论文部分内容阅读
[摘 要]随着我国煤矿综合机械化采煤技术的不断提高，目前国内大多数矿井都面临着采掘接替紧张的局面。本文结合王台铺煤矿XV23073巷工程实际，对该巷的掘进施工工艺进行改革，实践证明，掘进速度普遍比原有提高20%以上。
[关键词]煤巷 快速掘进 施工工艺
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）08-133-01
1、前言
随着我国综合机械化采煤技术的不断提高，采煤工作面的推进不断加快，目前国内大多数矿井都面临着采掘接替紧张的局面。如何科学、合理、安全、高效的加快回采巷道的掘进速度，成了摆在我们每一位煤矿管理者和工程技术人员面前的一个现实问题。煤巷快速掘进是一个系统工程，包含人、技术装备、生产工艺以及劳动组织管理、安全等诸多因素，任何一个环节的欠缺都会影响到整个掘进施工的进度。因此，要适应掘进工作面快速推进的需要，就必须引进性能优良的掘进设备，广泛应用锚杆支护，在有条件的矿井实现掘锚一体化以及推广应用采煤机，实施先进科学的组织管理，从而为巷道的快速掘进打好基础。本文通过改进的煤矿快速掘进工艺，加上强有力的配套措施，使该煤矿掘进速度提高到一个新水平，巷道掘进速度普遍比原有提高20%以上，實现了安全高效、快速掘进。
2、工程地质概况
王台铺煤矿XV23073巷为XV2307综采工作面回采使用，北部为XV2308工作面（已回采），南部为XV号煤探巷（已掘），东部为XV2101、XV2102巷（已掘），西部为西翼泄水巷（已掘）。巷道断面形状为矩形，掘进断面面积11.96m2。上方老顶、直接顶为石灰岩，厚度10.05m，上部含泥质较多，裂隙发育，局部地段相变为泥岩，砂质泥岩。直接底为泥岩，厚度1.00m，块状，含少量粘土质。铝土泥岩，厚度4.87m，夹薄层粘土质泥岩。老底为泥岩，厚度5.20m，块状，具大量黄铁矿鲕粒。巷道掘进过程中水文地质条件较简单，最大涌水量20m3/h，正常涌水量为5～10m3/h。预计本工作面绝对瓦斯涌出量为0.16～0.76m3/min，属低瓦斯工作面。预计工作面绝对二氧化碳涌出量为0.24～0.80m3/min。
3、掘进施工工艺
3.1掘进施工工艺流程
交接班（安全检查）→延伸皮带→割、装运煤（备料）→安全检查→临时支护→永久支护→回临时支护→铲清煤→自检。
3.2、割煤
（1）割煤设备：EBZ—150A型综掘机一台；截割方式：连续摆动截割；截割工艺流程：进刀→截割→二次进刀→截割→修周边成形。
（2）截割方法：巷道沿煤层顶板掘进，截割头由巷道底部进刀，最大进刀深度0.75m，然后以0.4m～0.6m的截深在巷道断面内横向摆动截割，周边留0.2～0.3m，每横向截割一次，抬高0.4～0.6m，然后二次进刀截割，按照截割曲线示意图连续摆动截割一个循环进度后，修周边达到设计要求。
3.3、装运煤
（1）装运煤设备
EBZ—150A型掘进机装载机构（铲板、耙爪、小溜子），QZP—160A型桥式转载机，SGW—40T溜子两部，SJ—80皮带两部。掘进机小溜子150t/h，QZP—160A型桥式转载机150t/h，SJ—80皮带400t/h，SGW—40T溜子400t/h。
（2）运煤系统
掘进机割煤→经铲板耙爪上小溜子→QZP—160A型桥式转载机→XV23073巷SJ—80皮带（两部）→XV23073巷两部SGW—40T溜子→XV23073巷出煤横川一部SGW—40T地沟溜子→XV2101巷DSJ/120/180/2×200皮带（一部）→XV号煤入仓皮带→主仓。
3.4、临时支护
（1）临时支护工艺流程
退机→调整截割臂位置→闭锁掘进机→敲帮问顶找掉活矸→翻转托梁器→抬梁放于托梁器上→送电开机→升截割臂→托梁接顶→闭锁掘进机。
（2）临时支护方式
托梁器托板梁临时支护空顶。托梁器是由托梁臂和托梁槽焊制而成，红松板梁采用R150×4000mm红松板梁，一次一根。
（3）临时支护距工作面迎头距离
循环进度为1.5m时，临时支护距工作面迎头距离为≯0.8m；循环进度为3.0m时，临时支护距工作面迎头距离为≯2.3m。
3.5、永久支护：
（1）永久支护方式
1）顶板支护：锚杆形式和规格：MSGLW--33518/1800高强度螺纹钢锚杆，同时加挂小孔1.7×4.0m金属网（孔径35×35mm、网与网搭接不小于100mm）；钢筋托梁规格：2—2断面SB-16-70-3800-4型；锚固方式：采用加长锚固、一支K2335、一支Z2360锚固剂，锚固长度为1092mm；锚索规格形式：锚索采用SKP15×1/1860×5300锚索，采用端锚锚固方式，采用一支K2335、两支Z2360锚固剂，锚固长度1485mm
2）巷道两帮支护：锚杆形式和规格：巷道从工作面停采线至切眼煤壁侧采用MSGF-33542/20塑料复合式可回收锚杆，煤柱侧采用MSGLW—33518/1800高强度螺纹钢锚杆支护；其余巷道两帮均采用MSGLW—33518/1800高强度螺纹钢锚杆支护；同时2—2断面两帮均加挂小孔1.7×2.2m金属网（孔径35×35mm、网与网搭接不小于100mm）。锚杆布置：每排3根锚杆，锚杆起锚高度：500mm，锚杆间距900mm，排距：1500mm。
（2）永久支护方法
永久支护的锚索、顶、帮锚杆随工作面迎头及时进行支护，顶锚杆、锚索不得滞后，帮锚杆最大允许滞后工作面迎头5m，若有片帮或煤帮较软时，帮锚杆最大允许滞后工作面迎头2m。
1）巷道顶高强度螺纹钢锚杆施工工艺流程为：临时支护→画眼位→用MQT--120型风动顶锚杆钻机钻孔→清孔→上钢筋托梁→安装锚固剂→将托板、垫圈、螺母套入钻杆→升起锚杆钻机并用搅拌器联接锚杆钻机和锚杆尾部→用锚杆机搅拌锚固剂→停止搅拌待1分钟后→用安装器联接锚杆钻机和锚杆尾部→转动锚杆钻机扭紧螺母达120N.M→安装其它锚杆。
2）煤柱侧高强度螺纹钢锚杆施工工艺流程：割煤→画眼位→用手持式气动煤帮钻钻孔→清孔→上钢筋托梁→安装锚固剂→用搅拌器联接手持式气动煤帮钻和锚杆尾部→转动手持式气动煤帮钻搅拌锚固剂→停止搅拌待1分钟后→用力矩扳手扭紧螺母达80N.M→安装其它锚杆。
3）煤壁侧塑料复合式锚杆施工工艺流程：割煤→画眼位→用手持式气动煤帮钻钻孔→清孔→上钢筋托梁→上锚固剂和锚杆→用搅拌器联接手持式气动煤帮钻和锚杆尾部→转动手持式气动煤帮钻搅拌锚固剂→停止搅拌并等待25分钟后→用力矩扳手扭紧螺母达80N.M→安装其它锚杆。
3.6、作业方式
三掘一准，掘支单行，一次成巷的作业方式。
4、结束语
煤巷快速掘进是一个系统工程，影响煤巷施工进度的因素很多，特别是机械化水平、排矸和支护速度是影响掘进速度的关键环节。通过实践发现，只要通过对现场认真考察，找出影响巷道施工进度的各种因素，大力引进新装备、新技术，加强锚杆支护研究，实现综掘工艺中掘、支、运三大工序的掘锚一体化、支护合理化、装运机械化及其之间的优化配置，就可以最大限度提高单进水平和劳动效率，降低巷道成本。同时进行科学的组织管理，多工种的平行作业，调动职工积极性，提高员工的技术素质，才能将煤巷的快速掘进水平推上一个新的台阶。
参考文献：
[1]郭宝才，李玉国.浅谈煤巷快速掘进技术与方法[J].甘肃科技，2005，21（3）
[2]王宏森.煤巷快速掘进技术浅谈[J].山西科技报，2008（3）.
作者简介：
牛文杰，男，本科，27岁，山西晋城，就职于山西山西晋城煤业集团王台铺煤矿综掘准备队，主要从事生产一线技术管理工作。
[关键词]煤巷 快速掘进 施工工艺
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）08-133-01
1、前言
随着我国综合机械化采煤技术的不断提高，采煤工作面的推进不断加快，目前国内大多数矿井都面临着采掘接替紧张的局面。如何科学、合理、安全、高效的加快回采巷道的掘进速度，成了摆在我们每一位煤矿管理者和工程技术人员面前的一个现实问题。煤巷快速掘进是一个系统工程，包含人、技术装备、生产工艺以及劳动组织管理、安全等诸多因素，任何一个环节的欠缺都会影响到整个掘进施工的进度。因此，要适应掘进工作面快速推进的需要，就必须引进性能优良的掘进设备，广泛应用锚杆支护，在有条件的矿井实现掘锚一体化以及推广应用采煤机，实施先进科学的组织管理，从而为巷道的快速掘进打好基础。本文通过改进的煤矿快速掘进工艺，加上强有力的配套措施，使该煤矿掘进速度提高到一个新水平，巷道掘进速度普遍比原有提高20%以上，實现了安全高效、快速掘进。
2、工程地质概况
王台铺煤矿XV23073巷为XV2307综采工作面回采使用，北部为XV2308工作面（已回采），南部为XV号煤探巷（已掘），东部为XV2101、XV2102巷（已掘），西部为西翼泄水巷（已掘）。巷道断面形状为矩形，掘进断面面积11.96m2。上方老顶、直接顶为石灰岩，厚度10.05m，上部含泥质较多，裂隙发育，局部地段相变为泥岩，砂质泥岩。直接底为泥岩，厚度1.00m，块状，含少量粘土质。铝土泥岩，厚度4.87m，夹薄层粘土质泥岩。老底为泥岩，厚度5.20m，块状，具大量黄铁矿鲕粒。巷道掘进过程中水文地质条件较简单，最大涌水量20m3/h，正常涌水量为5～10m3/h。预计本工作面绝对瓦斯涌出量为0.16～0.76m3/min，属低瓦斯工作面。预计工作面绝对二氧化碳涌出量为0.24～0.80m3/min。
3、掘进施工工艺
3.1掘进施工工艺流程
交接班（安全检查）→延伸皮带→割、装运煤（备料）→安全检查→临时支护→永久支护→回临时支护→铲清煤→自检。
3.2、割煤
（1）割煤设备：EBZ—150A型综掘机一台；截割方式：连续摆动截割；截割工艺流程：进刀→截割→二次进刀→截割→修周边成形。
（2）截割方法：巷道沿煤层顶板掘进，截割头由巷道底部进刀，最大进刀深度0.75m，然后以0.4m～0.6m的截深在巷道断面内横向摆动截割，周边留0.2～0.3m，每横向截割一次，抬高0.4～0.6m，然后二次进刀截割，按照截割曲线示意图连续摆动截割一个循环进度后，修周边达到设计要求。
3.3、装运煤
（1）装运煤设备
EBZ—150A型掘进机装载机构（铲板、耙爪、小溜子），QZP—160A型桥式转载机，SGW—40T溜子两部，SJ—80皮带两部。掘进机小溜子150t/h，QZP—160A型桥式转载机150t/h，SJ—80皮带400t/h，SGW—40T溜子400t/h。
（2）运煤系统
掘进机割煤→经铲板耙爪上小溜子→QZP—160A型桥式转载机→XV23073巷SJ—80皮带（两部）→XV23073巷两部SGW—40T溜子→XV23073巷出煤横川一部SGW—40T地沟溜子→XV2101巷DSJ/120/180/2×200皮带（一部）→XV号煤入仓皮带→主仓。
3.4、临时支护
（1）临时支护工艺流程
退机→调整截割臂位置→闭锁掘进机→敲帮问顶找掉活矸→翻转托梁器→抬梁放于托梁器上→送电开机→升截割臂→托梁接顶→闭锁掘进机。
（2）临时支护方式
托梁器托板梁临时支护空顶。托梁器是由托梁臂和托梁槽焊制而成，红松板梁采用R150×4000mm红松板梁，一次一根。
（3）临时支护距工作面迎头距离
循环进度为1.5m时，临时支护距工作面迎头距离为≯0.8m；循环进度为3.0m时，临时支护距工作面迎头距离为≯2.3m。
3.5、永久支护：
（1）永久支护方式
1）顶板支护：锚杆形式和规格：MSGLW--33518/1800高强度螺纹钢锚杆，同时加挂小孔1.7×4.0m金属网（孔径35×35mm、网与网搭接不小于100mm）；钢筋托梁规格：2—2断面SB-16-70-3800-4型；锚固方式：采用加长锚固、一支K2335、一支Z2360锚固剂，锚固长度为1092mm；锚索规格形式：锚索采用SKP15×1/1860×5300锚索，采用端锚锚固方式，采用一支K2335、两支Z2360锚固剂，锚固长度1485mm
2）巷道两帮支护：锚杆形式和规格：巷道从工作面停采线至切眼煤壁侧采用MSGF-33542/20塑料复合式可回收锚杆，煤柱侧采用MSGLW—33518/1800高强度螺纹钢锚杆支护；其余巷道两帮均采用MSGLW—33518/1800高强度螺纹钢锚杆支护；同时2—2断面两帮均加挂小孔1.7×2.2m金属网（孔径35×35mm、网与网搭接不小于100mm）。锚杆布置：每排3根锚杆，锚杆起锚高度：500mm，锚杆间距900mm，排距：1500mm。
（2）永久支护方法
永久支护的锚索、顶、帮锚杆随工作面迎头及时进行支护，顶锚杆、锚索不得滞后，帮锚杆最大允许滞后工作面迎头5m，若有片帮或煤帮较软时，帮锚杆最大允许滞后工作面迎头2m。
1）巷道顶高强度螺纹钢锚杆施工工艺流程为：临时支护→画眼位→用MQT--120型风动顶锚杆钻机钻孔→清孔→上钢筋托梁→安装锚固剂→将托板、垫圈、螺母套入钻杆→升起锚杆钻机并用搅拌器联接锚杆钻机和锚杆尾部→用锚杆机搅拌锚固剂→停止搅拌待1分钟后→用安装器联接锚杆钻机和锚杆尾部→转动锚杆钻机扭紧螺母达120N.M→安装其它锚杆。
2）煤柱侧高强度螺纹钢锚杆施工工艺流程：割煤→画眼位→用手持式气动煤帮钻钻孔→清孔→上钢筋托梁→安装锚固剂→用搅拌器联接手持式气动煤帮钻和锚杆尾部→转动手持式气动煤帮钻搅拌锚固剂→停止搅拌待1分钟后→用力矩扳手扭紧螺母达80N.M→安装其它锚杆。
3）煤壁侧塑料复合式锚杆施工工艺流程：割煤→画眼位→用手持式气动煤帮钻钻孔→清孔→上钢筋托梁→上锚固剂和锚杆→用搅拌器联接手持式气动煤帮钻和锚杆尾部→转动手持式气动煤帮钻搅拌锚固剂→停止搅拌并等待25分钟后→用力矩扳手扭紧螺母达80N.M→安装其它锚杆。
3.6、作业方式
三掘一准，掘支单行，一次成巷的作业方式。
4、结束语
煤巷快速掘进是一个系统工程，影响煤巷施工进度的因素很多，特别是机械化水平、排矸和支护速度是影响掘进速度的关键环节。通过实践发现，只要通过对现场认真考察，找出影响巷道施工进度的各种因素，大力引进新装备、新技术，加强锚杆支护研究，实现综掘工艺中掘、支、运三大工序的掘锚一体化、支护合理化、装运机械化及其之间的优化配置，就可以最大限度提高单进水平和劳动效率，降低巷道成本。同时进行科学的组织管理，多工种的平行作业，调动职工积极性，提高员工的技术素质，才能将煤巷的快速掘进水平推上一个新的台阶。
参考文献：
[1]郭宝才，李玉国.浅谈煤巷快速掘进技术与方法[J].甘肃科技，2005，21（3）
[2]王宏森.煤巷快速掘进技术浅谈[J].山西科技报，2008（3）.
作者简介：
牛文杰，男，本科，27岁，山西晋城，就职于山西山西晋城煤业集团王台铺煤矿综掘准备队，主要从事生产一线技术管理工作。