煤矿综掘巷道拐弯连续施工技术

探矿工程（岩土钻掘工程）　２００７年第２期　煤矿综掘巷道拐弯连续施工技术　李瑞江，刘玉元，石　伟　（山东省新汶矿业集团协庄煤矿，山东新泰２７１２２１）　摘要：煤矿巷道在综掘机掘进过程中，有时需要连续拐多个弯，而且拐弯距离、角度大小不同，这给综掘巷道连续　施工带来很大困难。通过探究，将一个大角度拐弯巷道分解成若干个小角度拐弯巷道，从而实现综掘巷道连续拐　弯施工的目的。　・　关键词：综掘机；综掘巷道；连续拐弯；施工技术　中图分类号：ＴＤ２６３．３　文献标识码ｉＢ　文章编号：１６７２—７４２８（２００７）０２—００６０—０１　受煤矿地质构造及煤层赋存条件的，在巷　两边的皮带机不能够直接搭接使用，必须在两部皮　道布置方面不可避免地需要进行巷道拐弯掘进，为　带机之间再增加一部溜子进行转载，从而增加了设　解决在巷道拐弯条件下能够使用综掘机连续掘进，　备占用及设备安装，给回采带来了困难。安设一部　我们使用大角度连续拐弯掘进技术，将一个较大的　刮板运输机及安装第二部皮带运输机一般需要５—　角度分成若干个小的角度，在每个拐弯之间掘进一　８个小班时间，这样不但多占用了设备，而且大大降　段较长的直线段巷道，从而实现了综掘机连续掘进。　低了掘进速度。　该技术在多条巷道施工中应用均取得了较好的使用　效果。　３小角度短距离拐弯技术　３．１课题的提出　１　工程概况　由于煤层赋存及断层构造的原因，巷道在掘进　１４０１Ｅ工作面位于一８５０一采下山区上部东　过程中要连续拐多个弯，这给综掘巷道连续施工带　翼，巷道上覆１２０１Ｅ上工作面已回采完毕，下覆煤　来了很大的困难。为了最大限度地开采利用煤炭资　尚未开采。该区域煤　平均厚度２．７７　ｒｎ，根据巷道　源，发挥综掘机快速掘进的优势，需要对原来的施工　实际揭露，工作面范围内煤层走向７０。一９０。，倾向　工艺进行改进，来满足综掘机快速掘进的要求。　ＮＷ—Ｎ，倾角２０。一２４。，平均２２。，巷道全长５０９　ｒｎ。　３．２技术原理　１４０１Ｅ运输巷由于受倾斜断层的影响，在施工过程　通过调查分析，目前现场使用的钢丝绳吊挂皮　中需要拐一个ｓ形弯，最大拐弯角度达到２４。。　带能够在一定范围内实现小角度的弯曲运输，最大　１４０１Ｅ回风巷由于受Ｆ　断层的，在施工过程中　弯曲角度可以达到１２。左右。为了充分发挥皮带机　需要连续向下帮拐弯，最大拐弯角度达到２６。。　的运输能力，我们将一个大角度巷道拐弯分解成２　１４０１Ｅ工作面两巷施工，采用Ｓ１５０型综掘机掘进、　—４个小角度的巷道拐弯，并且每个拐弯角度≯９。，　ＳＴＪ１０００／１２５型吊挂皮带运煤。　在相邻两个拐点之间布置一段长２５—３０　ｒｎ的直线　段巷道，从而实现了综掘机巷道大角度拐弯连续施　２大角度长距离拐弯技术　工的目的。　大角度长距离拐弯施工方法就是综掘机在巷道　３．３小角度短距离拐弯施工方法　掘进过程中采用大角度、长距离进行拐弯施工。为　１４０１Ｅ运输巷平面布置图及拐弯大样图见图　了保证拐弯部位正常运输，在拐弯处增加一部刮板　１。　运输机作为过渡运输设备，待巷道掘进经过拐点６０　现场施工中，由于两个小拐弯的直线段巷道长　—８０　ｒｎ后，再停止掘进，安设第二部皮带运输机。　度较短，仅为８　ｒｎ和９　ｒｎ，综掘机在拐弯时二运皮带　采用大角度长距离拐弯施工的运输巷，在投入　无法正常使用，为此，我们在巷道施工到第二个拐弯　回采使用时，由于两相邻拐弯间的直线段巷道较长，　（下转第６２页）　收稿日期：２００６—０９—０５　作者简介：李瑞江（１９６９一），男（汉族），山东新泰人，山东省新汶矿业集团协庄煤矿工程师，从事矿山矿建管理工作，山东省新泰市。　维普资讯 http://www.cqvip.com

６２　探矿工程（岩土钻掘工程）　２００７年第２期　围岩的控制。传统的锚杆孔眼钻打机具采用风钻，　在深部巷道中，它的缺点更加明显。　协庄煤矿目前开采二层、四层、十一层和十三　层，各煤层的围岩条件差别很大，需根据各煤层的顶　板条件分别采用不同的钻孔机具。　二层煤：全区可采的稳定煤层，煤层平均厚度　性，结合锚杆钻机的适用条件，首先在１２０２Ｅ运输　巷、４１１１２Ｗ运输巷试验应用，以后又相继在其他掘　进工作面推广使用。　目前，协庄煤矿二、四、十一层煤普掘巷道已普　遍推广应用锚杆钻机，正逐步在锚网喷巷道推广。　同时，在应用中发现，由于锚杆钻机冲击力小，　２．２　ｍ。典型的复合顶板，伪顶为砂质页岩，厚度０　～不适合于在普氏硬度系数．厂＞６硬岩层中应用，十三　层巷道顶板（灰岩）目前就不适合采用锚杆钻机。　４结语　２．１　ｍ，平均１．２２　ｍ；其上为砂质页岩，硬度较小，　平均厚度３．１５　ｍ；再上为煤．，不稳定，１～３层，平均　厚度１．３５　ｍ；再上为老顶，细砂岩，平均厚度５．２　ｍ。　四层煤：煤层平均厚度２．６　ｍ，顶板为砂质页　岩，深灰色，局部破碎，平均厚４．５０　ｍ；其上为粉砂　岩，灰色，水平层理发育，厚７．２０　ｍ；再上为煤　，厚　０．５３　ｍ。　通过改进锚杆施工机具，优化锚杆施工工艺，极　大提高了锚杆支护过程中的钻眼速度，缩短了支护　工艺所占用的时间，提高了巷道的掘进速度。煤巷　掘进由原来的月进１８０　ｍ提高到２６０　ｍ，岩巷掘进　由月进９０　ｍ提高到１２０　ｍ，保障了矿井正常的生产　接续。　应用锚杆钻机钻孔，钻进速度均匀，基本无震动　十一层煤：煤层平均厚度１．５３　ｍ，直接顶板为　深灰色泥岩、砂质泥岩，厚度４～８　ｍ；老顶为石英砂　岩，厚约１８　ｍ。　十三层煤：煤层平均厚度１．３１　ｍ，直接顶板为　石灰岩，厚度６．２—８．１　ｍ，平均厚度７．０　ｍ。　力，从而减弱了对围岩的破坏，提高了巷道的支护质　量，改善了职工作业环境，提高了安全系数，对矿井　的安全生产起到了积极的作用，为实现矿井连续第　五个安全生产年作出了突出贡献。　针对锚杆钻机的特点，我们首先考虑在回采巷　道应用。目前协庄煤矿的回采巷道掘进主要集中在　二层、四层、十一层和十三层，根据各煤层的顶板岩　（上接第６０页）　４结语　由于实现了皮带机的弯曲连续运输，１４０１Ｅ运　输巷可以少占用２部皮带机，１４０１Ｅ回风巷可以少　占用一部皮带机，每部皮带机设备可以节省２名岗　位工，按２条巷道分别需要施工３个月计算，则２条　巷道到竣工时，可以节约设备租赁费及人工费共计　图１　１４０１　Ｅ运输巷平面布置图及拐弯大样图　９．１５万元。　小角度短距离拐弯技术与大角度长距离拐弯技　时，将二运皮带撤除，在综掘机后临时安装一部１７　ｋＷ扒装机代替二运皮带搭接皮带机尾。综掘机掘　进出煤通过扒装机扒人皮带机外运，从而保证了综　掘机的施工与出矸。待巷道掘进至全部拐正后，再　撤除装机，重新组织二运搭接皮带机尾。弯曲段皮　带通过加安调偏托辊和压托辊的方法进行调整　从　而保证皮带正常运转。使用该技术施工，虽然增加　了一部扒装机，加大了设备安装撤除的工作量，但实　现了综掘机的连续施工，取得了较好的使用效果。　该巷道在投入回采使用时，两皮带机能够在第二个　拐弯处实现良好搭接。　术相比，具有如下优点：　（１）由于实现了皮带机的弯曲连续运输，避免　了迎头停头现象的出现，实现了巷道连续生产，保证　了巷道快速掘进。　（２）由于实现了皮带机的弯曲连续运输，在巷　道掘进期间能够少占用设备，节约了设备租赁费和　人工费用。　（３）由于减小了巷道拐弯直线段巷道的长度，　实现了回采阶段运输巷两部皮带机能够在拐弯处直　接搭接，减少了设备占用，减化了安装程序。