導(dǎo)硐式切眼掘進施工工藝論文

時間:2022-06-18 08:25:36

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導(dǎo)硐式切眼掘進施工工藝論文

1工作面概況

試驗地點為52/5號工作面風巷及切眼,北為5204已采工作面,南為5202已采工作面,東接52膠帶巷,西為實煤體,工作面所采為3號煤,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切眼掘進施工工藝

2.1導(dǎo)硐式切眼開口及其掘進方式

52/5號工作面切眼從風巷開口掘進,開切眼時,與52/5號工作面風巷成45°角開口抹角,掘進三角區(qū),將切眼分為兩部分交替掘進5m,再向前掘出端頭(尾)硐之后,將掘進機與轉(zhuǎn)載膠帶機分離,并拆開轉(zhuǎn)載膠帶機;將掘進機轉(zhuǎn)向進入切眼后,仍交替掘進15m以后,延伸膠帶機尾;掘進30m后,安設(shè)轉(zhuǎn)載膠帶機,并騎刮板輸送機掘進,至此正式進行導(dǎo)硐式切眼掘進,導(dǎo)硐式切眼實際為導(dǎo)硐與刷幫交替掘進,通常情況下,切眼長度較短時,掘進機騎刮板輸送機掘進,由于52/5號工作面切眼長為180m,待掘至80m處,拆煤溜安裝膠帶機進行掘進。待52/5號面切眼掘進30m后,在52/5號切眼內(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)式切眼掘進分為一次切、二次切掘進,按照掘進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,再進行二次切掘進;先后交替式即先開口掘進一次切一段距離后,再退機在一次切中間位置斜切開口掘進二次切,與一次切齊平時,掘進機掉頭完成開口處剩余二次切。然后掘進機再掉頭分別先后完成一次切和二次切掘進。

2.2導(dǎo)硐式切眼施工方式

導(dǎo)硐式切眼施工時,先在切眼中間位置掘進導(dǎo)硐,為防止導(dǎo)硐掘進后不形成盲巷,導(dǎo)硐一次掘進距離不超過6m,在52/5號工作面切眼掘進過程中,導(dǎo)硐一次掘進距離為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6架棚后,再進行兩幫的掘進。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,掘進時將進行掘二支二,先掘進導(dǎo)硐一側(cè),當左側(cè)割完煤時,然后移機割右側(cè)煤壁,對左側(cè)進行支護,割煤和支護平行作業(yè),當右側(cè)割完時,再移機割左側(cè)煤壁,支護人員對右側(cè)進行支護,依次類推。當割到與導(dǎo)硐齊平時,再進行導(dǎo)硐掘進。導(dǎo)硐與兩幫交替掘進,直至切眼掘進完畢。

2.3導(dǎo)硐式切眼掘進工藝流程

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,由于施工斷面較大,一側(cè)割煤時另一側(cè)可進行錨桿支護,實現(xiàn)了掘支平行作業(yè),提高了施工速度。

2.4導(dǎo)硐式切眼支護方式

導(dǎo)硐式切眼支護方式與傳統(tǒng)式切眼支護通過比較,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度一樣,造價相同;傳統(tǒng)切眼內(nèi)每排多支護玻璃鋼錨桿4根。

3技術(shù)要點

1)由于導(dǎo)硐左右兩側(cè)割煤和支護平行作業(yè),為保證安全,在導(dǎo)硐中央設(shè)置一護欄,護欄上設(shè)置掘進機停電閉鎖裝置,護欄一旦發(fā)生狀況,則其上安置的閉鎖裝置將發(fā)生作用,關(guān)閉掘進機電源。2)采用導(dǎo)硐式切眼一次成巷掘進,要求地點選擇在低瓦斯區(qū)域。因為一次成巷,切眼斷面較大,掘進期間利用局散供風,會造成工作面風速過小,對瓦斯管理造成影響。3)可旋轉(zhuǎn)式橋式轉(zhuǎn)載膠帶。為保證出煤,對橋式轉(zhuǎn)載膠帶進行了改進,將以往的道軌可移動轉(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)載膠帶長度一般為6m。割煤時,在切眼中部鋪一部刮板輸送機,掘進機切割下的煤通過轉(zhuǎn)載膠帶運至刮板輸送機上,由于轉(zhuǎn)載膠帶為可旋轉(zhuǎn)式,保證了運輸效果。

4效果

4.1優(yōu)點

1)以52/5號工作面為例,切眼全長180m,錨桿排距0.8m,整個切眼少打玻璃鋼錨桿800根,節(jié)約支護費用61760元。2)在導(dǎo)硐兩側(cè)掘進期間,實現(xiàn)了掘、支平行作業(yè),相對提高了施工效率。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,掘進機擺機頻繁,且幅度較大,對施工進度有一定影響。2)導(dǎo)硐式一次成巷,由于切眼斷面較大,會造成風速過小,對瓦斯管理造成一定影響。

5結(jié)語

利用導(dǎo)硐式開切眼一次成巷施工工藝,提高了掘進施工速度,縮短了施工工期,在當前煤炭市場經(jīng)濟低迷的情況下,節(jié)省了人工投入,并大大降低了支護投入,社會經(jīng)濟效益顯著,具有較好的推廣價值。

作者:宋衛(wèi)軍 單位:潞安環(huán)能股份公司