集中监控系统监测瓦斯，净压洒水灭尘，即打眼—瓦检—装药—瓦检—联线—放炮—排烟—洒水—安全检查—临时支护—装运煤—永久支护—风镐二次成巷。
第二节凿煤（岩）方式
4304运输顺槽掘进工作面采用炮掘方法施工，施工工艺为“打眼、装药、检查瓦斯、放炮、通风、检查瓦斯、装运煤、打临时护身柱、永久支护、风镐二次成巷”等工作。
一、钻眼机具选择：
使用ZMS—12B型煤电钻和1.5m、1.8m螺旋麻花钻杆打眼，煤电钻两台，其中一台备用。
二、炸药及起爆装置：
炸药选用二级煤矿许用膨化硝铵炸药，8#法兰壳瞬发电雷管爆破，使用MFB—50J（KB）型发爆器放炮。
第三节爆破作业
一、打眼准备工作：
1、检查巷道围岩安全状况，进行“敲帮问顶”处理掉危岩活石。
2、清除工作面浮煤（岩），检查、维修钻眼机具。
3、拉起中线，在工作面迎头，画出中心点，根据爆破图表详细画出掏槽眼及其它炮眼位置，并用粉笔作记号。
4、打眼要先打煤眼，沿煤层掘进两个班后，再起底成巷。
二、钻眼要求：
1、因工作面顶板岩层易冒落需铺网支护，故严格控制超挖，所以打眼是爆破的基础，打眼工一定要掌握爆破图及各个炮眼的位置、性质、角度等，做到心中有数，认真操作。
2、打眼要求做到：
打眼时，在巷道中心打一个高质量的“标准眼”，然后插入炮棍或钻杆指示方向，作为钻进方向标志，打眼要准、平、齐、直。
准：
钻头要准确地落在画好的眼位上，不允许偏移。
平：
炮眼平行巷道中线且又互相平行。
齐：
同一类型的炮眼深度要求基本一致，眼底要落在一个平面上，既量钻杆打眼，以工作面煤岩凹凸情况决定各个炮眼深度。
直：
就是要求炮眼打的又平又直。
三、装药工作：
1、严格按照爆破图表进行，掌握好掏槽眼角度，掏槽眼对称，药量一致，否则爆破力偏向一侧，控制同等眼装药量。
2、在起爆掏槽眼和辅助眼后，决定周边眼的装药量（原则上按照爆破图表进行）。
3、装药方式为正向装药，并且黄土炮泥封孔。
四、放炮距离要求：
放炮母线长度和发爆距离：
弯巷不小于50m，直巷不小于70m，且放炮母线无明接头。
五、爆破说明书
1、炮眼布置：
掏槽眼2个，顶眼3个，底眼4个，计9个（见爆破图表）
2、炮眼深度：
掏槽眼1.8m，顶眼1.8m，底眼1.8，炮眼利用率0.9，循环进度1.6m。
3、爆破材料的选择：
炸药选用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药；雷管选用瞬发电雷管。
4、联线方式为串联。
5、爆破图表；
爆破参数
炮眼
名称
眼号
数
量
水平角
垂直角
装药量
（kg）
雷管
（发）
爆破
顺序
联线
方式
掏槽眼
1-2
2
80°-85°
85°
0.6×2
2
Ⅰ
串联
底眼
3-6
4
85°-87°
0.6×4
4
Ⅱ
顶眼
7-9
3
85°-87°
0.6×3
3
Ⅲ
合计
9
12
5.4
12
由上图表可知，每米巷道火工品消耗指标为：
1、炸药消耗：
5.4÷1.6×1.1=3.7kg/m
2、雷管消耗：
9÷1.6×1.1=6.1发/m
1.1——备用系数
第四节装载与运输
人工攉煤，工作面采用SGB420/30刮板运输，SGB420/30刮板输送机直接搭接650型皮带机运输。
第五节管线及轨道敷设
4304运输顺槽掘进工作面铺设动力、信号电缆，用电缆钩悬挂在上帮上，距离底板1.4m,电缆钩间距2.0m。
静压洒水管路、压风管路、排水管路、通风管路铺设在巷道下帮，沿巷道顶板悬挂，悬挂间距为2m.
第六节设备及工具配备
1、设备特征表
名称
型号
主要技术特征
局扇
YBT52-2
风量170-320m3/min，功率11KW
刮板输送机
SGB-420/30
电机功率30KW
小水泵
FBA-6
功率1.2KW，扬程30m
煤电站
MSZ-1.2
功率1.2KW转速540转/分
探水钻
KHYD（45）
功率3KW
2、设备配备表
设备名称
使用地点及数量
总数
备注
局扇
4304掘进工作面
2
备用一台
刮板输送机
4304掘进工作面
1
煤电站
4304掘进工作面
2
备用一台
综保
4304掘进工作面
1
皮带机
4304掘进工作面
1
探水站
4304掘进工作面
1
风镐
4304掘进工作面
1
第五章生产系统
第一节通风
4304运输顺槽掘进工作面与4305回风顺槽掘进工作面采取双巷掘进（一为进风、一为回风），采用风量YBT52-2型功率11KW局部通风机通风，双电源、双风机压入式供风，实行“三专两闭锁”供电，11KW局部通风机最大吸风量为320m3/min。
具体所需风量计算如下：
1、按照瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：
Q掘=100×q掘×2×K掘通=100×0.46×2×2=184m3/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（或二氧化碳）的绝对涌出量。
（2008年我矿瓦斯等级鉴定掘进工作面的绝对涌出量0.46m3/min）
K掘通——瓦斯涌出不均衡系数。
取1.2～2.0（正常生产条件下，连续观测一个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均瓦斯绝对涌出量的比值）
2、按局扇实际吸入风量计算需要风量：
Q局=（Q局＋15S）×Ii=（200＋15×5.2）×1=278m3/min;
式中：
Q局——局扇实际吸入风量，m3/min。
安设局扇的巷道中的风量，除了满足局扇的吸入风量外，还应保证局扇吸入口至掘进工作面回风流之间的风速岩巷不小于0.15m/s，煤巷或半煤岩巷不小于0.25m/s，以防止局扇吸入循环风和这段距离内风流停滞，造成瓦斯积聚；
Ii——掘进工作面同时通风的局扇台数。
3、按掘进工作面同时作业人员和炸药量计算需要风量：
每人供风≮4m3/min；
Q掘＞4N×2=4×9×2=72（m3/min）
每千克炸药供风≮25m3/min
Q掘＞25A=25×2.6=65（m3/min）
式中：
N——掘进工作面最多人数，
A——一次爆破炸药最大用量，kg.
由以上计算可知，掘进工作面需配风量278m3/min；
1、按风速进行验算：
15S掘＜Q煤掘＜240S掘（m3/min）
15×4=67.2＜278＜240×5.2=1248m3/min
式中：
S掘——掘进工作面断面积，m2
按《煤矿安全规程》规定，掘进工作面最高风速为4m/s,最低风速为0.25m/s,经验算，符合规定要求。
通风系统示意图附后
第二节瓦斯防治
1、必须坚持瓦斯、二氧化碳等有害气体的检查制度，瓦斯、二氧化碳浓度的检查次数每班至少检查二次，对每班没有工作的工作面，每班至少检查一次。
2、掘进工作面回风流中的瓦斯浓度超过1%或二氧化碳超过1.5%时，都必须停止工作，撤出人员，并由矿总工程师采取措施进行处理。
3、工作面局部（体积大于0.5立方米的空间）积聚瓦斯浓度达到2%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。
4、因临时停电或其它原因，局部通风机停止运转，在恢复通风前，首先必须检查瓦斯，证实停风区中瓦斯浓度不超过1%或二氧化碳浓度不超过1.5%时，还必须遵守,《煤矿安全规程》第135条中关于局部通风机及其开关地点附近瓦斯浓度的规定，方可人工开动局部通风机，恢复正常通风。
5、临时停工的地点，不得停风。
否则，必须切断电源设置栅栏
揭示警标，禁止人员进入，并向矿调度室报告。
停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达到3%或其它有害气体浓度超过《煤矿安全规程》第106条的规定，不能立即处理时，必须在24小时内封闭完毕，严禁在停风或在瓦斯超限的区域内进行作业。
6、必须坚持执行掘进工作面的风电闭锁，不闭锁不得生产。
第三节综合防尘
地面设置200m3消防洒水蓄水池，75mm钢管送入井下，在进、回风巷分别设置两趟静压洒水管路，工作面机头、运输巷中每个转载点必须设置一组防尘洒水喷头（每组喷头不得少于3个喷头），每隔100m设置一组全断面覆盖的防尘水幕，每组水幕的喷嘴为5个，净化风流。
每50m设置一个三通，便于清洗巷道和消防用水。
4304运输顺槽掘进工作面设置一组辅助隔爆水棚，选用40L水袋42个，棚区长度不小于20m。
水棚用水量按巷道断面计算，不得少于200L/㎡。
第四节防灭火
井下火灾事故有自然火灾与外源火灾。
自然火灾多发生在留有煤柱的未闭的采空区，未及时密闭的废弃巷道，在我矿一般不易发生；外源火灾，主要发生在失爆设备，白炽灯照明，以及井下电焊，氧焊作业，违章工人将烟火带入井下等地点。
第五节安全监控
为及时监测掘进工作面的甲烷变化情况，掘进工作面甲烷传感器必须尽量靠近工作面设置，距离工作面大约5米，安装时甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm。
4304运输顺槽掘进工作面甲烷传感器的设置应符合规程要求：
报警浓度：
≥1.0%CH4
断电浓度：
≥1.5%CH4
复电浓度：
＜1.0%CH4
断电范围：
掘进巷道内全部非本质安全型电气设备
第六节供电
地面两趟YJLV223×50mm2型铠装电缆直接引入井下中央变电所，由中央变电所引入中央变电所，中央变电所设置2台KBSG——315/10，10/0.69/0.4型变压器，还设置KBSG—50/10型矿用隔爆型干式变压器2台，BGP—47—10型高压开关3台，KBZ—400/1140（660）型矿用隔爆低压馈电真空开关6台，照明信号综保1台；井下电压660V。
中央变电所两趟3×50＋1×16像套电缆直接引入掘进工作面，两趟3×16＋1×6像套电缆直接引入局部通风机开关，掘进工作面设置BQD—80Z防爆真空开关4台，煤电钻综保2台。
供电系统示意图附后
第七节排水
根据4303回风顺槽掘进工作面掘进情况来看，此掘进工作面涌水量较小，对巷道掘进影响不大，故设置一台1.2Kw小潜水泵排水。
第八节运输
工作面原煤攉在SGB620/30T型刮板输送机上，到运输顺槽皮带运输机上至皮带巷，经主皮带运至煤库由主提升箕斗提升到地面。
工作面所需材料从副井底经联络风门→材料巷→材料绕道→联络风门→4304运输顺槽掘进工作面。
第九节通讯
一、在调度室安装OHK—ID型交换主机（32门）一部，井上下个作业点均可用内线电话指挥、汇报、联系，掘进工作面刮板机头安设一部矿用电话直接与地面调度室联系。
二、工作面及各转载点照明，全部使用防爆白炽灯照明。
三、各运输设备的信号为声光组合电铃，一停二启动。
第十节防治水
该矿井下水文地质条件属简单—中等型，即第四纪全覆盖的地下水补给不良、排泄不畅的半封闭向斜水文地质构造，4#煤层生产正常涌出量为10m3/h,经实际调查了解，在井田内无小窑，采空区，2006年区煤炭局圈定为无水患矿井，但是，4304运输顺槽掘进工作面由于地质构造比较简单，但有可能断层漏水，因此，为进一步加强我公司的安全基础工作，突出抓好水害防治管理工作，根据《煤矿安全规程》、《井下探放水规范》的有关规定，必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则。
一、探水设备的配备：
1、每一掘进工作面必须配置一台探水钻，型号：
KHYD45型，功率3kw。
2、钻杆长度必需配置60m，掘进工作面探水距离为60m。
每次探水后掘进长度超过30m，每次探水和掘进必须做好记录。
3、设计在探水地点安装一部防爆电话机。
4、必须设置专职探放水人员，探放水人员必须经过专业培训，取得操作资格证后，方可上岗。
二、探水施工顺序
（一）、钻孔的确定
1、位置、角度的确定
现探水地点为煤巷掘进巷道，探水孔布置为扇形，中间一孔其磁方位角为95°，仰角为1°；下帮孔两个，磁方位角分别为83°和76°，仰角1°，上帮孔两个，磁方位角分别为107°和114°，共设5个钻孔。
2、钻孔深度及超前距离的确定
在采用边探边掘的探水方案情况下，钻孔钻进一定的距离以后，钻孔的终止位置对巷道的终止位置始终保持一段超前距离，这样留有相当厚的煤柱，以确保掘进工作面的安全，由于我们在煤层中掘进，而且煤质较软，所以超前距离规定30m，钻孔深度为60m，这样每探一次可以连续向前掘进30m。
3、钻孔直径
在无特殊情况下，采用钻水孔放出积水，由于考虑到既可以使积水顺利排出，又能防止积水冲跨煤壁，保证积水安全控制，故探水孔直径取75mm。
（二）、探水工序安排
1、探水前应先加固探水工作面周围的煤壁及顶帮，采用戴帽点柱支护，在点柱之间再加以木棚架支护，点柱间距为1米。
柱顶紧靠煤壁，柱底挖窝10cm，棚架采用红松圆木梁，棚架间距0.8m，顶部配用构木，顶梁两端紧靠煤壁，并采用一梁四楔，棚腿挖窝10cm，点柱和棚腿与煤壁之间以2.5cm厚的松木板和煤帮背实，木板之间上下间隔为10cm，点柱和棚架迎山有力，必要时加戗柱，以防压力水冲垮煤壁。
2、加固工作面后，接着在设计的钻孔位置按各钻孔规定的方位角、倾角先人工钻直径76mm的套管孔，孔深4m，用以安装4m的套管。
套管用平车内胎缠绕其上，用捶打入套管孔内，要打严打实，在套管外部焊一垂直长管，并在长管处打两根戗柱，钻杆通过套管工作，达到了控制水的目的，在水压铰大的防止套管被冲出，然后在套管外部安装100mm的阀门，或用带有止动光环的套管用混凝土固定在煤岩中，钻杆通过套管工作，达到了控制水的目的。
3、钻机安装在距工作面4～5m处，按各钻孔规定的方位角、倾角钻进，孔深60m。
4、钻探开始前，瓦斯员首先检查瓦斯，同时当班负责人、现场指挥员都必须在场。
5、在钻深过程中，当班负责人对本班钻探的方向、深度、异常情况写在记录本上，并及时向矿领导汇报。
第六章正规循环作业、劳动组织及主要技术经济指标
第一节工作方式：
4304
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