矸石回填之翻矸施工工藝改進(jìn)及應(yīng)用

劉小雷

（淮南礦業(yè)集團(tuán)潘三煤礦， 安徽 淮南市 232096）

矸石回填之翻矸施工工藝改進(jìn)及應(yīng)用

劉小雷

（淮南礦業(yè)集團(tuán)潘三煤礦， 安徽 淮南市 232096）

在潘三礦停產(chǎn)檢修期間，為保證巖巷掘進(jìn)不受影響，對(duì)已廢棄的1562（3）底板抽排巷進(jìn)行矸石回填。在傳統(tǒng)翻矸工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，不安裝翻罐籠和皮帶機(jī)系統(tǒng)，將原來(lái)翻罐籠翻車采用絞車翻車，提高了矸石回填巷道的速度，基本上解決了停產(chǎn)檢修期間兩個(gè)巖巷頭的出矸問題，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。改進(jìn)后的翻矸工藝切實(shí)可行，值得推廣。

矸石回填；翻矸；廢棄巷道

0 前 言

煤礦在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)出大量的工業(yè)廢物－矸石，同時(shí)采掘活動(dòng)在井下形成大量采空區(qū)，形成的社會(huì)問題和環(huán)境問題制約著煤炭企業(yè)的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)對(duì)煤矸石主要的處理方式是提升至地面，形成大量的煤矸石山。矸石的地面排放，不僅使得企業(yè)提升、運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用大大增加，同時(shí)壓占了良田，污染了周邊環(huán)境。如何充分利用資源，將掘進(jìn)過程中開挖出的矸石不提升至地面，而在井下對(duì)廢棄的采空空間進(jìn)行快速充填，是煤炭企業(yè)亟需解決的重要課題。

1 工程概況

淮南礦業(yè)集團(tuán)潘三煤礦1562（3）底板抽排巷位于東三采區(qū)－654～－635m水平，巷道總長(zhǎng)1020 m，錨網(wǎng)噴支護(hù)，巷道凈寬×凈高＝（4200～4600）mm×（2800～3300）mm，目前該巷道瓦斯抽放工作已結(jié)束，屬報(bào)廢巷道。在礦停產(chǎn)檢修期間，為保證巖巷掘進(jìn)不受影響，擬對(duì)該巷進(jìn)行矸石回填，充填范圍為本巷道端頭向外575m（包括鉆場(chǎng)），預(yù)計(jì)充填矸石7218m3。

以前，采用固定翻罐籠配合皮帶機(jī)、扒矸機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行矸石回填工作。此系統(tǒng)需要安裝固定設(shè)備，單一個(gè)翻罐籠的安裝與固定就需要一周以上的時(shí)間，安裝皮帶機(jī)系統(tǒng)在回填過程中還需拆除，施工工序復(fù)雜，大大降低工作效率。為加快此次矸石回填生產(chǎn)組織，減少施工準(zhǔn)備時(shí)間，提高工作效率，對(duì)矸石回填巷道施工工藝進(jìn)行了改進(jìn)，不安裝翻罐籠和皮帶機(jī)系統(tǒng)，將原來(lái)翻罐籠翻車采用絞車翻車。

2 施工前期準(zhǔn)備工作

2.1 所需設(shè)備

所需設(shè)備見表1，并按照?qǐng)D1所示安裝到位。

表1 設(shè)備型號(hào)規(guī)格及數(shù)量

圖1 所需設(shè)備安裝示意

2.2 安裝方法

（1）P－60B耙矸機(jī)臺(tái)車打運(yùn)到距離現(xiàn)巷道端頭50m處巷道左幫固定，固定方法采用固定地腳錨桿將臺(tái)車鎖住，在臺(tái)車固定位置的4個(gè)拐角處分別施工地腳錨桿（Φ20mm×2200mm），每根錨桿使用3支Z2355錨固劑錨固，錨桿外漏不少于200 mm。使用Φ18.5mm鋼絲繩將臺(tái)車的4根站柱分別從底部捆扎固定到地腳錨桿上，錨桿必須帶有蓋板，螺帽緊透并漏絲不少于20mm。鋼絲繩搭接處使用兩個(gè)同繩徑的繩卡卡牢，同時(shí)必需保證鋼絲繩固定牢固。臺(tái)車除輪子使用鋼絲繩固定外，必須在臺(tái)車的4個(gè)拐角處施工壓車柱，壓車柱采用Φ200 mm圓木，一端壓在臺(tái)車的拐角處，一端直抵巷道頂板，壓車柱的長(zhǎng)度不得少于臺(tái)車至巷道頂板高度，押車柱必須打牢剎緊，每根押車柱必須使用雙股8號(hào)鐵絲綁扎在巷頂?shù)慕饘倬W(wǎng)上，以防止側(cè)倒傷人。

（2）18.5kW慢絞固定在耙矸機(jī)臺(tái)車后方約5 m處，25kW絞車固定在端頭巷道的拐彎處，11.4 kW絞車固定在25kW絞車旁邊，出繩方向軌道下口。絞車固定方法采用在絞車底座固定孔位置施工地腳錨桿，錨桿選用Φ20mm錨桿，錨桿長(zhǎng)度不得低于1.5m，每根錨桿使用2支Z2355錨固劑錨固，錨桿外漏不少于300mm。錨桿上使用蓋板和墊片將絞車底座固定。

（3）所安裝設(shè)備隨矸石充填的進(jìn)度后移，每段充填長(zhǎng)度為50m，每次重新安裝設(shè)備必須按照如上方法進(jìn)行。

3 翻矸工藝施工方法及注意事項(xiàng)

3.1 進(jìn)矸

由運(yùn)輸隊(duì)將矸石車從－650m東三運(yùn)輸巷拉至1562（3）底抽巷聯(lián)巷后使用5t電機(jī)車將矸石車運(yùn)至1562（3）底抽巷內(nèi)10°下山上平巷車場(chǎng)，再打運(yùn)到10°下山下平車場(chǎng)，使用11.4kW小絞車將重車?yán)凉諒澨幒螅褂?5kW絞車將重車?yán)练嚨攸c(diǎn)，使用18.5kW慢絞進(jìn)行翻矸。

3.2 翻矸

（1）在翻車點(diǎn)上方頂板中心位置，使用一個(gè)專用錨桿掛一固定滑輪，18.5kW慢絞鋼絲繩從滑輪穿過。

（2）矸石車?yán)练嚨攸c(diǎn)，人工將兩端有鉤的專用鐵鏈掛在礦車兩端插銷處，18.5kW慢絞鉤頭繩從礦車上方跨過，經(jīng)過車皮的左側(cè)從車皮下穿過，到車皮的右側(cè)與鐵鏈連接，連接處必須處于車輛中心位置。

（3）啟動(dòng)18.5kW慢絞收繩，矸石車隨慢絞繩的回收翻轉(zhuǎn)，將車內(nèi)矸石倒出，重車翻出矸石后慢絞繼續(xù)收繩，將礦車提起，此時(shí)礦車處于軌道上方，后松慢絞繩，車皮下落，下落過程安排2人在車皮兩側(cè)輔助用力，使車皮落到軌道上完成復(fù)軌工作。最后將鉤頭和鐵鏈去掉，將車皮拉出翻矸區(qū)域，見圖2。

圖2 翻車示意

3.3 矸石充填

（1）在迎頭巷道頂部施工掛滑錨桿（Φ20mm×2200mm），每根錨桿使用3支Z2355錨固劑錨固，每組施工2根錨桿，位置分別位于巷道中心兩側(cè)800mm處。一次施工2組錨桿，每組間距3m，迎頭向后第二組錨桿掛1臺(tái)5t千不拉，千不拉鐵鏈穿過迎頭掛滑錨桿，回頭滑輪掛在千不拉鐵鏈端頭固定。隨充填位置的后退，松千不拉鐵鏈以調(diào)整回頭滑輪位置，每段充填長(zhǎng)度為3m，一段充填后，摘去回頭滑輪和千不拉進(jìn)行第二段充填掛滑工作。掛千不拉與鉤頭滑錨桿必須在同一側(cè)錨桿上。

（2）將耙矸機(jī)重斗繩從迎頭滑輪穿過，啟動(dòng)耙矸機(jī)將從礦車中翻出的矸石扒至迎頭堆積充填?，F(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)需要增加導(dǎo)向滑輪達(dá)到最佳充填效果。

（3）每一段使用耙矸機(jī)充填后，對(duì)頂部充填不實(shí)部分，在摘去鉤頭滑輪后人工使用阻燃編織袋裝矸石充填。

（4）采用以上方法將耙矸機(jī)前方巷道充填后，挪移設(shè)備，每次挪移長(zhǎng)度50m。

3.4 安全注意事項(xiàng)

（1）操作前，檢查鉤頭繩、拴車鐵鏈?zhǔn)欠窭喂?，?dǎo)向滑輪、絞車是否完好，然后才可進(jìn)行翻矸作業(yè)。

（2）翻矸作業(yè)時(shí)，被翻車輛前后5m范圍內(nèi)不得有人從事其它工作。

（3）翻矸作業(yè)時(shí)，耙矸機(jī)不得進(jìn)行作業(yè)。

（4）翻矸過程中，被翻車輛后方2m內(nèi)不能有礦車停留，防止絞車?yán)囕v時(shí)將礦車撞掉道。

（5）翻車整個(gè)作業(yè)過程中，絞車司機(jī)注意力要集中，隨時(shí)觀察車輛運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)異常，立即停機(jī)檢查。

（6）翻矸作業(yè)過程必須由專人指揮，指揮人員站在迎頭方向，且距被翻車輛的距離大于5m。矸石充填距離翻車位置不足5m時(shí)，指揮人員撤至18.5kW慢絞司機(jī)處進(jìn)行指揮。

（7）翻矸過程中，如車輛出現(xiàn)其它異常情況，必須在絞車停車后，且鋼絲繩處于松弛狀態(tài)，確認(rèn)車輛無(wú)側(cè)倒穩(wěn)定后方可進(jìn)行處理。

（8）處理出現(xiàn)異常情況時(shí)，人員不得站在車輛傾斜的下方作業(yè)，嚴(yán)禁人員爬到翻身車輛上方處理異常情況。

（9）摘鉤頭繩時(shí)，絞車必須處于停止?fàn)顟B(tài)，摘繩人員必須選擇在安全地點(diǎn)摘繩。

（10）絞車運(yùn)行過程中，繩道內(nèi)嚴(yán)禁行人，并在絞車司機(jī)后方設(shè)置警戒。

4 結(jié) 語(yǔ)

采用改進(jìn)后的翻矸工藝進(jìn)行翻矸、矸石回填工作，大大縮短了矸石回填施工的前期準(zhǔn)備時(shí)間，所需設(shè)備僅幾部絞車和1臺(tái)扒矸機(jī)臺(tái)車，設(shè)備安裝方便，一個(gè)小班基本上可以完成所有設(shè)備的安裝，翻矸操作簡(jiǎn)便，工序簡(jiǎn)單，3～5個(gè)人就可以作業(yè)，翻矸速度最高時(shí)達(dá)到了一個(gè)小班80車，基本上可以滿足兩個(gè)巖巷掘進(jìn)頭的出矸要求，在停產(chǎn)檢修期間，為巖巷掘進(jìn)工作爭(zhēng)取了寶貴時(shí)間，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。改進(jìn)后的翻矸工藝切實(shí)可行，值得推廣。

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2012－06－10）

劉小雷（1979－），男，安徽利辛人，助理工程師，主要從事煤礦礦井巖巷掘進(jìn)技術(shù)與安全管理工作，Email：360212718＠qq.com。