300m水平中煤组北一采区回风上山地质报告.docx
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300m水平中煤组北一采区回风上山地质报告
第一章编制依据
1、本规程编制依据为《-300m水平中煤组北一采区设计》。
批时间为2011年8月。
2、地质说明书及批准时间
地质说明书名称为《-300m水平中煤组北一采区地质报告》。
批准时间为2011年6月。
3、矿压观测资料
通过-300m水平主北大巷、-300m水平中煤组北一采区溜煤上山等巷道的观测，待掘巷道处于矿井煤岩层应力集中区,顶板较破碎。
4．《煤矿安全规程》（2011版本）。
5．《掘进工种技术操作规程》及《掘进工种岗位责任制》。
6．重庆煤炭（集团）有限责任公司《生产安全技术管理办法》（重煤集团生发〔2004〕43号）。
7．重庆煤炭（集团）有限责任公司《掘进安全质量标准化标准及考核评级办法》（2006年3月）。
8．重庆永荣矿业有限公司《安全技术措施、灾防预案管理规定》（渝永荣矿司生发〔2005〕48号）。
9．《中心桥煤业有限公司统一劳动定额》。
第二章地质情况
第一节煤（岩）赋存条件
1.煤岩层赋存特征
回风上山主要位于须家河组第四段，岩性为浅灰色、灰色中粒中厚煤层长石石英砂岩、上部
（附图1综合柱状图）
第二节地质构造
⑴倾角：
为一简单的单斜构造。
地层走向20～40°，倾向110～130°，煤岩层倾角南缓北陡，为22°-27°。
⑵断层：
区域内断层不发育。
⑶古河流冲刷、煤层的沉积薄化：
古河流冲刷对区域无影响。
第三节水文地质
该巷道所在区域内无河流和地表水体，仅有季节性小溪沟，主要水源来源于砂岩裂隙水，在巷道掘进过程中，局部地段可能出现淋、滴水现象，但不会对工程施工造成大的不良影响。
主要水源来自自身打眼和裂隙水。
第三章工程概况
第一节巷道位置及用途
1、位置：
此巷道位于-300m水平中煤组北一采区。
（附图2巷道布置图）
2、用途：
此巷道为准备巷道，主要用途为行人、通风。
第二节巷道工程特征
3、巷道工程特征：
回风上山位于K8煤层及底板中，回风上山倾角32°，长度265m；回风上山每30m留设一躲身硐，布置在北翼，每个硐规格为2.0m×2.0m×2.0m。
回风上山为半圆拱，掘进宽度3.2m,掘进高度3.1m,拱基线高1.5m，S净=8.23m2，S掘=9.02m2。
（附图3断面布置图）
第四章生产系统
第一节运矸（煤）系统
运矸路线：
碛头→-300m水平中煤组北一采区回风上山下部→-300m水平主北大巷→-300m井底车场→+65m～-300m暗主井→+65m井底车场→主井→地面。
第二节运料系统
运料及空车路线：
地面→主井→+65m井底车场→+65m～-300m暗主井→-300m井底车场→-300m水平主北大巷→-300m水平中煤组北一采区回风上山下部→碛头。
第三节通风系统
根据《永荣矿业公司矿井风量计算细则》和《煤矿安全规程》相关规定，计算风量：
⑴按瓦斯涌出量计算:
Q=100×q×k=100×0.4×1.8=72m3／min
式中Q——掘进工作面实际需要的风量，m3／min；
100——单位瓦斯涌出配风量，以回风流中瓦斯浓度不超过1%的换算值；
q——掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3／min；
k——掘进工作面的绝对瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，此处取1.8。
⑵按人数计算:
Q=4×n=4×15=60m3／min
式中4——每人每分钟不低于4m3的配风量；
n——掘进工作面同时工作最多人数，此处取15。
⑶按局部通风机的实际吸风量计算：
Q=Q局×I=250×1=250m3／min
式中Q局—掘进工作面局部通风机的实际吸风量，m3／min；掘进工作面选用FBC-2/15型局部通风机吸风量为250～360m3／min，取360m3／min。
I——掘进工作面同时工作的局部通风机台数，本矿均为一台。
Q掘=Q吸+SV
式中：
Q掘——掘进工作面全风压配风量m3／min
Q吸——局部通风机吸入风量m3／min
Ｓ——掘进巷道净断面积m2（减去局部通风机所占断面）
V——巷道最低风速m/min
则：
Q掘=Q吸+SV=250+8.33×15=375m3／min
所以-300m水平中煤组北一采区回风上山掘进碛头全风压配风量为375m3／min。
⑷掘进工作面风量验算
①按最低风速验算:
-300m水平中煤组北一采区回风上山掘进工作面最低风量为
Q≥q×S=15×8.33=125m3／min
式中q——岩巷掘进允许的最低风速值，q=15m3/min；
S——掘进断面积，S=8.33m2
②按最高风速验算:
-300m水平中煤组北一回风上山掘进工作面最大风量为
Q≤240×S=240×8.33=2000m3／min
式中240——换算系数；
S——掘进断面积，m2
根据以上计算结果，取其最大值，故-300m水平中煤组北一采区回风上山掘进工作面实际需要风量为250m3／min。
选用FBC-2/15对旋式局部通风机压入式通风，其额定吸风量为250～360m3／min，符合要求。
通风路线：
新鲜风：
地面→+65m井底车场→+65m～-300m暗主斜井→-300m井底车场→-300m主北大巷-300m中煤组运输石门→风机送至碛头。
污风：
碛头→-300m中煤组运输石门-300m中煤组联络巷→-300m水平中煤组北一采区提升上山下车场→-300m水平中煤组北一采区提升上山→-70m水平中煤组石门→-70m～±0m回风上山→小双连回风上山→+200m回风大巷→总回风巷→地面。
（附图4通风、防尘、监控及隔爆系统示意图）
第四节供电系统
（1）专用局扇电源来自-300m水平北一采区变电所专用局扇变压器KBSG-100/6/0.69.动力电源来自-300m北一采区变电所动力变压器KBSG-315/6/0.69.负荷统计如下.
设备名称
型号
台数
电压等级（V）
功率（KW）
额定电流（A）
启动电流（A）
局扇
FBD7.5
2
660
2*15
2*8.625
120.75
空压机
SM345
1
660
45
51.75
362.25
耙砂机
P-30B
1
660
18.5
21.275
148.93
⑵短路点两相短路电流通过电缆换算，查手册直接得出，计算过程从略。
短路点
电缆截面（mm2）
电缆长度（m）
换算长度（m）
两相短路电流（A）
d1
50
140
140
3380
d2
50+50
140+300
440
1509
d3
、d3
d3
25
140
267
1300
⑶1.低压真空馈电开关的整定：
Idz11≤Ie=17.25+51.75+21.275=90.275A
真空馈电开关KBZ-400的电子保护器过流整定在100A；
Idz12≥Iqe+KxΣIe=362.25+17.25+34.5=400A：
真空馈电开关KBZ-400的电子保护器短路整定在400A
校验灵敏度系数：
KS11=Id2/8Id11=1509/800=1.87＞1.2
KS12=Id2/Idz12=1509/400=3.77＞1.5
满足灵敏度的要求。
2.低压真空磁力开关的整定：
Idz2≤Ie=51.75A
真空磁力开关QJZ-200的电子保护器整定为52A
校验灵敏度系数：
KS2=Id1/8Idz2=3380/416=8.125＞1.2
满足灵敏度的要求。
3.低压真空磁力开关的整定：
Idz3≤Ie=21.275A
真空磁力开关QBZ-80的电子保护器整定为24A
校验灵敏度系数：
KS3=Id1/8Idz3=3380/192=17.60＞1.2
满足灵敏度的要求。
4.低压真空磁力开关的整定：
Idz4≤Ie=21.275A
真空磁力开关QBZ-80的电子保护器整定为22A
校验灵敏度系数：
KS4=Id2/8Idz4=1509/176=8.57＞1.2
满足灵敏度的要求。
5.低压真空磁力开关的整定：
Idz5≤Ie=17.25A
真空磁力开关QBZ-2*120的电子保护器最小整定为30A
校验灵敏度系数：
KS5=Id1/8Idz5=3380/240=14.08＞1.2
满足灵敏度的要求。
6.低压真空馈电开关的整定：
Idz61≤Ie=17.25A
真空馈电开关KBZ-400的电子保护器过流整定在40A；
Idz62≥Iqe+KxΣIe=120.75A：
真空馈电开关KBZ-400的电子保护器短路整定在160A
校验灵敏度系数：
KS61=Id3/8Id61=1300/320=4.06＞1.2
KS62=Id3/Id62=1300/160=8.125＞1.5
满足灵敏度的要求。
7.低压真空磁力开关的整定：
Idz7≤Ie=17.25A
真空磁力开关QBZ-2*120的电子保护器最小整定为30A
校验灵敏度系数：
KS7=Id3/8Idz7=1300/240=5.42＞1.2
满足灵敏度的要求。
（附图5供电系统图）
第五节供水系统
供水路线：
地面生活水池→明副斜井→200-65m水平暗副斜井→+65--70m水平管子道→-70m—300暗副斜井井底车场→-300水平主北大巷→-300m水平中煤组运输石门→碛头
第六节压风系统
1.本工作面压风系统由+65m水平压风硐室进行供风，在碛头开口处安设供风点，随碛头推进每隔200-500m安设一处供风点。
（详见8-1避灾路线图）
2.供风路线：
+65m水平压风硐室→+65--70m水平管子道→-70m—300暗副斜井井底车场→-300水平主北大巷→-300m水平中煤组运输石门→碛头
第七节瓦斯监测系统
⑴便携式甲烷报警仪的配备和使用
公司各科室管理人员、连队长、技术员、爆破工、班组长、机车司机和流动电钳工等下井时都必须携带甲烷报警仪，对所经过的路线和地点随时进行瓦斯检测。
瓦斯检查员每次放炮时必须进行“一炮三检”工作，并做好原始记录；班组长应把瓦斯监测探头悬挂在距掘进工作面5m范围内无风筒一侧，随时对工作地点进行瓦斯检测；电钳工在检修地点附近20m范围内检查瓦斯浓度，有报警信号时必须停止作业、进行处理。
⑵甲烷传感器的配备和使用
-300m回风上山掘进时，采用重庆煤科院的甲烷传感器，通过-300m水平1分站与公司KJ90安全监控系统相连。
按规定必须设置2个甲烷传感器，一个设置在工作面的回风侧距碛头不大于5m，并有防炮崩措施，具体布置在巷道上方，垂直悬挂，距顶板不得大于300mm，距巷帮不得小于200mm，且该处巷道顶板要坚固、无淋水，不得悬挂在风筒出风口和风筒漏风处；一个设置在全风压混合风流前10m的回风巷道中，具体布置在巷道上方，垂直悬挂，距顶板不得大于300mm，距巷帮不得小于200mm，且该处巷道顶板要坚固、无淋水；另一个设在混合风流中得甲烷传感器报警浓度设为≥0.5%CH4，断电浓度设为≥0.5%CH4，复电浓度设为＜0.5%CH4，具体设置方式与前面相同。
按照《煤矿安全规程》规定：
碛头和回风流中的甲烷传感器报警浓度设为大于或等于0.9%CH4，碛头断电浓度设为大于或等于1.4%CH4，回风流中断电浓度设为大于或等于0.9%CH4，复电浓度设为小于0.9%CH4，断电范围为-300m提升上山内全部非本质安全型电气设备；混合风流断电浓度设为大于或等于0.4%CH4，复电浓度设为小于0.4%CH4，混合风流探头超限断电范围为-300m水平外媒组北一采区变电所内全部非本质安全型电气设备。
安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少1次。
甲烷传感器、甲烷检测设备，每7天必须使用校准气样和空气样调校1次，每7天必须对甲烷超限断电功能进行测试。
安全监控设备发生故障时，必须及时进行处理，在故障期间必须有安全措施。
必须每天检查安全监控设备及电缆是否正常，使用便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪与甲烷传感器进行对照，并将记录和检查结果报监测值班员；当两者读数误差大于允许值时，先以读数较大者为依据，采取安全措施并必须在8小时内对两种设备调校完毕。
第八节通讯系统
1.本工作面安设2部电话能够直接和井下任何地方和调度室相互联系。
2.施工中在调度绞车及摘挂钩地点安设作业照明灯
第九节消防系统
⑴工作面和机电设备处分别设两台灭火器和砂箱，灭火器和砂箱设在空压机附近。
灭火器必须在有效期内，砂箱内的沙必须装满。
施工初期，灭火器材存放在地面可靠位置，定期检查完好情况，发现有问题后立更换。
⑵工作面内不得存放易燃物品，且工作面检修用的油脂应定期清除或升井储藏。
⑶工作面一旦发生火灾，必须按发生的原因及时采取针对性措施进行直接灭火，当火势无法控制时，必须立即汇报并撤离至安全地点，因电器着火必须立即切断电源进行处理。
⑷装药必须装填水炮泥，黄泥应封满眼口。
第五章施工方法及施工工艺
（1）施工方法
1.施工前地测室必须提前标定巷道起坡位置，标定巷道中腰线，施工单位严格按照执行。
2.起坡前，必须对起坡10m范围内的巷道支护进行检查加固，并将各种管线、电缆落地、护好。
3.起坡前，应提前按设计要求安设局部通风机，结好风筒，准备好各种支护材料。
4.该巷道为回风上山，施工方式为上山掘进，耙砂机装矸、绞车提升运输材料和矸砂。
施工顺序
安全、质量检查（→出矸）→打炮眼→装药联线→放炮→排烟除尘→安全检查→临时支护→打锚杆眼→安装锚杆→文明生产。
（2）施工工艺
工艺：
炮掘
爆破作业
①爆破参数
施工时采用全断面一次爆破，眼深1800～2000mm，周边眼眼距为450～600mm，密集系数为0.8，每眼最大装药量为3条；掏槽眼眼距1200～1400×500～600mm，每眼最大装药量为4条；辅助眼的眼距550～600mm，每眼最大装药量为4条;底眼最大装药量为3条；各圈眼之间的抵抗距均控制在450～550mm，炮眼装完药后每眼装入一卷水炮泥，最后封黄炮泥，周边眼的封泥长度不小于600mm,掏槽眼、底眼和辅助眼要封满黄泥。
在实际施工中，全断面一次爆破，可以依据围岩变化情况按上述原则对爆破参数进行适当的调整。
②炮眼及炸药消耗量
一次爆破所需的总炸药量，按单位炸药消耗量计算：
回风上山断面：
Q=qSLn=2.16×9.02×1.5×85%≈24.84kg
一次爆破所需的总炸药量，按一定炮眼装填系数，平均装入工作面所有炮眼中：
回风上山断面：
N=qSmn/aP=1.84×9.02×0.2×85%/（0.6×0.15）≈32个
式中:
Q--每循环炸药消耗量，kg;
N--炮眼个数;
q--单位炸药消耗量（按1.84kg/m3计算）;
S--巷道掘进断面m2;
n--炮眼利用率按85%计算;
m--每个药卷长度，m;
a--炮眼装药系数，即装药长度与眼长之比值，取0.6;
P--每个药卷重量，kg;
L--炮眼深度，m;
根据以上计算回风上山断面布置32个炮眼,掏槽眼6个,辅助眼10个，周边眼9，底眼6个，水沟眼1个。
（附图6装药结构示意图附图7回风上山断面炮眼布置图）
爆破说明书
爆破原始条件
项目
岩石坚硬性系数（f）
掘进断面（m2）
炮眼深度（m）
炮眼个数（个）
工作面瓦斯（m3/min）
回风巷
4～6
9.02
1.8
32
0.4
联络巷、回风上山断面爆破参数表详见炮眼布置图
预期爆破效果
名称
单位
数量
名称
单位
数量
炮眼利用率
％
85
循环雷管耗量
发/循环
32
班循环进尺
m
1.53
循环炮眼长度
m
60.6
每循环岩石实量
m3
12.7
日循环数
个
3
单位炸药耗量
Kg/m3
1.84
循环率
％
90
循环炸药耗量
Kg/循环
23.4
日进尺
m
4.1
雷管耗量
发/m3
2.6
月平均进尺
m
123
（3）施工设备：
设备及工具配备表
序号
设备、工具名称
规格型号
单位
数量
1
耙装机
P-60B
台
1
2
耙装机开关
QBZ-80
台
1
3
凿岩机
YT-29型
台
3
4
动力负荷开关
KBD-350
台
1
5
专用局扇开关
KBD-200
台
1
6
局扇开关
QBZ-80
台
4
7
局扇
FBC-2/15
台
2
8
空压机
SM-455型
台
2
9
空压机开关
QBZ-80
台
1
10
锚喷机
转-Ⅵ喷射机
台
1
11
锚喷机开关
ZBM-4.0
台
1
12
瓦斯电闭锁开关
QBZ-120
台
1
13
照明和信号开关
ZBM-4.0
台
1
（附图8机电设备布置及通讯图）
（4）巷道支护
1.支护材料：
锚杆及锚固剂：
锚杆采用树脂锚杆，直径为20mm，长度为2m，每根锚杆均用1条树脂锚固剂固定，在通过地质构造带时，如果顶板有水或岩层松动时，可增加锚固偶剂数量或全长锚固。
树脂锚固剂直径为23mm，长度为400mm，锚杆外露长度为35-100mm（距岩面），托盘为正方形，规格为长×宽=150×150mm，用5mm钢板压制成弧形。
锚杆均使用配套标准螺母紧固，每根锚杆锚固力不小于105KN。
2.支护工艺
①打锚杆眼
打眼前，首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格，不符合作业规程要求时必须先进行处理；打眼前要先由外向里敲帮问顶，仔细检查顶帮危岩情况，找掉活矸、危岩，架设临时支柱。
确认安全后、方可开始工作，锚杆眼的位置要准确，眼位误差不得超过100mm，眼向误差不得大于100。
锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，打眼时应在钎子上做好标志，严格按锚杆长度打眼，锚杆眼打好后，应将眼内的岩渣、积水清理干净。
打眼的顺序，应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、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;安装锚杆时，应在杆体上作出孔深标记，先将锚固剂送入孔内，再将杆体插入孔中，将锚固剂推送至孔底，然后用锚杆搅拌器（或风煤钻）旋转锚杆，捅破锚固剂，直至把杆体推至孔底，搅拌应连续旋转，搅拌时间20s。
搅拌完毕，取下搅拌器，用手稳住锚杆杆体不下掉才准松开锚杆，5min后才能松开锚杆连接套。
15min后再安上托板与岩面紧贴，不得点接触。
最后用扳手拧紧锚杆螺母。
3.喷浆工艺
⑴准备工作
①检查锚杆安装是否符合设计要求，发现问题及时处理。
②清理喷射现场杂物，检查巷道规格是否符合设计并处理欠挖部位，接好风、水管路，输料管路要平直不得有急弯，接头要严密，不得漏风，严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。
③检查喷浆机是否完好，并送电空载试运转，紧固好磨擦板，不得出现漏风现象。
④喷射前必须用高压风水冲洗岩面，在巷道顶板应安设喷厚标志。
⑤喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。
⑵喷射砂浆工艺要求
喷射部位：
顶板，喷枪头与受喷面应尽量保持垂直。
喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8～1.0m为宜。
喷射时，喷浆机的供风压力为0.5MPa，水压应比风压高0.1MPa左右，C25砼重量配合比为水泥：
砂：
石子=1：
1.75：
1.75，水灰比在0.4～0.5之间。
速凝剂的掺量为水泥重量的3%-6%。
喷射过程中应根据出料量的变化，及时调整给水量，保证水灰比准确，做到喷射出的湿砂浆无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少，一次喷射混凝土厚度25～30mm，并要及时复喷，复喷间隔时间不得超过2个小时。
否则应用高压水重新冲洗受喷面后再复喷，复喷后的厚度达到设计要求的100mm。
⑶喷射工作
喷射工作开始前，应首先在喷射地点下铺上旧风筒、帆布等物品，以便收集回弹料再次使用；喷射工作开始时，必须先给水，后开风，再开机，最后上料；停机时，要先停料，后停机，再关水，最后停风。
以免喷浆管里遗留喷浆料导致下次用时发生堵管现象。
一次喷射完毕，应立即收集回弹料。
当班喷射工作结束后，必须卸开喷头，清理水环和喷浆机内外部所有灰浆或砂料。
喷层必须定期洒水养护。
⑷喷射质量
喷射前必须清洗顶板，清理浮矸，喷射均匀，光滑平整无裂隙。
施工中所有备用的材料须整齐码放在巷道的两侧，严禁阻碍通风和运输，所使用材料的数量、规格要同一挂牌管理。
（5）由于目前上山施工困难所有材料都由人工搬运，喷浆工作安排在上山施工完成后进行。
4.锚杆施工安装必须严格按《煤矿安全规程》（2010年版）第44条和中心桥煤业有限公司《掘进锚杆（喷）支护技术操作规程》进行。
锚杆支护质量必须达到重庆煤炭（集团）有限责任公司《掘进梯形（矩形）断面锚网梁索喷支护（裸巷）巷道工程质量标准》规定的要求。
第六章质量标准
（1）工程质量标准
工程质量标准表
检查项目
设计尺寸
（mm）
标准规定（mm）
检验部位
1
回风道净宽
3200
一般巷道
-50～+200
中线
左
1600mm
右
1600mm
2
回风道净高
3100
一般巷道
-50～+200
腰线
上
1500
下
1500
3
锚杆锚固力
105KN
锚杆支护巷道
最低值不小于设计值90%
终锚力
4
喷层厚度
100
喷射砼支护巷
不小于设计值90%
顶帮
5
表面质量
喷射砼支护巷
全部覆盖网扣或岩面，无明显凸凹现象
顶帮
6
基础深度
100
主要运输巷道
不小于设计什值90%
全部
7
锚杆间距
800
－100～＋100
间距
锚杆排距
排距
8
锚杆外露
35～100
9
锚杆角度
符合作业规程规定+10°
顶帮
10
水沟
左下
位置
-100～+100
全部
300mm
净宽度
不小于设计值
300mm
净深度
不小于设计值
（2）文明生产标准
文明生产标准表
序号
内容及标准
1
防尘设施齐全、位置合理，防尘喷雾装置正常使用，放炮喷雾、湿式打眼，设备、设施、管、缆、线上的粉尘堆积厚度不超过2mm、长度不超过3m
2
风筒吊挂整齐、逢环必挂，风筒无破口、迎头风筒不落地
3
巷道内无杂物，淤泥、积水长度不超过2m、深度不超过0.05m，浮煤矸超过轨枕上平面的长度不超过1米
4
作业场所设有施工断面图，有炮眼布置图及爆破说明书，通风系统和避灾线路图，巷道布置图,不合格全扣
5
材料、工具距离碛头50米以外或耙岩机30米以外（硐室堆材料除外），分类堆码整齐，有管理牌，且距离轨道的安全间距符合规定
6
机电设备放置规范、整齐，管缆线悬挂整齐（管不落地，管缆严格按作业规程规定悬挂）
（3）安全管理标准
安全管理标准表
序号
项目
内容及标准
1
作业规程
作业规程或措施内容符合煤炭生产子公司要求，遇地质变化或条件变化等有补充措施，审批、贯彻、复审手续完备，考试和签字有记录。
编制内容各矿业公司统一
2
通风管理
风筒出风口距碛头的距离符合作业规程规定，风电闭锁和瓦斯电闭锁装置完好，
3
防突管理
防突安全设施的安设符合防突措施规定，并保持完好
4
支
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