李強+張艷君
摘要: 通過實踐研究了巖石巷道綜掘掘進、錨網噴聯合支護的工藝配合,為提高巖石巷道掘進速度,增強圍巖支護質量積累一定經驗;提高巖石巷道掘進綜掘進尺,確保我礦實現正常采掘銜接關系,達到預期的生產計劃和目標。
關鍵詞:快速掘進;聯合支護;施工效率
中圖分類號:TB文獻標識碼:Adoi:10.19311/j.cnki.16723198.2016.14.110
0引言
隨著煤炭市場需求擴大,特別是采煤設備和采煤技術水平的提高,煤炭生產能力又一次大幅度提高,這使得煤礦的采掘接替關系也要求越來越嚴格和緊張,在目前的技術水平的限制下,為能夠確保我礦實現正常采掘銜接關系,其唯一可行的辦法就是要提高巷道掘進進尺,這樣才能保證煤礦正常生產,達到預期的生產計劃和目標,因此,有效的提高煤、巖巷道掘進速度勢在必行,而巷道掘進速度的制約因素主要是破巖速度和支護方法。由于煤巷綜掘現階段比較普遍,本文專門針對西安煤業(yè)公司六區(qū)北柳技改工程中巖(泥巖、泥頁巖)巷綜掘配合錨網噴聯合支護工藝進行了實踐總結。
1煤層賦存狀況
北柳區(qū)只有一個可采煤層,賦存于遼源含煤組(J32)下部含煤段(J32-1)泥巖亞段底部,為礦區(qū)內大部可采煤層,煤層較發(fā)育,層位穩(wěn)定,煤層厚度較薄、變化不大,但在區(qū)內大部分鉆孔均達到可采厚度,而且有規(guī)律可尋。煤層頂板為黑色泥巖標志層,平均厚度3500m,其厚度由向斜翼部到軸部逐漸增厚,即標志層泥巖厚、則煤層也厚,反之亦然,甚至尖滅。煤層底板為薄層泥巖、炭質泥巖、凝灰質砂巖以及凝灰?guī)r。
2開拓布局方案
利用六區(qū)東部區(qū)原有的三個井筒和-200水平車場等井巷系統,在-200水平布置一條機軌合一大巷到達北柳區(qū),該大巷標高為-195~-185m。同時在北柳區(qū)地表布置簡易的工業(yè)場地,由地表布置一對斜井至-185m標高,其中一條斜井為入風井并擔負北柳區(qū)井下大件提升,另一條斜井為專用回風井。由一對斜井和一條機軌合一大巷,開拓北柳區(qū),形成第一水平開拓系統。
3選擇合理施工工藝、優(yōu)化勞動組合
3.1破巖、運巖方式選擇
破巖方式是決定巷道施工速度的最重要環(huán)節(jié),目前巖石巷道掘進方法有炮掘、綜掘機及盾構機破巖,而綜掘機、盾構機破巖是目前實用性較強的掘進方法。由于此次技改工程的一段、二段及水平“機軌合一”大巷均布置在煤層頂板巖石中,以泥巖、泥頁巖為主,層理發(fā)育,巖石硬度相對較低,普氏系數為3~4之間,適合采用綜掘工藝;而且,采用帶式輸送機連續(xù)化運巖,有助于提高掘進效率。故我礦采用EBZ160型綜掘機配套SPJ-800膠帶輸送機進行巷道掘進。
3.2巷道支護方式選擇
巷道支護巷道掘進中的一項關鍵技術。安全、合理、有效的巷道支護是保證礦井實現高產高效的必要條件。而開拓巷道支護的特點是:支護服務年限較長,要求支護強度大,保證日后維修量少。較金屬支架支護而言,錨桿、錨索支護顯著提高了巷道支護效果,降低了巷道支護成本,減輕了工人勞動強度,并能有效控制錨固區(qū)圍巖離層、滑動、裂隙張開、新裂紋產生等擴容變形與破壞,使圍巖處于受壓狀態(tài),抑制圍巖彎曲變形、拉伸與剪切破壞,保持錨固區(qū)圍巖完整性,減小強度降低。保證了安全生產,為掘進工作面的快速掘進、實現高產高效創(chuàng)造了良好條件,因此錨桿、錨索及噴漿聯合支護技術已在我國開拓巖巷中得到了廣泛應用。根據開拓巖巷的巖性特征,我們采用2.4米預應力螺紋鋼錨桿,間排距0.8m×0.8m;7.4米預應力錨索,間距2.0m×2.0m;焊接金屬網及噴漿聯合全封閉支護巷道圍巖。
3.3勞動施工組織
采用“三八”制循環(huán)作業(yè)方式,三班掘進支護組織生產并對機械設備進行維修保養(yǎng)。循環(huán)進尺1.2米,最大空頂2.0米,最小空頂0.2米。綜掘機割完工作面迎頭后,在施工頂錨桿的同時,自上而下由外向里施工兩幫滯后的錨桿;打頂幫錨桿、延長皮帶機尾、皮帶機檢修、機電設備檢修、延長電纜、維護掘進機平行作業(yè)。噴漿初噴跟至工作面掌子頭,噴頂板為主;復噴工作滯后工作面迎頭不小20米,與工作面截割、打錨桿、掛網等工藝平行作業(yè)。
4施工效果
以往西安煤業(yè)公司巖石巷道掘進均采用炮掘,采用樹脂錨桿配合25U、36U型鋼棚支護,月進米一般在100~120米之間,且巷道后期維護周期短、維護量大。本次采用綜掘配合錨網噴聯合支護后,施工巷道斷面15.5m2水平大巷,月進米平均在240米左右,且創(chuàng)造了單月進328米的吉煤集團公司巖石巷道掘進記錄,為西安煤業(yè)公司礦井正常接續(xù)創(chuàng)造了有利條件;從在后期的巷道形變量觀測結果來看,錨網噴聯合支護效果顯著,有效的減少了巷道的后期維護修理工程量,節(jié)約了巷道維護成本。
5結論
總結我公司六區(qū)北柳新區(qū)巖石大巷綜掘、錨網噴聯合支護工藝實踐經驗,得出類似硬度及層理發(fā)育狀態(tài)巖石均可以采用本文介紹的施工工藝,實現礦井巖石巷道快速掘進,保證頂板支護強度,推動實現“高產高效”及“本安型”礦井。