大跨度切眼快速施工组织与管理

时间:2022-03-21 06:04:35

大跨度切眼快速施工组织与管理

摘要 该文主要介绍了郭屯煤矿在1302切眼应用机掘及炮掘快速施工大跨度综采切眼的情况,并从安全、技术等方面简要分析了掘进时所需注意的细节问题,为同类巷道的施工积累一定的经验。

关键词 大跨度 切眼安全管理

中图分类号:TU714文献标识码: A 文章编号:

郭屯煤矿位于山东省菏泽市郓城县境内,设计生产能力240万吨,计划2009年10月实现矿井联合试运转。1302切眼能否在规定的工期内完成直接关系到整个矿井能否如期试生产。在1302切眼的施工过程中,通过合理组织,及时调整巷道的支护方式和支护参数,经过近20天的努力,提前8天完成了1302综采切眼的施工任务,为郭屯煤矿第一个采区工作面的正常生产奠定了基础。

1工程概况

1302工作面煤层为3煤层分叉后的下分层,煤层倾角较大为12°~15°。分布于井田中部。位于山西组下部,距三灰44.5~71.47m,平均194.26ft。煤层厚度0.73~5.31m,平均3.47m,属较稳定煤层。结构较简单,含0~4层夹石,夹石岩性多为炭质泥岩、泥岩。顶板多为粉砂岩、细砂岩,个别点为中砂岩、粗砂岩;底板多为泥岩、粉砂岩。工作面伪倾斜布置,伪倾角15°。切眼设计全长200m,跨度7.2m(上、下端头机窝段跨度8.7m),高度2.9m。切眼中部发育三条落差2°~10°的正断层,与掘进方向斜交,施工难度较大。

2施工组织

2. 1 施工方法:切眼导硐使用EBZ-150型掘进机破煤(岩),后路配备桥式转载机及40T溜子运输,切眼劈帮使用炮掘。即采用导硐扩帮法施工:切眼从皮带顺槽开门,按宽4.6m、高2.9m的断面施工,掘进一段距离后,同时自外向里炮掘扩帮2.6m到设计断面。

2. 2 施工顺序:掘进机拐弯----切眼导硐----切眼扩帮。

2. 3 施工工艺

(1)导硐:掘进机割煤(出煤)临时支护挂网打锚杆清底扫除。

(2)扩帮:补打锚索打眼爆破临时支护出煤挂网、打锚杆跟打单体液压支柱。

3细节管理

(1)导硐位置的确定:因切眼伪倾斜布置,导硐应选择布置在上帮(煤层底板等高线较高一侧),这样可以消除不挂网一侧(扩帮侧)煤壁片帮带来的不安全因素。

(2)掘进机拐弯:为提高掘进速度,要最大限度的利用掘进机拐弯。由于切眼与两顺槽一般是垂直布置,在施工至切眼位置时,要提前进行刷宽。刷宽以7-8m为宜(机身长8.7m),以便留出足够的空间便于掘进机拐弯。为此要做到:a、严格掌握切眼的开门位置,控制好两部皮带机尾的牵拉距离,防止重缩皮带尾而增加劳动量;b、在切眼开门外5-10m处提前刷宽巷道7-8m,待掘进机拐弯后继续利用桥式转载机运输直至不能运输为止。

(3)切眼扩帮:a、后路炮掘扩帮施工位置与迎头综掘机尾部应保持至少10m的安全距离,放炮时必须撤出迎头所有施工人员;b、扩帮的快慢与运输有重要关系,因此导硐时40T溜子应靠扩帮侧铺设,以便扩帮时使爆落的煤大部分进入溜子,可大大提高工作效率,减轻职工的劳动强度。

(4)两帮支护:切眼两帮原支护设计是使用金属网、树脂锚杆全断面支护(一帮3根锚杆)。通过两顺槽矿压观测及巷道变形量观测,经过对其它矿井调研,在满足安装使用等技术要求的情况下,将切眼两帮支护设计变更为玻璃钢锚杆、塑料网非全断面支护(一帮2根锚杆)。

(5)顶板安全:由于施工断面大,顶板管理尤为重要,尤其是在扩帮过程中,更要加强顶板管理。为此施工中要做到:a、使用好前探支架进行临时支护,前探梁必须时刻挂在顶板上,并及时挪移至迎头接实顶;b、锚网索支护要严格按质量标准化及规程要求施工,确保支护有效;c、锚索在导硐时滞后掘进机后规定范围内及时跟打,炮掘扩帮时应先补打第二排锚索再扩帮,并随后补打点柱加强支护;d、当遇断层及构造带或顶板破碎、压力较大时,掘进机要逐网截割挂网且要加密支护,缩小锚杆(索)间排距,帮部改为原支护方式,必要时敷设铁棚加强支护;e、“三、四岔门” 处要加密锚网索支护,同时补打点柱;f、施工过程中要加强切眼后路的巷道变形观察,发现压力大时应及时加强支护,以确保切眼施工安全。

(6)运输管理:切眼运输通常采用40T溜子,而溜子作为掘进机二运的跑道,平衡性差,小车易掉道,加之运输距离远,溜子常出现“压死”现象。主要措施:a、保证溜子的铺设质量,做到平、直、顺;b、设专门二运看护工,防止掉道,清理浮煤;c、要及时将溜子开空,防止压死溜子;d、距离较远时,可使用双电机驱动。

4结论

(1)EBZ-150型掘进机主要适用于煤及半煤岩巷的掘进,适应巷道坡度±15°,而综采切眼大部分都是倾斜布置,因此,能否利用综掘机施工的关键取决于切眼的坡度。因而在切眼的设计上选择合理的切眼位置对实现快速施工非常重要。

(2)采用导硐法施工,便于巷道的超前支护和永久支护的及时组织,大大提高了施工的安全性。

(3)传统扩帮方法是待切眼导硐与顺槽贯通后,拆卸二运、溜子将综掘机退到原处,重新安装40T溜子及二运进行扩帮,势必增加工作量,延长了施工工期。采用导硐机掘,同时扩帮炮掘,施工速度加快,能缩短工期,有利于生产接续。

1302切眼导硐机掘、扩帮炮掘、两帮支护更改的成功应用,为31处施工大跨度切眼积累了经验,具有很大的推广应用价值。

作者简介许孝建 男,33岁,2005年毕业于河北工程学院矿建专业,助理工程师,现任中煤31处梗阳项目部技术负责人

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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