最新煤矿3上301工作面切眼导硐作业规程文档格式.docx

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四、有关安全管理制度

《枣庄矿业集团公司顶板管理工作具体规定》、《枣庄矿业集团公司煤矿安全质量标准化标准》、《枣庄矿业集团公司回采巷道设计施工规范（试行）》、《枣庄矿业集团公司“一通三防”安全管理规定》、《高庄煤业有限公司采掘机电运输安全质量标准化实施细则》、《高庄煤业有限公司“一通三防”安全质量标准化实施细则》、《工程项目安全风险系统管控》等。

五、矿压观测资料

掘进过程中，立交、透窝的巷道较多，且老巷道多为建矿初期开采的旱采巷道，应高度重视。

在断层附近顶板压力较大，岩石较松软破碎，要加强顶板管理，确保施工安全。

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

一、巷道井下位置及四邻采掘情况

该巷道西部靠近邵集断层保护煤柱，南部为煤层露头防砂煤柱，东南为3上302面未开采区域。

工作面标高为-113.0m～-132.6m。

二、地面关系

该巷道地面大部分为鱼塘、可耕作农田，无村庄和其它重要建筑物。

地面标高为+33.41～+35.33m。

一、工作面井下位置及四邻采掘情况

该工作面井下位于F32断层以南，东为1302工作面穿采区，东南为3上302面未开采区域，西部靠近邵集断层保护煤柱，南部为煤层露头防水煤柱。

面内北部有南三集中运输巷、南翼205顺槽、南翼206顺槽及其漏斗等老硐。

工作面标高为-113.0m～-208.5m。

该工作面北部距工业广场保护煤柱32m，东距肖口村80m，地面为湖东大堤。

大部分为鱼塘、可耕作农田，无村庄和其它重要建筑物。

三、巷道煤层厚度及结构特征

该工作面开采为二叠系山西组3上煤。

黑色，以暗煤、亮煤为主，间夹镜煤宽条带及散粒，内生裂隙较发育，充填粘土质及黄铁矿薄膜，多呈散粒状，局部为碎块状，油脂光泽，半亮型。

3煤以中矸为标志分为3上煤、3下煤，3上煤厚3.27～6.10m，平均5.00m；

中矸厚5.66～9.50m，平均7.40m；

3下煤厚3.86～4.52m，平均4.14m。

根据13-19钻孔得知该工作面北部3上煤出现局部分层现象，3上煤上分层1.2m，夹矸为2.6m粉砂岩，下分层5.9m。

煤层结构简单。

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

该巷道所处区域地层总体为一单斜构造，煤岩层产状较稳定。

整体倾向为330°

，煤岩层倾角13°

左右。

二、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数

1、煤层瓦斯涌出量：

瓦斯绝对涌出量为0.45m³

/min。

2、瓦斯等级：

瓦斯矿井。

3、煤层发火期：

自然发火期为54天，属二类自燃发火煤层。

4、煤尘爆炸指数：

爆炸指数为41.34%。

5、地温：

温度一般在24°

C左右。

附：

地质综合柱状图（图2-1）

第三节地质构造

一、地质构造

依据现有地质资料，该巷道掘进涉及范围内无断层等地质构造，但由于靠近邵集断层可能揭露隐伏断层，掘进中应加强观测，及时加强支护。

二、煤层顶底板岩性、厚度、物理力学性质

3上煤伪顶泥岩厚0.2~1.35m，平均0.8m。

深灰色，致密，性脆，质较纯，富含炭化植物碎屑，少见苛达狄化石，见菱铁矿结核，充填方解石、黄铁矿薄膜，随采动易冒落；

直接顶为粉、细粒砂岩，厚度6.27m~20.90m，平均12.25m。

灰色，上粗下细，局部见炭化植物碎片，少见植物茎叶化石，具菱铁矿结核，岩芯破碎，局部有小错动，裂隙发育，充填黄铁矿及方解石薄膜，具隐伏水平层理；

基本顶为中、细粒砂岩，厚度58.6~85.70m，平均68.5m。

土黄色，成分以石英为主，次为长石，含白云母碎片及暗色矿物，泥质胶结，富集菱铁质粗鲕粒，呈透镜状条带，具较发育单斜层理；

直接底为砂质泥岩，厚度0.63~0.8m，平均0.7m。

深灰色，薄层状，含砂不均，局部为粉砂岩条带，裂隙发育；

基本底为粉砂岩，平均18.0m。

深灰色，致密，性脆，质较纯，具隐水平层理，沿层理面分布炭化植物茎碎片及黄铁矿薄膜，见较多菱铁矿结核，裂隙较发育。

物理力学性质

根据井田范围内采取的岩石力学样化验成果，将各类岩石的抗压、抗剪强度、抗拉强度等物理力学试验指标，汇总成岩石强度表。

从表中可看出：

泥岩为不坚固岩石，中、细粒砂岩、粉砂岩是坚固～极坚固岩石。

煤层顶、底板岩石强度表　

岩　　性

抗压强度

（kg/cm2）

抗拉强度

抗剪强度

中粒砂岩

细粒砂岩

粉粒砂岩

172～397

10.9～14.8

24～62

泥　岩

98～360

5.6～11.1

12～23

四、工作面瓦斯地质特征

根据历年瓦斯等级鉴定与掘进期间工作面的瓦斯涌出情况预测工作面生产期间瓦斯绝对涌出量约为0.45m3/min。

第四节水文地质情况

一、水文地质情况

3上301切眼可能存在有顶板砂岩水。

1、3上301切眼处上覆二叠系山西组砂岩厚度65m,以细粒砂岩、粉砂岩为主，裂隙稍发育；

在正常地段补给条件较差，以静水量为主，富水性弱，在受构造影响地段顶板砂岩层富水性相对增强。

2、掘进过程中，地测科、生产区队必须密切关注顶板淋水量变化、顶底板围岩变化等情况，遇有水情变化，及时向公司调度室汇报；

一旦出现突水征兆，应立即停止施工，迅速撤人至安全地点并向调度汇报。

3、在巷道正常掘进期间，应在迎头附近的低洼点安设排量不小于20m3/h的排水泵及配套管路，加强排水。

二、岩浆岩体、陷落柱等对工作面掘进造成的影响

根据钻孔及周边工作面揭露情况预计本工作面无岩浆岩体和陷落柱。

三、地热、地应力和煤自燃危险程度

1、地热

该工作面温度为24°

根据《生产矿井地质报告》中地温资料可知，该工作面地区平均地温梯度2.2°

C/100m,属地温正常区。

2、地应力

参考天地科技股份有限公司开采设计事业部为我公司所做的《西十一采区3下1109运输巷锚杆支护初始设计》的有关内容，以及3上301工作面的地质资料，经计算得出3上301工作面地应力情况如下：

自重应力即垂直应力σV=6.58MPa;

最大水平主应力σHmax=11.07MPa;

最小水平主应力σHmin=6.08MPa;

由于水平应力大，应加强两帮的维护力度，防止出现煤壁片帮等现象。

此外生产过程中，在临近断层、褶曲等构造带和水采老硐子区域，由于断层、褶曲等区域的构造应力和硐群应力作用，有可能出现应力集中，从而造成顶板破碎、冒顶等现象，所以在断层、褶曲等构造带和老硐子区域应加强顶板维护，防止顶板事故发生。

3、煤自燃危险程度

该工作面所开采煤层属Ⅱ类自燃煤层，自然发火期为54天。

第三章巷道布置及支护说明

第一节　巷道布置

3上301工作面切眼导硐设计开门点坐标：

x=3857064.89，y=39502350.908，沿方位角N234°

掘进至终点坐标：

x=3856967.318，y=39502216.612，导硐设计全长166m（平距），跟3上煤层底板掘进。

巷道施工平面图（图3-1）

巷道预想剖面图（图3-2）

第二节　支护设计

一、巷道断面

3上301工作面切眼导硐断面为矩形，断面积：

S荒＝宽×

高＝4.7×

3.9=18.33（㎡）；

S净＝宽×

高＝4.5×

3.8=17.1（㎡）。

巷道断面尺寸表表3-1

断面名称

宽度（m）

高度（m）

面积（m2）

长度（m）

形状

净宽

荒宽

净高

荒高

S净

S掘

1-1

4.5

4.7

3.8

3.9

17.1

18.33

166

矩形

断面支护图（图3-3）

断面布置图（图3-4）

二、支护方式

（一）临时支护

采用机载液压前探梁作为临时支护，型号为：

ZLJ-4，工作压力16MPa。

支护宽度2m，侧伸展开3.4m；

支护面积1.88*1.7m，展开3.0*2.74m；

最大支撑力1.5T；

支护超出综机截割头1-1.8m，前伸展开3.1m。

掘进机完成切割装煤作业后，将截割头放下，本机再按下列程序工作：

1、先检查机载液压前探梁各部位零部件管路是否正常，再把两位三通阀打到支护位置，开启综掘机油泵开关，绐前探梁液压系统供油。

2、把绑扎好的锚网梯放在顶梁架上用磁铁吸好，向前推动支护主架和顶梁架液压控制手柄，主架和顶梁架由拆合状态，慢慢平稳打开，先将顶梁架开到所需要的角度和位置后再升主架，直至主架升到巷道顶板，把锚网梯压到巷道顶板上，液压伸缩平台伸出，打开翻板。

人就可以在其支护下安全地打孔、上锚杆了。

3、装完网和锚杆后，将液压伸缩平台收回，然后将主架下降到最底位置，再折合主架和顶梁架，直到顶梁架落在底架上为止。

4、关闭掘进机泵站开关，把两位三通阀打到掘进位置，使掘进机正常工作，进行下一循环掘进。

前探梁支护状态图（图3-5）

（二）永久支护

1、支护技术要求：

根据3上301工作面切眼设计图纸确定，该断面为矩形断面，采用锚网梯索支护。

（1）顶部采用金属螺纹钢锚杆，规格为φ20×

2200mm，锚杆排距为800mm，间距如图所示；

锚杆托盘为普通托盘，其规格为150×

150×

10mm；

钢筋梯采用φ16mm的钢筋焊接而成，间距为800mm，钢筋梯规格为：

90×

4500mm；

树脂锚固剂锚固，树脂锚固剂直径为23mm，型号：

CK2335长度为350mm（在前），K2350长度500mm（在后），锚固长度为1367mm，

锚杆锚固力设计为78.4kN。

顶部金属菱形网规格为900×

5100mm。

（2）帮部支护：

①非采面侧帮部采用普通金属螺纹锚杆及金属菱形网支护，锚杆规格为φ18×

1800mm，托盘为普通托盘，规格为150×

8mm，排距为800mm，间距如图所示。

金属菱形网规格为900×

3900mm。

②采面侧帮部支护同采用竹锚杆﹢高分子网﹢菱镁土托盘支护，竹锚杆长度为1600mm，排距为800mm，间距如图所示，菱镁土托盘规格为：

长×

宽×

厚=350×

200×

30mm,高分子网规格为900×

3900mm，所有网压茬100mm,搭茬处均用直径14#铁丝连接，铁丝间距200mm。

（3）顶部锚索布置方式为：

锚索与锚杆不布置在同一排，即在第一、二排锚杆之间以巷中为基准布置三棵锚索，隔两排在第三、四排锚杆之间布置三棵锚索，以此类推，锚索间距为1700mm，排距为1600mm，顶部锚索为φ15.24mm钢绞线锚索，配套托盘为200×

12mm高强锰板托盘，锚索锚入稳定岩层深度不小于2000mm。

锚索采用树脂锚固剂锚固，树脂锚固剂直径为23mm，两根CK2335长度为350mm（在前），两根K2350长度500mm（在后），锚固长度为1810mm。

2、材质技术要求：

（1）顶部锚杆规格型号为MSGLD-335/20×

2200的等强螺纹钢式树脂锚杆金属杆体，简称金属螺纹钢锚杆，杆体不直线度≤2mm/m,螺纹高为1.6mm，螺纹间距为12mm，杆体屈服强度≥335MPa,抗拉强度≥490MPa，伸长率≥15%，螺纹承载力≥105kN。

（2）顶锚杆托盘材质为20MｎSｉ钢材。

孔径为24mm，托盘高度26mm，托盘承载力≥105kN。

（3）非采面侧帮部锚杆采用型号为MSGGM-235/18×

1800的等强螺纹钢式树脂锚杆金属杆体，杆体直线度≤2mm/m,杆体屈服强度≥335MPa,抗拉强度≥490MPa，伸长率≥15%，螺纹承载力≥86kN。

（4）帮部锚杆托盘材质为普通碳素钢，孔径为20mm，托盘高度27mm，托盘承载力≥86kN。

（5）树脂锚固剂直径为23mm，型号CK2335长度为350mm（在前）、K2350长度500mm（在后）。

（6）锚索型号：

1×

7-15.24mm；

名称：

预应力混凝土钢绞线，强度等级1860Mpa，长度以现场锚入基岩2000mm为准。

（7）金属菱形网采用8#镀锌铁丝编织而成，网孔规格为50×

50mm。

3、考虑到掘进巷道的具体条件，在施工中要注意以下几点：

（1）施工时最大空顶距为2.1m，最小空顶距小于0.5m。

（2）施工中要加强矿压观测，当遇到地质构造带、断层或煤层松软破碎、淋水等不安全隐患时，及时采取补打点柱或架扶工字钢棚支护复合支护，并另行编写措施。

（3）对锚杆按规定进行拉拔力试验和扭矩测试，并做好记录，确保支护强度满足要求。

（4）钢筋梯要满足支护强度要求，不得出现撕裂现象。

（5）后路料场配备不少于3天的正常支护材料备用。

具体为：

4500mm钢筋梯36个，顶部菱形网36片，非采面侧帮部菱形网36片，采面侧高分子网36片，φ15.24mm的钢绞线54根，φ20×

2200mm普通金属螺纹钢锚杆216棵，φ18×

1800mm金属螺纹锚杆180棵，150×

10mm锚杆托盘216个，150×

8mm锚杆托盘180个，型号为CK2335、K2350树脂锚固剂各504块。

（6）应急材料：

现场必须备有20套12#矿用工字钢及配套的腰帮接顶木料，放置在距迎头不大于100米位置。

所有材料必须上架并挂牌管理，专人负责

掘进安全质量标准化评分表表3-2

锚网梯索支护巷道工程质量规定表表3-3

第三节　支护工艺

一、顶网铺设

铺设锚网梯前，首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格，不符合设计尺寸时，必须先进行处理，严禁随意扩大或缩小断面。

认真执行敲帮问顶制度，及时找掉活矸危岩，确认安全后将预先捆扎好的网梯架放在机载液压前探梁上，利用机载液压前探梁将网梯架压紧在巷道顶板上。

锚网梯铺设垂直激光线（中线），铺设帮网要垂直顶底板，不得调斜。

二、打锚杆眼

打眼前先敲帮问顶，仔细检查顶帮围岩情况，找掉活矸危岩，确认安全后方可开始工作；

打眼前要按照中腰线严格检查巷道断面规格，不符合作业规程要求时，必须进行处理。

锚杆眼位置要准确，眼位误差不超过±

50mm，眼向误差不得大于15°

。

锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，打眼时应在钎子上做好标志，严格按锚杆长度打眼，锚杆眼打好后，应将眼内的岩粉、积水清理干净。

打眼时，必须在前探梁掩护下操作，打眼时应按由外向里、先顶后帮、先上后下的顺序进行。

严格控制打眼深度，打眼前要预量钎子长度，确保顶锚杆眼深比锚杆长度短80～110mm，帮锚杆眼深比锚杆长度短50～80mm。

三、安装锚杆

1、安装前应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净。

以确保树脂锚固剂与眼壁的粘结力。

吹扫时，操作人员应站在孔口的一侧，眼孔方向不得有人，要随打眼随安装锚杆。

2、锚杆的安装顺序：

应先顶后帮，两帮锚杆先安装上部后安装下部。

打完一个锚杆眼必须随即安装一棵锚杆并上紧托盘。

3、金属螺纹钢锚杆操作要求及具体步骤：

①把树脂药卷和锚杆推入规定的孔位。

利用锚杆和锚杆搅拌器通过锚杆机（风煤钻）的推力把树脂锚固剂（型号为：

CK2335在前、K2350在后）各一块推入孔中，直到锚杆托盘离（煤）壁20mm左右，注意在上推树脂药卷时严禁旋转，严禁把托盘死死压在岩（煤）壁上。

②完成上一步骤后，迅速旋转锚杆或风煤钻搅拌10~15秒（旋转搅拌时不要施加上推力），然后顺势推锚杆使托盘贴近岩（煤）壁（托盘离岩（煤）壁的间隙5mm左右）。

③停：

完成搅拌后停止45～60秒左右让树脂充分凝固。

④上紧螺母：

旋转搅拌器上紧螺母。

在紧螺母时应给最大扭矩而不要施加上推力以最大限度的上紧螺母。

⑤用T-368风动扭矩扳手进一步对螺母紧固，顶、帮锚杆扭矩力不小于260N.m。

锚杆安装可以总结为：

一推（推树脂入孔到规定位置），二转（旋转搅拌树脂），三等（等树脂充分凝固），四紧（紧固螺母）。

4、竹锚杆安装时直接用锚杆体，将事先浸泡好的2块快硬水泥药卷送入眼底，锚杆外端头垫上木板，用大锤轻轻敲打，将锚杆送到设计深度，待药卷凝固后，安设托盘，用小木楔将托盘与锚杆刹紧。

5、锚杆抗拔力试验

巷道每30～50m，锚杆在300根以下，取样不少于1组；

300根以上，每增加1～300根，相应多取1组、设计或材料变更，另取1组。

每组不得少于3根。

树脂螺纹钢锚杆设计锚固力78.4kN，折合压力表读数为22MPa。

压力表读数与拉力换算关系：

2.75MPa—1吨—9.8kN。

四、打锚索眼

1、先备齐机具及有关材料，检查施工地点支护状况，只有在支护状况良好，无片帮冒顶危险状况下方可施工，否则，必须自外向里先加固好施工地点附近10m内顶板两帮，严防片帮冒顶伤人，在有效的支护下施工锚索。

2、打锚索眼时，根据锚孔设计位置要求，确定眼位，并做出标记，竖起锚杆机，把初始钻杆插到钻杆接头内，观察围岩，定好眼位，使锚杆机和钻杆处于正确位置，钻机开眼时，要扶稳钻机，先升气腿，使钻头顶住岩面，确保开眼位置正确。

3、开钻时操作者站立在操作臂长度以外，先开水，后开风，开始钻眼时，用低钻速,随着钻孔深度而增大，调整到合适钻速，直到初始锚孔到位。

4、退钻机，接钻杆，完成最终钻孔。

5、锚索眼必须与巷道岩面垂直，眼深误差为±

6、锚索眼打完后，先关水，后关风。

五、锚索安装及支护要求

锚索安装：

安装前，应将眼孔内的煤岩粉清理干净，要随打眼随安装锚索。

锚索安装时，将长短4块树脂锚固剂（用4块树脂药卷，两块CK2335药卷在前，两块K2350药卷在后），按照安装顺序轻轻送入眼底，用锚索顶住药卷，利用快速搅拌器开始搅拌，直到锚索达到深度时，停至锚索旋转，树脂药卷凝固后，上锚索托盘，快速上紧索具，在树脂药卷没有固化前，严禁移动或晃动锚索体。

安装锚索时，托盘必须紧贴岩面、不松动。

锚索必须在树脂锚固剂凝固半小时后进行锚索张紧工作。

①卸下专用驱动头和导向管，装上托盘、锚索。

并将其托至紧贴顶板的位置，将张拉油缸套在锚索上，使张拉油缸和锚索同轴，挂好安全链，使人员撤开，张拉油缸前及下方不得有人。

②开泵进行张拉并注意观察压力表读数，达到设计预紧力100kN，28MPa时，及时停止张拉，换向回程卸下张拉油缸。

③卸下张拉油缸，用液压剪截下锚索外露多余部分。

4、锚索支护操作程序

施工前，要备齐锚索、锚固剂、托盘、锚具等支护材料和锚杆打眼机、钎套、锚索专用驱动头、张拉油缸、高压油泵、液压剪等专用机具以及常用工具。

张拉锚索前，检查张拉油缸、油泵各油路接头是否松动。

锚索支护工必须按以下顺序操作：

（1）备齐机具等有关材料。

（2）检查并处理工作地点的隐患。

（3）检查施工所需的风、水。

（4）打锚索钻孔。

（5）安装锚固锚索。

（6）张拉锚索。

（7）清理现场。

第四章施工工艺

第一节　施工方法

一、施工前准备

要求各类安全设施安装齐全，供风、供水、供电、排水、运输、监测、通讯等系统完备，线路畅通，达到安全环境准入评定标准后方可开工。

二、施工方法

1、切眼采取先导硐后扩刷的方法进行施工，掘进采用EBZ-230型综掘机破煤（岩）掘进，并自动扒装，后路配备桥式转载机及40T刮板输送机、皮带输送机运输。

2、施工导硐侧时，液压单体支柱暂不打设，待施工扩刷侧时一同打设。

3、在施工绞车窝、安全硐等硐室时，采用风镐或手镐进行人工破煤施工。

三、掘进工艺流程

巷道采用分层切割、分层支护，切割完上部后及时进行永久支护，永久支护完顶部后再进行切割底部，切割完毕后再进行底部永久支护，在支护过程中要经常进行敲帮问顶，确保施工的安全。

完成整个支护过程后，方可进行下一循环施工。

四、切割工艺流程

分层切割、工艺流程说明：

1、先切割顶部：

1→2→3→4→5→6；

后切割底部：

1＇→2＇→3＇→4＇→5＇→6＇。

2、开机窝按顺序进刀和割煤。

3、按煤的松软程度选择进刀顺序，煤层较硬时，采取自上而下的截割顺序。

4、对松软破碎的顶板，应采取留顶煤或截割断面周围的方法。

5、切割必须考虑煤岩的层理，切割头应沿层理方向移动，不应横断层理。

6、进行图示4、4＇位置时，根据掘进高度找平顶、底板，注意切割头不要碰到金属网（或棚梁）。

7、开机窝时，应将切割头伸到最长位置。

8、切割头自上而下切割时，按给定中线慢速切割两帮，确保两帮成型达到设计要求。

9、每次进刀深度为0.8m。

第二节破煤（岩）方式

一、破煤（岩）方式

1、采用EBZ-230型综掘机破煤（岩）。

2、施工安全硐、绞车窝等硐室时，采用G10型风镐施工。

二、支护钻具

采用MQT-130型锚杆机打顶部锚杆眼，顶部钻杆采用B19×

1.0m、B19×

1.2m和B19×

2.2m型，钻头采用金刚石两仪PDC型φ27mm；

YT-27（YT-24）型风钻或ZQS-45/300手持式气动钻机打帮部锚杆眼，ZQS-45/300手持式气动钻机配置1.8m风煤钻专用钎子、IV型煤钻头φ27mm打帮部锚杆眼；

YT-27（YT-24）型风钻配置六角中空B22mm×

1.8m型成品钎子采用φ32m一字型钻头打帮部锚杆眼。

风源来自压风机房。

第三节　装、运煤（岩）方式

一、装煤（岩）方式

巷道施工为煤巷掘进，采用综掘机自动扒装，后路配备桥式转载机及40T刮板输送机、皮带输送机运输。

施工安全硐、绞车窝等硐室时，采用风镐破煤、人工攉煤。

二、运输方式

空车、料车：

由副井空车线→-215m水平车场→-215m水平车场绕道→主井重车线→西三轨道巷→3上301材料联络巷→3上301材料巷Ⅰ段→3上301材料巷Ⅱ段→3上301材料巷Ⅲ段→3上301工作面切眼导硐。

运煤：

由迎头通过综掘机一运→桥式转载机→3上301工作面切眼导硐40T刮板输送机→3上301材料巷Ⅲ段SSJ-80型胶带输送机→3上301材料巷Ⅱ段SSJ-30型胶带输送机→3上301材料巷Ⅰ段SSJ-80型胶带输送机→西三胶带机巷下段SSJ-80型胶带输送机→西三上仓皮带

第四节　各类标准及文明生产

一、管路敷设标准

1、风水管不得出现跑风漏水现象，水管距迎头20m范围内使用φ10mm高压胶管，风管用φ19mm高压胶管，20m以外使用φ60mm钢管，要随着工作面前进