新庄煤矿采区煤仓反井钻井法施工技术探讨.pdf

2 0 1 0年第3 期 中州煤炭 总第 1 7 1 期 新庄煤矿采区煤仓反井钻井法施工技术探讨 陈超 美 ， 冯 星宇 河南 神 火 煤 电公 司 新 庄 煤矿 ， 河 南 永城4 7 6 6 0 0 摘 要 为 了提 高 采 区煤仓 施工 速 度 ， 降低 成 本 ， 通 过 引进 采 区煤 仓 反 井钻 井 法 施 工 技 术 ， 从 煤 仓 设 计 、 施 工 工 艺、 工艺特 点等 与普通煤仓施工方法进行 比较， 得 出 了反井钻 井法具 有施工速度 快 、 安全 系数 高、 劳 动强度 低 、 经济效益好 等优点的结论 。 关 键 词 采 区煤 仓 ； 反 井 钻 井 法 ； 螺 旋 溜槽 中图 分 类 号 T D2 6 4 ． 4 文献 标 识 码 B 文 章 编 号 1 0 0 30 5 0 6 2 01 0 0 30 0 3 00 l 采 区煤仓 作为 煤 矿煤 炭运 输 、 转 载过 程 中的重 要工程 ， 对缓 冲煤流 系统压力 、 提高运输 稳定性 具有 举足轻 重 的作 用 。煤仓 施 工技 术 的提 高 ， 对煤 矿 生 产效益 的提高具 有重要 的作用 。神火煤 电公 司新 庄 煤矿通过 采用反 井钻 井 法施 工 采 区煤 仓 ， 取得 了 良 好 的经 济效益 。 1 工 程 概 况 神火煤 电公 司新庄 煤 矿 三， 煤 一 5 0 0 m 水 平煤 仓设 计 为 8 m， 仓 深 3 0 m， 仓 体 为普 通 的立 式 煤 仓 ， 容 量 l 9 0 0 t 。煤仓施 工完 成后 ， 沿仓 壁 安装 “ 壁 挂式 ” 螺旋溜槽 ， 以降低 块煤进 入煤仓 时的破碎 率 。 2煤仓施工方案 根 据煤 仓 部 位 的不 同将 煤 仓 分 为 3个 施 工 阶 段 煤仓上 口、 煤仓仓 体 、 煤仓 下 口漏 斗部分 。 1 支护 方式 。煤 仓采 用锚 网 锚 梁 锚 杆 喷混凝土联 合支护 。锚 网采 用 1 0 0 m n l 1 0 0 m m菱 形 网 ； 锚梁采 用 1 4 mm 圆 钢 ， 长 3 0 0 0 mm。锚 杆 采用 1 6 m m、 长为 1 8 0 0 m m螺 纹 钢锚 杆 ， 锚 杆 间 排距 为 7 0 0 m m 7 0 0 m m。树 脂 药卷 全 长 锚 固 ， 锚 固力不小 于 7 0 k N。当 围岩破 碎 时 ， 采用 2 0 m m、 长 3 0 0 0 mm 的注 浆锚杆进 行注浆 ， 锚杆 间排距均 为 1 5 0 0 m m。施 工上 收 口段 时 ， 沿 煤仓 壁 巷 道侧 施 工 锚索， 间排距均为 1 0 0 0 m m， 锚索长 6 0 0 0 m m。喷 混凝 土采用水 泥 黄砂 米石 l 2 2 ， 作业 方式 为一 掘 一喷 。下 收 口段 除 采用 以上 支 护 方式 外 ， 同 时采 用混凝 土进行 浇筑 ， 普通 混凝 土 的表 面浇 筑一 层 厚 收稿 日期 2 O l 0 0 1一 O 6 作者简介 陈超美 1 9 7 8 一 ， 男， 河南新蔡人 ， 助理 工程师 ， 2 0 0 1年 毕业于河南工程技术学校 ， 现从事煤矿生产技术管理工作。 3 0 1 0 0 mm 的铁 屑混凝 土 图 1 。 图 1煤 仓 设 计 示 意 2 放线 。 当巷 道 施 工 到 煤 仓位 置 时 ， 由测 量 部 门根据 煤 仓底 部胶 带 中心 线 确 定 仓 口处 打钻 位 置 ， 并 以此 为煤仓 的中心线 。 3 施工钻 孔 。当煤 仓 中心 线 即钻孔 中心 线 确定 以后 ， 在煤 仓上 口安装 L M一 1 2 0型反 井钻 机 ， 首 先 从上 向下施 工 1个 2 0 0 m m 的 钻孔 。当 钻透 以 后 ， 在钻 孔 的下 方 安 装 1 2 0 0 m m 的钻头 ， 由下 向 上将 钻孔 扩大 ， 作 为煤仓 施工 的溜矸眼 。 4 施工煤 仓上 口。 由于煤仓 的上 口是 采 区胶 带巷 的机头 ， 巷道 宽度 比煤 仓 的直径 小很多 ， 故煤仓 的上 口沿巷 道方 向长 8 m， 宽为巷 宽 ， 预先 留出仓 口 棚梁 空间及 固定仓 口棚 梁 的 预埋 件 ， 后沿 巷 道 两帮 向下按设 计要求 扩 出上窄下 宽的梯形 圆弧面 。 5 封 仓 口。当煤 仓 施 工 8 m后 ， 按 照设 计 要 求 ， 采用 3 0 B工 字 钢进 行 封 口， 按上 部 胶 带 机煤 流 抛 物线 留出煤矸入 口。入 口处 下转第 3 7页 2 O l 0年第 3期 王金 豹 综掘 工作 面过落 差 大于 9 i n逆 断层 的技术 探析 总第 1 7 1期 3 ． 2加强 顶板控 制 。 控制循 环进 尺 顶板岩 石 比较稳 定时 ， 每 循环 进 尺 1 ． 6 m， 顶板 锚杆 距 工作 面 的最 大控 顶 距 离 不 得 超 过 1 ． 9 m， 最 大空 顶距离 不得 超过 0 ． 3 m； 顶 板 岩石 不 稳定 时 ， 及 时缩 短进 尺 ， 循 环进 尺不得 超 过 0 ． 8 m， 顶 板锚 杆距 工作 面 的最 大 控 顶 距 离不 得 超 过 1 ． 1 m， 最 大 空 顶 距离 不得超 过 0 ． 3 m； 当顶 板条 件较 差 、 托 顶煤 段 施 工 时 ， 缩小 钢带排 距 为 0 ． 7 m， 顶 板使 用双层 网。 3 ． 3 采用 锚索梁 与工 字钢棚 联 合支护 根据 2 2 1 5胶带 巷煤 层揭 露情 况 ， 托顶煤 施 工至 通 尺 2 6 7 I l l 处 向上 打 3 ． 5 m为 岩 石 ， 由原锚 网带 与 l 1 工字 钢棚 梁 长 3 ． 6 m、 腿 长 3 ． 2 m 复 合支 护 方 式 变更 为锚 网带 与三 孑 L 锚 索梁 联 合 支护 当工 作 面 顶 板上 岩石 厚度小 于 1 m时 ， 采 用 锚 网带 与超 前 骨 架 、 三孔 锚 索 梁 联 合 支 护 。 W 钢 带 排 距 为 0 ． 8 m 当 丁 作面顶 板上 方 岩 石 厚 度小 于 1 m 时 ， 及 时 缩 小 w 钢 带排 距为 0 ． 6 m， 超 前 骨架 长 2 m、 间距 0 ． 2 m， 每 排超 前骨 架 下 布 置不 少 于 2根 锚 索 梁 ， 锚 索 梁长 3 ． 6 m， 分 别 在距 锚 索 梁 两 端 0 ． 2 m处 及 锚 索 梁 中心位置 钻 3个 锚 索 孔 ， 每 根 三 孔 锚 索梁 配 3根 1 0 m 长 的 锚索 ， 每 根 锚 索 配 5卷 MS K 2 3 3 5型 树 脂 锚 同剂 ； 三孔 锚索 梁与 钢带平 行 布置 ， 三孔锚 索 粱间 距为 1 ． 2 m 当工 作 面顶板 上岩石 厚度小 于 I m 时 ， 及时缩 小 三孔锚 索梁 间距 至 0 ． 8 m ， 当三 孔锚 索 梁 不接顶 时 ， 必 须 用 背 木 背 实 ， 背木 间 距 为 0 ． 4 m， 不 允许 空顶 。棚梁 架设 如 图 2所示 。 w型钢 带 锚索梁 a 平 面罔 h 剖面图 图 2棚 梁 架设 示意 4 结 语 综 掘工作 面过 落差 大于 9 m逆 断层 技术 的成功 应 用 ， 为在 复杂地 质条件 下 ， 尤其是 在 巷道掘进 过程 中托顶 煤施 工情况 下 ， 掘进 工 作 面顺 利 通 过 逆 断层 的安全施 工 提供 了保 障 ， 并 对 掘 进 机性 能 超 越 自身 承载 能力进 行 了成 功尝 试 ， 为类 似 地质 条 件 矿 井过 断层开 采提 供 了技 术依 据与 经验 积累 。 责任 编辑 秦 爱新 上接 第 3 0页 长 x宽 为 1 5 0 0 m m x 1 5 0 0 m m。 mi l l 的小 钻孔 ， 后从 下 向上扩成 1 2 0 0 mm大 钻孔 ， 横 纵搭 的工 字钢要 焊接 牢 同 ， 焊缝 宽约 1 c m。 此 法可 以保证 煤仓 施工 位置 的准确 性 。 6 煤仓 施工 。煤 仓 的施 工 采取 普 通 钻爆 法 进 2 效果 。提前 施 工钻 孔 ， 渣 从钻 孔 漏 出 ， 与传 行 ， 炮 眼布 置按 照 由煤 仓 中心 向煤 仓 壁 的方 向环 形 统 工艺 相 比 ， 大大 降低 了 出渣 的 时间和 工作量 ， 有效 布置 ， 每 圈炮 眼 间 距 为 6 0 0 m m， 圈 与 圈 间距 为 4 0 0 地 提高 了煤 仓施工 速度 。 m m。爆破 方式 为 由中心 向煤仓 壁方 向逐 渐爆 破 ， 循 3 效率 。煤仓 中部钻 孔 可 以 为从 中心 向仓 壁 环进 尺为 0 ． 8 1T I 。 方 向爆 破提 供 自由面 ， 有效 提高 了爆 破效 率 。 7 施 lT漏 斗 段 。 当煤 仓 的仓 体 施 工 完 毕 ， 到 ． ，。． 达设 计的漏 斗位 置 时 ， 开 始 施 工 漏 斗段 。施 工 漏 斗 皇 百喝 段 要按 照 6 0 。 的角度 逐 渐缩小 爆破 断面 收 E l 。 采用 反井 钻井 法施 工煤仓 ， 与传 统工 艺相 比， 在 8 施工 给煤机 基 础 。为 了更 快 完 成煤 仓 的施 施 工工 艺 、 施 工进 度 、 施 工 难度 、 施 工 费用 等 方 面均 工 ， 给煤 机 基础 的施 工 可 以在煤仓 施工 前进 行 ， 先将 具 有 明显优 势 。该 项技 术 已 由新庄 矿推 广至 全公 司 下 口巷 道两 帮扩 成矩形 断 面 ， 两侧 贴 帮浇 筑 1 1 I 1 “1 各 矿井 ， 在 实际生 产 中创 造 了 良好 的社 会 与 经 济效 0 ． 5 m 长 x宽 的混 凝 土 墙 ， 墙 钢 筋 笼 要 用 l 6 薷 m m、 长 1 8 0 0 mm 的锚 杆 固 定 在 帮 上 ， 后 在 墙 上 架 l i b工字 钢浇 筑 混 凝 土 施 工 给 煤 机 基础 ， 预 留给 煤 参考 文献 机 固定 预埋 件 、 喷实基 础与 巷道 顶 间的空 隙 。 [ 1 ] 张荣立， 何国 伟， 李铎． 采矿工程设计手册[ M ] ． 北京 煤炭工 业 出 版社 ， 2 0 0 6 ． 3 反井钻 井法与传 统施工方法 比较 责任编辑 秦 爱新 I 方 式 。反 井 钻 井 法 是 提 前 在 上 部 打 2 0 0 ． 37 ．