3803地堑煤掘进规程XINGWord格式文档下载.docx
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风道共:
1155m(平距),其中里风道1109m(平距)、外风道46m(平距);
切眼共:
97m(平距),其中里切眼20m(平距)、外切眼77m(平距);
。
巷道设计长度2260m(平距)。
服务年限为3年。
四、预计开、竣工时间
经矿有关领导研究决定:
本掘进工作面自2009年6月开工,预计2010年1月竣工。
第二节编写依据
一、采区设计说明书及批准时间
采区设计说明书为《3800采区设计说明书》,批准时间为1962年10月。
二、地质说明书及批准时间
地质说明书为《肥城矿业集团公司曹庄煤矿3803地堑煤工作面掘进地质说明书》,批准时间为2009年4月10日。
三、矿压资料
随开采深度的增加,构造复杂地段及断层交汇处地压将明显增大。
第二章地面相对位置及水文地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
井下位于3800采区东翼第二区段。
由于断层切割,本面分为三个块段。
第I块段西到已回采的3803面,东到f3断层组,北到CF5断层,南到通矿铁路;
第II块段西到f3断层组,东到杨庄村煤柱,北到CF5断层,南是已回采的3803里工作面,第三块段西到F30断层,东到F23-1断层,南到杨庄村煤柱。
上覆煤一尚为回采。
地面相对位于矿铁路专用线以北,杨庄村以西,仪仙河自北向南在本面上方流过。
地面相对位置及邻近采区开采情况表表2-1
煤层名称
煤3
水平名称
-120m
采区名称
3800采区
工作面名称
3803地堑煤
地面高程
+113.60
~+116.35
工作面高程
-365.6
~-119.2
地面位置
井下位置及四邻采掘情况
走向长
(m)
149
倾斜长
343
煤层倾角
(°
)
12~20
……………
_________
16
面积
(m2)
19872
第二节煤(岩)层赋存特征
一、煤(岩)层产状、厚度、结构、坚固性系数、层间距:
该面煤3两极厚5.34~6.15m,平均厚5.83m,,下部含一层厚0.14m~0.8m的粘土岩或粉砂岩夹石,f=2~4,将煤层分为煤3-1、煤3-2两个自然分层。
煤3-1厚4.33~4.91m,平均厚4.8m,f=1.5属结构简单、稳定的厚煤层,不含夹石;
煤3-2厚为0.55m~0.91m,平均厚0.71m,赋存不稳定且小于最低可采厚度,不可采。
煤3上距煤1间距平均20.79m。
下距煤3-2间距0.32m。
岩性特征表表2-2
顶板名称
岩石名称
厚度
岩性特征
老顶
细砂岩
或
中砂岩
6.84
灰白色,以石英为主,含少量长石及黑色矿物,上部含深灰色粉砂岩条带,f=4~6。
直接顶
粉砂岩
4.32
深灰色,质细、性脆,节理发育,f=3~4。
伪顶
直接底
粘土岩
0.54
浅灰色,团块状构造,遇水易软化膨胀,富含植物根化石,f=3。
老底
5.69
深灰色,泥质胶结,下部为砂粉互层,f=6。
二、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数:
该煤层沼气绝对涌出量:
0m3/min;
二氧化碳绝对涌出量:
0.349m3/min。
煤尘爆炸指数为38.24%;
煤层无自然发火倾向;
瓦斯等级为低瓦斯矿井。
附:
3803地堑煤工作面地层综合柱状图(1:
200)。
第三节地质构造
该面煤层倾向N19°
W~N36°
W,走向变化不大。
煤层倾角12°
~20°
,平均16°
本工作面地质构造较为复杂,在掘进过程中预计揭露七条断层CF5、f1、f2、f3、f4、f5、F23-1。
CF5为一条斜交逆断层,落差为5.5m;
f1、f2、f3、f4、f5、F23-1为倾向正断层,落差为10m、1.4m、12m、5-6m、15m、20-46m,F23-1对掘进无影响,f3、f4、f5属F30的分枝断层,把本面切割分为两个块段I和II,对掘进影响较大。
F1、f2断层对工作面掘进也有影响。
断层附近煤、岩层受构造动力破坏,围岩比较松软,应加强顶板管理并采取相应的过断层措施。
本面掘进不受岩浆侵入体、岩溶陷落柱和古河流冲刷的影响。
断层产状参数表表2-3
构造名称
构造
性质
产状(褶曲轴面)
对掘进
影响程度
揭露控制情况
倾向
倾角
落差
CF5
SE53
48
逆断层
5.5
大
3803联络巷揭露
F23-1
SW71
76
正断层
20-46
无
东补100钻孔揭露
f1
SE47
48
10
f2
NE43
55
1.4
小
3801轨中巷揭露
f3
NE67
83
12
较大
3803运中巷、3801轨中巷揭露
f4
NE64
5-6
82
f5
NE51
88
15
3803运中巷揭露
第四节水文地质
该面处于地堑煤下降盘,由于CF5断层切割,本块段相对独立,掘进过程中局部顶板砂岩裂隙水将以淋水形式出现。
3803地堑煤里段有老空积水,水源为3层煤顶板砂岩淋水,积水上限-158.0m,下限为-167.3m,积水量1620m3,动水量为3m3/h。
该积水顺3803(里)轨中巷——3803轨中巷——3800采空区——31200采空区(现积水上限为-470m)。
防治水措施:
1、掘进过程中应保持疏水线路畅通,下部工作面掘进时应安设与最大涌水量相适应的排水设施。
2、工作面上风道掘进至3803里轨中巷20m前,应打钻探放3803里面老空积水,确保安全后方可继续掘进。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
运中巷:
1、里面运中巷
3803地堑煤里面运中巷开门位置在3803岩石集中巷G38点处,巷道开门按走向+3‰坡度,按原方位角掘进15米至A点,自A点按45°
方位角、-130的坡度施工140m至B点预计见三层顶板,见煤三顶板后仍按原方位角、沿顶板掘进161m至C点。
自D点按342°
方位角、沿顶板掘进240m至E点。
自E点按338°
方位角、沿顶板掘进120m至F点。
自F点按351°
方位角、沿顶板掘进200m至H点。
工程量计:
898m。
2、外面运中巷
3803地堑煤外运中巷开门位置在3803岩石集中巷G38点处,自A点按原方位角掘进15米至I点,自I点按58°
方位角、+210的坡度施工50m至J点预计见三层顶板,见煤三顶板后仍按原方位角、沿顶板掘进45m至K点。
110m。
工程量共计:
1008m。
(以上数据均为平距)
风道:
1、里面风道
3803地堑煤工作面里面风道开门位置在3801岩石集中巷测点处A1点巷道开门按48°
方位角、+3‰坡度掘进25米至F1点,自F1按198°
方位角、+130坡度掘进20米见煤三顶板;
见顶板后仍按原方位角、沿顶板掘进100m透3803运中巷与D1;
透3803运中巷后按原巷道方位,坡度扩修56m至E1点,自E1点按原方位角,-60坡度掘进10m透3803里面轨中巷与F1;
透3803里面轨中巷后按原巷道方位,坡度扩修77m至G1点,自G1点按原方位角810,沿煤三顶板掘进25m至H1点,自H1点按原方位角710,沿煤三顶板掘进108m至I1点,自I1点按原方位角3390,沿煤三顶板掘进517m至J1点;
自J1点按原方位角650,沿煤三顶板掘进10m至K1点;
自K1点按原方位角3460,沿煤三顶板掘进185m至L1点;
工程量共计1109m。
2、外面风道
3803地堑煤工作面外面风道开门位置在3803里风道内C1点开门按590方位角沿煤三顶板掘进46m至L1点止,工程量计46m;
总工程量共计:
1155m。
切眼:
1、里面切眼:
里面切眼开门位置在3803地堑煤里运中H点处,巷道开门按36°
方位角、沿煤三顶板掘进20米至L1点止。
工程量计20m。
2、外面切眼:
外面切眼开门位置在3803地堑煤外运中K点处,巷道开门按154°
方位角、沿煤三顶板掘进78米至L点止。
工程量计78m。
98m。
(以上距离均为平距)
施工3803地堑煤工作面需扩修3803岩石集中巷、3801岩石集中巷。
3803岩石集中巷扩修位置在自3800轨道下山G57号测点前15m处A2点按原方位、坡度开始扩修至B2点,工程量计1080m(平距)。
3801岩石集中巷扩修位置在自3801岩石集中巷内G10号测点处A3点按原方位、坡度开始扩修至3801岩石集中巷内G45号测点处B3点,工程量计268m(平距)。
根据现场情况及时编写措施。
1、3803地堑煤工作面煤层底板等高线预测图(1∶1000);
2、3803地堑煤工作面地层综合柱状图(1∶200);
3、3803地堑煤工作面预想地质剖面图(1∶1000)。
第二节支护设计
一、巷道断面
1、3803地堑煤风道、里切眼、运中巷锚网支护均为梯形,S净=5.40m2,S荒=6.44m2;
见图3-1。
2、3803地堑煤D-H段运中、I1-L1段运中、外切眼均为矩形,S净=5.4m2,S荒=5.67m2;
见图3-2。
3、若顶板破碎、过断层时为架棚支护,巷道形状为梯形,S净=5.20m2,S荒=6.67m2,见图3-3。
4、3803岩石集中巷、3801岩石集中巷扩修时支护均按原支护扩修。
重新换棚为架棚支护,巷道形状为梯形,S净=4.52m2,S荒=6.72m2,见图3-4、3-5。
二、支护方式
㈠永久支护
1、风道、切眼、运中巷顶板完整时永久支护方式采用锚网支护。
施工中,顶板采用螺纹钢锚杆挂冷拔丝网加挂钢筋梯作永久支护:
顶板锚杆株排距0.8m,每排锚杆中靠近两帮的锚杆距巷道两帮分别为0.15m并与顶板成75度夹角。
中间两根锚杆要垂直于巷道顶板或岩石层理面。
锚杆要横向成排,竖向成线。
冷拔丝网规格为:
长×
宽=2700×
1000mm。
爆破前,顶板锚杆距迎头不超过0.3m,爆破后不超过1.8m。
两帮锚杆的布置方式为:
两帮布置锚杆三根,第一根布置在巷道顶板以下0.2m处,第三根布置在距底板0.2m处,并与巷帮成75度夹角。
中间一根均匀布置,当巷道高度超过2.4m时及补打第四根锚杆,两帮锚杆应垂直于煤壁,排距为0.8m。
两帮锚杆距迎头不得超过5m。
按悬吊理论计算锚杆参数:
①锚杆长度计算
L=KH+L1+L2
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,一般按经验取0.5m;
L2—锚杆在巷道中的外露长度,一般取0.1m。
其中:
H=
=
=0.45(m)
B—巷道开掘宽度,取2.7m;
f—岩石坚固性系数,砂岩取3。
则:
L=2×
0.45+0.5+0.1=1.5(m)
②锚杆株距、排距计算,设计令株排距均为a,则:
a=
a—锚杆株排距,m;
Q—锚杆设计锚固力,64KN/根;
H—冒落拱高度,取0.45m;
γ—被悬吊砂岩的重力密度,取19.992KN/m3;
K—安全系数,一般取K=2。
a=
=1.633(m)
施工时取a=800mm。
通过以上计算,选用直径18mm、长度2100mm的A5#螺纹钢制成的等强度螺纹钢锚杆,锚杆株排距800mm;
当巷道开门5m范围或顶板较破碎、顶板压力较大时及时缩小锚杆株排距至600mm。
2、施工时顶板无法打注锚杆或过断层时永久支护方式采用架棚支护。
永久支支护采用梯形铁棚支护,顶板破碎时铺设冷拔丝网,若采用打木垛或采用撞楔法施工顶板无法铺网时,必须严密接顶。
铁棚采用11号矿工字钢制作,棚距为0.8m,顶板较破碎时棚距缩小为0.6m,棚⢁净里长2.2m(两端头长度均为0.15m,全长2.5m);
棚腿长为2.3m;
棚腿下端均焊制规格为:
宽×
厚=110×
90×
6mm的钢板,上端焊制12#槽钢(长×
高=120×
28mm),施工中用规格为:
厚=150×
150×
10mm的木垫板垫底。
棚梁与棚腿接触处要放置口板和垫板,垫板规格为:
10mm,口板规格为:
厚=90×
60×
10mm,垫板与口板必须进行防腐处理。
背顶小杆4根,均匀布置,小杆规格为长×
厚=1000×
40mm的木料。
冷拔丝网的规格为:
宽=2200×
网与网压茬部分不得小于80mm,且用14#铁丝连接牢固,且相邻两个联接点的距离不大于200mm,网紧贴顶板,棚梁之上用小杆接顶背实。
爆破前永久支护到工作面的最大距离为0.2m,爆破后永久支护到工作面的最大距离为1.8m。
架棚支护与锚网支护交叉处3m范围内,锚网巷道内锚杆排距缩小为0.6m。
㈡临时支护
1、锚网支护
锚网支护巷道采用吊环前探支架作临时支护,前探梁一律用两根型号不小于15Kg/m、长度均不少于4m的铁路制作,用锚杆和吊环固定,前探梁间距不大于1.4m,吊环用厚为8mm的钢板焊制,规格为:
上宽×
下宽×
高=150×
100×
150mm,使用时轨底面朝上,每根前探梁用两个倒梯形吊环固定在锚杆上,吊环螺丝拧入锚杆长度不小于30mm。
安装吊环的锚杆长度不小于巷道支护锚杆长度,吊环用配套的锚杆螺母固定,每根锚杆所用树脂锚固剂不少于3块,锚固力不小于64KN/根。
爆破前临时支护最大控顶距离0.3m,爆破后最大控顶距离为1.8m。
爆破后在迎头空顶处撺上两块规格为长×
厚=2300×
200×
150mm的小板梁,板梁上方依次铺设钢筋梯、冷拔丝网接顶,并用小杆木楔背实、加紧,板梁及钢筋梯铺设时要预留出锚杆打注位置,永久支护结束前必须及时检查临时支护的牢固情况,发现问题及时处理。
2、架棚支护
架棚支护巷道采用前探支架作临时支护,前探梁一律用不小于15Kg/m的铁路2根,(当棚梁净里超过2.8m时采用3根)且长度不低于4.0m,使用44型溜子链条、联接环、螺丝各3套(螺帽要满扣,并用木楔打紧,严禁重楔),固定在已使好的棚梁上,两根前探梁之间的距离不大于1.2m,爆破后及时将前探支架移至迎头并加固好,然后在空顶处的前探梁上方放上铁棚梁,在其上用4根小杆接顶,并用木楔在铁棚梁上方加紧接顶背实。
前探支护最大控顶距离不大于1.8m。
锚网临时支护平面图(3-6)、架棚临时支护平面图(3-7)。
㈢工程质量标准
锚网工程质量标准表(3-8)、架棚支护工程质量标准表(3-9)。
锚网工程质量标准表(3-8)
项目
质量标准
部位
合格优良
运中巷、风道、切眼
巷道
净宽
上净宽
-50~+150mm
0~+150mm
中线至上帮
700mm
中线至下帮
2000mm
下净宽
600mm
全宽
2700mm
无中线
无中线测全宽
净高
-30~+150mm
全
高
腰线上
1000mm
腰线下
900mm
无腰线时
1900mm
坡度
沿顶板
锚杆间排距
±
100mm
中-中
株距800mm、排距800mm
锚杆孔深度
0~+50mm
实测
锚杆外露长度
30~50mm
锚杆锚固力
≥64KN/根
液压锚杆拉力计检测
托盘与壁面
密接壁面
观感检测
锚网
绑结牢固连接压茬好
锚杆角度
≥750
与岩面角度
用角度尺测量
工业卫生
三无一畅清洁卫生
架棚支护工程质量标准表(3-9)
质量标准
合格
优良
巷
道
净
宽
上
-30~+50mm
500mm
1700mm
下
2100mm
3000mm
沿煤3顶板或按设计要求
支架迎山角
0.5°
不超过设计:
前倾后仰
不得向下坡方向倾斜:
背帮
背顶
小杆
小杆4根
小杆各2根
支护材料
铁棚
棚腿长度
支在实底上,其深度符合要求
2300mm
棚梁接口
<
5mm
左
接口严密
右
棚距
800mm
柱窝深度
支在实底上
250mm
棚腿扎角
200mm/m
支架扭距
100mm
支架水平
50mm
第三节支护工艺
一、支护材料
1、锚网支护:
锚杆选用Φ18mm、L=2100mm的A5#等强度螺纹钢锚杆。
每根锚杆采用3卷树脂锚固剂锚固,锚固剂型号MSCK2535,锚杆预紧力矩不小于300N·
m,锚固力不小于64KN。
锚杆外端用铁托盘和标准螺纹螺母紧固,锚杆外露长度10~50mm;
铁托盘用钢板压制成弧形,规格为长×
厚=130×
130×
10mm。
钢筋梯用直径不小于14mm的A3#圆钢焊制,钢筋梯规格为长×
宽=2700×
60mm。
木托盘规格为长×
厚=300×
40mm。
顶帮网为冷拔丝网,顶板网的规格为:
1000mm,网格为60×
60mm,巷帮网的规格为:
宽=1800×
1000mm,网格为53×
53mm,相邻网之间要压茬连接,压茬长度不小于60mm,相邻两个联接点的距离不大于200mm,且均匀布置。
2、架棚支护:
铁棚使用11#矿用工字钢焊制,焊接强度不小于钢梁强度;
棚梁净里长2.2m两端头长度均为0.15m,全长2.5m,棚腿长2.3m,棚腿上端焊12#槽钢(长×
28mm)、下端均焊制规格为长×
厚=120×
6mm的钢板;
小杆采用红松等坚韧木材,严禁采用软、脆性木材,规格为长×
40mm;
棚腿下面用规格为长×
30mm的木垫板垫底,棚梁与棚腿之间垫规格为长×
10mm的垫板,棚腿与棚口之间加规格为长×
10mm的口板,垫板与口板必须进行防腐处理,撑杆的架设必须牢固可靠,不能有帽楔,并与巷道坡度方向一致,撑杆的材质是断面不应小于60mm×
40mm的优质坚韧小杆,小楔规格为长×
厚=(200~250)×
70×
(50~10)mm。
巷道背顶小杆4根,小杆均匀布置,靠近两帮的小杆要压肩,棚梁上方铺设冷拔丝网(全岩施工段除外),网的规格为长×
宽=2200×
1000;
背帮各两根小杆,第一根布置在棚梁以下200mm处,第二根布置在棚梁以下1000mm处。
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