4305軌順掘進(jìn)工作面作業(yè)規(guī)程

編號(hào)：14-Z-02

許廠煤礦

掘進(jìn)工作面作業(yè)規(guī)程

工作面名稱：4305軌道順槽

編制人：

區(qū)隊(duì)長(zhǎng)：

施工單位：

批準(zhǔn)人：

編制日期：2003年07月15日

執(zhí)行日期：2003年09月10日

目錄

第一章概況...........................................6

第一節(jié)概述.......................................6

第二節(jié)編寫依據(jù)...................................6

第二章地面相對(duì)位置及地質(zhì)水文情況.....................7

第一節(jié)地面相對(duì)位置及鄰近采區(qū)開采情況.............7

第二節(jié)煤（巖）層賦存特征.........................7

第三節(jié)地質(zhì)構(gòu)造...................................10

第四節(jié)水文地質(zhì)...................................10

第三章巷道布置及支護(hù)說明.............................11

第一節(jié)巷道布置...................................11

第二節(jié)支護(hù)設(shè)計(jì)...................................12

第三節(jié)支護(hù)工藝...................................31

第四章施工工藝........................................36

第一節(jié)施工方法...................................36

第二節(jié)鑿巖方式...................................37

第三節(jié)爆破作業(yè)...................................38

第四節(jié)裝、運(yùn)巖（煤）方式.........................42

第五節(jié)管線及軌道敷設(shè).............................45

第六節(jié)設(shè)備及工具配備.............................45

第五章勞動(dòng)組織及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).....................48

第一節(jié)勞動(dòng)組織...................................48

第二節(jié)循環(huán)作業(yè)...................................49

第三節(jié)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)...........................49

第六章生產(chǎn)系統(tǒng).......................................54

第一節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)....................................54

第二節(jié)壓風(fēng)系統(tǒng)....................................57

第三節(jié)防塵系統(tǒng)....................................57

第四節(jié)防滅火......................................61

第五節(jié)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)................................63

第六節(jié)供電系統(tǒng)....................................64

第七節(jié)排水系統(tǒng)....................................64

第八節(jié)運(yùn)輸系統(tǒng)....................................67

第九節(jié)通訊系統(tǒng)....................................67

第七章災(zāi)害預(yù)防及避災(zāi)路線..............................67

第八章安全技術(shù)措施....................................73

第一節(jié)施工準(zhǔn)備....................................73

第二節(jié)“一通三防”管理.............................75

第三節(jié)頂板管理....................................79

第四節(jié)爆破管理....................................83

第五節(jié)綜掘機(jī)截割管理...............................88

第六節(jié)防治水管理..................................91

第七節(jié)機(jī)電管理....................................92

第八節(jié)運(yùn)輸管理....................................96

第八節(jié)其它......................................104

第一章概況

第一節(jié)概述

一、巷道名稱

本《作業(yè)規(guī)程》掘進(jìn)的巷道為4305軌道順槽施工道、軌道順槽、聯(lián)絡(luò)

巷、開切眼。

二、掘進(jìn)目的及巷道用途

掘進(jìn)目的是為形成4305工作面生產(chǎn)系統(tǒng)，滿足4305回采工作面回采

時(shí)的通風(fēng)、行人、輔助運(yùn)輸、管線敷設(shè)的需要。

三、巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度及服務(wù)年限

4305軌道順槽施工道、軌道順槽、聯(lián)絡(luò)巷、開切眼總設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1883nl

（平距）。

服務(wù)年限：2年。

四、預(yù)計(jì)開、竣工時(shí)間

根據(jù)采掘接續(xù)要求，綜合考慮掘進(jìn)設(shè)備的生產(chǎn)能力，本掘進(jìn)工作面自

2003年9月份開工，預(yù)計(jì)2004年6月份竣工。

第二節(jié)編寫依據(jù)

一、采區(qū)設(shè)計(jì)說明書及批準(zhǔn)時(shí)間

采區(qū)設(shè)計(jì)說明書名稱為《430采區(qū)設(shè)計(jì)說明書》，批準(zhǔn)時(shí)間為2002年7

月23日。

二、地質(zhì)說明書及批準(zhǔn)時(shí)間

地質(zhì)說明書名稱為《4305軌道順槽、開切眼掘進(jìn)地質(zhì)說明書》，批準(zhǔn)時(shí)

間為2003年8月13

三、礦壓觀測(cè)資料

斷層附近圍巖應(yīng)力集中。

第二章地面相對(duì)位置及地質(zhì)水文情況

第一節(jié)地面相對(duì)位置及鄰近工作面開采情況

待掘巷道地面相對(duì)位于礦區(qū)鐵路以北130m和卞廠村以東100m的交匯

處，整條巷道基本與楊家河平行展布，且在楊家河以西800m左右。切眼開

門口處于郭廠村以東470m處，地面均為平坦的農(nóng)田。

待掘巷道井下位于430采區(qū)北翼的深部區(qū)域，4305面皮帶順槽南端為

430采區(qū)軌道、回風(fēng)、皮帶三條下山和430采區(qū)輔助皮帶、輔助軌道上山，

北至陳廠斷層煤柱附近的沖刷變薄區(qū)。

該巷道從430采區(qū)回風(fēng)下山的正下方57m處穿過，且從430采區(qū)軌道

下山底車場(chǎng)的上方橫過，凈巖距7.0m;巷道四周均為為實(shí)炭區(qū)。

地面相對(duì)位置及鄰近采區(qū)開采情況表表-

水平名稱-495水平采區(qū)名稱430采區(qū)

地面標(biāo)高(tn)+39.0~+40.2井下標(biāo)高(m)-502——468

軌道順槽開門口位于礦區(qū)鐵路以北130m和卞廠村以東100m的交匯處，整條

地面的相對(duì)

巷道基本與楊家河平行展布，且在楊家河以西800m左右。切眼開門口處于郭廠村

位置及建筑物

以東470m處，地面均為平坦的農(nóng)田。

4305面軌道順槽從-495水平大巷開門，沿方位角16。30，掘進(jìn)1448m至開

井下位置及切眼；順槽施工道從-495運(yùn)輸大巷92#點(diǎn)開門施工34m進(jìn)入順槽；開切眼掘進(jìn)方

掘進(jìn)地面位角106。30，，施工長(zhǎng)度200m。由于4305工作面是430采區(qū)北翼的首采面，順

設(shè)施的影響槽以南為430采區(qū)三條下山、底車場(chǎng)嗣室及正在掘進(jìn)的4306工作面順槽，四周均

為為實(shí)炭區(qū)。

鄰近采區(qū)4305工作面是430采區(qū)北翼的首采面，順槽以南為430采區(qū)三條下山、底車

開采情況場(chǎng)碉室及正在掘進(jìn)的4306工作面順槽，四周均為為實(shí)炭區(qū)。

軌道順槽

走向N~N63。E傾斜E~E63。S長(zhǎng)度1448m,切

眼200m

第二節(jié)煤(巖)層賦存特征

一、煤(巖)層產(chǎn)狀、厚度、結(jié)構(gòu)、堅(jiān)固性系數(shù)、層間距

4305軌道順槽、聯(lián)絡(luò)巷、開切眼位于下二迭統(tǒng)山西組3下煤層，該煤層黑

色，煤芯呈塊狀，粉末狀，局部呈圓柱狀，具玻璃及瀝青光澤，貝殼狀、

棱角狀斷口，脆度較大，含少量黃鐵礦結(jié)核。細(xì)條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，

內(nèi)生裂隙發(fā)育，煤巖組份以亮煤為主，含少量鏡煤、暗煤，屬半亮型。局

部區(qū)域有1-2層泥巖或粉砂巖夾石，該順槽區(qū)域夾石厚達(dá)0.54mo該煤層厚

度3.31—4.0m,平均3.7m,煤厚變化不大，硬度系數(shù)f=2~3,施工道全巖

段巖石硬度系數(shù)f=6?8。

三灰含水層距離3下煤層底板44.84~46.7m,平均45.93m.

二、煤層瓦斯涌出量、瓦斯等級(jí)、發(fā)火期、煤塵爆炸指數(shù)

瓦斯：本礦井田屬低瓦斯礦井，根據(jù)2002年瓦斯鑒定結(jié)果，CH4相對(duì)

涌出量0.304m7t,絕對(duì)涌出量1.881m7min;CO2相對(duì)涌出量0.835nl7t,絕對(duì)

涌出量5.171m7mino

煤塵：煤塵具有強(qiáng)爆炸性，爆炸指數(shù)39.44%

煤的自燃：該順槽所采煤層為3下煤層，經(jīng)煤科總院撫順分院對(duì)3下煤

層進(jìn)行煤層自燃傾向性鑒定，該層煤有自然發(fā)火傾向，屬自燃煤層，自然

發(fā)火期3-6個(gè)月，最短自然發(fā)火期為20±3天。

地溫：本區(qū)屬地溫正常區(qū)，其地溫在24C左右。

地壓：尚無(wú)資料。

掘進(jìn)期間不受奧灰及地表水的影響。

頂、底板巖性特征表表二

頂?shù)装鍘r石厚度

巖性特征

名稱名稱(m)

淺灰-灰白色，不等粒中砂狀結(jié)構(gòu)，成份以石英為主，

巖屑、長(zhǎng)石次之，偶含暗色礦物，白云母碎片，分選較好，

老頂中粒砂巖46.71次棱角狀，孔隙-接觸式粘土質(zhì)膠結(jié)，局部為鈣質(zhì)膠結(jié)，膠

結(jié)堅(jiān)實(shí)。塊狀構(gòu)造。粒度自上而下漸變粗，具斜層理及交

錯(cuò)層理，局部可見到亮煤條帶及炭質(zhì)條紋，偶含粉砂巖包

裹體及炭化鏡煤化植物化石碎，中部巖芯破碎，富水性強(qiáng)，

是3下煤層直接含水層。

黑灰色，粉粒砂狀結(jié)構(gòu)，快狀、薄層狀構(gòu)造。參差狀

直接頂粉砂巖5.63斷口，在下部夾薄層狀細(xì)砂巖。含菱鐵礦結(jié)核。最大直徑

5cm。

偽頂

深灰色一黑灰色，夾不規(guī)則的細(xì)砂巖條帶及透鏡體。含

直接底粉砂巖3.3黃鐵礦散晶及菱鐵礦結(jié)核。具緩波狀層理，局部為混濁狀

層理。具少量垂直層理面裂隙，為黃鐵礦半充填一充填.

深灰-灰白色，塊狀，含黑色粉砂巖薄層和包裹體，包

老底細(xì)粒砂巖5.08

裹體直徑為5mm,分選性好，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，具緩波狀層理。

附圖1:煤巖層綜合柱狀圖

第三節(jié)地質(zhì)構(gòu)造

該區(qū)域構(gòu)造類型中等偏簡(jiǎn)單，以褶曲為主，小屯西向斜從X9-5孔向

北延伸3200m,東西跨度400m,由于東翼發(fā)育有小屯西背斜，致使東翼傾角

10-13°,西翼傾向較緩，一般3-6。。

軌道順槽處于小屯向斜西翼，靠近軸部，基本與向斜軸平行，據(jù)三維

物探資料分析，巷道外段基本沿-495nl等高線掘進(jìn)，里段呈上山趨勢(shì)，總體

上掘進(jìn)坡度較平緩，沿掘進(jìn)方向平均0-6。，平均3。。雖從煤層底板等高

線圖上看無(wú)斷層，因該區(qū)域從未揭露過，預(yù)計(jì)掘進(jìn)期間可能會(huì)遇上小斷層，

過斷層時(shí)應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。

斷層產(chǎn)狀參數(shù)表表三

構(gòu)造走向傾角落差對(duì)掘進(jìn)的

傾向性質(zhì)

名稱(°)(°)(m)影響程度

小屯西向斜北東3-13向斜25較小

第四節(jié)水文地質(zhì)

一、水文情況：

該區(qū)域水文地質(zhì)條件中等，影響掘進(jìn)的為3下煤層頂?shù)装迳皫r含水層和

三灰含水層。

1、3下煤層頂板砂巖含水層裂隙發(fā)育，且厚度大，平均54m,以靜儲(chǔ)量

水為主。根據(jù)430采區(qū)開拓下山、輔助皮帶、軌道上山及4306工作面施工揭

露分析，在煤層頂板以上5.0?20.0m中細(xì)砂巖層段裂隙發(fā)育，含水豐富，

掘進(jìn)期間穿層巷道單頭涌水量達(dá)80m7h。從順槽附近A6-8和X5-6鉆孔資料分

析，砂巖段全漏，說明該區(qū)域3下煤層頂板砂巖含水層富水性強(qiáng)。由于該工

作面為430采區(qū)北翼第一個(gè)工作面，又在小屯西向斜的軸部區(qū)域，走向長(zhǎng)度

大，預(yù)計(jì)掘進(jìn)期間受褶曲和小斷層影響巷道出現(xiàn)淋水，同時(shí)從錨桿和錨索

眼中涌水，因此掘進(jìn)期間要對(duì)3下煤層頂板砂巖含水層水打鉆疏放，邊探邊

掘，并將涌水及時(shí)排至水倉(cāng)。

2、三灰含水層是其間接含水層，層厚5.8~6.55m,平均6.10m,距離

煤層底板44.84~46.7m,平均45.93m,為補(bǔ)給條件差的裂隙承壓含水層，

富水性中等，且不均一。在430采區(qū)軌道下山2#臨時(shí)水倉(cāng)口施工的三灰探

查孔，終孔水壓為3.4MPa,水量35m7h,通過一個(gè)月的疏放水壓為3.12MPa,

水量21.6m7h,突水系數(shù)降到1以下；由于該孔未全部揭露三灰含水層，

因此要繼續(xù)施工探查孔或在巷道內(nèi)用直流電法儀對(duì)三灰含水層的水文地質(zhì)

情況進(jìn)一步查清，在低阻異常區(qū)加密放水鉆孔，為將來工作面回采奠定基

礎(chǔ)。預(yù)計(jì)掘進(jìn)期間若無(wú)導(dǎo)水構(gòu)造，不會(huì)影響迎頭正常施工。

另外，奧灰位于3下煤層以下200m左右，對(duì)掘進(jìn)無(wú)影響。

二、采取的措施：

1、3下煤層頂板砂巖含水層直接壓覆煤層，無(wú)隔水層，水量以靜儲(chǔ)量為

主，主要進(jìn)行揭露型疏放和鉆探疏放。且疏放一段時(shí)間后，其水量會(huì)大大

減小。

2、三灰含水層是下距煤層底板44.84-46.7m,平均45.93m,在430

采區(qū)軌道下山2#臨時(shí)水倉(cāng)口施工的三灰探查孔，終孔水壓為3.4MPa,水量

35m7h,其巷道安全掘進(jìn)所需的隔水層厚度應(yīng)當(dāng)為：

據(jù)公式：

L(J/—.+gKpH-rL)

4Kp

式中：t一安全底板隔水層厚度m;

r-隔水層底板巖石容重2.5t/n?;

L-掘進(jìn)巷道底板最大寬度4m;

Kp一隔水層底板巖石的抗張強(qiáng)度4.61t/m2;

H-隔水層底板承受的水頭壓力，取最大值340m

則.t=4x(J2.52x42+8x4.61x340-2.5x4)

4x4.61

=22.12(m)<44.84(m)

由此可見該面正常塊段掘進(jìn)不受底板三灰水威脅，若存在水患威脅時(shí),

可采用鉆探和物探相結(jié)合，疏水降壓，達(dá)到安全開采。

預(yù)計(jì)工作面掘進(jìn)期間最大涌水量80m7h,正常涌水量40m7ho

第三章巷道布置及支護(hù)說明

第一節(jié)巷道布置

一、4305軌道順槽

從-495水平大巷中98#導(dǎo)線點(diǎn)向外9nl處為門口中(底板標(biāo)高為

-496.4m),掘進(jìn)方位角為16.5。。開門后先平推45m,然后按10。上坡掘

進(jìn)找煤層，預(yù)計(jì)掘進(jìn)71nl即可將巷道底板與3下煤層底板找齊(煤層底板標(biāo)高

為-483.9m),即可沿3下煤層底板掘進(jìn)。開門向里平推段及找煤層段采用炮

掘施工，巷道見煤后采用機(jī)掘施工。該順槽從門向里共掘進(jìn)1448m即到設(shè)計(jì)

切眼位置，停止掘進(jìn)。

二、4305面聯(lián)絡(luò)巷

從4305軌道順槽門口向里41m為門口中(底板標(biāo)高為-496.4m),按方

位角112.5。與4305軌道順槽夾角84°開門掘進(jìn)，開門后沿3下煤層底板掘進(jìn)

201m與4305皮帶順槽貫通（底板標(biāo)高為-506.6m）o

三、4305軌道順槽施工道

從-495水平大巷中98#導(dǎo)線點(diǎn)以外33m處為門口中（底板標(biāo)高為

-496.4m）,按方位角332。，與-495水平大巷夾角40。開門掘進(jìn)，開門后

沿3下煤層底板共掘進(jìn)34.5m與4305軌道順槽掘透，停止掘進(jìn)。

四、4305開切眼

開切眼采用導(dǎo)嗣法進(jìn)行施工，第一次掘進(jìn)從4305軌道順槽設(shè)計(jì)停頭處

退回3m為巷道中，按方位角106.5。與軌道順槽夾角90。開門掘進(jìn)，按凈

寬4.0m規(guī)格沿3下煤層底板掘進(jìn)，共掘進(jìn)200m即到達(dá)設(shè)計(jì)位置，停止掘進(jìn)。

當(dāng)4305皮帶順槽與該開切眼貫通后再將切眼開寬至全斷面凈寬7.5m,開寬

時(shí)面后一幫不動(dòng)，只開寬面前的一幫。

4305軌道順槽開門口向里掘進(jìn)找煤時(shí)在3下煤層底板砂巖中掘進(jìn)，再向

里掘進(jìn)時(shí)為沿3下煤層底板掘進(jìn)，4305軌道順槽施工道、軌道呆槽、聯(lián)絡(luò)巷、

開切眼工程量共計(jì)1883m。

4305軌道順槽平面位置圖見圖2

4305軌道順槽剖面圖見圖3

4305軌道順槽開門大樣圖見圖4

第二節(jié)支護(hù)設(shè)計(jì)

一、巷道斷面

A、炮掘巷道（4305軌道順槽施工道及找煤層段）采用錨網(wǎng)噴支護(hù)。

巷道斷面為直墻半圓拱形,巖性：全巖、半煤巖。

S掘：13.2m*S凈：12.3m,；

巷道支護(hù)斷面、平面圖見圖5-1（1:50）。

B、機(jī)掘巷道（4305軌道順槽全煤段及4305聯(lián)絡(luò)巷）采用錨網(wǎng)索支護(hù)。

巷道斷面為矩形,巖性：全煤。

22

S?=12.18m;S;>=10.2mo

巷道支護(hù)斷面、平面圖見圖5-2（1：50）。

二、支護(hù)方式

（-）臨時(shí)支護(hù)

A、炮掘巷道

臨時(shí)支護(hù)采用前探梁支護(hù)，前探梁由3根3.5寸鋼管制成，長(zhǎng)度不得

小于3.5m,每根設(shè)3個(gè)用5寸無(wú)縫鋼管制作的吊環(huán)固定，間距為一排錨桿

間距，最大空頂距不得超過一排錨桿排距加300mm,前探梁必須緊隨迎頭前

移，前探梁上方用規(guī)格為：長(zhǎng)x寬x厚=1500x200x150mm的小板梁和小桿

接頂，保證牢固可靠。

前探臨時(shí)支護(hù)平、剖面圖見圖6-1（1：50）

B、機(jī)掘巷道

臨時(shí)支護(hù)采用前探梁支護(hù)，前探梁用3寸無(wú)絳鋼管制作，共使用四條,

每條長(zhǎng)3.5m,每條前探梁用3付5寸無(wú)縫鋼管制作的吊環(huán)卡子固定在頂板

錨桿上，吊環(huán)卡循環(huán)使用。前探梁以上用三組方木背實(shí)頂板，每組三條。

方木用新落葉松制作，長(zhǎng)度為L(zhǎng)4m,方木橫截面尺寸不小于100x100mm。

迎頭最大空頂距不得超過一排錨桿排距加300mm,最小空頂距為300mm,前

探梁必須緊跟迎頭前移。

前探臨時(shí)支護(hù)平、剖面圖見圖6-2（1：50）

（-）永久支護(hù)

A、炮掘巷道

4305軌道順槽施工道及找煤段采用錨網(wǎng)噴支護(hù)作為永久支護(hù)，支護(hù)材

料為20MnSi螺紋鋼錨桿，冷拔鋼絲網(wǎng)，噴射混凝土（水泥、石子、砂子）,

錨桿排間距均擬定為800mm,噴體厚度100mm。

按懸吊理論計(jì)算錨桿參數(shù):

1、錨桿長(zhǎng)度計(jì)算：

L=KH+L,+L2

式中：￡一錨桿長(zhǎng)度，m;

H~冒落拱高度，m;

K-安全系數(shù)，一般取K=2;

￡/一錨桿錨入穩(wěn)定巖層的深度，一般按經(jīng)驗(yàn)取0.5m;

〃一錨桿在巷道中的外露長(zhǎng)度，一般取0.1m;

,,B4.6

其中：H—=0.525(m)

式中：B-巷道開掘?qū)挾?，?.2m;

/-巖石堅(jiān)固性系數(shù)，砂巖取4;

則￡=2x0.525+0.5+0.1=1.65(m)

2、錨桿間距、排距計(jì)算，通常間排距相等，取a:

a=隔

式中：a—錨桿產(chǎn)間排距，叫

Q-錨桿設(shè)計(jì)錨固力，83.3KN/根；

H-冒落拱高度，取0.525m;

R-被懸吊砂巖的重力密度，取25.48KN/n?;

K-安全系數(shù)，一般取K=2;

A=I83.3=1.76(m)

V2x0.575x25.48

通過以上計(jì)算，選用直徑18mm、長(zhǎng)度210。111111的2(^1151螺紋鋼錨桿，錨

桿間排距為800mm。錨網(wǎng)噴支護(hù)時(shí)，采用錨桿緊跟迎頭的支護(hù)方式，前排錨桿

距迎頭超過800nmi時(shí)及時(shí)按注錨桿，全斷面掛網(wǎng)，網(wǎng)掛到底板以上0.8m。在錨

網(wǎng)噴支護(hù)中，初噴距迎頭不得超過3m,復(fù)噴距迎頭不得超過25m,初噴厚度為

50-70mm,復(fù)噴總厚度不低于100mm,灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于28天。

B、機(jī)掘巷道

4305軌道順槽沿煤層掘進(jìn)段采用錨網(wǎng)索作為永久支護(hù)，支護(hù)材料為

2OMnSi螺紋鋼錨桿、冷拔鋼絲網(wǎng)、鋼板網(wǎng)、錨索，錨桿間排距均擬定為90Omni.

采用普氏平衡拱理論進(jìn)行錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)

全煤巷道頂煤變形過程是：在變形前期階段，頂煤在水平載荷作用下

發(fā)生剪切而出現(xiàn)松動(dòng)，松動(dòng)后的頂煤傳遞水平載荷的能力明顯下降，水平

載荷繼續(xù)向上部轉(zhuǎn)移，頂煤松動(dòng)范圍隨之?dāng)U大。由于下部已發(fā)生松動(dòng)的頂

煤受其兩側(cè)相鄰煤體的側(cè)向夾持作用減小，同時(shí)，由于煤的強(qiáng)度低，頂煤

出現(xiàn)松動(dòng)后，各塊體間很難象巖層那樣形成穩(wěn)定的嵌合關(guān)系來維持自穩(wěn)，

于是進(jìn)入了變形發(fā)展階段，松動(dòng)范圍的頂煤在垂直載荷作用下發(fā)生解體性

冒落。冒落范圍分析如下：

擠壓破碎深度值：

c=[kxrxHxBxcos(oc/2)/(1000xfcxkc)-1]xhxtg(45-c|)/2)

式中k一自然平衡拱角部應(yīng)力集中系數(shù)，k=2.69;

r--上覆巖層平均容重，取2.5t/m3;

H一巷道埋深，320米；

B--固定殘余支撐壓力影響系數(shù)，按實(shí)體煤巷B=l;

fc—煤層普氏系數(shù)，為安全起見，取2.0;

a—煤層傾角，a=4°;

h巷道掘進(jìn)高度，h=3.4m;

Kc--煤體完整性系數(shù)，取0.8;

少一煤體內(nèi)摩擦角，按f=2.0反算，(])=63.4°;

由上式計(jì)算得出擠壓破碎深度值c=0.2359m

潛在冒落高度b:b=(a+c)xcosoc/(kyxfr)

式中a----巷道有效跨度一半，a=2.3m;

ky一頂板巖性系數(shù)，按有關(guān)資料取0.4;

fr一頂板普氏系數(shù),fr=fc=2.0;

由上式計(jì)算得出b=3.162m

可見，頂煤潛在冒落范圍很大，單用錨桿支護(hù)煤頂是難以奏效的，必

須在錨桿支護(hù)的基礎(chǔ)上采取補(bǔ)強(qiáng)加固措施。因此，巷道除采用高強(qiáng)度錨桿

支護(hù)煤頂外，還必須用預(yù)應(yīng)力小錨索進(jìn)行加固煤頂并將錨桿錨固層錨固到

頂板深部穩(wěn)定的中粒砂巖中。

1、頂錨桿參數(shù)確定

(1)、頂板兩側(cè)錨桿長(zhǎng)度的確定原則是：使其錨固端水平投影伸入兩幫

內(nèi)0.5m以上，以保證受到兩幫煤體的有效支撐，從而實(shí)現(xiàn)巷道頂部載荷向

兩幫轉(zhuǎn)移，按下式計(jì)算：

L=(Ll+L2)/cosP+L3+L4

式中：L——傾斜錨桿長(zhǎng)度；

口一要求錨固端水平投影伸入煤體內(nèi)的距離，取Ll=500mm

L2一傾斜錨桿下端到煤壁的水平距離，取L2=300mm

6一傾斜錨桿水平面夾角，取6>60。

L3一額定錨固長(zhǎng)度，取L3=600mm

L4—錨桿外長(zhǎng)度，取L4=70mm

由上式計(jì)算得出：L=2270mm;取L=2400mm

為便于井下施工，取中間垂直錨桿長(zhǎng)度與兩側(cè)傾斜錨桿相同。

(2)、樹脂錨固劑數(shù)

由L錨=nx42卷xL卷/42孔一d2

式中：力卷-樹脂錨固劑直徑，力卷=23mm

L卷一樹脂錨固劑長(zhǎng)度，全長(zhǎng)錨固取L卷=500mm

L錨一錨固劑充填長(zhǎng)度，全長(zhǎng)錨固取1000mm

力孔-錨桿孔直徑，?？?28mm

n--樹脂藥卷數(shù)；

d―—錨桿直徑，為了增加錨桿支護(hù)強(qiáng)度、減小錨桿支護(hù)密度、

提高掘進(jìn)速度，宜采用大直徑錨桿，據(jù)有關(guān)研究認(rèn)為：孔徑與錨桿直徑相

差6~12mm時(shí)，錨固力達(dá)到最大，根據(jù)施工方便和錨固力大的設(shè)計(jì)思想，

確定錨桿直徑為18mm、鉆孔直徑28mm。

由上式計(jì)算得出n=L739卷

考慮錨桿快速安裝工藝要求，選用MSCK2350樹脂錨固劑2卷。

(3)、頂錨桿直徑校驗(yàn)

按桿體強(qiáng)度與錨固力相匹配的原則確定桿體直徑。

額定錨固力為P錨=穴X中孔XXL錨

式中中孔一錨桿孔徑，取28nlm

-錨固劑與孔壁之間的粘結(jié)強(qiáng)度：取1.45Mpa

L錨一-藥卷長(zhǎng)度，取1000mm

由上式計(jì)算得出P錨=127549N;

桿體采用20SiMn新型左螺紋鋼錨桿材料，則其直徑應(yīng)滿足冗xd2x。

s/4》P錨

式中d-----桿體直徑；

os一桿體屈服強(qiáng)度,取510Mpa

由上式計(jì)算得出d=17.84mm;取d=18mm

(4)、頂錨桿間排距

由于巷道頂板為煤頂，完整性較差，故根據(jù)類似條件下的全煤巷道錨

桿支護(hù)經(jīng)驗(yàn)和巷道寬度及服務(wù)年限，確定錨桿間距為1.0嘰

錨桿排距L。應(yīng)滿足：Lo=nxN/[2kxrxBx(L-L4)]

式中n----每排錨桿根數(shù)：取4條

N-—每根錨桿錨固力，取100kN

K--安全系數(shù)，取1.9

r--頂板巖層容重，取13.SkN/nf

B----巷道毛寬，取4.2m

L----錨桿長(zhǎng)度，取2.4mm

L4一?錨桿外露，取0.1m

由上式計(jì)算得出：L=0.807m,取L=0.9m

2、幫錨桿參數(shù)確定

(1)、幫錨桿長(zhǎng)度

L幫=4+12+13=0.69+0.6+0.1=1.39m

式中L1-一兩幫潛在松塌區(qū)寬度，Ll=hxtg(45-甲/2)=3.4x

tg(45-63.4/2)=0.69m

L2-—幫錨桿伸出潛在松塌區(qū)的額定錨固長(zhǎng)度，取0.6m

L3--幫錨桿外露長(zhǎng)度,取0.1m

根據(jù)錨桿系列長(zhǎng)度，取幫錨桿長(zhǎng)度為1.8m

(2)、樹脂藥卷數(shù)量

式中：力孔一錨桿孔直徑，?？?25mm;

L卷一樹脂錨固劑長(zhǎng)度，L卷=500mm;

L錨一錨固劑充填長(zhǎng)度，取500mm;

d——桿體直徑；根據(jù)孔徑與錨桿直徑相差6~12mm時(shí)，錨固力將達(dá)到

最大的設(shè)計(jì)思想，確定錨桿直徑為16mm、鉆孔直徑25m%

22

n=500x25-16=0.70

232X500

考慮現(xiàn)場(chǎng)施工及快速安裝要求，選用Z2350樹脂藥卷一卷

(3)、幫錨桿桿體直徑校核

幫錨桿選用20MnSi鋼，幫錨桿錨固力初步確定為8.5t,選用樹脂錨固

劑1卷。計(jì)算幫錨桿直徑，幫錨桿桿體直徑應(yīng)滿足額定錨固力要求。

P錨一一幫錨桿額定錨固力，N

P錨=7TX①孔XQ，XL錨=85412N

式中：中孔一幫錨桿孔徑,mm取28nlm

-錨固劑與孔壁之間的粘結(jié)強(qiáng)度,mpa取1.45mpa

L錨--錨固劑充填長(zhǎng)度,mm取750mm

OS一幫錨桿桿體屈服強(qiáng)度取540N/mm2

d----幫錨桿桿體直徑,mm

桿體采用20siMn新型左螺紋鋼錨桿材料，則其直徑應(yīng)滿足冗xd2xa

s/4》P錨dv7(4*P7T/a7)=14.19mm

(4)、幫錨桿間排距

為滿足均勻壓縮帶即：“擋固層”有一定厚度的要求，則錨桿間距應(yīng)滿

足

D《(L幫-L3)/2=0.85m;為便于施工，幫錨桿間距取0.8m,幫錨桿排

距與頂錨桿同，取900m嘰

⑸、幫錨桿錨固力

根據(jù)確定的幫錨桿錨桿直徑，校核幫錨桿錨固力

P錨=7T孔x(jxL錨

L錨=L卷X6卷2/(6孔2-d2)

式中：力卷-樹脂錨固劑直徑力卷=23mm

L卷一樹脂錨固劑長(zhǎng)度全長(zhǎng)錨固取L卷=500mm

6孔一一幫錨桿孔直徑。孔=25mm

d---幫錨桿直徑取d=16mm

o一錨固劑與孔壁之間的粘結(jié)強(qiáng)度取。=1.5Mpa

L錨=717mm

P錨=84446N=8.6t

3、錨索補(bǔ)強(qiáng)加固參數(shù)

在煤巷中應(yīng)用錨索加固屬新技術(shù)，根據(jù)錨索支護(hù)機(jī)理，其參數(shù)設(shè)計(jì)可

參照錨桿懸吊理論進(jìn)行計(jì)算，巷道頂板潛在破壞范圍如前述，錨索補(bǔ)強(qiáng)支

護(hù)是把這個(gè)范圍的煤巖層錨固到其上的穩(wěn)定巖層中即可。

⑴、錨索最小長(zhǎng)度Lmin

Lmin=Lx+Lm+Lw=6.2m

其中：Lx-----錨索懸吊頂板巖石的厚度

hl-一頂煤厚度平均，取2.8m

h2--上部考慮偽頂厚度，取0.4m

h3-—直接頂厚度，取1.5m

Lx=hl+h2+h3=2.8+0.4+1.5=4,7m

Lm-----鋼絞線錨固長(zhǎng)度,取1.0m

Lw一一錨索漲緊后所需外露長(zhǎng)度，取0.5m

故錨索長(zhǎng)度初選為6.5m,在施工中根據(jù)老頂層位進(jìn)行修定。

(2)、錨索排距D

錨索排距D應(yīng)小于錨索長(zhǎng)度的一半即：

D>Lmin/2=3.2m。

由于巷道寬度B=4.2m,故取錨索排距為2.0m,每組錨索布置2條。

⑶、錨索間距Dp

由于頂煤厚度平均2.8m,上部考慮偽頂0.4m,直接頂1.5m,故錨索長(zhǎng)

度初選為6.5m,在施工中根據(jù)老頂層位進(jìn)行修定。計(jì)算冒落范圍內(nèi)巖層自

重載荷為：

z

Q=(S1xrl+S2xr2)xD

式中：SI--潛在冒落范圍內(nèi)在頂煤中的面積；

rl-一頂煤容重，取L35t/n?

S2--潛在冒落范圍在偽頂中的面積。

r2-一偽頂容重，取2.4t/n?

"--錨索間距，

hl-一頂煤厚度平均，M2.8m

h2-—上部考慮偽頂厚度，取0.4m

h3-一直接頂厚度，取1.5m

B-----巷道寬度，取4.2m

S1=O.5*(hl+h2)*B-0.5*h2*(B*h2/(hl+h2))

S2=0.5*(B*h2/(hl+h2))*h2

S2=(3.2-2.2)x[1/2x4.2x(3.2-2.2)]/3.2=0.12m2

S1=S-S2=l/2x4.2x3.21-0.667=7.245m2

Q=(0.12x2.4+7.245x1.35)D'=10.069Dz

錨索按雙路布置并考慮n=2.0的強(qiáng)度儲(chǔ)備，則錨索的破斷載荷應(yīng)滿足:

P索=nxQ=2.0x10.069索=26x2t

D'=26x2/(2.0x10.069)=2.58m

為了安全可靠，錨索梁采用12#槽鋼制作，錨索梁長(zhǎng)度為3000mm,每

條錨索梁留有兩個(gè)鋼較線孔，每個(gè)孔均布置在槽鋼中心線位置上，兩個(gè)鋼

較線孔中一中為1600mm,孔中心距最近側(cè)端頭距離為700mm,錨索梁端頭

間距2m。在遇地質(zhì)構(gòu)造、圍巖破碎壓力大加強(qiáng)支護(hù)時(shí)，將錨索間距縮小至

1000mm,或?qū)㈠^索改為沿巷道中心線位置增加一路成五花形布置。

通過以上計(jì)算，全煤機(jī)掘時(shí)頂板及兩幫錨桿均采用20SiMn螺紋鋼錨桿,

頂板錨桿規(guī)格為①18x2400mm,錨桿間排距頂板為1000x900mm,每排用量

為5條;兩幫錨桿規(guī)格為中18x1800mm,間排距為800x900mm,每幫3條。

(三)工程質(zhì)量規(guī)定

A、錨網(wǎng)噴支護(hù)巷道工程質(zhì)量規(guī)定見表四

B、錨網(wǎng)索支護(hù)巷道工程質(zhì)量規(guī)定見表四-2。

錨網(wǎng)噴支護(hù)巷道工程質(zhì)量規(guī)定表四-1

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

檢驗(yàn)

檢驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

類別合格優(yōu)良部位

尺寸

主要-10-2000—100

拱基

1.巷道凈寬-般-50-200-30-150

無(wú)中線-50-300-30-250墻腳

主要-30-200-10-100腰線

2.巷道凈高一般-50-250-10-200上

無(wú)腰線-60-300-30-200下

基合格：最低值不小于設(shè)計(jì)的90%頂

3.錨固力

優(yōu)良：最低值符合設(shè)計(jì)值幫

本合格：最低值不小于設(shè)計(jì)的90%頂

4.噴層厚度

優(yōu)良：最低值符合設(shè)計(jì)值幫

項(xiàng)

合格：安裝牢固，托板基本緊貼壁面，不松動(dòng)。頂

5.錨桿的安裝

優(yōu)良：安裝牢固，托板緊貼壁面，未接觸部位楔緊。

幫

目合格：搭接壓茬（綁扎）良好，網(wǎng)梁基本緊貼壁面（不噴碎

頂

6.網(wǎng)梁的壓接質(zhì)的），不松動(dòng)。

量?jī)?yōu)良：搭接壓茬（綁扎）良好，網(wǎng)梁緊貼壁面（不噴經(jīng)的），

幫

無(wú)空幫、空頂.

合格：基本平整密實(shí)，墻無(wú)明顯裸露，在1m范圍內(nèi)凸凹不左

大于80mm幫

7.表面質(zhì)量

優(yōu)良：表面平整密實(shí)，墻層無(wú)裸露，在1mm范圍內(nèi)凸凹不大右

于50mm。幫

1.間排距-100—100合格：70%及以上實(shí)測(cè)值在允許

2.錨桿、錨索角度與井巷輪廓線的角度和巖層夾角》75偏差范圍內(nèi)，其余不影響安全使

深度度深度符合規(guī)程要求。用。

允3.錨桿外露長(zhǎng)度<50mm優(yōu)良：90%及以上實(shí)測(cè)值在允許

許位置-50-50mm偏差范圍內(nèi)，其余不影響安全使

偏4.水溝寬度-30--50mm用。

差深度-50-50mm注：1.毛水溝以水流暢通為原

項(xiàng)則；

目2.使用特制的樹脂錨桿螺帽，其

符合設(shè)計(jì)要求并做到實(shí)底，局部（連續(xù)

5.基礎(chǔ)深度外露長(zhǎng)度最大不得大于100mm,

長(zhǎng)度不超過1m）不小于設(shè)計(jì)50mm

錨索外露不得大于200mm。火藥

庫(kù)嗣室錨桿不得外露。

質(zhì)量

檢驗(yàn)項(xiàng)目

情況

錨桿、錨固劑抽樣試驗(yàn)報(bào)告單

質(zhì)量保證資料

錨固力測(cè)試報(bào)告單

錨網(wǎng)索支護(hù)巷道工程質(zhì)量規(guī)定表四-2

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢驗(yàn)

檢驗(yàn)項(xiàng)目

要求類別1合格優(yōu)良部位

主要-20-3000—200

拱基

1.巷道凈寬-般-50-350-30-250

基無(wú)中線-50-400-30-350墻腳

主要-30-300-10-200腰線

2.巷道凈高一般-50--350-10-300上

本

無(wú)腰線-60-400-30-300下

合格：最低值不小于設(shè)計(jì)的90%頂

3.錨固力

優(yōu)良：最低值符合設(shè)計(jì)值幫

項(xiàng)

合格：最低值不小于設(shè)計(jì)的90%頂

4.噴層厚度

優(yōu)良：最低值符合設(shè)計(jì)值幫

5.錨桿、錨索合格：安裝牢固，托板基本緊貼壁面，不松動(dòng)。頂

目

的安裝優(yōu)良：安裝牢固，托板緊貼壁面，未接觸部位楔緊。幫

6.網(wǎng)梁的壓接合格：搭接壓茬（綁扎）良好，網(wǎng)梁基本緊貼壁面頂

優(yōu)良：搭接壓茬（綁扎）良好，網(wǎng)梁緊貼壁面，無(wú)空幫、空頂。

質(zhì)量幫

1.間排距-100—100合格：70%及以上實(shí)測(cè)值在允許

2.錨桿角、深與井巷輪廓線的角度和巖層夾角》75度偏差范圍內(nèi)，其余不影響安全使

度深度符合規(guī)程要求。用。

3.錨桿外露-艮度<50mm優(yōu)良：90%及以上實(shí)測(cè)值在允許

允許位置-50-50mm偏差范圍內(nèi)，其余不影響安全使

偏差4.水溝寬度-30-50mm用。

項(xiàng)目深度-50-50mm注：L毛水溝以水流暢通為原

則；

符合設(shè)計(jì)要求并做到實(shí)底，局部（連續(xù)長(zhǎng)2.使用特制的樹脂錨桿螺帽，其

5.基礎(chǔ)深度

度不超過1m）不小于設(shè)計(jì)50mm外露長(zhǎng)度最大不得大于100mm,

火藥庫(kù)碉室錨桿不得外露。

質(zhì)量保證檢驗(yàn)項(xiàng)目質(zhì)量情況檢驗(yàn)

資料錨桿、錨固劑抽樣試驗(yàn)報(bào)告單結(jié)果

錨固力測(cè)試報(bào)告單

第三節(jié)支護(hù)工藝

A、錨網(wǎng)噴巷道

一、臨時(shí)支護(hù)

（一）、支護(hù)材料：臨時(shí)支護(hù)采用前探梁支護(hù)，前探梁由3根3寸鋼管

制成，長(zhǎng)度不得小于3.5m,每根設(shè)3個(gè)用5寸無(wú)縫鋼管制作的吊環(huán)固定，

間距為一排錨桿間距。前探梁上方用規(guī)格為：長(zhǎng)x寬x厚=1500x200x

150mm的小板梁。

（二）、支護(hù)工藝：前探梁必須緊跟迎頭前移，前探梁上方用小板梁背

實(shí)頂板，保證牢固可靠，最大空頂距不得超過一排錨桿排距加300mm。

二、永久支護(hù)

（一）、支護(hù)材料：

1、錨桿及錨固劑：頂板及兩幫錨桿均采用20SiMn螺紋鋼錨桿，頂幫

錨桿規(guī)格均為①18x2100mm。每根錨桿均用2塊MSCK2850樹脂錨固劑固定,

錨固劑直徑為28mm,每塊長(zhǎng)度為500mm,錨固長(zhǎng)度不少于1000mm。錨桿外

露長(zhǎng)度為30~50mm,托盤為正方形，規(guī)格為長(zhǎng)x寬=100x100mm,用8mm鋼

板壓制成弧形。錨桿均使用配套鑄鋼螺母緊固，每根錨桿錨固力不小于

83.3KN。

2、金屬網(wǎng)：頂板及兩幫金屬網(wǎng)采用10#冷拔鋼絲綁扎成經(jīng)緯網(wǎng)，網(wǎng)孔

100x100mm,規(guī)格為長(zhǎng)x寬為3500xl000mmo金屬網(wǎng)搭接長(zhǎng)度均為200mm,

相鄰兩張網(wǎng)之間要用14#鐵絲連接，連接點(diǎn)要按間距300mm均勻布置，每扣

最少擰兩圈；排與排之間用梯子梁壓緊。

3、梯子梁:采用中12mm圓鋼制作，寬度80mm,并按80x80mm焊接方

孔，孔間距800mm0梯子梁規(guī)格為1800x8子

4、噴射混凝土使用標(biāo)號(hào)32.5R普通硅酸鹽水泥，沙為純凈的中粒河沙,

石子粒徑為3-5mm,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C20,配比為水泥：沙：石子=1：

2:2;速凝劑型號(hào)為J85型、摻入量一般為水泥重量的2?3.5%,噴拱取

上限，噴淋水區(qū)時(shí)，可酌情加大速凝劑摻入量，速凝劑必須在噴漿機(jī)上料

口均勻加入。

（二）、支護(hù)材料每米用量

錨桿16.25套、樹脂錨固劑32.5塊、鋼筋梯5個(gè)