1乌海能源公司平沟煤矿平沟煤矿掘进作业规程乌海能源公司平沟煤矿平沟 煤矿掘进作业规程 乌海能源公司平沟煤矿简介 乌海能源公司平沟煤矿位于乌海市海勃湾东南 10km 处，该矿始建于 1958 年，先后经过三次技术改造，于 1991 年底建成设计生产能力为 120 万 t/a 的矿井，2010 年经国家发改委核定为 180 万 t/a 的矿井井田面积为 16.1km2 东西倾斜长 2.52km，走向长 6.4km，由北向南划分为三个盘区，目前集中在Ⅰ盘区开采，Ⅱ盘区正处于恢复阶段井田开拓方式为斜竖井综合式，主采煤层共 3 层，分别为 9、10、16 煤层全矿共有两个采煤队和两个掘进队、两个开拓队综采面分别布置于 9、10、16 煤层中瓦斯抽放队负责施工下组煤 1610 及 1611 钻场 第一章 概况 第一节 概述 1、巷道名称：下组煤 1612 车场、下组煤 1610 及 1612 钻场、钻场回风巷 2、巷道用途：钻场为 16 煤层抽放瓦斯用，回风巷做为打钻时的回风 用 3、开口位置：下组煤轨道下山 J16 点东 18.66m 4、巷道设计长度及服务年限： 设计长度：全长 313.5 米。
服务年限：三年 5、预计开竣工时间 本掘进工作面自 2011 年 7 月开工，预计 2011 年 11 月竣工 1 附：巷道平面布置图 第二节 编制依据 一、采区设计说明书 编制依据由矿生产技术部门编制，公司相关部门批准的《巷道开工设计说明书》 二、地质、水文地质说明书 编制依据由矿生产技术部门编制、矿领导相关部门批准的《下组煤 1610 及 1612 抽放瓦斯钻场及回风巷地质说明书》 三、其它技术规范 （2011 版）进行编制 1、按照《煤矿安全规程》 2、按照《煤矿作业规程编制指南》进行编制 3、依据煤矿相关的法律、法规进行编制 4、依据《平沟煤矿本质安全管理体系风险管理手册》进行编制 5、依据《煤矿工人安全技术操作规程指南》进行编制 2 第二章 地面位置及地质情况 第一节 地面相对位置及邻近采区开采情况地面相对位置及邻近采区开采情况见表Ⅰ表Ⅰ 井上下对照关系情况表 下组煤 1610 及 水平采区 1070 水平 工程名称 1612 抽放瓦斯钻 场 地面标高 /m 1251—1263 井下标高/m 909.839-932.111 地面相对位置建 筑物、小井及其 四斜井口往西 1600 米处，周围无任何建筑物及设施。
它 井下相对位置对 该巷道开口处西为 1611 车场，南为下组煤南部风道掘进巷道的影响 对掘进无影响 邻近采掘情况对 无影响 掘进巷道的影响 第二节 煤层赋存特征 钻场布置在 16 煤层内，回风巷由 16 煤层穿入 14 煤层煤层走向近南北倾向近东西 14 煤层属稳定可采煤层，结构简单局部有分叉现象，煤层倾角平均 9-10°，平均厚度为 0.50m15 层属极不稳定煤层局部可采，16 煤层为本区主采区，顶板以砂质泥岩为主，局部为砂岩和泥岩为主、底板为砂质泥岩或细砂岩结构复杂，煤层厚度为 1.85—2.4m 3 表Ⅱ 煤层特征情况表 指标 数值 备注 煤层厚度/m 1.85-2.4 煤层倾角（ °） 9°—10° 岩层硬度（f） lt3 煤层层理 不发育 煤层节理 不发育 自然发火期 d 二类自然 绝对瓦斯涌出量 1.13 （m3min-1 ） 煤尘爆炸指数 有爆炸性 地温（℃） 22 瓦斯含量（m3t-1 ） 附图：煤岩层综合柱状图 第三节 地质构造 该巷道地质构造为简单型，总体构造为单斜构造，向西倾斜地层产状 266°倾角 9°—10°掘进范围内无大的断层，岩浆岩侵入体及大型褶曲，在掘进区域内煤层底板有小型波状起伏，对掘进影响不大。
第四节 水文地质 该掘进区段水文地质条件复杂，具体见 16 柱状图 4 第三章 巷道布置及支护说明 第一节 巷道布置 一、巷道布置 该车场开口位于下组煤绞车道 J16 点向东 18.66m，从开口处开始扩帮9m，掘进长度为 108.499m，总工程量为 117.499m 1610、1612 瓦斯抽放钻场是分别在 1610 皮带巷和 1612 轨道巷内施工掘进1610 钻场：AB 段坡度为 5‰，BC 段坡度为 00，CD 段坡度为 13.50 1612 钻场与 1610 钻场施工尺寸相同 二、巷道断面 下组煤 1612 车场断面： I-I、Ⅱ—Ⅱ断面为矩形，掘进宽 4.2m 掘进高 3.0mS 掘进 12.6m2 净 宽 4.0m，净高 2.6m，S 净 10.4m2 Ⅲ-Ⅲ断面为梯形，上掘进宽 3.2m 下掘进宽 4.6m，掘进高 3.02m，S 掘进 11.78m2 上净宽 2.9m，下净宽 4.2m，净高 2.6m，净 9.23m2 21610 及 1612 钻场断面： Ⅰ—Ⅰ断面：上净宽：2.9m 、下净宽 4.2m、净高 2.6m、净断面 9.23 ㎡上掘进宽：3.2m、下掘进宽 4.6m、掘进高 3.02m、掘进断面 11.78 ㎡，施工长度 56.6m。
Ⅱ—Ⅱ、Ⅳ-Ⅳ断面：上净宽：3.6m 、下净宽 4.9m、净高 2.6m、净断 面 11.05 ㎡上掘进宽：3.9m、下掘进宽 5.3m、掘进高 2.6m、掘进断面 13.89 ㎡，Ⅱ—Ⅱ断面施工长度 12m，Ⅳ-Ⅳ断面施工长度 28.4m 回风巷Ⅲ-Ⅲ断面：上净宽：1.8m、下净宽 2.3m、净高 1.9m、净断面 5 3.89 ㎡上掘进宽：2.1m、下掘进宽 2.7m、掘进高 2.6m、掘进断面 6.24 施工长度为 48.64m附：巷道支护断面图 第二节 支护设计 根据地质情况及其开采经验，下组煤 1612 车场设计为矩形和梯形断面巷道，支护方式采用锚喷支护、U 型钢金属棚支护1610 及 1612 钻场设计为梯形断面巷道，支护方式采用 U 型钢金属棚支护 一、支护方式： 、临时支护设计： （一） 锚杆支护巷道临时支护采用 2 根长度为 3m，φ50mm 的钢管结合前探卡子及长度为 3.0m、宽为 0.3m、厚度为 8cm 的 3 块木板进行前探支护 架棚巷道临时支护采用 18kg/m 长为 2m 的两根铁道、结合棚梁上的四 （每根铁道上 2 个前探卡子）个前探卡子进行前探作业支护。
临时支护：最小空顶距 300mm，最大空顶距 1100mm 、永久支护设计： （二） 1612 车场：Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ断面采用锚杆钢筋网喷浆一体支护两侧顶锚杆分别向两帮岩体倾斜 20°即与水平夹角为向上 70°其余垂直于顶板进行支护，两帮锚杆分别向顶底岩体倾斜 20°即与水平夹角为向上 70°其余垂直于两帮进行支护喷浆厚度为 100 mm Ⅲ-Ⅲ断面采用 29kg/mU 型钢金属棚塑料网松木刹杆的支护方式作为永久支护 瓦斯抽放钻场采用 29Kg/mU 型钢架梯形棚上铺塑料网、 1610 及 1612 钻场： 6 松木刹杆进行永久支护 回风巷采用 11 矿用工字钢架梯形棚上铺塑料网、松木刹杆进行永久支护二、设计方法选择： 根据我矿下组煤 161514 层地质情况、16 层围岩不稳定，顶帮压力较大，故选用 U 型钢进行支护，U 型钢承受压力大、支撑时间久、易安装不易变形等特点，同时根据我矿 9、 10 层 U 型钢支护经验数据显示，U 型钢能够有效的控制顶帮压力，所以选用 U 型钢做支护材料是可取的回风巷是由 16 煤层穿入 14 煤层，14 煤层围岩稳定，煤层结构简单，15 煤层围岩不稳定，但煤层较薄压力较小，穿层过程中不受影响，并且巷道断面小采用 11 矿用工字钢能够有效的支护顶帮。
三、支护参数的选择：一、1612 车场:Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ断面 1、顶锚杆：间距为 0.9m，排距为 0.8m，每排 5 根顶锚杆 2、帮锚杆：间距为 1.0m，排距为 0.8m，每排 3 根帮锚杆 3、锚 索：间距为 2.7m，锚索排距 2.4m，每排 2 根锚索 4、锚固形式及锚固剂：采用加长锚固形式，树脂卷直径一般应比钻孔直径小于 4-14mm，由于钻孔直径为 28mm，故选择直径为 23mm 的树脂卷5、按悬吊理论计算锚杆参数： ⑴锚杆长度计算 LKHL1L2 式中：L—锚杆长度 mm H—冒落拱高度，mm K—安全系数，一般取 K2 7 L1—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取 300mm L2—锚杆在巷道中的外露长度，一般取 50mm 其中：HB÷2f4200÷24525mm 式中：B—巷道开掘宽度，取 4200mm f—岩石坚固性系数，取 4 则：L2525300501400mm ⑵锚固间距、排距计算：则 a2Q÷KHγ 式中：a —锚杆间排距， mm Q—锚杆设计锚固力，64kN/根 K—安全系数，一般取 K2 H—冒落拱高度，取 525mm γ—被悬吊岩石的重力密度，取 20kN/m3 a1.725m 施工时的锚杆间距取 900mm，排距取 800mm。
通过以上计算，选用锚杆 φ20mm，L2400mm，间距为 900mm，排距为 800mm，是能够符合支护要求的，支护时每排 5 根锚杆6、锚杆锚固长度：根据锚固力应大于锚杆杆体极限载荷的原则，由锚杆杆体极限载荷和树脂卷与围岩的粘结强度确定锚固段长度 LO： LOPm/2πRL 171103/23.14141.210610-3 1.62m 8 式中：Pm—设计锚固力，螺旋钢锚杆体极限载荷 171KN R—锚孔半径，2R28mm LO—锚固长度 L—树脂药卷与钻孔壁的粘结度，按煤体考虑，取 1.2MPa 则需要用树脂药卷长度： L（R2— R22）/ R12LO （ 142-102）/11.52×1.62 1.19m. 式中：L—需要树脂锚固卷长度 R—钻孔半径，R14mm R2—锚杆半径，3R210mm R1—药卷半径，R111.5mm LO—锚固长度，LO 1.62m 根据计算所得，锚固剂总长度取 1.2 m/孔，实际施工中，用 S2360 和 Z2360 树脂卷各一卷，并将超快端置于眼底7、锚索长度的确定： LLaLbLcLd 式中： L—锚索总长度，m La—锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m Lb—需要悬吊的不稳定岩层厚度，取 2m Lc—上托盘及锚具的厚度，取 0.82m 9 Ld—需要外露的张拉长度，取 0.30m 按 GBJ86-1985 要求，锚索锚固长度 La 按下式确定： La≥（Kd1fa ）/4fc 式中： K—安全系数，取 K2； d1—锚索钢绞线直径，取 15.24mm fa—钢绞线抗拉强度，N/mm21920Mpa ，合 1883.52N/mm2 fc—锚索与锚固剂的粘合强度，取 10N/mm2。
则 La≥（2×15.24×1883.52 ）/4×10≈1.435m 取 La1.44m 则 L1.4420.820.304.56m 根据以上计算和我矿实际地质情况，施工时锚索选用长 7.0m，φ15.24mm，1×7 股低松驰级的钢绞线间距 2.7m，排距 2.4m 5、锚索锚固长度 按锚固剂与围岩（煤）的最小粘结力和锚索的破断载荷估算锚固段长度： LO Pm/2πRL （240×2×103）/（2×3.14×14×1.2×103 ） 2.26m 式中： Pm—设计锚固力，圆钢锚杆体极限载荷 240×2KN R—锚孔半径，R14mm 10 LO —锚固长度 L—树脂药卷与钻孔壁的粘结度，按煤体考虑，取 1.2MPa 则需要用树脂药卷长度： L（ R2—R22/ R12） O L （142—7.622/11.52）×2.26 2.38m 式中： L—需要树脂锚固卷长度 R—钻孔半径，R14mm R2—锚索半径，R27.62mm R1 —药卷半径，R111.5mm LO—锚固长度，LO 2.26m 在实际施工中，锚固剂总长度为 2.4m/孔，在孔底使用一卷 S236。