綜掘機(jī)施工大斷面機(jī)頭硐室工藝特點(diǎn)

牛新國(guó) 張訓(xùn)恒 淮南礦業(yè)工程公司 安徽淮南232001

綜掘機(jī)施工大斷面機(jī)頭硐室工藝特點(diǎn)

牛新國(guó) 張訓(xùn)恒 淮南礦業(yè)工程公司 安徽淮南232001

在煤礦建井工程中，機(jī)頭硐室是一種常見的單位工程，其特點(diǎn)是斷面較大，施工難度較大，以往炮掘施工的情況下，基本采用分層掘進(jìn)的方式。目前巖巷綜掘機(jī)在煤礦的大量應(yīng)用，用巖巷綜掘機(jī)來施工機(jī)頭硐室也是一種新的嘗試。本文就淮南礦業(yè)集團(tuán)朱集礦井建設(shè)項(xiàng)目部-891m西翼膠帶機(jī)大巷機(jī)頭硐室施工過程中的實(shí)踐，簡(jiǎn)單探討一下綜掘機(jī)施工大斷面硐室工藝特點(diǎn)。

機(jī)頭硐室；綜掘機(jī)施工； 施工工藝；支護(hù)

1 工程概況

朱集礦井建設(shè)項(xiàng)目部-891m西翼膠帶機(jī)大巷綜掘施工結(jié)束后，由礦業(yè)工程分公司262隊(duì)利用MK3綜掘機(jī)繼續(xù)施工機(jī)頭硐室。該巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度53.25m，其中（4-4斷面26.857m，3-3斷面5.843m，2-2斷面15.1m，1-1斷面5.45m，）。該巷道設(shè)計(jì)為錨網(wǎng)噴+澆注混凝土，實(shí)際先施工錨網(wǎng)噴+錨索支護(hù)，待全部施工完后一并澆注混凝土。

MK3綜掘機(jī)特點(diǎn)：機(jī)器全長(zhǎng)13750mm，主機(jī)高度2500mm，鏟板高度4000mm，最大切割高度為5223mm（但實(shí)際施工高度最大4700mm為宜），最大切割寬度7440mm，最大臥底深度150mm。

2 支護(hù)方式

2.1 巷道以錨網(wǎng)噴＋錨索支護(hù)為主，后期再澆注混凝土。1-1斷面規(guī)格為7300×6250mm；2-2斷面規(guī)格為7300×6250mm；3-3斷面規(guī)格為7300×4950mm；4-4斷面規(guī)格為6900×4950mm。

2.2 支護(hù)材料及規(guī)格尺寸、參數(shù)見表1。

3 掘進(jìn)方式、設(shè)備型號(hào)、運(yùn)輸方法及設(shè)備

3.1 掘進(jìn)方式：綜掘多循環(huán)作業(yè)制。

3.2 掘進(jìn)方法：

3.2.1 切割時(shí)從左上部進(jìn)刀開始呈S形向下（詳見示意圖），一次掃完頂幫后如此割斷面與實(shí)際所需要的形狀和尺寸有一定的差別，可進(jìn)行二次修整，以達(dá)到斷面尺寸要求。因巷道較高，綜掘機(jī)不能一次掘進(jìn)至全斷面，可采取先切割中上部，待錨網(wǎng)噴后，再切割下部，錨網(wǎng)噴。

3.2.2 錨網(wǎng)噴每循環(huán)切割進(jìn)度為1.7m。

3.3 出矸路線：

出矸路線：迎頭綜掘機(jī)—→皮帶機(jī)—→溜矸眼—→矸石倉(cāng)—→井底車場(chǎng)—→副井—→地面。

表1 錨噴支護(hù)材料及規(guī)格尺寸、參數(shù)

表2 施工設(shè)備一覽表

3.4 進(jìn)料路線：

地面—→副井—→井底車場(chǎng)—→西翼膠帶機(jī)大巷與-906m井底車場(chǎng)聯(lián)絡(luò)斜巷—→-891m西翼膠帶機(jī)大巷—→迎頭。

3.5 施工設(shè)備一覽表，見表2。

4 工藝流程

4.1 掘進(jìn)工藝：

錨噴：掘進(jìn)機(jī)切割上分層（出渣）-找凈幫頂活煤危巖-打臨時(shí)單體支柱-打眼安裝頂部錨桿掛網(wǎng)-掘進(jìn)機(jī)切割下分層（出渣）-打幫部錨桿掛網(wǎng)護(hù)幫-整理質(zhì)量搞好文明生產(chǎn)。

4.2 施工工藝流程及說明：

錨桿支護(hù)：

交接班安檢-延接皮帶機(jī)-標(biāo)定中心-開機(jī)檢查-切割-掘進(jìn)機(jī)出貨-輸送機(jī)出貨-敲幫問頂-打臨時(shí)單體支護(hù)-標(biāo)定眼位-鉆眼-掛網(wǎng)安裝錨桿-安全質(zhì)量檢查-整理文明生產(chǎn)-質(zhì)量驗(yàn)收。

4.3 切割說明：(見圖3)

4.3.1 司機(jī)操縱掘進(jìn)機(jī)，在掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)的同時(shí)，依靠截割臂的擺動(dòng)和切割頭的旋轉(zhuǎn)破巖（煤），所破落巖（煤）經(jīng)環(huán)行刮板機(jī)運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載，掘進(jìn)機(jī)搭皮帶機(jī)運(yùn)輸，掘進(jìn)機(jī)切割一個(gè)循環(huán)后，停機(jī)進(jìn)行錨網(wǎng)噴支護(hù)。

4.3.2 圖中的箭頭表示切割方向，切割時(shí)先橫向切割頂部，然后在巷道左上部進(jìn)刀，切割成形，而后刷幫，打掃使巷道成型。

圖3

圖4

圖5

圖6

4.4 錨網(wǎng)噴臨時(shí)支護(hù)工藝流程

4.4.1 綜掘機(jī)切割上分層結(jié)束后，用專用工具找盡活矸危巖。

4.4.2 上網(wǎng)片，打點(diǎn)柱，在戴帽點(diǎn)柱及網(wǎng)片的掩護(hù)下，按設(shè)計(jì)要求打錨桿眼，安裝錨桿。

5 施工方法

5.1 施工西翼膠帶機(jī)大巷高度3900mm（架棚支護(hù)），過渡到施工西翼膠帶機(jī)大巷機(jī)頭硐室高度4950mm（頂板用半圓木接實(shí)），4-4至3-3斷面應(yīng)提前5000mm采用漸變式施工至設(shè)計(jì)尺寸（后期澆注回填）。

5.2 從西翼膠帶機(jī)大巷施工到機(jī)頭硐室，兩邊擴(kuò)大斷面大小，為大斷面施工方便，將以前在巷道左邊的皮帶機(jī)用抗輪調(diào)到機(jī)頭硐室的巷中。

5.3 4-4斷面采用分臺(tái)階施工，3-3、2-2斷面采用分層施工。

5.4 采用分臺(tái)階切割掘進(jìn)，先切割上分層高度為3000mm，在巖性穩(wěn)定段第一刀切割進(jìn)度為1700mm，隨后在拱部打錨桿掛網(wǎng)噴漿支護(hù)，之后再切割下分層，第一循環(huán)完成后。再按同樣方法進(jìn)行第二刀，第三刀循環(huán)切割支護(hù)施工。待第三循環(huán)完成后，將綜掘機(jī)后退，并進(jìn)行兩幫錨網(wǎng)支護(hù)。

6 施工難點(diǎn)

6.1 由3-3到2-2斷面高度由4950mm變成6250mm，高度增加1300mm，而3-3斷面共4643mm，所以采用漸變式施工就必須從4-4斷面開始（距2-2斷面提前5000mm處），綜掘機(jī)沿11°上坡施工上分層（高度3000mm）至大斷面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度直到貫通，然后綜掘機(jī)后退施工下分層。而3-3斷面與2-2斷面的起臉就無法留住，后期澆注混凝土?xí)r，進(jìn)行造型。見圖6。

6.2 施工至貫通，然后綜掘機(jī)退后施工下分層。從剛起坡施工到貫通28.393m，MK3綜掘機(jī)就必須退后28.393m，而綜掘機(jī)后面的二運(yùn)皮帶一般只有20m，要退回這么長(zhǎng)的距離就必須采用一些辦法。此施工采用綜掘機(jī)拉皮帶機(jī)機(jī)尾方式，每次拉機(jī)尾10m，一共拉3次方可讓綜掘機(jī)退回到漸變點(diǎn)的起點(diǎn)，施工下分層。

圖7

具體方法如下：在施工迎頭向后60m處在左右?guī)透鞔?根錨桿，規(guī)格為φ22×2500mm，再用φ21.5mm鋼絲繩固定在打好的兩幫錨桿上作為過河繩，繩上掛回頭輪，再用一段鋼絲繩一頭固定在皮帶機(jī)機(jī)尾上，通過過河繩再把另一頭固定在綜掘機(jī)上。事先拆除皮帶機(jī)10m的H架，啟動(dòng)綜掘機(jī)向迎頭開進(jìn)，從而皮帶機(jī)機(jī)尾就會(huì)在綜掘機(jī)的牽引下向后退，機(jī)尾退回10m后，退綜掘機(jī)，再?gòu)男驴s短鋼絲繩的長(zhǎng)度，循環(huán)拉機(jī)尾，共3次。見示意圖7。

7 總結(jié)

在煤礦巖巷施工過程中，機(jī)械化程度越來越高，綜掘機(jī)在礦井建設(shè)中地位越來越重要。對(duì)綜掘機(jī)也是在不斷探索施工較復(fù)雜點(diǎn)的工程，讓其適用的范圍越來越廣，從而更進(jìn)一步減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也給快速掘進(jìn)找到更大的突破口。

［1］何滿潮，孫曉明.中國(guó)煤礦軟巖巷道工程支護(hù)設(shè)計(jì)與施工指南.科學(xué)出版社.2004

［2］劉先玉.綜掘機(jī)械.中國(guó)物資出版社.2005

［3］王宗付，姜志云.綜掘機(jī)施工機(jī)電硐室特大斷面一次成巷技術(shù)實(shí)踐.商業(yè)文化. 2008

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.005.024