-450m水平南翼回风西大巷施工作业规程修订板

1高河煤矿简介高河煤矿能源有限公司（以下简称高河矿）是由山西潞安矿业（集团）有限责任公司和亚美大陆煤炭有限公司合作建设，是一座设计年产能力为6MT/a的特大型矿井，矿井由中煤北京华宇工程公司设计。高河矿位于长治市以西约4KM位置处，行政区划分为长治市郊区、长治县、长子县所辖，区内交通极为便利，太焦铁路及长治～太原（208国道）、长（治）晋（城）高速公路沿矿井东部通过，井田中部有长治～长子县级公路，各乡镇公路四通八达，均可与干线公路相连，村间大道都可通汽车。高河矿现处于在建期间，W1303采煤工作面以投入试产阶段，由中煤第五建设公司第二工程处（以下简称中煤二处）所建，井下现由中煤二处掘砌巷道有W1305工作面顺槽、回风大巷、进风大巷、以及E1305工作面顺槽、E1302工作面顺槽，以下编制施工掘进作业规程为+450m水平南翼回风西大巷施工作业规程。第一章工作面基本概况第一节概述一、巷道名称本《作业规程》掘进的巷道为+450m水平南翼回风西大巷。二、巷道用途满足井下回风工作。三、巷道位置位于小庄进风井西侧，在总回风大巷（南）与+450m水平南翼回风西大巷贯通处向南80.577m处开口，与总回风大巷南翼成90°夹角，向南施工。第二节编写依据一、采取设计说明及批准时间设计说明书名称为《+450m水平南翼回风西大巷说明书》，批准时间为2008年08月19日。二、地质说明及批准时间2地质说明书名称为《+450m水平南翼回风西大巷说明书》，批准时间为2008年08月07日。三、矿压观测资料断层附近围岩应力集中。第二章地面位置及地质情况第一节工作面上下左右四邻关系、采掘情况开口位置在总回风大巷（南）与+450m水平南翼回风西大巷贯通位置向南80.577m处，相邻巷道以北为W1303工作面采区，以及W1305工作面；巷道为全煤巷道，沿煤层底板掘进，净宽5600mm，净高4100mm，净断面22.96m²。掘进时将会受各种地质、瓦斯及水文情况的影响。当遇到特殊地质构造情况时另行编制专项措施指导施工。第二节煤（岩）层赋存特征+450m水平南翼回风西大巷设计在3号煤层中掘进。3号煤层位于山西组下部，煤层厚度较为稳定，平均厚度6.7m,煤层倾角5°，煤层结构顶板向下0.2m有一层夹矸厚0.05m，底板向上1.3m有一层夹矸厚0.15m，属近水平煤层。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，局部为砂岩，底板为黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色粉砂岩。附图1：煤岩层综合柱状图第三节地质构造情况巷道掘进过程中预计会受到XW2陷落柱以及两个富水区的影响，但对巷道掘进不会造成很大影响；在掘进过程中必须坚持“有掘必探、先探后掘”原则，3号煤层为弱含水层，在无构造沟通的情况下与上、下含水层无明显的水力联系，施工时要密切考虑断层等构造情况和陷落柱导水的影响。33号煤层为高瓦斯区，且煤尘有爆炸倾向，无自燃性，施工时要做好一通三防和防尘供水系统的管理。第四节水文地质1、该工作面煤层顶板为泥岩，砂质泥岩、粉砂岩，局部为砂岩，底板为黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色粉砂岩；受地质构造作用，局部砂岩裂隙发育并含一定量的砂岩裂隙水，预计对生产影响较小。2、依据临近采掘水文地质情况，预计该掘进时最大涌水量为0.1m3/min，正常情况时久出现顶板淋水现象。第三章巷道布置及支护说明第一节巷道布置一、巷道开口位置及布置形式+450m水平南翼回风西大巷设计按17º方位角施工，巷道开口在总回风大巷（南）与+450m水平南翼回风西大巷贯通处向南80.577m处，向南施工;与总回风大巷成90º夹角。巷道为全煤巷道，沿煤层顶板掘进。二、巷道断面+450m水平南翼回风西大巷为全煤巷道，净宽5600mm，净高4100mm，净断面22.96m²。附图2：+450m水平南翼回风西大巷平面位置图第二节矿压观测一、综合监测1、综合监测内容包括巷道表面位移、顶板离层。由技术组安排专人定期监测。2、每条锚杆支护巷道应严格执行作业规程规定，进行测站的布置和安设，当围岩地质条件发生变化时，应根据变化的情况增加测站的个数。3、每个测站都应进行专门的编号并挂牌管理，以便读数时识别。4、观测频度为每周1次，若遇到特殊情况，适当增加观测次数，待顶板稳定后可每4月1—2次.5、监测结果和记录由专人保存，以便以后查阅使用。二、日常监测日常监测包括三部分内容，锚杆锚固力抽检，顶板离层观测和锚杆预紧力矩检测。（1）锚杆锚固力抽检巷道掘进施工过程中安排专人，每300根锚杆对其锚固力进行一次抽测，一组3根，检测时只做非破坏性拉拔，达到70KN后可停止拉拔。（2）顶板离层顶板离层指示仪除作综合监测外，还有用作日常监测。在巷道开口交岔位置安设一个顶板指示仪，具体安装情况根据实际情况决定，巷道每掘进30m后安设一个顶板离层仪；实行自动监测监控，在掘进至联巷或个巷道交叉处安设一个，每天观测一次。50m以外，除非离层松动仍有明显增长的趋势，一般可停止测读具体数据，改为观察两个刻度附近的颜色，由当班班长和跟班队干负责观察，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。离层指示仪以红、黄，绿三种颜色表示顶板离层松动的严重程度，绿色表示顶部松动离层值较小，处在较稳定的状态；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。（3）锚杆预紧力矩检测巷道掘进施工过程中，安排专人按不小于10%的比例和不大于2天的时间间隔，用力矩示值扳手对锚杆螺母预紧力进行抽测，锚杆扭矩力达300N.m即为合格。表1综合监测内容一览表序号项目内容仪器1顶板离层锚固区内外枯板岩层位移顶板离层指示仪2巷道破坏状况统计记录巷道围岩破坏位移和程度3锚杆受力顶帮锚杆受力分布测力锚杆表2综合监测测站布置测点一二三5支护巷道（距离，m）50100150测力锚杆|||巷道表面位移测站每隔50m安设一组顶板离层仪每隔30m打设一组备注：综合监测测站安装现场施工必须由工程科相关人员进行指导三、观测方法在巷道开口，共设两个测站。掘进10m后设置第一个测站，掘进30m后设置第二个测站，400mm1）巷道表面位移测站每隔50m安设一组：（安设位置与顶板离层指示仪相对应）采用十字布点法，安设表面位移监测断面（如图）在顶板中部垂直方向和两帮水平方向钻φ28mm，深380mm的孔,将φ28mm长400mm的木桩打入孔中,并在木桩端部安设测钉,两监测断面沿巷道轴向间隔0.6-1.0m。观测方法：在C、D点安设拉紧测绳，A、B之间拉紧钢卷尺，测读AO、OB值，在AB之间拉紧测绳，CD之间拉紧钢卷尺，测读CO、OD值，测量精度要求达到1mm，并估计出0.5mm，采用皮卷尺测量监测断面至掘进工作面的距离，观测频度，在距工作面50m之内每天观测一次，50m外每周1-2次。2）顶板离层指示仪测试顶板岩层锚固范围内外离层位移值，每隔30m在巷道顶板中部钻一φ28mm的垂直钻孔，深度8m。安装顶板离层指示仪直接读取锚固区内、AOD400mmCB6外顶板离层值。观测频度：距工作面50m内每天观测一次，50m外每周1次。离层仪编号管理，安排专人及时填写。离层仪安装注意事项：A、离层指示仪安装位置距迎头不得超过1.5m，否则无法捕捉顶板离层的全过程：B、钢丝绳应事先盘好，推入锚固器时逐圈展开，以防纠缠打结；C、推入锚固器时，安装杆不得回拉，否则锚固器双爪会从安装杆上端的槽中脱出；D、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，安装深度3m；E、安装后，两个刻度坠均应自由悬垂状态，不得有任何卡阻现象。F、离层仪紧跟迎头打设，间距误差50m±1m。四、数据处理1、由工程部矿压组负责采集数据和分析处理。2、在观测过程中，若发现离层值进入警戒区内时，要停止掘进，对该测站前后20米范围及时采取补打锚杆或锚索的措施进行加固，并及时对锚杆设计参数进行修改。3、在观测过程中，若发现离层值进入危险区内时，应由项目部召集有关人员分析原因，并及时采取相应的安全措施。4、在地质条件发生变化时，缩短测站距离，加大观测频度。5、每月对各监测巷道的综合监测数据进行分析总结，作出分析报告。监测数据异常时，要及时进行分析，并作出分析报告，提交相关领导与部门负责人，并及时修改锚杆支护设计参数。第三节支护设计一、巷道断面+450m水平南翼回风西大巷为煤巷，断面为矩形，巷道支护采用锚网索喷+钢筋梯子梁支护形式，巷道净宽5600mm，净高4100mm，毛宽5840mm，毛高4220mm。采用C20混凝土喷射，喷厚120mm，满足支护要求。7附图3：巷道支护断面图二、支护方式（一）临时支护巷道临时支护采用前探梁作为临时支护，参数以及支护方法如下：1、前探梁规格：使用3寸钢管（δ＝8mm）制作，长度3.5m,共制作4根，3根使用，1根备用。每根前探梁使用3个吊环悬挂。吊环上焊接配套的锚杆螺母，以便将吊环固定在锚杆上。3根前探梁的间距为1.2m，并在梁上铺垫厚度50mm的木板接顶。2、架设方法：首先把加工好的吊环固定在锚杆上，再使用3根3寸钢管（δ＝8mm）穿插于锚杆专用吊环中并探出空顶区，在前探梁上搭接50mm厚的大板，确保煤层顶板、大板及前探梁之间要牢固，前探梁最大控顶距离1.0m。如果采用此种支护形式不能满足临时支护要求，可采用戴帽点柱或其它临时支护形式。迎头采用防片帮临时支护，均能满足施工要求。附图4：临时支护示意图（二）永久支护1、永久支护采用锚杆、网片、锚索、梯子梁支护。2、锚杆：采用Ф22左旋无纵肋螺纹钢锚杆，型号为Ф22-M24-2400mm，采用矩形布置，间排距为800×800mm，锚杆托盘为弧形高强度托盘，规格为170×170×12mm，力学性质与锚杆杆体一致，锚杆采用端头锚固，每根锚杆采用两支锚固剂，一支规格为K2335，另一支规格为Z2360，锚杆锚固力不小于70KN，拧紧力矩不小于300N.m。3、金属网片：采用Φ6.5mm钢筋加工，网孔为100×100mm，加工规格为2000×900mm，采用对接方式，每100mm采用16#细铁丝双丝三扣孔孔相接。4、梯子梁：采用14#圆钢加工，顶部梯子梁长4900mm，帮部梯子梁长3300。5、锚索：为高强度低松弛钢绞线，公称直径18.9mm，长度为8300mm，预紧力250KN，三花形布置，一排三根、一排四根交替布置，间排距1300×1600mm，沿巷道中对称布置。锚索托盘为高强度弧形托盘，规格为300×300×16mm，每根锚索采用三支锚固剂，一支规格为K2335，两支规格为Z2360。表3质量标准与检验8项目设计尺寸、数量允许偏差巷道净宽（中宽）/mm5600合格0～300优良0～200巷道净高/mm4100合格0～300优良0～200锚杆扭矩/N·M顶300符合设计帮300符合设计锚杆间排距/KN顶800×800合格±100帮优良±50锚杆外露长度/mm50合格50优良20～50锚索间排距/mm1300×1600±100锚索预紧力/KN250符合设计要求锚索外露长度/mm150≦150第四节支护工艺1、施工顺序：安全检查（顶板、瓦斯、工程质量、探头位置等）→综掘机切割→敲帮问顶→超前探梁支护→出货→永久支护→收尾整理工程质量2、掘进割煤、出煤、掘进循环进尺800mm。3、安设顶网，移设超前支护，超前支护必须移设至迎头煤墙，超前支护采用：带螺帽活动钩环拧到锚杆上配3根4.0m长2寸钢管随掘进前移，钢管悬臂伸出长度始终保持在上半段1.1m以内。4、钻装顶部锚杆：严格按照设计角度施工。(1)、利用锚索钻机打设顶眼，先打顶中部眼，钻机必须支设牢固。采用Φ28钻头，钻孔时，锚杆机升起，使钻头插入相应的钢筋托梁孔中，然后开动锚杆机进行钻孔。孔深要求为2300±30mm，并保证钻孔角度。钻头钻到预定孔深后下缩锚杆机，同时清孔。(2)、利用锚杆杆体将树脂药卷（Z2360、K2335）轻推送入顶眼孔底。锚杆体套9上托板及球垫、尼龙垫后带上搅拌锚杆螺母，杆尾通过搅拌器与钻机机头连接，升起并开动钻机，搅拌树脂药卷，搅拌过程连续进行。搅拌时间控制在20-30秒，中途不得间