煤柱三段切眼掘进作业规程

铁能集团大明煤矿

掘进工作面作业规程

编号：掘Q/TDM.JS--2014号

工作面名称：广场煤柱三段切眼

施工单位：综掘一队

编制人：马驰

施工负责人：金福成

生产矿长/总工程师：胡校康

安全处长：潘润禄

批准日期：2014年月日

执行日期：2014年月日

目录

会审意见

第一章概况----------------------------------------------1

第一节概述---------------------------------------------1

第二节编写依据-----------------------------------------1

第二章地面相对位置及地质情况----------------------------2

第一节地面相对位置及临近采区开采情况------------------2

第二节煤（岩）层赋存特性-------------------------------6

第三节地质构造-----------------------------------------9

第四节水文地质-----------------------------------------9

第三章巷道布置及支护说明--------------------------------9

第一节巷道布置-----------------------------------------9

第二节矿压观测-----------------------------------------10

第三节支护设计-----------------------------------------10

第四节支护工艺-----------------------------------------23

第四章施工工艺------------------------------------------27

第一节施工方法-----------------------------------------27

第二节施工方式-----------------------------------------28

第三节装载与运输---------------------------------------30

第四节管线与轨道敷设-----------------------------------31

第五节设备及工具配备------------------------------33

第五章生产系统------------------------------------------35

第一节通风---------------------------------------------35

第二节安全避险“六大系统”----------------------------39

第三节瓦斯防治-----------------------------------------48

第四节综合防尘---------------------------------------49

第五节防灭火------------------------------------------51

第六节安全监控----------------------------------------51

第七节供电--------------------------------------------51

第八节排水--------------------------------------------54

第九节运输--------------------------------------------54

第十节照明、通信和信号--------------------------------54

第六章劳动组织与主要技术经济指标-----------------------55

第一节劳动组织----------------------------------------55

第二节作业循环----------------------------------------56

第三节主要技术经济指标--------------------------------59

第七章安全技术措施------------------------------------60

第一节施工准备及相关要求------------------------------60

第二节一通三防----------------------------------------60

第三节顶板--------------------------------------------67

第四节防治水------------------------------------------72

第五节机电管理----------------------------------------73

第六节运输--------------------------------------------80

第七节设备起吊、安装、拆除----------------------------83

第八节其它-------------------------------------------85

第八章灾害应急措施及避灾路线-------------------------89

第九章事故案例---------------------------------------92

2

工程例会

工程名称：广场煤柱三段切眼例会时间：2014年8月3日

地点：综掘一队会议室记录人：马驰

主持人：金福成措施编制：马驰

参加人：郭洪海马驰杜英春巩玉忠高立军王林超

例会内容：煤柱三段切眼掘进工作面施工方案及注意事项：

金福成：今天我们讨论一下煤柱三段切眼工作面掘进施工需要注意的问题，

煤柱三段切眼设计长度105.3m,使用综掘机截割，施工时要注意安

全，严格按措施施工，施工方法以及施工中有哪些问题需要我们加

强管理的。

郭洪海：施工时底板多留货，保证有足够的作业高度，确保作业人员在上超

前支护时，能够安全可靠，并且人员要留好安全退路。

马驰：作业前必须找净迎面浮石、危石。严格按设计施工，保证工程质量。

打锚索时，认真观察顶板岩性变化，发现问题，立即汇报。

杜英春：吸尘风机风筒要保证吸尘效果，上别顶环时要拧满扣，窜别顶杆时,

要互相配合好，打锚杆时，作业人员要注意站位。

巩玉忠：加强电气设备的动态管理，严禁出现失爆，停送电时，严格按电工

“手指口述”规定执行，并且坚持“自停自检自送”原则。电气设

备整定值准确，各种保护灵敏可靠，确保安全。机械外露的旋转和

传动部分，必须加装护罩或遮栏等防护设施。

王林超：施工中必须要保证风机及风筒的完好，确保工作面有足够的风量。

在规程中应明确风筒的接设要求及标准，避免出现风筒接头不牢及

漏风情况。

高立军：在调运时要做好上下山拉放车的工作，加强拉放车的管理，严格按

拉放车的有关规定执行。

金福成：大家就该工程的施工方案提出了多方面的意见和建议，这个工作面

的安全重点要放在帮顶板管理上，大家要吸取今年上半年几起事故

教训。机电设备遮挡好，防止设备损坏。组织生产施工必须严格执

行规程规定，确保安全生产，请技术员就这些意见和建议进行编制

规程，确保安全生产。

第一章概况

第一节概述

一、巷道名称

工业广场煤柱三段切眼。

二、巷道目的及用途

目的：形成工业广场煤柱三段综采工作面生产系统。

用途：通风、行人、运输、敷设管线。

三、巷道设计长度及服务年限

巷道设计长度：105.3mo

服务年限：1年

四、预计开工、竣工时间

本巷道自2014年8月中旬开工，预计2014年9月上旬竣工。

附图1：工业广场煤柱三段切眼平面图。

附图2：工业广场煤柱三段切眼剖面图。

第二节编写依据

一、采场设计说明书及批准时间

设计说明书名称为《工业广场煤柱三段设计施工图》，批准时间为2013

年6月30日。

二、地质说明书及批准时间

地质说明书名称为《工业广场煤柱三段综采工作面掘进地质说明书》，

批准时间为2014年4月25日。

三、矿压观测资料

根据邻近巷道矿压观测资料。

四、其它技术规范

1.《煤矿安全规程》，国家安全生产监督管理局，2012版

2.《煤矿作业规程编制指南》，煤炭工业出版社，2005

3.铁能集团安全生产相关文件，铁法能源集团有限公司，2012

4.《大明矿管理制度汇编》，2014

1

5.《煤矿工人按全技术操作规程》，铁法能源集团有限公司，2006

第二章地面相对位置及地质情况

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况

广场煤柱三段切眼工作面位于工业广场煤柱西侧，广场煤柱三段切眼东

以回顺为界，西以运顺为界，南侧以F1号断层、322号钻孔为界，北侧为广

场煤柱三段设计综采工作面。下部有-74皮带道、消火道，对应地表为树林、

矿区铁路。地表标高为+68.7〜+71.4m,工作面距地表垂深109.1-123.4m。

地面相对位置及邻近采区开采情况见表lo

附图3：广场煤柱三段切眼井上下对照图。

表1井上、下对照关系情况表

水平名称-150水平采区名称工业广场煤柱

地表标高/m+68.7〜+71.4井下标高/m-40.4〜-52

地面相对位置树林、矿区铁路。

井下相对位置对广场煤柱三段切眼东以回顺为界，西以运顺为界，南侧以F1号断层、322

掘进巷道的影响号钻孔为界，北侧为广场煤柱三段设计综采工作面。对掘进巷道无影响。

广场煤柱三段切眼从消火道上方交叉通过，巷道间距2m,可能造成施工

临近采区、煤层、巷道

巷道风流中瓦斯增大，巷道底板下沉现象，-74皮带道与施工巷道间距23m,

对掘进巷道的影响

对施工巷道无影响。

2

函

寸

附图3：

-5-

第二节煤（岩）层赋存特性

一、煤（岩）层产状、厚度、结构、坚固性系数

本工作面内16T煤层一般自然分层6层，夹开5层,煤层厚7.60~9.17m,平

均厚8.40m。煤厚3.50-8.92m,平均厚6.93m；煤种为长焰煤，黑色,沥青光泽,

条带状结构，平坦断口，硬度2-3；煤岩类型为半亮型，以亮煤为主，镜煤、暗煤

次之。16T#煤层夹砰厚度0.25〜4.10m,平均厚度1.47m,岩性为泥岩，灰色，

较软，易碎。煤层特征情况见表2,煤层顶底板情况见表3。

表2煤层特征情况表

项目指标备注

煤层厚度（最小“最大/平均）/巾7.60-9.17/8.40

煤层倾角（最小'最大/平均）/（°）4~12/8

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

邻近的广场煤柱三段运顺掘进

绝对瓦斯量（namin'）0.1

工作面7月份瓦斯涌出量

煤尘爆炸指数（粉40.94

表3煤层顶底板情况表

顶底板名称岩石类别硬度厚度/m岩性

老顶粗砂岩、中砂岩互层<68.90—13.00灰白色。

顶板

直接顶泥岩、砂质泥岩<30.95〜1.05灰色。

底板砂质泥岩、中砂岩互层<30.55-2.60灰色，砂质胶结，硬度一般

二、煤层瓦斯涌出量、自然发火期、煤尘爆炸指数

该煤层瓦斯相对涌出量1.22m3/（t・d），预计绝对瓦斯涌出量0.6m3/min

（邻近的工业广场煤柱三段运顺掘进工作面7月份瓦斯涌出量），绝对二氧化碳

一6一

涌出量为o.15m3/min,（根据邻近的工业广场煤柱三段运顺掘进工作面绝对二

氧化碳涌出量）。掘进超过一个月，重新核定瓦斯涌出量，以后根据掘进巷道

实际瓦斯涌出量进行风量核算。煤尘爆炸指数40.94%,自然发火期3〜6个月。

附图4：综合柱状图

-7-

第三节地质构造

本工作面内16-1煤层为单斜构造，煤层走向105〜125。、倾向15〜35°、

倾角4〜12°。切眼邻近F1号断层,该断层走向2-10°,倾向92-100°,倾角

50-55°,落差0-100m。

第四节水文地质

一、水文地质情况

工作面所掘煤层及顶底板均不含水。

二、岩浆侵入体、陷落柱及河流冲刷情况

预计本工作面区域内预计没有岩浆岩侵入体；无陷落柱及河流冲刷带。

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

本掘进工作面沿16-1#煤层顶板掘进，广场煤柱三段运顺到位后转角

78°,拉门口水平标高-45.3m,按方位角50°26',总工程量105.3m,施工

三角形滚筒组装胴室2个，矩形绞车胴室2个。巷道断面和技术特征及工程量

见表4：

表4巷道断面和技术特征及工程量表

坡巷道断面

巷道支护工程量

类别煤岩度备注

名称形式(m)

掘(m2)净(m2)

广场煤柱三段

回采煤锚杆网沿层23.822.4110矩形断面

切眼

广场煤柱三段

回采煤锚杆网沿层2119.7195.3矩形断面

切眼

绞车胴室其它煤锚杆网沿公13.443X2=6矩形断面

滚筒组装碉室其它煤锚杆网0(3X4/2)=62.5X2=5三角形断面

合计116.3

第二节矿压观测

一、观测对象

-8-

广场煤柱三段切眼

二、观测内容

用锚杆拉力计对顶锚杆的锚固力实施抽查检测，用锚杆拉力计、扭力矩对

帮锚杆的锚固力、扭力矩实施抽查检测，用MYCT8型测力计观测锚索受力情

况。用顶板离层观测尺观察顶板位移量，在顶帮设标记观察点，用钢尺实测量

巷道表面位移，即顶、底板和两帮移近量。具体观测内容见表5。

表5矿压观测内容

序号观察项目观察目的观察方法

1巷道深部顶板移近量顶层5m顶板变化情况观察顶板离层观测尺读数

2两帮相对移近量两帮移近量在标记点间用钢尺量

3锚索载荷是否达到设计要求MYC-18型千斤顶

4帮锚杆锚固力是否达到设计要求使用MYC-16型锚杆拉力器

三、观测方法

1、掘进施工后，在掘进工作面巷道拉门口开始布置测站，测站间距30m,

观测时间每7d观测一次。

2、锚杆预紧力随时进行检查，每100根锚杆或100根以下抽样一组（三

根）进行检查，顶板锚杆拉拔不小于100KN,巷帮锚杆拉拔不小于50KN,并挂

牌管理。

四、数据处理

观测数据的记录与整理由矿压组负责，严格按矿压观测制度执行。

对锚杆拉拔试验值、巷道底鼓量、两帮移近量等观测数据的结果进行分析,

并把观测分析的结果反馈到设计和施工中去，从而不断修改设计、补充措施、

指导施工。

第三节支护设计

一、确定巷道支护形式

地质资料及顶板岩性及临近区域顶板压力情况，属较稳定岩层，适合锚网

支护。为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊于基本顶坚硬岩层中，需用锚索做辅

助支护。该巷道采用矩形断面，锚杆+钢带+金属菱形网+锚索联合支护。

-9-

22

施工巷道断面：S»=21m,S;>=19.71m

附图5：广场煤柱三段切眼断面图

二、支护参数设计：

(一)按悬吊理论计算锚杆参数

1.锚杆长度计算：L=KH+LI+L2

式中：L---锚杆长度，m；

H——冒落拱高度，m；

K——安全系数，一般取K=2；

L1——锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.4m；

L2——锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.142m。

其中：H=B/(2f)

H=B/(2f)=7.5/(2X6)=0.625m

式中B——巷道开掘宽度，取7.5m；

f——岩石坚固性系数，砂岩取6。则：

L=KXH+LI+L2=2X0,625+0.4+0.142=1.792m

结论，通过计算，设计2.0m>理论计算1.792m；因此，选用长度2m

等强全螺纹锚杆满足要求。

2.锚杆间、排距计算：设计时令间距、排距均为a,则a=(Q/KHy)1/2

式中：a——锚杆间排距，m；

Q——锚杆设计锚固力，50KN/根；

H——冒落拱高度，根据计算取：0.4m；

Y——被悬吊砂岩的重力密度，取19.992KN/m3；

K——安全系数，一般取K=2o

a=[50/(2X0.4X19.992)]1/2^1.76m

结论，通过以上计算，设计锚杆间距0.85mV理论计算1.76m；设计锚杆

排距0.9m〈理论计算1.76m,确定锚杆间排距0.85X0.9m满足支护需要。

3.确定锚索长度：L=La+Lb+Lc+Ld

式中L——锚索总长度，m；

La——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m；

-io-

Lb——需要悬吊的不稳定岩层厚度，取2m；

Lc——托盘及锚具的厚度，取0.10m；

Ld——需要外露的张拉长度，取0.25m；

按GBJ86—1985要求，锚索锚固长度La按下式确定：

La三KX(dlfa/4fc)

式中K——安全系数，取K=2；

dl——锚索钢绞线直径，取21.8mm；

fa——钢绞线抗拉强度，N/mm2(1920MPa,合1883.SZN/mm?)；

fc——锚索与锚固剂的粘和强度,取ION/mm2；

则LaN2X(21.8X1883.52/4X10)弋2.05m取La=2.05m,

贝ijL=2.05+2+0.10+0.25=4.4m。

结论，通过计算，理论计算4.4mV设计锚索5.2m；因此，取锚索长度

5.2nl可满足设计要求。

4.锚索倾角：锚索垂直于巷道顶板安装。

5.锚索数目的确定：N=KXW/P断

式中N——锚索数目；

K——安全系数，一般取2；

P断——锚索的最低破断力530KN；

W——被吊岩石的自重，KNo

W=BXShXZyXD

按宽度计算锚索根数；

B——巷道开掘宽度，取7.5m；

Sh---悬吊岩石厚度，取2m；

Xy——悬吊岩石平均容重，19.992KN/m3；

D——锚索间排距，取2.7m。

W=7.5X2X19.992X2.7-809.68KN

N=2XW/530-3.06根

结论，通过以上计算，理论锚索3.06根〈锚索4根；因此，7.5m宽矩形

断面安注锚索时一，取4根即可满足设计要求。

-11-

附图5：

切眼断面1:50

锚索巾21.8X5200mm

锚杆中22X2000mm

70°锚杆①22X2200mm

850850850850850850850850

15

动力、信号电量

O

O

O20X2000mm①18X1500mm0

8O

玻璃钢锚秆。Q

o

008

O

O

12-

附图6：

切眼断面1：50

-13-

附图7：

三角形滚筒组装碉室平面图1:100

底面积6.0ltf,洞室高2.8m,体积16.8m3

-14-

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