董鳳寶

摘 要：目前，傳統(tǒng)的薄煤層與半煤巖掘進(jìn)技術(shù)，有著掘進(jìn)速度慢，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工困難的缺點(diǎn)。經(jīng)過(guò)多年的理論計(jì)算與實(shí)際研究，提出了用 BEZ-240型掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)，經(jīng)過(guò)對(duì)山東良莊礦業(yè)有限公司15#煤的實(shí)驗(yàn)情況分析，該種掘進(jìn)技術(shù)對(duì)半煤巖巷道有著很好的適應(yīng)性，掘進(jìn)速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，施工速度快，巷道成形斷面好，取得了非常好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，為半煤巖巷道的掘進(jìn)提供了一種快速掘進(jìn)的方法。

關(guān)鍵詞：半煤巖；掘進(jìn)技術(shù)；錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.069

0 引言

山東良莊礦業(yè)有限公司設(shè)計(jì)能力30萬(wàn)噸/年，1954年9月建井，1957年 7月投產(chǎn)，1976年改擴(kuò)建，1983年建成，設(shè)計(jì)能力由30萬(wàn)噸，提升至120萬(wàn)噸每年。井田內(nèi)主要可采煤層為2、4、6、11、13、15#六個(gè)可采煤層。隨著11層煤儲(chǔ)量逐步減少，為確保后組煤正常接續(xù)，確保前后組煤正常配采。

1 工程地質(zhì)情況

15#煤煤層厚度為 1.1m～1.3m，平均煤厚為1.2m，層位穩(wěn)定，全區(qū)可采指數(shù) Km=1，煤層含夾矸 1 層，平均厚度0.2m。15#煤煤層頂板為泥灰?guī)r，平均厚度為0.59m，厚度穩(wěn)定，其上部粉砂巖。

15#煤煤層底板為深灰色粉砂巖，性脆易碎。5#煤頂?shù)装迥噘|(zhì)粉砂巖的抗壓強(qiáng)度為 72.4～102.6Mpa。

2 巷道斷面與巷道支護(hù)

2.1 巷道斷面

15#煤回風(fēng)巷設(shè)計(jì)斷面為 4.1×2.75m（荒寬×荒高），矩形斷面，采用錨網(wǎng)支護(hù)，錨索加強(qiáng)加固。

2.2 巷道支護(hù)材料與錨桿間排距

（1）巷道支護(hù)形式的確定：根據(jù)新汶礦區(qū)煤層巷道圍巖分類及合理支護(hù)技術(shù)選擇，參照錨桿支護(hù)技術(shù)選擇表，III類圍巖情況：選用錨網(wǎng)帶支護(hù)，頂板破碎時(shí)采用錨索加強(qiáng)支護(hù)。

（2）巷道頂幫錨桿的確定：頂板、兩幫支護(hù)材料選Φ22×2000/2200mm金屬全螺紋鋼等強(qiáng)錨桿進(jìn)行支護(hù)，頂板選用M-145-5.00-3900mm鋼帶護(hù)頂支護(hù)；兩幫選用M-145-5.00-2100/2300mm鋼帶護(hù)幫支護(hù)。

（3）錨桿托盤：頂幫均采用與錨桿同強(qiáng)度的厚度不低于10mm的鋼板制作的兩種錨盤，頂板兩肩窩、兩幫上肩窩及底角錨桿使用偏心錨盤。

（4）巷道頂幫網(wǎng)的確定：①頂板護(hù)頂網(wǎng)選用金屬菱形網(wǎng)，規(guī)格1000×4100mm，網(wǎng)格50×50mm。②巷道兩幫采用雙抗網(wǎng)，支護(hù)規(guī)格1300×6000/10000mm，網(wǎng)格50×50mm.

（5）錨桿間排距的確定：①頂板完整時(shí)：頂板錨桿間排距900×1000mm，兩幫錨桿間排距1000/900×1000mm；②頂板破碎時(shí)：頂板錨桿間排距900×800mm，兩幫錨桿間排距1000/900×800mm。

3 施工機(jī)具

由于15#煤回風(fēng)巷為半煤巖掘進(jìn)，掘進(jìn)巷道需破巖石 1.0～1.2m，所以選用北方重工生產(chǎn)的EBZ-240型綜掘機(jī)，該機(jī)具有破巖過(guò)斷層能力強(qiáng)，截割振動(dòng)小，工作穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，最大截割煤（向抗壓強(qiáng)巖）單度可達(dá) 60Mpa。運(yùn)煤采用 SJ80 型可伸縮膠帶輸送機(jī)，迎頭配備 MQT-120型錨桿機(jī)兩臺(tái)，用于打頂錨桿、錨索。配備兩臺(tái)風(fēng)鉆打幫錨桿，采用風(fēng)動(dòng)扳手對(duì)頂幫錨桿進(jìn)行二次預(yù)緊，使用 SL-30 拉力計(jì)漲拉錨索。

4 作業(yè)方式及施工工藝選擇

巷道為全斷面一次成巷；作業(yè)方式為掘進(jìn)與支護(hù)平行作業(yè)方式；采用EBZ-240綜掘機(jī)機(jī)掘工藝，支護(hù)方式為錨網(wǎng)+錨索聯(lián)合支護(hù)。

作業(yè)方式為“三八”制作業(yè)，早班 4 小時(shí)掘進(jìn)，4 小時(shí)檢修，中、夜班 8 小時(shí)掘進(jìn)。早班安排大班維修組，對(duì)設(shè)備進(jìn)行專門維修，中、夜班安排一名維修工，在打錨桿的時(shí)間內(nèi)利用使用掘進(jìn)機(jī)的空閑時(shí)間對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行維護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理并及時(shí)排除設(shè)備故障。

5 掘進(jìn)中采用的其他的新設(shè)備新工藝

（1）及時(shí)優(yōu)化運(yùn)料系統(tǒng)，加快物料運(yùn)輸，積極推廣使用單軌機(jī)車配送物料，實(shí)現(xiàn)機(jī)軌合一，大大提高了運(yùn)輸能力，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，為長(zhǎng)距離快速掘進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。

（2）針對(duì)掘進(jìn)工作面連續(xù)出煤時(shí)間較短、煤量小的特點(diǎn)，施工簡(jiǎn)易緩沖煤倉(cāng)，保證正常循環(huán)率。緩沖煤倉(cāng)一般施工在溜子與皮帶轉(zhuǎn)載處，施工時(shí)在溜子機(jī)尾 15 米范圍內(nèi)按寬 2 米，度坡臥底把機(jī)尾溜子臥順，保證機(jī)尾距巷道底板不低于 1 米，在兩側(cè)每隔 2 米用方木澆鑄一根長(zhǎng) 3.5 米 200 平方毫米的方木，方木埋 0.5 米深，上部接住頂板，并使用頂錨桿把上端和頂板固定牢固，每根方木之間用長(zhǎng) 2 米，高 0.2 米，厚 0.04 米的木板裝裱起來(lái)，距底板 1.5 米，以保證儲(chǔ)煤空間。煤倉(cāng)向機(jī)頭部起坡，到變平前 2 米處逐漸收口與溜子同寬，并在變平后到機(jī)頭安裝擋煤板防止煤外溢。緩沖煤倉(cāng)建成后，可有效緩解滿煤倉(cāng)對(duì)掘進(jìn)頭面的影響，大大降低了滿倉(cāng)對(duì)掘進(jìn)的制約，保證正常循環(huán)率，提高巷道掘進(jìn)進(jìn)度。

6 生產(chǎn)組織管理

以現(xiàn)有薄煤層掘進(jìn)工作面為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)半煤巖巷道掘進(jìn)的摸索、完善，總結(jié)出以下幾點(diǎn)：

（1）優(yōu)化半煤巖巷道規(guī)格及要求，結(jié)合掘進(jìn)機(jī)適應(yīng)要求及實(shí)際地質(zhì)、生產(chǎn)條件，機(jī)掘巷道合理高度一般控制為2.6米，既滿足生產(chǎn)需要、節(jié)約材料，又減少割碴底，加快了施工速度。

（2）由于綜掘機(jī)機(jī)身長(zhǎng)10.5米，巷道變坡、拐彎時(shí)不利于機(jī)掘進(jìn)施工，因此需加大地質(zhì)探測(cè)力度，根據(jù)揭露地質(zhì)條件及時(shí)優(yōu)化巷道布置，盡量保持巷道坡度掘進(jìn)一致，減少變坡、拐彎等情況。

（3）積極采用合理生產(chǎn)組織，借鑒我礦掘進(jìn)隊(duì)伍人員較少，巷道機(jī)掘時(shí)所涉及到的設(shè)備多，往往不能滿足兩個(gè)工作面同時(shí)掘進(jìn)要求的問題，優(yōu)化戰(zhàn)場(chǎng)擺布，積極推廣單巷掘進(jìn)，保持生產(chǎn)相對(duì)集中，不僅便于管理，更有利加快掘進(jìn)速度。

（4）提高職工培訓(xùn)工作，保證職工的高素質(zhì)、高技術(shù)。加快培養(yǎng)優(yōu)秀的班組長(zhǎng)、掘進(jìn)機(jī)司機(jī)，使其熟悉掘進(jìn)機(jī)的性能、工藝，科學(xué)生產(chǎn)。

（5）加強(qiáng)掘進(jìn)機(jī)維護(hù)工作，減少事故率，保證正規(guī)循環(huán)作業(yè)率。endprint