復(fù)雜條件下掘進(jìn)巷道運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化

張重霄

（大同煤礦集團(tuán)雁崖煤業(yè)公司，山西 大同 037001）

1 工程概況

大同煤礦集團(tuán)雁崖煤業(yè)公司5301運(yùn)料繞道位于井田三盤區(qū)，巷道南部分別為盤區(qū)輔運(yùn)巷、皮帶巷、回風(fēng)巷，東部為5302巷，西部為2301巷，北部為實(shí)煤區(qū)，如圖1所示。

5301運(yùn)料繞道設(shè)計長度為90m，巷道從盤區(qū)輔運(yùn)巷開口施工輔助運(yùn)料巷，巷道掘進(jìn)30m后按設(shè)計拐彎施工運(yùn)料斜巷，巷道施工60m后與5301巷貫通。5301運(yùn)料繞道設(shè)計斷面規(guī)格寬×高=4.5×3.5m，巷道采用爆破施工工藝。截至目前輔助運(yùn)料巷已掘進(jìn)到位，運(yùn)料斜巷已掘進(jìn)25m。

2 前期運(yùn)輸系統(tǒng)布置及問題分析

2.1 運(yùn)輸系統(tǒng)布置方式

（1）當(dāng)施工輔助運(yùn)料巷時，在工作面安裝一部SSJ-800型帶式輸送機(jī)。輸送機(jī)穿過盤區(qū)輔運(yùn)巷且機(jī)頭與盤區(qū)皮帶巷輸送機(jī)搭接，機(jī)尾延伸至距工作面5.0m處。工作面落煤后采用礦用防爆裝載機(jī)將煤矸石直接裝入輸送機(jī)運(yùn)出。

（2）當(dāng)施工運(yùn)料斜巷時，將輔助運(yùn)料巷輸送機(jī)機(jī)尾直接延伸至巷道拐彎處，在運(yùn)料斜巷安裝一部SSJ-800型輸送機(jī)，且機(jī)頭與輔助運(yùn)料巷機(jī)尾相互搭接進(jìn)行聯(lián)合出煤。

圖1 三盤區(qū)5301運(yùn)料繞道平面布置示意圖

2.2 問題分析

（1）盤區(qū)皮帶巷標(biāo)高為+566m，盤區(qū)輔運(yùn)巷標(biāo)高為+558m，標(biāo)高差為2.0m，且5301運(yùn)料繞道以3°仰角上山掘進(jìn)，輔助運(yùn)料巷拐彎處與皮帶巷標(biāo)高差達(dá)3.5m，若安裝的SSJ-800型輸送機(jī)直接與盤區(qū)皮帶巷搭接，輸送機(jī)機(jī)尾高、機(jī)頭低，造成輸送機(jī)輸送帶與上托輥接觸不嚴(yán)實(shí)，導(dǎo)致運(yùn)輸物料時出現(xiàn)嚴(yán)重的輸送帶竄跳現(xiàn)象。

（2）由于盤區(qū)輔運(yùn)巷車流量較大，輸送機(jī)直接橫跨輔運(yùn)巷時，每班必須安排專職人員看守，當(dāng)有車通過時必須拆卸皮帶架，這樣不僅降低了巷道運(yùn)輸效率，對輸送機(jī)架及輸送帶損壞嚴(yán)重，而且不利于輸送機(jī)安全管理。通過前期巷道掘進(jìn)期間觀察發(fā)現(xiàn)，每班行車高峰期時巷道無法掘進(jìn)，巷道平均掘進(jìn)量僅為2.4m/d。

3 運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

為了提高巷道運(yùn)輸效率，保證巷道運(yùn)輸安全，決定施工皮帶地溝，安裝嵌入式輸送機(jī)，并對盤區(qū)輔運(yùn)巷地溝采取聯(lián)合維護(hù)措施。

3.1 施工工藝

（1）皮帶地溝采用松動爆破施工工藝，采用ZQC-50/2.5S型風(fēng)動手持式鉆機(jī)進(jìn)行炮孔施工，每排施工三個炮孔，炮孔間排距為1.0m，炮孔深度為0.8m，直徑為40mm，炮孔以75°俯角施工，如圖2所示。

（2）炮孔施工完后依次向炮孔內(nèi)填裝3#礦用乳化炸藥及毫秒延期電雷管，炮孔口采用水炮泥及黏性黃土進(jìn)行封口處理，封孔長度不得低于0.5m，每個炮孔裝藥量不得大于300g，每次允許松動爆破炮孔數(shù)量不得大于3個。

（3）爆破施工后及時將煤矸石清理干凈，保證施工斷面規(guī)格符合設(shè)計要求，然后進(jìn)行下一循環(huán)作業(yè)。

圖2 皮帶地溝松動爆破鉆孔布置示意圖

3.2 施工技術(shù)要求

（1）5301運(yùn)料繞道皮帶地溝起底長度為23m，其中輔助運(yùn)料巷起底長度為5m，輔運(yùn)巷起底長度為6m，輔皮聯(lián)巷起底長度為12m，起底寬度為3.0m。

（2）首先在三聯(lián)巷距盤區(qū)輔運(yùn)巷12m處以9°俯角下山起底，起底至輔運(yùn)巷時保證起底深度達(dá)到2.0m。從輔皮聯(lián)巷至5301運(yùn)料繞道段近水平起底施工，起底長度為18m，起底深度為2.0m。

（3）皮帶地溝起底完成后，在起底段兩幫施工兩排護(hù)幫錨桿，護(hù)幫錨桿間距為0.9m，排距為1.0m，錨桿外露長度為0.5m。在錨桿外露端安裝一根長度為0.5m、直徑為1.5寸鋼管并采用螺母、墊片預(yù)緊。

（4）在起底段距幫0.25m處施工一排地錨，地錨間距為1.0m，地錨長度為2.0m，埋入底板長度為1.0m。

（5）在地溝兩幫支盒子，支盒長度為23m，寬度為0.5m，高度為2.0m。支盒后對其澆筑混凝土，澆筑強(qiáng)度不得低于C30。當(dāng)混凝土澆筑至輔運(yùn)巷底平面時分別埋入工字鋼梁，鋼梁間距為0.2m，鋼梁與輔運(yùn)巷垂直布置，如圖3所示。

圖3 盤區(qū)輔運(yùn)巷地溝處鋪設(shè)工字鋼梁斷面示意圖

（6）地溝起底澆筑后，在距澆筑面0.5m處支設(shè)6排11#工字鋼柱。柱間排距為1.0m，鋼柱高度為2.0m，鋼柱底端焊制一塊規(guī)格為長×寬=0.3×0.3m鋼板。同一排兩根鋼柱采用一根工字鋼連接，所有鋼柱支設(shè)完成后在其上方安裝一根長度為5.0m工字鋼梁。

（7）鋼柱支設(shè)完成后，在輔運(yùn)巷起底處密集鋪設(shè)長度為4.0m工字鋼梁，并在鋼梁兩端穿拉一根長度為6.0m錨索，兩端采用鎖具預(yù)緊。密集工字鋼梁鋪設(shè)完成后，在其上方鋪設(shè)厚度為10mm鋼板。

（8）地溝施工完后，對起底底板進(jìn)行混凝土澆筑，澆筑厚度為0.2m，澆筑后必須保證澆筑面平整。待地溝所有工序施工完后，在地溝內(nèi)安裝一部SSJ-800帶式輸送機(jī)，機(jī)頭與盤區(qū)輸送機(jī)搭接，機(jī)尾處安裝全封閉卸煤裝置與運(yùn)料斜巷輸送機(jī)機(jī)頭搭接進(jìn)行聯(lián)合出煤。

4 結(jié)束語

針對三盤區(qū)5301運(yùn)料繞道施工期間煤矸運(yùn)輸系統(tǒng)存在的問題，對原運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，施工地溝并安裝嵌入式輸送機(jī)。實(shí)際應(yīng)用表明，優(yōu)化后運(yùn)輸系統(tǒng)提高了掘進(jìn)巷道煤矸運(yùn)輸效率，解決了傳統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng)中輸送機(jī)損壞嚴(yán)重、巷道掘進(jìn)效率低以及巷道行車、行人影響等技術(shù)難題，使巷道掘進(jìn)速度提高至6.5m/d，保證了巷道安全高效運(yùn)輸，取得了顯著成效。