回风巷掘进作业规程.docx
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回风巷掘进作业规程
目录
会审综合意见3
掘进技术论证4
第一章概况5
第一节概述5
第二节依据5
第二章地面相对位置及水文地质情况6
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况6
第二节煤（岩）层赋存特征6
第三节地质构造8
第四节水文地质……………………………………………………………………………6
第三章巷道布置及支护说明…………………………………………………………………7
第一节巷道布置9
第二节矿压观测10
第三节支护设计11
第四节支护工艺14
第四章施工工艺19
第一节施工方法21
第二节割煤方式21
第三节装载与运输23
第四节管线及轨道敷设24
第五节设备及工具配备25
第五章生产系统26
第一节通风26
第二节压风29
第三节瓦斯防治29
第四节综合防尘31
第五节防灭火33
第六节安全监控34
第七节供电36
第八节运输37
第九节供水、排水37
第十节照明、通讯和信号38
第六章劳动组织与主要技术经济指标39
第一节劳动组织39
第二节循环作业39
第三节主要技术经济指标40
第七章安全技术措施41
第一节一通三防41
第二节顶板管理43
第三节防治水46
第四节机电47
第五节运输50
第六节压风自救50
第七节供水施救51
第八节其它53
第八章灾害应急措施及避灾路线60
作业规程学习和考试记录61
作业规程复审记录62
第一章概况
第一节概述
井巷的名称、长度、用途、坡度、类别、服务年限，开竣工时间
1、4#层三采区43回风巷。
2、设计长度为940m。
3、施工主要目的是：
回风、行人等。
4、巷道坡度：
沿煤层顶板掘进，根据回风巷剖面图及时调整施工坡度。
5、服务年限：
服务年限3-5年。
6、开竣工时间：
预计2013年3月27日开工。
预计2013年6月30日竣工。
工程概况表1
巷道
名称
设计工程量（m）
坡度
支护形式
设计断面（㎡）
备注
断面
编号
S净
S掘
43
回风巷
940
沿顶
掘进
锚（索）杆网
（喷浆）
3-3
16.32
17.5
第二节依据
该工作面依据《煤矿安全规程》、《矿山井巷工程及验收规范》、《煤矿井巷工程质量检验评定标书》《东坡煤矿掘进工程及质量标准化管理规定》、《4号层北扩区开拓巷道设计施工图》、及“地测科提供的地质资料”进行编写。
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、地面位置：
工作面对应地面大部分为山沟、山坡及山梁上。
2、标高：
地面标高1282m-1375m,工作面标高1053.5m-1064.1m。
3、井下位置：
43回风巷位于4#层三采区，东面为未开拓区及矿界，西为三采区43轨道巷及三采区43胶带巷（未掘），南为已掘巷道北翼回风巷，北为未开拓区。
井上下对照关系情况表
水平、采区
三采区
工程名称
4煤三采区43回风巷掘进工程
地面标高
1282m-1375m
井下标高
1053.5m-1064.1m
地面的相对位置建筑物、小井及其它
对应地面大部分为山沟、山坡及山梁上。
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
43回风巷位于4#层三采区，东面为未开拓区及矿界，西为三采区43轨道巷及三采区43胶带巷（未掘），南为已掘巷道北翼回风巷，北为未开拓区。
第二节煤（岩）层赋存特征
1、地质及煤层结构：
该巷道为4-1#层。
4-1煤：
位于太原组顶部，黑色，半暗型，沥青光泽，内生裂隙，断口棱角状，可见镜煤条带。
煤层厚度7.02-7.67m,平均厚度7.34m,煤层厚度变化较大，煤层层理较清晰，结构较复杂。
煤层含夹矸1-3层，夹矸厚度0.26-0.46ｍ，夹矸为泥岩、及砂质泥岩等。
夹矸至上而下依次为：
煤层向下约1.20m处夹矸为砂质泥岩，棕色，厚0.46m左右,该层夹矸相对较稳定；煤层中下部有一层约0.26m的夹矸,夹矸为炭质泥岩，该层夹矸极不稳定。
2、顶底板岩性：
老顶:
粗砂岩，厚度9-15m，平均10.1m，灰白色，主要成分石英、长石，含岩屑及白云碎片，分选中等，坚硬，裂隙发育。
直接顶：
砂质泥岩，厚度0-0.78m，平均0.5m，灰白色，含灰黑色砂质条纹，砂质含量较高，平坦状断口，易冒落。
直接底：
砂质泥岩，厚度0.88-2.23m，平均1.3m，灰褐色夹灰黑色砂质含量较高，平坦状断口，易碎。
老底：
细砂岩，厚度1.88-3.23m，平均2.61m，灰黑色薄层状细砂质结构坚硬。
4#煤煤层特征表
序号
指标
参数
备注
1
煤层厚度（最小~最大/平均）
7.02m～7.67/7.34m
2
容重
1.42t/m3
3
煤层倾角
0—3°
4
煤层硬度f
＜3
5
煤层层理
较发育
6
煤层节理
较发育
7
自然发火期
3-6个月
8
矿井绝对瓦斯涌出量
0.104m3/min
9
矿井相对瓦斯涌出量
0.024m3/t
10
煤尘爆炸
有爆炸性
4#煤煤层顶底板情况表
顶板名称
岩石名称
厚度（m）
岩性特征
顶板
老 顶
粗砂岩
9～15平均10.1
灰白色，主要成分为石英、长石，质地坚硬，裂隙发育。
直接顶
砂质泥岩
0～0.78
平均0.5
灰白色，含灰黑色砂质条纹，砂质含量较高，平坦状断口，易冒落。
底板
直接底
砂质泥岩
0.08～2.23
平均1.3
灰褐色夹灰黑色砂质含量较高，平坦状断口，易碎。
老 底
细砂岩
1.88～3.23
平均2.61
灰黑色薄层状细砂质结构坚硬。
第三节地质构造
根据区内及相邻钻孔资料、物探成果资料和相邻工作面实际揭露资料分析，掘进巷道煤层底板等高线南低北高，中间略有起伏。
地质条件较复杂，断层较发育，总体形态为一单斜构造，其间可能伴有规模较小的褶曲。
煤层倾角由南向北逐渐变大，倾角在0°-3°之间，平均2°。
另外，根据物探资料显示，该工作面内有一异常区，临近异常区时要加密探测，利用物探及钻探验证。
断层构造名称：
F物6，走向NE，倾向ES，倾角20°-30°，逆断层，落差10-15m，掘进时需破底。
《附图1：
地质综合柱状图》
第四节水文地质
该巷道掘进期间的主要充水源是顶板砂岩含水层裂隙水、地表水及大气降雨。
砂岩含水层岩性为灰白色中粗砂岩,底部K3砂岩分布较稳定。
DP4号钻孔k3砂岩裂隙发育，裂隙面内无充填物，透水性好。
根据DB1钻孔混合抽水试验，单位涌水量0.0079L/s.m,渗透系数为0.001214m/d,为弱含水层，但顶板砂岩含水层富水不均,在裂隙发育地带及导水断层附近富水性较强。
根据DP1号钻孔资料，奥灰水水位标高1053m，4-1号煤层距奥灰约110m，本工作面最低标高为1045m,突水系数为0.001MPa/m，在正常情况下不会造成突水（规程中的临界突水系数为：
正常地段0.10，破碎带0.06），但当工作面存在断层或陷落柱时，缩短老底板隔水层厚度，将可能会出现突水情况。
施工该巷道时在巷道右帮施工钻机窝进行长探、班探结合，有掘必探，严禁超前掘进。
由于砂岩含水层受构造和裂隙发育层度等因素控制，含水性不均一，在工作面掘进时可能出现涌水。
掘进过程中要将排水系统紧跟迎头，配备排水能力不低于50m3/h的水泵2台，确保工作面的出现涌水时正常使用。
在低洼处施工临时水仓，确保巷道不出现积水现象。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
1、4#层三采区43回风巷掘进工程量预计940米，施工时沿现有巷道顶板掘进，按照地测科提供的三采区43回风巷剖面图，根据地质条件变化及时调整施工坡度，
2、从43回风巷拐点开始沿4#煤层顶板施工170米，遇F物6H=10-15m∠20-30°断层时按-10°施工50米，找到4#煤层顶板后继续沿4#煤层顶板掘进。
过断层时，提前编制过断层施工措施。
3、43回风巷开窝点坐标X=4368533.172，Y=19621082.641；施工方位N=0°00́00˝。
4、巷道采用矩形断面布置，按照4#层三采区43回风巷施工断面图3-3断面布置。
3-3掘进断面为5000×3500mm，掘进断面积为17.5m2，净断面为4800×3400mm，净断面积为16.32m2。
5、巷道右帮施工水沟，水沟规格为300×300mm。
6、电缆钩布置在巷道右帮，电缆钩点眼位置距巷道顶板500mm，用2分细钢绳拉线打托钩，每间隔3米打一组托钩，电缆钩间隔0.8米悬挂一组。
7、巷道右帮距底板1.5米布置Φ108供风、供水、排水、注浆四趟管路，托管架点眼位置距底板1500mm。
所有管路进行刷漆，压风管刷蓝色漆、供水管刷绿色漆，排水管刷海绿漆，注浆管刷黄色漆。
8、巷道全断面喷浆、喷浆厚度100mm，强度C15。
9、掘进期间所有需要安装通风设施的地方在通风科的指定下进行安装。
10、巷道掘进时，严格按照山西省要求进行探放水工作，有掘必探，先探后掘的原则，要进行长探和迎头班探，巷道每掘进80米在巷道右帮施工一个钻机窝进行长探（具体要求后见防治水一节）。
附图：
《三采区43回风巷设计施工平面图》、《三采区43回风巷预想剖面图》
第二节矿压观测
1.观测对象
开窝点至巷道施工结束。
2.观测内容
巷道顶板离层量，锚杆、锚索的载荷及锚固力。
3.顶板离层仪安装要求及监测要求
43回风巷掘进开门处和巷道掘进40米后分别安装顶板离层仪。
测站间距40米，共设24个测站，顶板离层仪按规定间隔紧跟掘进工作面及时安装，以便监测顶板变化的全过程，其滞后距离距迎头不得超过50米。
交岔点顶板离层仪安设位置为其交中。
安设深度：
浅基点固定在锚杆端部深度相同的位置，深基点固定在锚索端部深度相同的位置。
巷道正中安装LBY-3离层仪，根据离层仪的显示数据，观测巷道顶板压力情况，记录备案直到巷道施工完毕。
安装要求：
（1）在巷道顶板垂直岩面打一个钻孔，钻孔直径24mm，钻孔深基点深度6.0米，浅基点深度2.2米。
（2）安装顶板离层仪，首先将带有较长不锈钢钢丝的孔内固定装置（深基点），用安装杆推到锚索端部位置，抽回安装管；再将另一个带有较短不锈钢钢丝的内固定装置推到锚杆端部的位置。
将两根不锈钢钢丝与孔口测读装置相连。
如果孔口过大，侧在孔壁垫上木板片，使孔口测读装置能够牢固地固定在孔口。
（3）安装固定测绳时，测绳要拉紧、并且固定牢固。
深、浅基点初始读数观测值为5-10mm。
观测要求：
（1）.离层仪安设后，立即进行观测，做好记录。
并将测读结果记录好，并整理登记到记录台帐上。
（2）.观测频率由测量值的变化速度确定，一般距掘进工作面100m以内每天观测一次，100m以外每周一次。
（3）.观测前应先检查测站是否完好、有效，若测站已损坏失效，应立即修复或补设测站。
（4）.观测时，应使用专用记录表逐项填写实测数据。
当怀疑数据有误时，应检查顶板离层仪是否安装正确，若离层仪完好、安装正确，则应重新观测并
如实填写观测数据，不得随意修改、编造数据。
（5）.在掘进施工中，严格执行朔州中煤矿业有限公司制定的《顶板离层仪监测操作规范》的规定。
数据处理
迎头100米范围内顶板离层仪每天观测一次，其他每周进行一次数据观测，并记录在案，发现移进量超过规定，立即分析原因、采取措施补强支护。
第三节支护设计
（1）顶锚杆长度计算
按加固拱原理确定锚杆参数
根据公式：
式中：
N－围岩稳定性影响系数1.0；
W－巷道跨度5.0米；
L＝1.60mL取2.2米
（2）锚杆间距、排距计算
A.锚杆间距:
由于巷道顶板为粉砂岩，根据工程类比法及锚杆均匀布置确定锚杆间距为1000mm。
B.锚杆排距：
根据公式：
D＝（N×n）/（2×k×R×L×L1）
式中：
D－锚杆排距；
N－每根锚杆的锚固力，取锚杆屈服荷载150KN；
n－顶部每排锚杆数量5根；
k－安全系数取2；
R－顶板岩层容量取24KN/m³；
L－巷道之半取2.5m；
L1－锚孔深度取2.2m；
所以D＝（150×5）/（2×2×24×2.5×2.2）＝1.42m，为安全起见取
D=1.0m。
通过以上计算可知，施工时选用￠20mm、长度2200mm的高强螺纹钢锚杆，锚杆间排距1000×1000mm，能够满足设计要求。
顶锚杆树脂药卷数量
n=Lg（R2-R22）/（R12×Ly）
式中：
n—每孔锚固剂数量；
Lg－全长锚固剂填充长度，取693mm；
R－锚孔半径，取12mm；
R1－锚固剂半径，取11.5mm；
R2－锚杆半径，取11mm；
Ly－支锚固剂长度，取600mm；
所以n=693×（152-112）/（11.52×600）＝0.908支，考虑锚杆快速安装工艺要求，选用CK2360树脂药卷1支。
顶锚杆直径
根据锚杆支护“三径”匹配原则，锚杆直径取Φ20mm，杆体为高强度螺纹钢材料，其破断力为190KN，校核锚杆锚力P固为：
P固=§×π×Φ空×L锚
式中：
P固－锚杆锚固力；
§－锚固剂与孔壁间粘结强度取1.5MPa；
Φ空－锚孔直径取24mm；
L锚－每孔锚固剂数量1支；
所以P固=1500×3.14×0.032×1=150.72kN
（5）帮锚杆参数设计:
帮锚杆长度
帮部锚杆长度的确定原则是：
使其锚固端投影深入两帮煤帮内0.5m以上，以保证锚杆受力有效传递到两帮煤壁中，从而实现巷道顶部荷载向两帮转移，按下列式计算:
L=L1/cosβ+L2+L3
式中：
L－为倾斜锚杆长度；
L1－要求锚固端水平投影深入煤壁的水平距离，取600mm；
β－倾斜锚杆与水平面夹角，取≥10°；
L2－额定锚固长度取600mm；
L3－锚杆外露长度，取40mm；
所以，L＝600/cos10°+600+40＝1249mm，故取1800mm符合设计要求。
锚索支护与校核：
.按悬挂吊理论校核锚索支护参数：
La＝K｛（dL×fs）/4fc｝
式中：
La－锚索深入到稳定岩层中的锚固长度mm；
K－安全系数取2.0；
dL－锚索直径取17.8mm；
Fs－锚索抗拉强度取1860KN/mm²
Fc－锚索与锚固剂的设计粘度树脂药卷取10KN/mm²；
则：
La＝2×｛（17.8×1860）/（4×10）｝＝1655mm
所以:
1800mm（3根）＞1655mm，故每根锚索使用3卷锚固剂。
.锚索长度L＝La+Lb+Ld+Lc
式中：
L－锚索长度mm；
La－锚索深入到稳定岩层中的锚固长度mm；
Lb－需要悬吊的不稳定岩层厚度取800mm；
Lc－上托盘及索具的厚度取100mm；
Ld－需要外露的张拉长度取250mm；
则：
L＝1800+800+100+250＝2950mm，故锚索取6300mm满足设计要求。
.锚索数目的确定
N＝K·w/P断
式中：
N－锚索数目；
K－安全系数取1.0；
W－被悬吊岩层自重KN；
P断－锚索最低破段值取260KN；
w－B×Σh×Σr×D
式中：
B－巷道掘进宽度取5.0m；
Σh－悬吊岩层厚度取1.8m；
Σr－悬吊岩层平均容量取21KN/m³；D－锚索排距取3.0m；
故w＝5.0×1.8×21×3.0＝567KN
N＝1×567/260＝2.1根取3根
所以：
锚索采用2-1-2布置满足设计要求。
第四节支护工艺
一、巷道支护方式
巷道永久支护方式为：
锚（索）杆+点焊钢筋网+钢筋梯子梁+喷浆
1.顶部：
Φ20×2200mm螺纹钢锚杆每排5根，每根用一卷CK2360型树脂锚固剂，间排距1000×1000mm矩形布置，碟形钢垫板150×150×8mm，挂点焊钢筋网，网片规格：
2600×1100mm，网格100×100mm，网间搭接100mm，间隔200mm用16#铁丝绑扎一处。
托Φ14mm×5000×70mm钢筋梯子梁，并压在顶网压茬处。
顶锚锚固力不小于64KN，扭矩力150N.M，锚杆螺母外锚杆丝扣长度10-40mm，，最靠近帮部的倾斜锚杆与巷道顶板铅垂线成15°夹角。
2.锚索；
间排距3200×3000mm，呈“2-1-2”布置，“2”以8°夹角向巷道两侧倾斜，“1”垂直顶板布置。
规格：
Φ17.8×6300mm的钢绞线锚索，每根锚索采用3根CK2360型树脂锚固剂，钢垫板300×300×16mm；锁具型号KM/18-1/1860，锚固力不小于150KN，锚索露出锁具150mm-250mm之间。
3.帮部：
巷道左右帮均采用Φ18×1800mmQ235圆钢锚杆，每排4根，每
根用一卷CK2360型树脂锚固剂，间排距1000×1000mm矩形布置，碟形钢垫板150×150×8mm，挂Φ4.5×3300×1100mm点焊钢筋网，网格100×100mm，与顶网搭接100mm，间隔200mm用16#铁丝绑扎一处，每处拧紧不少于3圈。
锚固力不小于30KN，扭矩力不小于120N.M，锚杆螺母外锚杆丝扣长度10-40mm，最靠近顶部的倾斜锚杆与巷道水平线成10°夹角。
当巷道超高时，补打帮锚杆，最下面一根距底板300mm；片帮严重时用300×300mm带孔木鞋或废旧皮带垫片或用水泥等抹平，不得出现虚锚现象。
4.铺网:
巷道顶部和两帮均铺设方格金属网，2张顶网平行巷道布置，中间压茬100mm，帮网竖向放置，网与网之间必须有100mm搭茬，联网间距200mm，每扣拧2～3圈，双股16#铁丝隔孔V型联网，扭结牢固。
两网相互连接成必须成为一整体，连接时两网要相互对齐，不能有明显的错茬，肩窝处网片必须进行联网，金属网两边和中间都要连接牢固，不能出现裂缝。
5、钢筋梯子梁铺设
顶部每排锚杆压规格为Φ14×5000×70mm的钢筋梯子梁一根，铺设时要铺平、铺直、平行巷道铺设，两肩窝处梯子梁要将顶网片与帮网片搭接处压实。
临时支护方式
临时支护方式：
采用3.5m长10#槽钢5根，按掘进方向固定在迎头两排锚杆外露丝上作为固定支点，槽钢与锚杆之间使用矩形吊环连接，槽钢与顶板之间采用木板、木刹与顶板楔紧背实，木板长3.5m×宽200mm×厚50mm，木板与顶板间用木刹刹紧。
临时前探梁操作过程如下：
1、机组切割后（够施工两排锚杆后），安排专人站在永久支护下用长柄工具“敲帮问顶，找净险矸（煤）活矸（煤），确保无问题后人员站在永久支护下，
挂联顶网。
顶网联好后，在紧靠迎头的两排锚杆上固定好吊环，施工人员及时定
期前移前探梁，并用前探梁托起一根钢筋梯子梁，前探梁上及时用木板梁维护顶
板，按中线和间排距调好梯子梁位置。
穿前探梁时必须有人监护顶板和两帮，顶
板维护好后，由外向里打注顶锚杆。
2、上前探梁时不少于4人，1人观察顶板并协调指挥，2人起网和梯子梁，1
人前移前探梁。
3、前探梁要串到迎头，吊环要用木板与槽钢背紧。
4、加强顶板管理，发现顶板压力大、顶板离层、有响声等危险预兆的时候应立即停止作业，撤出人员，待顶板稳定后，由外向里打带帽点支柱后方可施工。
5、打顶锚杆必须由外向里、由中间向两边，如前探梁占据锚杆位置，可先打其他锚杆，退出前探梁后打剩余锚杆，必须所有顶锚杆全部打完后，才能打帮部锚杆。
6、掘进时临时支护按照上述方法，前移吊环和槽钢，依次类推。
附：
《永久支护断面图》、《临时支护平面图》
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
螺纹钢顶锚杆
Φ20×2200mm
套
4700
均包括托盘
2
帮Q235圆钢锚杆
Φ18×1800mm
套
7520
均包括托盘
3
锚索
Φ17.8×6300mm
套
587
均包括托盘、锁具
4
锚固剂
CK2360
支
13981
5
钢筋网
Φ4.5×2600×1100mm
片
1880
Φ4.5×3300×1100mm
片
1880
6
镀锌铁丝
16#
kg
500
联网
7
钢筋梯子梁
Φ14×5000×70mm
架
940
工程材料明细表表5
锚（索）杆巷道支护参数参考表表6单位：
mm
名称
巷道
规格
项目
质量标准
参数
北翼
轨道
巷
掘进断面宽：
5000
高：
3500
巷道
净宽
4800
左帮：
2400
一般巷道：
优良：
0～+100
右帮：
2400
巷道净高
3400mm
一般巷道：
优良：
0～+100
锚杆布置
矩形布置
顶部：
1000×1000mm
帮部：
1000×1000mm
锚索
Φ17.8×6300mm
锚固力≥150KN
顶锚杆规格
Φ20×2200mm
锚固力≥64KN
帮锚杆规格
Φ18×1800mm
锚固力≥30KN
水沟
规格
300×300mm
距迎头距离
<40m
帮锚杆距迎头
1排
喷浆厚度
100mm
C15
二、技术操作要求及质量标准
1、顶锚杆要求：
打好顶锚杆眼后退钻杆冲孔，然后装入树脂锚固剂，用锚杆机将锚杆慢慢推进至孔底边搅拌边推进，搅拌时间控制在8～15s左右，搅拌后约30～60s后拧紧螺母退锚杆机，安装锚杆间排距允许误差±100mm，锚固力不小于64KN；外露丝长度10-40mm，顶锚杆先打左帮第二个，将钢带梁及网片托起，然后打左帮第一个及第三个，然后依次向右帮打锚杆。
2、帮锚杆要求：
打好帮眼后，冲孔，然后用锚杆把锚固剂轻轻送入眼底，用帮锚杆钻机边搅拌边推进，时间8～15s，然后安装托盘和螺母，30～60s后拧紧螺母，间排距允许误差±100mm，锚固力不小于30KN，外露长度≤40mm，螺母外侧露丝≥10mm。
若出现片帮虚锚时，及时补打锚杆或托板下加木托板、木楔，留顶煤掘进时若巷道超高补打帮锚杆进行加强支护，最下方锚杆距底板不超过300mm，帮锚杆从上至下，从外往里依次打。
3、锚杆扭矩力监测。
掘进期间两帮及顶部锚杆每根要进行扭矩力检查，帮锚杆达到120N.M，顶锚杆达到150N.M,并做好记录台帐。
（监测工具用专用扭矩力Kg搬手）。
4、锚杆张拉试验：
巷道掘进间隔20～30米，即：
每300根（含300根以下）抽掉一组3根进行一组锚杆拉拔试验，张拉数据记录备案建立台账，张拉后的锚杆处及时补打锚杆加固支护。
锚索网支护形式锚固方式为端头锚固，锚固力顶
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