综掘巷道（精选3篇）
综掘巷道 篇1
1 工程概况
宜兴煤业辅助轨道大巷巷道岩性主要由灰黑色泥岩、褐灰色粉砂岩、深灰色生物屑泥晶灰岩和煤层组成。岩性变化较大, 下部多为砂岩、泥岩, 泥岩中常夹有不可采煤层 (一般厚度0.2~0.4 m, 间距1.8~2 m) , 比较破碎。巷道采用半圆拱形断面, 锚网喷支护方式, 全岩巷道, 岩层硬度6~8, 支护净断面为宽5.4 m, 高4.6 m, 工程量1 130 m。巷道初期采用爆破法掘进, 120型锚杆钻机施工锚杆锚索, 采用刮板运输机、皮带运输, 巷道工程进度平均为60 m/月。为提高单进水平及施工质量, 经可行性研究后, 决定推广使用EBZ-260型岩巷掘进机掘进, 液压锚杆钻车施工锚杆, 采用胶带机运输, 并将复喷成巷工序滞后工作面40 m。通过改进, 巷道单进水平提高到130 m/月。
2 巷道支护
宜兴煤业辅助轨道大巷断面为直墙半圆拱形, 掘进断面规格为宽5.64 m, 高4.72 m, 采用锚网喷+锚索联合支护。顶锚杆采用直径22 mm、长为2 200 mm的螺纹钢锚杆, 间、排距为800 mm×800 mm, 锚索采用直径17.8 mm、长6 500 mm的钢绞线, 沿巷道掘进方向每4 m布置一组, 每组3根, 分别布置在巷道中线及中线两侧各1.5 m处, 锚索垂直于巷道顶板轮廓线。
3 巷道施工及支护工艺
3.1 施工方法
巷道采用EBZ-260型综掘机掘进出矸, CMM2-15型液压锚杆钻车施工锚杆。
3.2 临时支护
巷道掘进工序完成后, 及时进行找掉, 然后进行临时支护。该工程采用CMM2-15型液压锚杆钻车备置的2根液压单体支柱对顶板进行临时支护, 单体支柱的支护位置可根据需要进行调整, 以便于顶板安全管理和锚杆的施工。
3.3 永久支护
3.3.1 CMM2-15型液压锚杆钻车操作顺序
启动油泵电机, 与其相联的齿轮泵随之启动, 供给液压油, 此时, 可按要求将该机行走至指定位置, 可根据巷道高度调整升降平台, 使升降平台的位置刚好满足作业人员进行作业, 互不干涉。操纵前部支撑, 使支护顶梁支牢顶板, 操纵左右推进器向上升起顶柱顶板, 然后开始钻顶锚杆孔, 钻孔完成后安装锚杆 (或锚索) 并锁紧, 顶锚杆孔作业完成后, 可将推进器旋转至水平位置, 通过钻臂的升降完成帮锚杆钻孔及固定锚杆作业, 一排顶、帮锚杆全部作业完成后, 机器的执行部件要收回原位, 收起前部支撑套筒。然后操纵行走阀将机器走至下一排进行作业。
3.3.2 安装锚杆施工工艺
(1) 打眼前, 首先按照中线严格检查巷道断面规格, 不符合作业规程要求必须先进行处理, 打眼应按由外向里、先顶后帮的顺序进行。
(2) 打锚杆眼:使用φ28×1 200 mm、φ28×2 200 mm的中空六角钻杆按照巷道断面图所给定的锚杆位置及角度准确打眼。
(3) 安装锚杆:安装前应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净。先用锚杆杆体将树脂锚固剂送到孔底。匀速推进锚杆杆体, 将锚杆推进到孔底后, 再连续搅拌15~20 s, 确保锚固剂搅拌均匀。
(4) 搅拌充分后, 停止搅拌约30 s, 待树脂药卷凝固时使用锚杆机进行紧固, 初次紧固锚杆扭矩力不低于150 N·m, 下一班接班后必须对上一班所施工的锚杆进行二次紧固, 确保锚杆扭矩力达到250 N·m。
(5) 工艺流程:定眼位→打眼→吹眼→放药卷→搅拌→凝固→一次紧固→二次紧固。
3.3.3 安装锚索施工工艺
(1) 采用锚杆机配合锚杆钻杆和φ28 mm双翼钻头湿式打眼。为保证孔深准确, 可在钻杆上用油漆标出终孔位置。
(2) 插入树脂药卷前应检查其质量, 并注意MSK2360药卷在上 (孔底) , MSZ2360药卷在下。
(3) 锚索下端装上专用搅拌驱动器, 二人配合用锚索顶住锚固剂缓缓送入钻孔, 确保锚固剂全部送入孔底。
(4) 将专用搅拌驱动器插入锚杆机上。
(5) 一人扶住机头, 一人操作锚杆机, 边推进边搅拌。搅拌时间控制在20~30 s。
(6) 停止搅拌, 保持锚杆机的推力约3 min, 然后缩回锚杆机打下一个锚索孔。
(7) 10 min后卸下专用搅拌驱动器, 两个循环后安装上托板、索具, 并将其托至紧贴顶板。
(8) 两人一起将张拉千斤顶套在锚索上, 并用手托住。
(9) 开泵进行张拉, 待压力达到规程要求后, 停止张拉, 并换向回程。
(10) 卸下张拉千斤顶 (注意用手接住, 避免坠落) 。
3.3.4 喷射混凝土施工工艺
为使已掘出的巷道围岩裸露时间短、确保巷道围岩的稳定性, 且喷掘互不干扰, 故将喷浆工作分两次进行。先进行初喷30~50 mm厚, 工作面后40 m处复喷成巷。要求用细铁丝在巷道两帮上、中、下打点、挂线, 以便按线喷浆, 保证喷射质量, 做到墙直拱圆。
3.4 施工中关键要点
3.4.1 掌握掘支平衡关键点位
在掘进过程中, 锚网支护 (临时浆) 紧跟掌子面, 喷浆成巷距工作面一般控制在25~35 m;如距离过短因掘进机机身及二运的影响易造成喷浆质量差;如距离过长风水管路及风筒、电缆线架设延长会造成二次用工, 工效降低。
3.4.2 出矸系统
岩巷出碴采用刮板输送机[1], 因矸石硬易造成底槽磨损严重或卡链等机械事故, 造成窝工, 一般情况下, 尽可能采用胶带输送机出碴。
3.4.3 提高掘进机开机率
岩巷掘进中, 当矸石硬度≤6时, 用EBZ-260H掘进机切割, 掘进机开机利用率高;当矸石硬度>6时, 掘进机因油温高易造成停机, 等冷却后重新启动影响开机率[2]。一般矸石硬度高, 采取放松动炮作业, 再用掘进机切割掘进效果较好。
3.4.4 中腰线控制
采用激光指向仪标定中腰线。
3.4.5 平行作业
掘进机切割与喷浆平行作业;两帮支护与工作面锚网支护平行作业, 可提高工效。
3.4.6 循环、正规作业
坚持正规作业, 自掘自锚喷, 始终将复喷成巷巷道控制在距工作面不超过40 m。
4 施工中注意事项
(1) 锚、网、喷支护各种原材料、购配件一定要符合设计、规范要求, 在施工过程中必须按施工工艺进行, 杜绝偷工减料。支护一定要及时, 充分发挥锚杆主动支护的特点。三径匹配、螺母预紧扭矩、抗拔力是锚杆支护控制的重要指标[3], 施工过程中一定要严格控制。喷射混凝土支护严格按施工工艺进行, 尽可能一次喷浆成巷, 严禁一次掘进, 多次喷浆成巷。
(2) 掘进掌握好巷道施工尺寸, 刷帮滞后工作面不超过4 m, 工作面高度一般考虑以拱型半径能画圆为准。
(3) 为减少机械事故发生, 出渣系统一般采用胶带输送机。目前掘进机一般适宜矸石硬度≤6, 当矸石硬度>6时, 要考虑采取放松动炮作业。
5 技术创新点
(1) CMM2-15型液压锚杆钻车的推广使用。通过使用CMM2-15型液压锚杆钻车代替锚杆机, 由于液压锚杆钻车施工锚杆孔操作简单, 只需一人操作, 一人监护, 且可同时进行多台钻孔机具的操作, 与锚杆机相比, 节省了劳动力, 提高了劳动效率, 减轻了职工的体力消耗。使用液压锚杆钻车上的单体液压支柱对顶板进行临时支护, 支护效果好, 有利于巷道顶板的安全管理。
(2) 掘支平行作业方法的改进。巷道锚索支护及复喷成巷支护保持滞后工作面40 m, 为工作面掘支平行作业创造了条件, 避免了因工作面复喷支护而占用大量的掘进时间, 从而有利于巷道单进水平的提高, 提高劳动效率。
(3) 后路运输设备的改进。通过把刮板运输机改为胶带机运输, 大大降低了运输设备的故障率, 保证了安全连续运输和工时利用率。
6 经济效益分析
通过实践证明, 宜兴煤业辅助轨道大巷采用综掘锚喷新工艺施工, 平均每月进度达130 m, 比原炮掘工艺多进70 m, 大大提高了劳动生产效益, 缩短了巷道完工交付使用日期;同时, 由于综掘岩掘进机和液压锚杆钻车的推广使用, 消除了工作面施工锚杆期间的空顶作业隐患, 取得了较好的安全效益和社会效益。
改进后的施工方案使巷道的掘进单进水平从原来的60 m/月提高到130 m/月;工程单价从12 960元/m降低到11 680元/m, 比过去增收740 800元/月。
7 结论
通过对宜兴煤业辅助轨道巷、岩巷综掘施工工艺的改进与实践, 在岩巷中通过改进支护方案、运输系统以及通过技术创新可以实现平行作业, 达到岩石巷道在掘、支、运3条主线上的平衡, 不断提高掘进循环率和循环进尺, 提高岩巷的掘进速度, 缩短工程工期, 为同类条件下岩巷综掘施工提供了很好的借鉴作用。
参考文献
[1]刘传勇, 张士强.高强预应力锚杆支护在深部软岩巷道的应用[J].煤矿开采, 2007 (1) .
[2]韩爱党.煤矿井下岩巷高效掘进技术探讨[J].科技资讯, 2012 (11) .
[3]张小康, 王连国, 吴宇, 等.高强让压锚杆支护效果数值模拟研究[J].采矿与安全工程学报, 2008 (1) .
综掘巷道 篇2
岩巷综掘过程中面临的情况比较复杂,当有坚硬岩石的时候,综掘机不能对岩石进行切割,一定要选择爆破法来进行,以进一步改善工作效率,提高刀具寿限。然而,因工作面具有大量的设备,同时与爆破点之间的距离相对较小,爆破过程中一定要确保设备安全。因此,一定要选择松动爆破法来进行,同时务必要实现炸而不飞,在岩体中产生裂隙,然后让综掘机顺利运行工作。实际因工作面比较狭窄,使得这个方法的应用面临很大难度。因此,本文对该课题进行探讨,希望能够充分发挥该项技术的作用。
1工程概况
某矿东大巷施工长度2 600 m,断面为直墙半圆拱形(面积20.7 m2),直墙高为1 600 mm,掘进宽度为5 500 mm。通过锚、索、网与喷射混凝土支护,锚杆总计14根,间距为800 mm×800 mm,锚索顺着供基线45°、90°、135°布设,总计3根,间距3 000 mm。钢筋网网格100 mm×100 mm,混凝土为C20等级、厚度150 mm。巷道断面具体如图1所示。
按照地质勘探报告,东轨道大巷在10-3煤老底、8煤老顶泥岩中,具有相对较低的硬度,f≤4。为提高施工进度,通过WAV300岩巷综掘机进行施工,然而,在进行到295 m的时候,巷道岩性出现明显的变化,开始变成为砂岩,其硬度相对较高,使得综掘机不能迎合施工需要。所以,我们测量了岩石的力学性能,结果发现,该矿东面大巷道的岩石硬度相对较高,f为8.7,同时具抗拉强度也高。因井下应用炸药受到相关制度的制约,所以这一个岩石具有相对较差的可爆性。
2爆破方案
2.1使用器材
为提高掘进速度、减小钻孔用时,我们采用风动凿岩机来进行钻孔,钻头直径41 mm,通过二级安全水胶炸药,引爆通过毫秒延期电雷管来进行。
2.2爆破参数
科学选取该参数是决定该项技术的重中之重,所以,一定要根据岩性、施工特征等,科学确定各个相关参数。
炮孔深度既要兼顾到钻孔效率与爆破效果,还必须兼顾到钻孔设备与技术状况等诸多方面,从而为施工以及加强管理提供有力条件。这一个工作面在钻孔过程中选择YTP-28凿岩机进行,如果炮孔深度太高,那么速度相对较慢;如果深度太小,那么效率将有所减小。所以,需要按照设备钻速、效率来进行确定。
孔网参数即炮孔间、排距。该技术和普通巷道掘进爆破存在着一定的差异。普通爆破空主要包括掏槽孔、周边孔等诸多方面,其中,前者旨在进一步提升抛掷,得到新的自由面,从而为别的炮孔爆破提供良好的条件。本文使用的这个技术旨在使硬度较高的岩石在其中产生许多裂隙,同时不会发生岩石抛掷问题。所以,该指标一定要切实确保爆炸以后产生的裂隙彼此组成裂隙网。
现阶段,求解该裂隙圈半径的方法有不少,应用最广泛的方法如下所示:
单孔装药量这个参数关系着抛掷与裂隙圈大小。该技术一定要合理控制用药,从而实现岩体松动而避免其崩散的目的。该参数和炸药种类、岩体特性等存在着联系。其求解方法:
式中,Q单位为千克,k为炸药种类、岩石可爆性相关的指标,处于1~1.3范围内。V指代单孔爆破岩石体积。Q指代标准条件下每单位体积岩石爆破需要的炸药,通常情况下,其数值处于0.2~0.35范围内。
基于上文的研究,充分考虑施工现场实际状况与爆破效果,相关参数:炮孔深度大小为3 m,间、排距分别为700 mm和750 mm,Q为0.99 kg,累计有45个炮孔。
2.3装药结构
确定好炸药类型与网孔参数以后,装药形式是决定效果的关键条件。当前,国内实践中选择的结构包括以下三种:连续耦合与不耦合、空气间隔结构。对本文这种情况,为保证综掘机不会受到飞石的损害,药量相对偏少,如果药都分布于孔底,形成的裂隙无法到达自由面,不能确保效果。所以,在爆破过程中选择孔内分层不耦合装药,主要是装在底部(0.825 kg),口部装上很少的药量(0.165 kg)。填塞炮孔是其中非常关键的环节之一,一定要保证填塞质量与长度。长度过大或者过小均会对爆破质量产生负面作用。按照业界人士的研究结果,最大填塞长度如式(3)所示:
式中,f用来指代炮孔壁和填塞物之间的摩擦系数,在这里,就黏土来说,其处于0.02~0.03范围内;就黏土、沙混合物来说,处于0.05~0.06范围内。r为侧压系数,和泊松比存在联系。
按照理论研究与施工现场具体状况,炮泥长度大概是1 m。填塞过程中一定要充分确保严实,质量较高。具体结构见图2。
2.4爆破网路和起爆次序
爆破过程中,不应形成抛掷问题,一定要确保炸药都起爆。如果存在未起爆的炮眼,很难觉察,同时无法进行处理,造成安全隐患。基于此,各装药层都通过双发雷管来进行引爆,同个孔中的雷管必须同段。爆破网路为四并一串连线方法,也就是各孔里面的4个雷管为一并,然后将孔间脚线进行串联。这种模式具有诸多优点,如非常便于连线、方便操作及具有较多的引爆雷管数等。
工作面炮孔的引爆通过2、4段雷管进行。先后次序:方案1根据普通巷道掘进来进行,中间孔引爆通过2段来进行,周边孔通过4段来进行。方案2与方案1相反。经过实验,后者效果较差。
3结语
通过上述设计进行施工,能产生许多裂隙,同时垮落岩石相对较少,但最大散距小于2 m,各次爆破以后,可以掘进大约2.6 m,社会与经济效应都非常不错。
摘要：通常情况下,岩巷综掘机往往对那些较软的泥岩巷道比较适应,在掘进过程中如果面临相对坚硬的岩石,施工速度将明显减慢,同时其刀具会产生严重的磨损,导致其寿限缩短。因此,一定要采取辅助松动爆破来软化岩石。按照某矿巷道的实际状况,探讨满足井下施工需要的方案,主要包括科学的炮孔深度、装药结构等诸多方面。
关键词：坚硬岩石,综掘机,松动,爆破技术
参考文献
[1]郑刚,王洪,郭玉新,等.松动爆破技术在综掘机掘进硬岩巷道时的应用与研究[J].内蒙古煤炭经济,2013(3):70-71+73.
综掘巷道 篇3
方案:通过auto CAD制图模拟法的工作原理。根据巷道和掘进机尺寸, 确定掘进机的行走轨迹, 根据行动轨迹确定施工大样图进施工安全行指导施工。
效果:a.操作方便、精确、使用。
b.安全可靠, 减少人、材、物的浪费。
c.通过合理的数据, 确定合理的支护方式, 实现剥门区。
综掘机施工巷道拐弯时, 由于拐弯角度不同, 巷道宽度不同, 致使巷道拐弯区剥帮尺寸很难确定, 利用auto CAD制图的方法来模拟掘进机在巷道内拐弯时行走部和机体的外缘轨迹, 从而确定巷道拐弯区两帮或一帮剥宽的具体尺寸。此方法可避免剥宽太大造成拐弯区空顶面积过大, 增加支护难度, 对现场施工安全构成威胁;又可避免局部剥宽小, 掘进机无法通过, 重新剥帮, 浪费人、材、物。本文以内蒙古双欣矿业有限公司杨家村矿井2-2上煤层回风大巷第五联络巷施工时, EBZ-160 (三一重工) 90°巷道拐弯为例, 介绍auto CAD制图模拟法的工作原理。
1 施工巷道断面特征: (见图1)
2 制作CAD原图
用1:1的比例按实际尺寸在auto CAD模型上画出拐弯巷道及E-BZ-160掘进机, 如图1所示。此图所表现的现场状态为2-2上煤层回风大巷已掘进到设计位置, 应该进行拐弯施工2-2上煤层大巷第五联络巷, 巷道的宽度和掘进机的相关部位的尺寸绘制在图上, 并找处行走部的重心点, 如图2。
3 制作模拟动态图
利用auto CAD原图模拟掘进机在巷道内的拐弯过程, 每前进0.5m掘进机机体向右拐弯侧旋转一个适中的角度, 直到掘进机机体拐正, 即将图中掘进机整体向前移动0.5m后向右旋转, 角度适当掌握, 原则上不破坏2-2上煤回风大巷和第五联络巷的左帮, 只剥右帮, 尽量保持一帮支护的完整, 如图3所示。
4 制作掘进机行走轨迹图
将模拟图全部依次覆盖在原图上, 会得到一个掘进机拐弯全过程的轨迹图, 则掘进机右侧外缘的行走轨迹线即需要剥帮的边界线, 如图4所示。
5 制作拐弯大样图
将轨迹图中掘进机机体的线条删除, 画上中线, 标出剥帮起始点, 材料道和切眼设计右帮与轨迹线交叉点分别为剥帮的起点和终点, 然后每1m自中线到剥帮边界线划出横线, 该线的长度即为中线至帮部的距离, 图中任一线段的长度均可从属性中查找, 如图5所示。实际施工过程中, 可按图上数据进行剥帮, 形成的巷道宽度既适合掘进机拐弯通过, 又不会造成跨度太大, 影响安全。
6 结论
通过利用auto CAD制图模拟法来指导现场综掘巷道掘进机拐弯, 便于操作, 通过多次实践, 该方法简单、精确、实用, 可广泛用于掘进机各种机型条件下拐弯施工, 具有一定的推广意义。
摘要：探讨了如何利用autoCAD模拟EBZ-160综掘机施工90°巷道拐弯剥门区尺寸。