东翼巷道刷扩作业规程.docx

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东翼巷道刷扩作业规程

高山煤业东翼大巷刷扩

作业规程

编制单位：

准备一队

编制：

施工负责人：

日期：

2013年1月2日

第一章概况…………………………………………………………………5

第一节概述………………………………………………………………5

第二节编写依据…………………………………………………………5

第二章地面位置及水文地质情况…………………………………………5

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况……………………………5

第二节煤（岩）层赋存特征……………………………………………6

第三节地质构造…………………………………………………………6

第四节水文地质…………………………………………………………7

第三章巷道布置及支护说明………………………………………………8

第一节巷道布置…………………………………………………………8

第二节矿压观测…………………………………………………………9

第三节支护设计…………………………………………………………9

第四节支护工艺…………………………………………………………10

第四章施工工艺……………………………………………………………15

第一节施工方法…………………………………………………………15

第二节凿岩方式…………………………………………………………15

第三节装载与运输………………………………………………………17

第四节管线敷设…………………………………………………………17

第五节设备及工具配备…………………………………………………17

第五章生产系统……………………………………………………………18

第一节通风………………………………………………………………18

第二节压风………………………………………………………………19

第三节瓦斯防治…………………………………………………………19

第四节综合防尘…………………………………………………………20

第五节防灭火系统………………………………………………………22

第六节安全监控…………………………………………………………22

第七节供电………………………………………………………………23

第八节排水………………………………………………………………23

第九节运输………………………………………………………………24

第十节照明、通讯与信号………………………………………………24

第六章劳动组织与主要技术经济指标……………………………………25

第一节劳动组织…………………………………………………………25

第二节循环作业…………………………………………………………25

第三节主要技术经济指标………………………………………………26

第七章安全技术措施………………………………………………………26

第一节施工准备…………………………………………………………26

第二节一通三防…………………………………………………………26

第三节顶板及支护管理…………………………………………………28

第四节爆破………………………………………………………………31

第五节防治水……………………………………………………………31

第六节机电………………………………………………………………31

第七节运输………………………………………………………………35

第八节其它………………………………………………………………36

第九节工程质量保障措施………………………………………………38

第八章灾害应急措施………………………………………………………39

附图：

综合柱状图、巷道布置图、支护断面图、通风系统图、压风系统图、运输系统图、供电系统图、循环图表、避灾路线图、

作业规程会审意见

部门

签字

时间

生产技术部

年月日

机电科

年月日

通风科

年月日

安监站

年月日

调度室

年月日

总工程师

年月日

东翼采区大巷刷扩掘进作业规程

第一章概况

第一节概述

1.工程名称

本《作业规程》刷扩的巷道为东翼主运、回风及采区运输大巷。

2.巷道用途

巷道用途：

担负矿井东翼采区运输、行人、进风、回风，兼作东翼采区两个安全出口。

3.设计长度、服务年限

该刷扩巷道：

东翼运输大巷设计刷扩长度约550m，目前已施工约200m。

回风大巷设计刷扩长度500m，采区主运、回风大巷各为400米。

巷道为矿井东翼采区服务，直至东翼采区回采全部结束。

4.预计开、竣工时间：

预计2013年1月4日开工，预计4月10日结束。

第二节编写依据

1、山西朔州山阴金海洋高山煤业有限公司矿井初步开拓、东翼采区大巷有关图纸资料及施工合同。

2、山西朔州山阴金海洋高山煤业有限公司煤矿勘探地质报告。

3、《煤矿安全规程》。

4、《建井施工手册》。

5、《煤矿井巷工程质量验收规范》GB50213-2010。

6、《煤矿井巷工程施工规范》GB50511-2010。

7、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》。

8、《煤矿建设工程质量技术资料管理规定与评级办法》。

第二章地面相对位置及地质情况

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况

东翼运输巷标高（m）

1383.351（丄）

东翼回风巷标高（m）

1385.508（丅）

东翼运输巷方位

91°20´

坡度

30-5°

长度

550m

邻近巷道情况

井下未发现有地温地压异常现象，属地温地压正常区。

东翼回风巷方位

91°20´

坡度

30-5°

长度

500m

第二节煤（岩）层赋存特征

一、煤层及顶底板岩性

本井田主要可采煤层为5、8号等煤层。

现将5号煤层，简述如下：

5号煤层在井田内分叉为上下两层，分别为5-1、5-2号煤层。

5-1号煤层：

位于太原组下部，上距K3砂岩67.68m左右，厚度6.00～11.24m，平均9.88m。

结构复杂，含有1-4层夹矸，为全井田稳定可采煤层。

顶板岩性多为中、细、粗砂岩，底板多为炭质泥岩、局部为泥岩，砂质泥岩。

5-2号煤层：

位于太原组下部，上距5-1号煤层2.27m左右，为全井田稳定可采煤层，结构较简单，含夹矸0～2层，煤层厚度3.20～5.26m，平均为4.05m，顶板岩性多为炭质泥岩，局部为泥岩，砂质泥岩、粗砂岩，底板岩性多为砂质泥岩，局部为铝土泥岩。

该煤层在井田西南部与5-1号煤层层间距变小，合并为一层。

二、瓦斯

根据地质报告提供的该矿2005年度矿井瓦斯等级鉴定结果为：

矿井瓦斯相对涌出量2.74m3/t绝对涌出量1.33m3/min，二氧化碳相对涌出量4.67m3/t，绝对涌出量2.27m3/t，该矿井属低瓦斯矿井。

三、煤尘、自燃

高山煤矿2006年9月20日采取5号煤层煤样，并委托山西省煤炭工业局综合测试中心对5号煤层进行了爆炸性自燃倾向性鉴定，火焰长度200㎜，加岩粉量65％，煤尘具有爆炸性；5号煤层吸氧量0.8033ml/g，

自燃等级为1级，煤层属容易自燃煤。

四、地温及地压

据该矿及邻矿开采情况，井下未发现有地温地压异常现象，属地温地压正常区。

第三节地质构造

本区位于山西省黄土高原北中部，洪涛山一带。

地层出露较全，自下而上依次为：

中下太古界集宁群，古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、中生界侏罗系、白垩系新生界上第三系、第四系。

现据地表及钻孔所揭露的地层由老到新从奥陶系至第四系地层分述如下：

一、奥陶系中统马家沟组（O2m）

为含煤岩系之基底，据井田内及邻近钻孔资料表明，为一套灰白色结晶白云质灰岩，局部呈灰黄色薄层状灰岩，含黄铁矿团块。

揭露厚度2.48～44.59m

二、石灰系中统本溪组（C2b）

底界为山西式铁矿，即铁铝层，与下伏地层呈平行不整合接触。

底界为山西式铁矿，即铁铝层，其上主要岩性为深黄色泥岩、砂质泥岩夹浅灰色砂岩及1～2层灰色石灰岩。

厚度为33.80～55.50m，一般为41.49m。

三、石灰系上统太原组（C3t）

底界为K1粗砂岩，与下伏地层呈整合接触。

为本区主要含煤层段之一。

岩性为灰白～灰色中粗砂岩、深灰色至黑色泥岩、砂质泥岩及煤层，下部局部夹有一层薄层泥灰岩（8-1号煤层顶板）。

本组厚度114.40～121.70m，平均119.48m

四、二叠系下统山西组（P1s）

底界为K3粗砂岩，与下伏地层呈整合接触。

为本区含煤层段之一。

岩性为深灰色砂质泥岩、泥岩、灰白～灰色砂岩及煤层组成。

本组厚度42.49m左右。

五、二叠系下统下石盒子组（P1x）

底界为K1粗砂岩，与下伏地层呈整合接触。

K1砂岩厚度一般7.20m左右，局部可达10余米，为长石石英砂岩，泥质胶结，风化后呈灰黄色，为疏散状；下部为灰绿色砂质泥岩夹薄层状中、细砂岩，厚度约30～40m；上部为灰绿砂质泥岩夹有紫斑状铝质泥岩数层，风化后紫色增多，厚度30～40m。

本组地层厚度64.43～79.65m，平均为72.00m。

该组地层在井田内多遭风化剥蚀，发育不全，残留厚度0～65.00m，一般44.80m

六、二叠系上统上石盒子组（P2s）

井田内仅局部发育其下部地层，底界为中、粗砂岩K6，与下伏地层呈整合接触。

岩性为紫红色砂质泥岩夹黄绿色或暗紫色中粗砂岩。

七、第三系、第四系（Q+N）

不整合于下伏各组地层之上，发育厚度一般在0～47.70m之间。

第三系主要为紫红色粘土岩，含钙质结核，底部常为砾岩层。

第四系下部为浅红色亚粘土、亚砂土夹钙质结核；上部为土黄色亚砂土。

第四节水文地质

一、井田地表水体及河流

井田内无大的地表河流和水体，各沟谷平时基本干枯无水，雨后有短时间的洪水水流。

应注意导水构造把地表洪水导入井下巷道和工作面。

二、井田含水层

（一）、中奥陶统岩溶含水层

井田内地表未出露，据本井田内和井田东南部外邻近的腰寨井田内钻孔揭露，岩性为灰白色、灰黄色白云岩、灰岩、白云质灰岩等，溶洞和溶孔发育，溶洞直径7㎝以上，洞壁上有灰黄色再生的碳酸钙薄膜，溶孔直径0.5～1.0㎝，无充填物，溶洞与溶孔联通性较好，透水性较强，钻井中大量漏水，地下水位标高1305.88m。

本井田与腰寨井田邻近，井田内该含水层组水位标高亦基本在1305.88m左右。

（二）、上石炭统太原组灰岩岩溶含水层

井田内地表未出露，据本井田内及东南部外邻近的腰寨井田内钻孔揭露，岩性为含砾粗砂岩，粗砂岩及中、细粒砂岩，生物碎屑灰岩。

据ZK1-1孔抽水试验资料，当降深13.27m时涌水量0.842L/s，单位涌水量仅0.063L/s。

m，渗透系数0.186m/d，含水层富水性弱，地下水矿化度0.844g/1,总硬度566.0mg/1（以CaCO3计），水质类型为HC03、SO4-Ca、Mg。

（三）、山西组砂岩裂隙含水层

井田内地表零星出露，据本井田内及腰寨井田钻孔揭露资料，岩性以含砾粗砂岩、粗砂岩为主，其次为中、细砂岩。

据ZK1-1孔提水试验资料，涌水量0.033L/S，降深25.00m，单位涌水量0.001L/s.m，渗透系数0.022m/d，富水性及弱，地下水矿化度0.782g/1（以CaCO3计）水质类型SO4-Ca·Mg。

（四）、石盒子组砂岩裂隙含水层

井田内地表零星出露，结合邻近腰寨井田钻孔揭露资料，岩性为粗砂岩及中、细粒砂岩、砾岩。

该含水层组在井田外围较大沟谷中有泉水出露。

单井出水量很小，最大出水量2.6m3/d，富水性极弱。

地下水矿化度0.365g/1。

总硬度228mg/1，水质类型为HC03·S04-Ca·Mg。

（五）、第四系松散堆积物含水层组

该含水层组包括上更新统马兰组黄土弱含水层和全新统砂卵砾石含水层。

其富水性较弱且动态变化大。

三、根据建设单位2006年水文资料提供井筒涌水量小于60m3/h。

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

本掘进扩修巷道是整合前为采区炮采服务的运输巷道，东翼运输巷标高：

1383.351（T），在414米有一处长15米左右料石砌碹拱形巷道。

东翼回风巷标高：

1385.508（T）。

1．断面、工程量、中腰线、开口的位置、方位角等

东翼采区大巷为矩形断面，原断面7.5m2，刷扩后断面16.8m2，工程量：

运输巷550m、回风巷500m。

掘进方位90°。

原巷道宽3m，高2.5m；刷扩后巷道毛宽4.8m，毛高3.5m，净宽4.6m，净高3.2m，净断面14.72m2。

毛断面中线规定：

中心线左3300mm，右1500mm。

巷道刷扩过程中原则上留顶破底。

附：

巷道平面布置图

第二节矿压观测

根据《煤矿安全规程》和《锚杆支护技术规范》的要求，该施工巷道要进行顶板离层监测、锚杆和锚索受力监测。

顶板离层仪每隔100m在顶板中部设置1处。

锚杆、锚索受力监测使用扭矩扳手、锚杆拉力计、锚索拉力计。

锚固力抽检量,要每300根锚杆一组,每组测3根,抽检时只做非破坏性拉拔。

若发现不合格锚杆，要在附近补打锚杆。

掘进过程期间，在距工作面50m内的顶板离层仪要求每班验收员在交接班时观察一次，记录并汇报，其余内容在测站设置后2个星期内每天观测一次，2～4星期内每周观测2～3次，然后一周观测1次，在变形稳定后一个月观测一次，生产技术部矿压观测小组汇总所有内容。

在掘进期间，锚杆支护参数调整依据：

1、锚固区内离层值大于25mm，每排顶锚杆增加一根或锚杆排距减小100mm。

2、锚固区外离层值大于25mm，锚索排距减小100mm。

第三节支护设计

一、永久支护

根据巷道围岩性质、施工现场实际情况及矿要求，确定采用锚网索喷支护。

支护材料：

顶锚杆为φ20mm等强螺纹钢锚杆、φ17.8mm锚索。

锚杆间排距拟定为900×1000mm。

采用φ6mm钢筋焊接网瞒顶、护帮。

根据要求锚索必须锚入稳定岩层1000mm以上，巷中布置一根，排距3000mm。

按悬吊理论计算锚杆参数

1、锚杆长度计算：

L=KH+L1+L2

式中：

L---锚杆长度mH---冒落拱高度m

K---安全系数，一般取K=2.0

L1---锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.6m

L2---锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.05m

其中：

H=B/（2×f）=4.8/（2*3）=0.8m

式中：

B---巷道掘进宽度，取4.8m

f---煤层坚固性系数，取3

L=2*0.8+0.6+0.05=2.25m

2、锚杆间排距验算，通常间排距相等，取a

a2=Q/（K*H*r）≥0.9

式中：

a---锚杆间排距m

Q---锚杆设计锚固力，60KN/根

H---冒落拱高度，取0.9m

r---被悬吊岩石的重力密度，26.7KN/m3

K---安全系数，一般取K=2.0

a2=Q/（K*H*r）=60/（2*0.9*26.7）=1.25m

a=1.12m＞0.9m

通过以上计算，顶锚杆选用直径20mm、长度2.2m的等强左旋螺纹钢锚杆，设计顶锚杆间排距为900×1000mm能满足要求。

锚网索支护时，采用锚杆紧跟迎头的支护方式，前排锚杆距迎头超过1000mm时及时安注锚杆。

3、临时支护方式：

临时支护：

采用金属前探梁作为临时支护。

前探梁采用直径89mm、长度4m无缝钢管制作，数量3根，分别固定在巷道顶部的6根锚杆上，上部使用厚度100mm、宽200mm的木板与顶接实，每根前探梁使用2个圆形吊环固定。

吊环规格为4寸无缝钢管制作，宽50mm。

吊挂前探梁的锚杆外露长度为50mm。

随着刷扩进度往前移动不能滞后。

工作面顶板较好时，最小控顶距为0.4m，最大控顶距为2.4m。

工作面顶板较差时，最小控顶距为0.4m，最大控顶距为1.4m。

第四节支护工艺

一、锚网索喷支护工艺及要求

1、顶锚杆为φ20mm×2200mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆，间排距900mm×1000mm；帮锚杆为φ18mm×1800mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆，间排距1000×1000mm，帮锚杆每帮每排3根。

每根锚杆使用一根CK2360和一根CK2335树脂锚固剂。

托盘为150mm×150mm×10mm拱形高强度托盘。

单根锚杆锚固力不低于60KN,扭矩120N.m。

每排12根锚杆（顶6根、帮6根）。

2、锚索采用1*7，φ17.8mm×6000mm的钢绞线，2-2布置，间排距1800*3000mm。

每根锚索使用1支CK2335和2支CK2360树脂锚固剂。

托盘为300×300×15mm的钢板制作。

锚固力不小于150KN。

3、钢筋网φ6mm钢筋焊接而成，网幅2500mm×1200mm，网孔规格为100mm×100mm，网与网搭接长度为200mm，采用16#铁丝绑扎连接，绑扎间距不大于200mm/道。

4、喷射混凝土支护：

喷砼厚度100mm，混凝土配合比为：

水泥：

砂：

石子=1：

2.14：

2.32，速凝剂掺量为水泥用量的4%，水灰比为0.45，其强度等级为C20。

水泥：

普通硅酸盐水泥，标号为PO42.5，无过期、受潮结块现象。

砂：

坚硬清洁的中粗黄砂，含水率3-6%，含泥量不大于3%。

石子：

清洁干净，粒度5-10毫米。

速凝剂：

型号RC-4型水泥速凝剂，并经国家鉴定合格，无受潮变质现象。

水：

不含杂质，PH值6-8。

5、喷射混凝土的主要工艺参数：

⑴工作压力：

保持在0.4Mpa；

⑵水压：

水压比气压高0.1Mpa；

⑶水灰比：

0.4～0.5

⑷喷头方向：

喷头喷射方向与受喷面垂直，并略向喷射的部位倾斜，回弹率最小。

6、喷射工艺：

初喷厚度不大于50～60mm，盖住网片及锚杆头为止。

复喷要及时。

喷射顺序为：

先墙后拱，从墙基础开始自下而上进行。

喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8～1m为宜。

喷浆时必须在回风侧安装喷雾装置，并正常使用，降低回风流中的粉尘浓度。

每班喷浆工作结束后，必须及时清理回弹料。

喷射质量：

喷射前必须冲洗巷帮、清理浮矸，喷射要均匀，无裂隙，无“穿裙、赤脚”。

复喷时，必须用水冲洗巷帮积尘。

7、铺底厚度200mm，混凝土强度C25。

8、备用支护材料要求：

施工中备用支护材料（锚杆、锚索、网片、锚固剂等）不少于2天的用量，存放在工作面专用材料架上，并挂牌管理。

备用支护材料和在用支护材料规格相同。

二、支护工艺要求

1、锚杆支护工艺：

打锚杆前，首先由经验丰富的老工人和班长进入工作面进行敲帮问顶，找掉活矸浮石，确认安全后，其他人员方可进入工作面。

首先严格按中腰线检查巷道断面规格，不符合设计要求时必须先进行处理；打锚杆眼前要先按照由外向里，先顶后帮的顺序检查顶帮，确定符合设计要求后方可施工。

按设计锚杆间排距，点锚杆眼位，利用MQT-120型锚杆钻机配φ20mm中空六角合金钢钎杆，φ28mm双翼钻头，由后向前逐排逐根凿眼，锚杆眼方向为井巷设计轮廓线的法线方向，锚杆眼深符合《井巷工程质量检验评定标准》要求。

利用锚杆搅拌器安装锚杆并严格掌握搅拌时间（30±5s）。

卸去搅拌器，把锚杆眼找平，套上托盘，拧紧螺帽。

等树脂药卷达到凝固时间，进行螺帽的二次紧固。

施工结束后必须对锚杆进行抽样检查，锚杆的锚固力不低于60KN，不合格的锚杆必须重新补打。

2，锚索的安装工艺

⑴地面的准备：

首先检查钢绞线截去松丝严重锈蚀和死弯部分，按设计长度截断钢绞线除去锈蚀和污泥，尤其是内锚固段，在锚固头安装毛刺和挡圈，

钻孔：

钻孔采用锚杆钻机，φ20mm中空六角合金钢钎杆，φ28mm双翼钻头，在钻孔时要保持钻机的底部不挪动，以免钻孔的轴线不在一直线上，给锚索的安装带来困难。

⑵锚固：

采用树脂药卷锚固，每根锚索使用1根CK2335和2根CK2360，超快的在孔底，快速在外边，按先后顺序将超快的和快速的送入孔内，用钢绞线轻轻将树脂药卷送入孔底，不回落钻机停转，等待2分钟，回落钻机卸下搅拌器完成锚索的内锚固。

⑶张拉：

树脂药卷锚固需要养护一小时，再装托梁，托板，锁具，并使它们紧贴顶板，挂上张拉千斤顶，开泵进行张拉，观察压力表的读数，若千斤顶的行程不够，应迅速回程，然后继续张拉，达到设计预紧力（100KN）停止张拉，卸下千斤顶。

3、钻机的操作与使用

为保证锚杆在最佳状态下进行安全工作，正式钻孔前必须做好充分的准备，才能正式钻孔。

⑴钻孔前的准备：

操作前，首先检查锚杆钻机的各零部件是否齐全，紧固件是否松动，操作机构是否灵活，动作是否准确无误。

钻机开机前所有的控制板手都必须处于关闭状态。

将风、水管路接入钻机，并用卡子紧以防使用中脱落。

检查钻机是否垂直，内孔是否畅通，钻头是否锋利。

⑵钻孔：

空载试验操作步骤：

将支腿控制把打到开的位置，使支腿各级杠筒应在自重下缩回，两只支腿的伸出和缩回必须同步。

将马达控制扳机转到开的位置，观察钻机连接是否有水流出。

空开试验正常后，开始钻孔，钻机开眼后将钻机的旋转速度调到最大，以达到快速钻进，钻完孔后，关闭支腿的控制开关，支腿排气，钻机在自重的作用下，收回，此时马达缓慢旋转，带着钻机落下，然后关闭气阀，关闭冲洗水阀。

锚索孔一般较深，一次钻孔不可能达到位置待钻机降落后再接上钻杆，继续向上钻孔，直到钻孔满足锚索孔的所需深度为止。

三、喷浆工艺

利用PZ-7B型喷浆机喷射混凝土成巷。

喷射混凝土以湿式为主，喷射前检查巷道规格，挂线、埋设喷厚标桩。

若一次性喷射厚度太大，由于自重作用，混凝土会坠落，回弹量增大，一次喷厚太小，石子无法镶进喷浆层，也会使回弹增大。

一次喷厚宜在50mm～60mm。

喷浆时，严格按操作规程使用喷浆机，调整好风压水压，以减小回弹，降低粉尘，保证喷层质量；喷浆时先开水，后开风，喷完浆后，先关风，后关水。

喷浆压风软管使用前扎牢，以防伤人。

拌制混合料时，必须严格按配合比进行配制，速凝剂在喷浆机上料时按比例均匀加入，随上料随往料斗内加入速凝剂。

每次配拌料的数量要和班级作业计划相符，当班配的料当班一定要喷完，以免造成浪费。

上料工要听从喷浆司机指挥，喷浆机盍正常后，方可将拌好的混合料装到喷浆机料斗里。

正常喷射过程中，料要上的均匀连续，料斗内始终保持足够数量的存料，不能强行提高喂料速度，防止料过多造成喷射机负荷过大。

喷射前用细铁丝在巷道拱顶和两帮拱基线处打点挂线，以便按线喷射，保证喷射质量。

喷射顺序：

由下向上，先底角、墙，后拱肩、顶进行。

复喷前，一定要先用水冲洗原喷层。

喷头操作时要先给水后给料，及时调整水灰比，喷射时喷头尽可能垂直受喷面，夹角不小于70°，喷头与受喷面以1m为宜。

喷头运行轨迹呈螺旋线移动，旋状直径以200mm-300mm为宜，一圈压半圈的方法均匀缓慢移动；两人配合，一人持喷头喷射，一人辅助照明并负责联络，观察顶帮安全和喷射质量。

巷道成形后，要求无漏筋、漏锚杆现象，表面平整度要求在50mm以内。

任何时候，喷头喷嘴都不能对准过往行人和车辆。

四、巷道质量要求

项目

设计尺寸、数量

允许偏差

合格

优良

巷道净宽（中宽）/mm

4600

0～150

0～100

巷道净高（中高）/mm

3200

0～150

0～100

锚杆扭矩/N.m

顶

≥120

符合设计

帮

≥120

符合设计

锚杆间排距/mm

顶

900×1000

±100

±50

帮

1000×1000

±100

±50

锚杆锚固力/kN

顶

≥60

符合设计

帮

≥60

符合设计

锚杆角度/（°）

顶帮

90

≤15

锚杆外露长度/mm

顶帮

20～50

20～50

锚索排距/mm

顶

3000

±100

锚索锚固力

顶

≥150

符合设计

锚索外露长