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摘 要:本文就王家沟煤矿平硐施工经验做了简要总结。
关键词:煤矿 平硐 施工经验
中图分类号:TD2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(b)-0058-01
前言
王家沟煤矿设计生产能力600万吨/年,服务年限130.9年。因地形条件限制,通过12406m的主、副平硐开拓。主平硐铺设宽1.6m的胶带输送机承担全矿井的煤炭运输任务；副平硐采用无轨胶轮车承担矿井辅助运输任务。在设一对风井承担矿井初期通风任务,井下采用分区式开采,共分6个区,布置两个综采工作面,达到600万吨/年的产量。现就该矿平硐施工经验简要总结如下。
1 工程概况
(1)该矿主、副平硐施工方向一致,相距50m,长度12406m,平硐首先从王家沟以倾角为2°25′的正坡掘进2908m,接着以3‰的上坡掘进4408m进入10号煤层底板下50m处的奥灰岩层标高,接着以12‰的反坡掘进2009m,接着以2°36′07″的反坡掘进2118m,最后以3‰的坡度掘进963m到达煤仓下口10号煤。通过深入研究和科学分析,采取分标段施工,平硐分1#、2#、3#主副施工段,各相距4000m,风井为单独施工段。平硐岩石硬度系数f＝6～10,围岩整体性较好,局部有小的构造,无水,无瓦斯。
(2)主、副平硐设计参数
①主平硐:井筒长度12406m,坡度0～5.5°,铺设带宽1.4m,阻燃型钢绳芯胶带输送机。设计采用半圆拱断面,井筒净宽4.0m,净断面积12.8m2,表土段采用混凝土砌碹支护,掘进断面积17.1m2,正常岩石段采用锚喷支护,掘进断面积14.4m2。
②副平硐:井筒长度12406m,坡度0～5.5°,设计在采用半圆拱断面,井筒净宽5.0m,净断面积17.8m2,表土段采用混凝土砌碹支护,掘进断面积24.0m2,正常岩石段采用锚喷支护,掘进断面积20.1m2。
2 施工方案
2.1 采取多段施工,多点贯通,实现平硐整体完成。
施工采用两个25°的施工措施斜井开拓,1#施工斜井长249m、井底车场长70m；2#施工斜井长313m、井底车场长64m。到底后,施工井底车场和部分平硐与井筒一起形成提升、运输、压风、通风等系统后施工主、副平硐。由于掘进、喷浆工序时差差距不大,因此关键就是要解决因出矸不及时而导致的不能及时完成喷射砼与打锚杆等施工工序的问题。通过科学论证和方案比较,决定掘进采取专业队滚班施工,喷射砼与打眼、打锚杆平行作业。平硐运输采用防爆铲车、胶轮车出矸到井底,在井底用一台耙装机配合矿车将矸石排到地面再通过地面排矸系统排出。
2.2 施工工艺
(1)打眼放炮
打眼利用凿岩台车,使用YT—28型气腿式风动凿岩机,主平硐10台、副平硐12台同时作业。在工作台上主、副平硐均布置6台、在工作台下,主平硐4台、副平硐6台,形成工作台上下同时作业。凿岩机操作时严格执行定人、定钻、定位、定时、定任务的“五定”制度。打眼必须按要求,保证炮眼深度、角度、间距。炮眼布置采用楔形掏槽,中深孔爆破,掏槽深3.5m,其他炮眼深3m,掘进循环进尺2.7m,爆破效率达90%。全断面共布置炮眼56个。选用8#毫秒延期电雷管1～5段,雷管脚线长度4m；煤矿许用岩石乳化炸药,规格￠35mm×200mm×200g；MFB200型起爆器。
(2)锚喷支护
锚杆支护设计为Ф20×2000mm螺纹树脂锚杆,呈三花布置,间排距为700mm×700mm,锚固力大于70kN,工作台上的凿岩机负责拱部锚杆的施工,帮锚由下一循环打眼时施工。施工锚杆眼必须保证间距、排拒、深度符合要求；锚杆安装必须达到紧贴岩面,拉拔力、扭矩等方面符合要求。
喷射砼强度等级C20,喷射砼厚度为100mm,喷射砼配合比为水泥∶砂∶石子∶水=1∶2.07∶2.15∶0.43；速凝剂掺入量为水泥重量的4%。使用PZ—5喷浆机,在井口设集中搅拌站,搅拌好的配料由1tU型矿车经过提升绞车下放到井下,由胶轮车送到工作面。喷浆机位于装岩机后30m,用两台喷浆机同时喷射砼,一台喷浆机在工作面后初喷,喷射混凝土厚度30mm左右,另一台喷浆机进行冲洗复喷成巷。
井下喷射混凝土,喷浆机前后各设两道水幕,并用旧风筒布给喷浆机穿裙子,喷头水环采用全长放射状钻孔喷雾。粉尘浓度比常规降低30%。
(3)装矸、运输、提升、排矸
装岩采用30型装载机,斗容积2m3,装载机平均运行速度500m/min。运输4t胶轮车。利用调车硐室错车,主、副平硐统一调车,形成循环。胶轮车运矸到井底车场储矸场卸矸,再由耙装机装矸至1tU型矿车。最后由XKT1×2×1.5B-20型提升绞车将矸石提出井口。绞车提升每钩挂5个1tU型矿车,各矿车间采用三连环和自锁插销进行连接,在提升钩头与尾车之间使用保险绳进行防跑车的保护。运输轨道采用22kg/m钢轨,轨距600mm,轨枕采用1200mm×140mm×120mm的普通木轨枕,间距700mm。绞车提升的每钩单程运行时间1分45秒,自地面空车挂钩到地面重车摘钩每趟仅用6min,每趟的提升能力0.8×5＝4m3.每小时的有效提升能力40×0.9＝36m3。
排矸采用前磕式翻矸架将从井下提升上来的矸石翻到地面上,然后用ZL—50型装载机排到排矸沟内。
3 施工组织管理
主、副平硐采用专业滚班制作业,打眼掘进与喷射混凝土支护平行作业,打眼、喷射混凝土与出矸单行作业,设打眼班、喷射混凝土班和井下运输汽车班等。
施工过程中,主平硐一个掘进循环共用时最快为412min(交接班+固定平台车及安装风锤+打注锚杆及掘进眼+装药+放炮通风+封闭拱部+出矸)；副平硐一个掘进循环共用时最快为445min(交接班+固定平台车及安装风锤+打注锚杆及掘进眼+装药+放炮通风+封闭拱部+出矸)；月进尺达180m。
4 制度保证
制订强有力的制度措施,抓好现场管理,技术人员进行跟班作业,现场解决技术问题,监督工序的正规操作,保证施工安全,确保施工参数的准确性。对缩短循环时间的班组进行奖励,对超循环时间的班组给予处罚,确保正规循环。
5 总结
实践证明,采用中深孔爆破；专业滚班制作业；打眼掘进与喷射混凝土支护平行作业；打眼、喷射混凝土与出矸单行作业方式；采用多台钻全断面分上下层打眼,采用铲车配合胶轮车出矸,在平硐施工过程中切实可行。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词:煤矿 平硐 施工经验
中图分类号:TD2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(b)-0058-01
前言
王家沟煤矿设计生产能力600万吨/年,服务年限130.9年。因地形条件限制,通过12406m的主、副平硐开拓。主平硐铺设宽1.6m的胶带输送机承担全矿井的煤炭运输任务；副平硐采用无轨胶轮车承担矿井辅助运输任务。在设一对风井承担矿井初期通风任务,井下采用分区式开采,共分6个区,布置两个综采工作面,达到600万吨/年的产量。现就该矿平硐施工经验简要总结如下。
1 工程概况
(1)该矿主、副平硐施工方向一致,相距50m,长度12406m,平硐首先从王家沟以倾角为2°25′的正坡掘进2908m,接着以3‰的上坡掘进4408m进入10号煤层底板下50m处的奥灰岩层标高,接着以12‰的反坡掘进2009m,接着以2°36′07″的反坡掘进2118m,最后以3‰的坡度掘进963m到达煤仓下口10号煤。通过深入研究和科学分析,采取分标段施工,平硐分1#、2#、3#主副施工段,各相距4000m,风井为单独施工段。平硐岩石硬度系数f＝6～10,围岩整体性较好,局部有小的构造,无水,无瓦斯。
(2)主、副平硐设计参数
①主平硐:井筒长度12406m,坡度0～5.5°,铺设带宽1.4m,阻燃型钢绳芯胶带输送机。设计采用半圆拱断面,井筒净宽4.0m,净断面积12.8m2,表土段采用混凝土砌碹支护,掘进断面积17.1m2,正常岩石段采用锚喷支护,掘进断面积14.4m2。
②副平硐:井筒长度12406m,坡度0～5.5°,设计在采用半圆拱断面,井筒净宽5.0m,净断面积17.8m2,表土段采用混凝土砌碹支护,掘进断面积24.0m2,正常岩石段采用锚喷支护,掘进断面积20.1m2。
2 施工方案
2.1 采取多段施工,多点贯通,实现平硐整体完成。
施工采用两个25°的施工措施斜井开拓,1#施工斜井长249m、井底车场长70m；2#施工斜井长313m、井底车场长64m。到底后,施工井底车场和部分平硐与井筒一起形成提升、运输、压风、通风等系统后施工主、副平硐。由于掘进、喷浆工序时差差距不大,因此关键就是要解决因出矸不及时而导致的不能及时完成喷射砼与打锚杆等施工工序的问题。通过科学论证和方案比较,决定掘进采取专业队滚班施工,喷射砼与打眼、打锚杆平行作业。平硐运输采用防爆铲车、胶轮车出矸到井底,在井底用一台耙装机配合矿车将矸石排到地面再通过地面排矸系统排出。
2.2 施工工艺
(1)打眼放炮
打眼利用凿岩台车,使用YT—28型气腿式风动凿岩机,主平硐10台、副平硐12台同时作业。在工作台上主、副平硐均布置6台、在工作台下,主平硐4台、副平硐6台,形成工作台上下同时作业。凿岩机操作时严格执行定人、定钻、定位、定时、定任务的“五定”制度。打眼必须按要求,保证炮眼深度、角度、间距。炮眼布置采用楔形掏槽,中深孔爆破,掏槽深3.5m,其他炮眼深3m,掘进循环进尺2.7m,爆破效率达90%。全断面共布置炮眼56个。选用8#毫秒延期电雷管1～5段,雷管脚线长度4m；煤矿许用岩石乳化炸药,规格￠35mm×200mm×200g；MFB200型起爆器。
(2)锚喷支护
锚杆支护设计为Ф20×2000mm螺纹树脂锚杆,呈三花布置,间排距为700mm×700mm,锚固力大于70kN,工作台上的凿岩机负责拱部锚杆的施工,帮锚由下一循环打眼时施工。施工锚杆眼必须保证间距、排拒、深度符合要求；锚杆安装必须达到紧贴岩面,拉拔力、扭矩等方面符合要求。
喷射砼强度等级C20,喷射砼厚度为100mm,喷射砼配合比为水泥∶砂∶石子∶水=1∶2.07∶2.15∶0.43；速凝剂掺入量为水泥重量的4%。使用PZ—5喷浆机,在井口设集中搅拌站,搅拌好的配料由1tU型矿车经过提升绞车下放到井下,由胶轮车送到工作面。喷浆机位于装岩机后30m,用两台喷浆机同时喷射砼,一台喷浆机在工作面后初喷,喷射混凝土厚度30mm左右,另一台喷浆机进行冲洗复喷成巷。
井下喷射混凝土,喷浆机前后各设两道水幕,并用旧风筒布给喷浆机穿裙子,喷头水环采用全长放射状钻孔喷雾。粉尘浓度比常规降低30%。
(3)装矸、运输、提升、排矸
装岩采用30型装载机,斗容积2m3,装载机平均运行速度500m/min。运输4t胶轮车。利用调车硐室错车,主、副平硐统一调车,形成循环。胶轮车运矸到井底车场储矸场卸矸,再由耙装机装矸至1tU型矿车。最后由XKT1×2×1.5B-20型提升绞车将矸石提出井口。绞车提升每钩挂5个1tU型矿车,各矿车间采用三连环和自锁插销进行连接,在提升钩头与尾车之间使用保险绳进行防跑车的保护。运输轨道采用22kg/m钢轨,轨距600mm,轨枕采用1200mm×140mm×120mm的普通木轨枕,间距700mm。绞车提升的每钩单程运行时间1分45秒,自地面空车挂钩到地面重车摘钩每趟仅用6min,每趟的提升能力0.8×5＝4m3.每小时的有效提升能力40×0.9＝36m3。
排矸采用前磕式翻矸架将从井下提升上来的矸石翻到地面上,然后用ZL—50型装载机排到排矸沟内。
3 施工组织管理
主、副平硐采用专业滚班制作业,打眼掘进与喷射混凝土支护平行作业,打眼、喷射混凝土与出矸单行作业,设打眼班、喷射混凝土班和井下运输汽车班等。
施工过程中,主平硐一个掘进循环共用时最快为412min(交接班+固定平台车及安装风锤+打注锚杆及掘进眼+装药+放炮通风+封闭拱部+出矸)；副平硐一个掘进循环共用时最快为445min(交接班+固定平台车及安装风锤+打注锚杆及掘进眼+装药+放炮通风+封闭拱部+出矸)；月进尺达180m。
4 制度保证
制订强有力的制度措施,抓好现场管理,技术人员进行跟班作业,现场解决技术问题,监督工序的正规操作,保证施工安全,确保施工参数的准确性。对缩短循环时间的班组进行奖励,对超循环时间的班组给予处罚,确保正规循环。
5 总结
实践证明,采用中深孔爆破；专业滚班制作业；打眼掘进与喷射混凝土支护平行作业；打眼、喷射混凝土与出矸单行作业方式；采用多台钻全断面分上下层打眼,采用铲车配合胶轮车出矸,在平硐施工过程中切实可行。
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