焦煤生产矿井12226轨顺机掘作业规程(加防突)

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可编辑 精品 第一章 地质概况

一、编写依据 1、经过审批的施工设计及批准时间 1)二采区12226工作面设计。 2)设计批准时间:2015年8月 2、地质说明书 1)12226掘进地质说明书。 2)《煤矿安全规程》、《操作规程》。 3、《山西焦煤生产矿井安全质量标准化标准及考核评级办法》 二、工作面四邻情况 12226工作面位于小沙岩村庄南西部,盖山厚度为240~402米。12226工作面北东部为西大巷,南东部为羊圈港断层,南西部为采区边界,北西部为已回采的12224工作面。 三、工作面围岩特征及柱状 12226工作面位于+973水平二采区2#煤,不在带压区域,顶板为中粒砂岩属裂隙弱含水层,富水性较差。煤层厚度在1.80~2.22米之间,煤层倾角在3°~8°之间煤层结构简单,平均煤厚2.01米,局部有夹矸。属稳定型煤层。

顶板名称 顶底岩性 厚度(m) 岩 性 特 征 老 顶 粉砂岩 3.70 灰黑色粉砂岩,中间夹有0.22米的1#煤煤层。

直 接 顶 中砂岩 3.21 灰黑色中砂岩,斜层理发育,分选、磨圆度较好。

伪 顶 炭质泥岩 0.55 黑色炭质泥岩,中部夹0.1米煤线。

直 接 底 粉砂岩 1.98 黑灰色粉砂岩,含砂量不均匀。 附图1-1:综合柱状图 四、地质构造及其平、剖面图 1、褶曲:该工作面总体为一单斜构造,局部存在宽缓褶曲。 可编辑 精品 2、断层:根据地质资料,该工作面皮顺靠近羊圈港大断层,附近构造发育,掘进过程中可能揭露地质构造,对掘进产生影响。工作面内部有一落差为3.0米的正断层,对掘进没有影响。在工作面施工时可能揭露其它地质构造,对掘进产生影响。 3、陷落柱 :根据地质资料,该工作面周围无陷落柱,在施工时可能揭露其它小型地质构造,对掘进产生影响。 附图1-2:工作面地质构造平、剖面图 五、水文地质 水文地质条件简单。该工作面不在带压区,不受奥灰水影响,工作面外无小窑越界开采。地表无河流,不受地表水影响。主要水害为上部砂岩裂隙水,富水性弱,预计正常涌水量为1 m³/h,最大涌水量为5 m³/h。 六、瓦斯涌出量、煤尘爆炸性 1、与该工作面邻近的12224工作面在掘进时绝对瓦斯涌出量为2.3m³/min,该工作面的绝对瓦斯涌出量预计与12224工作面相同,即该工作面的绝对瓦斯涌出量为2.3 m³/min。 2、12226轨顺煤层为2#煤,其煤尘爆炸指数24.22 %,煤尘具有爆炸性,煤的自燃倾向性等级为Ⅱ类自燃煤层。 七、重要地质情况预报及提示 1、在巷道施工时必须配备相应的排水设备,排水能力不得小于10 m³/h。 2、上部岩层易破碎,受断层影响工作面掘进过程中两帮可能出现挎落现象,掘进中应加强顶板及两帮管理。 3、掘进过程中严格执行“有掘必探”工作及涌水量观测措施。

第二章 工程概况 一、巷道用途 12226轨道顺槽主要用于工作面材料设备的运输,并连接切眼和皮顺形成生产和通风系统,同时也作为12226工作面的一个安全出口。 二、巷道布置图 附图2-1:平面布置示意图 可编辑 精品 三、巷道工程量 12226轨道顺槽工程量为218.000m(中至中); 12226切眼Ⅱ工程量为57.000m(中至中); 12226补轨道顺槽工程量为740.000m(中至中); 总工程量为1015.000m(中至中); 四、工程施工安排 计划2016年5月底初开口施工,2016年9月竣工。 五、矿压观测 1、巷道掘进永久支护为全锚支护时,须随时观察掌握矿压变化情况,每向前掘进50m在巷道中心位置及巷道开口处、交叉点安装一套顶板离层仪,并由早班验收员负责每周观测一次,认真做好记录,并将记录结果每月25日前交生产科分析、存档。遇特殊地质构造时,通知生产科,根据生产科安排打设顶板离层仪。 2、顶板离层仪采用双高度顶板离层仪。深基点锚头应固定在锚杆上方稳定岩层内的300mm(无稳定岩层时一般固定在顶板以上5~7m处)。 3、施工过程中,平均每周对所施工巷道的已有支护进行一次观测,如有失效的必须及时处理,如发现连续破断3根及以上时,必须停止作业,撤出人员,进行处理。 4、施工中对所施工巷道的的已有支护每隔50m或300根进行一组拉拔试验,并做好记录,如有不合格的必须及时补打。 附图2-2:顶板监测仪器安装示意图

第三章 巷道断面及支护形式 一、巷道断面及管线布置 1、巷道断面 12226轨道顺槽全锚断面为矩形断面,宽4000mm,高2600mm,断面10.40m²; 附图3-1:巷道断面支护图、巷道断面顶锚杆展开图 2、管线布置 管线布置说明:12226轨顺风筒、管路布置在巷道前进方向左侧,线路布置在巷道前进方向右侧:距底板上方1200mm为黑色4寸排水管,排水管上方300mm为淡蓝色3寸高压风管,高压风管上方300mm为绿色4寸静压水管,管路材质为钢管。其他有关可编辑 精品 方面要严格执行«生产矿井安全质量标准化标准及考核评级办法»中的相关规定。

附图3-2:管线布置示意图 二、支护设计 1、支护设计理论 根据松散介质力学方法计算 2、参数计算依据及步骤 qd=2*a*g *rd[a+h*tg(45°-Ф/2)]/fd

fd=tgФd=tg71°34’=3.00

顶压: qd=2*a*g *rd[a+h*tg(45°-Ф/2)]/fd

=2*2.1*10*2.2*[2.1+2.6*tg(45°-45°/2)]/3.00

=90.24KN qd------巷道顶压,单位KN a------巷道掘进断面跨度之半。4.0/2=2.0m Фd----巷道顶板围岩内磨擦角,(Va类岩石,取值71°34’) Ф---巷道两帮围岩内磨擦角,( 取值45°) rd----巷道顶板围岩容重(2.0~2.4,取中间值2.2T/m³) h-----巷道掘进高度,(取最大值2.6m) 自然平衡拱: h0= rd*[a+h* tg(45°-45°/2)]/(rc*tgФd) h0=2.2*[2.0+2.6* tg(45°-45°/2)]/(1.42* tg71°34’) =1.59m 侧压: qc=1/2 *g * rc*h*(h+2h0)*tg2(45°-Ф/2) =1/2*10*1.42*2.6*(2.6+2*1.59)* tg2(45°-Ф/2) =18.31KN qc----巷道侧压,单位KN h-----巷道掘进高度,(取最大值2.6m) Ф---巷道两帮围岩内磨擦角,( 取值45°) 可编辑 精品 rc--巷道两帮围岩容重(2#煤取值1.42T/m³) h0----自然平衡拱换算高度,单位m 3、12226轨顺设计支护方式为全锚支护,如下永久支护形式。现用全锚支护每米支护强度如下: 实际顶板支护强度: qdx=(Fm+Fs)*g=(n*fm+n1*fs) *g =(5*10.5+0.5 *20) *10=625KN 实际两帮支护强度: qcx=(n2*ft)*g =4*5*10=200 KN qdx------实际顶板支护强度,单位KN Fm------顶锚杆总支护强度,单位KN Fs-------锚索总支护强度,单位KN n--------每米巷道顶锚杆数量,取5根 n1------每米巷道锚索数量,取0.5根 qcx------实际两帮支护强度,单位KN n2------每米巷道帮锚杆数量(取最少4根) fm------顶锚杆锚固力,现场实测10.5T fs-------锚索锚固力,现场实测20T ft-------帮锚杆的锚固力,现场实测5T 4、验算结论

由以上计算可以看出:qd>qdx;qcx>qc; 12226轨顺采用全锚支护,顶板及两帮实际支护强度均大于顶压及侧压的理论值,考虑到巷道压力的复杂性及巷道支护的保险系数,生产实践中取支护参数如上,巷道支护安全可靠。如果遇特殊条件时,需要采取增补锚索及架金属支架等措施加强对巷道顶、帮支护以确保施工安全。 三、临时支护 1、全锚巷道机掘施工中采用一掘一锚的支护形式,必须执行以下措施: 1)采用吊挂式前探梁临时支护;前探梁由一对4.5m长的10#槽钢对焊而成,数量2根,长度4.5m,每根前探梁上3道吊环,吊环由16mm厚钢板焊接而成;前探可编辑 精品 梁与顶板间放置一根板梁与顶板接触,并用木楔楔紧。循环进尺1.0m,永久支护距工作面最大控顶距为1.4m,最小控顶距为0.4m,严禁空顶作业。 2)必须加强敲帮问顶工作,打锚杆前必须彻底清除顶帮活矸危岩,确认安全之后方可进行。 3)严禁空顶作业,每循环截割完毕后,必须及时将临时支护移至到位,然后进行永久支护。 2、工作面遇断层、陷落柱等地质构造采用架棚支护时,临时支护采用吊挂式前探梁临时支护;前探梁由一对4.5m长的10#槽钢对焊而成,数量2根,长度4.5m,每根前探梁上3道吊环,吊环由20#圆钢热加工而成;循环进尺1.0m,永久支护距工作面最大控顶距为1.4m,最小控顶距为0.4m,严禁空顶作业。 附图3-3:最大、最小控顶距示意图 附图3-4:临时支护平、剖面示意图 四、永久支护 1、全锚支护 1)12226轨顺顶板采用“锚杆+圆钢钢带+锚索+金属网”联合支护,锚杆呈矩形布置,间排距900×1000mm,两端头顶锚杆距帮200mm;两帮帮锚杆间排距1000×1000mm,加挂金属网,最上面一排帮锚杆距顶300mm;圆钢钢带排距1000mm;锚索“三花型”迈步布置,间排距2000×2000mm。支护材料规格如下: 锚索:φ17.8×L4500mm(钢板h = 14mm,250×250mm铁托盘) 左旋螺纹钢锚杆:顶φ20×L2400mm;帮φ20×L1800mm(顶、帮均采用100×100mm、h = 8mm压制碟形铁托盘;煤帮松软时,帮部加300×270mm的W托盘) 圆钢钢带:φ14×L3800mm 树脂药卷:锚杆二卷(其中MSCKb2360型1卷在上,MSK2380型1卷) 锚索三卷(其中MSCKb2360型1卷在上,MSK2380型2卷) 菱形金属网:顶1200×4800mm;帮1400×4500mm。 2)12226切眼Ⅱ顶板采用“锚杆+圆钢钢带+锚索+金属网”联合支护,锚杆呈矩形布置,间排距850×1000mm,两端头顶锚杆距帮250mm;两帮帮锚杆间排距1000×1000mm,最上面一排帮锚杆距顶300mm;圆钢钢带排距1000mm;锚索“矩型”