第一节 概 述
本《作业规程》掘进的巷道为矿井第三区段开采巷道南北顺槽之间的煤门,用于+720m回采工作面的南北顺槽之间的联络。服务+720m区段回采工作面等;全部为煤巷, 长度为25m 。2009年 3月开工,预计2009年 月竣工,巷道服务年限为1年。 第二节 编制依据
1、2004年11月批准的矿井90kt/a技改《初步设计》说明书(代可性行研究)。
2、2007年进行部分变更的《变更初步设计》说明书; 3、采煤方法设计和部分设计。
4、新疆地矿局第九地质大队提供的《生产地质报告》。
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情况
井上、下对照表
水平、采区 地面标高/m 地面的相对位置及主要建筑物、其他 井下相对位置对掘进巷道的影响 邻近采掘情况对掘进巷道的影响 +720m采区 工作面名称 煤门掘进工作面 +878m~+920m 井下标高 +720m 工作面位于矿井保安煤柱东翼,直到东翼井田边界,工作面范围基本为山坡地带,井田保安煤柱边沿有原绞车房,但影响不大。 东为井田保安煤柱;西为工业广场保安煤柱;南为煤层底板也为井田边界;北为45-1煤层底板,地面邻近工业工场。 本掘进工作面为矿井主采煤层原生产井东翼采区,为未掘工作面,在今后掘进期间对本工作面无有任何影响。
第二节 煤(岩)层赋存特征
矿井含煤地质为中侏罗统西山窑组(J2X),为河流-湖泽相沉积,主采煤层为45-2,最小厚度为14.2m,最大厚度为28.8m,平均厚度为
20.2m左右.煤层普遍沿走向由西向东有变薄的趋势,沿倾向上由浅入深,由厚变薄。为北倾单斜构造,属结构简单煤层,倾角一般在76°-81°之间,含0-1层夹矸,从掘进巷道中观察煤层层理清晰,部分地段节理发育,煤层顶、底板均有3-5米的伪顶、底,主要为煤线,炭质泥岩和粉砂泥岩互层,顶板为泥岩、粉砂岩,底板为粉砂岩、泥质粉砂岩,属中等偏弱型顶板。
矿井处于CO2-N2带中,位于瓦斯逸散常区,正常生产期间检测结果回风量为CHamx=0.03%左右。2008年瓦斯等级鉴定和二氧化碳涌出量报告批复,矿井相对瓦斯涌出量1.258m3/t绝对瓦斯0.059m3/min;相对二氧化碳涌出量3.1 m3/t,绝对二氧化碳涌出量0.144 m3/min,矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。
煤尘具有爆炸性,爆炸火焰大于400,需岩粉量45-85%。 煤层具有自燃发火性,自燃发火期一般为63天。
项 目 煤层厚度(最大-最小/平均) 煤层倾角(最大-最小) 煤层硬度f 煤层层理 煤层节理 自然发火期 瓦斯绝对涌出量 煤尘爆炸指数 单 位 m (°) 发育程度 发育程度 d 3M/min % 指 标 14.2-28.8/20.2 76-81 1.5-2 中等发育 中等发育 63 0.21 ﹥10 备 注
煤层顶底板情况表
顶底板名称 顶板 基本顶 直接顶 伪顶 底板 伪底 直接底 基本底
岩石类别 细砂岩 粉砂岩 煤线、碳质泥岩和粉砂岩组成 煤线、碳质泥岩和粉砂岩组成 泥质粉砂岩 粉砂岩 厚度/m 10 2 0~5 0~3 1 8 岩性 为灰-灰黄、灰白色、砂状结构,中厚-厚层状、胶结物多为钙质。 灰色粉砂状结构,薄-中厚层状结构,钙泥质胶结,较松散。 煤线及黑色碳质泥岩互层,中间夹少量粉砂岩 煤线及黑色碳质泥岩互层,中间夹少量粉砂岩 灰色粉砂状结构,钙泥质胶结,较松散。 灰色粉砂状结构,薄-中厚层状结构,钙泥质胶结,较松散。 第三节 地质构造
本工作面在 45-2煤层中,该煤层总体为一北倾的单斜构造,倾角在76°-81° 之间。从矿井整体开采程度和上水平掘进情况观测,预计在工作面掘 进中无有其他构造存在。
第四节 水文地质
本工作面煤层赋存形态简单,矿区无长年地表水,蒸发量大于降水量,矿床顶 底板岩层含水层透水性差富水性弱,井田水文地质条件简单。但在以往上水平东翼开采中曾受到火烧区水的威胁,煤质成火烤状,煤层裂隙增加,软化突水性增强;上水平采空区积水和烧变岩积水对掘进工作有一定的影响。从上分层开拓观测预计最大涌水量在4m3/h,最小涌水量为1m3/h。目前依据+730巷道开拓情况分析矿井水对掘进影响不大,在掘进过程收集上分层回采时期水量变化来
指导下分层掘进工作,在巷道施工中煤层赋存状况发生变化存在疑点
时,严格执行“有疑必探,先探后掘”的探放水原则。
第三章 巷道布置及支护说明
第一节 巷道布置
+720m水平煤门位置在煤层工业广场保安煤柱中。巷道掘进方向参见巷道布置图。
第二节 支护形式
一、 巷道断面选择
巷道断面为半圆拱,巷道起连接区段巷道运输、回风顺槽, 该巷道承担矿井进风、行人和材料运输,巷道采用光面爆破,锚杆、刚带、菱形铁丝网加强支护;煤门巷道断面S掘=6.2m2,S净=5.6m2 二、支护参数设计
(一)巷道采用类比法选定支护参数
根据煤矿以前使用的经验,巷道永久支护方式采用锚网刚带支护,锚杆采用等强度圆钢国标锚杆,为φ16mm×1600mm的麻花锚杆;锚杆间、排距为800mm×800mm。每根锚杆巷道顶部采用两卷树脂锚固剂锚固,巷帮采用一卷锚固剂;锚固剂采用MSK2350,网为12#钢丝编制50mm×50mm方格网,网的规格长×宽为7000mm×1000mm,网要压茬连接,每边压边为10mm,每隔200mm有一个连接点。当围岩稳定性较差时,锚杆间、排距缩小至600mm。刚带为钢筋梯型,钢筋直
径为8mm,钢筋梯间距约60mm×60mm。它们的主要优点是省钢材,且有较大刚度。但是,必须保证钢筋梯型钢带整体焊接质量,并在使用中确保锚杆托板能与钢筋梯密实。
巷道顶部锚杆的锚固力不小于70KN,扭力距不小于100N〃m,巷帮锚杆的锚固力不小于40KN,扭力距不小于70N〃m。 (二)采用计算法校核支护参数
1、巷道顶部锚杆按悬吊理论、巷道帮锚杆通过加固帮体作用,达到支护效果的条件,应满足:
L≥L1+L2+L3
式中 L——锚杆总长度,m;
L1——锚杆在巷道的外露长度(刚带厚度+托板厚度+螺母厚度+0.02~0.05m,顶、帮全部取0.08m),m;
L2——有效长度,(顶锚杆取免压拱高b,帮锚杆取煤帮破碎深度c),m;
L3——锚杆锚入稳定岩层的深度(顶锚杆取0.6m,帮锚杆取0.5),m;
其中,普氏免压拱高:
b=[B/2+Hcos(45°+ω帮/2)]/f顶
式中 B、H——巷道开拓宽度和高度,B=2.7m,H=2.6m; f顶——巷道顶部煤岩石硬度系数,f顶取2
ω帮——两帮煤岩的内摩擦角,ω帮取70°(查表得)
b=[2700/2+2600×cos(45°+70°/2)]/2=900mm;