219b01开切眼掘进作业规程.doc
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1、219b01工作面开切眼掘进作业规程 第 53 页 共 53 页第一章 掘进地质说明书表1位置219b01开切眼位于219b01工作面东端。地面标高25.425.6m井下标高-462.00-470.00m邻区情况预掘巷道西部为219b01工作面;北部、东部均为未采区;南部相邻119b03采空区。地面情况地面为湖龙村、新农村水旱田地。工程要求开切眼抓19b号煤层底板掘送。施工岩石性质该区域内煤层走向南北、倾向西、倾角4,煤层厚度1.15m,结构简单。19b号煤层(f=1.20) 粉砂质泥岩(f=5.10)泥质粉砂岩(f=5.70) 炭质页岩 (f=4.77)构造预掘巷道区域地质构造简单,岩体呈单
2、斜构造,无断层等。水文预掘巷道周边不存在有害水体,无水害隐患。涌水量:0.010.50m3/h。相对瓦斯涌出量7.37m/T煤尘爆炸指数67.09自燃发火期612个月地质部门建议巷道距离远,应确保通风,注意生产安全。提报人: 2013年9月28日附图:1. 地层综合柱状图 1:200 2. 219b01工作面煤层底板等高线预测图 1:20003. 219b01工作面开切眼预想地质剖面图 1:20004. 219b01工作面开切眼井上下对照图 1:2000第二章 巷道布置及支护说明第一节 巷 道 布 置一、巷道布置参数表:表 2巷道名称219b01工作面开切眼用 途219b01采煤工作面回采层
3、位19b号煤层井下标高-462.00-470.00m断 面圆弧拱形工 程 量157m坡 度沿煤层顶板中 腰 线正中心,以激光定向。拉门位置自219b01工作面回风顺槽施工到设计位置后,退回6.8m位置为开口中心。方 位 角N 1663146方位变化情况无二、巷道施工顺序:自219b01工作面回风顺槽施工约1640m到设计位置后,退回6.8m位置为中心,按N 1663146方位角拉门子,破煤层顶板0.6m施工圆弧拱形断面,施工约157m 至设计位置。附图 5:开口大样。三、特殊地点的施工:1、绞车硐室施工:绞车硐室位置见开口大样图,规格:净宽净高深为4.2m2.5m4m。施工采用钻爆法施工。支护
4、采用锚网锚索支护。锚杆排、间距0.8m0.8m,锚杆长度2.0m。锚索排、间距均为2.0m,锚索长度7.2m。2、临时支护采用六根前探梁进行支护,六根前探梁支护间距不大于0.8m,每根前探梁分别用两道吊环固定在紧靠工作面的两排锚杆上。前探梁与顶板之间用木板梁或接顶背实,防止矸石掉下伤人。3、绞车硐室爆破说明: 眼号炮眼(m/个)装药量(kg)角度(0)封泥长m爆破 顺序名称眼 深眼 距个 数kg/孔合计kg水平垂直左右仰俯18掏槽眼1.20.680.453.6858585850.6912辅助眼1.10.840.31.2909090900.71324周边眼1.01.0120.151.885858
5、5850.8附图6:支护断面图、临时支护平、断面图、炮眼布置图。第二节 矿 压 观 测一、矿压观测内容、方法:该施工巷道要进行顶板离层观测,锚杆和锚索载荷监测。观测内容、目的、方法见表表 3 矿压观测内容、目的、手段一览表序号观测内容观测目的观测手段1顶板离层监测顶板稳定状况,及时采取安全措施离层指示仪2锚杆受力监测锚杆强度是否合适,以调整密度锚杆拉力器3螺母拧紧力矩检查锚杆安装质量扭力扳手顶板离层仪每隔50m设置一套,每10天观测一次数据变化情况,将观测结果填写在观测牌内,并做好记录。锚杆螺母拧紧力距每班必须抽查。每300根锚杆为一组,每组测试不少于3根,做一次锚杆拉力试验(顶板锚杆锚固力为
6、140KN,帮锚固力为100KN),将测试结果填写在测试牌内,并做好记录。二、数据处理:锚杆抗拔力数据资料与设计不符时,应及时补充或修改设计;当离层仪读数的临界值L100mm时,要采取加密锚索或备棚措施,维护巷道的安全,保证巷道的服务年限。第三节 支 护 设 计一、巷道断面:表4 巷 道 支 护 形 式 表巷 道名 称断 面形 状施工长度(m)支 护形 式规格尺寸(m)荒 断 面(m2)净断面(m2)219b01工作面开切眼圆弧拱形157锚网、索5.62.415.4214.88附图7 巷道支护断面图、巷道支护平面图。 二、支护方式:巷道断面利用六根前探梁进行支护,前探梁支护间距为0.8m,每根
7、前探梁分别用两道吊环固定在紧靠工作面的第一排及第三排锚杆头上。前探梁与顶板之间用木板梁或接顶背实,防止矸石掉下伤人。1、前探梁:直径3吋以上,长3.5m钢管。2、吊环:采用18mm无纵筋螺纹钢焊接而成,经强度试验:强度在6t以上满足要求。吊环上的螺母往顶板锚杆上拧时必须拧满扣。附图8 临时支护断面图、临时支护平面图。(二)临时支护与永久支护间的距离:安装锚杆必须在临时支护下进行,临时支护与永久支护间的最大距离为1.2m,最小距离为0.2m。锚网支护紧跟迎头,锚索滞后工作面不大于3.0m。 附图9 永久支护平面图(三)支护参数确定:1、临时支护设计参数确定:1)基础资料及荷载计算:(1)巷道顶板
8、上部围岩压力拱的计算: b=a/f=2.9/4=0.72m式中 b压力拱计算高度 m; a巷道荒宽的一半 2.9m; f岩石普氏硬度系数 取4。(2)巷道控顶压力拱范围内岩石重量:G=bBSr=0.725.81.225=12.5t式中:b压力拱计算高度m, 取0.72m; B巷道荒宽m, 取5.8m; S最大控顶距时单根锚杆承载力的距离,取1.2m; R岩石密度: 25KN/m3; G控顶压力拱范围内岩石重量,t。2)临时支护构件承载能力验算:(1)前探梁端锚杆每根承载能力验算:P=G/n=12.5/6=2.0t式中:P单根锚杆承载力 KN; n前探梁锚杆根数 取n=6; G控顶压力拱范围内岩
9、石重量,取G=12.5t。每根锚杆设计抗拔能力值为: F= Gk=12.52=25t式中:F单根锚杆设计承载力 t;K安全系数 取2。因为:P=G/n=12.5/6=2.0t F= Gk=12.52=25t所以:前探梁锚杆6根能够满足临时支护强度要求。(2)前探梁3吋钢管抗弯承载能力的验算:前探梁按均布荷载简支梁计算: q=G/(BS)Sb0=12.5(5.81.2)1.20.8=1.7t/m式中q单根钢管设计线荷载 t /m;B巷道荒宽 取5.8m;S最大控顶距 取1.2m;b0前探梁间距 取0.8m。前探梁承受最大弯距:Mx=1/8qL2=1/81.71.22=3.0KN.mWx=0.09
10、82=0.0982 =14264mm3=Mx/Wx=300000014264=200N/mm2式中Mx单根钢管设计线最大弯距 KN/m;B巷道荒宽 取5.8m;S最大控顶距 取1.2m;b0前探梁间距 取0.8m;q单根钢管设计线荷载 KN/m;L前探梁支撑跨度 取1.2m;Wx3钢管抗弯截面系数 mm3;3钢管抗弯设计强度 N/mm2。因为:=200N/mm2215N/mm2(Q235钢材抗弯强度设计值) 所以,前探梁钢管抗弯强度满足支护要求。2、永久支护(以锚杆为例)按悬吊理论计算锚杆参数:1、按悬吊理论计算:(1)锚杆长度:L=L1+L2+L3L=0.04+1.2+0.7=1.94m 取
11、L=2.0m。式中:L锚杆长度, m;L1锚杆外露长度, 取0.04m;L2锚杆有效长度, m;L3锚杆锚固长度, 取0.7m。锚杆有效长度的确定采用解释法中普氏自然平衡拱理论确定。因为f3 所以按L2= KB/2fL2=KB/2f =25.8(24)=1.2m式中:K安全系数, 取2。B巷道垮度, 取5.8m;f普氏系数, 取4;(2)锚杆间排距的确定:对于锚杆支护巷道,考虑施工工艺通常取间排距相等,锚杆间排距D按下式计算:锚杆间排距:D0.5LD0.5L=0.52.0=1.0m 间距取D=0.8m,排距取D=1.0m。(3)锚杆直径确定:本设计巷道顶板和两帮采用不同直径的锚杆。锚杆直径d可
12、按下式计算:d=(1/110)Ld=(1/115)L=11102.00.0174m17.4mm 取d18mm。(4)锚杆锚固力确定:锚杆锚固力可按下式计算:Q=K L2 D2rQ=21.21.022.16=5.1t顶板锚杆设计锚固力取6.0t。式中:Q 锚杆设计锚固力, t;K 安全系数, 取2;L2锚杆有效长度, 取1.2m;r 视密度, t/m3。(5)锚杆的选择:锚杆选择无纵筋螺纹钢等强锚杆,L=2.0m,=18mm。45Mn螺纹钢承载能力8(t)满足设计要求。(6)锚固剂的确定:锚杆支护巷道采用CK2335和Z2335树脂药卷。2、锚索支护参数确定:(1)锚索长度L:L=La+Lb+L
13、c=1.655+1.5+0.25=3.4m 取7.2m。式中: L锚索长度,m;La锚固长度,m;按下式计算:LaK(d1fst)/(4fcs)=2(17.81860)(410)=1.655mK 安全系数, 取2;d1 锚索钢绞线直径,为17.8mm;fst钢绞线抗拉强度, 1860N/mm2;fcs锚索与锚固剂的设计粘结强度,钢绞线与树脂按10N/mm2;Lb需要悬吊岩层厚度,m 根据顶底板岩性柱状图确定,取1.5m;Lc锚索外露长度,m取0.25m。(2)锚索间排距:SL/2=7.22=3.65m间距取2.0m,排距取2.0m。S锚索间距, m。3、支护参数:(1)锚杆长度2000mm,锚
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