巷道掘进工程施工设计方案

一、工程概况

(一)、采区设计说明书及批准时间

1、《采区设计》，批准时间2006年05月，《采区变更设计》，批准时间2008年12月。

2、掘进目的是为回采工作面形成生产系统,满足其回采时的煤炭运输的需要。

、皮带顺槽及切眼总工程量为1890m（平距）。巷道坡度为1°～9°，平均5°。

（二）、水文地质条件：

1、地面相对位置及邻近采区开采情况

该面位于工业广场以北，矿铁路专用线以东。工作面中部有庄村、西南有铺村；东北有北村和梁宝寺二中、胶带厂；东南有邴庄村；以东有高庄村。另有2条高压线、一条通信线在该面上方穿过。

该工作面井下位于采区西翼轨道大巷北翼。以南为西翼集中轨道、西翼集中皮带、西翼集中回风大巷；北至F7断层上盘防水煤柱线；以西250m为正在掘进的16工作面皮带顺槽；以东为正在掘进的北翼集中轨道巷。

该面大部分位于庄村和高庄村保护煤柱，小部分位于铺村、邴庄村、北村、梁宝寺二中和胶带厂以及工业广场保护煤柱。

2、煤（岩）层赋存特征

该面煤层为气煤，在距设计切眼以南约570m位置处煤层出现分岔；煤层结构较简单，煤层倾角1～9°，平均5°。据附近L4-6、L4-2、98-B2等钻孔资料，煤层总厚2.77～5.78m，平均4.2m。煤层普氏硬度系数f=1.8。

、地质构造

据物探资料，该工作面位于南宋庄背斜西部，煤岩层主要为向东北倾伏的褶曲构造，煤层走向变化较大。该面煤岩层倾角1～9°，平均5°。依据三维物探资料，该面无陷落柱、古河流冲刷等地质现象。断层情况详见下表：

断层情况表

4、水文地质

（1）水文地质情况

煤层底板三灰岩影响该面掘进的含水层主要有煤层顶、底板砂岩裂隙含水层和３

上溶裂隙含水层。

①、煤层顶、底板砂岩裂隙含水层

根据附近L4-2、L4-6等钻孔资料，煤层顶板砂岩裂隙含水层厚度为2.1m；由细砂岩和中砂岩组成；煤层底板砂岩裂隙含水层，厚度为17.9m，由中砂岩组成。据地质报告资料，单位涌水量0.0227～0.048 L/s.m，富水性弱易疏干。由于该面走向长度较大，预计在掘进中顶板淋水会较大。运输顺槽掘进时，顶板淋水最大为0m/h ，现已疏干。

②、三灰

根据L4-2、L4-6等钻孔资料，三灰含水层厚度平均4.8m，上距煤层平均62.06m，属岩溶裂隙含水层，据地质报告，单位涌水量q=0.0121～0.18 L/s.m，富水性不均一，为弱至中等。据-708m水平三灰补勘资料，三灰单孔水量一般为1~0 m/h 。据目前采区施工的三灰观测孔来看，三灰水具有水压高、水量小、富水性不均一的特点。现运输顺槽三灰观49钻孔水压1.22MPa，水位-742. m，计算该面三灰“安全隔水层厚度”为：

t=L（√r2L2+8KpH-rL）/ 4Kp=7.7m

t——安全隔水层厚度（m）；

L——采掘工作面底板最大宽度（m）；

r——隔水层岩石的容重（t/m）；

Kp——隔水层岩石的抗强度（t/m2）；

H——隔水层底板承受的水头压力（t/m2）

上式中各参数取值如下：L=5m；r=2.5t/m； Kp=40t/m2；H=206.7t/m2。

经计算，实际隔水层厚度（62.06m）远大于安全隔水层厚度（7.7m）除遇较大隐伏断层构造外，能满足掘进安全要求。

F7断层防水煤柱的留设：F7断层落差0～0m，计算F7断层防水煤柱宽度（据轨顺观49水压1.22Mpa，水位-742.m）：

式中：L------煤柱留设的宽度 m

K------安全系数取5

M------煤层厚度或采高 m 取2.77

KP------隔水岩层的抗强度 t/m2取40

P------隔水层底板承受的水头压力t/m2取210（148+62）

计算得L=28m 。

依据矿井初步设计安全专篇，落差大于100m的断层，断层两盘各留100m的防水煤柱；落差50～100m的断层，断层两盘各留50m的防水煤柱；落差0～50m的断层，断层两盘各留0m的防水煤柱；落差小于0m的断层可不留煤柱。对工作面北部边界F7断层上盘留设0m防水煤柱。

巷道掘进至F7断层附近时，应超前探测断层位置，保证防水煤柱的留设。

（2）、涌水量预计

参照、工作面巷道掘进涌水量情况，预计该面巷道掘进正常涌水量50m/h，最大涌水量60 m/h。

（）、防治水措施

①、掘进期间加强顶底板的水情观测，特别是掘进至背斜轴部和遇构造、裂隙发育地

段。

②、施工过程中按设计及时施工钻机房，对顶板砂岩含水层、底板三灰含水层及时施工

钻孔疏放和观测。

③、巷道掘进期间特别是探放水时，巷道要求安设排水能力不小于120m/h的排水设施。

④、对观49孔每10天观测一次，及时分析三灰水位变化情况。

⑤、及时清挖水沟保证水流畅通。

三、巷道布置

皮带顺槽在煤中开门，自西翼集中回风巷S1导线点前10.8米（平距）位置处右帮开门掘进,方位角0°，巷道开门沿顶板掘进40m贯通西翼集中皮带巷后继续向前施工，直至揭露F28断层，然后按照12°起坡施工过断层后找到煤层底板沿煤层底板掘进，施工约1790m后向右调向施工切眼100m。总工程量1890m（平距）。

四、施工方法

（一）施工方法

1、施工方法

皮带顺槽在煤中开门，自西翼集中回风巷S1导线点前10.8米（平距）位置处右帮开门掘进,方位角0°，巷道开门沿顶板掘进40m贯通西翼集中皮带巷后继续向前施工，直至揭露F28断层，然后按照12°起坡施工过断层后找到煤层底板沿煤层底板掘进，施工约1790m后向右调向施工切眼100m。总工程量1890m（平距）。

（1）巷道断面为矩形，净宽4.4，荒宽4.6，净高.2m，荒高.m，巷道采用锚网、索支护。

（2）该巷道采用EBZ-150S型综掘机沿三层煤层顶（底）板施工，掘进破落的煤（岩）经掘进机刮板运输机配合掘进机机运出，经中间运输机运至三采区煤仓。

2、凿岩方式

（1）巷道采用EBZ-150S型掘进机割煤（岩）施工。

（2）打眼机具：采用MQB—50型风煤钻或YT－28型风动锚杆机打眼，锚杆打眼机钻头直径28mm，安注锚杆时使用MQB—50型风煤钻或MQT10J型风动锚杆机安装锚杆，风源来自地面压风机房。

、降尘方法

采用湿式打眼、水炮泥定炮、装岩（煤）洒水、冲刷岩帮、净化风流，各运输点安装使用喷雾，施工人员佩带好防尘口罩，搞好个体防护等综合防尘措施。

4、爆破作业

掘进过程中，若围岩硬度较大，掘进机破岩困难时，可采用放震动炮的方法松动围岩。

（1）炸药、雷管：使用煤矿许用二级乳化炸药、毫秒延期电雷管。

（2）装药结构：正向装药结构。