綜掘機(jī)拐彎施工工藝研究
時(shí)間:2022-02-13 09:01:33
導(dǎo)語(yǔ):綜掘機(jī)拐彎施工工藝研究一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
摘要:巷道改向問題一直是影響巷道快速掘進(jìn)的一大難點(diǎn),傳統(tǒng)的巷道拐彎施工均是采用炮掘配耙裝機(jī)的方式進(jìn)行,但是其存在很大的問題,施工很不方便,而綜掘機(jī)拐彎施工工藝的應(yīng)用能在很大程度上改變傳統(tǒng)巷道拐彎工藝的不足,具有很大優(yōu)勢(shì),故在本文中主要以濟(jì)寧運(yùn)河煤礦7310工作面切眼為例對(duì)綜掘機(jī)拐彎施工工藝在切眼施工中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析與探討。
關(guān)鍵詞:綜掘機(jī);拐彎施工;切巷施工;應(yīng)用
1工程概況
濟(jì)寧運(yùn)河煤礦7310工作面切眼,位于3煤層中,工作面東至7310皮帶順槽,南臨7310工作面,西至7310軌道順槽,北臨邊界保護(hù)煤柱。1.1巷道布置7310工作面切眼開門點(diǎn)位于7310軌道順槽15號(hào)導(dǎo)線點(diǎn)北4.6~11.8m(巷道東幫),巷道位于工業(yè)廣場(chǎng)北部,東至7310皮帶順槽,南臨7310工作面,西至7310軌道順槽,北臨邊界保護(hù)煤柱。工作面切眼方位角90°,切眼設(shè)計(jì)長(zhǎng)度184m。1.2巷道斷面(1)1-1斷面。7310工作面切眼導(dǎo)硐斷面形狀為矩形,斷面規(guī)格為荒寬×荒高=4200mm×2800mm,凈寬×凈高=4000mm×2600mm,荒斷面積11.76m2,凈斷面積10.4m2。(2)剝幫斷面。7310工作面切眼剝幫斷面形狀為矩形,斷面規(guī)格為荒寬×荒高=3300mm×2800mm,凈寬×凈高=3200mm×2600mm,荒斷面積9.24m2,凈斷面積8.32m2。煤礦現(xiàn)代化2018年第2期總第143期(3)2-2斷面。剝幫后切眼斷面形狀為矩形,斷面規(guī)格為荒寬×荒高=7400mm×2800mm,凈寬×凈高=7200mm×2600mm,巷道荒斷面積=20.72m2,凈斷面積=18.72m2。(4)3-3斷面。剝幫后煤機(jī)硐室斷面形狀為矩形,斷面規(guī)格為荒寬×荒高=8900mm×2800mm,凈寬×凈高=8700mm×2600mm,巷道荒斷面積=24.92m2,凈斷面積=22.62m2。(5)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要施工的穩(wěn)車硐室規(guī)格均為:凈寬×凈深=4m×4m,斷面形狀均為矩形,所有硐室高度均與巷道頂?shù)装宄制健?/p>
2施工工藝和方法
(1)施工前由生產(chǎn)技術(shù)部地測(cè)科給定偏中線、腰線等數(shù)據(jù),施工時(shí)嚴(yán)格按照上述數(shù)據(jù)進(jìn)行施工。(2)檢查現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)、水、機(jī)、電等,以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。進(jìn)行EBZ160A懸臂式掘進(jìn)機(jī)、P-60B耙裝機(jī)設(shè)備運(yùn)輸、安裝等工作,并安裝1部SSJ650/30kW皮帶與順槽內(nèi)皮帶搭接形成運(yùn)煤系統(tǒng)。(3)巷道施工前,必須保持巷道正常通風(fēng),開工前,首先按由外向里的順序?qū)κ┕さ攸c(diǎn)10m范圍內(nèi)的支護(hù)進(jìn)行檢查,如有失效支護(hù)及時(shí)整改,確認(rèn)安全后,方可掘進(jìn)。(4)巷道正常情況下沿南幫煤層底板掘進(jìn),采用EBZ160A懸臂式掘進(jìn)機(jī)落煤、出煤,膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載運(yùn)輸?shù)姆绞绞┕?。該切眼施工采取“?dǎo)硐掘進(jìn)、剝幫成型”分次施工成巷方式掘進(jìn),首先施工7310切眼導(dǎo)硐,然后再對(duì)“切眼導(dǎo)硐剝幫”施工,切眼剝幫施工時(shí)仍由西向東擴(kuò)南幫施工。導(dǎo)硐施工至設(shè)計(jì)位置后,回撤掘進(jìn)機(jī)及拆除導(dǎo)硐內(nèi)的皮帶機(jī),同時(shí)在切眼回剝開始處安裝一部P-60B耙裝機(jī),并配合掘進(jìn)機(jī)接力出煤對(duì)切眼剝幫施工。待切眼剝幫施工足夠安裝皮帶機(jī)的距離后,回撤耙裝機(jī)并重新安裝皮帶機(jī)及組裝掘進(jìn)機(jī)二運(yùn),形成煤流系統(tǒng),使用掘進(jìn)機(jī)剝幫直至設(shè)計(jì)位置。剝幫施工前必須確保2列工字鋼棚超前剝幫迎頭至少6m以上。(5)煤機(jī)硐室施工方法。首先按設(shè)計(jì)位置預(yù)留煤機(jī)硐室,當(dāng)切眼剝幫迎頭超前煤機(jī)硐室開門口4m時(shí),后退掘進(jìn)機(jī)截割煤機(jī)硐室4m并進(jìn)行支護(hù),然后截割剝幫迎頭4m,再后退掘進(jìn)機(jī)截割煤機(jī)硐室4m并進(jìn)行支護(hù),如此反復(fù)直至將煤機(jī)硐室截割出設(shè)計(jì)尺寸。煤機(jī)硐室完全施工完后要及時(shí)在門口架設(shè)一排工字鋼棚加強(qiáng)支護(hù)。煤機(jī)硐室內(nèi)的鋼筋梯層?xùn)|西向布置。(6)掘進(jìn)施工為“三八制”作業(yè),采用EBZ160A懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割的施工方法進(jìn)行掘進(jìn)施工,每班組織2個(gè)正規(guī)生產(chǎn)作業(yè)循環(huán),每循環(huán)進(jìn)尺2m,確保日循環(huán)進(jìn)尺為12m,其中利用早班截割完煤后進(jìn)行檢修。掘進(jìn)中可以不支護(hù)幫部底角錨桿,距迎頭超過8m時(shí)要及時(shí)補(bǔ)齊底角錨桿并緊固。(7)工藝流程。施工過程中采用EBZ160A懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割煤層、松軟巖層,經(jīng)掘進(jìn)機(jī)耙裝系統(tǒng)轉(zhuǎn)載到后部運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。其中在截割、運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí),人力準(zhǔn)備支護(hù)材料。待一個(gè)循環(huán)截割完畢后退機(jī),首先對(duì)掘進(jìn)工作面進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)并確保牢固,再按由頂板中間向兩幫的順序打錨桿眼進(jìn)行永久支護(hù)。(8)為便于現(xiàn)場(chǎng)施工,剝幫采取全斷面掘進(jìn)留浮煤的方法施工,要求留有0.7~1m的浮煤確保支護(hù)頂板時(shí)的人員安全,留設(shè)距離迎頭不超過20m。(9)當(dāng)煤巖松軟易折、巷道三岔口、揭露斷層及頂板破碎等情況進(jìn)行掘進(jìn)施工時(shí),施工時(shí)截割深度調(diào)整為800mm。7310工作面切眼煤層老頂為粉砂巖,直接頂為泥巖,直接底為泥巖,老底為粉砂巖。
3巷道支護(hù)
3.1臨時(shí)支護(hù)(1)硐室、開口巷道無法使用前探梁時(shí)采取短掘短支,循環(huán)進(jìn)尺不超過0.8m。錨梁網(wǎng)巷道可以借用原有支護(hù)錨桿安設(shè)前探梁,原支護(hù)錨桿無法使用時(shí),提前打Φ20mm×2200mm錨桿(間距800mm,不少于3棵)吊掛前探梁。巖性差時(shí)打超前錨桿維護(hù)頂板(選用規(guī)格Φ20mm×2200mm等強(qiáng)度螺紋鋼式金屬桿體樹脂錨桿,錨桿間距800mm,錨桿角度為斜向上約70°,不少于3根)的作業(yè)方式進(jìn)行施工。(2)切眼導(dǎo)硐及剝幫正常施工時(shí),均采用前探梁作為臨時(shí)支護(hù),全斷面吊掛3根前探梁進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。前探梁用12號(hào)槽鋼制作(中間焊有3cm角鐵以增加強(qiáng)度),長(zhǎng)度為4.5m,梁間距不大于1m,用頂板錨桿及3個(gè)吊環(huán)、3個(gè)大木剎剎緊剎牢固定,前方頂板不平滑時(shí)使用木板進(jìn)行接頂;其中木剎采用長(zhǎng)30cm、寬10cm、高10cm立方體的落葉松原木制作而成,穿有保險(xiǎn)繩和保險(xiǎn)鉤,木剎的使用方式必須根據(jù)前探梁后部距離頂板的距離而定;吊環(huán)用Φ18mm圓鋼及厚20mm的A3鋼板加工;吊環(huán)必須安設(shè)在牢固可靠的支護(hù)錨桿上,錨桿錨固力不小于70kN,并上滿絲;前探梁最大控頂距離2.1m;前探梁后端用特制大木剎剎牢,前探梁前端可以用木塊接頂,但木塊不得超過3塊且必須橫置;上山掘進(jìn)期間必須用直徑不小于6.2mm的細(xì)鋼絲繩將前探梁后端與頂板錨桿(或網(wǎng)子)拴牢,前探梁支設(shè)牢固。(3)臨時(shí)支護(hù)支設(shè)前探梁工作,操作人員不得少于4人:首先將吊環(huán)安設(shè)在頂部錨桿上,2人將前探梁上肩,緩慢遞入吊環(huán)中,直至前端深入到迎頭前臉,1人在前端用木托盤墊實(shí),后端1人上木剎,剎緊背牢后方可。(4)每次使用吊環(huán)、前探梁前,必須對(duì)吊環(huán)、前探梁的完好情況進(jìn)行檢查,如發(fā)現(xiàn)吊環(huán)開焊、有裂紋、螺紋滑扣或前探梁變形嚴(yán)重等無法滿足臨時(shí)支護(hù)情況時(shí),必須停止使用。3.2永久支護(hù)7310切眼導(dǎo)硐1-1斷面頂板錨桿采用5棵規(guī)格為Φ20mm×2200mm的等強(qiáng)度全螺紋鋼式樹脂錨桿金屬桿體配合軋花鋼網(wǎng)、鋼筋梯、鐵盤進(jìn)行支護(hù);巷道北幫采用3棵規(guī)格為Φ18mm×1800mm的等強(qiáng)螺紋鋼錨桿配合鐵牌、木托牌、礦用雙抗塑料網(wǎng)進(jìn)行支護(hù),為避免材料浪費(fèi),南幫暫在頂板以下安設(shè)2棵規(guī)格為Φ18mm×1800mm全螺紋錨桿配合木托盤、礦用雙抗塑料網(wǎng)聯(lián)合護(hù)幫,并保證網(wǎng)子下邊沿距幫部錨桿不大于300mm,最大允許偏差±100mm,兩幫礦用雙抗塑料網(wǎng)底部應(yīng)成一線。Ф20mm×2200mm錨桿托盤為正方形,規(guī)格為長(zhǎng)×寬×厚=130mm×130mm×10mm,Ф18mm×1800mm的錨桿托盤為長(zhǎng)方形,規(guī)格為長(zhǎng)×寬×厚=120mm×100mm×8mm,用鋼板切割而成,木托盤規(guī)格為長(zhǎng)×寬×厚=150mm×150mm×50mm;錨桿錨固采用MSK2550樹脂藥卷錨固,頂、幫每棵錨桿使用MSK2550樹脂藥卷2支,藥卷長(zhǎng)度總共為1000mm。同時(shí)頂板鋪設(shè)軋花鋼網(wǎng),幫部鋪設(shè)礦用雙抗塑料網(wǎng),軋花鋼網(wǎng)與礦用雙抗塑料網(wǎng)的搭接長(zhǎng)度不小于300mm且壓接到幫部頂角錨桿,網(wǎng)子下邊沿距幫部底角錨桿距離為300mm,誤差±100mm。頂板錨桿的間距為800mm,排距1000mm。頂部?jī)山清^桿分別距兩幫500mm;兩幫錨桿的間距為1000mm,排距為1000mm。兩幫頂角錨桿距頂板350mm,幫部底角錨桿距底板不得大于800mm(允許偏差100mm)。1-1斷面在頂板布置2排礦用錨索進(jìn)行支護(hù),規(guī)格為Φ17.8mm×4500mm,錨索間排距為2000mm×1200mm。一套礦用錨索包括4500mm長(zhǎng)鋼絞線一根、錨索牌、壓力碗和索具、3000mm長(zhǎng)的12號(hào)槽鋼1根,每根槽鋼布置2棵礦用錨索,錨索垂直頂板布置,確保錨入頂板穩(wěn)定巖層1.5m以上。礦用錨索預(yù)緊力為80~100kN,錨索外露長(zhǎng)度不小于150mm不大于250mm,每施工完一組礦用錨索后,由班長(zhǎng)或跟班區(qū)長(zhǎng)及時(shí)懸掛錨索安裝指示牌。
4存在的問題及經(jīng)濟(jì)、技術(shù)對(duì)比
(1)在切巷施工過程中由于未及時(shí)拆除綜掘機(jī)橋式轉(zhuǎn)載機(jī),導(dǎo)致綜掘機(jī)左側(cè)履帶滾輪護(hù)板、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)軸扭曲變形,要求當(dāng)拐彎作業(yè)已切割3m時(shí)必須對(duì)綜掘機(jī)橋式轉(zhuǎn)載機(jī)進(jìn)行拆除。(2)在拐彎施工中由于綜掘機(jī)后浮渣不能及時(shí)清理,造成巷道高度不夠,綜掘機(jī)臥底不足等,要求綜掘機(jī)拐彎期間切巷內(nèi)溜子兩側(cè)浮渣要及時(shí)處理,保證正常施工。(3)直接利用機(jī)掘拐彎,相比原炮掘拐彎大大減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,減少了工序環(huán)節(jié),更好地保證了工人施工的安全性,消除了放炮對(duì)頂板控制的不利影響。(4)與同類條件相比,機(jī)掘拐彎明顯縮短了巷道拐彎的施工工期,減少了直角拐彎對(duì)掘進(jìn)進(jìn)尺的影響,寬7m的切眼施工任務(wù)由炮掘的9天變?yōu)闄C(jī)掘的4天,同時(shí)減低了材料消耗。總之,通過在濟(jì)寧運(yùn)河煤礦7310工作面切眼工程中運(yùn)用綜掘機(jī),在很大程度上降低了材料的消耗。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了施工環(huán)節(jié)的優(yōu)化,不僅有效的解決了航道拐彎施工中存在的問題,也在很大程度上提高了工程操作的安全性以及生產(chǎn)效率。
參考文獻(xiàn):
[1]郭良鋒.綜掘機(jī)直接拐彎施工三岔門工藝研究與應(yīng)用[A].中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)煤礦建設(shè)與巖土工程專業(yè)委員會(huì),2012:3.
[2]連月照,鄭學(xué)軍,李百利.綜掘機(jī)直接拐彎施工工藝研究與應(yīng)用[J].山東煤炭科技,2011(1):37-39.
[3]周游,謝奎,張玉濤.EBZ220綜掘機(jī)的拐彎施工工藝研究與應(yīng)用[J].山東煤炭科技,2012(4):79-81.
[4]于冬.綜掘施工工藝在大傾角巖巷掘進(jìn)中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2014,17:103.
作者:孔磊 單位:濟(jì)寧礦業(yè)集團(tuán) 運(yùn)河煤礦