3105回风顺槽作业规程Word文件下载.docx
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1.依据王家塔煤矿生产技术部提供的矿建初步设计说明书。
2.依据邻近采区巷道掘进情况及有关资料。
3.《煤矿安全规程》、《操作规程》、《煤炭工业技术政策》、《内蒙古自治区井工煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》及各工种劳动定额。
4.相关管理制度。
5.矿生产技术部提供巷道布置及支护设计。
第一章工程概况
本工程为王家塔煤矿二分区的3105回风顺槽，工程包括3105回风顺槽掘进、支护、排水沟、风水管路、夯底和喷浆等。
3105回风顺槽总工程量为2693m。
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
3105回风顺槽井上下对照见表2-1。
表2-1井上下对照关系表
水平、采区
3-1煤2分区
工程名称
3105回风顺槽
地面标高
1362～1420m
井下标高
1180～1207m
地面的相对位置建筑物、小井及其它
3105回风顺槽井巷工程掘进面相应的地面区域内无水体和建筑物
井下相对位置对掘进巷道的影响
无影响
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
3105回风顺槽四周已探明无积水影响，并且不受采空区影响，相应的地面区域内无水体和建筑物，对巷道掘进无影，对应地面标高为1362m～1420m，对应地表覆盖物为砂质粘土和黄土，为第四系全新统，冲洪积层，地表切割强裂沟谷纵横，为典型的侵蚀性丘陵地貌。
第二节煤层赋存特征及地质构造
一、煤层赋存特征
3-1煤赋存特征见表2-2。
1.3-1煤层为本水平主要可采煤层，属半暗淡型煤，黑色、褐色条痕，带状结构，煤层在该区域层位稳定，发育良好。
，煤层结构复杂，在煤层低部含一层夹矸，夹矸厚度0.24-0.50m，平均0.39m，上层煤厚4.45-5.07m,平均4.68m，底层煤厚度0.20-0.35m，平均0.30m，3101工作面切眼附近煤厚变化较大，煤厚6.3m-3.6m。
夹矸岩性为灰色粉砂岩，微具水平层里或波状层里。
本工作面范围内3-1煤层以上无2-2下煤层发育，仅XE26、XE27孔距3-1煤层20-25m赋厚2-2中煤线。
3-1煤层至下伏4-1煤层间距31.35-34.3m，平均32.93m。
表2-23-1煤层赋存特征情况
指标
参数
备注
煤层厚度（最大/最小/平均）/m
9.20/1.05/4.02m
煤层倾角/（°
）
0～5
煤层层理/发育程度
发育
煤层节理/发育程度
不发育
自然发火期/d
60～90
绝对瓦斯涌出量/（m3·
min-1）
0.2
相对瓦斯涌出量/（m3·
t-1）
0.525
煤尘爆炸指数/%
47
2.浮煤挥发分（Vdaf）在37%以下，煤的粘结指数为0，透光率50%以上。
根据中国煤炭国家分类标准（GB5751—86），3-1煤层煤类主要为不粘煤（BN31），极少数长焰煤（CY41）零星分布。
亮煤呈条带状具沥青光泽，节理较发育，煤性脆，易风化成粉末，平均容重1.33t·
m-3。
3-1煤层主要煤质特征见下表2-3。
表2-33-1煤主要煤质特征表
煤
层
号
浮选情况
工业分析%
发热量MJ/kg
Mad
Ad
Vdaf
Qb,d
Qgr,d
Qnet,d
3-1
原
1.70-13.38
7.96（99）
4.46-30.74
9.46（99）
28.65-36.98
33.14（99）
21.31-30.47
28.07（94）
21.24-30.40
27.87（86）
20.56-29.60
27.13（97）
浮
4.05-16.72
9.39（96）
2.70-7.85
4.76（96）
30.26-37.62
34.14（96）
27.79-30.69
29.38（18）
27.72-30.36
29.11（11）
26.77-29.48
28.31（11）
3.煤层甲烷（CH4）含量在0.00～0.13mL·
g-1燃之间。
瓦斯成分中甲烷（CH4）含量在0.06～27.59%之间，瓦斯分带属二氧化碳～氮气带及氮气～沼气带，属低瓦斯矿井。
煤尘爆炸火焰长度>
400mm，抑止煤尘爆炸最低岩粉量为60～70%，煤尘有爆炸性。
3-1煤层变质程度低，挥发分较高，且含有黄铁矿结核或薄膜，为煤层自燃提供了有利条件。
据煤芯样自燃趋势试验结果，煤吸氧量在0.60～1.13cm3·
g-1，自燃倾向性为容易自燃～自燃，本区的煤自然发火期为2～3个月。
4.该煤层顶板岩性主要为砂质泥岩和粉砂岩，局部为细粒砂岩，底板岩性主要为砂质泥岩和粉砂岩。
二、地质构造
井田地质构造总体上表现为一向南西倾斜的单斜构造，地层倾角小于5°
，产状平缓，属近水平煤层。
地层产状沿走向、倾向有一定的变化，发育有次一级的波状起伏，尤其是在中西部，其波状起伏的曲率较大，最大起伏褶幅不超10m。
井田内无岩浆岩侵入体，亦无断层及陷落柱构造，故地质构造复杂程度属简单型。
3-1煤层顶底板综合柱状图见附图1。
第三节水文地质
王家塔井田的直接充水含水层以裂隙含水层为主，孔隙含水层次之，直接充水含水层的富水性微弱，补给条件和径流条件较差，以区外承压水微弱的侧向径流为主要充水水源，大气降水为次要充水水源；
直接充水含水层的单位涌水量q<
0.1L·
s-1·
m-1（q=0.00394～0.00940L·
m-1），区内没有水库、湖泊等地表水体，沟谷内无常年地表径流，河流与煤层的间距较大，平均在150m以上，水文地质条件简单。
井田水文地质划分为第二类第一型裂隙充水为主的水文地质条件简单的矿床。
第3章巷道布置及支护设计
第一节巷道布置
3105回风顺槽开口位置为3104胶运顺槽的末端，掘进方位角为0°
，正北方。
3105回风顺槽布置平面图见附图2。
巷道按照中线施工，沿煤层走向施工，并预留500～600mm顶煤掘进。
第二节支护设计
一、巷道规格
3105回风顺槽断面为矩形，具体参数为5.5m×
3.6m（宽×
高）。
二、支护参数
3105回风顺槽采用锚杆-菱形网-钢筋梯-锚索联合支护。
1.顶板支护
顶板锚杆采用Φ20×
2400mm螺纹钢锚杆，每排6根，锚杆间排距为1000×
1000mm，肩角两锚杆距离两帮距离为250mm，与顶板角度为10°
，其余4根锚杆均垂直顶板打设。
每根锚杆使用2支Z2360树脂锚固剂，锚杆锚固力大于60kN，预紧力矩大于100N·
m。
杆托盘采用150×
150×
10mm铁托盘，锚杆外露小于50mm，间排距误差不大于±
100mm，锚杆角度允许误差为±
15°
。
顶板锚索采用Φ15.24×
7300mm七芯钢绞线，间排距为2000×
3000mm，每排2根（巷道开门处每排补打2根，共计4根，共补打一排）。
设计最大锚固力260kN，预紧力160kN，垂直顶板岩面打设，外露长度小于300mm。
每根锚索配3支Z2360型锚固剂，托盘采用300×
300×
16mm钢板，并使用配套锁具。
顶网采用菱形网，顶网之间及顶网与帮网搭接长度不小于100mm，使用12#铁丝联网，联网间距不大于200mm，联网扣不小于两圈。
顶板锚杆通过钢筋梯链接，钢筋梯采用ø
12圆钢焊接而成，长度5200mm。
2.两帮支护
帮锚杆非采帮采用Φ20×
1800mm螺纹钢锚杆，采帮采用Φ20×
1800mm玻璃钢树脂锚杆，每排每帮4根，锚杆间排距为900×
1000mm，顶角锚杆距离顶板500mm和底角锚杆距离底板400mm，与巷帮角度为10°
，其余2根锚杆均垂直巷帮打设。
每根锚杆使用1支Z2360树脂锚固剂，锚杆锚固力大于50kN，预紧力矩大于80N·
杆托盘非采帮采用150×
10mm铁托盘，采帮用塑料托盘和木托盘，锚杆外露小于50mm，间排距误差不大于±
帮网非采帮采用菱形网，采帮用塑料网，帮网之间及帮网与顶网搭接长度不小于100mm，使用12#铁丝联网，联网间距不大于200mm，联网扣不小于两圈。
帮锚杆通过钢筋梯链接，钢筋梯采用ø
12圆钢焊接而成，长度3400mm。
3.其他要求
每个循环掘进后，应及时支护，锚杆锚索均支护至迎头，两帮底角锚杆可滞后2m。
3105回风顺槽支护断面图见附图3。
第三节支护工艺
一、空顶距要求
掘进工作面空顶距要求如下。
1.顶煤厚度大于1.5m，最大空顶距不超过3.3m，最小空顶距不超过0.3m。
2.顶煤厚度在0.6m～1.5m范围内，最大空顶距不超过2.3m，最小空顶距不超过0.3m。
3.顶煤厚度小于0.6m，最大空顶距不超过1.3m，最小空顶距不超过0.3m。
二、临时支护
掘进工作面采用“前探梁+木背板+木楔子”方式进行临时支护。
前探梁用Ф89mm，壁厚3mm无缝钢管制作，每条长6m，共使用2条。
吊环采用Ф20mm锚杆螺母、10mm厚钢板及活动插棍加工制作，共6个，其中2个备用。
通过锚杆螺母可将吊环吊挂在顶板锚杆上。
每条前探梁配用2个吊环，与巷道中线平行吊挂在巷道顶板且靠近迎头相邻的两排锚杆下。
在最大控顶距时前探梁上方采用两组规格长×
宽×
厚=3500×
50mm的木背板和木楔足顶，共用两块背板，背板垂直于巷道中线方向，在两条前探梁上安设。
背板两端超出前探梁的长度要均匀一致。
迎头空顶距离小于0.3m时，不需架设木背板。
前探梁随迎头施工及时安设，并保证牢固可靠。
当迎头空顶距离大于0.3m时及时安设前探梁进行临时支护。
临时工艺流程具体如下：
敲帮问顶?
安设吊环?
穿放前探梁?
安设顶部后排菱形网?
连网钩连网?
安放背板?
安设顶部前排菱形网?
安放背板?
调整背板位置?
活动吊环插棍足顶。
1.坚持“敲帮问顶”制度，施工前将顶、帮的危岩、活矸摘除干净，确保施工地点安全，同时将靠近迎头10m范围内锚杆螺母重新紧牢固，达到设计预紧力要求。
2.安设吊环：
首先将吊环按由外向里的顺序分别固定在巷道顶部、靠近迎头相邻的二排锚杆上，每排2个吊环。
并将每个吊环的紧固螺栓放到最下端。
吊环安设后锚杆外露长度不得少于3个螺距。
每条前探梁的前后二个吊环要对正，顺齐一致。
3.穿放前探梁：
由2～3人在前探梁的前后两端，将前探梁分别抬架至迎头，将前探梁前端安放在后部吊环内的上部，并由后向前穿放前探梁。
将前探梁分别穿放在前后相对的二个吊环中，并使前探梁前端贴近迎头煤面。
前部施工人员随前探梁及时前移至最前部一个吊环的后部进行操作，严禁进入空顶区内。
上山掘进时要在前探梁后端挂链拉住前探梁，避免下滑。
4.安设顶部菱形网、背板进行临时支护：
由1～2人在迎头永久支护的掩护下，面向迎头将一张菱形网按长边垂直于巷道中线方向，由前探梁的一侧窜放到前探梁上部，与后部顶板支护菱形网靠近，按搭接要求调整好位置，将搭接处的菱形网用连网钩连接在一起。
然后在前探梁和菱形网之间安设一块背板，托住菱形网。
再按同样方法在前探梁前端安设一张菱形网并与已安设好的菱形网连接在一起。
在前部菱形网下安设一块背板，调整每块背板的位置，使其分别靠近菱形网前部，并避开锚杆打设位置。
5.用吊环中的活动插棍将前部的前探梁托高，使菱形网足顶，当插棍调到最高仍不足顶时，在前探梁后端安放背板，将前部抬高足顶，背板通过木楔背实。
最大、最小空顶距前探梁临时支护示意图见附图4。
三、永久支护
选用MQT-120锚杆钻机来完成打眼和锚杆、锚索安装工作，钻杆规格：
B19×
1200mm和B19×
2400mm两种，钻头规格：
φ28mm。
操作锚杆钻机严格按照锚杆机操作规程作业。
1）锚杆施工工艺
锚杆施工顺序：
定位、钻眼、装锚杆、紧固锚杆。
①锚杆机钻眼
在锚杆机钻眼前，将锚杆钻机竖起，根据巷道高度及设计眼深装入合适长度的钻杆。
锚杆机司机站在顶板完整且有永久支护的区域内作业，操纵钻机旋转阀进行钻眼。
当钻杆钻入设计深度时，反向给进，同时继续保持钻杆旋转，将钻杆退出。
②安装锚杆
在钻孔内装入树脂药卷，将搅拌器装入钻卡，锚杆套上托盘装入搅拌器，升起钻臂，将锚杆导入钻孔中，使锚杆上升将树脂送到钻孔底部开始转动，进行搅拌，时间约10～12s。
然后降下钻臂，取下搅拌器，用风动扳手继续紧固螺母达到预紧力，取回风动扳手，准备打下一个眼。
2）锚索施工工艺
¢
Ù
锚杆机钻眼
②安装锚索
将树脂送入事先打好的钻孔内，然后将钢绞线放入钻孔内顶住树脂，将钢绞线下端放入搅拌器上，升起钻箱直至钢绞线顶部到达眼口约300mm处，使钻箱上升将树脂送到眼底开始转动，进行搅拌，时间约10～12s，然后人工上锚索托盘和锚索锁具。
③紧固锚索
待树脂凝固后，一人将张拉泵头与锚索外露端连接，另一人张拉锚索，使其锚固力不小于160kN。
张拉完后松开张拉泵，进行下一根锚索的安装及紧固工作。
2.巷帮支护
巷帮支护采用MQS-35手持式锚杆钻机，钻杆规格：
1800mm，钻头规格：
①顶板锚杆、锚索支护完毕后，按照设计位置标定好帮锚杆施工位置。
②操作钻机使钻头刚好顶在眼位上，然后轻轻动作旋转阀，使钻头能顶到巷帮上稍微转动，刚好顶出小窝，接着操作旋转阀，达到设计深度后，退出钻杆。
③将树脂放入钻孔，同时将锚杆套在托盘中，和树脂同时送入眼内，再将锚杆固定在搅拌器上，将树脂锚固剂送到眼底开始转动进行搅拌，时间约15s，停止钻机旋转并取下搅拌器，紧固螺母，准备施工下一根锚杆。
第四节矿压观测
一、矿压观测内容及观测目的
3105回风顺槽为05综采工作面回风巷道，巷道服务年限长，做好该巷道的矿压观测工作，及时调整支护参或加强支护，有利于提高巷道稳定性，因此，需要对其做系统全面的监测工作。
3105回风顺槽矿压观测内容具体如下：
1.巷道表面位移监测
巷道表面位移采用固定倒钩短锚杆，配合工程线用钢卷尺和测杆进行监测。
巷道表面位移监测内容包括顶板下沉量和下沉速度，底鼓量和底鼓速度，两帮变形量和变形速度。
2.锚杆（索）受力监测
采用锚杆拉拔仪对已施工锚杆进行拉拔试验，检查锚杆锚固力；
对锚索进行拉拔试验，检查锚索锚固力。
3.巷道顶板离层监测
通过安设顶板离层仪，观测锚索锚固区内、外顶板离层情况。
通过对顶板离层观测分析巷道顶板离层情况，及时采取相应措施对顶板进行加固，保证顶板稳定。
二、测站布置及观测要求
1.巷道表面位移
巷道表面位移测站如图3.1所示
1）表面位移监测布置间距为100m。
2）表面位移测站布置时，A、B、C和D应分别布置在巷道两帮和顶底板正中位置。
布置采用Φ20mm×
L500mm短锚杆，采用长度为300mm数值药卷锚固，A点和C点短锚杆尾端挂钩处理，方便观测。
3）观测期间应分别观测AB、CD、AO和CO距离，并由专人观测、记录。
观测频度为：
安装完10天之内，每天观测1次，如无变化每月观测1～2次。
图3.1巷道表面位移测站布置图
2.锚杆（索）受力
每300根锚杆进行拉拔试验，监测锚杆、锚索锚固力是否符合设计要求。
如进行破坏性试验，需在试验锚杆、锚索500mm范围内补打锚杆、锚索。
3.巷道顶板离层
顶板离层指示仪除作综合监测外，还有用作日常监测。
巷道每隔100m，安设一个顶板指示仪，实行自动监测监控，在距掘进工作面50m内，每天观测一次。
50m以外，除非离层松动仍有明显增长的趋势，一般可停止测读具体数据，改为观察两个刻度附近的颜色，由当班班长和跟班队干负责观察，其他人员也应随时注意观察，以便及早发现异常现象，确保安全。
离层指示仪以红、黄，绿三种颜色表示顶板离层松动的严重程度，绿色表示顶部松动离层值较小，处在较稳定的状态；
黄色表示离层松动已达到警界值；
红色则表示顶板离层松动值较大，已进入危险的状态。
4.锚杆扭矩监测
巷道掘进施工过程中，安排专人按不小于10%的比例和不大于2天的时间间隔，用力矩扳手对锚杆螺母预紧力进行抽测，锚杆达设计扭矩即为合格。
三、数据处理
由区队进行数据采集，由生产部进行数据分析。
1.在观测过程中，若发现离层值进入警戒区内时，要停止掘进，对该测站前后20m范围及时采取补打锚杆或锚索的措施进行加固，并及时对锚杆设计参数进行修改。
2.在观测过程中，若发现离层值进入危险区内时，应由项目部召集有关人员分析原因，并及时采取相应的安全措施。
3.在地质条件发生变化时，缩短测站距离，加大观测频度。
4.每月对各监测巷道的综合监测数据进行分析总结，作出分析报告。
监测数据异常时，要及时进行分析，并作出分析报告，提交相关领导与部门负责人，并及时修改锚杆支护设计参数。
各种监测数据生产部应建立相应台账。
第四章工程施工方法及施工工艺
第一节施工方法及施工设备
掘进工作面煤炭的落、装、运均由综掘机和配套设备来完成。
掘进过程中，采用EBZ160TY型综掘机完成割煤，并实现自动装煤工序，支护用手动操作方式。
用刮板运输机、皮带转载机和皮带完成煤炭的运输工序。
工作面设备及工具见表4-1。
表4-1工作面设备配备
序号
设备、工具名称
规格型号
单位
数量
1
综掘机
EBZ160TY
台
2
桥式皮带转载机
部
3
刮板输送机
SGB620/40T
4
带式输送机
DSG-80
5
顶部锚杆钻机
MQT-120J-C
6
帮锚杆钻机
MQS-35
7
局部通风机
FBD-2-8#2*45KW
8
激光指向仪
YHJ-800A
9
风泵
变压器
KBSGZY-630/10
第二节截割方式
综掘机截割时，首先将截割头调整至巷道底板，然后切入煤体800mm，从下而上截割。
当割到巷道顶板时，收截割头，截割顶煤，使巷道顶板平整，装完余煤。
再次将截割头调整至巷道底板，进行下一个循环。
综掘机完成从底板至顶板再到底板，这一过程即称一个截割循环。
掘进工作面截割示意图见附图5。
第三节装载与运输
采用综掘机自动装煤方式，综掘机上装有铲煤板和中部输送机，综掘机截割时，煤落入铲煤板机构，装在铲煤板上的爬爪装载机构连续运转，将煤装入中部输送机，中部输送机便将煤转运到皮带转载输送机上，然后再转载到溜子上进行运煤，之后进入主运输系统运出。
第四节管线敷设
回风顺槽中风筒（采用800mm直径）吊挂在巷道左帮的顶板上，逢环必挂。
要求风筒必须平直，严禁反接风筒，拐弯处必须使用钢圈风筒，不允许拐死弯。
风筒距掘进工作面迎头不得超过10m。
缆线吊挂在巷道的右帮上，挂电缆钩时要求挂工程线，每隔2m一个，保证电缆铺设平直，电缆标识明确、清晰；
跟机电缆要求成“8”字型或“0”字型整齐的摆放在综掘机电缆框内，电缆盘放不超过20圈，不允许交叉。
管路铺设及吊挂：
进水管采用φ108mm钢管铺设在巷道左帮，距工作面不超过50m。
供水管50m设一个三通；
水管吊挂眼3.0m一个；
水管要接口严密，不得出现漏水现象，水管距迎头20m范围内使用φ19mm高压胶管和φ10mm高压胶管，后20m外使用φ25mm高压胶管和φ32mm高压胶管，而后接φ108mm铁管供水，φ160mmPVC管排水。
随巷道掘进及时接续风筒、供水及压风管路，以及铺设吊挂电缆。
表4-2管线使用一览表
序号
名称
单位
数量
吊挂
方式
与工作面间距
风筒
Φ800mm
m
266
铁钉
﹤10m
供水管
φ108mm
2666
铁镢
=50m
供风管
Φ108mm
排水管
Φ160mm
电缆
3×
70+1×
25
电缆钩
第五节各工序要求
一、掘进
1.司机必须经过专门的培训，考试合格并取得综掘机司机特种工种证后方可上岗。
2.开机前综掘机司机必须检查综掘机的油位、急停、声光信号、闭锁装置和保护，确认完好后方可开机施工。
3.掘进机按巷道断面设计要求，参照巷道中线，首先在底部掏槽，同时启动装载机构运出煤岩，然后切割巷道中上部，切割头以左右横扫为主，落煤效率最高为宜。
截割出巷道轮廓后，找尽顶帮危煤，最后修帮成型。
4.必须坚持使用掘进机上所有的安全闭锁和保护装置，不得擅自改动或甩掉不用，不能随意调整液压系统、雾化系统各部的压力。
5.掘进机必须装有只准以专用工具开、闭的电气控制开关，专用工具必须有专职司机保管。
司机离开操作台时，必须断开掘进机上的电源开关。
6.开动掘进机前，必须发出警报，只有铲板前方和截割臂附近无人时，方可开动掘进机。
7.掘进机停止工作和交班时，必须将切割头落地，并断开电控箱上的隔离开关和磁力启动器的隔离开关。
8.配备正副两名司机，正司机负责操作，副司机负责监护。
司机必须精神集中，不得擅自离开工作岗位，不得委托无证人员操作。
9.切割两肩窝及刷帮时应采用慢速切割。
切割头变速时，应首先切断电机电源，当其转速几乎为零时方可操作变速按钮进行变速。
严禁在高速时变速。
10.切割进深应小于900mm，避免发生切割电机过载和压死运输机等现象，切割时应放下铲板，增加机器稳定性，如落煤量大造成过载时，司机必须立即停车，将掘进机退出，进行处理，严禁点动开车处理，以免烧毁电动机或损坏液压马达。
11.切割头必须在旋转状况下，才能切割煤岩，切割头不准带负荷启动，发生扎刀现象时，应使切割头退出煤壁，重新启动后方可进刀。
12.司机应经常注意清底及清理机体两侧浮煤，扫底时应一刀压一刀，以免出现硬坎，防止履带前进时越垫越高。
13.煤岩块度超过龙门宽度和高度时，必须先行破碎方可装运，破碎大块时应停机闭锁，方可作业。
14.当油缸行程将至终止时，应立即放开手柄，避免溢流阀长时间溢流，造成系
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