18109掘进工作面作业规程终版1224.docx
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18109掘进工作面作业规程终版1224
目录
第一章概况1
第一节 概 述1
第二节 依 据1
第二章工作面位置及地质情况2
第一节煤层赋存特征2
第二节煤层顶底版情况3
第三节 水文地质情况3
第四节 地质构造3
第三章巷道布置及支护说明5
第一节巷道布置5
第二节矿压观测5
第三节 支护设计6
第四节 支护工艺7
第四章施工工艺17
第一节施工方法17
第二节 施工方式17
第三节 运输18
第四节 管线的敷设14
第五节设备配置14
第五章 生产系统16
第一节通风16
第二节 压风20
第三节 综合防尘20
第四节 防灭火25
第五节 安全监控26
第六节 供电26
第七节 排水26
第八节 照明、通信及信号27
第六章劳动组织28
第七章煤质管理26
第八章 安全技术措施27
第一节一通三防27
第二节顶板管理29
第三节防治水30
第四节机电31
第五节运输36
第六节 其它37
第九章灾变应急措施及避灾路线36
第一章概况
第一节 概 述
一、巷道名称、位置及相邻关系
本作业规程掘进的巷道为18109综采工作面皮带巷、切割、中切割以及硐室。
该工作面井下位于主水仓的南侧，大井11采区集中上山北侧，东、西分别与18107工作面（已回采）、18111工作面（正在回采）相邻。
皮带巷位于工作面的西侧，切割位于工作面的南侧。
二、巷道用途及工程量
1、皮带巷：
全长2370.001m，主要用于工作面回采时运煤及回风等。
2、切割（平距中—中）：
240.058m，主要用于安装综采设备。
3、中切割：
平距长277.175m，主要为方便掘进期间的通风、供电、运输和行人，及回采期间的运输和行人。
4、硐室：
共计55m，其中，切割口设一个绞车硐室，硐深2m；切割内设4个大调车硐，硐深均为11m；皮带巷内设3个调车硐，硐深均为3m，调车硐室主要用于车辆掉头。
巷道设计工程量为：
皮带巷（2370m）+切割（240m）+中切割（277m）+硐室（55m）=2942m。
三、工程施工安排
1、工程施工安排：
首先施工皮带巷前1000m段，到达中切割后施工中切割，施工中切割完后退出掘进机继续施工18109皮带巷，最后施工切割。
2、工期：
皮带巷、中切割、切割共2887m（切割两次成巷），采用EBZ-160掘进机施工。
按日进15m,每月掘进450m，预计施工期6.9个月。
四、巷道平面布置
巷道平面布置图见附图1。
第二节 依 据
1、《煤矿安全规程》。
2、《矿井生产技术基础工作若干规定》（西山煤电集团发【2006】25号）。
3、《生产矿井安全管理及质量标准化检查标准评分办法》（西山煤电有限责任公司2008年1月）。
4、地测科提供的《18109工作面地质说明书》，批准时间2008年9月3日。
5、生产技术科提供的《18109综采工作面工程设计说明书》批准时间2008年9月15日。
6、天地科技股份有限公司提供的《斜沟煤矿首采18103工作面工作面矿压观测及巷道支护参数合理性研究》斜沟煤矿2006年11月。
7、现场调研的有关基础资料及相邻工作面采掘经验。
第二章工作面位置及地质情况
第一节工作面位置邻近采区开采情况
工作面位置及邻近采区开采情况见表1。
表1工作面位置及邻近采区开采情况表
煤层名称
8#
水平
名称
964
采区
名称
11
工作面名称
18109
地面标高（m）
973～1140.9
工作面
标高（m）
778～827
地面位置
1.工作面位于魏家滩东南侧,工作面北部横穿黄家沟,工作面切割位于石吉塔沟北侧。
地势中高南北低,地形复杂。
地表山梁均为黄土覆盖,盖山厚度158～340m。
2.工作面北部有两趟供往我矿的1万伏线路。
井下位置及四邻采掘况
工作面位于主水仓南侧，东为18107工作面（已回采），南为11采区煤柱线，西为18111回采工作面。
钻孔1004位于工作面以南，距材料巷东侧27m；钻孔0204位于工作面北主水仓内。
走向长
2336
倾斜长（m）
235.8
面积（m2）
550828.8
第二节煤层赋存特征
1、瓦斯、煤尘、地温情况：
根据《斜沟煤矿2007年度瓦斯等级鉴定报告》资料，在掘进施工中，根据相邻工作面的实测瓦斯情况，预计各掘进工作面的瓦斯平均绝对涌出量为1.2m3/min。
根据《山西省煤炭工业局综合测试中心化验》8#煤尘具有爆炸性，爆炸指数为37.46%。
根据《山西省煤炭工业局综合测试中心化验》8#煤层属于一类自燃煤层。
地温：
地温梯度为1.09℃/100m，属地温正常区。
2、煤层赋存特征见表2、表3。
表2煤层情况表
煤层情况
煤层总厚
（m）
3.05～6.70
煤层结构（m）
煤层倾角
（度）
8～10
4.21
1.58（0.12）0.80（0.17）1.54
9
黑色，块状条带状均有，半暗淡型，煤层结构复杂，含1～3层泥岩夹矸，其中煤层上层夹矸极不稳定，中部夹矸较稳定，厚0.10～0.30m，下层夹矸厚0.10～0.30m，局部增厚至1.30m，使8＃煤分为上下两层（钻孔1004）。
煤
层顶底板情况
底板
名称
岩石
名称
厚度（m）
岩性特征
老顶
中粗粒
砂岩
10.3～19.79
灰白色，中厚层状，以石英为主，磨圆度中等，含少量煤屑，颗粒上细下粗，局部含砾。
15.74
直接顶
泥岩
0.00～0.35
深灰色，厚度变化较大，局部尖灭，破碎易冒落。
直接底
中粒砂岩
0.00～1.16
灰色或灰黑色，含植物化石，局部相变为砂质泥岩，岩层厚度变化大，局部尖灭。
岩层上部常有一层0.10m左右的灰色粘土岩，遇水变软呈泥状。
表3煤层顶底板情况表
地质平面图、剖面图、综合柱状见附图2。
第三节地质构造
一、煤层产状要素
工作面整体为一单斜构造，走向SSE，倾向SWW，倾角8～10°，平均9°。
二、断层情况
根据18107工作面开采情况及18111材料巷揭露资料，18109材料巷掘进1160m及1215m附近预计会遇到H=2.8m∠55°逆断层与H=3.4m∠45°正断层。
断层情况见表4。
表4断层情况表
编号（名称）
性质
走向
（度）
倾向
（度）
倾角
（度）
落差
（m）
对掘进影响程度
F1
逆断层
17
287
55
2.8
对掘进影响较大
F2
正断层
30
300
45
3.4
对掘进影响较大
三、其它地质构造
根据18107工作面及18111工作面采掘情况，预计本工作面陷落柱不发育。
预计本工作面掘进过程中可能遇到河流冲蚀沉积带。
第四节 水文地质情况
1、涌水情况：
（1）8#煤上覆有厚层砂岩，为主要含水层，掘进过程中遇构造、破碎带会有淋水出现，打顶锚杆和锚索时部分孔内会有涌水，个别孔内会有较大的涌水。
掘进时，局部底板可能有涌水。
（2）我矿奥陶系岩溶水水位标高为850～854m，该工作面煤层底板标高为778～827m，掘进过程中若遇有裂隙、断层、陷落柱等构造时，岩溶水有可能沿导水构造裂隙进入工作面。
（3）预计最大涌水量1.0m3/min正常涌水量0.6m3/min。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
根据《18109综采工作面工程设计》，皮带巷沿8＃煤层顶板掘进。
切割、中切割均沿8＃煤层顶板掘进。
该面皮带巷沿走向水平布置，方位角均177°12′；切割垂直于两巷布置，方位角267°12′，坡度8—10°平均9°；中切割与皮带巷成120°，方位角297°12′，坡度约7°。
皮带巷从18111辅助斜巷开口，开口坐标：
X＝4281769.528、
Y＝37510552.534
切割开口坐标：
X＝4279402.382、Y＝37510668.254
中切割开口坐标：
X＝4280570.894、Y＝37510610.968。
巷道低洼处，在巷道下帮施工深3.0m的水仓。
水窝断面图见附图8。
第二节矿压观测
1、观测对象：
该面所有巷道。
2、观测内容：
巷道顶板离层量；支护质量动态监测。
3、观测方法：
（1）离层位移传感器KGE30，安装在巷道断面顶部中间位置。
皮带巷掘进30m后开始布置，间距小于100m；中切割上下口各布置1套，中部等分布置2套（约92m布置1套），切割上下口各布置1套，中部等分布置3套（约60m布置1套），共66套。
由施工队组负责安装、管理监测仪，由生产技术科负责指导安装及分析、处理观测数据。
（2）由施工队组用锚杆拉力计（20t）、力矩扳手，对锚杆紧固力、锚固力，对锚索预紧力、锚固力班班进行检查，由生产技术科负责每30m巷道至少抽查1次，一次分别不少于3根。
（3）用钢卷尺、测杆、激光测距仪观测巷道顶底板移近量，距工作面200m以内每5天、200m以外每10天至少检测1次，由生产技术科负责监督实施。
4、通过观测，如发现顶板出现异常现象，及时对顶板进行分析，预测顶板变化情况，报矿主管领导，制定有效措施，进行预防治理，以防事故的发生。
5、数据处理：
由生产技术科负责及时对检测数据进行分析，并把测量的结果反馈道设计和施工中去，从而不断修改设计、补充措施、指导施工。
第三节 支护设计
一、确定巷道支护形式
根据煤层顶板状况、天地科技股份有限公司对《斜沟煤矿首采18103工作面矿压观测与巷道支护参数合理性研究》结果及现有的支护经验，所有巷道顶、帮均采用锚杆、锚索、金属网联合支护。
由于该处煤层多为泥顶板，容易风化离层、掉碴，造成顶锚杆失效，为了增大托顶煤地方的悬吊面积，所以在金属网下、锚杆金属托片上增加“W”形钢带支护。
切割内采煤机安装硐室增加单体液压支柱支护。
巷道断面及规格见表7。
表7巷道断面及规格
序号
巷道名称
断面
形状
掘进断面
备注
上宽m
下宽m
高度m
面积m2
1
材料巷
矩形
4.4
4.4
3.6
15.84
图3
2
皮带巷
矩形
4.2
4.2
3.4
14.28
图4、4′
3
切割
矩形
7.5
7.5
3.6
27
图5
4
采机峒室
矩形
8.5
8.5
3.6
30.6
图6
5
中切割
矩形
3.6
3.6
3.0
10.8
图7
二、支护参数设计
根据《18109综采工作面工程设计说明书》，支护参数确定如下：
1、材料规格及支护要求：
顶锚杆：
采用φ20mm×1800mm的螺纹钢锚杆，每个锚杆配两个MSCK2355的树脂锚固剂进行锚固，并配一铁托片与一木托片,铁托片为100mm×100mm×8mm正托片（两角为100mm×100mm×10mm的斜托片），木托板为600mm×180mm×70mm红松木片。
帮锚杆：
采用φ16mm×1600mm的塑料胀套式锚杆，每个锚杆配一个600mm×180mm×70mm木托片和一个φ100mm铁托片。
锚索：
采用φ17.8mm×5500mm（切割中间锚索采用φ17.8mm×7500mm）的低松弛钢铰线，每个锚索用三个MSCK2355锚固剂进行锚固，戴一个200mm×200mm×16mm的钢板托片；
金属网：
采用10﹟铁丝编织的菱形金属网，丝径3.0mm，网孔50mm×50mm，皮带巷金属网规格为5400mm×1100m，切割金属网规格为7500mm×1000m,中切割为4800mm×1100mm。
单体液压支柱：
DZ-3.5m。
其柱帽规格为800mm×180mm×80mm。
2、支护密度：
（1）调车硐、绞车硐（见附图3）
顶锚杆：
采用五根矩形布置，间距1.0m，排距1.1m；
锚索：
沿巷道中心线打一根，间距2.2m；
帮锚杆：
采用二根矩形布置，间距1.5m，排距1.2m，最上排距顶0.4m；木托板最上排横放、其余竖放；
（2）皮带巷（见附图4）
顶锚杆：
采用五根矩形布置，间距0.95m，排距1.1m；
锚索：
沿巷道中心线打一根，间距2.2m；
帮锚杆：
采用二根矩形布置，间距1.5m，排距1.2m，最上排距顶0.4m；木托板最上排横放、其余竖放；
从500m后到18111切割，下帮帮锚杆变为3根花形，并挂金属网,间距1.5m，排距1.2m。
（见附图4′）
（3）切割（见附图5）
顶锚杆：
采用九根矩形布置，间距0.9m，排距1.0m；
锚索：
采用三根矩形布置（中线上采用L=7500mm，两边采用L=5500mm），间距1.8m，排距2.0m；
帮锚杆：
采用二根矩形布置，间距1.5m，排距1.2m，最上排距顶0.8m，两排木托板均竖放；
（4）采煤机安装硐室（见附图6）
顶锚杆：
采用十根矩形布置，间距0.9m，排距1.0m；
锚索：
采用四根矩形布置（中间2根采用L=7500mm，两边采用L=5500mm），间距1.8m，排距2.0m；
帮锚杆：
采用二根矩形布置，间距1.5m，排距1.2m，最上排距顶0.8m，两排木托板均竖放；
单体支柱：
一排，间距1.0m；
（5）中切割（见附图7）
顶锚杆：
采用五根矩形布置，间距0.8m，排距1.1m；
锚索：
采用两根矩形布置，间距1.6m，排距2.2m；（采用L=5500mm）；
帮锚杆：
采用二排矩形布置，间距1.5m，排距1.2m，最上排距顶0.4m，木托板最上排横放、其余竖放。
第四节 支护工艺
1、工作面空顶距：
掘进机每截割1.1m工作面进行一次永久支护,工作面最大空顶距1.5m，最大空帮距2.6m,永久支护紧跟工作面迎头。
2、临时支护形式、工艺及要求：
（1）临时支护采用锚杆前探梁，前探梁采用5.0m长的4寸管钢吊挂在加工好的吊环上，吊环吊挂在顶锚杆上，钢管上加破板，钢管间距1.6—2.0m。
前探梁上使用2根破板，破板规格为Φ200mm×4000mm半圆红松。
（1）掘进机割完一个循环后，使截割头落地产并闭锁截割部电机，人员站在永久支护下用长柄工具处理干净顶帮的活矸、活煤，并进行“敲帮问顶”。
确认无问题后人员站在永久支护下挂联顶网。
顶网联好后，在紧靠工作面的两排锚杆上固定好吊环，托起金属网，前移前探梁，使用钢带时用前探梁托起钢带。
穿前探梁时必须有专人监护顶板及煤帮。
临时支护好后由外向里进行永久支护。
（2）上前探梁时不少于5人，1人监护顶帮及协调指挥，2人托起网及钢带，2人穿前探梁。
（3）前探梁移到迎头后,在最后一个吊卡的上面用木楔与钢管背紧。
（4）加强顶板管理，发现顶板压力大、顶板离层，要立即停止作业，撤出工作面人员，待顶板稳定后，由外向里加强帽柱支护后方可继续施工。
（5）打顶锚杆时必须由外向里、由中间向两边，如前探梁占据锚杆位置，可以先打其他锚杆后，退出前探梁再打剩余锚杆，必须是打起所有顶锚杆后，再打帮锚杆。
3、锚杆、锚索支护工艺及要求：
（1）顶锚杆使用MQT-100锚杆机、Φ28mm钻头打眼，帮锚杆使用ZQS-50/300型风煤钻打眼，锚索使用MQT-100锚杆机、Φ28mm钻头打眼。
按锚杆、锚索使用说明书安装。
（2）锚杆外露长度从托板算起不大于50mm；锚索外露长不能超过300mm。
（3）锚杆、锚索间、排距误差不大于±100mm；
（4）严禁使用失效药卷，严禁随意截短药卷或锚索。
药卷搅拌时间按药卷使用说明书。
（5）顶板中部锚杆垂直顶板布置，两顶角锚杆和顶板的夹角为70°。
（6）截割后要对欠挖部分进行修整，严格保证巷道成形且达到设计要求，巷道底板必须扫平整。
巷道超宽0.3m以上处，要加补1根顶锚杆。
（7）顶锚杆紧固力≥140N.m，锚固力≥90KN；
帮锚杆紧固力≥100N.m，锚固力≥50KN；
锚索预紧力≥120KN，锚固力≥200KN。
（8）每安装300根锚杆必须做一组（不少于3根）锚杆拉力试验，锚固力不低于设计值的90%；锚索逐根检查，预紧力不低于设计值的90%。
（9）发现有失效、报废锚杆、锚索当班必须补打。
5、铺设金属网要求：
顶网长边垂直巷道中线铺设，相邻网之间采用对接的方式进行连接，连网距100～150mm，用12号铁丝双股拧紧不少于3道。
金属网连接要铺设平展，不能出现鼓肚现象。
6、单体支柱支护要求：
单体支柱必须打在实底上，用防倒绳与已经锚住的顶网可靠连接，防止倒柱伤人。
新使用的单体液压支柱在使用前必须连续升降2-3次，以排除腔内空气，保证初撑力到50KN以上。
支设单体支柱时，必须有迎山角，迎山角为巷道倾角的1/6～1/8。
乳化液泵站压力必须≥20Mpa,乳化液浓度必须达到3～5%。
7、其它要求：
工程质量验收严格执行《生产矿井安全管理及质量标准化检查标准评分办法》（西山煤电集团有限责任公司2008年1月）。
五、巷道底板混凝土硬化
混凝土标号：
C20
硬化厚度：
200mm
硬化范围：
材料巷、调车硐、切割及皮带巷距切割40m范围内，共计3060m。
中切割贯通后，提前对材料巷进行硬化，硬化时另行制定安全技术措施。
第四章施工工艺
第一节施工方法
皮带巷、中切割，采用机掘一次成巷的施工方法施工；中切割从皮带巷向材料巷方向施工；
切割分次成巷，先施工落山侧4.0m，然后再施工煤柱侧3.5m，并在切割下端头附近低洼处施工一个水仓。
施工工作面侧时，施工到距材料巷口20m时，需扩帮1.0m，扩帮长度18m，作为采煤机安装硐室。
调车硐室用掘进机开口（45°三角煤），滞后工作面不小于5m，即先施工正常巷道5m，支护好后退回掘进机进行扩帮施工调车硐开口段。
小调车硐开口两侧各抹角1.0m，开口总长度6.4m；大调车硐开口两侧各抹角2.0m，开口总长度8.4m。
调车硐、水仓使用爆破法施工，滞后工作面30--100m，施工时制定专项安全技术措施。
第二节 施工方式
一、机掘施工方式
机掘采用掘进机截割头割煤，配备桥式皮带转载机转载，SJ-80型可伸缩胶带输送机进行运输，连续性掘进作业，全断面“一掘一支”的作业方式。
生产工艺流程为：
安全检查及开机前准备→割煤→永久支护→延接皮带输送机→下一循环。
检修工艺流程为：
检修前准备→检修掘进机各部位、加油、更换截齿、检修及延伸运输设备、其它工作→安全确认→正常掘进。
掘进机截割工艺：
掘进机采用横向往复式割煤，截割时将截头调到巷道中，从煤层下部进刀，左右摆动先割出槽窝，截深0.6m，然后从右到左、从下到上根据巷道中线和设计断面截割成巷。
切割顺序图见附图9。
二、装运方式
由掘进机的扒爪将煤装到掘进机自身携带的刮板输送机上，经桥式转载皮带运输到巷道中的胶带输送机上，后到集中皮带下山运出到地面。
每三个循环延接胶带输送机一次。
第三节 运输
一、运煤:
煤由集中皮带下山转运到主皮带井运输到坑外。
运煤路线:
18109工作面→18111辅助斜巷→18107皮带巷→集中皮带下山→主皮带井→地面
二、运料
材料设备，由准备队坑外装车，用WCQ-8无轨胶轮车经过材料巷到18109工作面料场，然后由人工抬运至工作面。
材料设备装运执行斜沟煤矿制定的《辅助运输管理细则》、《辅助运输作业规程》和《煤矿工人安全技术操作规程指南》中掘进人力运料工的有关规定。
皮带巷运料路线：
地面→副平硐→集中材料下山→15采区材料下山→18109皮带巷外段→18109皮带巷工作面。
三、人员运输
人员上、下井采用WCQ-3B人车进行运输。
运输系统见附图10
三、运输管理规定
1、胶带、刮板输送机司机必须持证上岗，严格执行斜沟矿制定的《煤矿工人技术操作规程》中胶带输送机司机与刮板输送机司机的有关规定。
2、人员行走必须通过的刮板输送机及胶带输送机的地方，必须设置行人过桥。
3、所有材料集中堆放整齐，并挂标志牌。
4、两人以上抬扛大型物件时，必须有一人统一指挥，人员之间互相协调好，以防碰伤手脚。
5、人员通过的胶带输送机机头、机尾及刮板输送机机尾必须有护罩，以防人员误入造成机械伤害。
6、严禁任何人员跨越或乘坐刮板输送机和胶带输送机。
第四节 管线的敷设
掘进施工期间风、水管，信号线、监测线、电力电缆布置在巷道前进方向的非司机侧，信号线、监测线、电缆线、电话线采用专用电缆钩吊挂，距顶板0.3m；水管距底板1.8m之上每间隔0.2m安设；供水管和风管吊挂在巷道的下帮，采用专用水管卡子吊挂；风筒布置在巷道前进方向的掘进机司机侧距顶0.3m；输送机布置在巷道的下帮，上帮作为行人和运料通道。
（皮带巷胶带输送机在上帮）
管线布置断面图见附图11
第五节设备配置
设备配备见图11及表8
表8设备配备表
序号
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
掘进机
EBZ-160
台
1
工作面
2
胶带输送机
SJ-80\SDJ-150
部
4
工作面
3
刮板输送机
SGW-40T
部
3
18107皮带巷
4
移动变电站
KSGZY-630
台
1
移变峒室
5
局部扇风机
DSBF-2-NO6.3
台
2
工作面
7
风煤钻
ZQS-50/300
台
2
工作面
8
真空馈电开关
BKD20-400
台
6
移变峒室
9
隔爆磁力启动器
QBZ系列
台
6
工作面
10
信号照明综保
ZXZ8-4
台
2
工作面
11
潜污水泵
BQW系列
台
4
工作面
12
锚杆机
MQT-100
台
4
工作面
13
激光指向仪
BJZ-Ⅱ
台
1
工作面
14
乳化液泵站
XRB-30
台
1
工作面
15
除尘风机
ZZJC-Ⅱ-B
台
1
工作面
16
探水钻
台
1
工作面
第五章 生产系统
第一节通风
一、通风方式与供风距离
采用压入式通风，风筒采用Φ800mm的阻燃风筒，最长供风距离为1700m。
二、通风系统
新鲜风流：
副平硐→集中材料下山→15采区材料下山→18109皮带巷外段→18109皮带巷（局部通风机安设处）→工作面
污风：
工作面→18109皮带巷→18109中切割→18109材料巷→集中回风下山→回风井→坑外
通风系统见附图12。
三、风量计算
1、按瓦斯涌出量计算：
Q掘=100×q掘×K掘
式中：
q掘：
掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量，取1.2m3/min。
。
Q掘：
单个掘进工作面需要风量，m3/min。
K掘：
掘进工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取2。
Q掘=100×1.2×2=240m3/min
2、按炸药使用量计算
Q掘=25A
式中：
A----单个掘进面一次使用最大炸药量。
施工调车硐时使用炸药，取8kg。
Q掘=25×8=200m3/min。
3、按掘进工作面同时作业人数计算
Q掘≥4N
式中：
4----每人每分钟应供给的最低风量，m3/min。
N----掘进面同时工作的最多人数（考虑交接班交叉作业），取40人。
Q掘=4×40=160m3/min。
4、按照局部通风机实际吸风量计算
两个掘进工作面均为煤巷掘进：
Q掘=（Q
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