浅析煤巷大断面支护及综掘机拐弯技术.pdf

当代化工研究 Modem Chemiad Remearch64 技术应用与研究 2020・门 浅析煤巷大断面支护及综掘机拐 弯 技术 *晏鹏 （山西汾西宜兴煤业有限责任公司山西032300） 摘要科学技术发展推动煤炭行业朝着自动化、机械化的方向不断迈进，且现阶段煤矿开采的广度与深度愈发增大.随着煤矿开采难度 的加大，如何提升开采效率，并保障开釆作业的顺利、安全进行，成为煤炭企业的关注要点.综掘机拐弯技术的有效应用，结合对煤巷大 断面的有效支护，可以在提升煤矿开采质量与效率的同时，进一步提升开采作业安全性.对此，本文针对煤巷大断面支护与综掘机拐弯技 术的应用进行深入探析，具有借鉴意义. 关键词煤矿大断面；综掘机；支护；拐弯技术 中图分类号T 文献标识码A Analysis on Large Sect ion Support of Coal Roadway and Turning Technology of Fully Mechanized Mining Machine Ya n Pen g Sh a n xi Fen xi Yixin g Co a l In d ustr y Co ., Ltd ., Sh a n xi, 032300 Abstract The development of science and technology has pushed the coal industry towards automation and mechanization, and the breadth and depth of coal mining are increasing at this stage. With the increasing difficulty of coal mining, how to improve the mining efficiency and ensure the smooth and safe mining operation has become the focus of coal enterprises. The effective application of turning technology ofjully mechanized mining machine, combined with effective supportfor large section of coal roadway, can improve the quality and efficiency of coal mining, andfurther improve the safety of mining operations. In view of this, this paper makes an in-depth analysis on the application of large cross-section support in coal roadway and turning technology offitlly mechanized excavation machine, so as to provide reference significance. Key words large section of coal minei fully mechanized digging machine \ supports turning technology 因煤炭资源需求量的逐渐提高，煤炭行业发展迎来新的 契机。随着煤矿开采深度与广度的增大，煤矿开采作业环境 更为复杂，加之多种因素的存在，使得煤矿开采作业面临更 为艰巨的挑战。煤层中超过4/5比例的巷道断面即为煤巷，此 种巷道的构建，主要目的在于提升煤矿开采的质量与效率。 1 巷道情况概述 ⑴基本地质情况 本文以某企业煤矿为例，煤矿的第一个综采工作面为 1033,工作面煤层厚度在0.6〜3. 33m范围之内，存在倾角3〜 15 ,平均厚度为2.8m。工作面直接顶的构成地质元素包 括粉砂岩与泥岩，老顶的地质构成元素包括中砂岩与粉 砂岩（如图1）,直接顶与老顶厚度分别为1.4m〜4. 4m、 6. 7m〜15m。 图］粉砂岩 （2）巷道支护情况 1033工作面储量超过57万吨，长度超过990m。利用11号 工字钢梯棚支护进行工作面机巷、风巷的支护。其中风巷梁 长、净高、腿长分别为3.2m、2.6m、2.9m；机巷的梁长、净 高、腿长分别为3. 8m、2.6m、2. 9m；切眼的梁长、净高、腿 长分别为3.4m、2.6m、2.9m。 ⑶施工情况 因施工作业环境的复杂，决定综掘机施工作业的开展 在1033工作面，实际施工中，等到综掘机施工至切眼开窝位 置，继续进行导酮施工切眼的作业，然后转入导酮方向继续 施工，在综掘机转向时，控制转向角度为80 ,并保持原地 转向结合现场测量得出导酮宽度为3.5m,将数据导入相 关软件中，模拟计算相关数据，进而编制科学拐弯施工方 案，并结合实际情况编制大断面支护方案。 2.煤巷大断面支护 ⑴基础施工 依据对煤矿实际情况的分析，采用锚网索36U复合支 护方式，该支护方式的应用可以进一步提升大断面的支护效 果，在支撑效果方面表现优异。该支护技术原理为充分发 挥出锚网索的特点与优势，进行巷道支护的强化，避免开采 作业期间存在的冲力与阻力影响到断面支护效果切。通过对 锚网索36U棚复合支护方法的应用，可依据煤巷的实际情况 构建出具备较高强度与抗剪力的保护层，此时煤巷的其它压 力因素可以被防护压力网有效缓解与消除，进一步提升工作 面开采作业的安全性。同时，相关设施在应用此支护方法 后，可以得到有效的加固与固定，实现对设备可能受到的压 力进行有效消除，依托于锚索固定装置的应用，将大重量物 体进行悬吊，以此抵消重力压力的影响。需注意，锚网索 36U棚复合支护方法的应用，要求相关操作人员需具备扎实 的技术能力。在具体支护期间，结合实际情况进行现场的前 期清理，确保支护作业现场不存在杂质垃圾。同时，检查煤 巷内管路情况，确保各个管路始终处于通畅状态。另外，强 化开展材料准备工作，检查支护材料性能质量，避免因材料 当代化工研究 Modern Chemical Reseufch2020 门 技术应用与研究 性能质量不符合标准而影响到整体支护质量⑷。之后，按照 设计标准进行轮廓线的裁割,作业期间同时开展临时支护作 业。本工程施工中，1033工作面切眼的净宽与净高分别为 3.5m、2. 6m,机巷净高与棚梁高分别为2.6m、3.8m。要想确 保综掘机可以顺利拐弯施工，需控制抹角斜切巷道4m长、 切眼长7m、架梁长3. 8m进行过渡。施工期间锚索的应用， 其型号为L6000mm, 017. 8mm,在布置过程中间排距控制为 l OOOmmX2000n un ,以此开展支护作业如图2。 2特殊施工 支护作业期间，发现该工作面顶板地质存在特殊性，泥 岩分布于顶板6m以上，所以需结合实际工程情况，合理更换 锚索型号，使用L9000mm, 017. 8mm型号锚索如图3。在 具体作业过程中，利用树脂药卷进行锚索的加固，其型号为 Z2335,需注意，每根锚索都需进行锚固。要想进一步提升 综掘机拐弯的顺利性，必须配置具备多经验、高专业的操作 人员，同时在棚梁与综掘机之间进行井字形木垛的安置，确 保在作业期间，若出现顶板垮落现象，操作人员可有足够的 空间撤离。 图3锚索 3.综掘机拐弯技术 巷道拐弯始终是煤炭企业重点关注问题，不仅是煤矿 开采作业的重难点问题，同样也是影响到开采作业效果与质 量的主要因素之一。在具体拐弯作业过程中，传统炮碎挖掘 方法的应用较为常见，即作业期间对相关位置放炮，然后挖 掘其炮碎位置，等到综掘机运行至转弯位置，需结合实际 情况，以人力形式进行加固施工⑷。此种拐弯技术的应用， 需依据综掘机前进情况开展切眼作业，通常情况下，每次切 眼作业需要在综掘机前进5〜10m后开展，而切眼的长度需要 控制在5m左右。等到切眼作业完毕，还需以炮击的形式继续 进行挖掘作业。等到综掘机拐弯结束，需依据对相关数据参 数的计算，以人工的方式进行设备拆除。虽然此方式易于理 解，且作业质量可以得到一定的保障，但是同样会增大工作 面开采作业危险性，加大人工作业量。需结合实际作业情况 的分析，合理应用综掘机拐弯技术的应用，以期在提升综掘 机拐弯效率的同时，降低人工作业量间。 本工程施工作业期间，拐弯技术的应用具体位置结 合作业情况的分析，将综掘机移动至预先设定的切眼位置， 结合作业现场情况开展稳固、加固作业，按照规定要求进行 临时支护，控制其间距保持在l mXl m间。同时，按照规定要 求，以四岔口的形式进行切眼切口的控制。需注意，施工作 业的整体流程均由中央控制室完成。另外，进行综掘机履带 的改造，结合煤矿开采作业需求的分析，将尾部设备缩短 20,接着进行切眼改造。 拐弯技术的应用重视对数据精准性的控制，若数据不 精准，极易导致综掘机拐弯作业受到影响，增大工作面作业 危险性。对此，要想确保综掘机顺利且高效的拐弯，必须严 控各项数据的精准性，实际作业期间，禁止人员自行进行数 据估算与计算，必须利用相关软件进行分析处理。分析本工 程中综掘机拐弯运行轨迹如图4,首先将综掘机移动至A 点位置，然后顺着a线方向进行掘进移动，到达煤巷左帮位 置。其次，将综掘机移动至B点位置，然后顺着b线进行掘进 移动，最终达到巷道左帮位置以上述运行轨迹进行综掘 机移动，实现将综掘机运行至预定切眼位置。 4. 应用效果分析 煤矿开采作业期间，合理应用综掘机拐弯技术，并依据 对煤矿实际情况的分析，进行大断面的合理支护，促使本工 程煤矿开采作业的顺利开展，进一步提升开采质量与效率。 经分析与计算后得出，应用该技术与支护方法后，开采作业 周期相较于以往提高30,并有效减少工作人员作业量，提 升工作面综采作业的安全性。 5. 结束语 拐弯技术的应用，实现煤矿开采作业的长距离施工， 有效缩减传统转向方法应用的长周期，降低人员工作量，最 大化发挥出综掘机机械设备的作用与功能。同时，大断面支 护的应用，显著提升断面支护效果，消除因地质条件复杂而 产生的支护问题，发挥出锚索梁架的最大作用，进一步提升 综采作业效率，确保其煤矿开采达到企业预期质量与效率要 求，为煤炭企业经济效益创造提供助力。 【参考文献】 [1] [1] 石宝军.分析煤巷大断面支护及综掘机拐弯技术[J].[J].中国 石油和化工标准与质量,2019 212019 21. . [2] [2] 吉蒙召.煤巷大断面支护及综掘机拐弯技术[J].[J].内蒙古煤 炭经济,2016, 000 023 2016, 000 023 123-124.123-124. 【作者简介】 晏鹏 1979- 1979-，男，山西汾西宜兴煤业有限责任公司；研究 方向煤炭开采技术.