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岩巷综掘在大断面复杂条件下的快速掘进

来源:用户上传      作者: 刘金利

  【摘 要】袁店二井煤矿82采区回风石门地质条件复杂、断层构造多、地压大。通过合理设计、精心施工,实现快速掘进,连续三个月单月进尺突破200米。
  【关键词】综掘;大断面;复杂条件;200米
  
  淮北矿业集团袁店二井煤矿设计年产量120万吨。82采区回风石门由淮北矿业集团工程建设公司煤巷综掘第一项目部承担施工。巷道处在复杂岩层内,岩石硬度较大,地质条件复杂,严重制约巷道掘进速度。为此,施工单位积极克服复杂岩石条件下带来的不利因素,积极摸索岩巷综合机械化快速掘进技术,组织开展管理创新,进尺创水平活动,在82采区回风石门实现连续三个月单进进尺超过200m的集团公司综掘单进新纪录,得到建设单位和集团公司的一致肯定。
  1、概况
  1.1工程概况
  82采区回风石门设计全长1241m,设计净宽4850mm,净高4000mm,掘进断面19.8m2。3‰上坡,其中有400米斜巷为9°上山,支护形式为36U型棚喷支护,棚距600mm,喷砼厚150mm。
  1.2水文地质情况
  根据实际揭露岩性情况及地质勘察报告,该区域断层较发育,且落差较大,地层跨度较大。82采区回风石门施工层位在4煤组顶板45m至51煤下20m,岩性主要为4煤和51煤煤线及其顶底板泥岩、粉砂岩,局部为细砂岩;根据勘探报告和已施工的巷道资料分析,该区域地质构造较为复杂,煤岩层整体为倾向北西的单斜构造,东南部受断层切割有所变化,中间需揭72煤。
  2、机械化掘进、皮带机运输,多工序交叉平行作业
  2.1机械化掘进、皮带机运输
  施工单位采用的是“三一重工”生产EBZ-318H岩巷综掘机,使用后发现此掘进机对大断面岩巷综掘比较适用,实现了掘进工作面的全机械化掘进,为快速掘进打下了基础。
  影响岩巷综掘快速掘进最重要的一点就是后路运输,施工单位通过多方努力,实现了后路运输皮带机、斜巷运输无极绳的一整套的完整的后路运输系统,改变了以前使用综掘机的能割出来却运不出去,导致整体掘进速度非常缓慢的致命难题。
  2.2实行多工序交叉平行作业
  迎头掘进推行“三八交叉平行作业”新方法,三班掘进,喷浆班利用三班掘进间隙进行,尽量利用有限的时间和空间。掘进班三班正常进尺兼顾迎头初喷,喷浆班负责综掘机后面的巷道复喷成巷,掘砌水沟,最大限度地实行交叉平行作业。为解决掘进速度快和支护跟不上的问题,使用了两台喷浆机喷浆,一台迎头初喷,一台综掘机后复喷。
  3、岩巷综掘粉尘治理
  制约岩巷综掘快速掘进的另一大瓶颈就是粉尘治理,因综掘机割岩造成粉尘大,对工人身心健康造成很大伤害,为改变这种状况,施工单位采取了以下措施综合治理,取得了很好的效果。
  ①高压防尘供水系统
  综掘工作面必须装备高压注水喷雾系统,喷雾压力不小于5MPa,并经120目过滤器过滤。
  ②正压防尘呼吸系统
  水幕前方不少于2组(6道)正压防尘面罩,油水、活性炭、精细三级过滤齐全,综掘机作业时正副司机必须佩戴防尘呼吸面罩,其它人员撤到降尘水幕以外。
  ③高效降尘水幕
  综掘工作面迎头后方40-100m范围内安装高效降尘水幕,岩巷不少于4道,水幕必须封闭严密,雾化效果好,且排水通畅。
  ④粉尘浓度监控系统
  综掘工作面必须安装粉尘浓度监控系统,做到粉尘浓度超标自动洒水降尘,并具备自动断电功能,粉尘传感器(F)安装数量不大于2台。F1安装在高效降尘水幕前5-10m,F2距F1不得大于100m。当F1超限,自动打开高效水幕组;F2超限,自动切断综掘机电源。
  ⑤防尘、隔爆设施
  综掘工作面转载点、卸载点上口必须安装罩式挡尘罩及手动、自动喷雾设施;风流净化喷雾、隔爆设施安装位置、数量、质量符合要求,其它各类防尘设施完好,使用正常。
  ⑥综掘机上安装新式除尘器
  经过几次现场试验应用,施工单位采用了除尘效果较好的扬州超博矿业机电设备有限公司生产的KCS-420LZ湿式螺旋除尘风机,除尘效果可达到90%以上,很好的保护了职工的身心健康。
  4、加强设备维护保养
  设备正常运转,是快速掘进的基本保证。首先强化对设备的日常维护保养,把小班机电人员划归井巷队统一管理,现场跟班,定时进行设备保养和维护,所有设备全部实行专人管理、专人维修、专人操作,台台落实到人,及时发现故障及时处理。其次,做到超前准备,配齐备足零部件,以备急用,备用设备零部件要运到指定位置存放,以便随时更换。
  5、开展劳动竞赛,严格奖罚制度
  创新循环作业方式,施工中分解计划进尺到班组,开展劳动竞赛,确定每个作业循环占用的时间,确保一个小班完成一个循环,进尺每超欠0.1m的,分别奖励和处罚100元等。对于一个小班不能完成一个作业循环的,采用滚动工序施工方法,按照施工工序进行细化,对应制定每道工序作业时间,采取按工序分段作业方式,超额完成任务分台阶加倍加分,否则加倍减分,调动职工劳动积极性。
  6、结束语
  通过对袁店二井煤矿82采区回风石门的实践活动,在复杂条件下进行岩巷综掘,实行多工序交叉平行作业方式及加强设备与劳动组织管理,推进管理创新,注重细化、量化、落实和考核,通过对各环节的管理创新,不断提高掘进循环率和循环进尺,创造了在大断面复杂条件下岩巷综掘连续三个月单进超200m的新纪录,并为同类条件下岩巷综掘提供了很好的借鉴,值得推广应用。
  参考文献
  [1] 吕宏良.复杂地质条件综合机械化快速掘进对策[J]. 煤炭科技. 2010(04)
  [2] 王金豹.综掘工作面安全高效快速掘进技术探析[J]. 中州煤炭. 2010(04)


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