西101顶板瓦斯抽放巷掘进作业规程.docx
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西101顶板瓦斯抽放巷掘进作业规程
靖远煤业集团有限责任公司
掘进作业规程
矿名：
大水头煤矿
工程名称：
西101顶板瓦斯抽放巷
施工单位：
综掘二队
编制日期：
二0一0年七月
编审人员签名
编审人员
会审人员
专业
签名
单位
签名
编制
师军卿
区队代表
采掘
地测
地质
采掘
机电
机电
通防
生产部
审
核
采掘
通防部
地质
安检室
机电
采掘副总
通防
地测副总
制图
师军卿
通防副总
打字
师军卿
机电副总
安全副总
机电矿长
生产矿长
安全矿长
总工程师
矿长
目 录
第一章工程概况…………………………………………2
第二章地质说明书………………………………………3
第一节施工巷道围岩特性…………………………3
第二节地质构造……………………………………5
第三节水文地质条件………………………………6
第四节瓦斯、粉尘及其他情况……………………7
第三章巷道断面及支护…………………………………7
第一节巷道断面……………………………………7
第二节巷道支护……………………………………7
第三节巷道设施布置………………………………11
第四节围岩变化及支护质量监测…………………14
第四章施工方式…………………………………………14
第一节设备配备……………………………………14
第二节施工方式……………………………………15
第三节施工工艺……………………………………16
第五章生产及辅助系统…………………………………20
第一节运输系统……………………………………20
第二节供电系统……………………………………21
第三节通风、降尘系统……………………………21
第四节压风、供水、排水系统……………………24
第五节通讯系统……………………………………24
第六节安全集中监测系统…………………………25
第六章劳动组织及技术经济指标…………………………26
第一节工作制度及劳动组织………………………26
第二节作业循环……………………………………27
第三节经济技术指标………………………………28
第七章安全技术措施……………………………………29
第一节巷道开口的安全技术措施…………………29
第二节顶板管理的安全技术措施…………………29
第三节放炮管理的安全技术措施…………………30
第四节掘进机操作的安全技术措施………………32
第五节输送机管理的安全技术措施………………33
第六节使用锚杆钻机的安全技术措施……………34
第七节防水、火、瓦斯、煤尘的安全技术措施
…………………………………………34
第八节移设设备的安全技术措施…………………36
第九节提升及斜巷防跑车的安全技术措施………36
第一十节机电管理的安全技术措施…………………37
第一十一节煤质管理……………………………………37
第一十二节喷浆的安全技术措施………………………38
第一十三节电缆防护安全技术措施……………………38
第一十四节防治煤与瓦斯突出的安全技术措施………39
第八章避灾路线……………………………………………42
贯彻登记表………………………………………………………44
编制说明
1．简述编审过程
为了合理、安全、快速掘进西101顶板瓦斯抽放巷，矿组织有关人员编制并会审通过该作业规程。
2．编制所依据的文件资料
（1）《西101综放工作面设计说明书》，《西101综放工作面地质说明书》及矿生产部下发的施工通知单。
（2）有关煤矿安全生产的法规、政策。
第一章工程概况
1、巷道名称：
西一采区101综放面顶板瓦斯抽放巷
2、工作面位置及四邻采掘关系
地面位置：
西一采区101工作面位于刀楞山以北，罗家川、总机厂以南，西部地表有两个靖远电厂贮渣坝蓄水池，但西101工作面并没有位于蓄水池下方，东部地表大部分为旱田沙地，地表之上大部分地区为丘陵地带。
井下位置：
根据《西一采区101综放工作面设计说明书》和《西一采区101综放面顶板瓦斯抽放巷施工通知单》，在西一采区回风石门内，以西一采区回风石门内实测导线点S3以北18.584米（平距，中-中）巷道右帮开口施工顶板瓦斯抽放巷。
四邻采掘情况：
西101工作面东与西一采区回风石门为界，西以Ⅰ勘探线为界，南以DF9断层为界，北1120运输大巷为界。
3、工程用途：
西101综放工作面回采期间解决上隅角瓦斯问题。
4、服务年限：
2.5年
5、工程量：
670.415m（平距）
6、巷道设计方位及坡度：
开口方位以320°00′10″，坡度以±0°向前掘进12米（平距，帮-中），再以-12°坡度掘进52.9m见煤层底板后，沿煤层底板掘进10m，（巷道自开口位置向前掘进66.599m，将从西一采区运输上山下部穿过，该巷道顶板与西一采区运输上山底板高差为3.8米），再以+12°坡度掘进见煤层顶板后，沿煤层顶板掘进。
7、开口坐标：
X=4068301.714Y=486771.024H=1122.900
附巷道布置平面示意图（图1-1）
巷道布置平面示意图
图1-1
第二章地质说明书
第一节施工巷道围岩特性
1、煤层顶底板情况：
见煤层顶底板明细表。
附煤层顶底板明细表（表2-1）
煤层顶底板明细表表2-1
煤层顶底板情况
顶底板名称
岩石名称
厚度（m）
岩性
老顶
粗砂岩
3.5
浅灰色，灰白色，含少量矿物碎屑，块状较坚硬，分选中等，成份以石英为主，次为长石。
直接顶
泥质粉砂岩
3.77
紫褐色，灰绿色，中夹1.4米左右灰绿色粉砂岩，底部为1米左右厚的炭质粉砂岩。
砂质泥岩
2.8
紫红色，团块状裂隙面具光滑感，底部渐变为浅灰色，含铝质，较松软。
泥岩
1.95
灰色含铝质、光泽强，裂隙面有滑感染手，含大量煤屑及煤线，不分区域底部有薄层炭质泥岩。
直接底
粉砂岩
8.39
灰黑色，含炭质，块状，具缓波状层理，由上到下含煤量逐渐加少，底部1.5米左右为灰色粉砂岩，最底部0.2米左右为灰色坚硬石英砾岩。
老底
含砾粗
砂岩
1.66
致密，坚硬，波状层理，含石英砾岩30﹪左右，含植物化石印痕，硅质胶结
2、煤层特征
一层煤在西一采区101工作面范围内均匀有分布，煤厚在5.0m—8.0m之间。
从整体来看：
工作面内煤层的厚度变化不大，煤层呈南厚北薄，东厚西薄的特点，底板大致呈中部低四周高的不规则状盆地形态分布，造成这一煤层赋存特点的主要因素是受DF8、DF9及F40大断层应力牵引揉搓作用，煤层发生塑性流变所致。
受断层应力作用，西101工作面范围内煤层破碎，裂隙发育，易发生抽冒，掘进期间必须加强顶板管理，搞好巷道支护质量。
附煤层特征明细表（表2-2）
煤层特征明细表
表2-2
项目
参数
项目
参数
含煤地层
Jzy
正常涌水量（m3/min）
0.05
煤层编号
一层煤
地温（.C）
正常地区
煤层平均厚度（m）
6.5
煤层结构
简单
煤层倾角（°）
4-8
煤层稳定程度
稳定
夹矸层数
1
变异系数
46.2%
夹矸厚度（m）
0.5~3.5
普氏系数（f）
<0.7
瓦斯绝对涌出量（m3/min）
13
容重（t/m3）
1.41
瓦斯相对涌出量（m3/t）
6.68
自然发火期（月）
3—6
二氧化碳含量（m3/min）
0.9
煤尘爆炸指数（%）
39.24
最大涌水量（m3/min）
0.5
可采指数
99%
煤质
水份
灰份
挥发份
固定炭
发热量
含硫量
含磷量
工业牌号
1.58%
16.38%
32.30%
6416
卡/克
0.87%
0.019%
弱粘结煤
3综合柱状图（表2-3）
西101工作面煤系地层综合柱状图
表2-3
系
组
柱状
层厚（m）
岩石名称
岩性描述
J
J2x
3.5
粗砂岩
浅灰色，灰白色，含少量矿物碎屑，块状较坚硬，分选中等，成份以石英为主，次为长石，部分区域为粉砂岩与泥岩互层，波状层理。
J2y
3.77
泥质粉砂岩
紫褐色，灰绿色，中夹1.4米左右灰绿色粉砂岩，底部为1米左右厚的炭质粉砂岩。
2.8
砂质泥岩
紫红色，团块状裂隙面具光滑感，底部渐变为浅灰色，含铝质，较松软。
1.95
泥岩
灰色含铝质、光泽强，裂隙面有滑感染手，含大量煤屑及煤线，不分区域底部有薄层炭质泥岩。
6.5
一层煤
黑色，多为粉沫状。
8.39
粉砂岩
灰黑色，含炭质，块状，具缓波状层理，由上到下含煤量逐渐加少，底部1.5米左右为灰色粉砂岩，最底部0.2米左右为灰色坚硬石英砾岩。
1.66
含砾粗砂岩
致密，坚硬，波状层理，含石英砾岩30﹪左右，含植物化石印痕，硅质胶结。
第二节地质构造
由于西101工作面区域范围仅南部有小面积的三维地震勘探资料，剩余区域只有勘探钻孔资料，故资料来源比较单一。
西一采区101工作面区域范围内有DF9及F40号断层，两断层落差均较大，其中DF9断层落差在0～22m左右，F40号断层落差在12～31米，两断层走向大致与西101工作面走向一致，是制约工作面倾斜宽度的主要地质构造；由于F40断层为正断层，受断层牵引应力作用，F40断层附近煤层较薄，DF9断层为逆断层，受断层挤压应力作用，煤层堆积叠加，靠近DF9断层附近煤层较厚。
由于工作面布置在大断层影响区，预计次生小断层发育，给掘进带来较大危害，掘进期间必须加强超前探测，及时优化工作面布置。
附工作面地质构造表（表2-4）。
工作面地质构造表
表2-4
构造
名称
走向
倾向
倾角
性质
落差（m）
对掘进影响程度。
F40
N50°W
S
84°
正断层
12~31m
限制工作面倾斜宽度。
DF9
N35°W
E
84°
逆断层
0~22m
限制工作面倾斜宽度。
第三节水文地质条件
西101工作面水文地质条件比较简单。
一层煤之上有Ⅱ、Ⅲ两个含水层，均为富水性极弱的含水层，且掘进期间对煤层顶板的破坏影响较小，故对工作面的正常安全生产影响不大。
但由于工作面西部地表有靖远电厂灰坝，灰坝水是西101工作面主要水患来源，掘进期间断层构造易疏通灰坝水，给掘进带来一定危害，故掘进期间要加强防治水工作，提前打钻探测。
第四节瓦斯、粉尘及其它情况
1、瓦斯：
该区域属高瓦斯区域，为未开采区域，在原始煤层中掘进，故瓦斯相对涌出量仍然比较大。
2、煤尘：
煤尘具有强爆炸特征。
爆炸指数33.9﹪
3、煤的自燃：
煤层自然发火期3-6个月，但也有21天的发火历史。
属自燃煤层。
4、地温、地压：
均属正常地区。
第三章巷道断面及支护
第一节巷道断面
1、巷道断面形状及断面尺寸
巷道断面形状设计采用为半圆拱形，掘进宽度为3600mm，净宽度为3400mm，掘进高度为3200mm，净高度为3100mm，掘进面积为9.77m2，净断面面积为9.06m2。
2、巷道特征表（表3-1）
巷道特征表
表3-1
围岩类别
普氏系数
断面积（m2）
净尺寸（m）
断面
形状
支护方式
净
掘
宽
高
煤
≤0.7
9.06
9.77
3.4
3.1
半圆拱形
锚网、喷浆
第二节巷道支护
1、支护方式：
采用锚网、喷浆联合支护。
A、支护参数及材料规格：
巷道断面形状为半圆拱形，采用锚网喷浆联合支护。
顶部使用Ф22×2600mm左旋无纵筋高强度螺纹钢锚杆,帮部使用Ф20×2200mm左旋无纵筋高强度螺纹钢锚杆，每根顶锚杆使用1节S2360和1节Z2360型树脂药卷锚固，每根帮锚杆使用2节Z2360型树脂药卷锚固，顶帮锚杆眼施工均使用Ф28钻头，顶、帮部托板均使用不规则铁托板加125×125㎜×12mm小铁托板，加皮带托板，巷道全断面挂金属网；顶部锚杆螺帽使用快装螺母加球形垫加减磨垫片进行快速安装，两帮使用加厚螺母。
锚杆均按矩形布置，间、排距750×800mm。
喷浆厚度20mm。
当工作面遇地质构造，顶板松软破碎时每隔4网（2.8米），在巷道正中施工一根Ф17.8×7000mm深的锚索加强支护，每根锚索采用4节Z2360型树脂药卷锚固，锚索托板使用300×300㎜×80mm木托板加200×200㎜×16mm铁托板；并缩小锚杆间排距至700×700㎜，并由技术副队长补充相应安全技术措施，审批贯彻后实施。
B、巷道开口5米范围内，由于安设皮带机头大架、电机、减速箱，故巷道净宽按4.5米施工。
5米至33米巷道净宽按3.9米施工，开口33米范围内巷道净高为3.5米，33米后圆滑过渡为设计断面。
C、巷道从运输上山下部穿过米段,在锚网支护的基础上，按700mm棚距，套架8棚11#工字钢棚加强支护，
附支护参数表（表3-2）
支护参数表表3-2
锚索、锚网、喷浆联合支护
喷浆厚度
（mm）
顶锚杆
帮锚杆（mm）
排列方式
锚杆间
排距
（mm）
外露长度（mm）
锚固剂
长度（mm）
直径（mm）
长度（mm）
直径（mm）
2600
Φ22
2200
Φ20
矩形
750×800
20～70
S2360
Z2360
20
附巷道断面支护示意图（图3-1）
图3-1
2、支护技术要求
1、地测部门标定施工中腰线，每组线不少于3个点，距工作面不得超过30m，巷道必须严格按照地测部门标定的中线沿煤层顶板施工，发现中线有问题时，必须立即与地测部门联系，重新标定。
2、按设计断面画轮廓线施工，并标注锚杆眼位置，中线到两帮的误差不得超过100mm，巷道最大超挖量不得超过150mm，巷高误差为+200mm。
3、当巷道掘进30m后，安装一台激光指向仪，固定牢靠，以便于施工。
4、工程质量达优良品，优良品率达100%。
5、锚杆间、排距误差为±50mm，锚杆与巷道轮廓线夹角为90°±15°，外露长度20～70mm。
6、金属网搭接长度保持在30～50mm范围内，且紧贴帮、顶，无松弛，无掉包现象，联网扣数不得少于11扣/m，底角锚杆必须按-150
三花布置施工在两网茬子中间，两底角严禁出现“赤脚、穿裙”现象。
7、锚杆必须按规定做锚固力试验，帮锚杆初期锚固力达5T，终期锚固力达8T，顶锚杆初期锚固力达7T，终期锚固力达10T。
8、托板安装要求：
紧贴煤（岩）面，不得有贴顶、贴帮不实和托板松动现象，顶、拱部锚杆螺母扭距不小于450N·m，帮锚杆螺母扭距不小于350N·m。
9、喷体要求：
喷浆后墙面及顶部必须平整，喷厚必须达到20mm，砂浆按配合比均匀配制，标号不低于100#，喷浆前先挖底角，冲洗帮、顶，然后先墙后顶进行喷射，保证基础达到100mm，尤其是风筒背后及底角的喷厚必须达到设计要求。
喷浆回弹及时清理，以保持巷道的整洁。
10、质量验收：
验收员严格按标准验收，按照掘进巷道“十条线”管理，并认真填写好验收台帐，技术队长做好矿压观测，并将收集的数据上报生产部。
同时做好隐蔽工程记录和素描工作。
施工过程中必须加强巷道顶板下沉量及两帮移近量的观测，及时向生产部反馈有关信息。
11、材料、设备、工具分类存放整齐，挂牌管理，浮煤必须清理干净，保持巷道清洁。
12、成形要求：
巷道沿顶板掘进，严格按照半圆拱施工，以确保回采期间较好的抗动压影响效果。
3、材料消耗（表3-3）
每米材料消耗表
表3-3
材料名称
规格
单位
数量
备注
螺纹钢锚杆
φ22×2600mm
根
6.25
顶部使用
螺纹钢锚杆
φ20×2200mm
根
10
帮部使用
螺母
M24
个
6.25
顶部使用
螺母
M22
个
10
帮部使用
皮带托板
块
16.25
帮顶均使用
不规则托板
块
16.25
帮顶均使用
球型垫
个
6.25
顶部使用
减磨垫片
块
16.25
帮顶均使用
小铁托板
125×125×10mm
块
16.25
帮顶均使用
树脂药卷
S2360
节
6.25
树脂药卷
Z2360
节
26.25
金属网
7000×1000mm
m2
14
水泥
425#
Kg
100.3
砂子
m3
1.378
速凝剂
Kg
12.72
炸药
3#矿用炸药
Kg
12.56
岩巷段使用
雷管
毫秒雷管
发
66
岩巷段使用
备注
速凝剂是水泥的5%，回弹率15%，水泥∶砂子=1∶2.5，水灰比1∶0.5。
说明：
如果地质条件变化，（需用锚索时）材料再另做计算。
第三节巷道设施布置
根据施工需要，巷道内需布置风筒、压风管、供水管、排水管、电缆线、通讯线、监测线、输送机等，考虑其安全、合理、文明生产等因素，在巷道内具体布置如下：
1、风筒：
采用Φ600mm柔性胶质抗静电风筒，布置在巷道左拱形处，必须吊挂平直，缝环必挂，无破口漏风现象，转弯处用铁弯头过渡，避免死弯。
出风口距离工作面不大于5m，以工作面瓦斯不超限，煤尘不飞扬为宜。
2、供水管、压风管、排水管等布置在巷道右帮，供水管、压风管采用2寸焊管，排水管采用3寸焊管，管路安装必须使用挂管钩，巷道每5m施工一个挂管钩，挂管钩为4钩标准件，用Φ20螺纹钢加工，管钩固定打注Φ20×1200mm螺纹钢锚杆锚固，管钩从上往下依次为供水管、压风管、排水管，挂管钩最下钩距离底板1.6m。
管路吊挂平直，刷漆编号、风、水管标准无跑、冒、滴、漏现象。
3、电缆（动力、监测、通讯、信号）：
动力电缆由西一采区变电所→西101工作面移变→馈电开关→各设备开关→各设备；监测、通讯线经西1120运输大巷甩支路进入掘进工作面。
电缆均敷设在巷道左帮，必须使用电缆钩悬挂，电缆钩间距为1.5m，上下两头铁丝可靠固定。
要求各线路干净整洁，无浮尘。
动力电缆在最下一钩，且距离巷道底板1.8m，垂度不大于100mm，其他缆线在上方，其中检测电缆和通讯电缆与动力电缆的距离不得小于0.3m，电缆接线盒必须可靠悬挂在适当位置，严禁在电缆上挂其他东西。
4、轨道铺设：
轨道从西一采区回风石门与西101顶板瓦斯抽放巷交汇处设道岔转弯，偏向巷道右帮铺设，采用18kg/m的钢轨，枕木（长×宽×厚＝1200×160×140mm）间距为800mm（中—中），在轨道接头处必须铺设枕木，轨道间距600mm，要求铺设平直，扣件必须齐全、牢固，与轨型相符。
轨道接头间隙不大于5mm，高低和左右错差不得大于2mm，无杂拌道，枕木间距偏差不得超过±50mm，轨枕下应捣实无松动现象，且外露达到轨枕的1/3。
轨道中心线距巷道右帮为1000mm，距巷道中心线为700mm。
5、刮板输送机铺设：
巷道开口5m后铺设刮板输送机，刮板输送机靠巷道正中稍微靠左铺设，铺设要平直，溜槽接头应紧密，搭接无台阶，链条张紧适度，避免过紧或过松，防止卡链或底链脱槽，机头、机尾打双地锚固定。
6、胶带输送机铺设：
胶带输送机靠巷道左帮铺设，胶带输送机中心线距巷道中心线420mm,距巷道的左帮1280mm.必须铺设平直，构件齐全牢固，机头打Φ18×1800mm双底锚进行固定，安全保护装置齐全、灵敏可靠。
附巷道设施布置图（图3-2）
巷道设施布置图
图中单位（mm）
图3-2
第四节围岩变形及支护质量监测
巷道施工过程中，加强安检员现场监督检查力度，用力矩扳手逐根检验锚杆的支护质量，不合格的锚杆必须及时补打。
巷道开口后，及时安装顶板离层仪，并每隔20m设置一组矿压观测点，进行巷道顶板下沉量及两帮移近量的观测，按要求及时向生产部汇报观测数据。
在巷道开口交岔点处安设一个顶板离层仪，在掘进过程中每100m安设一个，并悬挂观测记录牌板，按要求及时收集数据，做为基础技术材料来保存。
第四章施工方式
第一节设备配备
根据工作面情况，在施工过程中需要掘进机、刮板输送机（开口段）、胶带输送机、锚杆钻机、喷浆机和局部通风机来保证正常施工，如遇岩巷掘进时，还需要配备耙斗装岩机和风钻。
附设备配备表（表4-1）
设备配备表表4-1
序号
设备名称
单位
数量
型号
功率
备注
1
风钻
台
2
YT—28
风动
岩巷段使用
2
耙斗装岩机
台
1
PB-60
17KW
岩巷段使用
3
顶锚杆钻机
台
2
MQT-130/3.2Ⅱ
风动
4
帮锚杆钻机
台
2
MQTB-80/2.0
风动
5
喷浆机
台
1
转子Ⅴ型
4.5KW
6
刮板输送机
台
1
SGW—40T
40KW
开口段使用
7
胶带输送机
台
1
SPJ-800/55
55kw
8
风动扳手
台
2
BK-42
风动
9
掘进机
台
1
EBZ-132A
218KW
10
局扇
台
2
FBD№6.3
28KW
第二节施工方式
1、掘进方式
施工采用综掘机掘进全断面一次成巷中如遇岩或半煤岩且岩石坚硬，掘进机不能经济截割时，采取钻爆法掘进。
2、运煤方式
开口段工作面的煤由人工攉至西一采区回风石门胶带输送机上运出；掘进5m后，安装一台40型刮板输送机，工作面的煤（岩）由人工攉到刮板输送机上，再转到西一采区回风石门胶带输送机，经1120运输大巷2台胶带输送机运送到主煤仓内。
巷道掘进15m后，工作面的煤（岩）由掘进机转运到刮板输送机上运出。
（当巷道掘进40米后，将刮板输送机更换为胶带输送机。
第三节施工工艺
1、炮掘
1）、工艺流程
（1）交接班：
接班人员进入工作面，由班长、跟班队长共同检查工具设备、围岩、支护、通风、瓦斯、中腰线等情况。
（2）画轮廓线：
根据中腰线点检查中腰线，再根据检查后的中腰线按设计断面画轮廓线。
（3）打上部炮眼：
按炮眼布置图标定炮眼位置，再根据施工要求打眼。
（4）打下部炮眼。
按炮眼布置图标定炮眼位置，再根据施工要求打眼。
（5）装药放炮：
由专职放炮员，按爆破说明装药、联线、放炮，班组长进行适当的协助工作。
（6）通风、防尘：
放炮后等炮烟散尽，瓦检员检查瓦斯，确认瓦斯正常后，方可进入工作面洒水降尘。
（7）敲帮问顶：
由班长或有经验的老工人，用长柄工具将巷道顶帮的浮煤、矸捣落。
（8）支护：
首先打注巷顶正中锚杆，并挂网紧固，做为临时支护，再由验收员按设计锚杆间排距用喷漆点好眼
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