第一章编制概况第一节概述一、巷道名称6煤轨道上山。

二、掘进目的及用途目的：形成运输系统。

用途：满足井下矿井运输、管线敷设、行人、通风的要求。

三、巷道设计长度和服务年限设计长度：385.9 m。

服务年限：30年。

四、预计开工、竣工时间本巷道自2014年5月 29 日开工，预计2014年12月竣工。

五、巷道平面布置附图(一)：6煤轨道上山平面布置图附图(二)：6煤轨道上山剖面图第二节编写依据一、编制依据《6煤轨道上山设计与地质说明》二、其它技术规范1、《煤矿安全规程》2、《煤矿作业规程编制指南》3、《各工种操作规程》第二章地面相对位置及地质情况第一节地面相对位置及临近采区开采情况本工作面为6煤轨道上山掘进工作面。

周边为6煤胶带上山、6煤回风上山、6煤轨道石门及ZK302水文地质钻孔、陷落柱与F1号断层。

详见附图（三）：井上下对照图。

（表一）井上、下对照关系情况表第二节地质构造本巷道掘进范围内煤岩层整体为单斜构造，走向25～30°、倾向115～120°、倾角0～13°。

根据三维地震报告显示，工作面掘进范围内可能有陷落柱，工作面北侧发育有F1号断层，断层走向260～270°、倾向350～360°、倾角65°、落差约6m。

根据瞬变电磁探测结果，可能发育有X3号陷落柱的掘进范围内没有明显低阻异常区，该陷落柱大量含水的可能性较小，由于物探的局限性和多解性，掘进过程中仍应做好防、排水等相关安全措施，保证安全生产。

由于勘探不足，对地质构造的控制程度不够，掘进前方不排除有小型向斜或断层等地质构造发育，施工过程中如遇异常情况（帮顶淋水、瓦斯涌出量增大）时，应立即停止掘进并向矿调度、通防科和地测防治水科汇报。

（柱状图见附图）第三节水文地质一、水文地质情况：工作面地层为二叠系下统山西组地层。

从区域上来看，工作面主要受二叠系下统山西组、下石盒子组及上统上石盒子组碎屑岩裂隙含水层与石炭系上统太原组碎屑岩夹碳酸岩类裂隙岩溶碎屑岩类裂隙含水岩组及奥陶系中统碳酸盐岩岩溶裂隙水影响。

二叠系下统山西组碎屑岩类裂隙水主要为K8含水层，K8砂岩裂隙水为工作面顶板直接充水水源。

含水层以中-粗粒砂岩为主，厚度较大，但区内变化大，补给条件差，单位涌水量0.00963 L/s.m，渗透系数0.0279m/d，富水性弱。

在构造正常地段，该充水水源对工作面掘进影响相对较小，但在断层、陷落柱发育地段对工作面掘进有一定影响。

石炭系上统太原组碎屑岩夹碳酸岩类裂隙岩溶水主要指太原组的K2、K3、K4三层灰岩裂隙岩溶水，根据井田内抽水试验资料看，单位涌水量为0.00268 L/s.m。

另外，从简易水文情况看，钻孔消耗量变化不明显。

K2、K3、K4灰岩，单层平均厚度1.3-2.91m，水位埋深90.0-175.01m，单位涌水量0.002-0.02 l/s·m。

富水性弱。

奥陶系中统碳酸盐岩岩溶裂隙水，该含水层主要为奥陶系峰峰组与上、下马家沟组含水层。

井田内没有出露，属埋藏型；根据区域资料，含水层岩性主要以石灰岩、白云质灰岩为主，一般情况下奥陶系中统上、下马家沟组岩溶发育，富水性强，峰峰组灰岩富水性相对较弱。

根据《山西煤炭运销集团晋中紫金煤业有限公司基建井首采区带压开采安全性评价及安全技术措施报告》分析，6号煤层底板泥岩、砂岩、灰岩的Kp值（隔水岩柱岩体抗拉强度）平均1.2MPa～4.8MPa。

Kp按最小值 1.2MPa计算，6号煤层到太灰含水层之间的安全隔水层厚度为12.86m，按最大值4.8 MPa计算，得出的太灰含水层安全隔水层厚度为6.48 m。

Kp按最小值1.2MPa计算，得出的6号煤层到奥灰含水层之间的安全隔水层厚度为11.61m，按最大值4.8 MPa计算，得出的奥灰含水层安全隔水层厚度为5.85 m。

根据2010年山西地科勘察有限公司地质勘探中钻孔资料统计分析，6号煤层底板到太原组灰岩（K4）之间的隔水层在28.9~57.15m之间，到奥陶系峰峰组顶板之间的隔水层厚度在141.1~176.7m之间。

因此，6号煤层实际最小隔水层厚度都远大于安全隔水层厚度。

综上所述，本工作面在不受断层、陷落柱等构造影响的地段，虽然存在突水威胁，但危险不大。

只有在断层、陷落柱等构造发育地段，太原组灰岩岩溶裂隙含水层突水危险较大。

工作面掘进范围内奥灰水水位推测在770m左右。

工作面标高在+451~530.0m之间，工作面该区域突水系数T<0.06 MPa/m，根据《山西煤炭运销集团晋中紫金煤业有限公司基建井首采区带压开采安全性评价及安全技术措施报告》划分为突水危险性小区，但在断层、陷落柱等导水构造，为突水危险区。

第三章巷道布置及支护说明第一节巷道布置本工作面为岩掘巷道，巷道布置在6#煤层底板（顶板与6#煤层法距8.4-10m），按设计给定中腰线进行掘进，初始标高为+452.627m，起坡点处坐标（X:4193950.827,Y:19661389.94）；该巷道设计长度385.9m。

附：巷道断面和技术特征及工程量表表（二）巷道断面和技术特征及工程量表巷道布置详见设计施工平面图及巷道断面图。

第二节矿压观测一、观测对象：6煤轨道上山。

二、观测内容：锚杆、锚索的载荷及锚固力。

三、观测方法:锚杆预紧力随时进行检查，每300根锚杆或300根以下抽样一组（三根）进行检查，拱部锚杆拉拔不小于80KN，巷帮锚杆拉拔不小于60KN，锚索拉拔不小于120KN。

四、数据处理：采取边施工、边观测，及时对数据加以分析、判断，并把观测的结果反馈到设计和施工中去，从而不断修改设计、补充措施、指导施工。

第三节支护设计一、确定巷道支护形式6煤轨道上山采用半圆拱断面，锚杆＋金属网＋喷砼联合支护，如果围岩破碎加打锚索补强支护。

巷道断面规格：6煤轨道上山：S荒=16.02㎡ S净=14.82㎡二、支护方式（一）顶板超前别顶临时支护装置1、超前支护采用DW-250/100的单体点柱挑起金属网接顶作为超前临时支护，即每循环后在首排永久支护锚杆前0.6-0.9m位置打两根单体带帽点柱，挑起金属网接实顶板形成临时支护。

单体点柱的间距1.8m。

2、护迎面帮装置迎面围岩破碎时需在迎面打2-3根锚杆，挂1～2片Φ6×1000×2000mm的钢筋网进行保护，防止掉矸伤人。

（二）永久支护根据石家庄设计院提供的施工图纸，巷道永久支护方式采用锚杆＋金属网＋喷砼进行联合支护，锚杆采用螺纹钢式树脂锚杆。

支护参数确定如下：6煤轨道上山参数:1、锚杆间距为800mm，排距为800mm，与巷道中心对称布置。

2、喷砼支护：混凝土强度等级C25，喷厚120mm；3、水沟规格：净断面300mm*300mm，壁厚100mm，混凝土强度等级C15。

4、纯外露长度（锚杆从螺母外算起）：锚杆外露10～40mm。

5、锚固力：拱部锚杆不小于80KN，帮锚杆不小于60KN，锚索不小于120KN。

6、螺母扭矩：拱部锚杆不小于100N·m，帮锚杆不小于80N·m。

7、锚索纯外露长度（从锁具外算起）：150mm～250mm。

8、铺设金属网Φ6-1000*2000mm，网格距100mm×100mm；金属网搭接100mm。

（三）按悬吊理论计算锚杆参数以5.24m毛宽为例，计算锚杆参数1、锚杆长度计算： L= KH + L1 + L2式中： L ——锚杆长度，m；H ——冒落拱高度，m；K ——安全系数，一般取K=2；L1——锚杆锚入稳定岩层深度，一般按经验取0.4米；L2——锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.14米。

其中：H = B/(2f)H = B/(2f) = 5.24/(2×5)＝0.524m式中 B——巷道开掘宽度，取5.24m；f——普氏系数，砂岩取5。

则：L = 2×H + 0.4 + 0.14 = 2×0.524+0.4 + 0.14=1.588m通过以上计算，巷道帮拱部锚杆选用直径 22 mm、长度 2000 mm的螺纹钢式树脂锚杆均能满足计算要求。

2、锚杆间、排距计算：设计时令间距、排距均为a，则 a =( Q/KHγ)1/2式中： a——锚杆间排距，m；Q——锚杆设计锚固力，64KN/根；H——冒落拱高度，根据计算取：0.524m；γ——被悬吊砂岩的重力密度，取19.992KN/m3；K——安全系数，一般取K = 2 。

a = [64/（2×0.524×19.992）] 1/2≈1.75m通过以上计算，确定锚杆间排距800mm×800 mm完全满足支护需要。

（四）锚索加强支护施工过程中对围岩破碎地段采用锚索加强支护1、锚索长度计算： L = La + Lb + Lc + Ld式中 L ——锚索总长度，m；La——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m；Lb——需要悬吊的不稳定岩层厚度，取2 m；Lc——托盘及锚具的厚度，取0.07 m；Ld——需要外露的张拉长度，取0.3 m；按GBJ86—1985要求，锚索锚固长度La按下式确定：La ≥ K×（d1 ƒa/ 4 ƒc ）式中 K——安全系数，取K = 2；d1——锚索锚索直径，取17.8mm；ƒa——锚索抗拉强度，N/ mm²(1920MPa，合1883.52N/mm2）；ƒc——锚索与锚固剂的粘和强度,取10N/ mm2；则 La ≥ 2×（17.8×1883.52/4×10）≈ 1.68m 取 La =1.68 m，则 L =1.68 + 2 + 0.07 + 0.3= 4.05 m 。

设计取锚索长度6.3m。

2、锚索倾角：锚索垂直于顶板安装。

3、锚索数目的计算： N = K×W/ P断式中 N ——锚索数目；K ——安全系数，一般取2；P断——锚索的最低破断力530KN；W ——被吊岩石的自重，KN。

W = B ×∑h ×∑γ× D按5.24m毛宽计算锚索根数；B ——巷道开掘宽度，取5.24m；∑h ——悬吊岩石厚度，取2m；∑γ——悬吊岩石平均容重，19.992KN/m3；D ——锚索间排距，取1.6m。

W = 5.24×2×19.992×1.6 ≈ 335KNN = 2×W/530 ≈ 1.27根通过计算：巷道施工锚索时，取2根即可满足要求。

巷道断面图及巷道支护详见附图：附图（五）：6煤轨道上山巷道断面图附图（六）：6煤轨道上山锚杆支护仰视图附图（七）：最大、最小空顶距及临时支护示意图第四节支护工艺一、支护材料1、锚杆：采用Φ22mm×2000mm的螺纹钢式树脂锚杆。