青磁窑煤矿11#层集中回风巷作业规程.pdf

中国煤矿安全网 中国煤矿安全网 青磁窑煤矿 11层集中回风巷作业规程 工作面名称11层集中回风巷 总工程师李银生 生产矿长刘进权 编 制 人刘志辉 施工负责人 李永清 批准日期2009 年6 月 15 日 执行日期2009 年7 月 2日 会审单位及人员签字盖章 大同地煤青磁窑煤矿 综掘二队编制1 总工程师总工程师总工程师总工程师年年 月月 日日生产矿长生产矿长生产矿长生产矿长年年 月月 日日 安全矿长安全矿长安全矿长安全矿长年年 月月 日日采煤副总采煤副总采煤副总采煤副总年年 月月 日日 机电矿长机电矿长机电矿长机电矿长年年 月月 日日机电副总机电副总机电副总机电副总年年 月月 日日 调度主任调度主任 开拓副总开拓副总年 月 日 通风副总通风副总通风副总通风副总年年 月月 日日 地质副总地质副总 技术科长技术科长年 月 日 安全副总安全副总安全副总安全副总年年 月月 日日 主管主任主管主任主管主任主管主任年年 月月 日日通风科长通风科长通风科长通风科长年年 月月 日日 安监科长安监科长安监科长安监科长年年 月月 日日电器队长电器队长电器队长电器队长年年 月月 日日 地测科长地测科长地测科长地测科长年年 月月 日日施工单位施工单位施工单位施工单位年年 月月 日日 大同地煤青磁窑煤矿 综掘二队编制2 会审综合意见会审综合意见会审综合意见会审综合意见 年月日 大同地煤青磁窑煤矿 综掘二队编制3 目录目录目录目录 施工单位年 月 日................................................................................................................. 1 会审综合意见......................................................................................................................................... 2 第一章概况.............................................................................................................................................5 第一节概述..................................................................................................................................... 5 第二节编写依据................................................................................................................................. 5 第二章第二章第二章第二章地面相对位置及地质水文情况地面相对位置及地质水文情况地面相对位置及地质水文情况地面相对位置及地质水文情况.....................................................................................................5 第一节地面相对位置及邻近采区开采情况......................................................................................5 第二节煤（岩）层赋存特征............................................................................................................. 5 第三节地质构造............................................................................................................................... 7 第四节水文地质................................................................................................................................. 7 第三章巷道布置................................................................................................................................... 7 第一节巷道布置........................................................................................................................... 7 第二节矿压观察......................................................................................................................... 9 第三节支护设计............................................................................................................................. 9 第三节第三节支护工艺支护工艺......................................................................................................................... 11 第四章第四章施工工艺施工工艺.....................................................................................................................................12 第一节施工方法............................................................................................................................... 12 第二节凿岩方式............................................................................................................................... 13 第三节爆破作业........................................................................................................................... 15 第五节管线及轨道敷设................................................................................................................... 17 第六节设备及工具配备................................................................................................................... 17 第五章第五章生产系统生产系统.....................................................................................................................................18 第一节第一节通风通风.....................................................................................................................................18 第二节第二节压风压风.....................................................................................................................................19 第三节瓦斯防治........................................................................................................................... 20 第四节综合防尘........................................................................................................................... 20 第五节防灭火................................................................................................................................... 21 第六节 安全监控................................................................................................................................. 21 第七节供电....................................................................................................................................... 23 一．采区、工作面概况....................................................................................................................... 23 二．选择变压器................................................................................................................................... 23 第八节 供水、排水............................................................................................................................. 37 第十节照明、信号、通信............................................................................................................... 37 第七节第七节劳动组织与主要技术经济指标劳动组织与主要技术经济指标............................................................................................... 38 第一节劳动组织............................................................................................................................. 38 第二节循环作业............................................................................................................................... 38 第七章第七章安全技术措施安全技术措施...........................................................................................................................39 第一节一通三防........................................................................................................................... 39 第二节顶板............................................................................................................................... 42 第三节爆破....................................................................................................................................... 44 第四节防治水................................................................................................................................. 45 第五节第五节机电机电.....................................................................................................................................45 第六节第六节运输运输.....................................................................................................................................49 第七节其它..................................................................................................................................... 54 大同地煤青磁窑煤矿 综掘二队编制4 一、一般安全技术措施....................................................................................................................... 54 二、煤质管理....................................................................................................................................... 54 三、重大危险源及有害因素辩识....................................................................................................... 55 第八章第八章灾害应急措施及避灾路线灾害应急措施及避灾路线...........................................................................................................55 第一节第一节避灾原则避灾原则....................................................................................................................... 55 第二节第二节避灾路线避灾路线....................................................................................................................... 56 大同地煤青磁窑煤矿 综掘二队编制5 第一章概况 第一节概述 一、巷道名称 巷道名称为 11层集中回风巷巷。 二、掘进目的及巷道用途 掘进目的是为开拓303盘区以及北部所有煤田， 满足303盘区采煤工作面回采时的回风、 运输、行人等需要。 三、巷道设计长度及服务年限 巷道设计长度 11层集中回风巷运输巷设计长度 1700 米。 工程量共计1100 米。 服务年限4 个月。 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 2009 年 7 月份开工，预计 2009 年 11 月份竣 工。 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大同煤矿集团大同地煤青磁窑煤矿 11煤层 303 盘区初步设计说 明书，批准时间为二○○八年七月。 二、地质说明书及批准时间 地质说明书名称为 11层集中回风巷回采工作面掘进地质说明书 ， 批准时间为2008 年 7 月。 三、 煤矿安全规程 、 煤矿安全技术操作规程及集团公司、矿一系列安全生产 文件中的有关规定。 四、现生产采掘情况、实测数据和采掘工程平面图、地形地质图、各生产系统等相关图 纸资料； 五、矿压观测资料，断层附近围岩应力集中。 第二章第二章第二章第二章地面相对位置及地质水文情况地面相对位置及地质水文情况地面相对位置及地质水文情况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 地待掘巷道地面相对位于其对应地表为张寺窑村北丘陵、农田地带，无建筑物， 地 面标高为 1168.63 米。上伏 7层 702、703 盘区采空区有少量积水。邻近区域掘进队组较 多，可能对本掘进巷道的风量、风流的畅通造成影响。上伏 7 层 702 盘区因垂直距离达 76 米，采空区的积水、瓦斯有害气体对本工作面造成的影响较小，局部顶板压力可能会 有所增大。 第二节煤（岩）层赋存特征 1、11层集中皮带巷所在的 11煤层赋存较为稳定、平缓，简单结构的近水平煤层。 煤层厚度为 1.652.65 米。煤质硬度为 f＝2－3，牌号为 2弱粘结性煤，煤层层较发育， 节理较发育，容重为 1.3 T / m3，硫份、灰份、磷份都很低，是优质动力用。附煤层特征 情况表 项目单位指标 煤层厚度（最小最大/平均）m（1.65-2.65）/2.15 煤层倾角（最小最大/平均）度（0-5）/2.5 煤层硬度f2-3 煤层层理发育程度较发育 煤层节理发育程度较发育 大同地煤青磁窑煤矿 综掘二队编制6 自燃发火期月6 个月 绝对瓦斯涌出量立方米每分钟1.392 煤尘爆炸指数31. 93 2、煤层的直接顶为该煤层直接顶为深灰色粉砂岩和细砂岩互层，中间夹有条带状 煤线结构，总厚度约为 0.93 米左右，老顶为灰色中、细砂岩，厚度约 7.7 米左右，底 板为灰色粉、细砂岩，与 7 煤层相距 76 米。 工作面综合地层柱状图见（图 2） 大同地煤青磁窑煤矿 综掘二队编制7 3、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数 本盘区局部地段瓦斯涌出较大， 煤层瓦斯绝对涌出量为 1.392m 3/min， 相对涌出量为 4.96 m 3/T；CO 2的绝对涌出量为 2.356m 3/min，相对涌出量为 8.39 m3/T。煤尘具有爆炸性， 爆 炸指数 31.98，自燃发火期为 6 个月 第三节地质构造 11层集中回风巷所在煤层为侏罗纪大同组煤层，局部为复杂结构煤层，顶底板岩 石特征为老顶粉砂岩，细砂岩，胶结致密，稳定性好，直接顶是以砂质泥岩与细砂岩 为主，含较多黄铁矿，性较硬。伪顶黑色，较密块状，泥质结构。直接底是黑色，致密 块状，性较硬质纯，具滑感，含少量炭化植物碎屑，老底灰色，石英石长石为主，具微 波状层理。地质构造简单，巷道所在区域坡度变化不大，在该掘进范围内无褶曲，210 米处遇陷落柱，预计巷道西部有一斜交于 11层集中皮带巷的 断层，落差 1 米左右， 顶 板较破碎。在掘进过程中要注意加强顶板管理。 （现已掘进） 。预计在 1000 米左右处可能有小的断层或陷落柱。 第四节水文地质 工作面水文地质条件相对简单，煤体含水量不大，上覆采空区有少量积水，有淋水 或滴水出现；对掘进巷道有一定影响，因此在掘进过程中要做好防治水工作。 本工作面的正常涌水量为 0.076m3/min，最大涌水量 0.152 m3/min。 第三章第三章巷道布置巷道布置 第一节第一节巷道布置巷道布置 11层集中回风巷开口位置定于 402 盘区集中轨道巷北侧，11皮带巷西侧，与 11 集中皮带巷中至中 20 米，方位角 351 度，巷道断面规格为宽高4.2 米2.5 米， 煤层变薄时起底掘进，巷高不低于 2.5 米，巷道长一期为 1000 米，二期 2000 米，然后 根据地质情况掘到矿井北部边界，巷道基本为近水平巷道。 巷道辅助工程技术要求 11层集中大巷在掘至 40 米处与 11层集中回风巷打一通风绕道，方位角 90 度， 规 格为宽高3.5 米2.2 米， 在与本巷道的反方向（方位角 171 度）与 11层集中回风巷（东西向）打通，宽为 4.2 米，高见顶见底。 巷道设计长度 11层集中回风巷运输巷设计长度 1700 米。 工程量共计1100 米。 附巷道平面布置图（11000） 大同地煤青磁窑煤矿 综掘二队编制8 11111111 层层 402402402402 盘区回风巷盘区回风巷 11111111 层层 402402402402 盘区轨道航盘区轨道航 11111111 层层 402402402402 盘区皮带巷盘区皮带巷 80201802018020180201 采空区采空区 大同地煤青磁窑煤矿 综掘二队编制9 第二节第二节第二节第二节矿压观察矿压观察矿压观察矿压观察 1、观测对象观测所掘巷道的锚杆、锚索支护与巷道围岩相互作用的关系，为确 定支护参数，选择合理支护方式提供依据。 观测内容观测所掘巷道中锚杆的锚固力，锚索的预紧力以及锚杆、锚索的安装质量。 观测顶板离层监测仪对顶板变形的监测读数。 2、观测方法 在施工巷道中每 30 米选取一根（或者 100 米选取三根）锚杆，用专门张拉设备做锚固 力试验，观测其锚固力是否在设定值的 90％以上，达到就合格；在试验中要有安全防护 措施，试验完毕要挂牌明示。在做试验时锚杆要隔行选取，不能只选取同行同排的。 在施工巷道中每 50 米选取一根锚索进行预紧力张拉测试，观测其预紧力是否在设计值 的 90％以上，达到就合格。 在施工巷道中每隔 100 米沿中线安装一个顶板离层监测仪，并派专人对其进行测读和记 录，距工作面 100 米以内的测点每班 5 天观测一次，100 米以外的，每 10 天观测一次。 3、数据处理把测得的数据列表比较分析，从而推测顶板稳定情况。 4、拉拔仪使用安全措施 a 在使用锚杆拉拔仪进行锚杆锚固力测试时，要首先检查拉拔仪油管、油 量、仪表是否合格、有效。 b、每次使用拉拔仪至少两人协作，一人双手托住拉拔仪锚具，站在锚具侧面，观 察锚杆 c、顶帮变化情况，发现异常停止拉拔，处理后再继续作业。另一人双手压手把， 并随时观察压力表，达到规定数值后，马上停止拉拔。 d、将拉拔后松动的锚杆用扳手重新紧固一遍。 e、拉拔过程中，锚杆拧入套管头的长度不小于 20mm，锚具 5m 范围内不得站其他 人员，防止意外伤人。 第三节支 护设计 依据巷道围岩性质和邻近工作面 矿压资料，采用锚杆、锚索支护作为永 久支护，能极大程度地起到悬吊、组合 梁，加固拱和围岩补强作用，是一种积 极防御的支护方法。故所掘巷道确定采 用锚杆、锚索支护作为永久支护，滑移 式掩护前探钢梁作为临时支护。巷道断 面图见（图 3） 、支护平面图见 图 4） 、 支护剖面图 大同地煤青磁窑煤矿 综掘二队编制10 大同地煤青磁窑煤矿 综掘二队编制11 1、按悬吊理论计算锚杆参数 锚杆长度计算 LKHL1L2， 式中 L－锚杆长度； L1－锚杆锚入稳定岩层深度一般取 0.3 米；L2－锚杆外露长度取 0.15 米，K－安全系数取 2；H－软岩层厚度取 0.5 米 L＝20.5＋0.3＋0.15＝1.45 米 锚杆直径计算 根据公式 D1/110L，D 为锚杆直径，L 为锚杆长度， 得D1/1101.4513mm 2、锚杆间距计算 通常按间距相等，根据锚固力大于或等于所悬吊岩石重量的原则来确定。D2＝Q/KHr 式 中D－锚杆间距，Q－锚杆锚固力取 5 吨，r－被悬吊岩石容重取 2.5 T / m3，K－安全 系数取 2，H－软岩层厚度取 0. 5 米。代入得D＝1.4 米 根据以上理论计算，锚杆长度为 1.45 米，直径为 13mm，间距为 1.4 米，在实际施工中， 选取直径为 18mm，长度为 1.7 米的锚杆，间接 1.2 米。 锚索参数计算 为了加强锚固体的强度，工作面应采用有预应力的锚索来加强支护，用悬 3、3、 吊 理论计算锚索长度 LL1L2L3式中L1锚索外露长度，取 0.25 米；L2锚索有效长度，即巷道顶板潜 在破坏范围，取 2.5 米；L3锚索锚固长度，取 1.2 米。计算得L0.2521.23.95 米 在实际施工中，为了提高安全性，锚索长度取 4.5 米，每隔 4 米打一根。 支护布置方式 1）临时支护的布置要求 工作面采用 4.0 米长的 10槽钢配方形吊环制成的滑移式前探梁作为临时支护，前探梁 固定在与锚杆相连的吊环上，随着工作面的前进及时平行前移到工作面端头，并用刹顶 木、楔子与顶板刹紧；每根探梁配两个方形吊环，每行锚杆使用一根前探梁。 2）永久支护的布置形式 最大与最小控顶距 锚杆支护距掘进面的最大距离不超过 2.7 米，最小距离不超过 0.3 米，锚索支护距掘进 面的最大距离不超过 5 米。 11层集中皮带巷锚杆钢带支护， 间距 1.2 米， 排距 1.2 米， 在中线处居中布置一排， 间距 4 米，如果工作面顶板破碎，锚索支护沿中线两侧且对称于巷道中线各布置一行， 呈三花布置，排距 1.4 米，间距 4 米。 在放炮躲避硐、寄槽硐内、临时水仓，各布置两行锚杆，间排距均为 1.2 米。在风 机硐室处锚杆支护呈三、三布置，间距 1.2 米,排距 1.2 米,锚索支护呈居中直线布置， 间 距 2.0 米,排距 4.0 米。 每隔 50 米打一个材料硐或者水仓，水仓规格为 3 米3 米，起底深为 0.51 米， 如 果涌水量大可设计为 5 米3 米，起底深为 11.5 米。材料硐规格为 4 米3 米，支护 间排距均为 1.2 米，交岔点布置一个锚索。 第三节第三节支护工艺支护工艺 1、永久支护的材料、规格、 （1）树脂锚杆材料为直径 18mm，长度为 1700mm 的普通钢筋。 （2） 钢带长为 4.2 米， 局部采用混凝土托板 规格为长 600mm、 宽 180mm、 厚 100mm， 中孔直径 20mm。 （3）树脂型号为 MSK23－600，直径 23mm，长度 600mm。 （4）锚索材料直径为 15.5mm，长度为 4500mm 的钢绞线并配套 25025010mm 的钢板和专用锁具。 2、永久支护的工艺要求 大同地煤青磁窑煤矿 综掘二队编制12 锚杆支护工艺锚杆支护作业，必须在前探梁掩护下进行，要掌握好眼深尺寸， 锚 杆间距。钻孔钻好后，将树脂药卷用锚杆顶入钻孔内到位后，立即开启钻机边搅拌边顶 入到眼底，搅拌时间约 30 秒，凝固 10 分钟后，将托板单垫片双螺母先后安上，并用专 用力矩扳手把螺母拧紧，预紧力矩不低于 120NM，螺母下锚杆外露长度在 20－50mm 之间。每根锚杆使用一卷树脂锚固剂，锚固长度不低于 0.6 米，在较高的地段安混凝土 托板时，要站在高凳上，一人扶凳一人站在凳上安设，还需要一人站在底下用长杠顶住 托板，以防掉下伤人。 锚索支护工艺在沿巷道中线定好眼位，钻好眼后，开始用锚 索将树脂锚固剂按凝胶速度先快后慢的顺序依次放置到钻孔中，然后开启钻机边搅拌边 顶入到眼底，转速不要太快，以防甩开伤人，搅拌 30 秒停机，等 10 分钟以后，方可将 钢板及专用锁具先后套入锚索末端，然后套上张拉千斤进行张拉，把锚索锚固。当拉力 达到 21－23Mpa 以上时，即可取下张拉千斤，锚锁完毕。锚索外露长度在 150－250mm 之间，每根锚索使用两卷树脂锚固剂，锚固长度不低于 1.2 米。 3、临时支护材料规格 前探梁为 4.0 米长的 10 ＃槽钢共 2 根，方形吊环使用厚度为 10mm 的钢板做成，共 4 个， 刹顶木规格长 2.5 米、宽 0.2 米、厚 0.18 米，在特殊地段应视探梁距顶板的距离选用 相应厚度的刹顶木。 4、临时支护工艺要求 工作面每向前掘进一个循环，前探梁就及时前移 2 米到工作面端头，并且方形环必须与 锚杆拧紧，固定牢靠，刹顶木必须用楔子与顶板背紧。实现工作面无控顶作业。 在工作面 200 米以内，要准备 10 根 4 米、20 根 6 米的木料，10 根 4.0M 的工字钢作架 棚，以备特殊地段支护和抢险所需。 5、支护质量要求 锚杆支护距工作面最大距离不超过 3.0 米，锚杆安装要成直线，横成排竖成行，间距误 差不超过10cm，安装角度大于 75 度，托板紧贴岩面，长边垂直煤壁，当顶板凹凸不 平，有未接触部位必须楔紧，单垫片，双螺母齐全，牢固可靠，螺母下锚杆外露长度在 20－50mm 之间，承载力不小于 5 吨（14Mpa） 。对螺母的预紧力矩不低于 120NM。 锚索支护也要成一直线，钢板紧贴岩面，预紧力不小于 8 吨（22Mpa） ，锚索外露长度 在 250－300mm 之间。严禁使用露筋托板和失效的树脂锚固剂，严禁混用不同厂家生产 的支护材料。掩护前探梁要紧跟工作面，并按规定刹好顶，打锚杆作业必须在临时支护 掩护下进行。 第四章第四章施工工艺施工工艺 第一节施工方法 11集中皮带巷采用综掘机掘进。要求按设计尺寸施工，保证成形质量。不得超挖或 欠挖。巷道掘进尺寸与设计尺寸相差不得超过 200mm。为保证巷道成形质量，掘进机 割煤时应先由左帮开始， 首先用炮头找到煤 层底板， 然后由左帮从下到上一次割出左帮 轮廓，然后顶部由左到右割出顶板轮廓， 右 帮应由上至下割出右帮轮廓， 一定要先按巷 道尺寸将帮顶与中部煤体分离， 并且掘进机 炮头旋转方向应是压煤方向。 如巷道断面较 大，可分两部分割煤，割煤顺序同上。采用 锚杆配合钢带维护顶板，锚索联合支护， 掘 辅助材料硐，探放水施工硐及其它联络横 硐。 掘进机割煤顺序图 大同地煤青磁窑煤矿 综掘二队编制13 第二节凿岩方式 采用 EBZ200H 型机组切割。 2、采用水平切割方法，沿底向上往复切割，切割头逆时针旋转，进刀位置一般以 巷道中下部为宜，进刀量不大于 1 米， 1、工艺流程 安全检查→延伸煤溜（皮带）→割煤（出煤、备料）→安监→临时支护→挂网 上 钢带 钻孔、 清孔 安装树脂药卷和锚杆 搅拌树脂药卷 等待 1 分钟左右 拧紧螺母 安装其它帮锚杆、打设安装顶锚索→验收合格后进入下一循环 ⑴、安检对工作面的支护情况、瓦斯、通风进行检查，无异常后方可开口。 ⑵、延伸煤溜（皮带） 将煤溜延伸至掘进机燕尾处（用掘进机燕尾部挂大链将皮 带机尾拖至工作面，完善插架工作） 。 ⑶、割煤掘进机司机按规定程序启动掘进机，根据巷道设计断面尺寸和进刀图表 进行切割。 ⑷、安监巷道割煤成形后，人员站在安全地点，用专用工具敲帮问顶，及时处理 活煤活矸，确认无问题后，进行下一步工作。 ⑸、临时支护同前。 ⑹、打设顶锚杆用专用工具量取距离后，首先打设中部顶锚杆，然后打设其他顶 锚杆，并联好顶网。 ⑺、标定帮锚杆位置上 W 钢带，打设帮锚杆；正规循环作业时，固定中部顶锚杆 后，打帮、顶锚杆、锚索可平行作业。 ⑻、打设锚索上托盘涨拉锚索至规定要求，锚索紧跟工作面。 ⑼、对工程质量进行全面检查，合格后进行下一循环。 2、安装顶锚杆 （1）验收员标定锚杆眼位时，应进入临时支护下，迅速标定眼位，然后撤离，打锚杆 作业时，钻机操作工必须站在永久支护下，正面对煤墙作业，同时由跟班队干、安全员 负责监护顶帮状况，其他人员严禁进入临时支护下。 （2）锚杆孔采用 MQT130 单体风动锚杆机完成。先用 1.2m 的短钻杆，后换 2.4m 的 长钻杆，采用f 30mm 钻头。钻孔时锚杆机升起，使钻头插入相应的钢带孔中，然后开 动锚杆机进行钻孔。孔深要求为 2300 30mm，并保证钻孔角度。钻头钻到预定孔深后 下缩锚杆机，同时清孔，清除煤粉和泥浆。 （3）站在工作平台上，放入树脂药卷。锚杆杆体套上托板及带上螺母，杆尾通过安 装器与锚杆机机头联接，杆端插入已装好树脂药卷（两支规格为 K2350）的钻孔中，升 起锚杆机，将孔口处的药卷送入孔底。 1）把树脂药卷和锚杆推入规定的孔位，锚杆杆体戴上托盘、球型垫、平垫片、让压 管、平垫片、塑料垫片、螺母，利用锚杆和锚杆搅拌器通过锚杆机的上推力把树脂药卷 推入孔内，直到锚杆托盘离顶板 10mm 左右，注意在上推树脂药卷时尽量不要旋转， 严 禁把托盘紧紧压在顶板上。 2） 完成第 2 步后，迅速旋转锚杆搅拌 15-20 秒（旋转搅拌时不要施加上推力） ，然 后顺势上推锚杆使托盘紧贴顶板。 3） 完成搅拌时停止 30-45 秒左右让药卷充分凝固。 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） 用扭矩放大器或手动加长扳手，进一步上紧螺母，达到规定的安装应力。 6