導(dǎo)硐式切眼掘進(jìn)施工工藝論文

時(shí)間:2022-06-18 08:25:36

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導(dǎo)硐式切眼掘進(jìn)施工工藝論文

1工作面概況

試驗(yàn)地點(diǎn)為52/5號(hào)工作面風(fēng)巷及切眼,北為5204已采工作面,南為5202已采工作面,東接52膠帶巷,西為實(shí)煤體,工作面所采為3號(hào)煤,賦存于二疊系山西組地層中下部,為陸相湖泊型沉積,在該工作面范圍內(nèi),煤層厚度穩(wěn)定,煤層下部夾矸最厚一層為300mm,總煤厚6.82m。

2切眼掘進(jìn)施工工藝

2.1導(dǎo)硐式切眼開口及其掘進(jìn)方式

52/5號(hào)工作面切眼從風(fēng)巷開口掘進(jìn),開切眼時(shí),與52/5號(hào)工作面風(fēng)巷成45°角開口抹角,掘進(jìn)三角區(qū),將切眼分為兩部分交替掘進(jìn)5m,再向前掘出端頭(尾)硐之后,將掘進(jìn)機(jī)與轉(zhuǎn)載膠帶機(jī)分離,并拆開轉(zhuǎn)載膠帶機(jī);將掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)向進(jìn)入切眼后,仍交替掘進(jìn)15m以后,延伸膠帶機(jī)尾;掘進(jìn)30m后,安設(shè)轉(zhuǎn)載膠帶機(jī),并騎刮板輸送機(jī)掘進(jìn),至此正式進(jìn)行導(dǎo)硐式切眼掘進(jìn),導(dǎo)硐式切眼實(shí)際為導(dǎo)硐與刷幫交替掘進(jìn),通常情況下,切眼長(zhǎng)度較短時(shí),掘進(jìn)機(jī)騎刮板輸送機(jī)掘進(jìn),由于52/5號(hào)工作面切眼長(zhǎng)為180m,待掘至80m處,拆煤溜安裝膠帶機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)。待52/5號(hào)面切眼掘進(jìn)30m后,在52/5號(hào)切眼內(nèi),開始打設(shè)單體柱大板棚,單體柱大板棚滯后轉(zhuǎn)載膠帶10m打設(shè),支護(hù)端尾硐的單體柱大板棚在端尾硐掘成后立即打設(shè)。而傳統(tǒng)式切眼掘進(jìn)分為一次切、二次切掘進(jìn),按照掘進(jìn)次序不同可分為先后式、先后交替式。先后式即先完成一次切掘進(jìn),再進(jìn)行二次切掘進(jìn);先后交替式即先開口掘進(jìn)一次切一段距離后,再退機(jī)在一次切中間位置斜切開口掘進(jìn)二次切,與一次切齊平時(shí),掘進(jìn)機(jī)掉頭完成開口處剩余二次切。然后掘進(jìn)機(jī)再掉頭分別先后完成一次切和二次切掘進(jìn)。

2.2導(dǎo)硐式切眼施工方式

導(dǎo)硐式切眼施工時(shí),先在切眼中間位置掘進(jìn)導(dǎo)硐,為防止導(dǎo)硐掘進(jìn)后不形成盲巷,導(dǎo)硐一次掘進(jìn)距離不超過(guò)6m,在52/5號(hào)工作面切眼掘進(jìn)過(guò)程中,導(dǎo)硐一次掘進(jìn)距離為4.8m,即6架錨桿棚。導(dǎo)硐為倒梯形布置,頂寬度為5m,底寬度為4.5m,這樣布置有利于頂幫管理。即導(dǎo)硐掘進(jìn)6架棚后,再進(jìn)行兩幫的掘進(jìn)。兩幫頂板各為1.4m,由于頂板寬度大大小于常規(guī)巷道寬度,掘進(jìn)時(shí)將進(jìn)行掘二支二,先掘進(jìn)導(dǎo)硐一側(cè),當(dāng)左側(cè)割完煤時(shí),然后移機(jī)割右側(cè)煤壁,對(duì)左側(cè)進(jìn)行支護(hù),割煤和支護(hù)平行作業(yè),當(dāng)右側(cè)割完時(shí),再移機(jī)割左側(cè)煤壁,支護(hù)人員對(duì)右側(cè)進(jìn)行支護(hù),依次類推。當(dāng)割到與導(dǎo)硐齊平時(shí),再進(jìn)行導(dǎo)硐掘進(jìn)。導(dǎo)硐與兩幫交替掘進(jìn),直至切眼掘進(jìn)完畢。

2.3導(dǎo)硐式切眼掘進(jìn)工藝流程

傳統(tǒng)式一次切和二次切施工工藝流程同導(dǎo)硐式施工工藝流程,而導(dǎo)硐式兩側(cè)刷幫時(shí),由于施工斷面較大,一側(cè)割煤時(shí)另一側(cè)可進(jìn)行錨桿支護(hù),實(shí)現(xiàn)了掘支平行作業(yè),提高了施工速度。

2.4導(dǎo)硐式切眼支護(hù)方式

導(dǎo)硐式切眼支護(hù)方式與傳統(tǒng)式切眼支護(hù)通過(guò)比較,相同之處:切眼內(nèi)頂螺紋鋼錨桿均為11根,老塘幫螺紋鋼錨桿均為4根,工作面幫錨桿均為玻璃鋼錨桿4根,錨索均為每3架棚支護(hù)一次,每次4根;不同之處:導(dǎo)硐式切眼頂板使用鋼筋梯子梁3根,傳統(tǒng)切眼頂板每排使用鋼筋梯子梁2根,但二者所用鋼筋梯子梁長(zhǎng)度一樣,造價(jià)相同;傳統(tǒng)切眼內(nèi)每排多支護(hù)玻璃鋼錨桿4根。

3技術(shù)要點(diǎn)

1)由于導(dǎo)硐左右兩側(cè)割煤和支護(hù)平行作業(yè),為保證安全,在導(dǎo)硐中央設(shè)置一護(hù)欄,護(hù)欄上設(shè)置掘進(jìn)機(jī)停電閉鎖裝置,護(hù)欄一旦發(fā)生狀況,則其上安置的閉鎖裝置將發(fā)生作用,關(guān)閉掘進(jìn)機(jī)電源。2)采用導(dǎo)硐式切眼一次成巷掘進(jìn),要求地點(diǎn)選擇在低瓦斯區(qū)域。因?yàn)橐淮纬上?,切眼斷面較大,掘進(jìn)期間利用局散供風(fēng),會(huì)造成工作面風(fēng)速過(guò)小,對(duì)瓦斯管理造成影響。3)可旋轉(zhuǎn)式橋式轉(zhuǎn)載膠帶。為保證出煤,對(duì)橋式轉(zhuǎn)載膠帶進(jìn)行了改進(jìn),將以往的道軌可移動(dòng)轉(zhuǎn)載膠帶改成了可旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)載膠帶,其旋轉(zhuǎn)角度為90°,轉(zhuǎn)載膠帶長(zhǎng)度一般為6m。割煤時(shí),在切眼中部鋪一部刮板輸送機(jī),掘進(jìn)機(jī)切割下的煤通過(guò)轉(zhuǎn)載膠帶運(yùn)至刮板輸送機(jī)上,由于轉(zhuǎn)載膠帶為可旋轉(zhuǎn)式,保證了運(yùn)輸效果。

4效果

4.1優(yōu)點(diǎn)

1)以52/5號(hào)工作面為例,切眼全長(zhǎng)180m,錨桿排距0.8m,整個(gè)切眼少打玻璃鋼錨桿800根,節(jié)約支護(hù)費(fèi)用61760元。2)在導(dǎo)硐兩側(cè)掘進(jìn)期間,實(shí)現(xiàn)了掘、支平行作業(yè),相對(duì)提高了施工效率。3)減少了拆溜、安溜、拆膠帶、安膠帶、打設(shè)玻璃鋼錨桿等環(huán)節(jié),節(jié)約了施工工期,導(dǎo)硐式切眼掘進(jìn)與傳統(tǒng)切眼施工工期相比,可提前10d完工。

4.2不足之處

1)導(dǎo)硐兩側(cè)刷幫時(shí),掘進(jìn)機(jī)擺機(jī)頻繁,且幅度較大,對(duì)施工進(jìn)度有一定影響。2)導(dǎo)硐式一次成巷,由于切眼斷面較大,會(huì)造成風(fēng)速過(guò)小,對(duì)瓦斯管理造成一定影響。

5結(jié)語(yǔ)

利用導(dǎo)硐式開切眼一次成巷施工工藝,提高了掘進(jìn)施工速度,縮短了施工工期,在當(dāng)前煤炭市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)低迷的情況下,節(jié)省了人工投入,并大大降低了支護(hù)投入,社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著,具有較好的推廣價(jià)值。

作者:宋衛(wèi)軍 單位:潞安環(huán)能股份公司