連續(xù)采煤機(jī)三條巷道同時(shí)掘進(jìn)快速施工工藝

摘 要：使用連續(xù)采煤機(jī)配合10SC32-48B-5型梭車(chē)及CMM4-20型錨桿機(jī)掘進(jìn)，采用三條巷道同時(shí)掘進(jìn)的施工方案，連續(xù)采煤機(jī)可以連續(xù)掘進(jìn)，充分發(fā)揮連續(xù)采煤機(jī)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)與支護(hù)平行作業(yè)，降低支護(hù)作業(yè)影響時(shí)間，達(dá)到快速掘進(jìn)的目的。

關(guān)鍵詞：連續(xù)采煤機(jī)；三條巷道；同時(shí)；掘支平行作業(yè)；快速掘進(jìn)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.070

1 概況

隆德煤礦2-2煤南翼三條大巷布置在2-2煤層中，煤層平均厚度為4.5m，巷道位于主斜井南側(cè)，為2-2煤北翼三條大巷向南延伸部分。巷道南側(cè)為井田邊界，東側(cè)為井田邊界，西側(cè)為2-2煤南翼未開(kāi)拓區(qū)，且三條大巷平行布置，大巷間煤柱尺寸為30m。巷道名稱分別為2-2煤南翼回風(fēng)大巷、2-2煤南翼膠運(yùn)大巷、2-2煤南翼輔運(yùn)大巷及聯(lián)絡(luò)巷，巷道每隔70m施工2個(gè)聯(lián)巷，2-2煤南翼三條大巷直巷總長(zhǎng)2368m，另有膠回大巷聯(lián)巷和膠輔大巷聯(lián)巷22個(gè)共計(jì)660m，總長(zhǎng)3028m，巷道采用“錨桿+鋼筋網(wǎng)片+錨索+噴漿”方式聯(lián)合支護(hù)。

1.1 2-2煤南翼三條大巷煤層頂?shù)装迩闆r

2-2煤南翼三條大巷煤層頂?shù)装迩闆r見(jiàn)附表1。

1.2 2-2煤南翼三條大巷設(shè)備配備情況

2-2煤南翼三條大巷設(shè)備配備詳見(jiàn)附表2。

2 2-2煤南翼三條大巷支護(hù)方式

2-2煤南翼三條大巷巷道斷面為矩形，巷道掘進(jìn)高度分別為4.2m、3.85m、4.2m，掘進(jìn)寬度分別為5.6m、5.2m、5.7m。

根據(jù)巷道圍巖性質(zhì)、以往巷道支護(hù)參數(shù)及相鄰巷道的礦壓觀測(cè)資料，采用工程類比法確定2-2煤南翼三條大巷頂部采用錨桿+鋼筋網(wǎng)片+錨索+噴漿方式聯(lián)合支護(hù)，幫部采用圓鋼錨桿+冷拔絲網(wǎng)+噴漿支護(hù)，其中頂部錨桿采用Φ18×2100mm左旋螺紋鋼等強(qiáng)錨桿，間排距為950×1000mm，每排6根，鐵托盤(pán)規(guī)格為150×150×10mm碟形托盤(pán)，每根錨桿采用一支CK2360型樹(shù)脂藥卷錨固，錨桿扭矩不小于120N·m，抗拔力不小于60KN；鋼筋網(wǎng)片規(guī)格為Φ6.5×130×130mm鋼筋網(wǎng)。幫部采用φ16×1600mm圓鋼錨桿，間排距為900×1000mm，冷拔絲網(wǎng)規(guī)格為φ4×2600×1060mm，鐵托板規(guī)格為120×120×8mm碟形托盤(pán)。錨索采用Φ17.8×6500mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索，間排距為2000×3000mm，每排2根，錨索托盤(pán)為240×240×14mm的鋼板加工而成，每根錨索采用1支CK2360、2支K2360型樹(shù)脂藥卷錨固，錨索設(shè)計(jì)錨固力不小于240KN，預(yù)緊力為120-140KN（附圖1 2-2煤南翼輔運(yùn)大巷支護(hù)斷面圖）。

3 施工方案及掘進(jìn)工藝

（1）施工方案。為實(shí)現(xiàn)安全、快速掘進(jìn)的目的，根據(jù)巷道的煤巖特性、地質(zhì)及施工條件，考慮到2-2煤南翼三條大巷的施工工期要求，研究決定采用三條巷道同時(shí)掘進(jìn)的方案進(jìn)行施工，方案為： 2-2煤南翼三條大巷分別開(kāi)口后，在中間的2-2煤南翼膠運(yùn)大巷安裝一部膠帶輸送機(jī)，先從2-2煤南翼膠運(yùn)大巷向2-2煤南翼回風(fēng)大巷方向掘進(jìn)一個(gè)聯(lián)巷，然后向2-2煤南翼輔運(yùn)大巷開(kāi)掘一個(gè)聯(lián)巷，膠回聯(lián)巷和膠輔聯(lián)巷貫通后形成三條巷道同時(shí)掘進(jìn)，連采機(jī)在膠運(yùn)大巷掘進(jìn)一個(gè)循環(huán)后，退機(jī)至輔運(yùn)大巷或回風(fēng)大巷繼續(xù)掘進(jìn)，同時(shí)使用四臂錨桿機(jī)在膠運(yùn)大巷或回風(fēng)大巷進(jìn)行支護(hù)，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)與支護(hù)平行作業(yè)，降低支護(hù)作業(yè)影響時(shí)間，達(dá)到快速掘進(jìn)的目的。

（2）掘進(jìn)工藝。采用連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行截割，使用梭車(chē)、給料破碎機(jī)和順槽膠帶機(jī)共同完成煤炭運(yùn)輸。因煤層底板巖性為泥質(zhì)粉砂巖、泥巖，該層硬度較低，易破碎，掘進(jìn)時(shí)經(jīng)連采機(jī)和梭車(chē)來(lái)回碾壓，底板松軟，且巷道頂板局部有淋水，底板遇水易泥化，淤泥、積水較多，影響梭車(chē)的正常運(yùn)行及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致無(wú)法正常組織生產(chǎn)，需要在工作面鋪設(shè)大量道木或者鋪墊大量片石、碎石子方能維持生產(chǎn)；且巷道超高段較多，為實(shí)現(xiàn)安全、質(zhì)量、快速掘進(jìn)的目的，結(jié)合此段煤層厚度，研究決定采用留頂?shù)酌旱木蜻M(jìn)工藝施工，膠帶大巷待延膠帶輸送機(jī)前，進(jìn)行二次拉底，達(dá)到設(shè)計(jì)高度。

（3）掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺。巷道正常掘進(jìn)時(shí)，當(dāng)頂煤厚度大于400mm且頂板完整無(wú)裂隙時(shí)，循環(huán)進(jìn)尺為11m，最大空頂距為13m；當(dāng)頂煤厚度小于400mm且頂板完整無(wú)裂隙時(shí)，循環(huán)進(jìn)尺為8m，最大空頂距

為10m；當(dāng)掘進(jìn)遇地質(zhì)構(gòu)造或頂板破碎，極易冒落時(shí)，短掘短支，掘進(jìn)1m支護(hù)1m。

4 結(jié)論

（1）三條巷道同時(shí)掘進(jìn)與雙巷掘進(jìn)后再掘單巷相比：南翼三條大巷總工程量3028m，三條巷道同時(shí)掘進(jìn)正常情況下日進(jìn)尺約40m，月進(jìn)尺約1200m；雙巷掘進(jìn)時(shí)日進(jìn)尺約40m，月進(jìn)尺約1200m；另一條巷道單巷掘進(jìn)時(shí)日進(jìn)尺約20 m，月進(jìn)尺約600m；綜合考慮月進(jìn)尺約900m，三條巷道同時(shí)掘進(jìn)與雙巷掘進(jìn)后再掘單巷相比綜合進(jìn)尺提高了300m，提高了掘進(jìn)效率。

（2）從工時(shí)利用方面：三條巷道同時(shí)掘進(jìn)的施工工藝與分次掘進(jìn)施工工藝相比，節(jié)約了大約1/3的時(shí)間，提高了效率，連采機(jī)在輔運(yùn)大巷正常掘進(jìn)時(shí)，膠運(yùn)大巷或者回風(fēng)大巷進(jìn)行支護(hù)作業(yè)，同時(shí)在連采機(jī)掘進(jìn)完畢一個(gè)循環(huán)時(shí)，錨桿機(jī)將上一循環(huán)支護(hù)完畢，降低了支護(hù)作業(yè)影響的時(shí)間，由于三條巷道同時(shí)掘進(jìn)，在支護(hù)正常跟進(jìn)的情況下，連采機(jī)可以連續(xù)掘進(jìn)，充分發(fā)揮連采機(jī)掘進(jìn)的優(yōu)勢(shì)，提高了掘進(jìn)效率。三條大巷同時(shí)掘進(jìn)，減少了一次搬家倒面、設(shè)備回撤、一次安裝拆除皮帶、移變開(kāi)關(guān)，節(jié)約了搬家倒面時(shí)間（約5-7天）。

（3）系統(tǒng)安全方面：三條大巷同時(shí)掘進(jìn)，合用掘進(jìn)過(guò)程中的壓風(fēng)、排水、供水、運(yùn)輸?shù)认到y(tǒng)，簡(jiǎn)化了各系統(tǒng)，避免了通風(fēng)系統(tǒng)二次串聯(lián)，系統(tǒng)更為合理、可靠。

作者簡(jiǎn)介：任崇鵬（1983-），男，山東臨沂人，工程師，技術(shù)部主任，主要從事技術(shù)管理工作。