【正文】 紅興煤礦回風下山掘進設(shè)計方案第一章 概 況第一節(jié) 概 述一、巷道名稱紅興煤礦回風下山巷。二、巷道位置與巖層及相鄰巷道的關(guān)系回風下山布置在副平硐左側(cè)，根據(jù)紅興煤礦《開采方案設(shè)計》部署，在原回風下山迎頭開門，與皮帶下山平行為同一個方位，順煤層傾向向下延伸至二采區(qū)最低標高后停止，然后布置回采工作面，（詳見回風下山平面布置示意圖）。三、巷道用途為了解決二采區(qū)采掘回風之用。四、巷道工程量設(shè)計長度：300m。成巷斷面：㎡。五、巷道坡度及方位角坡度：沿煤層坡度。方位角：144176。六、服務(wù)年限服務(wù)年限：20年。七、開竣工時間2012年3月10日開工，預(yù)計2012年11月底完工。第二節(jié) 依 據(jù)一、貴州省煤礦設(shè)計院《金沙縣嵐頭鎮(zhèn)紅興煤礦安全專篇和開采設(shè)計方案》及說明書二、紅興煤礦《地質(zhì)報告》及《 掘進施工設(shè)計》三、《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦技術(shù)操作規(guī)程》等。第二章 地面位置及地質(zhì)情況第一節(jié) 地面相對位置及鄰近采面開采情況地面相對位置及鄰近采面開采情況見下表。 井上下對照關(guān)系情況表礦井名稱嵐頭鎮(zhèn)紅興煤礦工程名稱回風下山水平名稱二水平工作面標高/m＋808m地面位置該面相應(yīng)地表為荒山，無耕地及建筑物。四鄰關(guān)系 上部為10901準備工作面，下段頂上有C9煤層采空區(qū)，有積水；右邊為C13煤層未采區(qū)（未開拓），左邊為C13煤層未采區(qū)（未開拓），礦界邊為相鄰礦井采空區(qū) 、掘進時必須嚴格進行探放水，必須做到“有掘必探，先探后掘，不探不掘”。鄰近采掘情況對掘進巷道的影響礦界邊有小煤窯破壞，掘進時應(yīng)特別注意采空區(qū)積水與有毒有害氣體。 第二節(jié) 巖層賦存特征區(qū)內(nèi)出露的地層為第四系（Q），三疊系下統(tǒng)夜郎組玉龍山段及沙堡灣段（T1y1+2）、二疊系上統(tǒng)長興組（P3c）、龍?zhí)督M（P31）, 二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）。其中龍?zhí)督M是本區(qū)的含煤地層。分述如下： 第四系(Q)為殘坡積粘土、亞粘土、含礫粘土及人工填土等，零星分布區(qū)內(nèi)緩坡地帶，不覆蓋于各時代地層之上，厚0～6m。 三疊系下統(tǒng)夜郎組玉龍山段及沙堡灣段（T1y1+2）為淺灰色?。駥訝罨?guī)r、質(zhì)灰?guī)r，底部為厚5～15m的灰綠色，灰黃色薄層狀泥巖、鈣質(zhì)泥巖等，厚180～220m，廣泛分布于礦區(qū)東南部，節(jié)理裂隙及巖溶洼地較發(fā)育。與下覆長興組呈接觸。 二疊系上統(tǒng)長興組(P3c)為灰、深灰色中厚至厚層含燧石團塊生物屑灰?guī)r夾灰綠色鈣質(zhì)粉砂巖及粘土巖。厚40～50m，分布于礦區(qū)中部，節(jié)理、裂隙發(fā)育，與下伏龍?zhí)督M接觸。 二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P31)為褐、灰綠、灰褐色薄至中厚層砂巖、粘土巖、砂質(zhì)粘土巖組成，夾深灰、灰色薄至中厚層粉砂質(zhì)粘土巖、鈣質(zhì)砂巖、鈣質(zhì)粘土巖、灰?guī)r、碳質(zhì)頁巖及煤層（線）。含煤7～14層，～，其中CCMC13煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，賦存于該段下部。該段厚度大于95～120m。與下伏二疊系中統(tǒng)茅口組呈假接觸。 二疊系中統(tǒng)茅口組(P2m)灰至淺灰色細至中晶塊狀灰?guī)r，質(zhì)較純，局部見燧石團塊，本區(qū)出露不全。 第三節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造礦區(qū)位于沙土向斜北西翼，地層呈單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，走向210～250176。，傾角8～20176。，無區(qū)域性斷裂構(gòu)造發(fā)育，礦區(qū)構(gòu)造簡單。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡單型。但目前回風順槽揭露煤層情況，已發(fā)現(xiàn)多條斷層，且已有4條斷層影響煤層開采，煤層賦存條件由簡單變?yōu)閺?fù)雜。第四節(jié) 水文地質(zhì)礦區(qū)地處長江上游的烏江流域，區(qū)域范圍內(nèi)地下水主要分為碳酸鹽巖溶水、裂隙水、部分為滑坡水。碳酸鹽巖溶水分布于裸露及半裸露巖溶山區(qū)，泉水流量大；裂隙水由大氣降水滲入風化裂隙、構(gòu)造裂隙而形成，泉水流量小。含水層的劃分根據(jù)礦區(qū)及近鄰地段出露的地層巖性，將其富水性特征由下至上簡述如下： 1）茅口組(P2m)—強含水層為淺灰色～灰色中厚層～厚層狀灰?guī)r夾硅質(zhì)灰?guī)r。地表出露于礦區(qū)南東面，形成裸露及半裸露的低山，地表巖溶洼地、落水洞、溶斗等較發(fā)育，穩(wěn)定分布于礦層內(nèi)含煤地層下部。地下局部發(fā)育溶洞、暗河，大氣降水容易通過地表大量的負地形滲入巖溶裂隙、管道、暗河之中，巖層中賦存著豐富的巖溶水，富水性強，但極不均勻。 2）二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）粘土巖—隔水層（弱含水層）巖性以灰、黃灰、深灰色泥質(zhì)粉砂巖為主, 斷續(xù)夾薄層菱鐵礦、粘土巖、粉砂巖及煤層, 厚度95～138m。該層為隔水層（弱含水層）。 3）二疊系上統(tǒng)長興組(P3c)—中等含水層地層呈北東向出露并貫穿礦區(qū)，巖性主要為一淺灰色厚層含燧石灰?guī)r，局部夾生物屑灰?guī)r。一般厚30～45m。該巖層巖溶裂隙發(fā)育，含較豐富的巖溶裂隙水，為區(qū)內(nèi)中等含水層。 4）三疊系下統(tǒng)夜郎組沙堡灣段(T1y1)—隔水層為的灰綠色、灰黃色薄層狀粘土巖、鈣質(zhì)粘土巖等, 厚15～25m。含微量的基巖裂隙水，為隔水層。 5）三疊系下統(tǒng)夜郎組玉龍山段(T1y2)—中等含水層為淺灰色薄～厚層狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r。 厚約140m。巖溶裂隙發(fā)育，含較豐富的巖溶裂隙水，因位于侵蝕基準面以上，為區(qū)內(nèi)中等含水層。 6）三疊系下統(tǒng)夜郎組九級灘段(T1y3)—弱含水層暗紫色鈣質(zhì)泥巖為主，夾薄層泥灰?guī)r及粉砂條帶，下部夾薄層生物泥灰?guī)r。厚160m。 7）第四系(Q)—弱含水層僅殘留于山谷、溪溝、面積小。為碎屑巖的殘積、坡積及沖積物，厚度一般小于10m，僅含微弱孔隙潛水。該層為孔隙弱含水層。 地下水逕流、地表排泄、水文地質(zhì)條件類型井田內(nèi)部分可采煤層位于當?shù)嘏判够鶞拭嬉韵?，但礦區(qū)地形有利于排泄，一般情況下對礦井開采不構(gòu)成影響。區(qū)內(nèi)地下水、地表水主要補給來源為大氣降水。據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查報告資料，開采C13及以上煤層時，礦井主要充水含水層位于含煤地層之上的長興組巖溶水，充水途徑為受采掘破壞或影響而形成的冒裂帶，長興組巖溶水是礦井的直接充水水源。另茅口組地層位于煤系地層下伏，富水性強，茅口組地層頂界距離C13煤層底板10m，對礦井開采不會產(chǎn)生較大的影響，如果開采標高低于茅口灰?guī)r地下水位標高時，存在突水的可能性。煤層下部的茅口灰?guī)r距離煤層10m，強含水強。礦區(qū)侵蝕基準面標高約為835m。根據(jù)水壓和底板巖層抗壓的比較，初期在開采+808m標高以上時，底板巖層抗壓強度大于底板水壓，但在開采+808m標高以下時，透水可能加大，所以必須作專門的水文地質(zhì)報告，透徹分析底板水的透水可能，并重新設(shè)計切實可行的防水措施和設(shè)施。因此，礦井水文地質(zhì)類型屬于中等的巖溶裂隙充水礦床。 老窯積水礦區(qū)外圍老窯和生產(chǎn)小窯采空區(qū)積水對礦井安全構(gòu)成重大隱患，在以后的礦井開采過程中，應(yīng)加強對老窯水的預(yù)防和控制。 地下水補給、徑流、排泄井田內(nèi)部分可采煤層位于當?shù)嘏判够鶞拭嬉韵拢V區(qū)地形有利于排泄，一般情況下對礦井開采不構(gòu)成影響。區(qū)內(nèi)地下水、地表水主要補給來源為大氣降水。據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查，開采CC9煤層時，礦井主要充水含水層為位于含煤地層之上的長興組巖溶水，C4煤層距長興組18～21m，充水途徑為受采掘破壞或影響而形成的冒裂帶，煤系地層是礦井的直接充水水源。C13煤層位于P2l底部，距P1m含水層10m左右，P2m含水層之水可能對C13煤層開采造成影響。綜上所述，地表水、老窯水，T1yP3l、P2m層地下水是本礦井主要充水水患，礦井水防治仍是本礦井災(zāi)害防治重點，必須引起高度重視，切不可大意。 礦井涌水量根據(jù)貴州省煤礦設(shè)計研究2010年10月提交的《金沙縣嵐頭鎮(zhèn)紅興煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報告》，煤礦井下實測旱季涌水量Qmin＝3m3/h，雨季涌水量Qmax＝10m3/h；比擬法計算礦井涌水量預(yù)測礦井達到30萬t/a設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模后，井下正常涌水量為19m3/h，最大涌水量為62m3/h。綜上所述，本區(qū)水文地質(zhì)類型屬裂隙充水礦床,水文地質(zhì)條件中等。第三章 巷道布置及支護說明第一節(jié) 巷道布置該巷道設(shè)計長度為300米，巷道為半圓供錨網(wǎng)噴斷面。 該巷道布置在C13煤層中，即原回風下山迎頭處開門，與皮帶下山平行（間隔70米），為同一個方位（144176。），順煤層傾向向下延伸至二采區(qū)最低標高后停止，然后布置二采區(qū)回采工作面。第二節(jié) 礦壓觀測地質(zhì)資料中未提供沖擊地壓的相關(guān)資料，但在該礦井及周圍礦井尚未有沖擊地壓情況的發(fā)生，金沙縣嵐頭鎮(zhèn)紅興煤礦按沒有沖擊地壓危險考慮。1． 礦壓觀測對象：回風下山 。2． 觀測內(nèi)容：巷道頂板離層量，底板相對移近量，兩幫相對移近量，錨桿、碹體的載荷及錨固力。3． 觀測方法：從開門點觀測斷面變化情況，在巷道掘送初期每隔兩天觀測一次，后期根據(jù)巷道壓力及支護情況調(diào)整觀測周期。在岔口每隔兩天觀測一次，直到巷道施工完畢。4． 若出現(xiàn)支護變形或支護失效不能滿足工程要求時，必須及時采取加固處理措施，并及時修改支護參數(shù)或支護形式。第三節(jié) 支護設(shè)計一、開門出若遇頂板破碎用礦用11工字鋼配合錨網(wǎng)噴支護，背幫截頂要嚴實。 二、頂板完好時，全段采用錨桿網(wǎng)支護，錨桿間、排距為800800mm。 三、施工過程中，必須加強后方巷道的支護情況檢查，出現(xiàn)支護失效或支護不能滿足工程施工要求時，必須及時修改支護形式或支護參數(shù)，確保支護可靠。四、最大控頂距為2 m。鉸接頂梁上用不低于50mm厚木板墊頂。作業(yè)人員在工作面施工時，必須打好護身柱，以防工作面矸石滾落傷人。第四節(jié) 支護工藝一、 臨時支護材料及規(guī)格：臨時支護采用3根礦用11工字鋼，（長度不低于5米）， 吊環(huán)使用（216。2216。18）的鐵連環(huán)，前探板使用（不低于50mm厚、寬度不低于250mm、長度以滿足兩端距離巷道幫300mm）為宜。二、 永久支護材料及規(guī)格錨網(wǎng)支護材料：1. 錨桿：采用φ202000螺紋鋼樹脂錨桿。2. 托盤：采用規(guī)格為1401408mm的預(yù)應(yīng)力托盤。3. 鋼筋網(wǎng)：采用規(guī)格為20001000mm，網(wǎng)孔規(guī)格為100100mm。4. 錨固劑：型號為MSCK2835，頂錨桿使用3支，幫錨桿使用2支。5. 螺帽：錨桿螺帽為M2030的預(yù)緊力螺帽。三、錨網(wǎng)永久支護1. 錨網(wǎng)永久支護必須緊跟臨時支護，錨網(wǎng)永久支護滯后迎頭的距離不得大于2m，圍巖破碎地段錨網(wǎng)及錨索必須緊跟迎頭支護。2. 錨桿必須垂直巖面打入，角度偏差不得大于15176。；錨桿外露長度為1030mm；錨桿螺帽必須用1m長的加力扳手扭緊，扭緊力矩不得小于150Nm。3. 鋼筋網(wǎng)必須全斷面鋪設(shè)，必須鋪平、直，并緊貼巖面，不得出現(xiàn)網(wǎng)兜，網(wǎng)與網(wǎng)之間搭接長度為100mm，且每隔200mm必須采用12鐵絲交錯扭結(jié)連網(wǎng)。4. 錨桿必須打設(shè)在鋼筋網(wǎng)的搭接處，托盤必須壓緊鋼筋網(wǎng)。5. 網(wǎng)不貼巖面的地點必須補打點錨進行支護，出現(xiàn)網(wǎng)兜的地點必須將網(wǎng)兜內(nèi)的貨放掉后再補打點錨進行支護。6. 出現(xiàn)失效錨桿時，必須在失效錨桿旁補打錨桿進行支護。7. 支護時，打好一個錨桿（或錨索）安裝孔就必須裝好一個孔的樹脂藥卷，錨固好一棵錨桿。8. 打不到位的錨桿，必須鋸掉并及時進行補打。 錨網(wǎng)巷道支護參數(shù)參考表項目質(zhì)量標準部位規(guī)格巷道凈寬/mm－50～＋200合格，30～＋100優(yōu)良全寬3800巷道凈高/mm50～＋100合格，10～＋100優(yōu)良全高2800錨桿間、排距/mm177。100800800錨桿/（176。）符合設(shè)計要求，≥75錨梁排距/mm177。100800錨桿外露長度/mm≤50錨桿預(yù)緊力/ Nm最低值不小于設(shè)計值150鐵絲網(wǎng)搭接長度/mm100四、臨時支護工藝：（一）臨時支護形式：每循環(huán)放炮后，先敲幫問頂，找凈浮石后，打好臨時支護專用錨桿，用吊環(huán)將前探梁固定在打好的專用錨桿上，安裝前探梁，每根前探梁使用3個吊環(huán)，然后再將不低于50mm厚、寬度不低于250mm、長度以滿足兩端距離巷道幫300mm為宜的前探板平鋪在前探梁上，強度和數(shù)量要滿足全斷面控制頂板需要，與頂板之間必須用木材接頂牢固，必要時采用木楔，工作面必須有備用的前探梁、卡（吊環(huán)）、前探板、褙木等。錨桿施工完畢后放炮前，前探梁必須拆掉，放在耙矸機后面的支架上，專用支架用舊鋼釬、羅紋鋼焊接成“7”字形，插入幫部的孔眼內(nèi)，外露為200mm，吊環(huán)要放在耙矸機后的小硐內(nèi)，以防丟失。前探梁安裝時，前探梁一定要頂?shù)焦ぷ髅娴恼谱用妫駝t，人員不得進入到?jīng)]有前探梁支護的地方。安裝前探梁時，必須先用8鐵絲雙股將前探梁綁在吊環(huán)上，和頂板錨桿連接起來，防止不慎下滑傷人，或用銷子將前探梁銷在吊環(huán)上，防止下滑。