煤礦施工中快速掘進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用探析

1、煤礦施工中快速掘進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用探析 煤礦施工中快速掘進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用探析 摘 要巷道支護(hù)技術(shù)是煤炭開(kāi)采中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，為了取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效果，煤礦巷道更多的布置在煤層中，現(xiàn)在的大型礦井中80%以上都是煤巷。煤巷不僅大大提高了巷道掘進(jìn)速度、減少了一大局部人力物力和資金、實(shí)現(xiàn)了礦井的高產(chǎn)高效，更是減少了煤矸石的排出，減輕了煤礦企業(yè)對(duì)地面的環(huán)境污染，加快煤礦的投產(chǎn)時(shí)間。但是由于煤巷圍巖強(qiáng)度遠(yuǎn)小于巖巷，所以，煤巷的廣泛采用增加了巷道的支護(hù)難度。如何快速有效地完成煤巷的掘進(jìn)、支護(hù)、成巷等一系列工序緊密結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)煤巷快速掘進(jìn)，減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度，保證施工質(zhì)量，有諸多制約煤巷快速掘進(jìn)的因素，本文將通過(guò)

2、分析煤礦巷道的布置，研究回采巷道的受力特點(diǎn)，提出合理巷道斷面形狀、有效支護(hù)形式及參數(shù)，探析煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)。 關(guān)鍵詞煤礦施工；快速掘進(jìn)；技術(shù)運(yùn)用 中圖分類(lèi)號(hào)：TD86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X16-0248-01 1 引言 隨著我國(guó)煤礦開(kāi)采強(qiáng)度與規(guī)模的顯著增加，以及現(xiàn)代化綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)的開(kāi)展，厚煤層綜采放頂煤開(kāi)采、中厚煤層一次采全高等高產(chǎn)高效開(kāi)采方法得到了大面積推廣應(yīng)用，巷道的斷面要求越來(lái)越大。回采工作面設(shè)備的大型化、開(kāi)采強(qiáng)度與產(chǎn)量的大幅度提高、為了保證正常生產(chǎn)的運(yùn)輸、通風(fēng)及行人平安，這些都要求更大的巷道斷面。目前，一些大型礦井回采巷道寬度己達(dá)46m，斷面面積達(dá)1020

3、m2；開(kāi)切眼跨度到達(dá)10m，斷面面積到達(dá)40m2，有的甚至更大。巷道斷面的增大顯著增加了支護(hù)難度，特別是在煤層松軟及深度礦井條件下，大斷面巷道支護(hù)問(wèn)題尤為突出，正如某煤礦1204運(yùn)輸巷快速掘進(jìn)施工，就存在大斷面煤層巷道支護(hù)問(wèn)題，這些工程實(shí)例都應(yīng)該要得到深入的探討。 2 當(dāng)前煤礦施工的現(xiàn)狀以及快速掘進(jìn)技術(shù)的重要性 2.1 煤礦掘進(jìn)巷道施工的現(xiàn)狀分析 某煤礦回采巷道布置在2#煤層中，頂板為砂質(zhì)頁(yè)巖硬度系數(shù)4，較軟，水平層理發(fā)育，受采動(dòng)影響時(shí)易產(chǎn)生層間的離層、錯(cuò)動(dòng)，導(dǎo)致局部冒頂；底板粉砂巖具水平層理，裂隙發(fā)育，受采動(dòng)影響底鼓嚴(yán)重；兩幫煤體支護(hù)缺乏，變形嚴(yán)重?；夭上锏赖淖冃巍⑵茐膰?yán)重影響了正常運(yùn)輸、通

4、風(fēng)，大量的維護(hù)工程增加了本錢(qián)，干擾正常平安生產(chǎn)。 新準(zhǔn)備工作面采用快速掘進(jìn)施工工藝及單軌吊機(jī)車(chē)輔助運(yùn)輸后，需擴(kuò)大斷面，寬度將到達(dá)5米左右，而不合理的斷面形狀將加劇巷道變形、破壞。因此研究回采巷道的受力特點(diǎn)、變形破壞機(jī)理，提出合理巷道斷面形狀、有效支護(hù)形式及參數(shù)，對(duì)保證目前及后續(xù)工作面的平安、高效生產(chǎn)具有重要意義。 2.2 煤礦施工快速掘進(jìn)技術(shù)的重要性 使用快速掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行煤礦施工，整個(gè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中都具有一定的平安性與穩(wěn)定性?；夭上锏朗锹?lián)系生產(chǎn)工作面與大巷的最密切通道，煤巷不僅大大提高了巷道掘進(jìn)速度，還能夠更加穩(wěn)定性地保障到每個(gè)人員的生命平安，以及工作面正常生產(chǎn)。整個(gè)煤礦施工生產(chǎn)建設(shè)得以穩(wěn)

5、定開(kāi)展的關(guān)鍵在于擁有快速、平安且高質(zhì)量的掘進(jìn)巷道，保證正常生產(chǎn)的運(yùn)輸、通風(fēng)及行人平安，減少了一大局部人力物力和資金、實(shí)現(xiàn)了礦井的高產(chǎn)高效，對(duì)保證目前及后續(xù)工作面高效生產(chǎn)具有重要意義。 3 煤礦施工中快速掘進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用 3.1 巷道斷面及支護(hù)形式 根據(jù)工程實(shí)例某礦1204運(yùn)輸巷巷道參數(shù)來(lái)看，巷道施工時(shí)采用CMM2-15煤礦用液壓鉆車(chē)前部支撐的兩根二級(jí)油缸升起，托住頂板進(jìn)行超前臨時(shí)支護(hù)。掘進(jìn)施工時(shí)，1204運(yùn)輸巷的膠帶輸送機(jī)布置于前進(jìn)方向右側(cè)，托住頂板進(jìn)行超前臨時(shí)支護(hù)，而另一側(cè)均鋪設(shè)軌道。同時(shí)，還需要一個(gè)永久的巷道斷面支撐，采用202200mm的螺紋鋼錨桿，配合14mm的圓鋼焊接而成的L=4800

6、mm鋼筋托梁。膠帶輸送機(jī)中線、軌道中線分別位于巷道中心線兩側(cè)。1204運(yùn)輸巷膠帶輸送機(jī)中線距巷道中線為900mm、軌道中線距巷道中線800mm。在采面幫每排打四根規(guī)格為161800mm的A3圓鋼錨桿，為加強(qiáng)支護(hù)，在掘進(jìn)1204運(yùn)輸巷時(shí)，在巷道前進(jìn)方向右?guī)?，每隔兩排打設(shè)一根槽鋼錨索，錨索垂直頂板布置，槽鋼方向與鋼帶鋪設(shè)方向相同。錨索間距為1500mm，排距為2000mm。配合400280mm的W型鋼帶，W型鋼帶橫向布置，每150mm聯(lián)一道聯(lián)網(wǎng)絲，三花型布置，聯(lián)網(wǎng)絲采用16#鉛絲，雙股對(duì)折，至少擰三圈，保證聯(lián)接緊固，聯(lián)網(wǎng)時(shí)必須將聯(lián)網(wǎng)絲扭結(jié)在網(wǎng)片的節(jié)點(diǎn)處。這樣能夠使到整個(gè)運(yùn)輸設(shè)備以及軌道設(shè)備得到有效

7、的控制，具體的1204運(yùn)輸巷巷道參數(shù)如下表1所示。 3.2 施工工藝流程 3.2.1施工前的質(zhì)量檢查 在進(jìn)行煤礦施工中快速掘進(jìn)技術(shù)施工時(shí)，一定要嚴(yán)密檢查各個(gè)事項(xiàng)，確保一切準(zhǔn)備就位了方可進(jìn)行工程的施工作業(yè)。每班開(kāi)工前都要對(duì)作業(yè)范圍內(nèi)的平安情況進(jìn)行一次全面的檢查，認(rèn)真交接，做到責(zé)任明確，為每班的準(zhǔn)備工作打好根底。同時(shí)，實(shí)行井下現(xiàn)場(chǎng)交接班，要認(rèn)真檢查巷內(nèi)通風(fēng)設(shè)施、瓦斯?jié)舛取Ｒ再|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)那么，對(duì)工作面頂板支護(hù)、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、任務(wù)完成情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，并認(rèn)真去除頂幫活石、傘巖等平安隱患，確認(rèn)無(wú)平安隱患前方可作業(yè)，整個(gè)階段都要有嚴(yán)格、謹(jǐn)慎的監(jiān)控，由驗(yàn)收員、安檢員檢查驗(yàn)收合格后，操作人員站在平安有效的臨時(shí)支護(hù)

8、下開(kāi)始施工。 3.2.2割煤、出煤、架設(shè)臨時(shí)支護(hù) 施工時(shí)，采用EBZ-160掘進(jìn)機(jī)截割頭截割巷道左下部切底槽后由左向右截割，截割深度1000mm，繼續(xù)左右平掃，割至頂板，截割時(shí)要求底板左右相平，最后挑頂、刷幫、清底完成一個(gè)切割循環(huán)。通過(guò)CMM2-15煤礦用液壓錨桿鉆車(chē)前部支撐的兩根二級(jí)油缸升起托住頂板進(jìn)行超前臨時(shí)支護(hù)。架設(shè)臨時(shí)支護(hù)時(shí)，在液壓鉆車(chē)前部的兩根二級(jí)支撐油缸上鋪聯(lián)網(wǎng)和鋼帶托梁，然后升起油缸頂住頂板。 3.2.3錨桿、錨索施工工藝 左旋螺紋錨桿安裝前先用桿體測(cè)量孔深，在桿體上作出標(biāo)志，然后用錨桿桿體將樹(shù)脂藥卷送到孔底；用錨桿機(jī)來(lái)攪拌錨固劑，順時(shí)針攪拌2530s，同時(shí)將桿體勻速送到孔底。攪

9、拌完畢后，桿、機(jī)別離，待固化15min后，安裝托盤(pán)，并用力矩扳手將螺帽擰緊，該錨桿安裝完畢。然后，用專(zhuān)用套管或力矩扳手，緊固力不小于120NM，錨桿外露長(zhǎng)度1040mm，緊固力用力矩扳手檢驗(yàn)，并對(duì)錨桿的質(zhì)量進(jìn)行記錄。 錨索鉆孔使用CMM2-15煤礦用液壓鉆車(chē)，鉆夠眼深后，將錨固劑送入眼底，送錨固劑時(shí)用力適度，且頭尾相接，嚴(yán)禁平行送入。攪拌錨固劑時(shí)間不小于25s，然后繼續(xù)保持推力，待錨固劑完全固結(jié)后機(jī)體下落。等待15min后，進(jìn)行錨索張拉作業(yè)。安裝托盤(pán)及錨索，安裝托盤(pán)時(shí)，將錨索穿入托盤(pán)眼內(nèi)，利用錨具將托盤(pán)固定在頂板上，將外露鋼絞線穿入千斤頂，并必須穿過(guò)千斤頂工具錨段，操作手動(dòng)油泵進(jìn)行張拉。張拉過(guò)程中操作人員必須注意壓力表讀數(shù)，到達(dá)設(shè)計(jì)預(yù)緊力時(shí)及時(shí)關(guān)閉油泵，張拉過(guò)程中密切注意頂板變化。張拉完畢后，保持錨索露出鎖具150250mm。 4 結(jié)束語(yǔ) 煤礦煤巷快速掘進(jìn)施工技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜、系統(tǒng)綜合性較強(qiáng)的技術(shù)，在穩(wěn)定煤礦行業(yè)健康開(kāi)展，建設(shè)高效礦井生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中同樣發(fā)揮出了重要意義。煤礦企業(yè)要想提高煤巷的掘進(jìn)速度，必須運(yùn)用先進(jìn)的煤巷掘進(jìn)技術(shù)，改良施工工藝和施工方法，應(yīng)當(dāng)以煤礦施工實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，采取先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與管理，不斷完善快速掘進(jìn)施工技術(shù)，為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定開(kāi)展提供可靠且穩(wěn)定的能源性保障。通過(guò)對(duì)回采