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文档简介
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伊泰
红庆河煤矿北翼2号措施巷
掘进工作面作业规程
编号:掘2019-027号
工作面名称:2号措施巷
编制人:综掘三队张站波
施工负责人:综掘三队许正陈
总工程师:刘阳军
生产矿长:邢国富
批准日期:2019年8月10日
执行日期:2019年8月10日
红庆河煤矿3煤北翼2号措施巷
掘进工作面作业规程会审表
时间地点
编制人主持人
技术技术队长
生产生产队长
机电机电队长
安检队长
初审意见:
2
红庆河煤矿3煤北翼2号措施巷
掘进工作面作业规程会审表
时间地点
编制人主持人
技术调度
生产安全
通风安全矿长
机电机电矿长
地测生产矿长
防冲总工程师
会审意见:
3
目录
第一章概况.............................................................1
第一节概述............................................................1
第二节编写依据........................................................2
第二章地面位置及地质情况.............................................4
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况.................................4
第二节煤(岩)赋存特征................................................4
第三节地质构造情况....................................................6
第四节水文地质情况....................................................6
第三章巷道布置及支护...................................................9
第一节巷道布置........................................................9
第二节矿压观察........................................................9
第三节支护设计.......................................................11
第四章施工工艺.......................................................30
第一节施工方法.......................................................30
第二节凿岩方法.......................................................31
第三节装载与运输......................................................32
第四节管线及输送机敷设...............................................34
第五章工程质量及煤质管理............................................38
第一节工程质量标准...................................................38
第二节煤质指标与保证措施............................................41
第三节工作面动态达标标准............................................42
第六章生产系统.......................................................45
第一节通风............................................................45
第二节压风系统.......................................................50
第三节综合防尘.......................................................50
第四节防灭火.........................................................51
第五节安全监控.......................................................53
第六节供电系统.......................................................54
第七节说明...........................................................55
第八节供排水系统.....................................................70
第九节照明、通信和信号...............................................70
第十节供水施救系统...................................................71
第十一节压风自救系统.................................................72
第七章劳动组织及主要技术经济指标....................................74
第一节劳动组织.......................................................74
第二节作业循环.......................................................75
第三节主要经济指标...................................................75
第八章安全风险辨识...................................................79
第九章安全技术措施....................................................81
第一节一般安全技术措施................................................81
第二节一通三防.......................................................83
第三节顶板管理安全措施...............................................94
4/163
第四节防治水........................................................101
第五节机电..........................................................104
第六节运输安全技术措施..............................................108
第七节巷道贯通......................................................108
第八节防冲专项措施..................................................108
第九节其他..........................................................108
第十章灾害应急措施及避灾路线..............................................126
第一节井下避灾的基本原则............................................126
第二节避灾的行动准则................................................126
第三节压缩氧自救器的使用方法.......................................127
第四节自救互救技术..................................................128
第五节各种事故处理概述..............................................129
第六节水灾事故处理措施..............................................129
第七节火灾处理措施..................................................131
第八节煤尘爆炸、瓦斯爆炸处理措施...................................131
第九节顶板灾害处理措施..............................................132
第十节作业场所职业病危害防治措施...................................134
第十一章作业规程的审批、贯彻学习........................................137
第一节作业规程的编制................................................137
第二节作业规程的审批................................................137
第三节作业规程的贯彻执行............................................138
第四节作业规程的修改补充完善.......................................138
第十二章风险评估与危险源辨识............................................139
第一节风险评估......................................................139
第二节风险评价......................................................140
第三节危险源辨识....................................................140
5/163
第一章概况
第一节概述
1.1.1巷道名称、位置及用途
本次掘进的巷道有:3煤北翼2号措施巷、倒车胴室及自救器过渡站、临时
顺仓、配电碉室、绞车碉室。
3煤北翼2号措施巷东部、北部为实体煤;西部为3煤北翼辅助运输大巷、
南部为1号措施巷。故相邻掘进巷道及回采工作面对3煤北翼2号措施巷掘进影
响较小。
3煤北翼2号措施巷主要满足设备材料运输。
倒车碉室在掘进期间担负着调车工作。
1.1.2工程量计算
3煤北翼2号措施巷设计长度为3775.266m;4-4断面:97.016m,4"-4”断面:
36m,9-9断面:2号绞车碉室4m,4'-4,断面:3540.25m,14T4断面:12m倒车
(其中倒车碉室兼自救器过渡站2个:8m),11-11断面:倒车洞室80m,16-16
断面:配电碉室6m,每一个为4m,详见红庆河煤矿3煤北翼2号措施巷施工图。
1.1.3预计工期及开竣工时间
3煤北翼2号措施巷掘进工作面开工时间为2019年8月15日,预计施工1
年,预计施工结束日期为2020年8月15日前后。
本章附图
1、附图1-1:2号措施巷施工图
第二节编写依据
1、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
2、《煤矿井巷工程质量验收规范》GB50213-2010
3、《煤矿井巷工程施工规范》GB50511-2010-2010
4、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》(MT5009—94)
5、《工程测量规范》GB50026-97
6、《煤矿建设安全规范》(AQ1083-2011)
7、《煤炭建设工程质量技术资料管理规定》
8、《煤矿安全规程》(2016年版)
9、《红庆河煤矿生产技术管理制度汇编》
10、《红庆河煤矿一通三防类管理制度汇编》
11、《红庆河煤矿机电奖罚管理办法》
12、《红庆河煤矿辅助运输管理办法》
13、《红庆河煤矿掘进和矿务工程管理办法》(2019年)
14、《红庆河煤矿防冲管理办法》(2019年)
15、《红庆河煤矿生产安全事故应急救援预案》(2019年)
16、《红庆河煤矿安全生产责任制》(2019年)
17、《红庆河煤矿3煤北翼2号措施巷掘进业务联系书》(2019年)
18、《红庆河煤矿3煤北翼2号措施巷掘进设计施工图及说明书》(2019
年)
19、《红庆河煤矿3煤北翼2号措施巷掘进地质说明书》(2019年)
20、红庆河煤矿提供的技术资料(2019年)
21、《红庆河煤矿2019年度安全风险辨识评估报告》
22、《3煤北翼2号措施巷工作面设计前专项辨识评估报告》
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第二章地面位置及地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
北翼2号措施巷地面相对位置及邻近采区开采情况见表2-1。
表2-1北翼2号措施巷掘进工作面地面相对位置及邻近采区开采情况表
水平、盘区一水平五采区工程名称巷道高程
1444m〜1514m,平均
1479m,呈现西北高、
地面标高3煤北翼1#措施巷675m—698m,平均686.5m
东南低趋势,河谷处
较低。
地面相对位置建筑1、地表上部局部为高原三队、兰家比卜四队。
物、小井及其他2、地表大部分为草丛,小型沟壑等。
井下相对位置对掘进
本巷道位于首采区北部,开口处为北翼大巷。
巷道的影响
邻近采掘情况对掘进
附近西南侧北翼大巷,对本巷道施工影响较小。其他巷道未开始掘进。
巷道的影响
第二节煤(岩)赋存特征
一、煤层及顶底板
(一)3i煤层
3T煤层:黑色,条痕为褐黑色,以暗煤为主、亮煤次之,加少量镜煤及丝碳,块
状结构,差参状断口,节理裂隙发育,弱沥青光泽,含少量黄铁矿结核,半暗煤。
煤层可采厚度:平均煤层厚度7.6m。夹砰情况:基本无夹肝。煤层自然状态下
抗压强度:8.4〜16.3MPa。煤层普氏系数在0.81.6之间,平均1.26。局部含有一定
裂隙水,以静储量为主。
(二)3।煤层顶板
直接顶板:主要以砂质泥岩、粉砂质泥岩为主,半坚硬,层理发育,块状结构
抗压强度在11.4〜62.2MPa之间,属于软弱〜半坚硬岩层。基本顶板:主要为中砂岩、
细砂岩、砂质泥岩为主,致密坚硬,裂隙发育中等,层理发育,块状结构,抗压强
度在8.「39.9MPa之间,属于软弱、半坚硬岩层。
(三)3]煤层底板
直接底板:粉砂质泥岩、砂质泥岩为主,层理发育,遇水软化。抗压强度在
4
20~58MPa之间,软化系数0.14~0.94,平均0.48。煤层具体参数见表2-2。
表2-23T煤层特征情况表
指标参数备注
煤层厚度/m平均7.6m
煤层倾角(°)1~5
煤层硬度/f0.8〜1.6
煤层层理发育
煤层节理、裂隙纵向节理发育、裂隙发育
自燃倾向性容易自燃/45天
绝对瓦斯涌出量/(mjminD0.21
煤尘爆炸性有爆炸性
地温/℃地温正常,无高温异常区
瓦斯含量/(mL/g)0—0.06ml/g
视密度(t/m3)1.28
3।煤3采区9-10钻孔综合柱状见图2-1o
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图2-1北翼2号措施巷掘进工作面煤层柱状图
第三节地质构造情况
本区域为一北东向南西倾斜的单斜构造,倾角一般1〜5°,地层产状沿走向及
倾向均有一定变化,但变化不大。褶曲与大断层均不太发育,无岩浆活动,根据钻
孔资料及周边巷道实际揭露情况得知,巷道掘进过程中可能遇到0-8m、0-3m左右的
断层及冲刷带等构造。
第四节水文地质情况
一、水文地质情况
(一)含、隔水层水文地质特征
根据本井田勘探报告及井检勘探资料,“志丹群(Klzh)底部〜侏罗系安定组
(J2a)隔水层”其底部到3煤顶板岩层厚度为117〜208m,一水平煤层开采形成的
导水裂隙带应该不会破坏该隔水层,采动范围主要受第II含水岩组影响。
1.含水层
第II含水岩组(侏罗系中统直罗组底至3煤组底承压水含水层)
岩性以灰白色粗粒砂岩、中粒砂岩、细粒砂岩为主,夹灰色、浅灰色砂质泥岩、
粉砂岩及煤层,厚度143.54m〜161.61m,平均153.32m,厚度相对稳定,下面将主
检孔抽水试验叙述如下:
根据主检孔钻孔抽水试验资料:含水岩性以粗粒砂岩、中粒砂岩、细粒砂岩为
主,含水层厚度109.33m,地下水位埋深16.17m,水位标高1346.437m,水位降深
S=27.17m,涌水量Q=O.656L/s,单位涌水量q=O.0241L/s«m,渗透系数K=0.0291m/d,
PH值为7.4,水质类型为HC03•S01一Ca型水,该含水岩组富水性弱,其含水岩组为矿
井直接充水含水层。
2.隔水层
侏罗系中统安定组〜直罗组隔水层,该隔水层位于志丹群底部,深度在
505.51m〜575.7m之间,厚度为42.81m〜60.3m,平均52.47m,岩性为紫褐色、灰绿
色泥岩、砂质泥岩互层,中夹薄层细粒砂岩。全区发育,厚度较大,变化较小,隔
水性能良好,该隔水层隔断了第I含水岩组与第H含水岩组之间的水力联系。
(-)地下水的补给、径流与排泄
6
1.潜水
区内潜水主要赋存于沟谷内第四系冲洪积砂砾石层中及白垩系志丹群(Klzh)
地层中,白垩系志丹群在区内出露面积较大,潜水的主要补给来源为大气降水。由
于本区降水量稀少,所以潜水的补给量较小。潜水沿河流流向迳流,排泄方式主要
为向河流下游的迳流排泄,其次为人工挖井开采排泄、蒸发排泄以及向下部承压水
的渗入排泄。
2.承压水
区内承压水主要赋存于侏罗系中统(J2z)、中下统延安组(Jl-2y)砂岩中。
大气降水通过上覆地层的直接渗入补给是承压水的补给源之一,区外承压水的侧向
迳流是另一补给来源,承压水一般沿地层倾向即西南方向迳流,承压水以侧向迳流排
泄为主,次为人工开采排泄。
(三)巷道充水因素分析
1.掘进中局部会遇到煤层顶板砂岩、砾石裂隙含水层水,以静储量为主。
2.巷道掘进过程中会遇到少量煤层裂隙水,以静储量为主。
3.地质构造:本区地层平缓,地层倾角1〜5°,其构造轮廓为一平缓的单斜构
造。巷道掘进过程中可能遇到0-8m、0-3m左右的断层及冲刷带等构造,断裂带
附近出现出水现象。
二、巷道涌水量预计
根据有关地质资料显示,本巷道施工过程中,充水水源主要来自3,煤系顶板砂
岩、砾石层裂隙水,以静储量为主。
3T煤组巷道掘进过程中,主要充水水源为煤层直接顶板“延安组顶部和直罗组
底部砂岩含水层段”。根据《红庆河区乃马岱井田及扩大区煤炭补充勘探报告》及
井检孔勘探资料,3T煤层以上地层为含、隔水层互层,以往勘探未对其进行细致划
分,未针对煤层直接顶板“延安组顶部和直罗组底部砂岩含水层段”开展抽水试验
工作,所获取的水文地质参数也是与直罗组中上段、安定组砂岩裂隙含水层组混合
抽水数据。
根据北翼2号措施巷掘进地质说明书提供数据及巷道揭露实际情况,该巷道掘
进期间正常涌水量Q=21m7h,最大涌水量Q=3L5m3/h。因本区域其它含水性资料较
少,因此,涌水量预计有一定误差。
三、水文地质类型
该区直接充水含水岩组以孔隙、裂隙含水层为主,直接充水含水岩组的富水性
7
弱,补给条件差,迳流条件不良。区内地形有利于自然排水,不利于大气降水的渗
入补给。巷道附近无大的含水体,水文地质边界简单。因此,区内直接充水含水层
以孔隙、裂隙含水层为主的水文地质条件中等类型。
8
第三章巷道布置及支护
第一节巷道布置
3.1.1巷道层位、开口位置及方位角
红庆河煤矿3煤北翼2号措施巷自2号措施巷机头碉室向东施工,按设计坡
度掘进,根据现场煤层变化随时调整巷道坡度,巷道方位角为54°o所有开口
均需按设计位置放线施工。2号措施巷沿煤层底板掘进,如果煤层底板出现变化
及时通知技术组进行调坡,不得擅自调整巷道坡度,零星工程根据矿方设计变更
或联系单进行施工。措施巷倒车碉室位置按图施工,如受构造影响确需调整位置
必须提前与生产技术中心沟通。
3.1.2掘进巷道断面特征
表3-1巷道尺寸参数表
参数断面巷道围岩宽度高度长度断面积
编号形状类别(m)(m)(m)(m2)
北翼2号措施巷4-41矩形煤6.240503540.2525.11
大巷至主回撤加强段4-4矩形煤6.2405097.01625.11
主回撤开口加强段4y矩形煤6.24.753629.45
绞车碉室9-9矩形煤4.23.2413.44
倒车洞室兼自救器过渡站14-14矩形煤5.23.21216.64
倒车胴室11-11矩形煤5.24.058021.06
配电一室16-16矩形煤8.04.056m32.4
第二节矿压观察
根据矿压观测相关规定,要求对施工的巷道进行顶板离层监测、顶底和两帮
移近量监测、锚杆和锚索受力监测,观测内容和手段见下表:
表3-2矿压观测内容、目的及手段一览表
序号观测内容观测目的测试手段
9
1顶板离层监测顶板稳定状况顶板离层仪LBY—3
2锚杆受力检测锚杆强度是否合格锚杆拉力计MJY-300/80
3锚索受力检测锚索强度是否合格锚索拉力计FDB0.63X63
4锚杆扭矩检查锚杆安装质量扭矩扳手TG150-760N•m
3.2.1锚杆、锚索拉力试验要求
要求距迎头工作面30m范围内悬挂检测工具管理牌板,标明设备型号及达到
设计值对应的量程;锚杆(索)抗拔力抽检时只做非破坏性拉拔,拉至设计要求
的90虬
每天检修班必须进行锚杆扭矩抽查,由验收员负责;每安装300根锚杆必须
做一组(3根)锚杆拉力试验,巷道掘进施工过程中安排专人,按巷道掘进30m
或每打设锚杆300套进行锚杆(索)锚固力抽测一组,每组为3根,做一组锚索拉
力试验,由队技术员负责试验,若发现不合格锚杆(索),及时在附近补打锚杆
(索)。
3.2.2顶板离层仪管理要求
1、掘进过程顶板离层仪安设要求:巷道开口及巷道掘进过程中每个联络巷
或倒车碉巷口安装一个顶板离层仪,遇顶板破碎或者特殊地质构造段,在地质构
造段附近增设一套顶板离层仪,正常顶板离层仪安装间距为200米。
2、顶板离层仪优先安装在巷道跨度大的巷道中间位置。顶板离层仪由技术
员或验收员负责安装,安设要求深孔为8000mm,浅孔为3000mm,预设值统一
为0mm,技术员、验收员负责对安装过程进行全面监管,保证顶板离层仪安装
符合规定。
3、顶板离层仪每7天观测一次,由技术员负责填写离层仪牌板,整理观测
数据,并于每月初将上月观测数据汇总交到矿生产技术管理中心。
4、在顶板离层仪位置两帮做巷道变形观测点,具体在两帮部固定标记,然
后,一周量距离一次,测量比较巷道变形量。为能准确地观测各巷道的矿压显现
情况,结合顶板离层仪安设地点的要求,对各巷道顶板离层仪的安设滞后工作面
的距离做如下规定:即所有应该安设顶板离层仪的巷道最后一台离层仪距工作面
的最大距离不得大于1.5倍的安装间距。
5、离层仪的安装方法和步骤:
①钻孔:采用B22中空六方接长式钻杆、中30mm钻头用锚杆机在巷道中线
10
处打垂直钻孔,深度8.0m;
②深部基点:用安装杆将深部基点锚固器推入孔中,直至孔底,抽出安装杆
后,用手拉一下钢绳,确认锚固器已固定住。
③浅部基点:用安装杆推入浅部基点锚固器至3.0m处,抽出安装杆后,用
手拉一下钢绳,确认锚固器已固定住。
④孔口套管:安装孔口套管。
⑤对准刻度:将A刻度(浅部基点刻度)与孔口套管边缘刻度0对齐,将其
绳卡卡死并截去多余钢绳;将B刻度(深部基点刻度)与孔口套管边缘刻度0
对齐,将其绳卡卡死并截去多余钢绳。
⑥初读数:记录初读数。
6、安装注意事项:
①顶板离层仪安装位置距迎头不得超过L5m,否则无法捕捉顶板离层的全
过程;
②钢绳应事先盘好,推入锚固器时逐圈展开,以防纠缠打结;
③推入锚固器时,安装杆不能回拉,否则锚固器双爪会从安装杆上端的槽中
脱出;
④浅部基点锚固器一定要准确定位,为此可提前在安装杆上做好标记;
⑤安装后,两个刻度均应处于自由状态,不得有任何卡阻现象。
7、观测频度:根据深浅基点显示的刻度,顶板离层仪安装后前7天每天观
测一次,直接读取数据,七天后每周观测一次,仅观测颜色。由验收员或跟班队
长负责观察,其他人员也应随时注意观察,以便及早发现异常现象,确保安全。
顶板离层仪以红、黄、蓝三种颜色表示顶板离层松动的严重程度,蓝色表示顶部
松动离层值较小,处于较稳定的状态;黄色表示离层松动已达到警界值;红色则
表示顶板离层松动值较大,已进入危险的状态。巷道变形量每周量两帮距离一次。
8、顶板离层仪编号管理,观测数据建立台账。巷道变形量每周记录一次,
按照时间编排。
第三节支护设计
3.3.1支护形式、支护材料、支护参数
(-)支护形式
II
2号措施巷断面为矩形,根据《红庆河煤矿2号措施巷施工图》以及巷道围
岩岩性、红庆河煤矿支护经验和本巷道的用途及使用年限,3煤北翼2号措施巷
及倒车碉室顶板采用“螺纹钢锚杆+金属网/菱形网+锚索”联合支护,帮部采用
“螺纹钢锚杆/玻璃钢锚杆+金属网/菱形网/塑料网+锚索”联合支护。2#措施巷
(大巷至辅回撤通道段)及辅回撤通道后期考虑喷浆封闭,因此帮部及顶部均采
用①6.0mm钢筋网;其他:采用螺纹钢锚杆支护的巷道帮部采用“4mm菱形金属
网(网孔规格50*50mm),2#措施巷(主回撤通道至切眼段)顶部采用64mm菱
形金属网(网孔规格50*50mm),切眼顶板采用①6.0mm钢筋网(网孔规格
100*100mm),搭接100mm,每隔100mm采用14#铁丝双丝双扣联接;采用高强抗
剪玻璃钢锚杆支护的巷道帮部配套塑料网(网孔规格40X40),网片压茬100mm,
塑料网片单层布置。每隔ioomm采用14#铁丝双丝双扣连接,扭接不少于3圈。
配套木托盘规格为450*180*50mm。2#措施巷绕道使用焊接钢筋网,全断面喷浆
封闭,喷厚100mm,强度C20。螺纹钢锚杆参数:锚杆杆体采用左旋无纵肋螺纹
钢筋,直径22mm,长度2400mm,屈服强度2500MPa,锚杆预紧力不小于400N*m,
锚固力不小于120KN,采用一支MSCKb2350和一支MSK2350树脂锚固剂锚固。托
盘采用拱形高强度托盘,规格为150*150*10mm,拱高不低于34mm,配调心球垫
和阻尼垫圈。玻璃钢锚杆参数:采用直径27mm高强抗剪玻璃钢锚杆,长度2400mm,
抗拉强度2335MPa,抗剪强度2170MPa,扭矩2150N*m,配套高强螺母及托盘,
采用一支MSCKb2350和一支MSK2350树脂锚固剂锚固,锚固力不小于120KN。锚
索参数:锚索均采用621.8mm,1*19股预应力锚索,巷道顶锚索长度为7.5m,
煤矿实施小煤柱沿空掘巷,故1#和2#措施巷副帮(主回撤通道以里段)增加帮
锚索,锚索长度4.3m。顶部锚索预应力不小于300KN,帮部锚索预应力不小于
300KN;采用一支MSCKb2350和两支MSK2350树脂锚固剂锚固,锚索托盘采用
300*300*14mm高强拱形可调心托盘及配套锁具,拱高不小于60mm。
W钢护板规格为450*280*4mm,四边压棱,1#和2#措施巷(里程10-230m段)
顶板不加钢护板。
铺底混凝土C30配合比为:水泥:水:黄沙:石子=1:0.5:1.52:2.7o即
In?混凝土加水泥500kg,水250kg,黄沙790kg,石子1260kg。
喷浆混凝土C20配合比为:水泥:水:黄沙:石子:速凝剂=1:0.45:
2.19:2.19:0.05,即1m3料加水泥440kg,水193.6kg,黄沙827.2,石子862.4kg,
外加剂17.6kgo
12
(二)支护材料
1、顶支护
锚杆:①22X2400mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,锚固长度1000mm;
锚杆托盘规格:150X150X10mm;
锚杆树脂:一支MSCKb2350,一支MSK2350;
网片规格:单层中6金属网,网孔:100X100mm;
锚索规格:021.8X6300mm;材质为钢绞线,锚固端长度1500mm
锚索托盘规格:300X300X14mm;
锚索树脂:一支MSCKb2350,二支MSK2350;
W钢护帮:450*280*4mm
2、帮支护
左帮锚杆(煤柱帮):O22X2400mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,锚固长度
1000mm;
右帮锚杆(回采帮):O27X2400mm玻璃钢锚杆,锚固长度1000mm;
锚杆托盘规格:150X150X10mm;
锚固剂:一支MSCKb2350,一支MSK2350;
左帮网片规格:中4菱形金属网,网孔:50X50mm;
右帮塑料网规格:单层聚酯纤维网,网孔:40X40mm;
3-2支护材料规格一览表
材料名称材料规格备注
螺纹钢锚杆①22*2400mm巷道顶帮、左帮
锚杆托盘150X150X10mm
锚索021.8X7500巷道顶
锚索021.8X4300巷道帮(主回撤至切眼)
锚索托盘300X300X14mm
顶板及帮部钢锚杆(10-230m
W钢护板450*280
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