大斷面巷道分層留底掘進(jìn)施工工藝探究

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摘要:大斷面巷道在掘進(jìn)過程中受施工條件、施工技術(shù)水平等限制，施工效率低，巷道成型質(zhì)量差，支護(hù)難度大，嚴(yán)重影響大斷面巷道安全高效施工。針對這一技術(shù)難題，余吾煤業(yè)公司對N1206膠帶順槽機(jī)頭段采取分層留底法進(jìn)行施工，實(shí)踐證明取得了較好效果。

關(guān)鍵詞:大斷面;巷道;掘進(jìn);工藝

大斷面巷道掘進(jìn)施工時，存在著巷道成型質(zhì)量差、支護(hù)難度大、施工效率低以及煤矸石運(yùn)輸不及時等技術(shù)難題，若不采取合理有效的施工工藝，很容易產(chǎn)生安全事故。以潞安集團(tuán)余吾煤業(yè)公司N1206膠帶順槽機(jī)頭段為例，提出了分層留底掘進(jìn)施工工藝。

1概況

N1206膠帶順槽位于井田西翼，巷道以北布置采區(qū)大巷，分別為北風(fēng)井西翼運(yùn)輸大巷、北風(fēng)井西翼膠帶大巷以及北風(fēng)井西翼2#回風(fēng)大巷，以南為實(shí)煤區(qū)，以東為N1206回風(fēng)順槽，以西為N1205膠帶順槽。N1206膠帶順槽機(jī)頭段設(shè)計長度為120m，沿3#煤層底板從西翼膠帶大巷開口施工。N1206膠帶順槽機(jī)頭段設(shè)計斷面規(guī)格為寬×高=5.0×5.2m，巷道施工120m后巷道頂板以8°俯角變坡，繼續(xù)掘進(jìn)10m后巷道斷面規(guī)格為寬×高=5.0×3.8m，以此斷面直至巷道掘進(jìn)完成。地測資料顯示，N1206膠帶順槽機(jī)頭段煤層厚度6.34m，煤層內(nèi)含3層矸石，厚度為0.4～1.5m，頂板主要為炭質(zhì)泥巖，厚度為1.5m，巷道采用爆破施工工藝。余吾煤礦以往大斷面巷道采用先小斷面掘進(jìn)后挑頂、擴(kuò)幫的方法，該施工方法需巷道二次返工、二次支護(hù)，不僅加大了勞動強(qiáng)度及成本費(fèi)用，而且采用爆破挑頂時難度大，施工存在很大的安全隱患。

2大斷面巷道分層留底法施工工藝

2.1前期準(zhǔn)備

（1）由于北風(fēng)井西翼膠帶大巷高度為3.8m，寬度為4.0m，首先在西翼膠帶大巷上方N1206膠帶順槽開口位置處進(jìn)行挑頂，挑頂規(guī)格為寬×長×深=4.0×5.0×1.4m，挑頂后確保西翼膠帶大巷高度不得低于5.2m。

（2）西翼膠帶大巷挑頂后在挑頂處下方搭設(shè)工作盤，工作盤主要由長度為6.0m，直徑為300mm圓木柱搭設(shè)，搭設(shè)高度為2.2m，工作盤上方預(yù)留規(guī)格為長×寬=4.0×1.5m漏煤口，同時為保證施工安全，在工作盤與巷幫間隙處安裝金屬網(wǎng)柵欄.

（3）工作盤搭設(shè)完成后，在距西翼膠帶大巷底板2.5m處施工一個絞車硐室，硐室規(guī)格為寬×高×深=3.0×2.5×2.5m，絞車硐室施工完后在硐室內(nèi)安裝耙?guī)r機(jī)，為方便出煤在工作盤上平鋪一塊厚度為3mm鋼板。

2.2機(jī)頭段分層留底法掘進(jìn)

（1）待前期工作準(zhǔn)備就緒后，在工作盤上對N1206膠帶順槽機(jī)頭段進(jìn)行開口施工，機(jī)頭段采用分層留底法進(jìn)行掘進(jìn)，即上分層全斷面掘進(jìn)，下分層留底，上分層斷面規(guī)格為寬×高=5.0×3.0m，留底厚度為2.2m。

（2）上分層采用光面爆破法進(jìn)行掘進(jìn)，炮眼深度為1.2m，每個炮眼填裝兩支礦用三級乳化炸藥，藥卷長度為0.3m，裝藥量為300g/支，雷管采用毫秒延期電雷管，延期不得超過130ms，采用正向裝藥方式，裝藥后采用水炮泥、炮泥進(jìn)行封孔。

（3）機(jī)頭段前30m掘進(jìn)期間，用絞車硐室安裝的耙?guī)r機(jī)進(jìn)行出煤，隨著巷道不斷延伸，在機(jī)頭段安裝一部SSJ-880型帶式輸送機(jī)，并在輸送機(jī)機(jī)尾端再安裝一部耙?guī)r機(jī)進(jìn)行聯(lián)合出煤。

（4）當(dāng)機(jī)頭段掘進(jìn)至120m處時巷道以8°俯角進(jìn)行下山掘進(jìn)，當(dāng)巷道下山掘進(jìn)10m后及時調(diào)整巷道掘進(jìn)角度，沿巷道頂板平行掘進(jìn)，施工N1206膠帶順槽正巷段。

（5）N1206膠帶順槽機(jī)頭段分層掘進(jìn)完成后，開始對預(yù)留底煤進(jìn)行松動爆破起底，起底時從巷道迎頭向外施工，在起底過程中隨著起底段長度逐漸縮短，同時逐漸縮短帶式輸送機(jī)長度，當(dāng)起底段長度低于30m時，拆除帶式輸送機(jī)，用硐室內(nèi)耙?guī)r機(jī)進(jìn)行出煤。

3應(yīng)用效果

（1）提高了施工效率。N1206膠帶順槽機(jī)頭段長度為120m，采用分層留底法掘進(jìn)，僅用22d即完成，比傳統(tǒng)施工工藝提前了8d。

（2）降低了成本費(fèi)用。采用分層留底法進(jìn)行大斷面巷道掘進(jìn)時無需進(jìn)行二次挑頂，減低了勞動成本及支護(hù)成本費(fèi)用。N1206膠帶順槽機(jī)頭段頂板采用分層留底法掘進(jìn)，節(jié)約錨桿720套，錨索120根，鋼帶120根，支護(hù)材料費(fèi)用17萬元。

（3）保證了施工安全。由于N1206膠帶順槽機(jī)頭段頂板主要以炭質(zhì)泥巖為主，巖石層不穩(wěn)定，挑頂施工時很容易發(fā)生頂板大面積垮落事故，采用分層留底法掘進(jìn)時避免挑頂施工，提高巷道掘進(jìn)安全系數(shù)。

（4）提高煤矸石運(yùn)輸效率。N1206膠帶順槽機(jī)頭段采用分層留底法掘進(jìn)時，在西翼膠帶大巷搭設(shè)工作盤，同時利用膠帶輸送機(jī)與耙?guī)r機(jī)進(jìn)行聯(lián)合出煤，提高了工作面運(yùn)輸效率，降低了挑頂施工期間的清理巷道勞動強(qiáng)度。

（5）提高了支護(hù)質(zhì)量。大斷面巷道傳統(tǒng)挑頂施工時，因巷道高度較大，施工后失效支護(hù)難以發(fā)現(xiàn)，且二次補(bǔ)打支護(hù)難度大。而采用分層留底法掘進(jìn)時頂板支護(hù)一次性施工到位，工作面爆破后，施工人員可對工作面附近失效支護(hù)及時進(jìn)行補(bǔ)打，提高了支護(hù)質(zhì)量。

【參考書目】

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作者:武海濤 單位:潞安集團(tuán)余吾煤業(yè)有限公司