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表2 煤层特征表 指标 煤层厚度(最大~最小/平均)/(m) 煤层倾角(最大~最小/平均)/(°) 煤层硬度f(普氏系数) 煤层层理(发育程度) 煤层节理(发育程度) 自然发火期/d 绝对瓦斯涌出量/(m/min) 煤尘爆炸指数/(%) 地温/(℃) 地压(kg/cm2) 3参数 1.3~0.61/1.13 20~16/18 0.4~0.6 不发育 不发育 无 1.2 无煤尘爆炸危险性 22~26 130~140 备注 表3 煤层顶、底板情况表 顶、底板名称 老 顶 直 接 顶 直 接 底 老 底 岩石名称 粉砂岩 泥质粉砂岩 泥岩 细砂岩 厚度(m) 6.0~7.0 6.5 5.0~6.0 5.5 2.0~3.0 2.5 5.0~12.0 10 岩性特征 粉砂岩、泥质粉砂岩,含1~2层不稳定煤层,产植物化石碎屑 泥质粉沙岩、粉砂岩,波状层理,薄至中厚状,局部裂隙发育 泥岩、粉砂岩,局部裂隙发育,存在滑面 浅灰色细砂岩,粉砂岩,波状层理,薄至中厚层,局部裂隙发育 附图2:地质综合柱状图。
第三节 地质构造
1403运输顺槽沿4#煤层掘进,煤厚最大1.3m,最小0.61m,平均1.13m。 1403运输顺槽炮采工作面整体为一单斜构造,煤层倾角16~20°,平均18°,根据区内三维物探资料分析,1403运输顺槽范围内共存在断层1条,断层落18~20m,断层性质为正断层, 1403运输顺槽掘进不排除揭露隐伏断层的可能,地质条件复杂。
附图3:1403运输顺槽地质预想剖面图。
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第四节 水文情况
根据临近一采区1403运输顺槽施工期间实际揭露水文地质情况结合采区三维物探资料分析,1403运输顺槽掘进期间直接充水水源为4#煤层顶板泥质砂岩裂隙水,均以静储量为主,补给途径为依靠裂隙渗透补给,补给条件较差,对掘进无影响,1403炮采工作面地表无河流、湖泊,含水层之间可能有裂隙水联系,地下水主要靠大气水补给,补给量随季节性变化。矿井充水因素主要以断层、裂隙水为主;对掘进无影响。
根据邻近1403运输顺槽掘进期间涌水情况,同时采用比拟法计算,预计1403运输顺槽正常涌水量1m3/h,最大涌水量6m3/h。
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第三章 巷道布置及支护说明
第一节 巷道布置
一、巷道布置
1403运输顺槽位于高山煤矿一采区,采用梯形断面,S掘=9㎡,S净=8.5㎡,巷道净宽为3400mm,左帮净高2000mm,巷道右帮视煤层顶板确定高度,但不得小于2000mm。巷道沿4#煤层顶板掘进。
二、开口位置
1403运输顺槽开口点位于+1100回风石门东侧,具体布置详见1403运输顺槽巷道平面图。
1403运输顺槽沿4#煤层顶板以53°00′00″的方位(以工程部实测放线为准)施工,开口点坐标为X = 94925.577,Y = 27470.846,Z=1100.45,开口方位角为53o 。
第二节 矿压观测
一、观测对象: 1403运输顺槽。 二、观测内容:
巷道顶板离层量、锚杆的预紧力及锚固力、锚索的预紧力、巷道帮部位移量。
三、观测方法:
1、顶板离层仪观测原则上10天一次,当顶板下沉速度大于5mm/天时,每2天观测一次。新安装的顶板离层仪每2天观测一次,连续观测10次,如果变化速率逐步递减,则可按正常巷道对待,否则仍按新安装要求继续观测,并采取顶板加固措施。每次观测应作详细记录,记录内容包括测点编号、变化数值总量及变化数值增量、观测时间、观测人员。观测数据每月上报工程部一次,出现特殊情况,及时向工程部汇报。
2、使用力矩扳手检测锚杆的预紧力。
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3、使用LDZ-200型锚杆拉力计(额定压力63MPa,额定张拉力200kN)检测顶、帮锚杆锚固力。平均每300根锚杆至少设置一组检测点,每组检测点至少检测顶板锚杆1根,帮部锚杆2根(工程部和区队技术人员现场测定并做好实验记录)。
4、使用MSY-180型手动锚索张拉机具(额定压力63MPa,额定张拉力180kN)检测锚索的预紧力(工程部和区队技术人员现场测定并做好实验记录)。
5、巷道帮部位移量采用“十字测点”法监测,每隔50m设置一个观测点,在观测点附近必须悬挂标志牌,标志牌应标明观测点编号、观测时间、初始读数、观测读数等内容,每间隔10天由验收员负责观测一次,并将观测读数填写在标志牌上。观测数据每月上报工程部一次,出现特殊情况,及时向工程部汇报。
四、数据处理:
1、顶板离层仪观测数据超过界限值时,应立即向矿有关部门汇报,分析原因,采取针对性措施加强巷道支护,改进设计。
2、使用扭矩扳手检测锚杆预紧力时,顶板螺纹钢锚杆读数小于150N2m,帮部螺纹钢锚杆读数小于120N2m,必须及时进行紧固。如果锚杆失效,必须及时进行补打相同规格的锚杆进行支护。
3、使用锚杆拉力计检测锚杆锚固力,如果检测顶板螺纹钢锚杆时压力表读数小于28MPa,检测帮部螺纹钢锚杆时压力表读数小于15MPa,必须及时进行补打相同规格的锚杆进行支护。
4、使用锚索张拉机具检测锚索预紧力时,如果压力表读数小于55MPa,必须及时进行补打相同规格的锚索进行支护。
5、观测数据异常时,应立即向矿有关部门汇报,分析原因,采取针对性措施加强巷道支护,改进设计。
五、锚杆及锚索抗拔力试验安全注意事项
锚杆及锚索抗拔力试验主要用来检验锚杆及锚索的安装质量,评估锚杆及锚
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索的锚固能力,为确保做试验时人员的安全,现场施工人员应注意以下几点:
1、使用前首先把手压泵加满油,关闭回油阀即可加压。 2、在使用千斤顶活塞复位前,可将回油阀松开,活塞自动复位。 3、必须始终保持液压油的清洁,高压油管拆卸时更应该注意。 4、安装抗拔设备时,应使千斤顶和锚杆同心,避免偏心受拉。 5、加载时应匀速加压,避免受力过猛而发生意外事件。
6、试验时应由班组长或验收人员负责现场施工安全,前后至少5m范围内禁止人员走动。
7、如无特殊需要,可不做破坏性试验,拉拔到设计拉力时即停止加载。
六、软弱破碎顶板的识别:
1、破煤后,顶板高低不平、竖向裂隙发育、永久支护后48h顶板有明显开裂、下沉(下沉速度大于5mm/天)、坠网等现象。
2、打锚杆眼时,有堵钎子水孔现象。
3、打锚杆眼过程中发生钎杆向上猛跳现象(即顶板中出现空的现象)。 4、直接顶为泥岩且打顶锚杆眼时钎杆上升速度快,出现黑水现象。 5、直接顶为泥岩且顶板出现淋水现象。
6、顶板为复合顶板,且锚杆机钻进阻力出现忽大忽小现象。
第三节 支护设计
一、确定巷道支护形式
根据高山煤矿一采区钻孔资料分析,4#煤直接顶为泥质粉砂岩,平均厚度5.5m,老顶为粉砂岩平均厚度6.5m,适合锚网支护,根据类比法施工过的1401运输顺槽、1402运输顺槽、1401回风顺槽、1402回风顺槽矿压观测,巷道无明显矿压,1403运输顺槽采用锚网梯+锚索联合进行支护。
1403运输顺槽永久支护采用锚、网、梯和锚索支护作为永久支护,支护材料为右旋等强螺纹钢锚杆、树脂锚固剂、金属网片、钢筋梯,顶部采用Ф6.5钢筋网加Ф14钢筋梯支护,顶帮采用Ф20*L2000mm的螺纹钢锚杆。
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