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1、第一章 概 况第一节 概 述一、巷道名称东翼集中胶带上山。二、掘进目的及用途掘进本巷道是为了形成矿井东翼主运输系统,满足矿井主运输、行人、通风、管线敷设的需要。三、巷道设计长度及服务年限东翼集中胶带上山设计工程量为659m(平距)。服务年限至矿井结束。第二节 编写依据1、山东省单县煤田陈蛮庄井田勘探报告;2、简明建井工程手册(煤炭工业出版社);3、东翼集中胶带上山平剖面图;4、东翼集中胶带上山断面图;5、陈蛮庄筹建处地测科提供水文地质资料(实际揭露);6、煤矿安全规程(20XX年版)。第二章 水文地质情况概况煤层名称上煤层水平名称-900m水平采区名称3100工作面名称东翼胶带大巷东翼轨道大巷
2、 地面标高(m)+43.50工作面标高(m)-940-730地面位置该掘进巷道东南部为谢楼村;地面无公路从该面上方通过。无高压线、低压线、通信线等建筑在该面上方穿过。井下位置及四邻采掘情况该掘进巷道位于井底车场东翼,工业广场煤柱以内,周围尚无采掘工程。巷道长(m)1403倾向长(m)面积(m2)煤层情况煤层总厚(m)3.6-4.25煤层结构煤层倾角()15-303.95简单22该设计工作面穿过3上煤层327米,据附近主检孔资料,煤层总厚3.95m。煤层结构简单,煤层倾角22。煤层顶底板情况顶底板情况岩石名称厚度(m)岩 石 特 性老 顶粉砂岩8.69深灰色、灰色,粉砂质结构局部见方解石脉及云母
3、碎屑,缓波状层里,断口平坦壮,块状。直接顶泥岩1.42深灰色,平坦状断口,含植物茎叶化石。 伪 顶直接底泥岩0.31灰黑色,水平层理,含植物根部化石。老 底细砂岩6.17灰绿色,灰色,以石英、长石为主,含少量云母,硅质胶结,裂隙稍发育,充填方解石地质构造情况据物探资料,该段煤岩层主要为单斜构造,煤岩层倾角22,预计揭露DF50断层,落差0-20m , 对该巷道掘进有较大影响,断层走向近东西,倾向南。 无陷落柱、古河流冲刷等地质现象。依三维物探资料,断层情况详见下表:构造名称走 向( )倾向()倾 角()性 质落 差(m)对掘进影响程度DF507010816019870正断层0-20影响大水文地
4、质情况及探放水措施一、 水文地质情况影响该掘进的含水层主要有上煤层顶、底板砂岩裂隙含水层及三灰岩溶裂隙含水层。1上煤层顶、底板砂岩裂隙含水层根据附近主井实际揭露资料,3煤层顶、底板砂岩厚约30m,为灰色、灰白色细粒和中粒砂岩,局部夹粉砂岩或泥岩。有砂岩24 层,裂隙发育不均一,为开采3煤的直接充水含水层(段)。施工的20个钻孔穿过该砂岩,未见钻孔漏水,CZK9-1号和CZK11-1号钻孔抽水试验表明该含水层(段)富水性弱,资料如下:水位标高: +16.624m q=0.0002L/s.m k=0.000299m/d此含水层段若无特殊情况,则以储存量为主, 含水性差。根据勘探报告资料提供Q涌14
5、.21m3/h2三灰据CZK111号钻孔、副检孔等钻孔资料,三灰含水层全区发育,层位稳定,岩性致密,属岩溶裂隙含水层,富水性不均一,为弱至中等,厚度0.9516.70m,平均厚度8.88m,上距上煤层70.77m,。钻探施工时14个钻孔均穿过,无钻孔漏水, CZK111号钻孔对三灰进行抽水试验表明其富水性较弱,资料如下:水位标高:+8.449m q=0.000536L/s.m k=0.004569m/d根据勘探报告资料提供 Q三灰25.47m3/h 太原组灰岩岩溶裂隙发育具不均一性,表现为浅部富水性大于深部,既使同一层灰岩,在不同部位岩溶裂隙的发育程度也不相同。根据区域资料,三灰若通过断层与奥
6、灰对接,其富水性可增强。三灰水具有水压高、水量小、富水性不均一的特点。计算该面三灰“安全隔水层厚度”为:t=L(-rL)/ 4Kp=9.2m上式中各参数取值如下:L=5m;r=0.024MN/ m3; Kp=1.4MPa ;P=9.658MPa经计算,实际隔水层厚度远大于安全隔水层厚度,正常情况下掘进不受三灰水威胁,但掘进过程中受断层等地质构造影响,容易发生突水事故。巷道掘进涌水量预计: QQ3砂+Q三灰=39.68m3/h。预计该面巷道掘进正常涌水量15m3/h,最大涌水量40m3/h。二、防治水措施1 掘进期间及时分析前方地质、水文地质情况,加强顶底板的水情观测,发现有出水征兆要及时处理。
7、特别是掘进遇构造、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,并编制措施。3 巷道掘进期间特别是探放水时,巷道内要求安设排水能力不小于40 m3/h的排水设施。4 及时清挖水沟保证水流畅通。最大涌水量40m3/h正常涌水量15m3/h影响掘进的其它地质情况瓦 斯煤(矿)尘煤的自燃地 温地 压储量预算煤层走向长(m)倾斜长(m)面积(m2)煤厚(m)容重(t/m3)工业储量(t)回采率(%)可采储量(t)问题及建议1提前 50 m对DF50断层进行超前探查作业,掌握其导水情况、构造情况,确保工程安全施工。2该面煤层及构造情况依据物探资
8、料,煤层走向变化大,对断层构造控制程度较差,预计该 面掘进实际揭露情况与物探资料会有一定出入。3现无可靠的地压资料,掘进中要加强巷道支护管理,特别是在构造发育处。4煤厚依据附近地质钻孔资料,对煤层厚度控制程度差,掘进过程中要做好探煤厚工作。第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置东翼集中胶带上山自煤仓中心O点开门(开门点坐标X=3852132.000,Y=428515.000,开门点底板标高-822m)。开门后按83方位角、0坡度导硐施工53.150m至A点,自A点按83方位角、0坡度、1-1断面施工20.297m至B(J1)点(B点为东翼回风联络巷与东翼集中胶带上山交点,坐标为X=3852
9、140.952,Y=428587.902)。然后自B(J1)点按83方位角,+3坡度、A-A断面施工20m至C(J2)点(C点为东翼集中胶带上山起坡点),自C(J2)按83方位角,+10坡度A-A断面,施工20m(平距)至J2点、自J2点按83方位角,10坡度1-1断面,施工276.4m(预计平距)至E点过DF50断层(底板标高-775.37m),自E点按83方位角,沿煤层顶板按2-2断面施工325m(平距)至F点止。附:东翼集中胶带上山平剖面图。第二节 支护设计一、巷道断面东翼集中胶带上山分为全岩巷道和全煤巷道,其中1-1断面为全岩巷道(半圆拱),2-2断面为全煤巷道(不规则梯形)。1-1断
10、面,S净= 10.8m2,S荒=12.6m2;2-2断面,S净= 12m2,S荒=13.5m2。A-A断面,S净= 14.65m2,S荒=16.67m2;附:1-1、2-2断面图。二、支护方式1、永久支护全岩巷道支护(巷道断面为半圆拱)采用锚网索喷作永久支护。锚杆株排距为800mm800mm,围岩稳定性较差、压力较大时,锚杆株排距缩小至600mm,爆破前锚杆支护距工作面不得大于0.8m、爆破后锚杆支护距工作面不得大于2.6m。围岩破碎、压力大或揭露破碎带较大断层时,编制专项施工安全技术措施。按悬吊理论计算锚杆参数:锚杆长度计算L= KH + L1 + L2式中:L 锚杆长度,m; H 冒落拱高
11、度,m; K 安全系数,一般取K=2; L1 锚杆锚入稳定岩层的深度,工程类比取0.5m; L2 锚杆在巷道中的外露长度,取0.1m。其中:H = =4.9(23)= 0.82(m)式中:B 巷道开掘宽度,取4.9m; f 岩石坚固性系数,取3。则: L = 20.82+ 0.5 + 0.1 =2.24(m)锚杆株距、排距计算,设计令株排距均为,则: = QKHr 式中: 锚杆株排距,m; Q 锚杆设计锚固力,60KN/根; H 冒落拱高度,取0.82m; 被悬吊岩石的重力密度,取27 KN/m3; K 安全系数,一般取K=2。 a = 6020.8227 = 1.164( m )现场实际选取
12、= 800mm1164mm,符合要求。通过以上计算,锚杆为Q500号锚杆钢制作的高强预应力左旋无纵筋锚杆,直径20mm、长度2400mm;每根锚杆采用2卷树脂锚固剂固定,锚固长度1000mm;锚杆外露长度3050mm;锚杆托盘为正方形,规格为长宽=140140mm,用10mm钢板压制成弧形。锚固剂型号为CK2550型,直径25mm、长度500mm。每根锚杆锚固力不小于6t、预紧力矩为180Nm,锚杆托盘必须压紧金属网,密贴岩面。锚索排距2400mm,每排布置3根(其中A-A断面每排布置5根),第一根布置在巷道拱顶正中(其余锚索布置详见各断面支护示意图);锚索距离工作面不得大于4.8m;围岩稳定
13、性较差、压力较大时,锚索排距缩小至1600mm。锚索采用直径17.8mm的钢绞线制作,锚索全长6300mm、有效长度6000mm、外露长度100mm300mm;锚索托盘采用长宽厚=30030020mm钢板制作,在中间穿一个直径18mm的圆孔;锁具为QVM15-1单孔锁具;每根锚索采用2卷锚固剂固定,锚固长度不小于1400mm。每根锚固力不低于180KN,张拉预紧力为120KN,托盘应密贴岩面。金属网采用直径6mm的冷拔钢筋焊制,规格为长宽=20001000mm,网格为长宽=100100mm,网要压茬连接,搭接长度不小于100mm,相邻两块网之间要用14#铁丝连接,连接点间距200mm。喷射混凝
14、土强度等级为C20,采用标号不低于425#水泥普通硅酸盐水泥、纯净河砂、石子、速凝剂配制。石子直径控制在515mm之间并用水冲洗干净,混凝土配合比为水泥:砂:石子=1:2:2。砂为纯净的河砂,含水率为46,含泥量不大于3%。混凝土强度抗拉为1.6Mpa、抗压22Mpa。速凝剂型号为J85型、掺入量一般为水泥重量的1.53%,喷拱取上限,喷淋水区时,可酌情加大速凝剂掺入量,速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。迎头爆破后要及时进行初喷,初喷厚度为80mm90mm,爆破前初喷至迎头,爆破后不大于1 m;复喷后总厚度为150mm。复喷距迎头不得超过50m。洒水养护时间不少于28天。全煤巷道支护(全煤巷道断面为梯形断面)采用锚网索喷作永久支护。顶板锚杆株距为700mm、排距为800mm,两帮锚杆