10102工作面进风巷掘进作业规程.docx
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10102工作面进风巷掘进作业规程
第一章 工程概况
第一节 概 述
一、巷道名称
10102采煤工作面进风巷。
二、掘进目的及用途
掘进目的是为了形成10102采煤工作面通风、运输系统；满足通风、运输、行人及管线敷设的需要。
三、巷道设计长度及服务年限
1、巷道设计长度：
800m。
2、服务年限：
12个月。
四、预计开竣工时间
预计开工时间为2017年7月15日，竣工时间为2017年9月2日。
第二节 编写依据
一、根据2011年6月《山西洪洞西山光道煤业有限公司兼并
重组整合矿井地质报告》编制该作业规程。
二、根据《安全生产法》、《煤炭法》、《矿山安全法》、《煤矿安全规程》及其它有关技术规范编制该作业规程。
三、根据《煤矿安全质量标准化标准及考核评比办法》编制该作业规程。
四、《煤矿作业规程编制指南》，煤炭工业出版社2005年9月第一版。
第二章地面位置及地质概况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
地面相对位置及邻近采区开采情况见表1。
表1井上下对照关系情况表
水平名称
一水平
工程名称
10102工作面回风巷
采区名称
一采区
工作面标高（m）
1290--1310
地理位置
地表附近范围为山岭地区，地表覆有一定量植被，地面无建筑物及保护物。
井下位置及四邻采掘情况
该巷道南部为待布置的10104回采工作面，北部为待掘的10102回风巷，东部为10111采煤工作面，西部为井田边界。
第二节煤（岩）赋存特征
（一）煤的物理性质
煤层：
黑色，玻璃光泽，质软，性脆，断口具参差状，裂隙发育，
条带状结构，层状为块状构造，局部夹有黄铁矿结核。
（二）煤的变质程度
煤层镜煤最大反射率在1.20%左右，其变质程度属中等变质程度煤，相当于肥煤。
煤（岩）赋存特征见表2、表3。
表2煤层特征表
项目
指标
备注
煤层厚度（最小～最大/平均）/m
0.00-3.12
1.55
平均有益煤厚1.55m
煤层硬度f
1.5～1.8
煤层层理（发育程度）
发育
煤层节理（发育程度）
发育
瓦斯绝对涌出量（m3/min）
0.81m3/min
低瓦斯
瓦斯相对涌出量
1.53m3/t
低瓦斯
煤尘爆炸指数%
70%
具爆炸危险性
二氧化碳相对涌出量
2.18m3/t
二氧化碳绝对涌出量
1.15m3/min
煤的自燃倾向
煤层自燃倾向性等级为Ⅱ类。
属自燃煤层。
表3
煤层顶底板情况表
顶板名称
岩石类别
厚度
岩性
顶
板
老顶
细—粗砂岩
20.17m
较厚细-粗粒砂岩，层位稳定。
直接顶
泥岩
2.75～16.37
多为泥岩，岩性灰黑色，致密，性脆。
底
板
直接底
泥岩
0.00～4.42
多为泥岩，岩性灰黑色，致密，性脆。
老底
细砂岩
0.00～9.7
细粒砂岩或砂质泥岩。
第三节地质构造
井田西部为向斜构造，呈北西——南东向延展，自井田西部边界进入本区，区内延伸1.35km。
走向N66°W，南西翼倾角8°，北东翼倾角13°，两翼不对称；综述该区地质构造属简单类型。
第四节水文地质
一、煤层均处于奥灰水位（650m左右）之上，不存在奥灰带压开采威胁。
二、经矿井充水因素分析，下组煤10号煤层矿井主要水害为顶板和砂岩裂隙水的威胁。
三、井田西部埋藏浅，风化裂隙发育，应预防隐伏导水构造，造成的水害事故的发生。
四、10号煤层有不同程度开采，在采空区低洼处有一定积水。
第五节影响巷道施工的主要因素
一、设计方面
无影响巷道施工因素。
二、地质构造
无影响巷道施工地质构造。
三、水、火、瓦斯、煤尘、顶底板方面
1、巷道掘进过程中无顶底板水害。
2、巷道掘进范围内无火灾影响。
3、瓦斯相对涌出量最大为0.81m3/min。
瓦斯相对涌出量1.53m3/t，
4、该煤层煤尘具有爆炸性，煤尘爆炸指数为70％，施工时应采取降尘措施，降低煤尘，防止爆炸。
5、作面面直接顶破碎，易垮落，煤岩交接处易片帮。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
10102工作面进风巷为全煤段巷道掘进，按方位角269°沿10号煤顶底板掘进800m。
第二节开口设计
一、巷道开口设计
10102工作面进风巷，开口位置为10109运输巷外口以里10米处，开口只需永久支护紧跟工作面，无特殊开口设计。
第四节支护设计
一、巷道断面
巷道断面设计为矩形，掘进净宽度3500mm，掘进净高度2200mm，掘进净断面积7.70m2。
二、支护方式
采用锚杆支护，支护材料为螺纹钢锚杆、树脂药卷、钢制托板、木托板等材料。
三、支护设计
1、永久支护设计
永久支护采用锚杆支护。
巷道顶部使用Φ18×2000mm的螺纹钢锚杆，每根锚杆使用2节Z2370树脂药卷锚固；锚杆间、排距均为800×800mm。
附图5：
巷道支护断面图（1：
50）
2、锚杆支护验证
（1）按照加固拱原理计算锚杆参数设计。
锚杆长度计算公式为：
L＝N×（1.1+B÷10）
式中L——锚杆长度，m；
N——危岩稳定性影响系数，取1.2；
B——巷道宽度：
3.5m；
L＝N×（1.1+B÷10）＝1.2×（1.1+3.5÷10）＝1.74m
通过以上计算及设计要求，使用的φ18×1800mm的螺纹钢锚杆（左旋无纵肋）可以满足锚杆支护的要求。
（2）锚杆间、排距为
a≦
式中a——锚杆的间、排距，m；
Q——锚杆的设计锚固力，50KN；
γ——被悬吊岩石的重力密度，取23KN/m3；
K——安全系数，一般取K＝2；
软弱岩层厚度是根据地质资料、实测或经验估计；冒落拱高度是按下式估算，即：
H＝
式中B——巷道开挖宽度，m；
f——岩石坚固性系数，取3。
则H＝3.5÷2÷3＝0.58m
则a≦
=1.34m
通过以上计算及设计要求，锚杆间排距为800×800mm，可以满足锚杆支护的要求。
第五节支护工艺
一、支护工艺及要求
1、最大、最小空顶距
巷道顶板完整、条件好时，掘进工作面最大控顶距为2600mm，最小控顶距为200mm；顶板围岩破碎、易片帮时，掘进工作面最大控顶距为1000mm，最小控顶距为200mm。
顶板破碎或顶板矿压较大时首先执行临时支护（支护方式另行制定专项措施）。
2、永久支护工艺及要求
（1）锚杆支护工艺及要求
工序：
敲帮问顶→锚杆机打眼→临时支护（顶板破碎时）→注锚杆→安装锚杆。
1定锚杆眼位
检查巷道规格尺寸是否符合设计要求，若不符合，必须先处理至符合设计要求后，按照锚杆布置要求将锚杆眼位定在钢带卡槽位置，按设计要求使用喷漆喷出眼位。
②打锚杆眼
锚杆采用液压锚杆机施工，用Ф19mm的六方钻杆与Φ22mm钻头配合施工顶板锚杆孔，钻孔过程中必须是短、长钎杆相结合进行施工，避免长钎杆施工时断钎伤人；严格控制锚杆钻孔深度，误差控制在0～+50mm，锚杆钻孔要清理干净，确保树脂药卷充分发挥作用，使锚杆锚固力达到设计要求。
③锚杆安装
a作业人员进入掘进工作面，首先进行敲帮问顶及安全检查、设备检查与维护、物料准备等工作。
b检查锚杆的规格尺寸是否符合设计要求，杆体有无氧化生锈现象，若有必须擦刷干净；锚固剂有无过期结块变质，包装袋有无破裂损坏，影响正常使用，必须更换。
c检查锚杆眼的眼位、角度、深度是否符合设计要求（用待安装锚杆伸入锚杆眼孔检查），若不合格必须重新打眼。
d锚杆安装工艺流程：
确定巷道顶板锚杆孔位置→装树脂药卷→装全套锚杆→搅拌药卷→停20～30s→上钢带→上紧托盘螺母。
ｅ树脂药卷的搅拌时间约为20～30s，此后停机，但不能缩下钻机，还应保持钻机较大的推力。
ｆ紧固螺母：
停机后缓慢降下锚杆机 ，调整钢带＼钢托板和木托板 位置至设计要求，再用扭力扳手将锚杆螺母拧紧，钢带紧贴岩面，保证锚杆具有140N.M的预紧力。
④锚杆必须定期或定量做锚固力检验，由技术人员到现场做锚固力抽查，抽查方法是每300根锚杆为一组，每组测试不少于3根，测试结果及时汇报相关部门，锚固力测试采用锚杆拉力计进行。
⑤锚杆的安装质量必须达到要求。
锚杆的预扭矩必须达到140N﹒M，锚固力必须达到45KN以上；
二、支护质量标准
1、巷道施工过程中严格按照工艺流程中的规定进行施工，严禁跳工艺。
2、在施工过程中，每道工艺必须按标准施工，严禁多道工艺同时施工，造成事故。
3、质量要求
（1）巷道宽度
巷道掘进宽度3500mm，中线距任一帮1750mm，允许偏差：
合格-50～＋200mm。
（2）巷道高度
巷道掘进高度2200mm， 允许偏差：
合格-50～＋100mm 。
（3）锚杆安装
ａ锚杆钢托板要压紧钢带，且钢托板成菱形、木托板短边与巷道底板平行；安装牢固，托板密贴壁面楔紧，不松动。
ｂ锚杆矩形布置，间、排距允许偏差－100～＋100mm；
②螺纹钢锚杆孔深度：
锚杆2450mm，允许偏差0～+50mm；
③锚杆外露长度：
露出托板≤50mm；
⑤锚杆角度：
井巷轮廓线的角度和岩层夹角≥75°。
（4）锚杆预紧扭矩不得小于140N·M。
（5）锚固力
锚杆锚固力设计值为：
50KN，合格≥45KN，优良≥50KN。
第四章施工方法及工艺
第一节施工方法
一、开口施工方法
巷道的开口位置锚杆已全部支护到位，执行炮掘开口方法（另行制定专项措施），其它执行正常掘进的施工方法。
二、正常掘进施工方法
巷道沿煤层顶板掘进，采用激光定向，EBZ-135型掘进机截割，胶带输送机出渣，液压锚杆钻机打设锚杆，全断面一次成巷的施工方法进行掘进。
第二节机掘作业
一、施工工艺
1、生产工艺流程
交接班及安检→开机检查→综掘机截割、装渣、运渣→运料（清浮煤）→敲帮问顶→临时支护（顶板破碎时）→永久支护→文明生产→下一循环。
2、检修工艺流程
检修前准备→检修掘进机各部位、加油、更换截齿；检修锚杆机、胶带输送机及延伸；管线延设及其它检修工作→开机调试。
3、掘进机截割工艺及要求
开机前准备→校检中线→启动掘进机调整截割头→打开喷雾截割→用掘进机截割头刷齐巷道两帮并出渣。
（1）每个循环开机前，首先进行敲帮问顶，检查已施工巷道的顶帮支护情况，然后将浮煤清理干净，最后进行开机前的准备工作，检查合格后方可开机截割，综掘机采用横向往复式截割，截割时截割头调至巷道左下部开口进刀，进刀深度以0.5m为宜。
待截割出渣结束，全面进行敲帮问顶，有效使用临时支护，接着进行永久支护，最后进行文明生产。
（2）严格按照截割顺序图进行截割，确保巷道成形符合安全质量标准化要求，严禁用截割头破坏顶板。
（3）每个循环截割结束，必须进行敲帮问顶，临时支护可靠、有效，严禁空顶作业。
（4）每个循环前，必须校对巷道中线，确定掘进尺寸，确保巷道施工方位准确，杜绝超挖、欠挖现象。
（5）巷道施工必须一次成巷，施工过程中不得遗留问题，严格按照正规循环工序操作，质量标准化标准施工。
（6）掘进机截割质量要达到“两低”、“四够”、“一规整”，即：
①“两低”：
截割功率低，截齿消耗低；
②“四够”：
按设计的断面尺寸、规格质量，一次截割要够高、够宽、够深、够远以利支护；
③“一规整”：
截割出来的巷道断面，周边轮廓规整，既满足支护要求又不超掘。
二、工作面设备布置
工作面设备：
掘进机、锚杆机、胶带输送机、高效喷雾泵站等。
附图7：
设备布置图（另附）
三、掘进机截割顺序
附图8：
截割顺序示意图
四、掘进机参数，掘进机参数详见表6。
表6掘进机参数表
项目
内容
要求
掘进机
EBZ-135A
完好
截割高度
2400～4800mm
符合要求
截割宽度
3100～5800mm
符合要求
截割功率
150KW
符合要求
行走速度
0～9m/min（无极调速）
符合要求
截割深度
0～900mm
符合要求
第三节装载与运输
一、装渣、运渣
1、掘进机破煤岩，掘进机刮板输送机及桥式转载机将渣转载到北运输大巷胶带输送机。
具体运输线路：
掘进工作面（掘进机铲板装渣）→掘进机刮板输送机及桥式转载机→北运输大巷→主皮带巷→斜井煤仓→斜井胶带输送机→地面煤场。
2、材料及设备运输
运输线路：
副斜井→轨道运输巷→北运输大巷→工作面运输巷设备、材料码放点。
二、胶带输送机的铺设及安全设施
1、胶带输送机机头、机尾距巷帮不小于700mm，中间部分距巷帮不小于500mm。
2、胶带输送机机尾必须安装牢固、有可靠的防护罩。
3、胶带输送机的各类电气和机械保护齐全、灵敏、可靠。
第四节管线敷设
一、管线敷设方式
详见附图5。
二、各类管线、风筒设施的布置及要求
1、供风、供水、排水管路的悬挂
（1）在巷道上帮，每3.0m安装一组管托架（管路托架采用40×5mm扁铁制作），管路托架采用专用锚杆进行安装固定（专用锚杆使用Φ18×800mm的螺纹钢锚杆，每根锚杆使用1节Z2370树脂药卷锚固），三趟管路由上往下依次为供水管、供风管、排水管。
（2）风水管要接口严实，不得出现漏风、漏水现象。
（3）风、水管必须铺设平直，滞后工作面不得超过50m，距工作面50m范围内使用高压胶管。
各管路要随工作面掘进及时延设，以备工作面正常使用。
（4）排水管滞后工作面不得超过100m。
2、电缆的悬挂
（1）在巷道下帮布置电缆钩，距巷道底板1.50m处，每1.0m安装一组电缆钩（共4钩），其中每隔10m设置一个4联扁铁电缆钩。
采用专用锚杆进行安装固定（专用锚杆使用φ18×600mm的圆钢锚杆，0.5节Z2370树脂药卷锚固）。
（2）电缆吊挂整齐，电缆垂度不超过50mm。
（3）高压电缆与低压电缆敷设间距大于100mm。
（4）电缆钩采用矿用的塑料电缆钩，每个钩上只准悬挂一根电缆。
（5）电缆悬挂必须呈一条线。
3、风筒的悬挂
（1）风筒悬挂在巷道下帮，距巷道顶0.1m。
（2）按照风筒悬挂的线路，使用8#铅丝穿过风筒悬挂环，绑在巷道上帮肩窝钢带处，，确保排列一条线，环环吊挂。
（3）风筒口距离工作面距离不得超过10m。
表7管线敷设参数表
序号
名称
规格型号
与工作面距离/m
1
风筒
φ600mm
10
2
压风管
DN100×4
50
3
供水管
DN100×4
50
4
排水管
DN159
100
第五节设备及工具配备
设备及工具配备情况见表8。
表8设备及工具配备表
序号
机械名称
类型
功率/KW
单位
数量
1
综掘机
EBZ-135A
236
台
1
2
局部通风机
FBD№6.3
30
台
2
3
胶带输送机
DSJ80/40/2×90
90
部
1
4
液压锚杆钻机
MYT-150SK
15
台
1
8
风镐
G10
台
2
10
水泵
BQS32/60-15
15
台
1
11
照明综保
ZBZ-4.0M
台
1
12
馈电开关
KBZ-400
台
4
13
电磁起动器
QJZ-200
台
2
14
电磁起动器
QJZ2-30
台
2
15
电磁起动器
QBZ-2×80SF
台
1
第五章生产系统
第一节通风系统
一、通风方式与供风距离
1、采用局部通风机压入式通风方式，通过Ф600mm风筒将新鲜风流送入掘进工作面，实行“双风机、双电源、自动切换”。
2、通风系统要合理可靠，保证工作面有足够的新鲜风流，每人供风量不低于4m3/min，巷内风速不低于0.25m/s、不高于4m/s，巷内任何地方有害气体和瓦斯浓度不超限。
3、局部通风机的设备齐全，吸风口有风罩和整流器，高压部位有衬垫，通风机必须吊挂或垫高，并装有消音器，距离地面不小于300mm。
二、进、回风路线
1、进风路线
副斜井→轨道运输巷→北运输大巷→局部通风机→掘进工作面。
2、回风路线
掘进工作面→北回风巷→回风大巷→回风斜井。
附图9：
工作面运输巷通风系统示意图
三、风量计算
1、按CH4涌出量计算：
Q=100qCH4km3/min
式中qCH4——掘进工作面的CH4绝对涌出量，0.81m3/min
K——掘进工作面瓦斯涌出不均衡的风量系数，应根据实际观测的结果确
定，一般可取K=1.5～2.0。
本规程中K取1.6。
Q=100×0.81×1.6=129.6m3/min
2、按CO2涌出量计算：
Q=qCO2k/1.5％m3/min
式中qCO2——掘进工作面的CO2绝对涌出量，1.15m3/min
K—掘进工作面瓦斯涌出不均衡的风量系数，应根据实际观测的结果确
定，一般可取K=1.5～2.0。
本规程中K取1.6。
Q=1.15×1.6÷1.5％=122.6m3/min
3、按人数计算：
Q=4×Nm3/min
式中N——掘进工作面同时工作的最多人数36人。
Q=4×36=144m3/min
4、按风速进行验算：
（1）按最低风速验算：
Q=15S＝15×7.7＝115.5m3/min
（2）按最高风速验算：
Q=240S＝240×7.7＝1848m3/min
式中S——巷道掘进断面面积，取7.7m2。
通过以上计算及验算，掘进工作面最小需风量为122.6m3/min，最大需风量为1848m3/min
根据本矿井采、掘及其它实际工作情况，确定本工作面风量为300m3/min。
四、局部通风设备、设施选型
1、选择风筒，确定有效风量率
选用直径为600mm、每节长10m的无缝柔性风筒，采用双反边接头，根据对柔性风筒百米漏风率的要求，300m的最长供风距离，经计算百米漏风率为2.37%，P有效=85.8%。
2、局部通风机供风量的计算
Q局部通风机=Q/P有效=122.6/0.858=142.9m3/min
3、风筒阻力的确定
要求风筒吊挂良好，柔性风筒百米风阻为2.37Ns2m-8，300m长的风筒总风阻R为14.22Ns2m-8。
4、局部通风机全风压的计算
h扇全=RQ扇=14.22×（142.9/60）2=80.5Pa
5、局部通风机的选择
根据h扇全和Q扇，从局部通风机特性曲线上查出适应要求的局部通风机型号为FBDNo6.3/2×15，装机功率为2×15KW，额定转速2930r/min，风量350～650m3/min，全风压（Pa）为610～6500。
故所选用的FBDNo6.3/2×15型对旋通风机能够满足巷道供风需求，并符合有关规定。
表9
局部通风机参数表
型号
功率（KW）
额定转速（r/min）
风量（m3/min）
风压（Pa）
FBDNo6.3/2×15
2×15KW
2930
350～650
610～6500
五、局部通风机的安装
安装地点：
巷道在掘进过程中，局部通风机安装在距工作面开口外向30m处的北运输大巷，新鲜风流中。
六、通风安全质量标准及要求
1、局部通风机实行挂牌管理，由班组长负责在每班作业前检查局扇运转是否正常，发现问题及时处理，确保局扇运转正常后，方可组织人员进入施工现场作业。
2、不得出现无计划停风，有计划停风的必须有专项通风安全措施。
3、风机开关必须上架，双风机，双电源切换试验每天一次，由当班电工和该区域瓦检员共同完成，并做好实验记录。
一旦主用局部通风机因故障停机时，电源开关自动切换，备用风机即刻启动，继续供风，从而保证局部通风机的连续运转。
4、局部通风机必须实现“三专”（专用线路、专用开关、专用变压器），“两闭锁”（风电、瓦斯电闭锁），保证掘进工作面具有独立的供电系统及停风和瓦斯浓度超限时自动停电。
5、风筒要求逢环必挂、平直、不出现拐死弯现象；风筒接口要严实不漏风，工作面风筒不落地；拐弯处必须使用弹簧风筒；每节风筒设置编号，便于管理。
6、掘进工作面风量必须符合本规程要求，严禁出现欠风现象。
第三节供水系统
一、供水系统
地面消防水池→副斜井→轨道大巷→北运输巷→掘进工作面。
供水路线见附图12。
二、供水设备、供水管路选择
沿巷道上帮敷设DN100焊管作为供水管路。
三、设备、设施安全质量标准及要求
1、工作面的综合防尘水源与工作面的供水采用同一趟供水系统。
2、必须按设计要求使用统一规格管子进行安装，禁止花接，并统一刷绿色防锈漆。
3、供水管每隔50m设一个三通，三通上安装一个二寸阀门，管路的接头、三通不得有流线性漏水，阀门手柄必须能灵活使用。
4、供水管每隔100m安设一个标示牌。
第四节综合防尘系统
一、综合防尘系统和设施位置布置
1、工作面综合防尘、防灭火和供水水源共同一趟供水系统。
2、巷道掘进防尘措施主要采用：
综掘机高效喷雾、装载点喷雾、装煤洒水、冲洗巷帮、湿式打眼、净化风流、个体防护等。
3、所有巷道内的转载点都必须有喷雾设施。
4、巷道内设置两道净化水幕，；第一道设置在北运输大巷20m范围内。
第二道安设在掘进工作面150m范围内设置，随巷道的掘进不断前移。
5、巷道内设置隔爆水棚，第一组设在北运输大巷70m处；第二组设在距掘进工作面250m范围内，随着工作面的前移，隔爆水棚也随着前移，隔爆设施的数量、水量、安全质量符合《煤矿安全质量标准化标准》的规定。
二、综合防尘设施安全质量标准及要求
1、掘进机截割前必须检查内、外喷雾，保证完好。
截割过程中，高效喷雾必须打开，使雾化水幕完全笼罩截割头。
2、转载点喷雾
（1）转载点连接喷嘴设施时，必须连接阀门、过滤器、喷雾设施、管路接头，阀门必须安装在人行道侧。
（2）喷嘴高度安在距转载点400mm～500mm的位置，而且喷嘴必须正对转出煤点。
（3）转载点所有喷雾必须呈雾状，且洒水状态为：
开机开水、停机停水。
3、净化水幕
（1）净化水幕的连接：
阀门→过滤器→净化水幕。
阀门及所有连接处不得有流线性漏水。
（2）净化水幕水管：
①水管的长度不得小于巷道宽度200mm；
②水管要安装在距顶板不超过300mm的位置；
③水管的两端各安装一个喷嘴，其余喷嘴间距300mm～400mm。
（3）喷嘴的方向：
①距工作面50m范围内的净化水幕水管喷嘴方向与风流方向相反；②喷嘴方向要略向下，与巷道顶板基本平行。
4、巷道要保持湿润，走路时煤尘不飞扬，巷道底板煤尘厚度不超过2mm，堆积连续不得超过5m，测尘合格率达到70%以上。
5、胶带输送机机头处必须设置专门的灭火水门、变头及洒水胶管。
6、掘进工作面备有50m的二寸软胶管，以便掘进洒水冲洗巷帮。
7、打眼必须采用湿式打眼，做到无水不开钻，停水停钻。
8、现场作业人员必须佩戴防尘口罩，做好个体防护。
9、巷道内管线、开关必须安排专人定期进行清扫煤尘，杜绝煤尘沉积
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