煤矿0309采区辅运下山掘锚机作业规程.doc

内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 目目 录录 1 概况1 1.1 工程概述1 1.2 编写依据.2 2 地面相对位置及地质情况4 2.1 地面相对位置及邻近采区开采情况4 2.2 煤（岩）层赋存特征5 2.3 地质构造.7 2.4 水文地质7 3 巷道布置及支护说明书12 3.1 巷道布置12 3.2 矿压观测.14 3.3 支护设计.15 3.4 支护工艺.20 4 施工工艺25 4.1 施工方法.25 4.2 凿岩方式25 4.3 管线敷设.27 4.4 设备与工具配备表.28 5 生产系统29 5.1 通风系统.29 5.2 压风系统.37 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 5.3 瓦斯防治.37 5.4 综合防尘.38 5.5 防灭火.42 5.6 安全监控.43 5.7 供电系统46 5.8 排水系统50 5.9 运输系统53 5.10 照明、通讯和信号55 6 劳动组织与主要技术经济指标57 6.1 劳动组织.57 6.2 作业循环.58 7 主要安全技术措施62 7.1 施工准备.62 7.2 一通三防.63 7.3 顶板管理.71 7.4 防治水管理.75 7.5 机电管理.76 7.6 设备操作安全技术措施81 7.7 运输管理.107 8 灾害应急措施及避灾路线118 8.1 紧急避险“六大系统”.118 8.2 避灾原则.120 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 8.3 灾害应急措施.120 8.4 避灾路线.124 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 1 1 概况概况 1.1 工程概述 1.1.1 工程概述 0309 采区辅运下山自煤仓下口检斜修巷尾端起，呈北东南西 向布置，至井田西部保安煤柱边界结束，走向长度 1487.3m。其南部、 西部、上部、下部均为未开采地段，东部为0209 采区三条上山，北 部为煤仓下口检修斜巷。 地面标高：+1349.8+1395 水平标高：+930+1089 层位：9-1#煤层 坡度： 5-10（沿 9-1#煤层顶板掘进） 设计长度：总长 1487.3m，采用掘锚机施工的巷道长度为 492m 巷道用途：担负 I0309 采区运输、行人、进风任务。 断面形状：矩形断面 支护方式：采用锚网锚索喷浆联合支护 施工方式：0-995.3m 已采用掘进机施工完毕,995.3-1487.3m 采用掘锚 机一次切割成巷，同时由掘锚机上四个顶锚钻臂完成巷道顶支护，由 两个侧钻臂配合手持式帮锚气动钻机完成巷道帮支护。切割煤炭通过 掘锚机运输机运至连运一号车处，由连运一号车完成破碎、转载工序， 经桥式转载机、胶带输送机、40T 刮板输送机运出。 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 2 服务年限：7 年 开工时间：2017 年 9 月 1 日 预计竣工时间：2017 年 10 月 2 日 1.1.2 特殊技术要求 1.1.2.10309 采区辅运下山布置区段内隐伏断层及节理裂隙等断裂 构造较发育。因此，部分区段内的巷道顶板会比较破碎。 1.1.2.2 在巷道顶板破碎地段，加强巷道顶板支护管理工作，以确保巷 道安全掘进。 1.1.3 巷道布置平面图见附图 1.2 编编写依据写依据 1.2.1 法律法规：矿山安全法、煤矿安全监察条例、煤炭法、 安全生产法等。 1.2.2 行业规范：煤矿安全规程、煤矿安全生产标准化基本要求及评分 方法（试行），煤矿作业规程技术手册、煤矿矿井机电设备完好标准 等。 1.2.3 设计资料： 10309 采区下山巷道布置平、断面图，由利民煤矿生产技术科编制， 总工程师会审，审批时间 2014 年 4 月 10 日。 0309 采区辅运下山地质说明书，由利民煤矿生产技术科编制，总 工程师会审，审批时间 2014 年 5 月 14 日。 0309 采区下山探水竣工报告，由利民煤矿生产技术科编制，总工 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 3 程师会审，审批时间 2017 年 3 月 12 日。 0309 采区辅运下山供电设计，综掘一队机电技术员设计，生产技 术科审核，机电副总经理审批，审批时间 2017 年 8 月 11 日。 0309 采区辅运下山矿压监测方案，由利民煤矿生产技术科编制， 总工程师会审，审批时间 2014 年 4 月 15 日。 神华乌海能源有限责任公司利民煤矿 9#、16#煤层瓦斯含量测定报 告，由我公司委托西北安全生产科学院为我矿 9#、16#煤层瓦斯含量 做的测定报告，报告批准时间 2015 年 12 月。 煤自燃倾向性鉴定报告，由我公司委托中煤科工集团重庆研究院有 限公司为我矿 9#煤做的煤自燃倾向性做的鉴定报告，报告批准时间 2015 年 6 月。 煤尘爆炸性鉴定报告，由我公司委托中煤科工集团重庆研究院有限 公司为我矿 9#煤做的煤尘爆炸性做的鉴定报告，报告批准时间 2015 年 6 月。 1.2.4 相关部门规章： 井工煤矿安全风险预控管理体系审核指南、内蒙古利民煤焦有限 责任公司管理制度汇编、矿井灾害预防及处理计划、内蒙古利民 煤焦有限责任公司煤矿生产事故应急救援预案、利民煤矿各工种操 作规程 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 4 2 地面相地面相对对位置及地位置及地质质情况情况 2.1 地面相对位置及邻近采区开采情况 2.1.1 巷道对应的地面位置 2.1.1.10309 采区辅运下山位于井田中西部，地表为丘陵-沟谷地貌， 无建筑物。 2.1.1.2 水平标高：+942+1089；地面标高：+1349.8+1395。 2.1.2 巷道与邻近煤（岩）层、邻近巷道的层间关系 2.1.2.10309 采区辅运下山自煤仓下口检斜修巷尾端起，呈北东南西 向布置，至井田西部保安煤柱边界结束，走向长度 1487.3m。其南部、 西部、上部、下部均为未开采地段，东部为0209 采区三条上山，北 部为煤仓下口检修斜巷。 2.1.2.2 邻近0309 采区回风下山与0309 采区皮带下山已施工完成， 对本巷道掘进作业无影响。 2.1.3 0309 采区附近无老空区的存在，其西部井田边界的中税煤矿 井下采掘巷道及工作面不存在越界开采现象，所以不受老空区内的水、 火、瓦斯的影响。 2.1.4 根据0309 采区下山探水竣工报告2 号钻孔设计布置在 0309 采区辅运下山巷道中间施工，按设计施工到位，终孔孔深 534 米，未出水结论。该巷道在掘进过程中不会出水。 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 5 2.2 煤（岩）煤（岩）层赋层赋存特征存特征 2.2.1 0309 采区辅运下山布置区段内的 9-1#煤层位于二迭系下统山 西组第一岩段(P1s1)下部，煤层总厚 3.25m（1.491.51），含夹矸 05 层，一般为 12 层，夹矸岩性多为泥岩或炭质泥岩。煤层属结 构简单，对比可靠，赋存较稳定的全区可采煤层。9-1#煤层顶板岩性 以泥岩、炭质泥岩为主，有少量的粘土岩，厚度为 0.15-20.45m。底板 岩性多为泥岩、炭质泥岩，有少量的粘土岩，厚度为 0.26-4.63m。 顶底板名称岩石名称厚度（m）岩 性 特 征 老 顶粗粒砂岩11.48 浅灰色，厚层状，成分以长石、石英 为主，泥质胶结，分选差，下部夹有少量 炭屑。 直接顶泥岩2.97 灰黑色，块状，岩芯均一，下部夹粉 砂岩薄层，易风化。 伪 顶炭质泥岩 0.5 灰黑色，块状，含大量植物叶化石，岩 芯破碎，滑面发育，断口参差状。 直接底泥岩0.61 灰黑色，块状，上部夹褐灰色粘土岩薄 层，下部含有少量炭屑，易污手。 煤 层 顶 底 板 情 况 老 底 2.2.2 依据瓦斯鉴定结果，该巷道的瓦斯相对涌出量为 1.6955m3/t，无 瓦斯突出倾向；二氧化碳相对涌出量 1.1304m3/t。本煤层属于自燃煤 层，最短发火期 66 天，自燃等级级；煤尘爆炸指数为 32.58%，具有 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 6 爆炸危险性；无地温、地压等异常情况。 2.2.3 地层综合柱状图见附图 0309 采区辅运下山综合柱状图 深灰色，厚层状，夹薄层泥岩，微含植物化石。 浅灰色，厚层状，成分以长石、石英为主，泥质胶结，分 选差，下部夹有少量炭屑。 深灰色，薄层状，夹细砂质条带，缓波状层理不发育，断 口参差状。 灰黑色，块状，岩芯均一，下部夹粉砂岩薄层，易风化。 黑色，半暗型煤，细条带状结构，层状构造，内生裂隙发 育，呈沥青光泽，局部夹有少量黄铁矿薄膜，断口参差状. 煤层结构：2.49(0. 41)1.18/4.19. 灰黑色，块状，上部夹褐灰色粘土岩薄层，下部含有少量 炭屑，易污手。 黑色，半暗型煤，细条带状结构，层状构造，内生裂隙较 发育，呈沥青光泽，局部夹有少量黄铁矿薄膜，断口参差状 . 煤层结构：0. 91(0. 40)0. 26/1. 57, 煤芯结构：0. 85(0. 37 )0. 24/1. 46. 灰黑色，层理不显，富含植物化石，滑面发育，岩芯破碎 。 深灰色，薄层状，夹细砂质条带，缓波状层理较发育，断 口参差状。 灰黑色，中厚层状，层理不显，岩芯破碎，富含植物化石 。 黑色，半暗型煤，层状构造，光泽暗淡，内生裂隙不发育 。 灰黑色，厚层状，层理不显，岩性均一，具垂直裂隙，为 方解石充填。 浅灰色，中厚层状，岩芯破碎，裂隙发育，填充方解石等 矿物。 粉砂岩 粗粒砂岩 粉砂岩 泥岩 9-1煤 泥岩 9-2煤 砂质泥岩 粉砂岩 泥岩 10煤 泥岩 细粒砂岩 1. 10 11. 11 4. 60 3. 21 4.19 1.97 1. 57 3. 94 1. 20 1. 58 0. 88 4. 84 3. 00 P1S 岩性描述 名称 厚度 m 地层 单位 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 7 2.3 地地质质构造构造 2.3.1 根据井田三维地震和深部勘探资料分析，0309 采区辅运下山 布置区段内的地层整体为一南偏西倾斜的单斜构造，倾角为 5-10。 区段内虽无陷落柱、岩浆侵入体分布，但断裂构造较发育。预计巷道 掘进至 1236m、1312m 附近时，将可能分别揭露 SF9、SF10、SF8 等 3 条正断层，上述 3 条断层均为三维地震控制断层。断层产状要素见下 表： 构造名称走向倾向倾角性质落差（m）对 掘 进 影 响 程 度 SF8EN 5560 正 020 对掘进影响较大，需破顶留底 SF9NWSW5560正010对掘进影响较大，需破顶留底 SF10EN5560正020对掘进影响较大，需破底留顶 巷道每掘进 100m，在巷道顶板正中间施工一个 10m 深探眼，掌握顶 板岩性状况，以便及时修改地质资料及支护设计。 2.3.2 该巷道无冲击地压。 2.4 水文地质 2.4.1 含、隔水层特征 含、隔水层自上而下分述如下： （1）二叠系下统山西组第三岩段(P1S3)上部二叠系上统(P2)碎屑岩类 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 8 裂隙承压水含水层 岩性为杂色中粗粒砂岩、砂质泥岩，夹泥岩及粘土岩。全区赋存，地表 无出露。据原棋盘井详查报告 110 号钻孔抽水试验资料：含水层厚度 一般大于 100m，单位涌水量 q=0.000303L/sm，渗透系数 K=0.00257m/d。水质较差，PH12，为碱性水。由水质情况分析，含水 层的径流条件与补给条件不良，其与相邻含水层的水力联系程度较小。 （2）二叠系下统山西组第三岩段(P1S3)相对隔水层 位于山西组第三岩段(P1S3)，3 号煤层顶板附近。岩性为深灰色、灰色 砂质泥岩、砂质粘土岩，局部夹薄层细粒砂岩，厚度 17.4244.44m， 平均厚度 30.60m。该隔水层层位稳定，隔水性能良好。 （3）石炭系上统太原组上部(C2t)二叠系下统山西组第二岩段(P1S2) 碎屑岩类裂隙承压水含水层 岩性为灰白色、灰色粗、中、细粒砂岩，深灰色砂质泥岩，夹泥岩及煤 层。含水层岩性为各粒级的砂岩，厚度 27.62m。根据以往勘查钻孔抽 水试验成果：涌水量 Q=0.0803L/s，单位涌水量 q=0.00234L/sm，渗透 系数 K=0.00712m/d。地下水化学类型为 CLSO4-MgCa 型水。由此 可知，该含水层的富水性弱，导水性能不良，地下水的补给条件与径 流条件不良。 因受二叠系下统山西组第三岩段(P1s3)隔水层的阻隔，该含水层与上 部含水层的水力联系弱。该含水层为0309 采区辅运下山的直接充 水含水层和主要充水含水层。 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 9 （4）石炭系上统太原组下部(C2t1)相对隔水层 岩性为深灰色、灰色砂质泥岩、泥岩及灰白色细粒砂岩互层，中夹薄 层粘土岩，层位连续、稳定。据钻孔资料，厚度 3.9551.41m，平均 25.12m，裂隙发育程度低，为相对隔水层，隔水性能良好。 （5）奥陶系下统桌子山组(O12)灰岩岩溶溶隙承压水含水层 据区域地层资料：全组厚度 117472m，井田内唯一揭穿奥陶系的钻 孔为二号水源井 3#井，奥灰平均厚度为 443.84。根据以往勘查资料， 单位涌水量 q=0.02183.553L/sm，渗透系数 K=0.01340.419m/d。地 下水化学类型为 ClHCO3(SO4)-Na(Mg)及 ClSO4 (HCO3)-Na(Mg) 型水。该含水层与上部的含煤地层石炭系上统太原组(C2t)之间存在 石炭系上统太原组下部(C2t1)相对隔水地层。因此，该含水层与上部 直接充水含水层的水力联系较弱，仅在构造发育地段有可能具较密切 的水力联系，该含水层为0309 采区辅运下山的间接充水含水层。 根据 KJ117 水文在线监测数据显示，截至 2017 年 8 月，我矿井田范 围内奥灰水位标高为+998m。通过与掘进标高对比，0309 采区辅运 下山巷道最低点低于奥灰水位 42m。带压区段底板突水系数值在 00.023MPa/m 之间，小于突水系数临界值 0.06MPa/m，属安全带压 区。 2.4.2 充水因素 根据 2012 年井田深部补勘资料和水文补勘（2016 修编）报告分析， 0309 采区辅运下山直接或主要充水因素为石炭系上统太原组上部 (C2t)二叠系下统山西组第二岩段(P1S2)碎屑岩类裂隙承压水含水层 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 10 水；间接充水因素为奥陶系下统桌子山组(O12)灰岩岩溶溶隙承压水 含水层水，即奥灰水。 （1）导水裂缝带发育高度 巷道 9-1#煤平均厚度约 3.73m，开采方式为综采一次采全高。9-1#煤 顶板岩层抗压强度约 49.5MPa, 属于坚硬岩层，因此，选择以下公式： 6.5 6.36.1 100 M M Hli 1020 M Hli 其中：Hli为导水裂缝带高度（m）； n分层数； M为煤层厚度（m）。 本次煤层厚度M 取 3.73m。经上述公式计算，Hli 结果分别 44.58m、48.63 m。取最大值，即导水裂缝带发育高度 Hli=48.63m。因 石炭系上统太原组上部(C2t)二叠系下统山西组第二岩段(P1S2)碎屑 岩类裂隙承压水含水层位于该导水裂缝带发育高度范围内，所以，巷 道受该含水层水的影响。 （2）底板安全隔水层厚度的计算公式 t 安安全厚度，既巷道地板抵抗实际水头 H 的极限厚度 KP底板隔水层抗张强度 3.29MPa L巷道宽度 5.4m r底板隔水层密度 0.0258MN/m3 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 11 H 作用于巷道底板的实际水压 0.42MPa 经计算煤层底板安全隔水层厚度 t 安=1.36m。由煤层底板实际隔水水 层厚度为 85m，远大于计算值，所以一般不会发生底板突水事故。但 由于部分巷道掘进标高低于奥灰水位。所以，巷道在无大的断裂构造 发育的区段内不受下部奥陶系下统桌子山组(O12)灰岩岩溶溶隙承压 水含水层()水影响。反之，则仍有可能受其影响。 （3）依据内蒙古利民煤焦有限责任公司利民煤矿水文地质补充勘探 （2016 修编）报告，该巷道周边无积水老巷及采空区分布。因此，不 受老空水的影响。 2.4.3 涌水量预测 根据井田水文补勘（2016 修编）报告，巷道正常涌水量取 5m3/h，最大 涌水量取正常涌水量的 1.3 倍，即 6.5m3/h。 2.4.4 防治水措施 1、0309 采区辅运下山掘进必须严格坚持“预测预报，有掘必探，先 探后掘”的防治水原则。 2、0309 采区辅运下山在掘进过程中，应加强巷道掘进工作面水文 地质情况的观测工作。如工作面出现透水征兆，必须立即撤人并及时 向生产指挥中心汇报。 3、0309 采区辅运下山掘进过程中，必须按规定及时构建临时排水 系统和配备排水设备。并保证排水系统能够正常有效运转和及时排水。 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 12 3 巷道布置及支巷道布置及支护说护说明明书书 3.1 巷道布置巷道布置 3.1.1 0309 采区辅运下山巷道布置 层位：9-1#煤层 坡度：5-10（沿 9-1#煤层顶板掘进） 水平标高：+942+1089 断面：矩形断面，995.3-1487.3m 段巷道采用掘锚机施工，毛宽 5.4m， 毛高 3.5m，毛断面面积为 18.9m2，净宽 5.2m，净高 3.1m，净断面面积 为 16.12m2。 工程量：巷道工程量为 492m 中腰线：严格按照生产技术科给定的中腰线施工。 开掘的位置：0309 采区辅运下山 995.3 米处掘进，方位角为 255 30。 3.1.2 巷道净断面的设计 见巷道断面平、断面图 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 13 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 14 3.1.3 巷道开掘设计 3.1.3.1 995.3-1487.3m 段采用掘锚机施工 3.1.3.2 采用一次成巷的方式掘进。 3.1.3.4 采用锚网锚索喷浆联合的支护方式。 3.2 矿压观测矿压观测 3.2.1 观测对象：I0309 采区辅运下山 3.2.2 观测内容：巷道顶板离层量、两帮移近量、锚杆受力情况；锚杆、 锚索锚固力及锚杆安装质量的检测。 3.2.3 观测方法 3.2.3.1 观测仪器 矿压观测仪器型号观测内容备注 本安型围岩位移测定仪 ZKBY- 2B 巷道顶板离层孔深 8 米 盒 尺两帮移近量 锚杆、锚索拉拔计锚杆、锚索锚固力 扭力扳手锚杆安装质量 3.2.3.2 仪器的安装 (1)掘进巷道内安装顶板离层指示仪主要为了能够真实的反映顶板 的稳定性情况。通过安装液压枕能够反映的巷道两帮压力，用盒尺监 测两帮移近量。 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 15 （2（在 I0309 采区辅运下山开口及巷道交叉处安装一个 ZKBY-2B 顶 板离层指示仪，I0309 采区辅运下山每隔 200m 安装一个并安设记录 牌板。如果掘进巷道过程中遇见断层、地质构造带、顶板破碎，则在上 述的合适位置安装一个顶板离层指示仪。并在两帮布置“十”字测点， 监测两帮移近量。 （3（矿压监测设备生产区队负责安装，并由区队主管技术员做好初 始值的设定与观测记录，做好记录牌板的安设。生产技术科负责对安 装过程进行全面监管，保证矿压监测设备安装符合规定。 （4（顶板离层监测仪安装第一周每天观测采集数据，并做好记录。 之后每周记录不得少于一次。 3.2.4 数据处理 3.2.4.1 区队每周进行一次数据采集分析，汇总后报送生产技术科，生 产技术科每月对采集的数据加以分析后报总工程师。如有特殊情 况及时报送，修改设计、补充措施、指导施工。 3.3 支支护设计护设计 3.3.1 支护工艺 依据中煤西安设计工程有限责任公司093 采区下山开凿平、断 面图设计执行。I0309 采区辅运下山断面为矩形，断面毛宽 5400mm，毛高 3500mm，根据巷道围岩的地质力学条件，采用锚网锚 索联合支护，该巷道顶板选用 202400mm 的螺纹钢锚杆，巷道两帮 选用 161800mm 的圆钢锚杆，锚索采用 17.87100mm 的钢绞线。 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 16 3.3.2 支护设计 采用工程类比法对巷道进行支护设计 3.3.2.1 锚固长度的确定 巷道顶板采用 20mm 高强度螺纹钢锚杆时的锚固长度与锚固力 20mm 的高强度螺纹钢锚杆的破断载荷为 182KN，锚杆的锚固长度 应为： m R P l m 83.0 5.21414.32 182 2 0 式中， m P设计锚固力， mm20 螺纹钢锚杆杆体的极限载荷 为 182KN； R锚杆孔半径，14mm； 锚固剂药卷与钻孔壁的粘结强度，取 Mpa5.2 。 为保证锚杆尽快获得锚固力，提高掘进速度，并考虑到施工操作 速度和不同药卷凝胶时间的配合，在实际施工中，螺纹钢锚杆每孔采 用 MSCK2360 型锚固剂 1 卷。锚固剂的长度为 L=0.6m,则每孔实际 锚固长度为 ml RR R L83 . 0 6 . 0 1014 5 . 11 22 2 2 1 2 2 2 0 每根锚杆的实际锚固力为 kNkNLRPM182 4 . 18283 . 0 5 . 21414 . 3 22 0 锚杆每孔采用 MSCK2360 型锚固剂 1 卷，经验算符合支护要求。 3.3.2.2 锚索的锚固长度与锚固力的确定 锚索的破断载荷为 370KN,锚索的锚固长度应为： 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 17 m R P l m 68.1 5.21414.32 370 2 0 式中， m P设计锚固力，取锚索的破断载荷 370kN； R锚索孔半径，14mm； 锚固剂药卷与钻孔壁的粘结强度，取 Mpa5.2 。 需用 MSZ2360 型锚固剂长度l为 ml R RR l59 . 1 8 . 1 5 . 11 9 . 814 2 22 0 2 2 2 1 2 每孔用 MSZ2360 型锚固剂 3 卷，则实际锚固长度为： ml RR R L03 . 2 8 . 1 9 . 814 5 . 11 22 2 2 1 2 2 2 0 每根锚索的实际锚固力为 PM =2RrL0=23.14142.52.03=448.39 KN370KN 锚杆每根使用 MSK2360 型锚固剂 1 卷，锚索每根使用 MSZ2360 型锚固剂 3 卷，符合支护要求。 3.3.2.3 锚杆支护参数校核 3.3.2.3 锚杆支护参数校核 （1）顶锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，达到支护效果 的条件，应满足：LL1+L2+L3 式中 L锚杆总长度，m； L1锚杆外露长度（包括钢带、托板、螺母厚度），0.1m； L2有效长度（顶锚杆取围岩松动圈冒落高度 b，帮锚杆取帮破 碎深度 c），m; L3锚入岩（煤）层内深度，0.83m。 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 18 其中围岩松动圈冒落高度 1.09m 顶 ）（ f H B b 2 -45tan 2 式中 B、H巷道掘进毛宽、毛高； 顶板岩石普氏系数；3 f顶 两帮围岩的似内摩擦角， 。 arctanf 顶 （）=71. 5 =0.57m 0 tan(45) 2 cH 顶锚杆 LL1+b+L3=0.1+1.09+0.83=2.02m 帮锚杆 LL1+c+L3=0.1+0.57+0.83=1.5m （2）校核顶锚杆间、排距：应满足 2 G a KL 式中 锚杆间、排距，1m0.8m； a G锚杆设计锚固力，98kN/根； k安全系数，一般取 2；（松散系数） L2有效长度（顶锚杆取 b）; 岩体容重 24.5kN/m3 式中 顶锚杆间、排距 =1m0.8m =1.34 a 2 G a KL 经计算顶锚杆间、排距满足条件 2 G a KL （3）加强锚索长度校核，应满足 abcd LLLLL 式中 锚索总长度， m； L 锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，2.03m； a L 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 19 需要悬吊的不稳定岩层厚度，3.21m； b L 托板及锚具的厚度，0.014+0.05m； c L 外露张拉长度，0.25m； d L 式中 =2.03+3.21+0.064+0.25=5.554m abcd LLLLL L实际=7.1m L理论=5.554m 得知锚索长度满足 即：L实际L理论 abcd LLLLL （4）悬吊理论校核锚索排距： 211 /(2sin )/LnFBHFL 式中 L锚索排距，1.6m； B巷道最大冒落宽度，5.4m； H巷道最大冒落高度，2.4m(最大取锚杆长度)； 岩体容重，24.5kN/m3（包括顶煤+直接顶） L1锚杆排距, 0.8m, F1锚杆锚固力,98kN; F2锚索极限承载力, 370kN; 角锚杆与巷道顶板的夹角,70; n锚索排数,取 2。 经上式计算 =8.48m L=1.6m 211 /(2sin )/LnFBHFL 满足，即 1.6 8.48。 211 /(2sin )/LnFBHFL 3.3.3.1 临时支护方式采用掘锚机临时支撑支护。 3.3.3.2 循环进度为 0.8m， 3.3.4 最小、最大空顶距确定 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 20 3.3.4.1 最小空顶距确定 掘锚机顶钻臂到滚筒前沿距离为 2m（掘锚机无法支护区域），所 以掘进最小空顶距为 2m。 3.3.4.2 最大空顶距确定 L大=L1+L2 式中 L1：掘锚机无法支护区域，取 2.0m； L2：每次支护前掘锚机掘进距离，取最大值 0.8m； L大=2.8m 考虑到掘进施工时，掘锚机掏槽深度最大为 0.8m，锚杆支护排距 为 0.8m，掘锚机需掘进 1 个循环即 0.8m，即每次支护前掘锚机掘进 距离为 0.8m，因此确定掘进最大空顶距为 2.8m。遇地质构造或巷道 围岩破碎时，汇报本队技术员、生产指挥中心及生产技术科，由施工 单位及时编制安全技术措施经审批后执行。 3.3.5 顶板采用锚网、锚索喷浆联合支护，两帮采用锚网支护；锚杆必 须由中间向两帮顺序施工，必须采用快速安装工艺钻孔、搅拌、安装， 应尽可能减少顶板空顶时间，严禁采用一次性将所有钻孔打好、再安 装锚杆的方法施工。 3.3.6 两帮上部锚杆支护距迎头不超过 3m，底部人工施工的一根锚杆 滞后工作面不得大于 25m。 3.4 支支护护工工艺艺 3.4.1 支护工艺及要求 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 21 3.4.1.1 采用锚网锚索喷浆联合支护 顶板选用 202400 左旋无纵筋高强螺纹钢锚杆，配套使用半球 形垫圈，快速安装的高强螺帽，选用 150mm150mm10mm 蝶形钢托 盘，每根锚杆使用 MSCK2360 型锚固剂 1 卷，锚固形式均为端部锚固， 顶锚杆孔深为 2300mm，锚杆露出螺母长度不大于 40mm。锚杆矩形 布置，顶锚杆间排距为 1000mm800mm。 两帮选用 161800mm 圆钢锚杆，配套使用高强螺帽，选用 150mm150mm6mm 平钢托盘，每根锚杆使用 MSCK2360 型锚固 剂 1 卷，锚固形式均为端部锚固。帮锚杆孔深为 1700mm，锚杆露出 螺母长度不大于 40mm。锚杆矩形布置，间排距为 1200mm800mm。 螺纹钢锚杆锚固力不小于 10t，预紧力矩不低于 200N.m。圆钢锚 杆锚固力不小于 5t，预紧力矩不低于 110N.m。锚杆间排距允许偏差 为100mm。布置方式符合规程要求,且成排成行。锚杆角度允许偏差 为15。 （2）锚索采用 17.8mm 钢绞线，L=7100mm，每根锚索使用 MSZ2360 型锚固剂 3 卷，选用 300mm300mm14mm 的平钢托盘。锚索矩形布 置，间排距为 3000mm1600mm。锚索锚固力不小于 20t，预紧力不 小 120KN，锚索间排距允许偏差为100mm，锚索孔深为 6800mm，锚 索露出锁具长度不大于 250mm。 （3）顶板及两帮采用 6 圆钢焊接的钢筋网，金属网网格 100100mm，重为 4.5kg/m2。 （4）顶锚杆与锚索同排时，只打设靠近中间锚索两侧两根顶锚。 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 22 （5）喷射混凝土使用标号不低于 425#水泥，中等粒度砂子，巷道顶、 帮喷射厚度为 100mm。混凝土等级不低于 C20，并添加速凝液，加入 量为水泥用量的 10%，抗渗等级不小于 P6，底板硬化厚度为 300mm，铺底混凝土强度等级为 C30。 （6）铺底时向水沟侧留设 5的流水坡度，掘进过程中同时采用风镐 在掘进方向右侧施工水沟（规格：毛深 300mm毛宽 500mm，浇筑厚 度 0.1m）并用混凝土浇筑。混凝土中水泥：沙子：石子：速凝剂，配合比 为 1:2.14:3.15:0.05。 (7)支护作业机具 设备名称型号及规格数量备用电机功率用途 掘锚机MB670/1501支护 手持式气动帮 锚钻机 ZQS-50/1.6S11支护 张拉千斤YDC-180/15011支护 扭力扳手21 预紧 湿式喷浆机SPB711支护 3.4.2 支护工序的安排及要求 选用掘锚机配套设备及手持式帮锚钻机来完成铺网、打眼和锚杆 安装工作。打锚杆时要严格按照掘锚机操作规程及标准化作业流程作 业。锚杆支护作业顺序为：铺网、钻眼、安装锚杆、紧固锚杆。 3.4.2.1 支护顶锚杆 （1）铺网 掘锚机完成一个截割循环后，将掘锚机临时支撑降下，掘锚机向前移 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 23 动一米，把钢筋网片穿在两边钻杆上并使网片平铺在掘锚机临时支撑 上，首先升起两边钻箱将钻杆顶住顶板，然后升起临时支护支撑网片 到顶板，要求与上一片网搭接 100mm，（帮网与帮网之间搭接 100mm、顶网与顶网之间搭接 100mm，帮网与顶网之间搭接 200mm， 网片搭接处使用双股 14#铁丝三花状联接，间距为 200mm，要拧够 3 圈，网片搭接处必须压接牢固使其紧贴顶板及两帮煤壁。在安装锚杆 过程中用锚杆将网片连接处压实。 （2）掘锚机钻眼 上升钻杆使钻头接近顶板，先打开水阀给钻杆通水，然后操纵钻 机旋转阀及给进阀，进行钻眼。当钻杆钻入设计深度时，关闭水阀，反 向给进，同时继续保持钻杆旋转，将钻杆退出。 （3）安装锚杆 在打好的钻孔内穿入 MSCK2360 型锚固剂一根，然后用锚杆顶 住锚固剂穿入钻孔内，将锚杆头放入搅拌器，升起钻箱并转动搅拌器 搅拌锚固剂，搅拌时间 25s 为宜，然后上升锚杆将托盘紧贴顶板，并 等待 1060 秒。 （4）紧固锚杆 待锚固剂凝固后，旋转钻箱紧固锚杆（注意不能给进），使其扭矩 满足要求。下移钻箱与钻架临时支撑，调整钻架位置。 3.4.2.2 支护帮锚杆 掘锚机支护帮锚杆支护工艺与顶锚杆支护工艺相同。正常情况下， 生产班在掘进过程中用掘锚机自身侧钻支护上两排帮锚杆，用手持式 气动帮锚钻机支护最下一排帮锚杆。 （1）支护帮网 当支护工开始支护帮锚杆时，首先掘锚机上面的支护工将网铺到 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 24 煤帮上，与上一片网搭接 100mm，与顶网搭接 100mm，将帮网与顶网 用 14#铁丝链接按要求扭结，下面的支护工操作帮钻箱，在网的搭接 处支护帮锚杆，将两片网搭接处压住。 3.4.2.3 锚索支护 选用掘锚机配套设备来完成打眼和锚索安装工作。打锚索时要严 格按照掘锚机操作规程及标准化作业流程作业。锚索支护作业顺序为： 钻眼、安装锚索、张拉锚索。 （1）锚杆机钻眼 在打锚索前，将稳定靴伸出，将掘锚机支撑起来，掘锚机操作工 将遥控器打到支护状态。先将掘锚机的液压支撑架支起，然后操纵支 护梁伸缩阀和前后倾斜阀，将支护顶蓬支撑到工作区的顶板上。操纵 钻臂左右摆动阀，使两钻架准确到达钻眼位置。根据巷道高度及设计 眼深装入合适长度的钻杆。操纵钻机旋转阀及给进阀，进行钻眼。当 钻杆钻入设计深度时，反向旋转，将钻杆退出。 （2）安装锚索 将锚固剂送入事先打好的钻孔内，然后将锚索放入钻孔内顶住锚 固剂将锚固剂送到孔底，将锚索下端放入搅拌器上，升起钻箱直至锚 索底部到达眼口约 600mm 处，使钻箱上升并一边上升一边转动，转 动速度由快到慢进行搅拌，搅拌时间 25s 为宜。 （3）张拉锚索 待锚固剂凝固后，人工上锚索托盘和锚索锁具，一人将掘锚机上 的张拉泵头与锚索外露端连接，另一个人张拉锚索，使其初锚力不小 于 20T（必要时进行二次紧固），张拉完后松开张拉泵，放下张拉泵头， 进行下一根锚索的安装及紧固工作。 3.4.2.4 喷射混凝土工序及要求 喷射混凝土由其他单位施工，在施工前另行编制安全技术措施。 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 25 4 施工工施工工艺艺 4.1 施工方法 4.1.1 施工方法 采用 MB670/150 型掘锚机一次切割成巷，同时由掘锚机上四个顶 锚钻臂完成巷道顶支护，由两个侧钻臂配合手持式帮锚气动钻机完成 巷道帮支护。切割煤炭通过掘锚机运输机运至连运一号车处，由连运 一号车完成破碎、转载工序，经桥式转载机、胶带输送机、40T 刮板输 送机运出。 4.1.2 特殊地段的施工方法 各特殊地段施工必须编制施工措施，如开掘、过断层等地质构造。 4.2 凿凿岩方式岩方式 4.2.1 掘锚机截割方式 掘锚机掘进时，巷道一次成形。掘锚机操作工在激光指向仪的导向下， 在巷道前方的煤壁进行切割，直至割入深度达到 800mm。 4.2.2 截割循环 掘锚机切割过程中首先将掘锚机截割头调整至巷道顶板（升刀），扫去 上一刀预留的煤皮（扫顶），将截割头向前切入煤体 800mm，即进刀； 然后由上向下切入煤体，即割煤；当截割头割到煤层底板时，掘锚机 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 26 截割部后退 800mm 左右，拉底煤使巷道底板平整，装完余煤，截割头 放在最低；每排完成上述 1 个循环。附：掘锚机截割方式及截割循环图 （图 4-2-2-1） 掘锚机截割方式及截割循环图 割煤拉底 升刀 扫顶 升刀 进刀 掘锚机截割方式及截割循环图图（4-2-2-1） 4.2.3 装煤 利用掘锚机的装载、运输机构来完成装煤工序。掘锚机上设有装载机 构（装煤铲板和三星轮装载机构）和输送机。掘锚机割煤时，煤落在装 煤铲板上，同时圆盘耙杆连续运转，将煤炭装入运输机，巷道出煤由 掘锚机运输机将煤装入后面等待的一号车内； 4.2.4 运煤 掘进时切割煤炭通过掘锚机运输机运至连运一号车处，由连运一号车 完成破碎、转载工序，经桥式转载机、胶带输送机、40T 刮板输送机、 胶带输送机运出； 4.2.5 支护顺序 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 27 首先由生产班使用掘锚机钻臂完成顶锚杆、顶网支护，然后使用侧钻 箱完成上两排的帮锚杆及帮网支护，最后由检修班使用气动手持式帮 锚钻机将最下排帮锚及帮网补齐至掘锚机运输机机尾处。 4.2.6 清理浮煤 巷道浮煤分两种：第一种为掘进过程中两帮片帮后产生的浮煤或掘锚 机配合一号车装煤过程洒下的浮煤，由生产班在每班交接班前清理； 第二种为延伸机尾后产生的浮煤和巷道胶带输送机下浮煤，由检修班 人工清理。 4.2.7 胶带输送机延伸 当巷道向前推进 30m 左右时，胶带输送机机尾向前延伸一次，以缩短 运输距离，即延胶带输送机。注：延胶带输送机时严格执行停送电制 度、行人不行车，行车不行人制度，人员严禁靠近胶带输送机转动部 位。每次延伸胶带输送机前备好所需物品，做好准备工作，延胶带输 送机时各工种协调配合，按标准化作业流程作业，并做好胶带输送机 试运行工作。 4.2.8 施工顺序 施工顺序：施工前准备割煤、运煤敲帮问顶在临时支撑上铺设 网片临时支撑升顶调整网片位置临时支撑紧贴顶板布置锚杆 孔眼位打孔安装锚固剂安装锚杆紧固施工剩余锚杆二 次预紧；布置锚索孔眼位打孔安装锚固剂安装锚索安装托盘、 锁具二次预紧。 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 28 4.3 管线敷设 4.3.1.风筒吊挂在巷道掘进方向左上侧，采用由外向里的方向逐节连 接、吊挂在预先拉紧的 8#铁线上，风筒口距工作面不得大于 15 米。 4.3.2 压风管、供水管、排水管布置在巷道左帮，敷设在托架上，托 架使用角钢焊制，安装间距 3m，距离工作面不得超过 50m，最下层距 底板不小于 600mm。托架外沿成一条直线。风水管路距工作面不得大 于 50m，管路必须吊挂平直、整齐。 4.3.3 电缆布置在巷道掘进方向右侧，电缆采用钢筋焊接的电缆钩吊 挂，按截面大小，按从小到大由高到低吊挂在电缆钩上，电缆钩间距 为 0.8m，偏差小于20mm，电缆吊挂不低于 1.6 米，铺设至距工作面 50m 处。 4.3.4 工作面移动电缆用电缆钩平直的挂在帮上，多出的部分采用“” 字形方式盘放在专用电缆架上，专用电缆架安装在胶带输送机机尾缓 冲架上，拖地的部分在交接班时必须吊挂起来，不得影响行人。 4.4 设备与工具配备表 设备名 称 型号及规格 数 量 主要技术特征 电机 功率 用途 掘锚机MB670/1501 截割高度2.83.8mm 截割 宽度 5.4m 爬坡能力18 度 卧底深度 206mm 246K W 掘进 连运一 号车 LY2000/98 0-10 1 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 29 胶带输 送机输 送机 DSJ100/80/ 160 1 输送量 800T/h 输送长度 700m 160K W 运输 刮板输 送机 SGB620/401 输送量 400T/h 输送长度 30m 55K W 运输 手持式 帮锚气 动钻机 ZQS- 50/1.9S 1 额定转矩 52N.m 钻孔直径 32 帮锚 支护 5 生生产产系系统统 5.1 通通风风系系统统 5.1.1 通风方式、通风设备和设施 5.1.1.1 通风参数依据内蒙古利民煤焦有限责任公司矿井风量计算方 法标准计算。 5.1.1.2 通风方式、通风设备和设施 （1）掘进工作面选用“长压短抽”通风方式，采用一台压入式局部 通风机保证工作面正常通风，另外安装一台抽出式湿式除尘风机降低 工作面粉尘浓度并配合压入式风机通风； （2）局部通风机安设在 I0309 采区辅运下山 650 米处。生产时，必 须开启除尘风机，除尘风筒吸风口尽可能靠近掘进工作面，距工作面 不得大于 5m；压入式风筒出风口滞后除尘风筒吸风口不得小于 10m。早班检修不生产时，可以关闭除尘风机，但压入式风筒出风口 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 30 距离掘进掘进工作面不得大于 15m。 （3）在局部通风机主、备机负荷电缆上分别安装一组开停传感器 以监测局部通风机运行情况，在距离风筒末端 20m 内安设一组风筒 传感器以监测风筒的供风情况，传感器与安全监控系统联网，将监控 情况上传到地面。 （4）压入式风机风筒选用直径为 800mm 的柔性阻燃风筒，风筒 吊挂在预先拉紧的 8#铁线上，吊挂高度不得低于 2 米，风筒采用双反 边连接，接口器要固定牢靠，风筒逢环必挂，成一条线，风筒口距工作 面不得大于 15 米。抽出式风筒油桶做的简易风筒，风筒固定在桥式 转载机上面。 5.1.2 局部通风机装设三专（专用开关、专用线路、专用变压器）、两闭 锁（风电闭锁、瓦斯电闭锁），使用“双风机、双电源”并具有自动切换 功能，安装 2 台同等能力的局部通风机，一台工作，一台备用。主、备 局部通风机通过专用的风筒三通与正常供风段风筒相连。 风电闭锁和瓦电闭锁采用闭锁工作面动力电源总馈电的方式。 5.1.3 风量计算 （1）掘进工作面需风量确定 按瓦斯涌出量计算 Qa= Qa=qk/(c1-c0)=0.25082/（1%-0）=50.16 m3min51m3/min 式中 Qa掘进工作面实际需要风量，m3min； c1工作面回风流最大允许瓦斯浓度，按 1%取值； c0工作面进风流瓦斯浓度，这里取 0； 内蒙古利民煤焦有限内蒙古利民煤焦有限责责任公司煤任公司煤矿矿 31 q掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量，取 0.2508m3/min； k掘进工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，应根据实 际观测的结果确定（掘进面最大绝对瓦斯涌出量与平均绝对瓦斯涌出 量之比）。机掘工作面 k=1.5 2，这里取 2； 按二氧化碳涌出量计算 Qa67qK 式中：Qa掘进工作面需要风量，m3/s； q掘进工作面平均绝对二氧化碳涌出量 0.1672m3/min K工作面因二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，即该工 作面二氧化碳绝对涌出量的最大值与平均值之比，取 1.8 100按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过 1.5%的 换算系数。 Q670.16721.820.16 m3/min 21m3/min 按同时作业最多人数计算： Qa=4N=4292=232m3/min 式中： Qa掘进工作面实际需要风量，m3min； 4安全规程规定的每人每分钟的供风量,m3/min。 N 工作面同时工作的最多人数，一个班 29 人，按交接班时 人数计算