东翼集中胶带上山施工作业规程

第1页第一章概况第一节概述一、巷道名称东翼集中胶带上山。二、掘进目的及用途掘进本巷道是为了形成矿井东翼主运输系统，满足矿井主运输、行人、通风、管线敷设的需要。三、巷道设计长度及服务年限东翼集中胶带上山设计工程量为659m（平距）。服务年限至矿井结束。第二节编写依据1、《山东省单县煤田陈蛮庄井田勘探报告》；2、《简明建井工程手册》（煤炭工业出版社）；3、东翼集中胶带上山平剖面图；4、东翼集中胶带上山断面图；5、陈蛮庄筹建处地测科提供水文地质资料（实际揭露）；6、《煤矿安全规程》（2010年版）。第二章水文地质情况概况煤层名称３上煤层水平名称-900m水平采区名称3100工作面名称东翼胶带大巷东翼轨道大巷地面标高(m)+43.50工作面标高(m)-940～-730地面位置该掘进巷道东南部为谢楼村；地面无公路从该面上方通过。无高压线、低压线、通信线等建筑在该面上方穿过。第2页井下位置及四邻采掘情况该掘进巷道位于井底车场东翼，工业广场煤柱以内，周围尚无采掘工程。巷道长(m)1403倾向长(m)面积(m2)煤层情况煤层总厚(m)3.6-4.25煤层结构煤层倾角(°)15-303.95简单22该设计工作面穿过3上煤层327米，据附近主检孔资料，煤层总厚3.95m。煤层结构简单，煤层倾角22°。煤层顶底板情况顶底板情况岩石名称厚度(m)岩石特性老顶粉砂岩8.69深灰色、灰色，粉砂质结构局部见方解石脉及云母碎屑，缓波状层里，断口平坦壮，块状。直接顶泥岩1.42深灰色，平坦状断口，含植物茎叶化石。伪顶直接底泥岩0.31灰黑色，水平层理，含植物根部化石。老底细砂岩6.17灰绿色，灰色，以石英、长石为主，含少量云母，硅质胶结，裂隙稍发育，充填方解石地质构造情况据物探资料，该段煤岩层主要为单斜构造，煤岩层倾角22°，预计揭露DF50断层，落差0-20m，对该巷道掘进有较大影响，断层走向近东西，倾向南。无陷落柱、古河流冲刷等地质现象。依三维物探资料，断层情况详见下表：构造名称走向(°)倾向(°)倾角(°)性质落差（m）对掘进影响程度DF5070—108160—19870正断层0-20影响大第3页水文地质情况及探放水措施一、水文地质情况影响该掘进的含水层主要有３上煤层顶、底板砂岩裂隙含水层及三灰岩溶裂隙含水层。1．３上煤层顶、底板砂岩裂隙含水层根据附近主井实际揭露资料，3煤层顶、底板砂岩厚约30m，为灰色、灰白色细粒和中粒砂岩，局部夹粉砂岩或泥岩。有砂岩2～4层，裂隙发育不均一，为开采3煤的直接充水含水层(段)。施工的20个钻孔穿过该砂岩，未见钻孔漏水，CZK9-1号和CZK11-1号钻孔抽水试验表明该含水层(段)富水性弱，资料如下：水位标高:+16.624mq=0.0002L/s.mk=0.000299m/d此含水层段若无特殊情况，则以储存量为主，含水性差。根据勘探报告资料提供Q涌＝14.21m3/h2．三灰据CZK11－1号钻孔、副检孔等钻孔资料，三灰含水层全区发育，层位稳定，岩性致密，属岩溶裂隙含水层，富水性不均一，为弱至中等，厚度0.95～16.70m，平均厚度8.88m，上距３上煤层70.77m，。钻探施工时14个钻孔均穿过，无钻孔漏水，CZK11－1号钻孔对三灰进行抽水试验表明其富水性较弱，资料如下：水位标高:+8.449mq=0.000536L/s.mk=0.004569m/d根据勘探报告资料提供Q三灰＝25.47m3/h太原组灰岩岩溶裂隙发育具不均一性，表现为浅部富水性大于深部，既使同一层灰岩，在不同部位岩溶裂隙的发育程度也不相同。根据区域资料，三灰若通过断层与奥灰对接，其富水性可增强。三灰水具有水压高、水量小、富水性不均一的特点。计算该面三灰“安全隔水层厚度”为：t=L（KpPLr822-rL）/4Kp=9.2m上式中各参数取值如下：L=5m；r=0.024MN/m3；Kp=1.4MPa；P=9.658MPa经计算，实际隔水层厚度远大于安全隔水层厚度，正常情况下掘进不受三灰水威胁，但掘进过程中受断层等地质构造影响，容易发生突水事故。巷道掘进涌水量预计:Q＝Q3砂+Q三灰=39.68m3/h。预计该面巷道掘进正常涌水量15m3/h，最大涌水量40m3/h。二、防治水措施1．掘进期间及时分析前方地质、水文地质情况，加强顶底板的水情观测，发现有出水征兆要及时处理。特别是掘进遇构造、裂隙发育地段。2．施工过程中按设计及时施工钻机房，对顶板砂岩含水层、底板三灰含水层及时施工钻孔疏放和观测，并编制措施。3．巷道掘进期间特别是探放水时，巷道内要求安设排水能力不小于40m3/h的排水设施。4．及时清挖水沟保证水流畅通。最大涌水量40m3/h正常涌水量15m3/h第4页影响掘进的其它地质情况瓦斯煤(矿)尘煤的自燃地温地压储量预算煤层走向长（m）倾斜长（m）面积（m2）煤厚（m）容重(t/m3)工业储量(t)回采率(%)可采储量(t)问题及建议1．提前50m对DF50断层进行超前探查作业，掌握其导水情况、构造情况，确保工程安全施工。2．该面煤层及构造情况依据物探资料，煤层走向变化大，对断层构造控制程度较差，预计该面掘进实际揭露情况与物探资料会有一定出入。3．现无可靠的地压资料，掘进中要加强巷道支护管理，特别是在构造发育处。4．煤厚依据附近地质钻孔资料，对煤层厚度控制程度差，掘进过程中要做好探煤厚工作。第5页第三章巷道布置及支护说明第一节巷道布置东翼集中胶带上山自煤仓中心O点开门（开门点坐标X=3852132.000，Y=428515.000，开门点底板标高-822m）。开门后按83°方位角、±0‰坡度导硐施工53.150m至A点，自A点按83°方位角、±0‰坡度、1-1断面施工20.297m至B（J1）点（B点为东翼回风联络巷与东翼集中胶带上山交点，坐标为X=3852140.952，Y=428587.902）。然后自B(J1)点按83°方位角，+3‰坡度、A-A断面施工20m至C(J2)点（C点为东翼集中胶带上山起坡点），自C(J2)按83°方位角，+10°坡度A-A断面，施工20m（平距）至J2点、自J2点按83°方位角，﹢10°坡度1-1断面，施工276.4m（预计平距）至E点过DF50断层（底板标高-775.37m），自E点按83°方位角，沿煤层顶板按2-2断面施工325m（平距）至F点止。附：东翼集中胶带上山平剖面图。第二节支护设计一、巷道断面东翼集中胶带上山分为全岩巷道和全煤巷道，其中1-1断面为全岩巷道（半圆拱），2-2断面为全煤巷道（不规则梯形）。1-1断面，S净=10.8m2，S荒=12.6m2;2-2断面，S净=12m2，S荒=13.5m2。A-A断面，S净=14.65m2，S荒=16.67m2;附：1-1、2-2断面图。二、支护方式1、永久支护①全岩巷道支护（巷道断面为半圆拱）采用锚网索喷作永久支护。锚杆株排距为800mm×800mm，围岩稳定性较差、压力较大时，锚杆株排距缩小至600mm，爆破前锚杆支护距工作面不得大于0.8m、爆破后锚杆支护距工作面不得大于2.6m。围岩破碎、压力大或揭露破碎带较大断层时，编制专项施工安全技术措施。按悬吊理论计算锚杆参数：△锚杆长度计算L=KH+L1+L2第6页式中：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，工程类比取0.5m；L2—锚杆在巷道中的外露长度，取0.1m。其中：H=B2f=4.9÷（2×3）=0.82(m)式中：B—巷道开掘宽度，取4.9m；f—岩石坚固性系数，取3。则：L=2×0.82+0.5+0.1=2.24（m）△锚杆株距、排距计算，设计令株排距均为α，则：α=式中：α—锚杆株排距，m；Q—锚杆设计锚固力，60KN/根；H—冒落拱高度，取0.82m；γ—被悬吊岩石的重力密度，取27KN/m3；K—安全系数，一般取K=2。a==1.164(m)现场实际选取α=800mm＜1164mm，符合要求。通过以上计算，锚杆为Q500号锚杆钢制作的高强预应力左旋无纵筋锚杆，直径20mm、长度2400mm；每根锚杆采用2卷树脂锚固剂固定，锚固长度1000mm；锚杆外露长度30～50mm；锚杆托盘为正方形，规格为长×宽=140×140mm，用10mm钢板压制成弧形。锚固剂型号为CK2550型，直径25mm、长度500mm。每根锚杆锚固力不小于6t、预紧力矩为180N·m，锚杆托盘必须压紧金属网，密贴岩面。锚索排距2400mm，每排布置3根（其中A-A断面每排布置5根），第一根布置在巷道拱顶正中（其余锚索布置详见各断面支护示意图）；锚索距离工作面不得大于4.8m；围岩稳定性较差、压力较大时，锚索排距缩小至1600mm。锚索采用直径17.8mm的钢602×0.82×27QKHr第7页绞线制作，锚索全长6300mm、有效长度6000mm、外露长度100mm～300mm；锚索托盘采用长×宽×厚=300×300×20mm钢板制作，在中间穿一个直径18mm的圆孔；锁具为QVM15-1单孔锁具；每根锚索采用2卷锚固剂固定，锚固长度不小于1400mm。每根锚固力不低于180KN，张拉预紧力为120KN，托盘应密贴岩面。金属网采用直径6mm的冷拔钢筋焊制，规格为长×宽=2000×1000mm，网格为长×宽=100×100mm，网要压茬连接，搭接长度不小于100mm，相邻两块网之间要用14#铁丝连接，连接点间距200mm。喷射混凝土强度等级为C20，采用标号不低于425#水泥普通硅酸盐水泥、纯净河砂、石子、速凝剂配制。石子直径控制在5～15mm之间并用水冲洗干净，混凝土配合比为水泥：砂：石子=1：2：2。砂为纯净的河砂，含水率为4～6％，含泥量不大于3%。混凝土强度抗拉为1.6Mpa、抗压22Mpa。速凝剂型号为J85型、掺入量一般为水泥重量的1.5～3%，喷拱取上限，喷淋水区时，可酌情加大速凝剂掺入量，速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。迎头爆破后要及时进行初喷，初喷厚度为80mm～90mm，爆破前初喷至迎头，爆破后不大于1m；复喷后总厚度为150mm。复喷距迎头不得超过50m。洒水养护时间不少于28天。②全煤巷道支护（全煤巷道断面为梯形断面）采用锚网索喷作永久支护。顶板锚杆株距为700mm、排距为800mm，两帮锚杆株排距均为800mm，上帮5根，下帮4根，顶板布置6根。顶板及两帮加W钢带，钢带垂直于巷道掘进方向布置。围岩稳定性较差、压力较大时，锚杆株排距缩小至600mm，爆破前锚杆支护距工作面不得大于0.8m、爆破后锚杆支护距工作面不得大于2.6m。围岩破碎、压力大或揭露破碎带较大断层时，编制专项施工安全技术措施。锚索排距2400mm，每排布置3根，第一根布置在巷道顶板正中（其余锚索布置详见断面支护示意图）；锚索距离工作面不得大于4.8m；围岩稳定性较差、压力较大时，锚索排距缩小至1600mm。锚索采用直径17.8mm的钢绞线制作，锚索全长6300mm、有效长度6000mm、外露长度100mm～300mm；锚索托盘采用长×宽×厚=300×300×20mm钢板制作，在中间穿一个直径18mm的圆孔；锁具为QVM15-1单孔锁具；每根锚索采用第8页2卷锚固剂固定，锚固长度不小于1400mm。每根锚固力不低于180KN，张拉预紧力为120KN，托盘应密贴岩面。金属网采用直径6mm的冷拔钢筋焊制，规格为长×宽=2000×1000mm，网格为长×宽=100×100mm，网要压茬连接，搭接长度不小于100mm，相邻两块网之间要用14#铁丝连接，连接点间距200mm。连接方式为Z字形连接。喷射混凝土强度等级为C20【巷道两帮支护顺序为锚网→喷射混凝土（喷厚为150mm）。顶板支护顺序为锚网索+W钢带→喷射混凝土（喷厚为100mm）】。采用标号不低于425#水泥普通硅酸盐水泥、纯净河砂、石子、速凝剂配制。石子直径控制在5～15mm之间并用水冲洗干净，混凝土配合比为水泥：砂：石子=1：2：2。砂为纯净的河砂，含水率为4～6％，含泥量不大于3%。混凝土强度抗拉为1