41、42采区轨道下山作业规程解析

- 1 - 第一章 概 况

第一节 概述

一、巷道名称

41、42采区轨道下山

二、巷道用途

用于矿井41、42采区提升、下放物料的需要。

三、设计长度

41、42采区 轨道下山全长523.3m，其中下山巷道长497.3m、13个躲避硐室26m）。

四、巷道坡度

设计坡度为-20度。

五、服务年限：30年

六、计划开工时间：预计2013年9月5日开工

第二节 编写依据

一、地质说明书及批准时间

地质说明书名称为《41、42采区轨道下山及41、42采区下部车场地质说明书》批准时间：2013年4月

二、矿压观测资料；由神宁集团金能煤业分公司矿压组收集、分析。

第二章 地面位置及地质情况

第一节 相邻采区开采情况

相邻采区开采情况见附表1

附表1 巷道位置对照关系表

- 66 - 水平、采区 三水平 工作面名称 41、42采区轨道下山

地面标高 +1100m 工作面标高 ＋602～＋400m

地面位置 41、42采区轨道下山及41、42采区下部车场相对地面投影位置：新副井以西215m～920m、新副立井以北488m。

井下位置及四邻采掘情况 41、42采区轨道下山及41、42采区下部车场为新采区开拓巷道，位于42采区。由41、42采区上部车场沿地层倾向由东向西向深部延伸。以南11m到+600m区段轨道石门；以西为41、42采区待开拓区域、以北97m到32区～31区600中央联络石门。

第二节 煤（岩）层赋存特征

41、42采区轨道下山及41、42采区下部车场揭穿岩层以页岩、煤线、细砂岩、中粒砂岩、石英砂岩，砂质泥岩为主，煤线及附近岩层中有害气体赋存量大。煤岩层特征情况表见附表2

附表2 煤岩层特征情况表

指 标 参 数 备 注

岩层厚度（最小～最大/平均）/m 0.9～2.6/1.75

岩层倾角（最小～最大/平均）/（°） 18º～22º/20°

岩层硬度f 4～6

岩层层理（发育程度） 较发育

岩层节理（发育程度） 较发育

自燃发火期

绝对瓦斯涌出量（m3/min）

煤尘爆炸指数 （％）

地温（℃） 15°～17°

- 66 - 第三节 地质构造

1. 本工作面范围内煤岩层走向37º30′～46º、平均43º30′，倾向北西，倾角18º～22º、平均20º。

第四节 水文地质

一、水文情况

本巷道在掘进过程中揭穿的厚层状细砂岩中含水微弱，但上覆厚层状的中粒砂岩矿编Ⅵ富水性较强（层号26，历史最大涌水量53m3/h），预计41、42采区轨道下山及41、42采区下部车场掘进过程中揭穿小构造发育范围巷道顶板会出现滴、淋水现象，应加强排水力度。若41、42采区轨道下山及41、42采区下部车场掘进过程中顶板淋水有增大趋势，停止掘进，打钻探放水。

预计最大涌水量0.88m3/min；正常涌水量0.02m3/min。

附图1：41、42采区轨道下山地质预想剖面图

第三章 巷道布置及支护

第一节 巷道布置

41、42采区轨道下山巷道布置在41、42采区运输下山与专用行下山之间，与它们之间的距离为30m，北侧为41、42采区运输下山，南侧为41、42采区专用行人下山，东侧41、42采区绞车房，41、42采区西侧为+400m水平轨道石门。上部与41、42采区上部车场相连，下部与41、42采区下部车场相连。

附图2：41、42采区轨道下山平面图

附图3：41、42采区轨道下山剖面图

- 66 - 第二节 矿压观测

1.观测对象：41、42采区轨道下山

2.观测内容：锚杆受力状态监测、锚固力监测

3.观测方法：

（1）锚杆受力状态监测：每30m布置一组锚杆测力计，每组1个测力计托盘为特制铁托盘。

（2）锚固力监测：每支护100根锚杆检查一组，一组检查3根，测试拉拔力达到设计锚固力（50KN）为合格。

4. 数据处理：

采取施工时及时观测，对采集的数据进行分析、处理后将结果反馈到设计和施工中，以便及时修改设计、指导施工。

第三节 支护设计

一、巷道断面

本巷道设计形状为拱形断面。

断面尺寸为：1－1断面S掘 =21.0m2，S净 =19.3m2；掘宽5.3m，掘高4.55m；净宽5.0m；净高4.4m；锚网喷+锚索，T＝150mm。2－2断面S掘 =18.1.0m2，S净 =16.4m2；掘宽4.84m，掘高4.27m；净宽4.6m；净高3.9m；锚网喷+锚索，T＝120mm。躲避硐室断面S掘 =4.3m2，S净 =3.6m2；掘宽2.2m，掘高2.2m；净宽2m；净高2m；锚网喷，T＝100mm。

二、永久支护设计

设计方法：解析法

锚杆设计锚固力：50kN

支护方式：锚网支护（树脂锚杆、金属网）

按悬吊理论计算锚杆参数

1.锚杆长度计算：

冒落拱高度 mfBH58.00.4264.42

- 66 - 式中 B-----巷道开掘宽度，取4.64m；

f-----岩石坚固性系数，砂质页岩取4。

H-----冒落拱高度

锚杆长度 76.11.05.058.0221LLKHL（安全系数K取2，L1为锚固段长度，取0.5m，L2为露出围岩长度0.1m）

因此，锚杆长度选2.4m，满足要求。

2.锚杆间、排距计算：

间、排距 mKHrQa77.1204.0250

式中 Q----设计锚固力，50KN

r----围岩密度，取20KN/m3

由于本巷道为穿层巷道，所以选用锚杆的间×排距为800×800mm＜1770mm，满足要求。

原设计为锚网喷支护，后矿方要求增加锚索加强支护。锚索间距:1－1断面为2200mm、2-2断面为2000㎜；锚索排距1-1及2-2断面均为2400mm。锚索长度为6000㎜及8000㎜，每间隔3排6000㎜长的，布置8000㎜长的1排，依次循环，每排均为2根。

附图4：41、42采区轨道下山永久支护断面图

41、42采区轨道下山锚索布置平面图

第四节 支护工艺

一、永久支护材料

1.锚杆：采用左旋高强度螺纹钢树脂锚杆，直径为20mm，长度2400mm；

2.锚杆托盘：

铁托盘：长×宽×厚=150mm×150mm×10mm，碟形铁托盘。

3.锚索采用规格为φ17.8×L6000/8000㎜的钢绞线，锚固剂采用3支K2850树脂锚固剂，孔径为30mm，托盘规格为300×300×10mm。

4.锚固剂：MSK28/50型树脂锚固剂，每孔两节。

- 66 - 5.网：采用直径φ6.5mm的钢筋制作的钢筋网，长×宽=2500mm×900mm，网孔长×宽=100mm×100mm，网要搭接100mm，用14#铁丝联网，连网间距200mm；托盘必须压住压茬部位。

6. 喷砼：喷层为混凝土，砼强度标号为C20，水泥标号为425#水泥，砂为河沙，含水率4%-6%，碎石为5-10㎜的碎石，砼配合比为水泥：砂：石子=1：2：2，水灰比为0.45，速凝剂为J85型，掺入量为水泥重量的3%～5%。喷拱取上限，有淋水时可加大速凝剂掺入量，速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。

二、锚杆安装工艺

1.打锚杆眼：

（1）按中腰线检查断面，不符合要求先处理合格。

（2）由外向里、先顶后帮顺序进行敲帮问顶，找掉活石危石。

（3）检查临时支护是否合格。

（4）确定锚杆眼位，眼位误差不得超过100mm，并在钻杆上做好锚杆眼深标记。

（5）打锚杆眼，应由外向里，先顶后帮。

2.安装锚杆：

（1）先将眼孔内的积水、煤岩粉用压风吹扫干净，吹扫时，眼孔方向不得有人。

（2）每眼2节树脂药卷，树脂药卷用锚杆慢慢送入眼底，开动锚杆安装机带动锚杆，边推动锚杆边搅拌药卷，搅拌工作连续进行，30s后停止搅拌。

（3）15min后，挂网，上托盘，紧固螺母，螺母拧紧力矩不小于100N.m。

（4）遵循每打好一个锚杆眼，安装一根锚杆的原则。

三、锚索施工工艺

1、钻孔：搭好工作台，利用风动钻机配合B19六方中空可接长钻杆和φ28mm钻头按设计位置钻孔。一人在工作台上扶钻机并接长钻杆，一人在工作台下扶钻机，第三人负责操作钻机，三人密切配合按顶锚杆打眼工艺逐根接好钻杆打设锚索钻孔达到规定要求，然后缩下钻机逐根卸下钻杆。

2、安装：利用锚索将3支K2850树脂药卷依次轻轻推送入孔底，锚索下

- 66 - 端用专用搅拌器与钻机相连，2人扶钻机，保持钻机与钻孔成一线。开动钻机边搅拌边推进锚索，先慢后快，待锚索插入钻孔达规定量后，全速旋转搅拌40s后停止，下缩钻机，卸下搅拌器。搅拌后锚索外露长度不得超过350mm。

3、张拉：锚索安装40min后，依次安装托板（槽钢）、锁具，使它们紧贴顶板。然后挂上张拉千斤顶进行张拉，观察油泵压力表读数达到2MPa后停止张拉，待人员全部撤至被张拉锚索下方半径5m以外后，方可继续张拉。待油泵读数达到35MPa以上后停止张拉，并扳动张拉油泵手把进行卸载，然后2人至工作台上卸下张拉千斤顶。若张拉千斤顶行程不够时，两人扶住千斤顶，将千斤顶回零，然后按上述方法继续张拉到规定要求。

4、安装托盘时，不得少于三人，一人抬起槽钢并将锚索插入槽钢孔内，另两人安装小托板及锁具，安装时要站在工作台上，三人密切配合。

四、喷射混凝土工艺

1.喷射前，检查工作面支护状况，锚杆紧固、网的铺设是否符合要求，是否有网包，发现问题及时处理。

2.清除矸石杂物，清出墙基。

3.检查喷浆机、风水管、输料管接头是否牢固、严密，输料管要平直，喷浆机安置要平稳，喷浆机送电空载试运转。

4.用高压风水冲洗岩面，并设喷厚标志。

5.喷射顺序为先墙后拱，从墙基开始自下而上进行，喷枪头与受喷面尽量保持垂直，且距离以0.8m～1.0m为宜。

6.供风压力为0.4MPa，水压应比风压高0.1Mpa，水灰比0.45，一次喷厚20mm～30mm，复喷时间如果超过2h，必须用高压水重新冲洗受喷面。

7.开机时，先给水，后开风，再开机。停机时，先停料，后停机，再关水，最后停风。

8.处理堵塞故障时，喷射手要紧握喷头，并将喷口朝下。

9.喷射质量：表面均匀、平整，无裂缝，无“穿裙”，无“赤脚”。

五、光爆锚网喷巷道工程质量要求

1. 巷道净宽：（中线至任何一帮）合格品为0~+150mm

2．巷道净高：（腰线至顶、底板）合格品为0~+150mm