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[摘 要]本文阐述了煤矿岩巷快速高效掘进综合配套技术的成套理论,以河南能源新安煤矿为工程实例,详细进行了掘进速度影响因素及相关问题分析研究,从中深孔光面爆破技术、新型锚喷支护系统、排矸装运系统、施工组织等方面形成了适合新安煤矿工程地质条件和施工特点的岩巷快速高效掘进综合配套技术,并进行初期工业性试生产,取得了良好的技术经济效果。
[关键词]岩巷掘进 高速高效 优化优选
中图分类号:F663 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)07-0293-01
1、引言
随着采煤工作面推进速度的提高,与其相配套的岩巷快速高效掘进综合配套施工技术显得尤为重要。较低的水平,使采掘接续普遍紧张,研究岩巷高速高效掘进施工具有重要的理论价值和工程意义。本文以新安煤矿具体问题具体分析的原则进行中深孔光面爆破技术、新型锚喷支护系统、排矸系统、施工组织等方面的配套設计,为高产高效掘进施工创造条件。
2、工程施工统计分析
2.1 工程概况
11240下巷里段底板岩巷布置在二1煤层底板以下正巷段638.64m,巷道总长度728m, 巷道近煤段及半煤岩段巷宽(净)3.5m,巷高(净)2.8m, 进入煤层底板5m以后巷宽(净)3.3m,巷高(净)2.75m,墙高1.3m,S掘=9.35m2 ,S净=8.56m2。采用YT—28风钻打眼,拱部锚杆采用锚杆钻机打眼安装,喷浆湿式喷浆机型号为PZ—5型。3#煤矿许用含水炸药,毫秒延期电雷管1~5段,正向装药结构,起爆使用MFB—200型发爆器一次起爆,联线方式为串联联线。
2.2 掘进施工关键问题
通过对巷道掘进跟班监测,发现在施工过程中存在以下问题,在不同程度上影响掘进速度:
(1) 施工组织不合理。掘进锚喷工人未能高效进行掘进-支护的平行作业,有效工作时间较短;
(2) 支护系统不完善。初期采用φ18mm圆钢锚杆,大锤安装,锚固力低,预应力不强,进而导致间排距较小,锚杆数量较多,不能满足安全高效的巷道掘进工作需要;
(3) 中深孔光面爆破技术不成熟。眼深偏小,辅助工序占用有效时间比重较大,限制了爆破速度和掘进速度;
(4) 排矸系统安排不合理。排矸系统线路以及施工安排不尽合理,急需优化设计。
3、 综合掘进技术优选
通过以上问题总结及其分析,经过充分地技术论证,提出了以下有效的快速高效岩巷掘进综合配套技术措施:
3.1 新型锚杆支护系统
永久支护及临时支护采用直径φ20×2000mm等强螺纹钢锚杆(左旋),每根锚杆用2支CK2350锚固剂,锚杆露丝长度为10~40mm,每根锚杆初设锚固力100KN。顶板破碎严重、有淋水、过地质构造带时,可与生产科、地测科等部门联系,补充专项技术措施。
喷射混凝土标号200号,采用PC.32.5号普通硅酸盐水泥砂为中粗砂,米石含杂质不超过2%,含水率4%-6%,米石直径不大于15mm,混凝土中水泥:沙:米石配合比为1:2:2(重量比),速凝剂掺入量为水泥重量的2%~4%。喷射抗压强度为22MPa,抗拉强度为1.6 Mpa。
3.2 中深孔光面爆破技术优化
在新安煤矿11240工作面下巷进行深孔爆破试验表明,根据新安矿具体的施工工况和施工设备使用情况,炮孔深度设计为1.9-2.1米,巷道光面爆破采用周边眼空气柱装药结构,周边眼间距不得超过250mm。炮眼误差不得超过40mm,周边眼全部预留光爆层,光爆层厚度400~500mm,炮眼利用率85%。为岩巷的快速高效掘进提供爆破优势。
3.3 装运系统优化设计
装运设备的调配和运输效率直接影响掘进工作面人员配备、各工序平行作业效果、有效掘进时间占用比率,进而严重影响岩巷的爆破掘进速度。本文详尽阐述了装运系统的实施原则及设计实施方案:
巷道掘进施工中采用PZ-60B型扒斗式扒岩机装岩,机身前方设有照明。扒岩机尾绳轮的固定位置应高出岩堆800~1000mm以上,尾轮用钩挂在固定楔(地锚、地锚绳)上,固定楔长度为600~800mm,固定楔孔深不小于400mm。扒岩机在倾斜巷道内固定时,除4个卡轨器固定牢固外,还应在机身前后方两侧用直径不小于150mm的圆木打两至四根戗杆,以防机身下滑。扒岩机装岩槽上方两侧必须安设封闭式护身栏杆,护身栏杆应用直径不小于6mm的钢筋焊制,网间隙不超过200mm,护身栏高度为500mm。扒岩机距工作面的最大距离为30m,最小距离为6m。耙装作业开始前,甲烷断电仪的传感器,必须悬挂在耙斗作业段的的上方。
4、 试验效果分析
掘进项目依据岩巷快速高效施工掘进综合配套技术的设计理念,有针对性的进行特定点试验,取得了良好的经济效益。
从表明显得知,岩巷采用新型综合配套掘进技术后,每米巷道掘进可省243.46元人民币。由此可得,全矿岩巷实施快速高效掘进综合配套工艺将产生巨大的经济效益。
5、 结论
岩巷掘进辅助设备的现代化程度、锚喷支护系统、排矸装运系统、施工组织对于岩巷高速高效掘进影响显著。岩石巷道的掘进是一个系统工程,为保证岩巷优质高效掘进,在研究提升掘进机械化水平和开发先进的爆破技术的同时,必须采用科学的施工组织和管理方法。完善制度、严格考核,加强培训、推进岩巷专业化队伍建设,加大技术创新,将岩巷的快速掘进水平再推上一个台阶,以取得更加显著的技术经济效果。
参考文献
[1] 李磊,许威,徐琴.提高岩巷掘进速度的途径[J].煤炭技术.2007(08)
[2] 刘结高.大断面岩巷快速掘进实践与探讨[J].煤.2008(02)
[3] 王国明.岩巷快速爆破掘进的探讨[J].科技情报开发与经济.2007(10)
[关键词]岩巷掘进 高速高效 优化优选
中图分类号:F663 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)07-0293-01
1、引言
随着采煤工作面推进速度的提高,与其相配套的岩巷快速高效掘进综合配套施工技术显得尤为重要。较低的水平,使采掘接续普遍紧张,研究岩巷高速高效掘进施工具有重要的理论价值和工程意义。本文以新安煤矿具体问题具体分析的原则进行中深孔光面爆破技术、新型锚喷支护系统、排矸系统、施工组织等方面的配套設计,为高产高效掘进施工创造条件。
2、工程施工统计分析
2.1 工程概况
11240下巷里段底板岩巷布置在二1煤层底板以下正巷段638.64m,巷道总长度728m, 巷道近煤段及半煤岩段巷宽(净)3.5m,巷高(净)2.8m, 进入煤层底板5m以后巷宽(净)3.3m,巷高(净)2.75m,墙高1.3m,S掘=9.35m2 ,S净=8.56m2。采用YT—28风钻打眼,拱部锚杆采用锚杆钻机打眼安装,喷浆湿式喷浆机型号为PZ—5型。3#煤矿许用含水炸药,毫秒延期电雷管1~5段,正向装药结构,起爆使用MFB—200型发爆器一次起爆,联线方式为串联联线。
2.2 掘进施工关键问题
通过对巷道掘进跟班监测,发现在施工过程中存在以下问题,在不同程度上影响掘进速度:
(1) 施工组织不合理。掘进锚喷工人未能高效进行掘进-支护的平行作业,有效工作时间较短;
(2) 支护系统不完善。初期采用φ18mm圆钢锚杆,大锤安装,锚固力低,预应力不强,进而导致间排距较小,锚杆数量较多,不能满足安全高效的巷道掘进工作需要;
(3) 中深孔光面爆破技术不成熟。眼深偏小,辅助工序占用有效时间比重较大,限制了爆破速度和掘进速度;
(4) 排矸系统安排不合理。排矸系统线路以及施工安排不尽合理,急需优化设计。
3、 综合掘进技术优选
通过以上问题总结及其分析,经过充分地技术论证,提出了以下有效的快速高效岩巷掘进综合配套技术措施:
3.1 新型锚杆支护系统
永久支护及临时支护采用直径φ20×2000mm等强螺纹钢锚杆(左旋),每根锚杆用2支CK2350锚固剂,锚杆露丝长度为10~40mm,每根锚杆初设锚固力100KN。顶板破碎严重、有淋水、过地质构造带时,可与生产科、地测科等部门联系,补充专项技术措施。
喷射混凝土标号200号,采用PC.32.5号普通硅酸盐水泥砂为中粗砂,米石含杂质不超过2%,含水率4%-6%,米石直径不大于15mm,混凝土中水泥:沙:米石配合比为1:2:2(重量比),速凝剂掺入量为水泥重量的2%~4%。喷射抗压强度为22MPa,抗拉强度为1.6 Mpa。
3.2 中深孔光面爆破技术优化
在新安煤矿11240工作面下巷进行深孔爆破试验表明,根据新安矿具体的施工工况和施工设备使用情况,炮孔深度设计为1.9-2.1米,巷道光面爆破采用周边眼空气柱装药结构,周边眼间距不得超过250mm。炮眼误差不得超过40mm,周边眼全部预留光爆层,光爆层厚度400~500mm,炮眼利用率85%。为岩巷的快速高效掘进提供爆破优势。
3.3 装运系统优化设计
装运设备的调配和运输效率直接影响掘进工作面人员配备、各工序平行作业效果、有效掘进时间占用比率,进而严重影响岩巷的爆破掘进速度。本文详尽阐述了装运系统的实施原则及设计实施方案:
巷道掘进施工中采用PZ-60B型扒斗式扒岩机装岩,机身前方设有照明。扒岩机尾绳轮的固定位置应高出岩堆800~1000mm以上,尾轮用钩挂在固定楔(地锚、地锚绳)上,固定楔长度为600~800mm,固定楔孔深不小于400mm。扒岩机在倾斜巷道内固定时,除4个卡轨器固定牢固外,还应在机身前后方两侧用直径不小于150mm的圆木打两至四根戗杆,以防机身下滑。扒岩机装岩槽上方两侧必须安设封闭式护身栏杆,护身栏杆应用直径不小于6mm的钢筋焊制,网间隙不超过200mm,护身栏高度为500mm。扒岩机距工作面的最大距离为30m,最小距离为6m。耙装作业开始前,甲烷断电仪的传感器,必须悬挂在耙斗作业段的的上方。
4、 试验效果分析
掘进项目依据岩巷快速高效施工掘进综合配套技术的设计理念,有针对性的进行特定点试验,取得了良好的经济效益。
从表明显得知,岩巷采用新型综合配套掘进技术后,每米巷道掘进可省243.46元人民币。由此可得,全矿岩巷实施快速高效掘进综合配套工艺将产生巨大的经济效益。
5、 结论
岩巷掘进辅助设备的现代化程度、锚喷支护系统、排矸装运系统、施工组织对于岩巷高速高效掘进影响显著。岩石巷道的掘进是一个系统工程,为保证岩巷优质高效掘进,在研究提升掘进机械化水平和开发先进的爆破技术的同时,必须采用科学的施工组织和管理方法。完善制度、严格考核,加强培训、推进岩巷专业化队伍建设,加大技术创新,将岩巷的快速掘进水平再推上一个台阶,以取得更加显著的技术经济效果。
参考文献
[1] 李磊,许威,徐琴.提高岩巷掘进速度的途径[J].煤炭技术.2007(08)
[2] 刘结高.大断面岩巷快速掘进实践与探讨[J].煤.2008(02)
[3] 王国明.岩巷快速爆破掘进的探讨[J].科技情报开发与经济.2007(10)