9110胶带顺槽半煤岩巷道掘进技术研究.pdf
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1、42/矿业装备 MINING EQUIPMENT工 艺0 引言随着矿井综合机械化水平不断提升,煤炭开采速度及产量等均明显增加,但是煤炭回采中巷道掘进速度未能与煤炭开采速度相配备,矿井普遍面临采掘接替紧张问题1-2。由于煤层硬度较小,在条件满足时矿井普遍采用综合机械化掘进,当掘进岩巷时由于岩层硬度大,普遍采用钻爆法掘进,掘进效率及掘进进尺较低3-4。薄煤层开采时,为保证采面运输、通风以及行人等需要,巷道掘进期时往往需要破顶或者破底掘进,由于岩体硬度较大,导致巷道掘进效率较低5-7。盖州煤矿 9110 胶带顺槽为半煤岩巷道,为实现巷道快速掘进,提出采用钻爆法+综掘法掘进巷道,具体通过钻爆法降低岩体
2、强度为后续综掘机破煤岩创造良好条件,通过综掘法发挥综掘机在破煤岩、装载方面优势,提高破煤岩及装载效率,从而实现巷道快速掘进。文中就对 9110 胶带顺槽采用的掘进技术进行分析探讨,以期为其他矿井类似半煤岩巷道快速掘进工作开展提供经验借鉴。1 工程概况盖州煤矿 9110 胶带顺槽掘进工作面位于 9#煤层。该巷道开口位置位于一采区东翼辅助运输巷 980m(巷道东帮)处,9110 胶带顺槽设计长度 1530m,近水平巷道巷道设计长度 1530m,断面为矩形断面,宽 4.8m,高2.8m,断面积 13.44m2。9#煤层位于太原组中下部 K5 灰岩之下约 25m,上距 3#煤层底板平均为 30m,直接
3、顶为0.51m 的灰岩,具体顶底板岩性参数见表 1 所示。9#煤层厚 1.41.6m,平均 1.5m,煤层结构简单,硬度系数=35。由于9#煤顶板大部赋存K4灰岩上分层,厚度0.41m不等,底板为粉砂岩,硬度大于 7。9110 胶带顺槽掘沿煤层底板破顶掘进,掘进期间采用 FBD-No7.1/237 局部通风机(功率为 237kw,660/1140V)+800mm10m的柔性胶质抗静电阻燃强力风筒供风,通风量为1060m3/min。由于 9#煤层顶板灰岩硬度大,采用综掘机切割困难,为实现巷道快速掘进并降低综掘机磨损程度,提出采用钻爆法降低顶板灰岩强度及完整性,后用综掘机破岩、装岩。2 巷道掘进技
4、术9110 胶带顺槽采用震动炮-综掘机破岩、装岩、胶带输送机(刮板输送机)运煤(矸)、锚网(索)联合支护,掘支单行,全断面一次成巷。9110胶带顺槽半煤岩巷道掘进技术研究赵波(晋能控股晋城公司盖州煤业,山西高平 048400)摘要:9110 胶带顺槽为半煤巷道,巷道上部为坚硬的灰岩、下部为煤层,若采用单一的炮掘或者综掘方式,均不同程度面临掘进效率低、设备磨损程度严重、工作人员劳动强度大等问题。依据 9110 胶带顺槽现场情况,提出采用钻爆法降低顶板灰岩强度及完整性,后用综掘机破岩、装岩,对爆破及综掘机截割、装载等技术方案进行分析,针对掘进期间粉尘产生量大问题给出具体防尘措施。现场应用后,911
5、0 胶带顺槽掘进进尺平均可达到14.4m/d,实现了快速掘进,同时可有效降低工作人员劳动强度及综掘设备磨损。关键词:巷道掘进;半煤岩巷道;综掘机;钻爆法表1 9#煤层顶底板岩性 名称岩石类别 厚度/m岩性特征老顶砂质泥岩3.5浅灰色,粉细粒结构,薄层状构造,水平层理发育,节理较发育直接顶 K4上灰岩0.51灰白色,粉晶结构,块状构造,局部有溶蚀现象,偶见黄色水锈面,节理、裂隙较发育,局部夹有薄层泥岩煤9#煤1.5以亮煤为主,次为暗煤,夹镜煤条带,块状,节理发育直接底粉砂岩1.95灰黄色,粉细粒结构,层状构造,水平层节理较发育老底K4下灰岩4.09灰白色,粉晶结构,块状构造,局部有溶蚀现象,偶见
6、黄色水锈面,节理、裂隙较发育,局部夹有薄层泥岩2023.8 矿业装备/43每班开始施工前先检查现场顶板情况是否完好,支护是否有效,确认没有安全隐患后方可开工。开工前,由地测科标定巷道中线,安设激光指向仪,确保巷道走向正确。施工顺序:交接班安全检查(四位一体安全确认)打炮眼、支护帮松动爆破(装药爆破通风)安全检查开机准备割煤(进刀割、装、运矸)退机安全检查敲帮问顶临时支护锚网索支护收临时支护清理浮煤(延长刮板、胶带输送机)安全检查。2.1 爆破破岩钻爆法工艺流程:钻眼前准备标眼钻眼检查瓦斯洒水消尘装药联线检查瓦斯、支护情况洒水消尘撤人放警戒爆破检查瓦斯及爆破效果洒水消尘敲帮问顶。炮眼使用 YT-
7、28 型凿岩机,配合风钻钻杆(H222600)、金刚石一字钻头(42mm)进行钻孔施工;FD100D-A 型发爆器发爆。巷道松动爆破施工按图 1 所示进行布眼(局部灰岩厚度变厚或变薄时适当增减炮眼个数但一次爆破所用的最大炸药量不得超过16.8kg)。爆破采用一次装药,一次爆破的方法,炮眼呈单排眼布置 6 个(局部灰岩厚度变厚或变薄时,适当增减炮眼个数,但一次爆破所用的最大炸药量不得超过16.8kg),采用正向装药结构,串联式联线方式,使用煤矿许用毫秒延期电雷管、炸药采用煤矿许用二级乳化炸药。采用水泡泥、炮泥封口,规范充填,具体炮眼结构见图 2 所示。2.2 截割、装载与运输2.2.1 截割91
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