半煤巖巷道煤矸分離快速掘進技術(shù)應(yīng)用

張軍峰　劉國棟

摘 要：半煤巖巷道煤矸分離快速掘進技術(shù)，是一種新型的半煤巖巷道“分打分裝”煤矸分離掘進施工工藝，具有掘進速度快、煤矸分離充分、巷道成型好、安全高效等特點，其充分綜合利用炮掘落煤、綜掘落矸，綜合機械化出煤矸等方法，實現(xiàn)半煤巖巷道煤矸分離的快速掘進，既保證了煤炭產(chǎn)品質(zhì)量，又提高了掘進效率，保證了薄煤層工作面的正常生產(chǎn)接續(xù)。

關(guān)鍵詞：半煤巖；分打分裝；煤矸分離；快速掘進

南屯煤礦為實現(xiàn)礦井持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，加大薄煤層開采力度，逐步實現(xiàn)厚薄煤層均衡配采。眾所周知，薄煤層單面產(chǎn)量低，掘進準(zhǔn)備工程量大，施工過程中煤矸混合在一起，進入煤倉，嚴(yán)重影響煤質(zhì)；當(dāng)前，煤炭銷售形勢嚴(yán)峻，保證煤炭產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品競爭力，是礦井生產(chǎn)的迫切要求。在掘進施工過程中如何實現(xiàn)煤矸分離，又能保證掘進效率，是掘進工程技術(shù)的重要研究方向。薄煤層半煤巖巷道炮掘方式 “分打分裝”煤矸分離技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)煤矸分離，但掘進效率很低，每月進尺僅為100m左右?？紤]如何在現(xiàn)有掘進工藝設(shè)備條件下，實現(xiàn)煤矸分離快速掘進，必將產(chǎn)生積極影響。

1 地質(zhì)條件分析

巷道布置于16煤層中，煤層賦存穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、煤質(zhì)較硬，煤層普氏硬度f=2～3，煤層厚度平均為0.9m，層直接頂為厚度5～6m石灰?guī)r，煤層直接底為厚度平均1.2m鋁質(zhì)泥巖，老底為中細砂巖。巷道設(shè)計沿16煤層石灰?guī)r頂板掘進，巷高2.1m，凈寬3.4m，裸體巷道，頂板不支護，兩幫施工簡易錨桿掛網(wǎng)護幫部泥巖，防治風(fēng)化折幫。

2 設(shè)施及施工工藝

2.1 配套設(shè)施

EBZ-132型掘進機、SSJ-800膠帶輸送機、3t礦車、電瓶車

2.2 施工工藝

采用炮掘煤層與機掘泥巖層相結(jié)合的混合落煤、掘進機出煤（矸）皮帶接礦車運輸施工工藝，具體如下：

工序1：自掘進迎頭后退掘進機8m，采用炮掘施工工藝將迎頭5.4m煤掏出，人工裝攉煤至掘進機前方。

工序2：啟動掘進機將已攉出煤采用掘進機進行清理出煤，皮帶運輸后經(jīng)3t礦車配合電瓶車運走。

工序3：采用掘進機將已掏煤下方鋁質(zhì)泥巖層進行截割并且出矸，經(jīng)皮帶運輸后采用3t礦車配合電瓶車出矸。

工序4：進行頂板錨桿簡易支護。

工序1-工序4為中班、夜班進尺施工組織方式，2個小班進尺10.8m，早班進行幫部錨桿施工及機械設(shè)備檢修，月進尺324m。

3 施工工藝及技術(shù)特點

（1）該混合落煤工藝與現(xiàn)有炮掘施工“分打分裝”工藝相比，具有如下優(yōu)勢：

1）落煤施工時，充分利用了現(xiàn)有綜掘設(shè)備，在工藝更換時簡單方便。

2）充分替代原來采用爆破起底施工的原始作業(yè)方式，有效地提高了落煤工序效率。

3）綜掘機出煤（矸）代替了原耙裝機出煤（矸），使出煤（矸）效率大幅度提高。

4）綜掘機截割下層鋁質(zhì)泥巖代替了爆破破除巷道下層鋁質(zhì)泥巖，減少了對巷道幫部鋁質(zhì)泥巖的破壞，提高了巷道成型效果。

5）半煤巖“分打分裝”掘進施工水平提高了267%。

6）采用綜合機械化作業(yè)線，提高了安全效率，降低了職工勞動強度。

（2）施工中應(yīng)注意的問題：

1）爆破前須對綜掘機進行有效防護，要綜合考慮解決綜掘機防護和使用效率問題。

2） 為保證生產(chǎn)迎頭正常循環(huán)進尺。需要考慮在出煤（矸）系統(tǒng)中緩解運輸壓力，有條件的可以考慮煤流進入臨時煤倉。

3）進一步優(yōu)化施工工藝，實現(xiàn)全部機械化“分打分裝”施工。

4 現(xiàn)場使用情況

采用此炮機混合落煤、掘進機出煤施工工藝在3603軌道順槽進行了試驗，進尺水平達到330m/月。而在十五采區(qū)人行下山采用的爆破落煤、P-30B型耙裝機裝運的“分打分裝”施工工藝月進尺僅為100-120m。

5 技術(shù)、經(jīng)濟效益分析

5.1 技術(shù)分析

（1）采用混合式分打分裝施工時，每月掘進進尺330m，比采用炮掘分打分裝掘進進尺120m，每月多進尺210m，施工效率提高175%。

（2）每月掘進出煤1318t，共創(chuàng)效益：1318×500=65.9萬元/月。

（3）掘進施工中煤矸已進行分離，所出煤不需進入礦選煤廠進行分選，極大地降低了選煤廠的選煤成本。

社會效益：提高了施工安全性和機械化程度，降低了職工勞動強度，在薄煤層半煤巖巷道中有極大推廣價值，必將產(chǎn)生良好的社會效益。

5.2 經(jīng)濟效益分析

1610薄煤層炮采工作面軌道順槽實施沿空留巷，為相鄰1608工作面預(yù)留1條順槽，長度約1210m，按照2850元/m計算，預(yù)計節(jié)約344.85萬元，同時，能夠盡快實現(xiàn)薄煤層工作面開采接續(xù)，為薄煤層多面高產(chǎn)提供了有力保障，對此地質(zhì)條件下薄煤層開采具有良好的推廣應(yīng)用價值，具有巨大的經(jīng)濟和社會效益。

作者簡介：張軍峰（1973-），男，山東濰坊人，本科，助理工程師，研究方向：煤礦半煤巖掘進煤矸分離。endprint