小煤柱 开采 顺槽系统巷作业规程详解

1、作业规程技术论证作业规程名称5#层408盘区5800掘进工作面作业规程时间地点主持人参加论证人员议定内容：1、按照5#层408盘区8800工作面设计图要求，408盘区8800工作面采用小煤柱开采，8800工作面东侧为8805采空区，与8805采空区安全煤柱为7m，8805工作面2014年5月进行开米，2015年6月停米，至现在稳定时间2年。8800工作面西侧为米空区，与米空区安全煤柱为63.7m，根据地质资料可知，本巷道煤层结构较简单，5800巷与沿5#层煤层底板掘进。但其掘进方向的左侧帮毗邻已完成回采任务的8805工作面5805巷，故5800巷在掘进过程中会出现底板软化、渗水、采空瓦斯顺煤柱

2、裂隙渗入等现象，应加强地质预测预报。2、根据小煤柱沿空掘巷围岩控制原理，基于5#煤层顶底板条件，按照设计原则，支护方式为：锚杆+锚索+钢筋网+钢筋梁（W钢带）+木托盘+煤柱喷浆及注浆加固的不对称支护方式。顶、帮锚杆米用屮20X2400mm左旋等强螺纹钢锚杆，锚索采用屮17.8X9000mm高强度低松弛钢绞线，根据现场实际情况规定最大控顶距1.2m和最小控顶距0.3m，如顶帮破碎严重、必须短掘短支，缩小锚杆、锚索间排距。加强顶板管理严禁空顶作业。3、编制规程必须严格遵守中华人民共和国安全生产法、中华人民共和国煤炭法、中华人民共和国矿山安全法、煤矿安全监察法煤矿安全规程、操作规程等国家有关安全生产

3、的法律、法规、标准、规章和相关技术规氾规定。结论：经论证与会人员冋意本规程草稿的编制。第一章概况第一节概述一、巷道名称：5#层408盘区8800工作面5800回风顺槽系统巷。二、巷道用途：5#层408盘区5800回风顺槽为8800工作面回风、运输、行人。三、5#层408盘区5800回风顺槽设计长度5800回风顺槽巷设计长度534m。四、系统巷及运料斜巷、回风绕道、水仓等设计长度：1、5800回风顺槽运料斜巷利用原5805巷运料斜巷：长度为35.5m。2、回风绕道掘进一段，另一段利用原5805巷回风绕道，回风绕道掘进长度为7.2m。3、水仓：宽X(上高+下高)X深=2.8X(2+2)X4m五、巷

4、道开、竣工时间：2017.5月2017.10月六、附图：巷道布置平面图第二节编写依据一、工作面设计及批准时间本规程依据同煤铁峰南阳坡矿生产技术科设计的5#煤层408盘区8800工作面布置图，批准时间为2017年3月。二、地质说明书及批准时间地质说明书名称同煤铁峰南阳坡矿5#煤层408盘区5800工作面掘进地质说明书，批准时间为2017年3月。三、通风设计及批准时间通风设计名称同煤铁峰南阳坡矿5#煤层408盘区5800回风顺槽通风设计，批准时间为2017年3月。四、供电设计及批准时间供电设计名称同煤铁峰南阳坡矿5#煤层408盘区5800回风顺槽供电设计，批准时间为2017年3月。五、矿压观测资料

5、根据本盘区相邻巷道矿压资料数据分析，8800工作面东侧为8805采空区，西侧为8803采空区，掘进期间会有矿压显现，应加强矿压观测。六、本作业规程严格遵守中华人民共和国安全生产法、中华人民共和国煤炭法、中华人民共和国矿山安全法、煤矿安全监察法煤矿安全规程、操作规程等国家有关安全生产的法律、法规、标准、规章和相关技术规范定。第二章地质保障第一节地面相对位置及四邻情况工作面掘进地质说明书煤层名称5#水平名称1200米区名称408工作面名称2800巷5800巷切眼巷地面标高(m)1426.51457.5工作面标咼(m)11981212概IL.777?/亠地面位于后大梁的山梁地带，地势南高北低，枝状黄

6、土冲沟发育，地面位置地面黄土广布，除少量农田外，无任何建筑。盖山厚度平均223m。井下位置掘进巷道位于408盘区中部，北部为408盘区巷，南部、西部为况及四邻采掘情况早期采空区,东部为8805采空区。5800巷：534m5800巷：5.0X3.6m巷道长(m)2800巷：822m巷道规格(m)2800巷：5.5X3.6m切眼巷：180m切眼巷：9.3X3.6m煤层总厚&71-13.39煤层结构煤层倾2-5煤(m)10.53复杂，角三到九层夹石()3层5#层煤，黑色，半亮型,弱沥青-弱玻璃光泽，断口平坦状，水平纹理，含黄铁矿薄膜，质软。煤层结构复杂，利用厚度：8.29.3米，平均8.8米。煤情层

7、中含37层夹矸，夹矸单层厚度为0.050.30米之间变化。夹矸岩性为：泥岩、炭质泥岩。况第二节煤(岩)层赋存特征煤层顶底板情况顶底板名称厚度(m)岩性特征老顶6.2418.8010.61粗粒砂岩，灰白色，粗粒砂状，成分以石英为主，次为长石,磨圆度较好，分选中等。粗砾岩，浅灰色，石英为主，长石次之，泥质胶结，分选般，参差状断口。直接顶04.873.11砂质泥岩，深灰，黑灰色，较软，质均匀，性脆，斜层理，局部波状层理，含不完整植物叶，茎化石及FeS2o细粒砂岩，灰白色，石英为主，质较硬，中部含有黄铁矿薄膜。伪顶直接底1.804.142.65中粒砂岩，灰白色，石英为主，长石次之，基底式胶结，厚层理，

8、节理发育，顶部含炭质泥岩。泥岩，灰黑色，质软，均匀，细腻，性脆，参差状断口。第三节地质构造地质构造情况工作面地质构造预测分析根据5#层8805、8803工作面及408盘区巷采、掘进情况分析，5#层8800工作面地质构造简单，预计在NY704钻孔区域有小型断层及裂隙。断层名称走向倾向倾角性质落差对掘进的影响程度fiNW346NE45正断层1.75m较小f2NW143WS75正断层3m较大隐蔽致灾因素分析1、通过图纸分析，该掘进区域为构造相对简单区，无落差5m以上断层存在，节理、裂隙不发育，陷落柱、火成岩出现的可能性小。2、上覆实煤区，煤岩含水微弱，主要充水源为砂岩裂隙水。3、煤矿瓦斯和氧化碳等级

9、均为低，属瓦斯矿井，无瓦斯突出。4、地表无水体和河流，煤层自燃倾向为自燃，煤尘具有爆炸性，地温特征正常。5、在掘进过程中严格执行“有掘必探”探放水设计。第四节水文地质水文地质情况及探水措施1、上覆为实煤区，主要充水源为砂岩裂隙水。2、根据中国煤田地质总局华盛水文地质勘察公司编制的南阳坡矿井水文地质类型划分报告，南阳坡矿水文地质类型为II类I型，含水系数0.1m3/1。3、本区奥灰水位标咼1174-1176m之间，由北向南逐渐降低。工作面标咼在1198-1212m之间，故不存在奥灰水突水危险。4、石炭系太原组含水层是开米石炭一叠系煤层的直接充水含水层，富水性弱，巷道顶板局部会有淋水现象。5、回风

10、、运输系统形成后，坚持“物探先行、钻探验证、化探跟进”的工作方法进行物探、钻探。每50米进行次物探，物探利用检修班时间沿巷道掘进前方向左、中、右、上、中、下呈扇形布置进行探查，探查深度80米。同时由钻探队使用钻机进行钻探验证，每50米施工一组钻孔，钻孔深度为80米。6、掘进期间要配备好排水设施及设备。影响掘最大涌水量0.005m3/min正常涌水量0.002m3/min瓦斯瓦斯分带相对涌出量绝对涌出量瓦斯富集带预测氮气-甲烷带1.82m3/t3.74m3/min氮气-甲烷带煤尘煤尘有爆炸危险性，爆炸指数38%煤的自燃自燃倾向为II级，自燃，发火期3-6个月。地温地温平均18C，地温梯度3.8度

11、/百米。地压围岩稳定，无地压冲击现象。问题及建议1、遇到顶板疏松、破碎，加强支护，另外，掘进过程遇到小构造发育，巷道顶板垂直节理与斜节理发育，要提前编制安全技术措施，以防漏顶事故的发生。2、物探、钻探施工结束后，由安监人员、钻探人员、掘进队组、瓦检员共同对探掘距离进行现场验收，严禁超距离掘进。3、巷道顶板局部会有淋水现象，属于煤岩层裂隙水与孔隙水，工作面必须配备台45KM的备用水泵及4吋排水管路趟。排水管路要随掘进进度延设。排水设备要经常检修、确保正常运转。4、根据小窑科提供的图纸，8800工作面的西部及正前方有采空区，掘进期间要加强周边工作面采空区调杳，对工作面西部、掘进前方要加强钻探，确保

12、安全超前距，要及时封堵探通钻孔。5、在5800巷掘进前方317m处，可能揭露地面钻孔516，该钻孔可能封闭不良而导致出水现象，掘进至该区域时队组要加强观测，如有出水现象要加强排水，不必惊慌失措。附图1、5#层8800工作面井上下对照图1:50002、5#层8800工作面底板等高线预测图1:20003、5#层8800工作面预想地质剖面图水平1：2000垂直1：2004、5#层8800工作面地层综合柱状图。1：200第三章巷道布置及支护说明第一节巷道布置层位：5#层408盘区。标高：地面标高1426.51457.5,工作面标高11981212工程量：从5800运料斜巷开口起算534m。四邻关系：5

13、#层5800巷位于位于408盘区中部，北部为408盘区巷，南部、西部为早期采空区，东部为8805采空区。上覆3#层为实煤区。开口位置：在5805运料斜巷开口，开口位置距408盘区辅运巷口35.5m。方位角：1800000。坡度：5800回风顺槽沿煤层底板掘进，运料斜巷利用原有的5805巷运料斜巷运料，回风绕道则利用原有的5805巷回风绕道巷进行回风。中腰线：中腰线严格按照地测部门下发的井下工程测量给线通知单施工。5800顺槽系统巷采用独头、单向掘进方式，按施工图掘进。5800顺槽系统巷及回风绕道巷等设计均为矩形断面，1（5800正巷）断面支护形式为锚杆、锚索、“W”钢带、钢护板、木托板、金属网

14、、钢筋网、掘进宽度5000mm，高度3600mm，掘进断面18m2。2（5800回风绕道）断面支护形式为锚杆、锚索、“W”钢带、铁托盘、金属网联合支护，掘进宽度4000mm，高度3000mm，掘进断面12m2。3（调车硐室）断面支护形式为锚杆、锚索、“W”钢带、铁托盘、金属网联合支护，掘进宽度4400mm，高度3600mm，掘进断面15.84m2。每掘进350米左右在巷道顶板完好处施工。4（水仓）断面支护形式为锚杆、锚索、“W”钢带、钢护板、金属网、联合支护，掘进宽度2800mm，下高度2000mm，深：4000mm，掘进断面5.6m2，储水：22.4m3，每掘进200米左右在巷道的低洼处施工

15、。巷道开口处及硐室开口处施工组合锚索进行补强支护，具体根据硐室跨度及现场实际情况采用三眼组合或采用五眼组合锚索补强。平面布置示意图见附图。第二节矿压观测一、巷道矿压观测内容和观测方法为了检验留设小煤柱沿空掘巷煤柱尺寸和支护方案的可行性，对支护方案进行工业性试验，并且现场进行矿压观测。矿压观测的主要内容和观测方法如下：（1）巷道表面收敛、深孔位移观测巷道顶底板和两帮的位移量和变形收敛速度是评价支护方案支护效果的最为宏观的评价依据，根据巷道表面收敛量的大小和收敛速度特征优化方案和支护参数。表面收敛观测采用三角形法进行，用深孔位移计观测巷道围岩不同位置的位移量。巷道观测第一个测站位于5800巷停采线

16、内50m,其他测站每间隔100m设置一处，每个测站布置三个测面，每个测面间隔5m。每个测面按照三角形法布置表面位移观测测点，每个测站布置顶板深孔位移计、煤柱帮深孔位移计和实体帮深孔位移计。使用YHW300型围岩位移测定仪（顶板离层仪）观测巷道顶帮离层情况。（2）锚杆、锚索锚固力动态监测初锚力、锚固力的变化、终锚力是评价锚杆、锚索工作状态的重要指标，通过锚固力的动态监测，分析锚杆锚索的受力特征，评价支护参数选择是否合理。锚固力的监测采用锚杆、锚索测力计进行测试。设置锚杆（索）受力状态测站两个，分别为上述第一测站和第四测站。每个测站对煤柱帮、实体煤帮和顶板连续两排锚杆、锚索安装测力计，对其动态受力

17、动态演化规程进行监测。（3）小煤柱注浆效果和煤柱帮锚杆锚索可锚性测试注浆对于增加小煤柱强度和提高锚杆和锚索的可锚性具有重要作用。注浆效果的好坏通过钻孔取芯和钻孔窥视方法综合测定。锚杆锚索的可锚性通过锚固力监测和锚杆锚索拉拔试验进行测定。通过对锚杆（索）的拉拔试验，检测锚杆（索）锚固性，评价锚固效果，检测时间滞后工作面150m后进行。锚杆锚固力检测抽样率为3%,每300根顶帮锚杆各抽样一组（9根）锚杆进行检查，不足300根时，按300根进行，锚杆为顶3根，两帮各3根、锚索为1根，锚杆可分左、中、右，进行锚杆（索）锚固力测试。设计或材料变更，应另取1组，锚杆锚固力试验记录要与现场标记一致，并有记录

18、牌板显示，牌板应有检查人、时间、地点、锚固力值等。（4）巷道围岩结构观测通过围岩力学指标测试和围岩松动圈尺寸测试，确定围岩类别，选择合理的支护方式，进一步优化支护参数。通过煤岩力学指标测定、钻孔窥视和声波仪测试等方法，对围岩结构进行探测。二、矿压观测数据分析1、根据矿压观测数据综合分析，本着安全原则对巷道现有支护及时进行优化调整，具体优化支护方案以南阳坡矿生产技术科下发联系单为准。2、观测方法要求深基点深度位于锚索锚固末端以上300mm处，浅基点深度位于锚杆锚固末端以上300mm处，离层仪的初始读数不超过0-5mm。南阳坡矿技术科负责对顶板离层仪进行安装和抽测，施工队负责打设安装钻孔和离层仪的

19、日常检查及保护工作。3、数据处理将离层量准确填报巷道顶板离层观测记录表，并绘制顶板离层监测反馈表。顶板离层仪每隔50m安装一个，安装后第一周每班由专人进行观测填写，第二、三周每天由专人进行观测填写，第四周及其以后每旬由队组专人观测并进行填写；要求内容齐全，文字清晰。第三节沿空掘进巷道支护设计一、支护参数设计原理基于小煤柱巷道掘巷围岩控制原理，方案设计遵循如下原理：（1）确定合理煤柱留设尺寸，确保沿空巷道避开采空区侧顶板断裂线位置；（2）降低围岩应力、增强围岩强度、改善围岩受力条件，减小塑性破坏区范围，有效控制围岩变形；（3）巷道顶板和小煤柱侧帮支护是控制巷道变形的关键，两帮采用不对称支护方式；

20、（4）注重支护体系中护和围岩补强的重要性。巷道小煤柱侧帮除了煤柱补强及增强支护密度外，强调煤柱护表的重要性；（5）沿空掘巷巷道具有初期变形量大，变形时间长特点，增加煤柱侧帮锚杆锚索的初锚力，同时考虑到后期变形过程中支护体与围岩的协同作用，锚杆锚索施加木托盘以实现变形卸压；（6）巷道断面形状和巷道跨度对于巷道稳定影响很大，条件特别复杂时应考虑更改巷道断面形状和进一步缩小巷道的跨度；二、支护方式确定及支护参数（1）支护方式确定根据小煤柱沿空掘巷围岩控制原理，基于5#煤层顶底板条件，按照设计原则，支护方式为：锚杆+锚索+钢筋网+钢筋梁（W钢带）+木托盘+煤柱注浆加固的不对称支护方式。（2）支护参数选

21、择巷道支护设计见图4.1所示，支护参数见表4.1。5800巷（1-1）断面示意图单锚索？17.8*9000mm,间、排距1600*900mm五花布置比例：1：50单立:5800巷支护平面示意图900V-1T最大控顶距1200最小控顶距A7；L900i300-09/i.09/09/09/09/09/oaza-巷道顶板支护HI钢筋网HHT0063008T!单锚索-00630003;0003C-实体煤帮支护d-小煤柱侧支护图4.1巷道支护设计示意图表4.1巷道主要支护材料参数断面形状矩形布置方式沿底板掘进断面尺寸净断面宽：5000mm；高：3600mm顶板支护锚杆规格：型号020-M24-2400，

22、杆尾螺纹为M24。布置参数：排距900mm,间距750mm，靠帮锚杆外倾30。锚杆构件：强力锚杆螺母M24，咼强度拱型托板，规格为150 x150 x10mm。W钢带：规格300 x5，长度4700mm。锚索规格：型号SKP18-1/1860-9000，直径017.8mm，长度9000mm，尾部米用配套的高强度锁具。布置参数:锚索布置:五花布置,排距900mm，间距1600mm。锚索垂直打注，根据煤层厚度变化，保证锚索在顶板岩层的锚固长度不小于200mm。构件：规格为300 x300 x16mm高强度大托板，承载力与锚索索体一致。金属网10#铁丝编织的金属菱形网，网格为80 x80mm规格为3

23、000 x3000mm网片之间搭接长度不小于100mm，用双股16#铁丝拧结捆扎，每隔200mm捆扎一道，拧结不少于3圈。锚固方式树脂加长锚固。锚杆：2个锚固剂，锚固剂规格为MSCK2330，另一支规格为MSCK2360，钻孔直径28mm,锚固力不小于100kN,预紧力矩不小于300N.m；锚索：三个锚固剂，一个规格为MSCK2330，另外两支规格为MSCK2360，钻孔直径28mm，锚索张拉后预紧力不小于150kN，锚索外露长度150-250mm。实体煤帮支护锚杆（索）每排5根单体锚杆，排距900mm，间距800m，底角锚杆向底板倾斜30。距上根锚杆间距400mm。每2排中间于巷道帮中部布置一根锚索，长度4300mm。其他参数冋顶板。实体煤帮锚杆锚索不加设木托盘。W钢带：规格300 x5长3000mm金属网10#铁丝编织的金属菱形网，网格为80 x80mm规格为3000 x3200mm网片之间搭接长度不小于100mm，用双股16#铁丝拧结捆扎，每隔200mm捆扎一道，拧结不少于3圈。锚固方式与顶板同小煤柱帮支护锚杆（索）锚杆参数与实体帮相冋，锚索每排3根，间距900mm，排拒900mm，每排锚索布置在两排锚杆中间。锚杆锚索均加设木托盘，木托板规格300 x300 x50mmOW钢带:规格300