潞新公司二矿E4205开切眼设计说明书2.doc

目录第一章 工程及地质概况 2一、位置范围及地面情况 2二、煤层赋存情况 2三、施工地段岩面情况 2四、地质构造情况 2五、水文地质情况及探水措施 2第二章 巷道布置 3第三章 开切眼支护设计 4第四章 巷道掘进 7一、开切眼支护形式及参数 7二、施工顺序 8三、施工工艺流程 8四、施工设备 11五、作业方式 11六、通风系统 11七、供电系统 14八、排水系统 15九、通讯系统 16十、综合防尘 16十一、防治瓦斯 17十二、避灾路线 18十三、矿压监测： 19第五章 安全技术措施 20一、顶板管理安全技术措施 20二、防治瓦斯、煤尘的安全措施 21三、通风管理及有计划停风安全技术措施 23四、机掘作业安全技术措施 25五、更换配件安全技术措施 26六、绞车使用与移设 26七、电气设备管理 28附图一，E4105工作面开切眼综合柱状图附图二，开切眼预想剖面图E4105工作面开切眼设计说明书第一章 工程及地质概况 一、位置范围及地面情况E4105工作面开切眼位于井田北部，上口靠近4＃煤层露头，整个工程巷道全长200.7米地面为平缓之戈壁，地势北高南低，地表高程为1082.0-1078.5米。

上覆少量植被，无其他建构筑物及水体二、煤层赋存情况该工程所处4＃煤层埋深为138.9米（上口）-149.8米（下口），平均厚6.2米,两极厚相差不大，煤层结构较简单,中夹一层0.4米的泥岩夹矸，距煤层底板约0.7米煤岩层平均倾角4°，煤岩层走向坡度为0°三、施工地段岩面情况整个工程位于4#煤中，上覆地层岩性以泥岩、粉细砂岩互层及砂砾岩为主，胶结较松散同时因该段煤层距4＃煤露头较近（上口距露头27.0米，下口距露头227.7米），因此开切眼中上部煤层相对较破碎，整体性较差煤层的顶底板岩性详见“E4105工作面开切眼柱状图”四、地质构造情况该工程所处位置构造简单，为一南倾的单斜构造，因距离4#煤层露头较近，因此开切眼中上部煤层较破碎，对掘进及支护都将产生一定的不良影响五、水文地质情况及探水措施因煤层顶板为砂岩、泥岩及砂砾岩组合，且煤层本身为一弱含水层，因此掘进后过一段时间会在巷道内节理、裂隙发育地段出现巷道帮壁潮湿现象，局部巷道会有滴水现象，同时因煤层较破碎，也可能通过裂隙导通上覆第三系底砾岩含水层，使切眼内局部涌水量增大，因此掘进时应将排水管路、排水设施及泵窝准备好，以便于及时排水同时在掘进过程中应坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，如发现前方滴淋水较大或涌水量异常，要及时与生产科联系采取相应措施。

待E4105工作面系统形成后，在工作面开始回采前，在切眼区域要针对上覆第三系底砾岩含水层进行钻探，以查明水情，保证安全回采3、附图：①：E4105工作面开切眼柱状图 ②：E4105工作面开切眼预想剖面图 第二章 巷道布置本工作面是上山采区东翼第5个回采工作面，设计全长200.7m（斜距），采用机掘二次成巷方式巷道断面为矩形，第一次掘进宽度为4.3m，第二次扩帮3.3m，切眼总宽为7.6m，掘进高度为3.1m，净高3.0m，巷道掘进断面23.56m2，净断面22.5m2第三章 开切眼支护设计开切眼采用锚网、打设单体支柱联合支护二次成巷方式，一次开掘宽度为4.3m，再掘扩西帮3.3m，支护以锚网支护为主，打设单体支柱做为辅助补强支护手段以下设计根据悬吊理论计算1、锚杆支护参数设计a、锚杆长度顶锚杆通过悬吊作用，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 L1------锚杆外露长度，取0.1m；L2------锚杆有效长度 (顶锚杆取免压拱高b，帮锚杆取煤帮破碎深度c)，m；L3------锚杆锚固段长度，顶锚杆取0.8m，帮锚杆取0.6m (由拉拔试验确定)。

普氏免压拱高：b=[B/2+Htan（45°—ω帮/2]/f顶式中 B、H——巷道掘进跨度和高度，B=7.6m,H=3.1mf顶——顶板岩石普氏系数，据二矿地质条件f顶全煤时取3，全岩时取3~7；ω帮——两帮围岩的内摩擦角，ω帮取60°（查表得）bmin=[7600/2+3100tan（45°—60°/2）]/3=1544mmbmax=[7600/2+3100tan（45°—60°/2）]/6=774mmc=3100tan（45°—60°/2）=831mm依据上述公式计算，在保证安全的前提下选择如下，顶锚杆长： L顶≧100+1544+800=2300mm帮锚杆长： L帮≧100+831+600=1531mm所以顶锚杆长度取2.4m，帮锚杆长度取1.6m均能满足计算要求b、锚杆杆体直径　　根据杆体承载力与锚固力等强度原则确定，则d=35.52式中 d------锚杆杆体直径，mm; Q------锚固力，根据拉拔试验顶锚锚固力不小于100KN，取100KN，帮锚固力不小于50KNσt------杆体材料抗拉强为370MPa;d顶=35.52(100/370)1/2=15.4mmd帮=35.52(50/370)1/2 =13.06mm根据实际经验取：帮锚杆直径为16mm，顶锚杆直径为20mm，均能满足计算要求。

c、锚杆间、排距 根据每根锚杆悬吊岩石载荷大小确定锚杆间距与排距a=(Q/KγL2)1/2式中 ：a---锚杆间排距，m;K---锚杆安全系数，取2;γ---岩石容重，KN/m³，顶煤全煤时取1.3t/m³，全岩时取2.67 t/m³顶锚间排距 amax=[70/(2*1.3*9.8*0.419)]1/2=2.56m amin=[70/(2*2.67*9.8*0.977)]1/2=1.17m 帮锚间排距 a=[50/(2*1.3*9.8*0.831)]1/2=1.54m综上设计及以往的经验数据，我们选取顶锚间距为700mm，每排六根锚杆，排距为800mm，帮锚每帮3根，间距800mm,排距800mm2、打设单体支柱参数设计：设计共打设4排单体支柱，分别距东帮距离为1.5m、2.5m、4.8m、5.8m，排距为2m第四章 巷道掘进一、开切眼支护形式及参数 　　a、锚杆支护参数①巷道断面形式为矩形，掘进宽度7.6m，掘进高度3.1m②顶锚杆为Φ20×2400mm螺纹钢锚杆，间距0.7m，排距0.8m，长度为2.4m，每排锚杆数量为11根，西帮锚杆为Φ16×1600mmA3圆钢锚杆，长度为1.6m，间距0.8m，排距0.8m，每排锚杆数量为3根。

东帮根据现场情况只在巷帮较破碎的地方打设锚杆③每根锚杆使用两卷MSCK2335锚固剂④锚杆托盘为碟式金属托盘，长×宽×厚＝100×100×8mm⑤锚网梁由Φ8mm钢筋焊接加工而成，顶梁为一根3800×50mm锚网梁和一根3100×50搭接，帮梁尺寸为1650×50mm⑥金属网规格：采用10#铁丝编织的经纬金属网，规格为：长×宽=10000mm×850mm，网孔直径50×50mm二、施工顺序开切眼由下顺槽开口，向上掘进，待与上顺槽贯通后，再进行扩巷工作开切眼所处煤层平均倾角为9°，巷道上口留10m平台，下口留5m平台，中部找到比较稳定顶板层位，基本按留1m左右底煤向前掘进，上下端口根据上下顺槽掘进情况而定三、施工工艺流程 锚网支护施工工艺：施工顺序：现场交接班及安全检查—拉底—掘进机割煤刷帮—打帮顶锚杆—出煤（清浮煤）—打设单体支柱—延带等1、打设顶锚杆（1）专人找顶后在设计位置标定眼位，并在眼口位置刨出小坑，严格按照设计角度打设锚杆；（2）打眼：打眼工用左手抓住处于立直状态的锚杆钻机护手板，右手将1.2m 钻杆插入钻机夹盘内，操作者抓紧锚杆钻机T型把手，然后顺时针旋转支腿控制钮，直到钻尖对准眼位，然后慢慢给马达控制板加压，当钻尖钻入顶板后，操作者用右手拇指逆时针旋转水控制阀，钻杆同时溢水冲刷清空，钻孔到位后，下缩钻机并关水，然后换上2.4 m钻杆进行相同的操作直到钻到位；顶锚杆眼深2350～2400mm；（3）安装锚杆：先把2支树脂药卷装入钻孔，并用锚杆将药卷送到孔底，再把搅拌器套在锚杆上，将搅拌器插入钻机夹盘内，然后边搅拌边推进，直到将锚杆送入孔底；（4）紧固锚杆：等待1～3分钟，待验收员量取中线合格后，使用风动扳手旋转螺母，确保锚杆的托盘紧贴巷壁，预紧力矩不得小于150N·m。

2、刷帮挂网、打设帮锚（1）联网：先用手镐刨掉两帮活煤矸，铺网并将帮网与顶网及上一排帮网孔相联；（2）打眼：验收员标出眼位，一人将钻杆对准眼位，并把钻杆插入风钻内，然后放开钻杆，同时开水冲孔灭尘，另一人操作钻机将帮眼打至规定深度，当煤层节理发育时，钻孔角度与节理面垂直或斜交帮锚杆眼深1500～1550mm;（3）安装锚杆：刨平眼口，把树脂药卷装入钻孔，并用锚杆将药卷送到孔底，再把搅拌器套在锚杆上，将搅拌器插入钻机夹盘内，然后边搅拌边推进，直到将锚杆送入孔底；（4）紧固锚杆：等待1～3分钟，待验收员量取中线合格后，安好帮锚梁，使用风动扳手旋转螺母，确保锚杆的托盘紧贴巷壁，预紧力矩不得小于100N·m3、打设单体支柱（1）打设单体支柱必须按设计要求打设不得缺梁少柱，支柱迎山有力，使用的铰接梁必须用铁丝固定在顶板上单体液压支柱必须挂好防倒钩，取梁摘柱时必须多人合作，防止掉梁、倒柱伤人2）单体液压支柱的三用阀必须上紧拧实，放液口方向一致，并不得对准行人方向巷道底板松软，支柱钻底超过100mm时，支柱必须穿铁鞋铁鞋应放在实底上并随支柱的回撤及时回收，变形损坏的铁鞋严禁使用若巷道超高，应在顶板或底板上用道木垫牢。

3）单体支柱初撑力不得低于90KN(直径100mm)，单体支柱初撑力不得低于50KN，同时支柱应纵横成线，偏差不大于±50mm4、巷道中腰线巷道施工前必须由生产技术科地测人员给线定位，严格按照中线掘进；掘绞车硐室时，必须由生产技术科地测人员给定中线腰线，严格按照中腰线施工5、技术要求（1）施工段必须常备铁凳及铁梯，用于搭建操作平台，架板厚度不得小于50mm，宽度不得小于300mm,搭设架板两头必须有300mm以上的余量，以免梯子滑动、架板脱落、铁梯要防倒、防滑，并有专人扶铁凳及铁梯，防止工作台倒塌；搭设操作台前必须将帮顶及迎头的活煤矸找净，防止掉块、片帮伤人；（2）回撤操作台，准备下一循环；（3）施工期间，验收员严格按质量标准进行验收6、施工要点（1）顶锚杆锚固力大于100KN；两帮锚杆锚固力大于50KN2）锚杆间排距误差不超过±50mm；（3）钻孔深度与锚杆有效长度（钻孔内锚杆长度）误差不大于±30mm；（4）锚杆安装扭矩帮锚杆不小于120 N·m 、顶锚杆不小于200N·m，锚索预紧力10吨，锚索的锚固力达到25MPa；（5）巷道超高300mm，两帮各补打一根帮锚杆；巷道超宽300mm ,顶板补打1跟顶锚杆。

四、施工设备打设锚索及顶锚杆眼采用MQT-130/2.8煤矿用气动锚杆钻机配中空六方接长式钻杆和Φ27双翼钻头湿式打眼施工；帮锚杆眼采用MQA-I风动锚杆钻机配小孔径麻花钻杆进行施工 五、作业方式1、机掘作业方式E4105开切眼采用EBZ--150掘进机沿煤层底板施工并自行装煤2、循环进尺所有巷道排距均为8。