21041工作面掘进作业规程.docx
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21041工作面掘进作业规程
新安县渠里煤矿
21041掘进
工作面作业规程
（编号：
掘07001号）
编制：
王小江
施工负责人：
韦文东
总工程师：
郭志毅
批准日期：
2006年12月29日
执行日期：
2006年12月29日
第一章慨况
一、概述
（一）、巷道名称：
本《作业规程》掘进的巷道为21041工作面上、下巷及切眼掘进巷道。
（二）、掘进目的及用途：
回采21041工作面，满足回采时的通风、行人、运输、管线敷设的要求。
（三）、巷道设计长度和服务年限：
设计长度：
21041上巷长500米，下巷长490米，开切眼长85米，总工程量1075米（平距）。
服务年限：
2.5年
（四）预计开工及竣工时间：
21041工作面掘进预计2007年1月开工，2007年7月完工。
二、设计依据
（一）、采区设计说明书及批准时间：
设计说明书名称为《新安县渠里煤矿初步设计说明》书，批准时间为1982年2月。
（二）、地质说明书及批准时间：
地质说明书名称为《21041掘进工作面地质说明书》，批准时间为2006年12月25日。
第二章地面位置及地质情况
一、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井上下对照关系表
水平、采区
二水平一采区
工程名称
21041工作面掘进工程
地面标高（M）
375～455/415
井下标高（M）
124.6～139.5/132
地面相对位置及地物地貌
位于云顶山脊北坡，地面无建筑物、水塘、河流等；地面属重丘地貌，起伏较大，工作面中部为集水区。
井上下相对位置对掘进巷道的影响
地面主要为荒坡，对21041上、下巷及切眼的掘进无影响。
四邻关系对掘进巷道的影响
东至西翼外下山，西至采区边界，南至21061采空区，北至21021采空区；其下部的21061工作面采空区，对21041下巷掘进无较大影响，主要为顶板控制方面；其上部的21021工作面采空区内的积水较多，对21041上巷的掘进有一定影响。
二、煤层赋存特征
21041上、下及切眼掘进工作面，平均煤厚4.48米，煤层以粉末状为主，块状次之，透气性差，局部薄层泥岩夹矸，偶含黄铁矿结核。
煤层平均上覆岩层厚度529米，下巷距采区边界120米处煤层薄化，厚度1.2～1.6米。
表2煤层特征表
指标
数值
备注
煤层厚度（米）
1.6～6.6/4.48
煤层走向（度）
45或225
煤层倾向（度）
135
煤层倾角（度）
6～8/7
煤层硬度F
≤0.8
煤层层理
中等发育
煤层节理
不发育
煤层自燃发火期（D）
不易自燃
Ⅲ类
煤尘爆炸指数
20.49
地温（°C）
22
绝对瓦斯涌出量（m3/min）
1.2～3
地压
中
表3煤层顶底板情况
顶底板名称
岩石类别
硬度
厚度
岩性特征
顶板
老顶
中粒石英砂岩
≤8
20～79
灰白色、致密、坚硬，强度较高
直接顶
砂质页岩或泥岩
≤5
4～16
深灰色或灰色，致密，强度较小，偶含黄铁矿结核，含片状白云母
伪顶
炭质泥岩
≤1
0～3.5
灰黑色，强度底
底板
伪底
炭质页岩或泥岩
≤1
0～1.2
灰黑色，强度底
直接顶
泥质页岩或砂质页岩
≤3
3～5
深灰色，薄层状，分层明显，强度较低
老底
三、地质及水文地质
（一）地质构造：
21041工作面内地质构造简单，无断层，褶曲等地质构造，顶底板轻微起伏。
顶底板岩性见表3。
（二）水文地质：
21041工作面内水文地质构造简单，无钻孔及导水构造，主要水源为顶板裂隙渗水，预计正常涌水量0.5～1m3/h。
21041下巷沿21061采空区上边缘掘进，无水害危胁，上巷和21021采空区留设30米防水煤柱，保证掘进及回采安全。
但为确保掘进安全，必须执行探放水措施。
（三）瓦斯地质：
21041工作面自开口处向里掘进60米左右进入高瓦斯条带区内，高瓦斯条带宽100～150米，为了确保掘进时安全，在用通风难以解决瓦斯问题时，必须按规定进行抽放。
第三章巷道布置及支护说明
一、巷道布置及施工顺序：
21041工作面上下巷均沿走向底板布置，下巷距21061下巷口116米，开口标高124.6米，上巷开口标高139.5米，巷道断面5.72平方米，切眼方位角315°。
施工顺序为：
先掘进下巷一段后，再同时掘进上巷，最后由下巷向上掘送切眼和上巷贯通，结束工程。
二、支护设计及支护工艺：
1、支护形式选择：
根据21041工作面围岩特征及比照21061、21021工作面掘进，回采时的压力情况；确定21041上、下巷及切眼掘进采用梯形工字钢支护，支护材料选用矿用11号2字钢。
2、支护规格及要求：
支架上宽2.0米，下宽3.2米，净高2.2米，棚距0.4米（中见中），柱窝深度不小于0.1米；支架必须应山到劲，岔角相等，无推磨、打戗、前倾后仰等情况出现；稍子备邦备顶，顶邦必须充填严实，无漏煤、岩现象；川杆打邦、打顶，每棚不少于18根，顶及两邦各6根，顶川杆必须两边至梁头，其余4根等距分配，邦川杆必须上至梁口，下至柱跟，其余4根等距分配。
川杆必须打成一条直线，严禁窜上错下，杂乱无章，川杆直径不得小于5cm，否则必须备成双根，严禁空顶空邦作业，空顶距不得超过0.3米，巷道支护断面图见图5。
3、支护工艺流程：
两邦手镐前掘→挖柱窝→站柱腿→扩顶→戴梁→备顶→备邦。
第四章施工工艺
1、施工方法及工艺：
煤层松软及瓦斯含量大地区采用手镐掘进施工工艺，煤层硬或瓦斯含量低地区可采用爆坡掘进施工工艺。
巷道开口10米范围内或穿越巷道10米范围内禁止使用爆坡作业施工。
掘进过程中如遇煤体松软，顶板破碎时，必须撞楔法掘进，遇绝对瓦斯涌出量超过3m3/min，用通风方法解决瓦斯困难时，增加瓦斯抽放工序，执行“先抽后掘，监测监控，以风定产”的原则。
2、爆破作业：
采用1.5kw煤电钻打眼，人工装药，用起爆器起爆，雷管使用瞬发电雷管或毫秒延期电雷管（延期时间不超过130mS）。
炸药使用煤矿Ⅱ号许用炸药，爆破说明见表4。
3、装载与运输：
装载采用人工装煤至溜子。
上下巷运输采用两部刮板输送机和一部皮带机运输，刮板机每部铺设70米，每掘进够两部溜子长度时，延伸皮带100米。
喷雾洒水采用自动喷雾洒水装置，皮带机头、机尾及皮带中部每隔100米设一皮带跑偏安全保护装置。
运输系统图见图6
4、风筒采用φ600mm和φ400mm抗静电，阻燃反压边风筒各一趟，吊挂时小风筒在上部距顶0.3米左右，大风筒在下部，并且悬挂在巷道同一侧，风筒吊挂必须平直，逢环必挂，严禁拖地、异径套接、反接头、急转弯；如风筒破损或漏风时，必须及时粘补或更换，风筒口距窝头间距不得超过5米。
5、洒水管、排水管、电缆吊挂在巷道另一侧，洒水管悬挂在巷道中上部，距顶0.6米处，排水管距底0.5米，电缆距顶0.3米左右，水管、电缆每隔3～5米必须悬挂一次，严禁拖地，运输方式见表4，管线敷设方式见表5。
6、设备小工具配备
21041工作面掘进所需设备及工具见附表6。
第五章生产系统
一、通风
（一）、通风方式及供风距离：
21041工作面掘进通风方式采用局扇压入式通风，供风距离上巷最远490米，下巷含切眼最远555米。
（二）需风量计算：
1、按人数计算（接班人数最多25人计算）。
Q=4N=4×25=100m/min。
2、按瓦斯涌出量计算（绝对涌出量按1.5计算）。
Q=100·q·K=100×1.8×1.3=234m3/min。
3、按炸药使用量计算（按一次起爆最大量1.5kg计算）。
Q=25A=25×1.5=37.5m3/min。
4、按局扇实际吸风量计算：
（FDNO·5.0/7.5×2吸风量按250m3/min计算）。
Q=Q局IKF=250×1×1.1=275m3/min。
根据风量取大数原则，21041上、下巷掘进供风量各配275m3/min。
（三）风量验算：
1、按最低风速验算：
Q需-275m3/min。
Q≥15·S=15×5.72=86.25m3/min。
2、按最高风速验算：
Q≤240·5.72=1380m3/min。
3、按工作面温度和炸药量验算：
炸药量（kg）
＜5
5～20
温度（°C）
＜6
16～22
23～26
＜16
16～22
23～26
需风量（m3/min）
40
50
60
50
60
80
根据以上验算，21041上下巷及切眼掘进需风量选择合理，满足《煤矿安全规程》要求。
（四）局部通风机选型及安装地点：
根据21041工作面掘进距离和需风量，该工作面上、下巷掘进选用FDBNO·5.0/7.5×2局扇和FDBNO·6.0/15×2局扇各一台。
局扇两台，一备一用。
瓦斯小时用7.5kw×2两扇，瓦斯大时用15×2局扇。
两台局扇实行“风电，瓦斯电闭锁”和“自动倒台装置”两趟线路，一条动力线，一条风机专用线，保证供风及供电安全。
通风系统图见图7
二、压风
21041工作面掘进采用压风设备及装置。
三、瓦斯防治
瓦斯抽放管路随掘进延伸而延伸，每增加30米，延伸一次抽放管路，下巷及切眼瓦斯抽放管路预计敷设长度530米，上巷450米。
抽放方式采用边掘边抽，抽放钻场每隔30米设一个，巷道两侧交替进行。
抽放操作程序：
打眼→插入抽放吸管→封孔←凝固84小时以上→将抽放吸管接入抽放总管→抽放→排水总回风巷
按21041瓦斯抽放设计要求施工。
四、综合防尘
1、掘进头煤壁实行浅孔动压注水，注水眼深度大于1.5米，注水眼个数2～3个，注水效果至煤壁有水珠均匀渗出为止。
2、各转载点安装喷雾洒水装置一套进行洒水。
3、掘进头回风流中安装水幕一道。
4、掘进头回风流中吊挂隔爆水袋不少于42个，每排3个，排间距1.2～2.0米，水量不少于200L/㎡,水袋应经常注水（每周不少于一次）。
五、防灭火
皮带机头处设干粉灭火器2台，消防阀门1个，消防软管20米，巷道中的洒水管每隔50米设一阀门，做洒水灭尘及消防用。
六、安全监控
1、掘进工作面风流和回风流中各设瓦斯探头1个，风流探头安装在距迎头小于5米范围内，报警断电浓度≥1.0%，复电浓度＜1.0%。
回风流探头安装在距回风口10～15米范围内，报警、断电浓度≥1.0%,复电浓度＜1.0%。
2、探头位置应悬挂在规定位置，距顶板不大于300mm，距巷邦不大于200mm。
3、探头每7天必须经专人标校一次，安全监控图见图9。
七、供电
21041工作面掘进供电接入西翼外下山上部接线盒内，电压660V，风机专用线直接由采区变电所供给。
供电系统图见图10
八、排水
21041上下巷工作面各处预计涌水量0.5～1m3/h，涌水来源为顶板裂隙水，正常掘进时表现形式为顶板淋水，排水设备为4KW潜水泵各一台。
排水系统：
21041上下巷掘进头水仓→里下山→21041石门→回风下山上水仓。
九、运输
运输方式采用刮板输送机运输，刮板输送机采用SGB-17型刮板机，胶带机采用JDB-650/30型胶带输送机。
煤的运输路线：
21041上巷或下巷→西翼外下山皮带→煤仓→溜子装车→井底车场→升井。
材料的运输路线：
地面材料→主井→东翼下山→21091回风巷→21041上、下巷。
十、通讯和信号
21041上、下巷窝头各安装防爆电话一部，两部电话共用一个号码，电话号码为8010。
各输送机头、机尾安装双向声光信号装置，信号规定：
一声停，二声开，三声倒，乱声为发生故障（或事故），岗位工不得擅自离岗，且持证上岗。
管线敷设方式表
序号
名称
规格型号
单位
数量
吊挂方式
与工作面间距
备注
1
风筒
φ400mm
趟
1
悬吊
≤5m
2
风筒
φ600mm
趟
1
悬吊
≤5m
3
洒水管路
φ32mm
趟
1
悬吊
≤10m
4
排水管路
φ50mm
趟
1
悬吊
5
瓦斯抽放管路
φ100mm
趟
1
悬吊
≤25m
6
动力电缆
趟
1
悬吊
7
监控电缆
趟
1
悬吊
≤5m
8
风机专用线
趟
悬吊
十一、劳动组织、正规循环作业及主要技术经济指标
1．劳动组织
采用“三八”作业制，随掘随支，每班配备一个专职放炮员和一个专职工程验收员，其他人员根据掘进需要进行分工（附劳动组织图表）。
2．正规循环作业：
循环进尺0.4米，断面5.72米2，循环产量4.03吨，班循环个数5个。
劳动组织表（一个掘进头）
计划用工数
应出勤
人数（人）
出勤率
%
0点班
8点班
4点班
掘工
4
4
4
12
75
支架工
2
2
2
6
运料工
2
2
2
6
出煤工
4
4
4
12
司溜工
3
3
3
9
质量验收员
1
1
1
3
班长
1
1
1
3
跟班队长
1
1
1
3
放炮员
1
1
1
3
合计
19
19
19
57
3．主要技术经济指标：
项目
工程量（M）
断面㎡
循环
进尺M
日进度M
计划用时（天）
支护材料消耗根/M
工效M/工
雷管耗量（发/M）
炸药耗量kg/M
指标
1075
5.72
0.4
7
154
9
0.07
5
1．5
第七章安全技术措施
一、采掘方面
1．施工单位要认真组织职工认真学习本规程。
2．严格按中腰线掘进，随掘随支，严禁空顶空邦，支架必须应山合理，岔角相等，无推磨、打戗、前倾后仰现象出现。
3．掘进工作面支架全部采用11＃工字钢支护，邦顶各用4根撑杆均匀分布。
撑杆直径不少于6公分。
4．掘进过程中如煤体过软或遇地质变化带时，必须采用撞楔法掘进或前探支护掘进，严禁放炮，并采用先支棚后采煤方法，预防冒顶，并根据需要合理增加支护密度，或采取穿杆对巷道进行加固。
5．发现巷道内有支架变形要及时进行穿杆加固，独头掘进巷道坚决消灭少堵头梁、断梁折柱和推磨棚等，严防冒顶堵人，巷内修理，维修点以里严禁进人。
6．坚持“有疑必探，先探后掘”的探放水原则，并认真按“21041探放水设计”执行。
二、“一通三防”方面
1．局扇要有专人负责管理，严禁时开时停，做到“停工不停风，停风必须停工”，局扇必须安装在距窝口10米外的新鲜风流中，风筒口距工作面间距不得超过5米，风筒如有破损漏风，必须立即贴补或更换。
2．局扇必须采用“三专”供电，必须执行“风电、瓦斯电闭锁”制度，因检修或其它原因导致停风时，必须撤出人员，设专人把口，恢复通风前必须检查瓦斯，如瓦斯超限，必须按瓦斯排放措施进行瓦斯排放，等气体降至规定范围后，方可送电工作。
3．风筒吊挂必须平直，不得拖地，接口采用反压边。
急转弯时，必须采用过渡接头，认真交接班。
掘进200米以下时，风筒漏风率小于15%，掘进200米以上时风筒漏风率小于20%。
4．必须由专职瓦检员负责巡回检查瓦斯，每班不少于三次，并做到记录本、记录牌、报表的“三对照”，严禁空班漏检，每个掘进窝头必须悬挂一台便携式瓦斯报警仪，每个掘进头的进、回风流必须悬挂瓦斯监控探头，实行人工检查，动态检测，动态监控“三位一体”的瓦斯管理模式，一旦瓦斯超限报警，立即采取措施处理。
5．掘进窝头风流中瓦斯浓度达到1%时，必须停止打钻，严禁放炮；达到1.5%时或回风流达到1%时，必须停止工作撤出人员，切断电源，进行处理。
因瓦斯浓度超过规定而切断电源的电器设备，必须在瓦斯浓度限至1%以下时，方可复电启动电器设备。
6．该工作面掘进期间根据瓦斯涌出情况增加瓦斯抽放工序时，绝对瓦斯涌出量达到3%以上时，必须执行“先抽后掘，监测监控，以风定产”的瓦斯综合治理方针，严格执行瓦斯抽放措施。
7．安全监控设备必须具备故障闭锁功能，必须具备瓦斯超限断电和瓦斯电、风电闭锁装置的全部功能。
8．安全监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧，严禁接在负荷侧。
当安全监控设备发生故障时，必须及时处理，在故障期间必须采取安全措施，天天校验瓦斯监测探头，便携式瓦斯报警仪和光学瓦检器的数据，并进行对照，并将结果报告调度室，发现问题及时处理，瓦斯监控探头每星期必须校验一次，保证正常运行。
瓦斯监控装置备用电源，使用时间不小于2小时。
9．各掘进头及转载点必须安置洒水喷头，进行喷雾洒水，进入工作面佩戴防尘口罩，定期清扫巷道积尘，坚持煤层注水制度。
10．加强职工安全意识教育和入井验身，严禁携带烟草及点火物入井，井下电缆必须使用矿用阻燃电缆，合理计算电缆负荷，防止因过载而引发火灾。
12．煤电钻电缆要及时悬挂，发现问题立即处理，防止电缆短路引发火灾，入井人员必须携带自救器。
（三）爆破方面
1．每班必须由专职放炮员负责本班的爆破工作。
2．炸药、雷管必须分装在非金属容器内，并加锁，钥匙由放炮员掌握，放炮时，放炮员、瓦斯检查员、班组长必须在现场，执行“一炮三检”和“三人联锁”放炮制度，爆破母线长度不低于100米，爆破时人员撤离的安全距离拐弯巷大于50米，直巷大于100米，放炮有关参数见“巷道炮眼布置图”及爆破说明。
3．放炮时，掘进巷口必须设警戒，放炮完毕后，待炮烟全部散出，人员方可进入工作面。
4．当发生拒爆时，应先检查是否是因为连线不良所引起，如果是，则重新联接起爆，非联接原因引起的拒爆时，必须在距拒爆眼0.3米外，打一与之平行的炮眼，重新装药引爆拒爆眼，并认真检查有无未爆雷管，如有，必须检出。
拒爆情况当班必须处理完毕，如因特殊原因，当班确实不能处理完毕时，必须和下班放炮工、班组长、瓦检员交待清楚，方可留给下班处理。
严禁任何人将拒爆雷管从炮眼中拉出或掘出。
5．当发生残爆时，作业人员应按正常状态下掘进，但不得用煤电钻插入残爆眼中，试图延伸残爆眼，并认真收集残爆的炸药。
四、机电、运输设备管理方面
1．该地区所使用的机电设备必须台台防爆，接地线牢固可靠，并台台垫高，三大保护齐全，所有电缆必须为矿用阻燃电缆。
2．机电设备管理必须达到“三无、四有、两齐、三全、三坚持”。
3．电缆悬挂必须整齐，大小分开，不得拖地，多余电缆严禁盘成小盘进行悬挂。
4．必须经常检查电器设备的安全性能，发现问题，立即处理，严禁带病作业，设备管理工必须保持设备及设备周围的卫生。
5．严禁带电搬迁或检修电器设备，严禁私自调大过流保持装置。
6．需要停电检修电器设备时，必须悬挂停电检修标志，并将断路开关锁住，并设专人看护，实行“谁停电，谁送电”制度。
7．溜子铺设必须平直，溜槽接口严密，链条松紧适度，无扭结现象，机头机尾必须打压机点柱，不少于4根。
8．如使用中发现有少刮板现象，必须及时增加，溜子除运煤外，严禁运送其它物料，严禁任何人搭乘溜子。
本措施不足之处，按《煤矿安全规程》规定执行。
第八章避灾
1、瓦斯、煤尘爆炸及火灾事故避灾路线：
当21041工作面（上、下巷）发生瓦斯、煤尘爆炸或火灾事故时，灾区人员要迅速戴上自救器，沿上下巷撤至西翼外下山进风流中→沿西翼外下山→井底车场→主斜井→撤出地面。
2、水灾事故的避灾：
当21041工作面上下巷头发生透水事故时，巷内人员迅速从21041上下巷撤至西翼里外下山→西大巷→井底车场→主斜井→撤出地面。
3、顶板事故的避灾：
当21041上下巷中发生冒顶事故时，如无人员被堵，则可直接由外向里做通。
当发生冒顶事故，有人员被堵时，被堵人员根据冒顶情况进行回固，防止事故扩大，并保持冷静等待救援。
外部人员可利用瓦斯抽放管路或其它管路，向里供风和运送食物，同时对冒顶区进行修护，如冒顶区域顶板难处理，短时无法做通时，可在冒顶区外开一小巷绕过冒顶区，进入上下巷内，救出被困人员。
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