新汶矿业集团翟镇煤矿掘进工作面作业规程.docx

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新汶矿业集团翟镇煤矿掘进工作面作业规程

编号：

TWJ-SJB-JJ-1-

新汶矿业集团翟镇煤矿

掘进工作面作业规程

工作面名称：

八采区下部车场及轨道巷

编制人：

田茜堂

区队长：

李圣民

施工单位：

快一队

批准人：

刘端举

编制日期:

2006年12月16日

执行日期:

2006年12月日

目录

矿审批意见……………………………………………3、4、5

作业规程学习和考试记录……………………………6

作业规程复查记录……………………………………7

第一章概况…………………………………………1-1

第一节概述……………………………………1-1

第二节编写依据………………………………1-1

第二章地面相对位置及地质水文情况……………2-1

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况…2-1

第二节煤（岩）层赋存特征…………………2-1

第三节地质构造………………………………2-2

第四节水文地质………………………………2-2

第三章巷道布置及支护说明………………………3-1

第一节巷道布置………………………………3-1

第二节支护设计………………………………3-1

第三节支护工艺………………………………3-6

第四章施工工艺……………………………………4-1

第一节施工方法………………………………4-1

第二节凿岩方式………………………………4-1

第三节爆破作业………………………………4-1

第四节装、运岩（煤）方式…………………4-2

第五节管线及轨道敷设………………………4-3

第六节设备及工具配备………………………4-4

第五章劳动组织及主要技术经济指标……………5-1

第一节劳动组织………………………………5-1

第二节循环作业………………………………5-3

第三节主要技术经济指标……………………5-4

1

第六章生产系统……………………………………6-1

第一节通风系统………………………………6-1

第二节压风系统………………………………6-3

第三节防尘系统………………………………6-3

第四节防灭火…………………………………6-4

第五节安全监测系统…………………………6-5

第六节供电系统………………………………6-5

第七节排水系统………………………………6-6

第八节运输系统………………………………6-6

第九节通讯系统………………………………6-8

第七章灾害预防及避灾路线………………………7-1

第八章安全技术措施………………………………8-1

第一节施工准备………………………………8-1

第二节“一通三防”管理……………………8-1

第三节顶板管理………………………………8-4

第四节爆破管理………………………………8-4

第五节防治水管理……………………………8-12

第六节机电管理………………………………8-13

第七节运输管理………………………………8-16

第八节其它……………………………………8-26

2

矿审批意见

会审单位及人员签字:

编制人：

年月日

技术部:

年月日地测科：

年月日

通防办：

年月日施工负责人：

年月日

机电科：

年月日运输部：

年月日

安监处：

年月日

机电副总：

年月日

运输副总：

年月日

掘进副总：

年月日

掘进矿长：

年月日

总工程师：

年月日

3

本作业规程于2006年12月23日在矿技术部进行了集体会审，参加会审人员有：

刘端举、董升平、殷培军、郭培常、夏西进、李成银、王勇、李圣民、单传杰、王则乐、李建升、王迎、李善飞、田茜堂。

通过集体会审，讨论研究，同意本规程所编写的内容，要求在现场施工中及时根据现场实际，及时调整施工方案，以便于现场施工，并提出如下审批意见：

（1）巷道开门施工期间的需加强顶板管理和放炮站岗管理。

（2）加强巷道施工期间的运输管理及架空线的管理。

审批意见

4

专业审批意见

通防科：

机电科：

运输部：

5

作业规程学习和考试记录

负责人：

传达人：

班次：

贯彻

时间

听传达人

贯彻

时间

听传达人

年

月

日

姓名

成绩

签字

年

月

日

姓名

成绩

签字

6

作业规程复查记录

作业规程名称

八采区下部车场及轨道巷

施工单位

快一队

复查时间

参加复查人员签字

一、存在主要问题：

二、处理意见：

7

第一章概况

第一节概述

一、巷道名称、位置

本《作业规程》掘进的巷道为八采区下部车场及轨道巷。

开门位置为七采装车站绕道内，开门处标高为-393.8m，开门处巷道方位角120°。

二、掘进目的及巷道用途

掘进目的是为形成八采区运输、通风、行人系统，满足生产运输、通风、行人的需要。

三、巷道设计长度、坡度、工程量及服务年限

巷道设计长度、坡度、工程量：

八采区下部车场开门位置为七采装车站绕道内，自导线点东15点（即装车站绕道曲始位置）开门，开门处巷道方位角120°（与七采装车站绕道方位一致，保证巷道东帮与绕道东帮对齐）。

开门后按1-1断面（净宽3.4m）向南以3‰上坡施工约25m后拐曲线（60°）施工约9.5m，曲线拐正后，向西以3‰上坡施工约25m后扩大断面（扩南帮）按2-2车场断面（净宽4.4m）向南以3‰上坡施工约52.8m后拐曲线（60°）施工约9.5m，曲线拐正后施工八采轨道巷，方位与八采回风巷一致，且保证与八采回风巷间距为16m，先向南按2-2车场断面（净宽4.4m）以3‰上坡施工约120m后，缩小断面（缩西帮）按3-3断面（净宽3.2m）以9°上坡施工约245m后变平，变平平推35m后调向（90°）向西并以26°上坡施工16m与八采回风巷贯通，贯通后保证八采轨道巷与回风巷形成8m高差。

巷道总工程量约550m。

施工过程中及时根据生产技术部施工设计及地质保障部中腰线控制施工。

服务年限：

等同于八采区。

四、预计开、竣工时间

经矿有关领导研究决定，本掘进工作面自2006年12月份开工，预计2007年8月份竣工。

1-1

第二节编写依据

一、采区设计说明书及批准时间

采区设计说明书名称为《八采区设计说明书》，批准时间为2006年3月。

二、地质说明书及批准时间

地质说明书名称为《八采区地质说明书》，批准时间为2006年3月19日。

三、矿压观测资料

断层附近围岩应力集中。

1-2

第二章地面相对位置及地质水文情况

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表表一

水平名称

-400水平

采区名称

八采区

地面标高（m）

+185.9

井下标高（m）

-393.8

地面的相对

位置及建筑物

地面相对位于高家店及以南农田。

井下位置及

掘进地面

设施的影响

工作面井下位于七采装车站回风通道及以东，地表标高+185.9m，地表距巷道垂高579.3m，掘进对地表影响较小。

邻近采区

开采情况

该巷道是在村庄下开拓，以北为7401工作面，已开采完毕。

走向

280-340°

倾斜

10-70°

长度

550m

第二节煤（岩）层赋存特征

一、煤（岩）层产状、厚度、结构、坚固性系数、层间距

巷道巷围岩特征：

八采区下部车场设计在煤2及顶底板中掘进，煤2直伪顶为砂质泥岩，较松软，采区东部顶部含0.37m左右的煤2上分层，厚0-1.36m；直接顶为灰黑色粉砂岩，厚0-7.2m，泥质胶结，富含植物叶部化石，F=3-4；老顶为中细砂岩互层，厚23.4-26.0m，浅灰色，成分以以石英为主，含水，钙质胶结，小裂隙发育，被方解石充填，呈交错层理，含少量黄铁矿化石，F=4-5。

煤2直接底板岩性为泥岩，厚0-2.2m，浅灰色，含植物根部化石，F=2-3；老底为中细砂岩互层，厚30.42-32.89m，灰白色，以细砂岩为主，岩石较硬，成分以石英为主，泥硅质胶结，层理发育，风化较大，呈黄红褐色，F=5-6。

（详见柱状图）。

二、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数

2-1

根据相邻巷道情况统计，煤层瓦斯涌出量为0.02m3/min，煤尘具有爆炸性，煤尘爆炸指数为39.02%，发火期为6～12个月。

为低瓦斯矿井。

顶、底板岩性特征表表二

顶底板

名称

岩石

名称

厚度

（m）

岩性特征

老顶

中细砂岩互层

23.4～26

厚23.4-26.0m，浅灰色，成分以以石英为主，含水，钙质胶结，小裂隙发育，被方解石充填，呈交错层理，含少量黄铁矿化石，F=4-5。

直接顶

粉砂岩

0-7.2

灰黑色，泥质胶结，富含植物叶部化石，F=3-4；

伪顶

炭质泥岩

0～0.37

砂质泥岩，较松软，采区东部顶部含0.37m左右的煤2上分层，

直接底

泥岩

0-2.2

泥岩，浅灰色，含植物根部化石，F=2-3；

老底

中细砂岩互层

30.4-32.9

灰白色，以细砂岩为主，岩石较硬，成分以石英为主，泥硅质胶结，层理发育，风化较大，呈黄红褐色，F=5-6。

附图1：

煤岩层综合柱状图（1：

200）

第三节地质构造

巷道整体位于背斜的轴部附近，地层北倾0-8°。

走向130°,倾向40°。

在巷道施工中如遇有异常现象，及时与生产技术部联系，以便指导生产。

第四节水文地质

一、水文情况：

该巷道水文地质条件较简单，主要含水层为煤2、煤4顶、底板砂岩均为弱含水层，有一定的富水性,以静水储量为主，将以淋水形式进入巷道，一般无大的涌水。

根据相临巷道涌水情况，采用相关比拟法预计正常涌水量0.2m3/min，最大涌水量0.3m3/min。

2-2

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

八采区下部车场及轨道巷设计在煤2及顶底板岩层中掘进，工程量共计约550m。

八采区下部车场及轨道巷平面位置图见图2（1：

1000）

八采区下部车场及轨道巷剖面图见图3（1：

500）

第二节支护设计

一、巷道断面

1-1断面净宽3.4m,净高3.3m，2-2断面净宽4.4m,净高3.8m，3-3断面净宽3.2m,净高3.1m。

巷道支护断面图见图5（1：

50）。

二、支护方式

（一）临时支护

1）临时支护形式：

顶板完整时采用初喷做临时支护，初喷30mm至迎头，初凝20分钟后进入迎头作业。

2）特殊情况的临时支护：

如顶板完整初喷作为临时支护，如顶板破碎，初喷厚度为50mm至迎头，并采用吊环式前探梁作临时支护，1-1、2-2、3-3断面使用3根前探梁，前探梁由3寸钢管或π型钢制作，长度不低于3.2m。

吊梁器用与前探梁强度相匹配，前探梁距迎头不大于300mm，吊梁器与锚杆规格相匹配在锚杆上固定可靠，上在锚杆上的丝扣40-80mm。

前探梁间距0.8-1.2m。

前探梁上使用专用方木，超前支护两帮端面距不超过0.3m。

若顶板非常破碎时，放炮前打设2-3根超前锚杆作辅助临时支护。

3）临时支护顺序：

（1）放炮通风洒水降尘后；

（2）用长把工具（≥2m）敲帮问顶，摘除迎头危岩悬矸；

（3）初喷30mm，初凝20分钟后进入迎头作业。

3-1

临时支护剖面图见图6（1：

50）。

（二）永久支护：

三岔门采用“喷锚喷、锚网喷”支护形式，第一次支护，锚杆采用φ20mm、

L2000mm金属全螺纹钢等强锚杆，公称直径为20±0.1mm，公称截面积314.16mm²，屈服载荷≥108KN，抗拉载荷≥150KN，重量2.5Kg/m，延伸率≥15%，螺距为12±0.2mm。

锚杆间排距1000×1200mm，锚固剂为φ28mm、φ23mm，L＝350mm，锚固方式加长锚，每根锚杆配2根树脂药卷；第一次支护时，锚杆要拴好铁丝作为二次支护打锚杆时的标志。

锚索跟迎头施工，锚索直径17.8mm，长度6m,锚索间排拒2.0×2.0±0.5m,每根锚索使用5根树脂药卷，单根锚索锚固力为150KN。

然后进行第一次复喷，第一次复喷必须进行拉线喷浆（拱顶、拱肩、拱基），喷厚达到设计厚度的80％，即160mm，但不大于设计厚度200mm，使巷道圆滑无急角。

二次支护的锚杆类型及间距与一次支护相同，布置在一次锚杆的中间，五花型布置。

第二次支护的锚网必须沿巷道的周长方向进行布置，网与网的连接必须200mm用10号联网铁丝联网，并必须用锚杆盘压紧，并充分利用第一次预留的铁丝将金属网扭牢。

金属网用10#以上的铁丝制作，网格要均匀，网格为80×80mm。

第二次复喷厚度为20～40mm，要求复喷后起到防止金属网锈蚀的作用。

三岔门二次支护距迎头不大于50m。

砼标号C18，水泥为425#硅酸盐水泥，水灰比为0.4-0.5,砼配合比为水泥：

细沙：

石子=1：

2：

2，速凝剂用量为水泥重量的2.5-4%。

第一次复喷跟迎头，当顶板破碎或遇断层时，第一次支护锚网喷跟迎头。

三岔门施工时，应按照大样图自三岔门起始点向牛鼻子方向逐循环施工，确保拱部成型，无鼻梁急角，锚杆采用直径20mm，L＝2000mm的金属全螺纹等强锚杆，间排距1000×1200mm，喷厚度200mm，循环进尺不大于1.6m，减少装药量，初喷厚度50mm。

处理喷层浆皮时，施工人员严格按照顶板管理的有关规定执行，敲帮问顶之后，由经验丰富的老工人和班组长负责站在安全的地点，用大剪子剪去浆皮中的金属网，去掉浆皮。

顶板浆皮开裂严重时，在三岔门外围补打锚杆。

三岔门施工时，开门第一茬炮炮眼自三岔门起始点垂直原巷道巷帮布置炮眼，一次开帮长度不超过1.6m，以后炮眼平行巷道轴线布置炮眼，三岔门施工期间采用一次装药一次起爆的施工方法。

3-2

1-1、2-2、3-3断面采用“喷锚喷、锚网喷”支护形式。

锚杆采用φ20mm、

L2000mm金属全螺纹钢等强锚杆，公称直径为20±0.1mm，公称截面积314.16mm²，

屈服载荷≥108KN，抗拉载荷≥150KN，重量2.5Kg/m，延伸率≥15%，螺距为

12±0.2mm。

一次支护、二次支护锚杆间排距都是1000×1200mm，锚固剂为φ23、φ28mm，L＝350mm，锚固方式加长锚，每根锚杆配2根树脂药卷，穿煤层及顶板破碎时每根增加一根树脂药卷；第一次支护时，锚杆要拴好铁丝作为二次支护打锚杆时的标志。

然后进行第一次复喷，第一次复喷必须进行拉线喷浆（拱顶、拱肩、拱基），喷厚达到设计厚度的80％，使巷道圆滑无急角。

二次支护的锚杆类型及间距与一次支护相同，布置在一次锚杆的中间，五花型布置。

二次支护距迎头不大于100m，第二次支护的锚网必须沿巷道的周长方向进行布置，网与网的连接必须200mm用10#铁丝扭接一次，并必须用锚杆盘压紧，并充分利用第一次预留的铁丝将金属网扭牢。

金属网用10#及以上的铁丝制作，网格要均匀，网格为80×80mm。

第二次复喷厚度为20～40mm，要求复喷后起到防止金属网锈蚀的作用。

砼标号C18，水泥为425#硅酸盐水泥，水灰比为0.4-0.5,砼配合比为水泥：

细沙：

石子=1：

2：

2，速凝剂用量为水泥重量的2.5-4%。

第一次复喷距迎头不大于30m，当遇压力集中区、顶板、两帮围岩破碎或遇断层、穿煤层时，第一次支护锚网、复喷跟迎头。

附：

巷道支护设计

原理：

按最大剪切与极限平衡原理。

根据弹性岩体极限平衡理论，存在一个使岩体处于极限平衡状态，而不造成松散岩石压力的最小支护抗力。

锚喷支护实际提供的抗力，大于此最小抗力就可保证围岩稳固，且支护受力最小。

圆形巷道不便于计算，化为等效圆巷计算。

已知条件：

巷道支护形式：

“喷锚喷、锚网喷”支护形式

断面形状：

半圆拱净高H=3.8m跨度b0=4.4m

围岩状况：

巷道掘进多位于砂岩中，以砂岩计算。

岩体的粘结强度C=0.14kg/cm2

岩体的内摩擦角：

φ=36°

3-3

上覆岩体容重：

γ=2.46g/cm3

巷道深度：

Z=579.3m

⑴.选取等效园半径Re

H/b0=3.8/4.4=0.864

则：

Re=b0/2Kf=4.4/2×0.9=1.98m

α=45°-φ/3=45°-36°/3=33°

形状修正系数：

Kf=0.9

⑵.初选锚喷支护参数

预选锚杆类型：

螺纹钢等强锚杆、Φ=0.020m、长度l=2.0m、

间距:

e=1.0m，排距i=1.2m,喷厚0.15m，所选锚杆长度l必须大于初始楔体破坏深度l1

即：

l>l1

l1=（ηH/2）×tgα=（0.85×3.8/2）×tg33°=1.05m

则：

2.0>1.05选取合格η：

系数，取0.85

⑶.计算保持围岩极限平衡状态所需最小支护抗力Ｐimin

依次计算下列系数：

a1=C×ctgφ=0.14×ctg36°=0.1927kg/cm2

a2=（P0+a1）×（1-sinφ）

=（142.8+0.1927）×（1-sin36°）

=58.94kg/cm2

a3=γRe（1-sinφ）/（3sinφ-1）

=2.46÷1000×198×（1-sin36°）/（3sin36°-1）

=0.263kg/cm2

原岩铅直应力P0=Zγ=579.3×100×2.46/1000=142.5kg/cm2

A=（a1+a3）/a2=（0.1927+0.263）/58.94=0.0077

B=a3/a2=0.2657/58.94=0.0045

利用建井工程手册3-525页图11-5-3查知X=0.02

求：

Ｐimin

Ｐimin=a3（1-X）

3-4

=0.263×（1-0.02）

=0.2577kg/cm2=2577kg/m2

⑷.计算锚喷支护抗力

①喷砼抗力Ｐsi

则：

喷砼抗力Ｐsi

Ｐsi=dτscosφ/[sinα（b/2）]

=0.15×2×cos36°/[sin33°×（3.73/2）]

=0.1930kg/cm2=1930kg/m2

τs：

喷砼抗剪强度，取2kg/cm2

ψ：

剪切滑移面倾斜角，取57°

b：

剪切区高度，取3.73m

②锚杆抗力ＰAi

ＰAi=aＦstσstPcosβ/[e×i×（b/2）]

a：

剪切区弧长之半，取2.62m

Ｆst：

锚杆截面积，取2.54×10-4m2

β：

锚杆倾斜角，取39.5°

σstP：

锚杆材料抗拉强度，取50×106kg/m2

则：

锚杆抗力ＰAi

ＰAi=aＦstσstPcosβ/[e1×i×（b/2）]

=2.3×2.545×10-4×50×106×cos39.5°/[1.0×1.2×（3.73/2）]

=45624kg/m2

钢筋网抗力

ＰTi=fstJstcosφ/Esinα（b/2）

其中fst=9.6×10-6Jst=8×106E=0.08

则9.6×10-6×8×106×cos57°/0.08×sin33°×3.73/2

=581kg/m2

③总抗力

ＰWi=ＰSi+ＰAi=1930+45624=47554kg/m2

（5）判定支护方案的可能性

3-5

①实际支护抗力与最小抗力之比（安全系数n）不小于3为可靠。

则：

支护安全系数n

n=ＰWi/Ｐimin=47554/2604=18.3

由此可见支护方式较为合理。

1锚杆长度可靠性验算

k=[Po+c.ctgφ]/[ＰWi+c.ctgφ]

=[159.9+0.14×ctg36°]/[2.4265+0.14×ctg36°]

=61.12

由61.12及φ=36°查表得R/ro=1.4

LL/roL/ro0.7/2.0

则：

====0.875

R-ro（R-ro）/ro0.40.4

L

=0.875介于0.38-0.93之间

R-ro

且安全系数满足要求，锚杆加固长度就认为可靠。

（三）质量要求：

（1）巷道净宽：

允许偏差中线至一帮0——+100mm。

（2）巷道净高：

腰线上允许偏差-10——+100mm；腰线下允许偏差-30——+30mm。

（3）锚杆安装：

安装牢固，托板紧贴岩面，不松动；锚杆预紧力不小于400N.m，锚杆构件完好。

迎头倒数第二排、倒数第一排两帮底部可拖后一根锚杆，迎头留1-2排锚杆备查。

锚杆锚固力不小于130KN。

（4）锚杆压网联网：

锚杆托盘压网要实，网与网的连接每200mm用10号联网铁

丝连接牢固。

（5）混凝土强度的平均值不低于标准要求，其最小值不低于标准值的85%。

每30m按拱基、拱肩、拱顶打壁厚眼、取岩芯一组，每组不少于5块，并将试块报生产技术部。

（6）1-1、2-2、3-3断面喷厚150mm。

（7）锚杆间排距：

允许误差-100—+100mm之间。

锚杆角度与岩面的夹角不小于75度，两帮最下边一根锚杆必须呈30-45°角打入底板。

一次支护两帮最下一根

3-6

锚杆距底板高度不大于800mm。

二次支护两帮最下一根锚杆距底板高度不大于

200mm并用异型托盘。

锚杆外露长度30-50mm。

金属网的质量：

网格均匀，网要压花。

（8）表面平整度小于50mm，巷道成型光滑平整。

两帮喷浆有不小于100mm的砼基础。

（9）所施工巷道洒水养护不小于28天，每班对迎头以外150m巷道进行洒水养护一次。

第三节支护工艺

一、支护材料：

1、锚杆及锚固剂：

锚杆采用φ20mm、L2000mm金属全螺纹钢等强锚杆，公称直径为20±0.1mm，公称截面积314.16mm²，屈服载荷≥108KN，抗拉载荷≥150KN，重量2.5Kg/m，延伸率≥15%，螺距为12±0.