煤巷綜掘過斷層施工方案探究

高建明,王　永,鄭　曉

（肥城礦業(yè)集團公司楊營能源有限責任公司,山東　梁山　272622）

煤巷綜掘過斷層施工方案探究

高建明,王永,鄭曉

（肥城礦業(yè)集團公司楊營能源有限責任公司,山東梁山272622）

摘要：根據(jù)楊營能源公司煤層賦存特點，在3500西部軌道下山、3500西部膠帶下山等巷道過斷層時，對綜掘過斷層施工方案進行設計，并進行方案對比確定最佳方案，實踐證明，最佳方案即保證了施工安全，又提高了現(xiàn)場勞動效率,保證了能實現(xiàn)以最快的速度施工過斷層，而且降低了施工工藝調(diào)整時間，從而降低過斷層的影響時間。

關鍵詞：綜掘；全巖；過斷層

1　現(xiàn)場情況

楊營能源公司位于山東梁山縣境內(nèi)，是由肥城礦業(yè)集團投資建設的設計生產(chǎn)能力45萬噸的現(xiàn)代化礦井，井田面積41.7平方公里，煤田地質儲量約5億噸，可采儲量2.6億噸。

3500采區(qū)煤層賦存較穩(wěn)定，結構簡單，適于綜合機械化掘進，煤層厚度平均為3m，煤層頂?shù)装逋暾?，且多為砂巖及粉砂巖，巖石堅固性系數(shù)f≥6，斷層處巖石較完整。

綜掘具有單進效率高、巷道成型好、安全和經(jīng)濟效益顯著等優(yōu)點。但是，如何在地質條件復雜，特別是斷層發(fā)育等特殊條件下實現(xiàn)快速掘進，已成為重要的一個課題。

正常情況下，綜掘巷道是沿煤層頂板掘進，但是，由于地質構造的不同，經(jīng)常遇見各種形式的斷層。在生產(chǎn)實踐中，經(jīng)過總結創(chuàng)新，得出以下過斷層時的調(diào)整方案。

2　方案提出

本次方案探究主要針對的是斷層落差大于等于巷道高度的情況，根據(jù)現(xiàn)場施工3500西部膠帶下山、3500西部軌道下山揭露的幾個斷層情況發(fā)現(xiàn)，斷層多為垂向斷層，均為切割施工中直接由全煤變?yōu)槿珟r。

現(xiàn)場使用的綜掘機為佳木斯煤機廠產(chǎn)EBZ-160型綜掘機，該機適用于煤巷或半煤巖巷以及軟巖的巷道掘進。

根據(jù)經(jīng)驗，提出以下2種傳統(tǒng)方案；根據(jù)現(xiàn)場創(chuàng)新，提出第3種方案。

方案1：綜掘機+放炮。優(yōu)點是工藝調(diào)整時間短。缺點是放炮易打壞綜掘機零配件，巖石對綜掘機損害較大。

方案2：炮掘法1。在合適位置施工綜掘機窩，將綜掘機放置到綜掘機窩內(nèi)，使用炮掘工藝配合扒裝機及輸送機運輸矸石。優(yōu)點是使用炮掘工藝，對全巖條件適應性強。缺點是放棄綜掘工藝，需要施工綜掘機窩，工藝調(diào)整時間較長，對巷道掘進影響時間長。

方案3：炮掘法2。將綜掘機放置在巷道合適位置后，安裝1部40T刮板機貫穿綜掘機，使用炮掘工藝配合扒裝機及刮板機運輸矸石。優(yōu)點是工藝調(diào)整時間較方案2短，對全巖條件適應性強，斷層過后可以撤掉扒裝機后直接開進綜掘機進行切割生產(chǎn)。缺點是放棄綜掘工藝，使用炮掘工藝。

3　方案比較

根據(jù)3500西部軌道下山實際揭露的1#斷層、2#斷層來分析比較三種方案在實際應用中的優(yōu)劣，從而確定出最佳方案。

1#斷層為上爬正斷層，因為軌道運輸斜巷，需對該斷層前后進行拉底順坡施工；

2#斷層為下跌正斷層，同樣因為軌道運輸斜巷，需對該斷層前后進行破頂順坡施工。

3.1方案1

因斷層處巖石過硬且較為完整，使用打眼放炮破矸及綜掘機配合皮帶機運輸矸石，初期使用該方案掘進，每班進尺均為1排錨桿，巖石對綜掘機一運磨損嚴重，特別是一運機尾處，只要進入小石塊就會掩住一運；而且1#斷層施工中因巷道超高需分層掘進，綜掘機根本無法實現(xiàn)分層掘進，故在1#斷層施工了3排錨桿后否決方案1。

3.2方案2

首先，在巷道揭露斷層后需后退綜掘機至圍巖條件穩(wěn)定的位置開綜掘機窩放置綜掘機，后退綜掘機需后退皮帶機尾；其次，需拆卸綜掘機二運，預計上述工作需 6個小班，然后是安裝刮板機及扒裝機，進行炮掘施工；而且，將來斷層過去后需再將綜掘機從綜掘機窩內(nèi)開出來并安裝上二運才能開進迎頭進行施工，預計工作大概需3個小班。方案2中的工藝調(diào)整中綜掘機放置使用了9個小班。

3.3方案3

首先，將綜掘機調(diào)整位置至綜掘機尾與皮帶機尾間距在10m左右，將綜掘機二運從機尾處拆掉，然后高調(diào)至頂板，這樣在綜掘機尾與皮帶機尾之間就空出10m的空檔；然后進行刮板機的安裝，刮板機中部槽鋪設時，先鋪設綜掘機前后，再將綜掘機向前或向后移動，將原綜掘機位置處缺的中部槽及鏈條補上；最后再將綜掘機鏟板起高并使用道木墊實，這樣刮板機從綜掘機底下穿過后直接搭接皮帶機尾，直接將綜掘機開窩等工程量代替了，大致可以節(jié)省下來方案2中使用的9個小班時間用于迎頭掘進。

因此，經(jīng)過方案比較，確定方案3為最佳方案。如圖所示：

4　結論

煤巷掘進工程過斷層中，根據(jù)現(xiàn)場情況合理選擇施工方案是順利過斷層的關鍵，根據(jù)楊營煤礦3500采區(qū)斷層情況，放炮配合綜掘機出矸的方案是行不通的。所以，盡可能的降低工藝調(diào)整對巷道掘進施工的影響，提高掘進效率，以實現(xiàn)巷道快速掘進，才是煤巷綜掘過斷層施工的關鍵所在。

參考文獻：

[1]牛文章.錨網(wǎng)煤巷綜掘過斷層施工技術[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2013（07）：140—142.

作者簡介：高建明（1988—），男，畢業(yè)于山東科技大學采礦專業(yè)。