第一章編制概況
第一節概述
一、巷道名稱
6煤一採區下部軌道大巷。
二、掘進目的及用途
目的：形成運輸系統。
用途：滿足井下礦井運輸、管線敷設、行人、通風的要求。
三、巷道設計長度和服務年限
設計長度：2100m。
服務年限：30年。
四、預計開工、竣工時間
本巷道自2023年2月 13 日開工，預計2023年4月12日竣工。
五、巷道平面布置
附圖(一)：6煤一採區下部軌道大巷平面布置圖
附圖(二)：6煤一採區下部軌道大巷剖面圖
第二節編寫依據
一、編制依據
《6煤一採區下部軌道大巷設計與地質說明》
二、其它技術規範
1、《煤礦安全規程》
2、《煤礦作業規程編制指南》
3、《各工種操作規程》
第二章地面相對位置及地質情況
第一節地面相對位置及臨近採區開採情況
工作面東、南側為未開拓區域；西側為6煤軌道上山下部車場與6煤軌道石門，北側為1601設計工作面。
（表一）井上、下對照關係情況表
詳見附圖（三）：井上下對照圖。
第二節地質構造
工作面掘進範圍內東側為單斜構造，西側為一小型向斜。煤岩層走向3～150°、傾向93～240°、傾角0～5°。根據三維**報告顯示，工作面掘進範圍內可能發育有x1號陷落柱(未實見），長軸長度28m，短軸長度28m，斷陷5號、6號、15號、16號煤層。
根據2023年12月18日瞬變電磁探測結果顯示，陷落柱不含水，由於物探的侷限性和多解性，掘進過程中仍應做好防、排水等相關安全措施，保證安全生產。工作面東側可能發育有f29號斷層，走向10～15°、傾向345～350°、傾角70°、落差約3m。
由於勘探不足，對地質構造的控制程度不夠，掘進前方不排除有小型向斜或斷層等其它地質構造發育，施工過程中如遇異常情況（幫頂淋水、瓦斯湧出量增大）時，應立即停止掘進並向礦排程、通防科和地測防治水科匯報。
（柱狀圖見附圖）
第三節水文地質
一、水文地質情況：
工作面地層為二疊系下統山西組地層。從區域上來看，工作面主要受二疊系下統山西組、。
二疊系下統山西組碎屑岩類裂隙水主要為k8含水層，k8砂岩裂隙水為工作面頂板直接充水水源。含水層以中-粗粒砂岩為主，厚度較大，但區內變化大，補給條件差，單位湧水量0.00963 l/滲透係數0.
0279m/d，富水性弱。在構造正常地段，該充水水源對工作面掘進影響相對較小，但在斷層、陷落柱發育地段對工作面掘進有一定影響。
石炭系上統太原組碎屑岩夾碳酸岩類裂隙岩溶水主要指太原組的k2、k3、k4三層灰岩裂隙岩溶水，根據井田內抽水試驗資料看，單位湧水量為0.00268 l/另外，從簡易水文情況看，鑽孔消耗量變化不明顯。k2、k3、k4灰岩，單層平均厚度1.
3-2.91m，水位埋深90.0-175.
01m，單位湧水量0.002-0.02 l/sm。
富水性弱。
奧陶系中統碳酸鹽岩岩溶裂隙水，該含水層主要為奧陶系峰峰組與上、下馬家溝組含水層。井田內沒有出露，屬埋藏型；根據區域資料，含水層岩性主要以石灰岩、白雲質灰岩為主，一般情況下奧陶系中統上、下馬家溝組岩溶發育，富水性強，峰峰組灰岩富水性相對較弱。
根據《山西煤炭運銷集團晉中紫金煤業****基建井首採區帶壓開採安全性評價及安全技術措施報告》分析， 6號煤層底板泥岩、砂岩、灰岩的kp值（隔水岩柱岩體抗拉強度）平均1.2mpa～4.8mpa。
kp按最小值1.2mpa計算，6號煤層到太灰含水層之間的安全隔水層厚度為12.86m，按最大值4.
8 mpa計算，得出的太灰含水層安全隔水層厚度為6.48 m。kp按最小值1.
2mpa計算，得出的6號煤層到奧灰含水層之間的安全隔水層厚度為11.61m，按最大值4.8 mpa計算，得出的奧灰含水層安全隔水層厚度為5.
85 m。根據2023年山西地科勘察****地質勘探中鑽孔資料統計分析，6號煤層底板到太原組灰岩（k4）之間的隔水層在28.9~57.
15m之間，到奧陶系峰峰組頂板之間的隔水層厚度在141.1~176.7m之間。
因此，6號煤層實際最小隔水層厚度都遠大於安全隔水層厚度。
綜上所述，本工作面在不受斷層、陷落柱等構造影響的地段，雖然存在突水威脅，但危險不大。工作面掘進範圍內奧灰水水位推測在770m左右。工作面標高在451~460.
0m之間，工作面該區域突水系數t<0.06 mpa/m，根據《山西煤炭運銷集團晉中紫金煤業****基建井首採區帶壓開採安全性評價及安全技術措施報告》劃分為突水危險性小區，但在斷層、陷落柱等導水構造，為突水危險區。
第三章巷道布置及支護說明
第一節巷道布置
本工作面為巖掘巷道，巷道布置在6#煤層底板砂岩中（頂板與6#煤層法距6-10m），按設計給定中腰線進行掘進，從6煤軌道上山下部車場，初始標高為+451.2m，開口座標（4193654.487,19661386.
046）；該巷道設計長度2100m 。
附：巷道斷面和技術特徵及工程量表
表（二） 巷道斷面和技術特徵及工程量表
巷道布置詳見設計施工平面圖及巷道斷面圖。
第二節礦壓觀測
一、觀測物件：6煤一採區下部軌道大巷。
二、觀測內容：錨桿、錨索的載荷及錨固力。
三、觀測方法:錨桿預緊力隨時進行檢查，每300根錨桿或300根以下抽樣一組（三根）進行檢查，拱部錨桿拉拔不小於80kn，巷幫錨桿拉拔不小於60kn，錨索拉拔不小於120kn。
四、資料處理：採取邊施工、邊觀測，及時對資料加以分析、判斷，並把觀測的結果反饋到設計和施工中去，從而不斷修改設計、補充措施、指導施工。
第三節支護設計
一、確定巷道支護形式
6煤一採區下部軌道大巷採用半圓拱斷面，錨桿＋金屬網＋噴砼聯合支護，如果圍岩破碎加打錨索補強支護。
巷道斷面規格：
6煤一採區下部軌道大巷：s荒=16.02㎡ s淨=14.82㎡
二、支護方式
（一）頂板超前別頂臨時支護裝置
1、超前支護採用dw-250/100的單體點柱挑起金屬網接頂作為超前臨時支護，即每迴圈後在首排永久支護錨桿前0.6-0.9m位置打兩根單體帶帽點柱，挑起金屬網接實頂板形成臨時支護。
單體點柱的間距1.8m。
（二）永久支護
根據石家莊設計院提供的施工圖紙，巷道永久支護方式採用錨桿＋金屬網＋噴砼進行聯合支護，錨桿採用螺紋鋼式樹脂錨桿。
支護引數確定如下：
1、錨桿間距為800mm，排距為800mm，與巷道中心對稱布置。
2、噴砼支護：混凝土強度等級c25，噴厚120mm；
3、水溝規格：淨斷面300mm×300mm，壁厚100mm，混凝土強度等級c15。
4、純外露長度（錨桿從螺母外算起）：錨桿外露10～40mm。
5、錨固力：拱部錨桿不小於80kn，幫錨桿不小於60kn，錨索不小於120kn。
6、螺母扭矩：拱部、幫部錨錨桿不小於100n·m。
7、錨索純外露長度（從鎖具外算起）：150mm～250mm。
8、鋪設金屬網規格φ6-1000*2000mm，網格距100mm×100mm；
金屬網搭接100mm。
（三）按懸吊理論計算錨桿引數
以5.24m毛斷面為例，計算錨桿引數
1、錨桿長度計算： l= kh + l1 + l2
式中： l —— 錨桿長度，m；
h —— 冒落拱高度，m；
k —— 安全係數，一般取k=2；
l1 —— 錨桿錨入穩定岩層深度，一般按經驗取0.4公尺；
l2 —— 錨桿在巷道中的外露長度，一般取0.14公尺。
其中：h = b/(2f)
h = b/(2f) = 5.24/(2×5)＝0.524m
式中 b——巷道開掘寬度，取5.24m；
f——普氏係數，砂岩取5。則：
l = 2×h + 0.4 + 0.14 = 2×0.524+0.4 + 0.14=1.588m
通過以上計算，巷道幫拱部錨桿選用直徑 22 mm、長度 2000 mm的螺紋鋼式樹脂錨桿均能滿足計算要求。
2、錨桿間、排距計算：設計時令間距、排距均為a，則 a =( q/khγ)1/2
式中： a——錨桿間排距，m；
q——錨桿設計錨固力，64kn/根；
h——冒落拱高度，根據計算取：0.524m；
γ——被懸吊砂岩的重力密度，取19.992kn/m3；
k——安全係數，一般取k = 2 。
a = [64/（2×0.524×19.992）] 1/2≈1.75m
通過以上計算，確定錨桿間排距800mm×800 mm完全滿足支護需要。
（四）錨索加強支護
施工過程中對圍岩破碎地段採用錨索加強支護
1、錨索長度計算： l = la + lb + lc + ld
式中 l ——錨索總長度，m；
la——錨索深入到較穩定岩層的錨固長度，m；
lb——需要懸吊的不穩定岩層厚度，取2 m；
lc——托盤及錨具的厚度，取0.07 m；
ld——需要外露的張拉長度，取0.3 m；
按gbj86—1985要求，錨索錨固長度la按下式確定：
la ≥ k×（d1 a/ 4 c ）
式中 k——安全係數，取k = 2；
d1——錨索錨索直徑，取17.8mm；
a——錨索抗拉強度，n/ mm(1920mpa，合1883.52n/mm2）；
c——錨索與錨固劑的粘和強度,取10n/ mm2；
則 la ≥ 2×（17.8×1883.52/4×10） ≈ 1.68m 取 la =1.68 m，
則 l =1.68 + 2 + 0.07 + 0.3= 4.05 m 。
設計取錨索長度6.3m。
2、錨索傾角：錨索垂直於頂板安裝。
3、錨索數目的計算： n = k×w/ p斷
式中 n —— 錨索數目；
k —— 安全係數，一般取2；
p斷 —— 錨索的最低破斷力530kn；
w —— 被吊岩石的自重，kn。
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