劉莊煤礦120503工作面膠帶順槽復(fù)雜頂板條件下巷道快速掘進技術(shù)

（劉莊煤礦總工辦，安徽 阜陽 236000）

劉莊煤礦120503工作面膠帶順槽復(fù)雜頂板條件下巷道快速掘進技術(shù)

馬崇山

（劉莊煤礦總工辦，安徽 阜陽 236000）

在實測復(fù)雜頂板下巷道圍巖應(yīng)力場的前提下，選擇巷道開掘方向，提出快速掘進強化支護技術(shù)及關(guān)鍵配套設(shè)備優(yōu)化研究，獲得了破碎松軟頂板下月進尺332米，為3月份劉莊煤礦東區(qū)進尺第一，實現(xiàn)了綜掘面安全高效生產(chǎn)。

復(fù)雜頂板；巷道；快速掘進

1 復(fù)雜頂板條件下巷道圍巖地應(yīng)力測試

劉莊礦-726m水平大巷采用套孔應(yīng)力解除法測試獲得復(fù)雜頂板條件下巷道圍巖應(yīng)力，測試的空心包體如圖1所示，獲得的測試結(jié)果如表1所示。

120503軌道順槽的掘進方位角為85°，與實測的最大主應(yīng)力方位角89.9°近似一致，根據(jù)最大主應(yīng)力理論，該種條件最為有利。

2 復(fù)雜頂板條件下巷道支護強化技術(shù)

120503工作面地質(zhì)條件復(fù)雜，頂板為6煤，有淋水，且構(gòu)造較多，施工時逐排掘進，影響較大。根據(jù)120503軌道順槽的現(xiàn)場支護形式、地質(zhì)提供的資料可知，該巷道適合錨網(wǎng)索支護。結(jié)合錨桿加固的“組合梁”懸吊理論可知，錨桿需生根在堅硬巖層中，并用高強錨索做輔助支護。

2.1 懸吊理論計算錨桿參數(shù)

2.1.1 錨桿支護體長度

B-巷道掘進寬度5.4m， f-巖石堅固系數(shù)，破碎松軟取3。則：

圖1 空心包體應(yīng)力計

表1 劉莊礦-750m水平應(yīng)力測試結(jié)果

現(xiàn)在用錨桿長度2.5m＞2.23m，符合要求。

2.1.2 錨桿間排距

通過計算，選用直徑22mm，長度2500mm的左旋金屬錨桿，間排距為800mm×800mm，托板規(guī)格為120mm×120mm×10mm金屬鋼板。

2.1.3 錨索長度

通過計算得到：L=4.8m。

施工時取9.2m＞4.8m，符合要求。通過計算，錨索為Ф21.8mm的預(yù) 應(yīng) 力 鋼 絞 線 制作，L=9200mm，托 板 為 350mm×350mm×14mm及150mm×150mm×14mm兩塊，4-4斷面的間排距為1200mm×1600mm。

3 復(fù)雜頂板條件下巷道綜掘關(guān)鍵配套設(shè)備優(yōu)化

3.1 綜掘機選型原則

3.1.1 綜掘機應(yīng)包含截、裝、運等主要工序及噴霧防塵、調(diào)動行走功能于一體，體積不宜過大，綜掘機的硬度要求不大于98MPa，截割斷面在9～15 m2，帶錨桿動力源接口，接地比壓小。

3.1.2 在滿足各生產(chǎn)系統(tǒng)要求的前提下，要求保證裝備之間能力匹配及有效銜接，總體選型要兼顧現(xiàn)有設(shè)備綜合考慮。

3.1.3 各主要設(shè)備的技術(shù)性能不僅要滿足高產(chǎn)高效的要求。而且要有較高的富余系數(shù)，有成套的運輸系統(tǒng)，確保各主要設(shè)備相互協(xié)調(diào)與配合科學(xué)合理。

3.1.4 高可靠性，維修工程量小，配件供應(yīng)及時，維修方便，價格適中，適應(yīng)煤礦當前的經(jīng)濟承受能力。

3.2 輔助運輸系統(tǒng)

采用無極繩輔助運輸，經(jīng)常的上、下坡和拐彎對輔助運輸要求苛刻。采用傳統(tǒng)的絞車接力或?qū)姆绞诫y以湊效，不僅造成了大量人力、物力的占用和浪費，同時，且無法較好的實現(xiàn)運輸大噸位設(shè)備。采用無極繩運輸，實現(xiàn)了復(fù)雜多變的環(huán)境下材料或設(shè)備等的長距離運輸。同時，主機輸出力較大，適合重型設(shè)備的長距離運輸。

4 結(jié)論

4.1 實測獲得了劉莊礦-750m巷道圍巖地應(yīng)力，優(yōu)化巷道掘進方位角為85°；

4.2 計算得到了復(fù)雜頂板下錨桿、索支護參數(shù)，錨桿選用直徑22mm，長度2.5m的左旋金屬錨桿，間排距為0.8m×0.8m；錨索為Ф21.8mm的預(yù)應(yīng)力鋼絞線制作，L=9.2m；錨索間排距1.4m×1.2m；

4.3 研究優(yōu)化了巷道綜掘關(guān)鍵配套設(shè)備。

[1]呂兆恒．半煤巖巷快速掘進參數(shù)優(yōu)化及施工組織技術(shù)研究[D]．河南理工大學(xué)，2012．

[2]魏敬喜．大斷面復(fù)合頂板煤巷快速掘進技術(shù)研究[D]．安徽理工大學(xué)，2011．

TD26

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