煤矿0309采区辅运下山掘锚机作业规程

目录

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

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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.........................................52

5.10照明、通讯和信号................................54

6劳动组织与主要技术经济指标.............................56

6.1劳动组织.........................................56

6.2作业循环.........................................57

7主要安全技术措施.......................................61

7.1施工准备.........................................61

7.2一通三防.........................................62

7.3顶板管理.........................................70

7.4防治水管理........................................74

7.5机电管理.........................................75

7.6设备操作安全技术措施..............................80

7.7运输管理.........................................105

8灾害应急措施及避灾路线................................116

8.1紧急避险“六大系统”............................116

8.2避灾原则........................................118

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8.3灾害应急措施...................................118

8.4避灾路线........................................122

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1概况

1.1工程概述

1.1.1工程概述

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10209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：9T#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10309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。

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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.L2特殊技术要求

1.1.2.1I0309采区辅运下山布置区段内隐优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。

《10309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。

《10309采区下山探水竣工报告》，由利民煤矿生产技术科编制，

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总工程师会审，审批时间2017年3月12日。

《10309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110o

《10309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》

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2地面相对位置及地质情况

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

2.1.1.1I0309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

2.1.2.110309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10209采区三条上

山，北部为煤仓下口检修斜巷。

2.1.2.2邻近I0309采区回风下山与I0309采区皮带下山已施工完

成，对本巷道掘进作业无影响。

2.1.3I0309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《10309采区下山探水竣工报告》2号钻孔设计布置在I

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。

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加.内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿

2.2煤(岩)层赋存特征

2.2.1I0309采区辅运下山布置区段内的9T#煤层位于二迭系下统

山西组第一岩段(Plsl)下部,煤层总厚3.25m(1.49〈下25>1.51),

含夹讦0〜5层，一般为1〜2层，夹歼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。9T#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

浅灰色，厚层状，成分以长石、石

煤老顶粗粒砂岩11.48英为主，泥质胶结，分选差，下部夹有

层少量炭屑。

顶灰黑色，块状，岩芯均一，下部夹

底直接顶泥岩2.97

粉砂岩薄层，易风化。

板

情灰黑色，块状，含大量植物叶化石，

伪顶炭质泥岩0.5

况岩芯破碎，滑面发育，断口参差状。

灰黑色，块状，上部夹褐灰色粘土岩

直接底泥岩0.61

薄层，下部含有少量炭屑，易污手。

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1.6955m7t,

无瓦斯突出倾向；二氧化碳相对涌出量1.1304m7t。本煤层属于自燃

煤层，最短发火期66天，自燃等级H级；煤尘爆炸指数为32.58%,

具有爆炸危险性；无地温、地压等异常情况。

2.2.3地层综合柱状图见附图

5

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I0309采区辅运下山综合柱状图

一一1厚度地层

名称

岩性描述m单位

深灰色，厚层状，夹薄层泥岩，微含植物化石。粉砂岩•・1

\I.10

*♦

•・

••

••

••

••

浅灰色，厚层状，成分以长石、石英为主，泥质胶结，分••

粗粒砂岩

选差，卜.部夹有少量炭屑。•••11.11

深灰色，薄层状，夹细砂质条带，缓波状层理不发育，断

□参差状。粉砂岩4.60

灰黑色，块状，岩芯均一，下部夹粉砂岩薄层，易风化。沙造3.21

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.■

9-1煤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。辎:---1.97

■

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(0.37一.一.一

)0.24/1.46.9-2煤1.57

灰黑色，层理不显，富含植物化石，滑面发育，岩芯破碎

O砂质泥岩3.94

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。粉砂岩/、1.20

灰黑色，中厚层状，层理不显，岩芯破碎，富含植物化石

O百1.58

黑色，半暗型煤，层状构造，光泽暗淡，内生裂隙不发育

10煤0.88

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。沙造4.84

浅灰色，中厚层状，岩芯破碎，裂隙发育，填充方解石等——

细粒砂岩

矿物。3.(X)Rs

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2.3地质构造

2.3.1根据井田三维地震和深部勘探资料分析，I0309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正对掘进影响较大，需破顶留底

55°〜60°0〜20

SF9NWSW55°〜60°正0〜10对掘进影响较大，需破顶留底

SF10EN55°-60°正0〜20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

类裂隙承压水含水层

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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/s•m,渗透系数

K=0.00257m/do水质较差，PH>12,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17.42〜44.44m,

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/stn,

渗透系数K=0.00712m/do地下水化学类型为CL-S04-Mg•Ca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(Pls3)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10309采区辅运下山的直接充

水含水层和主要充水含水层。

(4)石炭系上统太原组下部(C2tl)相对隔水层

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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3.95〜51.41m,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(012)灰岩岩溶溶隙承压水含水层

据区域地层资料：全组厚度H7~472m,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=0.0218〜3.553L/s・m,渗透系数K=0.0130.419m/do

地下水化学类型为Cl4ICO3(S04)-Na・(Mg)及Cl-S04(HC03)-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(C2tl)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10309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，10309采区辅运

下山巷道最低点低于奥灰水位42mo带压区段底板突水系数值在

0~0.023MPa/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，

I0309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

层水；间接充水因素为奥陶系下统桌子山组(012)灰岩岩溶溶隙承压

水含水层水，即奥灰水。

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(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:

looyM

3―--------±5.6

1.62M+3.6

HH=2()JZM+1。

其中：Hli——为导水裂缝带高度(m)；

n---分层数;

52M为煤层厚度(m)。

本次煤层厚度取3.73mo经上述公式计算，Hli结果分别44.58m、

48.63mo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安一一安全厚度，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0.0258Wm3

H——作用于巷道底板的实际水压0.42MPa

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内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿

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（012）灰岩岩溶溶隙承压

水含水层（V）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Snf/h,最

大涌水量取正常涌水量的1.3倍，即

2.4.4防治水措施

1、10309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、10309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、10309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。

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3巷道布置及支护说明书

3.1巷道布置

3.1.110309采区辅运下山巷道布置

层位:9-1#煤层

坡度：5-10°（沿9T#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：10309采区辅运下山995.3米处掘进，方位角为255°

30'o

3.1.2巷道净断面的设计

见巷道断面平、断面图

12

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3.1.3巷道开掘设计

3.1.3.1995.3-1487.3m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

3.2.1观测对象：10309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。

(2)在10309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，10309采区辅运下山每隔200in安装一个并安设记录

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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。10309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620X2400mm的螺纹钢锚杆，巷道两帮选用小

16X1800mm的圆钢锚杆,锚索采用117.8义7100mm的钢绞线。

3.3.2支护设计

采用工程类比法对巷道进行支护设计

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3.3.2.1锚固长度的确定

巷道顶板采用620mm高强度螺纹钢锚杆时的锚固长度与锚固力

620mm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：

10=-^―=-------------------=0.83/n

2TTRT2X3.14X14X2.5

式中，Pm——设计锚固力，。=2。“皿螺纹钢锚杆杆体的极限载荷

为182KN；

R---锚杆孔半径，14加*；

T——锚固剂药卷与钻孔壁的粘结强度，取,=2.5则，。

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

La=-7—^~-I=—工^—-X0.6=0.83/n

陵_R：142-102

每根锚杆的实际锚固力为

PM=2欣比0=2x3.14x14x2.5x0.83=182.4AN>182ZN

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：

/0=—^―=--------.............=1.68m

02兀RT2X3.14X14X2.5

式中，％——设计锚固力，取锚索的破断载荷370加；

R---锚索孔半径，14刖；

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"八内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿

t——锚固剂药卷与钻孔壁的粘结强度，取…2・5飒

需用MSZ2360型锚固剂长度，为

R；°11.52

每孔用MSZ2360型锚固剂3卷，则实际锚固长度为:

1152

:,xl.8=2.03加

142-8.92

每根锚索的实际锚固力为

PM=2JiRrL0=2X3.14X14X2.5X2.03=448.39KN>370KN

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：L2L1+L2+L3

式中L—锚杆总长度，m；

L一锚杆外露长度（包括钢带、托板、螺母厚度），0.1m；

L2一有效长度（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；

L3一锚入岩（煤）层内深度，0.83m。

其中围岩松动圈冒落高度

-+Htan（45°--）

b=----------------二1.09m

/顶

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式中B、H——巷道掘进毛宽、毛高；

筛一一顶板岩石普氏系数；3

3---两帮围岩的似内摩擦角，arctan(%)=71.5°

c=Htan(45°一9=0.57m

顶锚杆L^Li+b+L3=0.1+1.09+0.83=2.02m

帮锚杆L^L1+C+L3=0.1+0.57+0.83=1.5m

(2)校核顶锚杆间、排距：应满足户

\KL17

式中a----锚杆间、排距，ImXO.8m；

G一一锚杆设计锚固力，98kN/根；

k——安全系数，一般取2；(松散系数)

L2一一有效长度(顶锚杆取b)；

7——岩体容重24.5kN/m3

IG

Cl<I----

式中顶锚杆间、排距a=lmXO.8mVKLIY=1.34

IG

a</-------

经计算顶锚杆间、排距满足条件

(3)加强锚索长度校核，应满足L=4+4+4

式中L——锚索总长度，m；

4一一锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，2.03m；

——需要悬吊的不稳定岩层厚度，3.21m；

4——托板及锚具的厚度，0.014+0.05m；

L,1---外露张拉长度，0.25m；

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式中L=La+Lb+Lc+Ld=203+3.21+0.064+0.25=5.554m

L实际=7.ImL理论=5.554m

得知锚索长度满足Lm+L,即：L实QL理论

（4）悬吊理论校核锚索排距：

L<nF2/[BH/-（2F,sin。）/Zj

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）；

V——岩体容重，24.5kN/m3（包括顶煤+直接顶）

L1一—锚杆排距，0.8m,

Fl——锚杆锚固力，98kN；

F2——锚索极限承载力，370kN；

9——角锚杆与巷道顶板的夹角，70。；

n——锚索排数，取2。

经上式计算L<nF2/[BH/-（2F,sin^）/L1]=8.48mL=l.6m

满足人叫/[8/（2辛in。）/!，],即1,6<8.48O

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

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。

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3.3.4.2最大空顶距确定

L^-LI+L2

式中

L：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支护工艺

3.4.1支护工艺及要求

3.4.1.1采用锚网锚索喷浆联合支护

顶板选用中20X2400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150mmX150mmX10mm蝶形钢

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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1000mmX800mm。

两帮选用①16X1800mm圆钢锚杆，配套使用高强螺帽，选用

150mmXI50mmX6mm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1200mmX800mm。

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llON.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°o

(2)锚索采用①17.8mm钢绞线，L=7100mm,每根锚索使用MSZ2360

型锚固剂3卷，选用300mm义300mmXI4mm的平钢托盘。锚索矩形布

置，间排距为3000mmX1600mm。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①6圆钢焊接的钢筋网，金属网网格100义

100mm,重为4.5kg/m?。

(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。

(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lOOmmo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,

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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300mmX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1:2.14:3.15:0.05o

(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

ZQS-50/1.6S11支护

^4占机

张拉千斤YDC-180/15011支护

扭力扳手21预紧

湿式喷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

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、

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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10〜60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

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

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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600nlm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。

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4施工工艺

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800n）m。

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800nlm,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）

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升刀]扫顶J□进刀

割煤拉底开刀

掘锚机截割方式及截割循环图

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

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。

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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：施工前准备一割煤、运煤一敲帮问顶一在临时支撑上铺设

网片一临时支撑升顶调整网片位置一临时支撑紧贴顶板一布置锚杆

孔眼位一打孔一安装锚固剂一安装锚杆一紧固一施工剩余锚杆一二

次预紧；布置锚索孔眼位一打孔一安装锚固剂一安装锚索一安装托

盘、锁具一二次预紧。

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。

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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±20mni,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

“8”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

设备名数电机

型号及规格主要技术特征用途

称量功率

截割高度2.8—3.8nm截割

246K

掘锚机MB670/1501掘进

宽度5.4m爬坡能力±18W

度卧底深度206mm

连运一LY2000/980

1

号车-10

胶带输

DSJ100/80/输送量800T/h16