煤矿开采技术毕业设计编制人：编制日期：2009年9月2日目录第一章摘要 (3)第一节概述 (3)第二节编写依据 (3)第二章地质说明书 (4)第三章巷道布置及支护说明书 (4)第一节巷道布置 (4)第二节支护设计 (4)第三节支护工艺 (8)第四章施工工艺 (12)第一节施工方法 (12)第二节凿岩方式 (12)第三节爆破作业 (12)第一章摘要第一节概述一、巷道名称巷道名称为-700轨道下山上部车场。
二、掘进目的及用途形成33采区提升运输系统，供33采区通风、行人、运输和管路敷设用。
三、巷道设计长度和服务年限巷道设计长度为100m。
服务年限：10年。
四、施工方式钻眼爆破、耙装机扒矸、矿车运输。
五、作业方式两掘一喷。
六、支护形式锚喷支护，顶板不完整时采用一掘一喷并挂网支护。
第二节编写依据本设计编制依据《煤矿安全规程》，天能集团《煤矿生产技术管理规定》、《-700轨道下山上部车场设计说明书》，-700轨道下山上部车场平面布置图、《-700轨道下山上部车场掘进地质说明书》以及公司、矿有关文件规定。
第二章地质说明书一、概况：-700轨道下山上部车场位于0—02勘探线之间，在-520车场14点前37.3m 处开窝，方位为35°55′24″，进尺 70.4m后，调方位为305°25′24″，全长100m。
标高为-521m ，相应地面为季节性农田，对掘进无影响。
地面标高+32.2~+32.8m。
地势东南高西北低，第四系冲积层厚37.40～95.00m，平均51.52m，覆盖在煤系地层之上，无基岩出露，地表为农田。
-700轨道下山上部车场井上、下对照关系情况。
见下表：1、二叠系下统下石盒子组沉积环境本矿区该地层厚205～232m，平均222m，为本区主要含煤地层之一，是在滨海内陆冲积平原环境下形成砂泥含煤沉积。
其岩性为：上部非含煤段厚130m，由杂色泥岩、粉砂质泥岩，深灰色粉砂岩，褐灰色铝质泥岩、灰绿～灰白色细砂岩及少量砂岩组成。
杂色泥岩多含菱铁矿鲕粒，粉砂岩中常见植物碎片化石，岩石具缓波壮水平层理及斜层理，下部含煤段厚80m左右，主要为灰、深灰色泥岩、粉砂岩、灰白色细-中砂岩和煤层。
以灰绿－灰色含砾中、粗砂岩（分界砂岩）为界，与下伏山西组地层呈整合接触。
2、该巷道所处地层该道自3煤底板施工，距3煤最远点为31m，最近点为13m，该道为穿层巷道，穿过岩层顺次为：杂色泥岩、细砂岩、泥岩。
岩性描述见综合柱状图及预想剖面图三、施工岩石的岩石力学性质粉砂岩内摩擦角36°30′凝聚力20Mpa抗压强度57.4～62.0Mpa抗拉强度2.05～33.4Mpa细砂岩内摩擦角36°30′凝聚力16抗压强度 43.9～119.7Mpa抗拉强度 2.61 ～4.85Mpa 平均3.45Mpa泥岩：内摩擦角36°30′凝聚力20Mpa抗拉强度 0.72～1.84Mpa 平均1.78Mpa粘土岩：内摩擦角36°30′凝聚力20Mpa抗压强度 3.47～43.8Mpa抗拉强度 1.53 ～2.53Mpa 平均2.03Mpa岩石稳定性为Ⅲ类四、构造：通过33采区探煤巷在掘进中实际揭露一条正断层F10，该道在进尺75m处将遇此断层。
该断层参状见下表：1、该道开窝点标高为-544m，距3煤最远点为13m，自3煤底板向下40 m 内主要含水层有5层砂岩：细砂岩、含砾中粗砂岩、粉砂岩细砂岩互层、粉砂岩，这5层砂岩通过7煤两道下山掘进实际揭露富水性较弱，无滴淋水现象，但底板有涌水，最大涌水量为0.5m3/h，最小涌水量为0.2 m3/h。
2、钻孔水:该道无钻孔.3、断层水：通过33采区探煤巷在掘进中实际揭露F10断层未发现导水现象。
4、老塘、老硐水：该道为新采区无老塘、老硐水。
5、第四系冲积层：厚度37.40～95.00m，平均51.52m，主要由粘土、砂质粘土、砂姜粘土夹含粘土粉细砂、中砂、砾石层及粘土砂姜、钙质粘土等松散层组成，其中砂层、砂砾石层等含水层一般仅占地层总厚度的1／3～1／4，且普遍含粘土成份。
剖面上一般可将第四系松散层划分为上、中、下、底四段。
1）、底段：厚度0～22.0m，平均10.50m，仅发育于西、西北部。
岩性为棕黄～灰绿色粘土、砂质粘土及粘土质中细砂，偶见粘土质砾石层。
2）、下段：厚度6.2～25.2m，平均13.70m，黄褐色夹绿灰色，上部以粘土砂姜、砂姜粘土为主；下部多见钙质粘土、中部偶夹粘土质粉细砂、砂质粘土等。
3-15号孔抽水试验，第一股水(250L)抽出后，24小时抽出水量仅6.828L，富水性弱。
水质为硫酸钠镁型，矿化度1.655g／L。
3）、中段：厚度13.0～30.0m，平均18.70m，黄褐色为主，夹绿灰色，紫色，可塑～硬塑，岩性以粘土、砂质粘土及粉细砂等为主。
局部含砂姜，该段为相对富水层。
见少量现代蚌螺壳残体。
4）、上段：厚度4.5～18.4m，平均8.62m，灰～浅黄色，常见一层灰色流塑状淤泥质粘土。
以软～可塑状粘土、砂质粘土为主，局部夹l-2层粘土质粉细砂，多见近代植物根须及小孔隙。
六、瓦斯、地温1）、瓦斯根据对该矿瓦斯鉴定，定为低沼气矿井，但在适宜聚气的压性构造部位，沼气可能有局部富集的现象，不可忽视。
生产中出现异常要及时采取措施，确保安全。
2）、地温与地压本矿-500米为正常地温区26.44°C，地温梯度：1.96°C／lOOm，该道最大深度-521m,温度26.85℃,矿井在-521m实测温度21℃。
相临矿井垞城矿已回采至-750米，未见冲击地压现象。
七、存在问题及建议：该道为穿层施工巷道，施工时根据岩层变化，及时采取相应的措施搞好顶板管理。
第三章巷道布置及支护说明书第一节巷道布置该道设计开窝于—520车场14点前37.3m处，按方位35°35′24″掘进平巷，预计总工程量100m。
第二节支护设计一、巷道断面该工程巷道为锚喷支护，断面形状为半圆拱。
附：巷道断面支护图二、支护方式（一）临时支护1、临时支护形式：临时支护采用前探梁，使用5组。
每组前探梁使用两道吊环，安装时先将吊环拧在紧靠迎头的两排锚杆外露端，前探梁上用木板维护。
2、临时支护材料及规格：（1）前探梁：2寸钢管，长度4.0m。
（2）吊环：Φ18mm钢筋圆成圆环，直径略大于2寸钢管，并焊接与锚杆相配套螺丝帽，焊接要牢固不得点焊。
（3）挂钩：废钢钎制作，长度1.2m。
（4）木板梁：长×宽×厚=2000×200×50mm，两头伸出挂钩0.3m左右。
3、临时支护工艺、工序及要求：（1）爆破后用不短与2.5m的长把工具由外向里、由顶及帮顺序进行找顶、找帮，找净活矸险石，确保无问题后人员站在永久锚杆支护下上好吊环，穿好前探梁，挂好挂钩后用木板维护好顶板，木板与前探梁用木楔背紧。
顶板维护好后，打迎头挂厥眼，安装好挂厥后撤出迎头所有人员到耙装机以后进行扒矸，扒矸够打锚杆高度后将耙装机停电闭锁，由外向里，由中间向两边打注顶部锚杆。
（2）上吊环、前探梁及用木板维护顶板时必须设专人观察顶板及两帮，发现险情必须立即通知撤人。
（3）进行临时支护时不少于4人，1人观察顶板、1人上吊环，2人穿前探梁、上挂钩和木板。
（4）前探梁前端必须到迎头，吊环与钢管用木楔背紧，前探梁挂钩上必须用木板封严接实。
（5）打注顶部锚杆时必须由外向里、由中间向两边，锚杆必须打一根注一根，前探梁占据锚杆位置时将前探梁后撤到略小于一排锚杆位置后进行打注，打注下一排锚杆时临时支护必须前移，操作人员必须始终站在有支护的顶板下作业。
（6）顶部未初喷前临时支护必须紧跟到迎头。
（7）放炮前、喷浆前撤除临时支护，放炮找顶找帮后及时安装。
安装前探梁时先中间后两边，撤除临时支护时由里及外逐步后撤。
附：临时支护示意面图。
（二）、永久支护该道均为锚喷支护。
按悬吊理论计算检核锚杆参数：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—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般取0.5m ；L2—锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1m；其中： H=B/2f=4.24/2×4=0.53式中： B—巷道开掘宽度，取4.24m ；f—岩石坚固系数，取4；则 L=2×0.53+0.5+0.1=1.66m2、锚杆间、排距计算：间、排距相等：ɑ=[Q/KHγ]1/2式中 a—锚杆间排距，mQ—锚杆设计锚固力，64KN/根H—冒落拱高度，0.53mγ—被悬吊砂岩的密度，取25KN/m 3K—安全系数，取K=2a=[64/2×0.53×25]1/2=1.55m。
通过以上计算，选用直径18mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆，长1.8m，锚杆的间、排距为800×800mm符合设计支护要求。
在支护中，当围岩稳定性较好时，顶部采用先锚后喷、帮部初喷后打注锚杆。
当穿层过泥岩、杂色泥岩、断层及围岩稳定性较差时，采用锚梁网喷支护，并视现场情况缩小锚杆的间、排距，掘后及时喷射混凝土不小于50mm厚的混凝土封闭围岩，并打注双排锚索进行补强支护，锚索间距1.4m，排距3.0m，然后复喷达到设计厚度。
初喷距迎头不得超过两个掘进循环进尺，复喷距迎头不得超过10m。
初喷厚度为50～70mm，复喷后厚度不得小于120mm，洒水养护时间不少于28d，水沟距耙装机不得超过5m。
（三）锚喷支护质量要求1、巷道净宽、净高允许误差为0～+100mm；2、锚杆间、排距800×800mm，允许误差为±100mm;3、锚杆方向垂直于岩层面,最小不小于75°4、锚杆托板紧贴岩壁,不得松动;5、锚杆外露不超过30～50mm；6、锚固力不得少于64KN（18MPa）；7、锚杆扭距力不小于100N.m；8、锚索预紧力30Mpa，锚索钢绞线必须推到孔底，尾段露出锁具200～300mm，间距误差±200mm；9、锚网必须拉紧压实紧帖岩面，必须用锚杆压住双层网的压茬部位，压茬宽度在140～200mm之间；10、基础深度不得小于200mm；11、表面基本平整，喷射均匀，无裂缝，在1m2范围内凹凸不平不得大于50mm。
12、水沟在巷道迎头方向的左帮，水沟上沿至起拱线1.4m，允许偏差±20mm，水沟净宽、净高允许偏差±30mm，浇注厚度100mm，不小于设计的10mm。
第三节支护工艺一、支护材料1、锚杆及锚固剂：顶、帮部锚杆采用φ18左旋无纵筋螺纹钢，L=1800mm，尾部滚丝长100 mm，配套快速安装螺母，并增加塑性减磨擦垫圈，顶部每根锚杆使用2根树脂药卷，帮部每根锚杆使用1根树脂药卷，锚杆的外露长度为30～50mm；托板由厚150×150×10mm的正方碟形钢板制成。