30106工作面措施巷掘进作业规程.docx

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30106工作面措施巷掘进作业规程

第一章概况

第一节概述

30106工作面运输顺槽、回风顺槽、切眼已施工完毕，现对30106工作面措施巷使用EBZ-160型掘进机进行掘进施工。

1、巷道名称

本《作业规程》掘进的巷道为30106工作面措施巷。

2、掘进目的及巷道用途

30106工作面措施巷掘进目的是形成工作面回采系统，满足矿井生产的需要。

3、巷道设计长度

巷道设计长度：

30106工作面措施巷设计长：

1598m。

第二节编制依据

本规程依据陕西竹园嘉原矿业有限公司《30106工作面设计说明书》、《30106工作面掘进地质说明书》、《柳巷煤矿30106工作面巷道布置图》设计图纸编制。

1、设计图纸编号：

《柳巷煤矿30106工作面巷道布置图》[L1002--HD--30106]。

2、编写依据：

2011版《煤矿安全规程》、GB50213-2010《煤矿井巷工程质量检验评定标准》、《煤矿安全技术操作规程》。

第三节地质及水文地质情况

1、地质情况

该工程在3号煤层中施工，根据已揭露煤性情况，该工程施工段为煤巷，倾向320°，倾角0.3°左右。

2、水文地质情况

根据30106工作面运输顺槽、回风顺槽施工情况，该施工段为无水区域。

3、柱状图

第三章巷道布置及支护说明

第二章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置及断面特征

巷道布置、工程量及特征表：

工作面位置

主井煤门北侧

巷道工程量及特征表

巷道名称

巷道

类别

断面形状

工程量（m）

掘进

宽度

（m）

掘进

高度

（m）

掘进

断面

（m2）

支护

形式

锚杆

布置

煤岩

类别

坡度（°）

30106工作面措施巷

回采

矩形

1598

4

2.6

10.4

锚杆

矩形

煤巷

沿煤层顶板预留800mm厚顶煤

其它说明

1、巷道掘进期间顶板锚杆支护。

2、巷道交岔点、顶板破碎或遇有不良地质条件时，可采取如下支护措施加强顶板维护：

（1）铺设金属网、加密锚杆支护。

（2）小循环掘进，缩小锚杆间排距及控顶距离。

3、巷道开口、透窝处补打2根锚索，增强三角门顶板支护。

附图

平面图、断面图、支护图

2、管线布置

措施巷开窝后，将风筒及风水管路从30106工作面工艺巷延接至措施巷左侧帮。

风筒距顶板300mm，距帮200mm，距底板不小于1500mm布置，要求吊挂平直，逢环必挂，无破裂、漏风。

风水管路最下一趟管路距底板不小于1000mm布置，要求管路敷设平直，不得漏风、漏水。

各类电缆线路布置在巷道的右侧，最下一个线钩距巷道底板1200布置，每列线钩间距为1000mm。

第二节支护设计

一、概述

根据设计要求，30106工作面措施巷断面设计为矩形巷道，采用顶板锚杆支护作为永久支护。

二、支护参数

材料

名称

规格

（mm）

间距×排距

（mm）

布置方式

预应力

角度（°）

与巷道轮廓线

锚杆

Φ20×2100mmⅡ级无纵筋左旋螺纹钢筋锚杆

1200×1200

矩形布置

抗拔力≥60KN（17mpa）

90（顶板两肩窝锚杆角度≥75°）

托盘

锚杆托盘选用Q235钢，规格150×150×8mm。

锚固剂

锚杆：

MSCK2355×2

2、控顶距：

1）掘进施工时在顶板完整的情况下，距离迎头的最大控顶距离不得超过1个循环进尺加300mm的距离（规定为6.3m）。

每个循环支护工作完成后，紧靠迎头的一排顶部锚杆，距迎头最大控顶距离不得大于1/2个锚杆排拒、不小于200mm（规定为0.3m）。

三、临时支护的技术要求

1、临时支护形式

临时支护采用在安全点柱支护下对巷道全断面施工锚杆支护形式。

安全点柱为5根，高度与巷道高度匹配，4用1备；安全点柱帽8块，规格：

长×宽×厚=1000mm×100mm×80mm。

安全点柱距迎头第一排永久支护锚杆3000mm布置，间排距2000×3000mm。

如遇顶板破碎、不稳定时，用长把工具找掉危岩后，在顶板铺上锚网打上安全点柱在施工锚杆。

安全点柱要打实打牢，严禁空顶作业，安全点柱距离迎头距离不超过50m。

附图

2、支护工艺、工序及要求：

1）掘进机截割一个循环后，使截割头落地，闭锁截割电机，断开掘进机电源开关，操作人员站在永久支护的顶板下，用长柄工具（长度不小于2m）找掉顶、帮的活矸，并进行敲帮问顶，确保无问题后，在安全点柱下对巷道顶板施工锚杆支护。

2）加强顶板管理，发现顶板压力大、顶板离层、顶板有响声，要立即停止作业，撤出工作面人员，待顶板稳定后，用长把工具找掉危岩，由外向里布置临时支护后方可继续施工。

3）打顶锚杆时必须由外向里，由中间向两边，如安全点柱占据了锚杆位置，可先打其他锚杆，退出临时支护后再补打。

第三节锚杆支护工艺

30106工作面措施巷,根据设计要求从30106工艺巷中开窝，开窝与变坡处按测量给的中腰线掘进，巷道只顶板锚杆支护。

一、支护用作业机具型号

1、钻孔机具

施工顶板锚杆时，选用MQT-130型锚杆钻机，钻杆使用B22的六方钻杆,钻头使用Φ28mm的合金刚羊角钻头。

二、锚杆支护工艺

1、顶部锚杆

顶部锚杆按照由外向迎头、由中间向两帮的顺序逐根、逐排依次施工。

施工前先敲帮问顶，并按中、腰线将断面刷至设计尺寸，然后根据中线和锚杆间排距标记孔位。

锚杆安装操作流程如下：

（1）使用锚杆钻机按标定的孔位和要求的角度钻孔，孔深为2100mm，误差范围0～+50mm；

（2）向钻孔内装2根树脂锚固剂，用成套组装好的锚杆穿过眼孔，将锚固剂推入钻孔内；

（3）然后升起钻机、推进锚杆，当推至锚固剂接触到孔底时，钻机边搅拌边推进，搅拌15～25s，同时将锚杆送入孔底，钻机停机（不回落）；

（4）等待不少于30s后再次启动锚杆钻机，旋紧锚杆螺母，使托板压紧围岩面。

第四节巷道掘进技术规范要求

1、净宽：

中线至任意一帮的距离不超过设计的0～+150mm

2、净高：

无腰线测全高不超过设计的0～+200mm

3、锚杆：

孔的深度允许偏差0～+50mm；间排距允许偏差±100mm；外露长度10～40mm；

拉拔力≥60kn（17mpa）锚杆的扭矩二次紧固应在250N.m≤扭矩≤300N.m范围内，抗拔力最低值不得小于设计值的90%；

锚杆方向与巷道轮廓线的角度或层里面、节理面、裂隙面的夹角不小于75度。

第三章施工工艺

第一节施工方法

采用EBZ-160型综掘机截割并自行装煤，掘进机二运与带式输送机联合运输。

30106工作面措施巷开窝按6°55’18”上山施工61.46m后按顶板留800mm顶煤掘进，即将于切眼贯通前29.3米按15°下山施工直至与切眼贯通。

锚杆间排距为1200×1200mm，矩形布置

1、施工准备：

（1）由测量人员给出工程施工的中、腰线。

（2）在巷道开口处安装改造掘进期间需要的压风、供水及消防管路，供给到迎头。

（3）由30106工作面回风顺槽电源转接到施工处。

（4）在30106工作面联络巷安装二台2×15kw局扇，Ф800mm风筒接到施工地点。

2、施工顺序:

综掘：

环境安全确认——截割——出煤——找掉、锚杆支护。

第二节施工方式

一、施工方式

1、生产工艺流程：

开机前准备→环境安全确认→掘进机割、装、运→运料、清浮煤→清找围岩、临时支护→锚杆支护→下一循环。

2、检修工艺流程：

检修前准备→检修掘进机各部位、加油、更换截齿→检修带式输送机→正常掘进。

4、掘进机截割顺序

1）截割时自巷道底部进刀，根据巷道断面尺寸整体割出。

2）综掘截割路线图

第三节掘进、装载与运输

1、煤运输：

掘进采用EBZ-160型掘进机，掘进煤经掘进机一、二运转载到30106工作面工艺巷带式输送机→30106工作面运输顺槽带式输送机→一水平北翼带式输送机→主斜井皮带运输至地面煤仓。

2、材料运输：

材料采用矿车或材料车装载，由副斜井井口运输到井底换装硐室，由无轨胶轮车和人工运送到工作地点。

3、运输设备铺设：

（1）皮带、刮板输送机的铺设：

皮带输送机机头地锚使用四根Ф20×2100mm等强锚杆固定于底板并用四根锚链加以连接；刮板输送机机头使用两根Ф20×2100mm等强锚杆和两根锚链分别与顶底板固定，刮板输送机机尾使用两根Ф20×1200mm等强锚杆、带式输送机机尾在底板钻孔Ф30mm，L=800mm的圆钢和锚链直接固定在底板上。

掘进、装载设备与运输方式见下表：

序号

设备名称

型号

数量

安装位置

运输方式

运输距离

1

掘进机

“三一”160

1台

掘进头

直接运输

20m

2

刮板机

SWG-40T

1部

开窝处

接力运输

70m

3

皮带机

DSJ-80

4部

30106工作面运输顺槽、30106工作面工艺巷、

30106工作面措施巷、

一水平北翼带式输送机大巷

接力运输

2000m

4

强力皮带

2部

一水平北翼带式输送机大巷、主斜井

接力运输

1340m

第四节设备及工具配备

井下设备及工具配备

序号

设备、工具名称

规格型号

单位

数量

备注

1

掘进机

“三一”-160

台

1

皮带输送机

DSJ-80

部

1

2

刮板机

SWG-40T

台

1

可移动

3

风煤钻

MQ-30B

部

4

2台备用

4

锚杆钻机

MQT-100A

台

4

2台备用

5

电话

KTH-11

台

2

可移动

7

风泵

台

4

备用1台

8

风镐

GT10P

部

4

备用2部

9

信号综保

ZXZ8-2.5

台

3

10

激光指向仪

ZJY-2

部

2

1台备用

11

馈电开关

BKD-400

台

3

12

控制开关

BQD-200

台

3

13

控制开关

QBZ-120

台

4

14

镐

把

6

15

大锤

把

4

16

撬棍

个

10

17

锹

把

30

18

手动油泵

KZB0.63/63型

台

1

19

YCD系列千斤顶

YCD-18

台

1

20

安全点柱

4000mm

根

5

1根备用

第四章主要生产系统

第一节通风

一、通风方式、风机位置及供风距离

30106工作面措施巷掘进期间工作面采用煤矿用局部通风机压入式通风，风机安设在30106运顺联络巷内，距回风口大于10米处的新鲜风流中，随着工作面进尺风筒及时向前延接，因掘进期间风筒末端有效射程Ls=（4～5）

=4×

=13米，为更有效的控制迎头风量满足生产，风袋距迎头不得大于5米，该工作面为煤巷掘进，长度为1598m，巷道断面为：

宽4m，高2.6m，因此工作面风量计算如下。

二、通风系统

地面新鲜风流→主井（副井）→一水平北翼辅助运输巷→30106联络巷→风筒→迎头

掘进期间乏风：

迎头→工艺巷→30106回顺外段→一水平北翼回风巷→回风煤门→风井→地面。

30106工作面措施巷与切眼贯通后。

风向：

30106工作面措施巷→切眼→30106回顺→一水平北翼回风巷→回风煤门→风井→地面

三、风量

1、按照风速、温度计算工作面需要风量：

Q安＝60×V安×S安max×K温　　　　　　　　　　

式中：

V安—巷道内最低允许风速，m/s；

岩道V安≥0.15m/s，煤巷和半煤岩巷V安≥0.25m/s；

S安max—巷道的最大净断面积（工作面因出现断层、高冒、地质构造造成巷道断面积的增大除外），m2；

K温—巷道空气温度调整系数，工作面空气温度调整系数的选取见表1；

K温——工作面空气温度调整系数（表1）

工作面空气温度（℃）

配风调整系数K温

18～20

1.00

20～23

1.00～1.10

23～26

1.10～1.25

26～28

1.25～1.4

28～30

1.4～1.6

30106工作面措施巷最大设计断面为10.4m2。

故风量计算如下：

Q安＝60×V安×S安max×K温　=60×0.25×10.4×1.0=156m3/min　

注：

参照101运输顺槽掘进工作面施工时，温度为18℃～20℃

2、按照瓦斯绝对涌出量计算

Q掘2、156×0.06÷100

=0.093m3/min

Q掘2、=100×q掘×k掘（m3/min）

=100×0.0621×1.5

=9.315m3/min

式中：

Q掘2—单个掘进工作面需要风量，m3/min

q掘2—掘进工作面回风流中的瓦斯绝对涌出量，m3/min

k掘—掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数

100—掘进工作面回风流中的瓦斯浓度不超过1%所换算的常数

30106工作面措施巷掘进工作面瓦斯涌出情况（日平均瓦斯涌出量为0.0621m3/min,日最大绝对瓦斯涌出量为0.093m3/min，日最小绝对瓦斯涌出量为0.032m3/min，瓦斯不均衡系数K为1.5）进行计算。

3、按掘进工作面同时作业人数进行计算

Q掘3＞4N

Q掘3＞4×22=88m3/min

式中:

N—掘进工作面同时作业最多人数，取22人，每人供风量为4m3/min

4、按风速进行验算

30106工作面措施巷掘进工作面为煤巷，

因此15S掘max＜Q掘＜240S掘min

88m3/min＜156m3/min＜2496m3/min

式中：

Q掘—掘进工作面的风量，m3/min;根据以上计算取最大值，为156m3/min

S掘max—局部通风机供风巷道的最大净断面积，m2;取10.4m2

s掘min—局部通风机供风巷道的最小净断面积，m2;取10.4m2

（5）、按掘进工作面1次爆破炸药量计算风量

Q掘6＞25A

全矿井均采用机械化采煤及掘进，不再按炸药用量计算风量

5、无轨胶轮车风量计算

在30106工作面措施巷施工期间，一台无轨胶轮车将进出巷道运送施工所需物料，必须合理配风，将有害气体浓度稀释到一定值，以最大限度的保护矿工的身心健康。

按无轨胶轮车功率计算风量，第一台柴油及设备风量按5.4m3/min·kw，第二台加单台的75%，第三台及以上各台分别加50%的风量，计算公式为：

∑Q机车＝{P1·5.4＋P2·5.4×75%＋（P3·5.4×50%+…+Pn·5.4×50%）}，根据公式计算出一台无轨胶轮车在最大功率时使用风量为：

5.4×160KW=864m3/min（本矿井使用胶轮车最大功率为160KW）

6、局部通风机工作风量计算

Q扇=Q掘×Pm3/min

P；风筒漏风系数

柔性风筒按下式计算：

P=1/（1-nL）

n:

风筒接头系数160节按掘进长度1598m

L;一个接头漏风率反风压接头时L=0.002

P=1/（1-160×0.002）＝1.47

Q扇=156×1.47=229.32m3/min=3.822m3/s

7、局部通风机工作风压计算

根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、风筒风阻，计算掘进工作面局部通风机工作风压值:

Hft=Rp*Q扇*Q掘

式中：

Rp――压入式风筒的总风阻，N.S2/m8;

Hft――压入式局部通风机全风压，Pa;

Rp=6.5α×L/（d5）+（n×ζj0+∑ζbei+ζin）×[ρ/（2s2）]

ɑ—风筒摩擦阻力系数N.S2/m4;

L—风筒长度,m；

d—风筒直径，m；

p—空气密度，kg/m3；

s—风筒断面,m2；

n—风筒接头个数；

ζj0—风筒接头局部阻力系数；

ζbei—风筒拐弯局部阻力系数；

ζin—风筒入口局部阻力系数，

当入口处完全修圆时，取ζin=0.1；

不加修圆的直角入口时，取ζin=0.5～0.6；

表1胶质风筒α、ζj0选用范围参考表

风筒直径（mm）

摩擦阻力系数α（N.S2/m4）

接头局部阻力系数ζj0

备　注

300

0.0053

0.15

接头为插接、

反边接头

400

0.0049

500

0.0045

0.15～0.13

600

0.0041

700

0.0038

0.13～0.09

800

0.0032

1000

0.0029

表2　　　　胶质风筒拐弯局部阻力系数参考表

拐弯角度

20°

40°

60°

80°

90°

100°

ζbei

0.18

0.4

0.62

1.0

1.25

1.55

=6.5×0.0032×1598/0.85+（160×0.13+1.55+1.55+0.1）×[1.2/（2×0.52）]

＝156

Hft=Rp×Q扇×Q掘＝159×3.77×2.6=1558Pa

8、局部通风机安装处巷道全风压供风量的计算

30106工作面措施巷掘进工作面计算风量如下：

Q掘=∑Q+60×v×S

450﹢60×0.25×10.4

=1056m3/min

Q掘—局部通风机安装处巷道的全风压供风量m3/min

∑Q扇—局部通风机吸入口至局部通风机供风井巷，回风口之间的最低极限风速，取v=0.25m/s

四、局部通风机的选型及风筒吊挂

根据计算确定30106工作面措施巷掘进工作面的需风量为156m3/min，在掘进期间措施巷使用两台2×30kw，型号均为FBDN6.0/2×30-Ⅱ的对旋式局部通风机。

开双级时额定供风风量为600—800m3/min；安装两台，一台运转、一台备用。

保证工作面不间断正常通风。

风筒选用Φ800mm阻燃、抗静电胶质阻燃风筒，双返边接设。

1、风筒吊挂在掘进方向的左侧帮，距巷道底板距离不小于1.8m，做到逢环必挂；风筒末端距工作面距迎头不大于5m。

2、为保证对掘进工作面连续供风，要求对局部通风机各配以三专两闭锁装置，每天对局部通风机切换一次，时间不低于30min，并做好记录。

局部通风机供风量要能满足其吸入风量和巷道最低风速0.25m/s的要求。

附图

第二节压风

1、根据施工方法及施工机具设备，井筒最大耗风量：

Qmax=1.15×1.1×（Q风钻+Q喷射机+Q风镐+Q风泵）×0.7

=1.15×1.1×（10×3.3+2×8+4×1.2+3×4.5）×0.7

=59.6m3/h

两台SA120A型螺杆式压风机满足需要，井内布置一路Ф108mm钢管作压风管。

压风管路从主井井筒→运输煤门→一水平北翼带式运输巷→30106运顺→30106工艺巷→迎头。

2、风水管路铺设在掘进方向左侧帮下侧，铺设要上线，每隔4m设置一个挂钩，悬挂高度最下一个管路距巷道底板不低于300mm，距工作面不大于30m。

具体见附图：

第三节综合防尘

1、风水管路铺设在掘进方向左侧帮下侧，铺设要上线，每隔4m设置一个挂钩，悬挂高度最下一个管路距巷道底板不低于300mm，距工作面不大于30m。

2、防尘水管使用D59mm钢管与30106工艺巷防尘主管路（φ108mm）连接至迎头并每隔50米安装一个三通甩头。

3、转载点喷雾和掘进机内、外喷雾，净化水幕，佩戴防尘保护用品，湿式打眼，使用除尘风机及定期巷帮冲尘。

另附图

第四节瓦斯监测监控系统：

风电、瓦电闭锁装置齐全灵敏可靠，30106工作面措施巷掘进工作面安装瓦斯传感器各2台，迎头瓦斯传感器安装在距工作面迎头不大于5米，瓦斯探头放在风筒的另一侧，距顶不大于300mm，距帮不小于200mm。

回风侧距回风口不大10米处。

瓦电闭锁装置要求.

（1）、报警瓦斯浓度≥1%。

（2）、迎头及回风口瓦斯传感器断电瓦斯浓度≥1.5%，

（3）、复电瓦斯浓度＜1%。

（4）、断电范围：

30106工作面措施巷掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。

另附图

第五节供电系统

一、供电系统及供电方案

1.供电线路：

盘区变电所→一水平北翼辅助运输巷→30106联络巷→30106运输顺槽→30106工艺巷→30106措施巷掘进工作面。

2.供电方案：

一台KBSGZY-400KVA移变带掘进工作面综掘机，电压等级为1140V；一台KBSG-200KVA干式变压器作为掘进工作面风机专用电源，电压等级为660V；一台KBSGZY-630KVA带掘进工作面的电绞、照明、水泵、胶带输送机等设备，电压等级为660V。

风电、瓦斯电闭锁分别由型号为KBZ-400的智能馈电开关实现。

二、设备负荷统计表

序号

设备

电动机

总容量

安装地点

名称

型号

台数

型号

台数

容量

kW

1

30106工艺巷

局扇风机

FDB5.6-2×30

2

——

2

2×30

120

运输顺槽：

660V（210.5KW）1140V（261KW）

30106运输顺槽

皮带

电滚筒

1

1

30

30

30106工艺巷

皮带

电滚筒

1

1

30

30

2

30106措施巷

胶带输送机

DSJ80

1

DSB-55×2

2

55

110

3

30106措施巷

张紧绞车

1

1

7.5

7.5

4

30106措施巷

照明综保

ZBZ-4

1

——

—

—

——

5

30106措施巷

污水泵

BQS50-20-5.5

6

6

5.5

33

6

30106措施巷

综掘机

EBZ-160

1

3

160

261

90

11

三、变压器的选型验算及整定

1、综掘机变压器：

SB综掘机=

=0.6

261/0.8=195.75KVA＜400KVA符合要求。

额定电流IE=261×0.63=164.43A

综掘机单机最大启动电流IQe=6Ie=6×160×0.63=604.8A，

其他电机额定电流ΣIe=（90+11）×0.63=63.63A，

所以移变高压侧:

过流整定IG=

IE=1.2×164.43÷8.3=23.7A,取25A

短路整定ID=

（IQe+ΣIe）=1.2×（604.8+63.63）÷8.3=96.6A,取100A

移变低压侧:

过流整定IG=1.2IE=1.2×164.43=197.3A，取200A

短路整定ID=1.2（IQe+ΣIe）=1.2×（604.8+63.63）=802.1A,取800A

式中：

—全部由计算的变压器供电的设备的容量；

—由变压器供电的用电设备的功率因数的加权平均值，取0.80

—需用系数

；

—负荷系数取0.70

—同时系数取0.80；

—电动机的平均效率取0.95

—供电线路的效率取0.95

1.2——可靠系数Kb——变压器的变压比，取8.3。

2、局扇风机变压器：

SB局扇=

=0.6×60/0.8=45KVA＜200KVA符合要求。

局扇额定电流IE=60×1.15=69A

局扇最大启动电流IQe=6Ie=6×69=414A，

所以:

过流整定IG=1.2IE=1.2×69=82.8A，取80A

短路整定ID=1.2IQe=496.8A,取5