b090405 大傾角煤層回采巷道快速掘進(jìn)技術(shù)

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1、大傾角煤層回采巷道快速掘進(jìn)技術(shù)葉成林1邢敦愛(ài)2[1.徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司，江蘇徐州221006；2.徐州礦務(wù)集團(tuán)權(quán)臺(tái)煤礦，江蘇徐州221153]摘要介紹了權(quán)臺(tái)煤礦大傾角煤層回采巷道快速掘進(jìn)的方法、支護(hù)技術(shù)和工藝、勞動(dòng)組織管理、監(jiān)測(cè)和后續(xù)運(yùn)輸?shù)缺ＷC措施。通過(guò)一系列的改革，掘進(jìn)速度從原來(lái)的月進(jìn)170m提高到250m以上，實(shí)現(xiàn)了快速掘進(jìn)，緩解了礦井采掘接續(xù)的緊張狀況。關(guān)鍵詞大傾角煤層錨網(wǎng)支護(hù)快速掘進(jìn)-----------------------------------------------------------------------前言徐州礦務(wù)集團(tuán)權(quán)臺(tái)煤礦9#煤層94114工

2、作面煤層傾角普遍大于25°，煤的黏結(jié)力不大，煤體較松散。2006年以前，由于支護(hù)工藝不完善、設(shè)備不配套、施工工藝復(fù)雜、運(yùn)輸設(shè)備制約、勞動(dòng)組織管理存在缺陷、工種分配不合理等因素的影響，煤巷爆破掘進(jìn)月平均速度一直徘徊在170m左右。隨著礦井開(kāi)采能力的擴(kuò)大，采掘銜接日顯緊張，嚴(yán)重影響了采掘接續(xù)。2006年，該礦對(duì)支護(hù)工藝進(jìn)行了改革，并對(duì)溜子和皮帶運(yùn)輸?shù)膫?cè)重點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整，采用ZMC-30型側(cè)卸式裝煤機(jī)裝煤，支護(hù)效果顯著改善，運(yùn)輸系統(tǒng)日趨流暢，掘進(jìn)速度不斷提高，月進(jìn)尺達(dá)到250m以上，初步實(shí)現(xiàn)了大傾角煤層回采巷道的快速掘進(jìn)。1地質(zhì)條件權(quán)臺(tái)煤礦9#煤層94114工作面材料道長(zhǎng)度約830m

3、，平均埋深610m。該區(qū)域9#煤層傾角在20～25°之間，巖石堅(jiān)固性系數(shù)f值為2～3，煤層平均厚度1.8m，煤的黏結(jié)力不大，煤體較松散，煤體受壓后易變成散體。偽頂為灰色黏土巖，含有植物化石，平均厚度為0.2m；直接頂為灰色頁(yè)巖，平均厚度為4.0m；老頂為泥質(zhì)頁(yè)巖，平均厚度是4.0m；直接底為灰色黏土巖和泥巖，平均厚度為4.0m；老底為白色砂頁(yè)巖，平均厚度為4.0m。2支護(hù)參數(shù)94114工作面材料道設(shè)計(jì)巷道毛寬4.7m、凈寬4.5m；毛高2.3m、凈高2.2m；毛斷面積10.81m2、凈斷面積9.9m2。沿巷道頂板掘進(jìn)，采用錨、網(wǎng)支護(hù)。（1）頂板支護(hù)參數(shù)頂板每排安設(shè)7根直徑20

4、mm、長(zhǎng)2000mm的20MnSi左旋無(wú)縱筋螺紋鋼等強(qiáng)錨桿，錨桿間排距為720×800（mm），中間5根錨桿垂直頂板巖面，頂板肩窩兩根錨桿均與水平方向成75o夾角并使用異形鐵托板（當(dāng)煤層傾角大于15°時(shí)，頂板下肩窩一根錨桿可以垂直打入頂板），每根錨桿用一卷CK-Z2370型樹(shù)脂錨固劑卷錨固。每根錨桿用木、鐵托板及相匹配的塑性減摩墊圈各一個(gè)，木托板規(guī)格為400×200×50（mm）。頂板肩窩錨桿距幫不大于300mm、但也不得小于200mm。（2）巷道上下幫支護(hù)參數(shù)高低煤幫均安設(shè)3根直徑20mm、長(zhǎng)2000mm的20MnSi左旋無(wú)縱筋螺紋鋼等強(qiáng)錨桿，高幫錨桿間排距為800×800

5、（mm），低幫錨桿間排距為600×800（mm），煤幫肩窩錨桿和幫底錨桿均與水平方向成15o夾角。每根錨桿用一卷CK-Z2370型樹(shù)脂藥卷錨固劑卷錨固。每根錨桿用木、鐵托板及相匹配的塑性減摩墊圈各一個(gè)，木托板規(guī)格為400×200×50（mm），兩幫肩窩錨桿和幫底錨桿使用異形鐵托板。3施工工藝及要求煤巷炮掘施工工藝為：交接班安全檢查和準(zhǔn)備→布、打炮眼→裝藥、聯(lián)線、放炮→通風(fēng)→臨時(shí)支護(hù)→裝運(yùn)煤矸→錨、網(wǎng)支護(hù)→清理現(xiàn)場(chǎng)。3.1鉆眼、爆破在巷道炮掘施工中，打眼、放炮和錨、網(wǎng)支護(hù)是兩道最主要的施工工序，占用時(shí)間最長(zhǎng)，打眼速度的快慢、爆破效果的好壞直接影響到巷道的快速掘進(jìn)速度和巷道工程質(zhì)

6、量。為確保巷道快速掘進(jìn)施工中巷道成形效果良好，結(jié)合94114材料道煤層傾角大、煤體黏結(jié)力弱及高幫易片幫的特點(diǎn)，炮眼布置遵循“爆破預(yù)留”原則，采用三角掏槽，爆破成形后的巷道呈“倒梯形”，爆破后用風(fēng)手鎬刷大成型。當(dāng)巖煤體較軟時(shí)，鉆眼選用MQB-35（50）手持式氣動(dòng)煤幫錨桿鉆機(jī)或SMZ-12Q濕式煤電鉆鉆眼，施工時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用氣煤鉆。全斷面一次打眼、一次裝藥、一次起爆。實(shí)踐證明，當(dāng)風(fēng)壓達(dá)到要求時(shí)，使用MQB-35（50）手持式氣動(dòng)煤幫錨桿鉆機(jī)進(jìn)行鉆眼，鉆眼速度可提高10～20％，炸藥消耗可減少25～30％；掘進(jìn)工效可提高10～15％，既可提高掘進(jìn)速度，又可降低掘進(jìn)成本。遇到巖煤體較

7、硬或過(guò)地質(zhì)構(gòu)造帶，煤電鉆無(wú)法打眼時(shí)，使用7655（7665）型風(fēng)錘打眼，分次打眼、裝藥、起爆。3.2巷道支護(hù)放炮后、安裝頂板錨桿前，先敲幫問(wèn)頂，并站在安全地點(diǎn)，用2m以上的金屬長(zhǎng)把工具由外向里、自頂向幫逐步找掉浮煤懸矸，用3～5根輕型液壓?jiǎn)误w安全點(diǎn)柱和3根撅頂?shù)缹?duì)頂板進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。然后及時(shí)將煤矸外運(yùn)。當(dāng)巷道清理臥底到設(shè)計(jì)高度后，再進(jìn)行錨、網(wǎng)支護(hù)。錨、網(wǎng)支護(hù)必須及時(shí)。由于94114材料道煤層傾角大、煤體黏結(jié)力低、煤體較松散，因此頂板和巷道高幫的支護(hù)更要及時(shí)，從而防止巷道高幫片幫。所謂“及時(shí)”支護(hù)，即在巷道