月水力采煤与管道运输HYDRA.pdf

第 2期 2 0 0 7年 6月 水 力 采 煤 与 管 道 运 输 HYDRAULI C C 0AL M I NI NG ＆ PI P ELI NE TRANS P0RTAT1 0N NO． 2 J I．i r 1 ． 2 0 0 7 1 3 7 8 W 回风绕道施工方案技 术经济分析 薛俊 国 开滦钱 家营矿 业分公 司 河北 唐 山 O 6 3 3 O 1 摘 要 通 过对 开滦钱 家营矿 业 分公 司 1 3 7 8 W 掘 进 工作 面回风 绕道 的 两种施 工方案进 行技 术 经济分析 ， 选择 了底板 绕道进 行施 工 ， 缩 短 了施 工工期 ， 降低 了支护 成本 。 关键 词 掘进 工作 面 项 板绕 道底 板绕 道 中图分 类号 T D 2 6 3 ． 2 文献 标识 码 B文章 编号 1 0 0 6 0 8 9 8 2 0 0 7 0 2 0 0 7 2 0 2 1 翦言 钱家 营矿 业 分 公 司 是 l 9 8 8年投 产 的大 型现 代 化 矿 井 ， 设计 年 生产 能力 4 0 0万 t ， 1 9 9 9年达 到设 计生 产能 力 ， 2 0 0 4年产 量达 到 了 5 5 2万 t 。采 煤 方 式 为走 向长 壁 综 合 机械 化采 煤 。在钱 家 营井 田 的煤 系 地 层 中 ， 由 上 至 下 赋 存着 5 、 7 、 9 和 l 2 主要 可采 煤层 ， 存在着 难采 与 易采 煤层 并存 、 层 间距 较 小 、 各 煤 层 开采 活 动 相 互 影 响 、 断 层 密度大 、 工作 面走 向长 度 较 短 、 煤 岩体 的 强 度 较 低 、 复 合 顶板 占有一 定 比率 等 不 利 因 素 ， 从 而 造 成 了通 风 及 采 掘 衔 接 的 区域 性 紧张 。三采 区西 部 是 采掘 活 动集 中 的重 点 区域 ， 且 区域 瓦 斯浓 度 高 ， 煤 层松 软 ， 同 时存 在 着 1 3 7 4 W 与 1 3 7 8 W 两个 工作 面 1 3 7 4 W 正在 回采 ， 1 3 7 8 W 正 在 安 装 。1 3 7 8 W 工作 面 回风 绕 道 施工 的 目的 就是 为 了使 三 采 区西部 的 1 3 7 8 W 工 作 面 与 1 3 7 4 W 工 作 面 的通 风 进 行 分离 ， 从 而为 高产 高效创 造 良好 的硬件基 础 。 2 1 3 7 8 W 工 作 面 地 质 概 况 2 ． 1 煤 层厚 度及 倾 角 煤 层厚 度 2 ． 6 O ～7 ． 1 7 m， 平 均 4 ． 8 2 m； 煤层倾 角 6 。 ～ 1 9 。 ， 平 均 9 。 ； 煤层 走 向变化 为 4 O 。 ～8 O 。 。 2 ． 2 煤 层顶 底板 岩石 性质 和特征 ① 老顶 褐 灰 色 细 砂 岩 ， 厚 度 2 ． 2 m， 硅 质 胶 结 ， 层 面 有 黄铁矿 薄膜 。 ②直 接 顶 深 灰 色 粉 砂 岩 ， 厚 度 0 ． 7 5 ～ 6 ． 8 5 m， 平 均 4 ． 1 m， 泥硅 质胶 结 ， 条 纹 条 带 状 ， 局 部 有 不 稳定 煤 线 。 岩 石 中有植 物 化石 。 ③伪 顶 深 灰 色 泥岩 ， 厚 度 0 ～ 0 ． 6 1 T I ， 平 均 0 ． 3 m， 泥 质胶结 ， 易破 碎 。 ④直接 底 褐灰 一深 灰 色粉 砂岩 ， 厚 度 1 ． 4 m。泥 质 胶 结 ， 阶梯状 断 口 ， 含大 量植 物根化 石。 ⑤ 老底 深 灰 色细 砂岩 ， 厚 度 2 6米 ， 中厚层 状 ， 硅 泥 质胶结 ， 层面含苛达化石及轮木化石。 3两种 设计 方 案对 比 3 ． 1两种设 计 方案 l 3 7 8 W 回风 绕道 平 面设 计 见 图 l ， 两 种 设 计 方 案 一 是顶 板 回风 绕 道 见 图 2 ； 二 是 底板 回风 绕 道 见 图 3 。 三采 下部 轨 斜 及 运 斜 与 回 风 绕道 垂 距 大 于 1 8 m， 未 在 剖 面 图中显 示 。 72 图 1 1 3 7 8 W 回风绕道 平 面设计 图 顶板 回风绕道 剖面 图B C段 图 2顶板 回风绕 道剖 面 图 底板 回风绕 道剖面 图BC 段 图 3 底 板 回风绕道 剖 面图 3 ． 2方案 对 比及方 案选择 顶 板绕 道 施工 比较 困难 ， 全部 1 8 0 m 工程 中大 约有 近 7 0 m 为全 岩掘 进 ， 7 0 m为 半煤 岩掘 进 ， 全部 工 期 大 约 为两 个 半月 ； 而底 板绕 道大 部分 为全 煤 掘 进 ， 只有 部 分 为 半煤 岩 掘进 不大 于 5 0 m ， 全 部工 期 大约 为 一个 半 月 ， 且 巷道 坡 度 比较平 缓 ， 相 比之 下 顶板 绕 道 则 起 伏 比较 大 。综 合 维普资讯 2 0 0 7年 6月 薛俊 国 1 3 7 8 W 回风 绕道施 工方案 技术 经济分 析 第 2期 以上 因素 分析 ， 决定采 用 底板 绕 道方案 进行 施 工 。 4施 工 方 案 及 技 术 要 求 4 ． 1 施 工 方案 1 3 7 8 W 回风 绕 道使用 AM一5 O型掘 进 机 掘进 。巷 道 全 部采 用 GU一2 9 7 m。 平 顶拱 型支 架支 护 ， 棚距 4 0 0 mm。 从 三采七 槽轨 山设 计 位置 开 口， 向 西掘 进 ， 全 部 为下 山掘 进 对 控制 顶板 有利 。 4 ． 2技术 要 求 ① 掘 进时 沿 坡度 线 及 中线 施 工 ， 中线 误 差 5 0 ram。 要 求支 架迎 山 角不 超过 1 。 ． 不 得 向下 坡 方 向倾 斜 ， 向游 不 超 过 l O O mm， 腿 和梁 的搭 接 3 0 0 ～3 5 0 mm， 搭 接 处 上 好 3 个 卡缆 ， 底虚 要 穿 鞋 2 5 0X 2 0 0X 8 0 ram ， 支 架耳 闻 隙 ≤ 1 5 mm， 卡缆螺 栓扭 矩 1 5 k g m， 误 差≤ 1 O ％。 ② 对 背板 、 支 拉杆 和撑 木 的要 求 插 背 使用 水 泥 背板 及 充填 背板 ， 花插 ， 巷 道 正 顶 铺 塑料 网 4 ． 01 ． O re ， 网 搭 接不 少 于 5 0 ram， 网 与 网 之 问 用 铅 丝 相 连 ， 2 0 0 mm 一 道 ， 双丝单 扣 ， 正顶 使用 一道 有 效 支拉 板 ， 不 许 回撤 ， 两帮 各使 用一 道铁 钩 子 ， 铁钩 子 钩 的长度 不小 于 1 2 0 ram， 并不 许 回撤 。 5施 工 工 艺 及 施 工 所 遇 问题 5 ． 1施 工 工 艺 首先 清理 迎 头 2 0 m 范 围 巷 道 ， 用套 管 紧 固 此 范 围 卡 缆 ， 插 好背 板 ， 溜 子接 到 位 。剖 煤从 中间 向 一 帮 开始 先 割 底打 窝子 ， 然 后 由下 向 上 刷 帮 ， 半个 断 面 刷 出 来 后 ， 掘 进 机后退 5 ～6 m， 调 向 刷另 一 帮 ， 全 断 面 刷 出 后 ， 将 掘 进 机 摘 电进 行 支护 。遇放 震 动 炮 时 ， 掘 进 机 拉槽 子 ， 将 掘 进 机 退 出迎头 5 m掩 盖 好 ， 摘 电 ， 然 后 放 震 动炮 。放 震 动炮 参 照爆破 说 明书 和爆 破 眼布 置 图相 应 位 置 布 置爆 破 眼 ， 每 次爆破 最多 不 超过 6 个 眼 ， 每 眼最多 不超 过 2卷药 再用 掘进机 出煤 矸 ， 刷窑 。形成 断 面后 ， 由 有经 验 的老 工 人使 用 2 m 长钎 子 先 找 掉 ， 由 外 向 里 ， 先 顶 后 帮 ， 并 有 专 人 观 山 ， 并插 背好 如顶 板 破 碎 ， 使 用 直 径 1 6锄 长 2 m 的半 圆 木料作 背板 ， 要打 好木 撞楔 ， 然 后再 挖 窝戳 腿 ， 要 提 前标 出梁 中线和 搭接 位置 的 记号 ， 将 棚 中对 准激 光 方 向 线 ， 看 好 坡度 线 ， 棚 子上 好卡 缆后 ， 将 卡 缆 以 上铺 好 的金 属 网联 好 ， 整个 支架 用背 板插 背好 。 5 ． 2施工 中存 在 的问题 及解 决方 法 1 托煤 顶 掘进 对 于此 范 围 内煤 层 较 松 软 ， 可 能 发 生 冒 落 ， 采 用 了 如 下措 施 ① 缩 小 空 顶 距 ； ② 正 顶 及 两 帮 动 手 镐 ， 煤 层 硬 时 用 风 镐 ； ③ 采用 超前 管 缝锚 杆人 工假 顶技 术 。 2 过两 条煤 层 眼可 能掉底 预防措 施 ； ① 严格按 坡 度线 施工 ； ② 正顶 及 两帮 动手 镐 ， 煤层 硬 时用 风 镐 ， 用 小 炮 打 窝 子 ， 减 少 对 正 顶 煤层 的 震 动 ； ③ 提前 对 上 巷 的 巷 底 进 行 加 固 。对 上 巷 沿 相 应 交 叉 巷 中沿走 向 向上 向下 各 加 固 6 m， 在 上 巷棚 子的 两个 腿 问各 加 一道 底梁 ， 前后 棚子 的底 梁 用 铁撑 子 进 行 加 固 ， 然 后将 此 范 围 的 巷 道 底 部 用 砼 进 行 加 固 ， 砼 厚 不 小 于 0 ． 8 m， 将棚 子 的底 根及 回固的 底梁 全部 筑在 一起 。 3 破七 槽底 板 响炮 崩棚 子 预 防措 施 ① 注 意 炮 眼 的 角 度 及 药 量 ， 严 禁 直 射 棚 子 ； ② 迎头 1 5 m 的支 架 全部 用插 梁 联 索 ， 形 成 统 一 整 体 ； ③分 次爆破 。 6综 合效 果分 析 所 掘进 回风 绕 道坡 度 如意 ， 对 回采 风 流快 速排 走 瓦斯 非 常有 利 ， 并 且不 会存 水 ， 免去 了巷 道 积水 减 小 回风 断 面 的后顾 之忧 ， 取得 良好 的 经济 效益 。 6 ． 1直接经 济 效益 ① 增 加 了煤 量 ， 1 8 0 X 4 X 2 0 X 1 ． 6 2 ． 3万 t ， 按 每吨 2 0 0元 效益 计算 ， 此项 效 益为 4 6 0万元 。 ② 由于 减少 了全岩 的掘进 量 ， 节省 了爆 破 费用约 1 万 元 ， 节 省 了矸 石运 输费 用约 2万 元 ， 共 计 3万元 。 ③ 节省 了工 力及 时 间 ， 经济 效 益约 为 1 5万元 。 ④ 由上 述对 比可得 ， 直 接经 济 效益 ， 共 4 6 0 3 1 5 4 7 8万 元 ， 6 ． 2问接经 济效 益 ①掘 进在 施 工 中实现 了安 全生 产 。 ② 可使工 作 面提 前投 入 1 个 月 ， 采掘 衔接 相 当有利 。 ③节 省 了设 备 租 赁费用 、 电力 费 。 7 结 语 通 过 首次 在厚 煤层 工作 面掘进 回风 绕道 的成 功实 践 ， 证 明 采用 此种 施 工 方 案在 技术 上 是 先进 的 、 经 济 上 是 合 理 的 、 安 全 上是 可 靠 的 ， 值 得 在 全 公 司其 它 工作 面 推 广 。 但 对 于薄煤 层 工 作 面 的 回风 绕 道 ， 需 要 进 行 更 进 一 步研 究 与 探索 。 作 者 简介 薛俊 国 1 9 7 卜一 ， 男 ， 钱 家营矿 业分 公司采 煤 工程 师 ， 工 学学 士 。 收 稿 日期 2 0 0 6 0 9 0 7 欢 迎投 稿 欢 迎刊 登广 告 1 7 3 维普资讯