摘要:传统的矿井巷修施工方法是使用风镐、手镐等工具人工作业,该作业方式施工周期长、劳动强度高、安全威胁大。根据现场实际,从提高工效、加快进度、确保安全的角度入手,确定了巷修机械化的施工方案。
关键词:机械化 巷修
1 概述
在煤矿井下巷修中,按照传统的施工方案采用是人工卧底、装矸出货。本文结合现场实际,为进一步提高工效、加快卧底进度、确保安全,决定采用综掘机卧底、皮带机+车皮出矸。
2 分析
潘三煤矿位于淮北平原西南部,淮南市西北,距市中心直线距离约32公里。矿井东界线起自第九勘探线,西至第十五勘探线,矿井北部以F1断层为界,南部以13-1煤层-900米水平底板等高線作为深部的井田边界,面积约54平方千米。
潘三矿井煤系地层属石炭、二叠系,主要煤层赋存于二叠系山西组及石全盒子组各含煤段中,有可采煤层14层,煤层总厚度27.6米。
煤层煤种属优质气煤,低磷、低硫,高发热量、高挥发份,适用于动力用煤,是电力、炼钢、建材和铁路机车、工业锅炉的理想燃料。
矿井于1992年11月投产,设计矿井生产能力为3.0 Mt/a。2004年以来不断对主要生产系统及安全系统进行改造, 2009年,经安徽省经济和信息化委员会组织专家审查和验收,矿井扩建后生产能力为5.0 Mt/a。
矿井采用立井-集中运输大巷-分区石门的开拓方式,上下山开采。设计两个水平,一水平分五个石门采区开采,一水平标高为-650米,二水平设计标高-900米。目前矿井主采煤层为一水平的13-1煤、11-2煤及8煤层,三个回采工作面均采用综合机械化采煤。
该矿西部采区西一石门三联至六联段巷道总长600米,单股道通车,下伏1251(3)工作面、1261(3)工作面、1271(3)工作面均已收作。由于该巷道受动压影响,施工前巷道实际断面:高(平均)×宽:2.8×5.6m,设计断面:4.3×5.6m;U型棚支护,底板岩性:以砂质泥岩为主。按照巷道腰线施工,要求施工后恢复巷道原设计断面,平均卧底深度为1.5m。
该巷道顶、帮支护完好,底板底鼓量大,岩性适合机械化作业,考虑如下施工方案:综掘机卧底、皮带机+车皮出矸。该方案的优点:一次性全断面卧底,施工周期短、合理利用人力资源、安全系数高、出矸线路简单。
施工前的准备工作:首先将卧底段的轨道拆除;然后组装综掘机、安装桥式皮带及2*40kW带式输送机皮带各一部。卧底期间在低洼处挖水泱,并配齐排水设备,将压风、进水管、排水管等管路稳固在帮部定好,起吊高度以不影响综掘机卧底及移动为准。
采取以综掘机卧底为主,人工刨挖清理为辅的作业方式。每班卧底作业前,清理现场环境,确保综掘机卧底不受影响。按照综掘机卧底推进正规循环,延皮带工作由机
电班作业人员负责。卧底工作全线结束后,铺设43kg轨道。
皮带机的机头位置铺设在西一石门与三联巷的三岔门处,所需车皮由西二石门进入三联巷再进入西一石门。卧底的矸石通过皮带卸入矿车运至井口。卧底期间,运输区要按照车皮计划供应车皮,并及时将矸石车带走,确保施工进度按要求完成。矿车到达装货地点(三联)后,由运输押车工指挥电机车司机把车皮抵至皮带机卸载点下,然后通知皮带机司机开皮带,综掘机启动卧底出货。待一辆矿车装满后,由运输押车工指挥电机车司机向三联巷内抵车,开始装下一辆矿车,直至整列车装满。
3 结论
一是节省了大量的人力资源,降低劳动强度。如果人工卧底+矿车,要保证卧底段的轨道完好,只能先卧巷道的一半宽度,1.5米的深度至少需要分层做两次卧底,600米的长度需要组织大量人员,耗时耗力。
二是科学合理组织,提高工效。西一石门三联至六联采用综掘机加皮带运输卧底的施工方式,每次可以全断面施工。卧底宽5.6米、深1.5米,21天卧底600米,比单纯人工卧底工效至少提高5倍。
三是实现机械化巷修为安全生产创造条件,1.5米的深度一次卧全高,一是影响通车,二是卧底过深矸石易滚落,不利于安全。
四是为矿井实现巷修机械化做出了有益探索,积累了经验。
参考文献:
[1]李如杰.“三位一体”巷修技术研究与实践[J].陕西煤炭,2011(03).
[2]孙华.“锚注+锚索”支护工艺在巷修工程中的应用[J].煤炭技术,2009(12).
[3]任宝恒.断层破碎带巷修注浆加固技术研究[J].科技风,2013(09).
作者简介:
魏明(1974-),男,安徽淮南人,工程师,现主要从事煤矿技术管理工作。