基于连采施工工艺巷道掘进空顶距研究
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连续采煤机三条巷道同时掘进快速施工工艺使用连续采煤机配合10SC32-48B-5型梭车及CMM4-20型锚杆机掘进,采用三条巷道同时掘进的施工方案,连续采煤机可以连续掘进,充分发挥连续采煤机的优势,实现掘进与支护平行作业,降低支护作业影响时间,达到快速掘进的目的。
标签:连续采煤机;三条巷道;同时;掘支平行作业;快速掘进1 概况隆德煤矿2-2煤南翼三条大巷布置在2-2煤层中,煤层平均厚度为4.5m,巷道位于主斜井南侧,为2-2煤北翼三条大巷向南延伸部分。
巷道南侧为井田边界,东侧为井田边界,西侧为2-2煤南翼未开拓区,且三条大巷平行布置,大巷间煤柱尺寸为30m。
巷道名称分别为2-2煤南翼回风大巷、2-2煤南翼胶运大巷、2-2煤南翼辅运大巷及联络巷,巷道每隔70m施工2个联巷,2-2煤南翼三条大巷直巷总长2368m,另有胶回大巷联巷和胶辅大巷联巷22个共计660m,总长3028m,巷道采用“锚杆+钢筋网片+锚索+喷浆”方式联合支护。
1.1 2-2煤南翼三条大巷煤层顶底板情况2-2煤南翼三条大巷煤层顶底板情况见附表1。
1.2 2-2煤南翼三条大巷设备配备情况2-2煤南翼三条大巷设备配备详见附表2。
2 2-2煤南翼三条大巷支护方式2-2煤南翼三条大巷巷道断面为矩形,巷道掘进高度分别为4.2m、3.85m、4.2m,掘进宽度分别为5.6m、5.2m、5.7m。
根据巷道围岩性质、以往巷道支护参数及相邻巷道的矿压观测资料,采用工程类比法确定2-2煤南翼三条大巷顶部采用锚杆+钢筋网片+锚索+喷浆方式联合支护,帮部采用圆钢锚杆+冷拔丝网+喷浆支护,其中顶部锚杆采用Φ18×2100mm 左旋螺纹钢等强锚杆,间排距为950×1000mm,每排6根,铁托盘规格为150×150×10mm碟形托盘,每根锚杆采用一支CK2360型树脂药卷锚固,锚杆扭矩不小于120N·m,抗拔力不小于60KN;钢筋网片规格为Φ6.5×130×130mm钢筋网。
连采机掘锚一体化快速掘进施工技术摘要:市场经济背景下,煤巷的掘进速度成为限制矿井高效生产的重要因素,而连采机作为新型的巷道掘进设备,具有速度快、设备故障率低、成型好等优势,能有效提升其掘进速度。
接下来,本文就连采机掘锚一体化快速掘进施工技术展开具体分析,以期同行参考借鉴。
关键词:连采机;掘锚一体化;快速掘进;施工技术近年来,伴随煤炭行业机械化程度的加深,我国煤矿的回采速度显著提升,但掘进机的速度比较慢,采掘失调成为当前大型矿井亟需解决的问题。
全球化经济背景下,连续采煤机作为新型的掘进设备在某种意义上改善了我国大型矿井的采掘失调问题。
其作为集行走、喷雾、截割于一体的综合化采煤设备,掘进工艺简单、速度快,有助于实现我国矿井的可持续发展。
1.煤巷、半煤岩巷道掘进的现状当前我国煤巷、半煤岩巷道掘进包括以下几点:第一,采用国产的综掘设备构成的综掘生产线;第二,采用连续式采煤机构成的采掘生产线。
但值得注意的是,在采掘生产掘进作业中,为实现连采机与锚杆机的环卫作业,要应用多巷掘进,所以最高速度为7440-11161m/a。
据相关资料显示:掘进巷道作业中的支护时间占总作业时间的70%,虽然应用锚杆、锚梁网等支护方式对巷道作业进行了简化,但在巷道掘进中的掘进与支护是分离的,这也是目前必须解决的问题。
在第一类生产线中,通常选择单体锚杆钻机作为配套的支护设备,人工安装锚杆,造成劳动效率不高[1]。
因为巷道支护作业大多是在空顶下开展的,支护的安全性难以得到保障,若巷道顶板条件比较好,则空顶距较大,掘进与支护间的影响比较小,打破了单体作业效率低的局限性。
若巷道顶板条件不好时,就要缩短空顶距,确保支护的安全作业,这样会导致掘进工作面的进度降低,这也是造成总体综掘生产线不高的重要因素。
在第二类生产线中,通常选择自带动力的锚杆钻车作为支护设备,使用机械化替代人工,虽然连采机切割煤岩层的效率比较高,速度较快,但是其需要同时掘进多条巷道满足配套设备的换位需要,导致综采工作速度下降。
连采机在煤矿双巷掘进中的应用摘要:我国煤矿开采以地下开采为主,为了开采煤炭,需要开掘大量的煤岩巷道。
连续性采煤机简称连采机,是近年来新兴的集落煤、装载、运输和行走等功能为一体的巷道掘进设备,具有施工速度快、巷道成型质量高、操作简单等诸多优点。
相比于综掘机掘进施工,连采机有效降低了掘进工作面空顶时间和对巷道围岩的扰动破坏程度,可有效提高巷道顶板的稳定性,有利于顶板管理。
基于此,本文主要对连采机在煤矿双巷掘进中的应用进行分析探讨。
关键词:连采机;煤矿双巷掘进;应用1前言综掘配套设备在我国国有煤矿中得到了广泛应用。
连续采煤机及配套设备在我国神东、万利、鄂尔多斯、神华宁煤集团及晋城矿区等地方有所应用,在生产实践中发挥出了巨大的生产潜力,具有广阔的应用前景。
在条件适宜的矿区推广应用连续采煤机配套设备进行煤巷掘进,对提高煤矿长远效益、缓解采掘紧张、实现集约化生产作用很大。
2大断面煤巷连续采煤机掘进方式大断面连续采煤机是一种综合机械化掘采设备,它能够集采煤、落煤以及运输为一体,并且具有较大截割宽度。
在国外广泛应用于矩形断面的双巷或多巷快速掘进,以及短壁开采,已成为现代高产高效矿井的重要设备。
目前我国主要是采取单机引入和成套设备引入两种方式,在一些国有大中型煤矿生产企业中已经得到比较广泛的应用,主要用于大断面煤巷的掘进和短壁开采。
按照采煤机掘进工作面运输方式的不同,其工作面设备配置可以分为两种:一种是间断式运输方式,在井下掘进工作面中一般需要的设备有:连续采煤机、煤矿运输设备、煤炭破碎机等,主要的运输特点是需要采用一定的设备对一段运输的终点转移至下一段运输的起点;另一种是连续运输方式,这种运输方式的工作面配置为连续采煤机、锚杆钻车、连续运输系统等,这种运输方式的特点是具有非常好的连续性,在整个运输的过程中可以实现基本的自动化。
2.1技术参数12CM15-10D型连续采煤机是一种集截割、装运、转载、行走、降尘为一体的机组。
采矿工程采空区巷道掘进支护技术探讨摘要:如今,我国采矿业发展水平显著提高,巷道掘进和支护技术也在诸多领域得到广泛应用。
在巷道掘进施工中,容易发生地质变化或岩层失稳等问题,进而破坏巷道的稳定性,甚至引发巷道坍塌事故,巷道掘进和支护技术的应用可以有效提高采煤的安全性,使得采煤工作能够更好的开展下去。
由于地下环境恶劣、复杂多变,可能会存在有各种各样的风险,为了规避风险,提高采空区下巷道围岩稳定性,通过技术研究分析了巷道在采空区下掘进主要存在的技术难题,并根据实际生产情况,对原巷道断面进行优化。
有关单位需要进一步加强对技术应用效果的分析,明确技术应用期间有哪些需要注意的事项。
关键词:采矿工程;采空区;巷道掘进;支护技术引言在现代化发展的背景下,我国采矿行业要想进一步巩固市场地位,就应该严格保证各项施工技术实施的安全性。
基于此,在采矿巷道施工中,需综合考虑地质构造、围岩强度、粉尘杂质等方面条件,制订合理的掘进与支护方案,并结合工程实际选择合理的支护形式,在保障采矿质量和效率的同时,还能做到防患于未然,从根源上杜绝安全事故,以推动采矿行业经济效益和社会效益目标的共同实现。
1采空区巷道掘进支护相关概念1.1煤炭采矿工程巷道掘进与支护技术基础介绍巷道掘进是进行巷道支护的前提,需要对巷道进行一定的修饰完善才能进行后续支护。
目前在煤炭采矿工程建设中较为常用的巷道掘进技术综合使用的直眼掏槽和斜眼掏槽,在施工过程中会根据土层地质的变化进行方式的改变,比如说在遇到软岩夹层时就会运用斜眼掏槽技术进行掘进。
在进行掘进时,需要相应的设备作为支持进行配合工作,从而确保工作效率以及工作质量,结合机械设备的力量将掘进工作进行系统化推进,很大程度上可以提升采矿工作效率。
在巷道掘进工作完成之后,就为支护技术的实施做好了铺垫,可以结合周围地质条件进行支护工作。
在支护技术实施过程中需要注意预留煤柱,将预留的煤柱作为中心,在巷道的上下区段内进行煤柱预留,很大程度上降低巷道的承压力,可以保证采矿巷道行走安全;另外需要注意的就是以预留煤柱为中心进行排水工作和通风工作建设,以降低采矿工作受天气影响的程度。
连采机在煤矿双巷掘进中的应用分析摘要:连续性采煤机简称连采机,是近年来新兴的集落煤、装载、运输和行走等功能为一体的巷道掘进设备,具有施工速度快、巷道成型质量高、操作简单等诸多优点。
相比于综掘机掘进施工,连采机有效降低了掘进工作面空顶时间和对巷道围岩的扰动破坏程度,可有效提高巷道顶板的稳定性,有利于顶板管理。
连采机在神华、陕西煤化工、晋煤等企业部分矿井得到了较好的应用,其中,资料显示上湾煤矿曾经使用单机三巷实现了月进尺超过4000m的记录。
但是连采机的使用也受到矿井瓦斯、地质构造、矿压特点等多方面因素的影响,或者即使采用连采机进行掘进也难以实现掘、支作业平行。
关键词:连采机;煤矿;双巷掘进;应用1连采机双巷快速掘进施工工艺1.1工程地质条件试验巷道为12401 12402辅运顺槽,两顺槽煤层厚8.89-9.77m,平均8.33m,属于厚煤层,煤层倾角为1~3°,平均2°,老顶以炭质泥岩为主,平均厚5.1m;直接顶以砂质泥岩为主,平均厚1.18m;底板以粉砂岩为主,厚度平均7.4。
12402胶辅运顺槽掘进工作面对应地表为石灰沟村特拉豪社、岗房沟社、武家塔梁社。
掘进工作面煤层底板标高为1047m~1068m,地面标高为1178m~1314m。
12402胶辅运顺槽掘进工作面位于12煤四盘区,工作面东侧为尔林兔未开采区,南侧及北侧为井田边界,西侧是圈定完毕尚未投产的12401综采工作面。
1.2回采巷道支护设计根据生产办提供的地质资料分析,直接顶为泥岩,抗压强度约15.1MPa~33MPa,普氏系数约2.11;老顶为细粒砂岩,抗压强度约14.0 MPa~32.2MPa,普氏系数约2.02;直接底为灰色砂质泥岩,抗压强度约10.59 MPa~24.31MPa,普氏系数约1.77。
根据地质资料显示及支护经验,最终确定12402胶辅运顺槽掘进工作面顶板采用锚网与锚索补强联合支护。
12401、12402辅运顺槽及联络巷的断面形式为大断面矩形巷道,辅运顺槽净高4.7m,净宽5.4m,净断面面积25.38m2,支护方式为锚网索支护。
连采机在青龙寺煤矿半煤岩巷掘进中的应用以榆林神华能源公司青龙寺煤矿首采工作面5-20101、5-20102回风巷为研究对象,采用取样分析及井下现场试验的方法,介绍了施工过程中存在困难及解决过程。
对掘进过程中顶帮稳定性的控制、安全性、掘进效率进行对比分析,为应用连续采煤机掘进半煤岩巷提供一定的参考意义。
标签:连续采煤机;掘进工艺;半煤岩巷;顶板稳定;安全;效率1 现状青龙寺煤矿分公司隶属于榆林神华能源有限责任公司,是神华集团的重点矿井之一。
井田位于陕西省榆林市府谷县境内。
井田面积为50.36km2,矿井设计生产能力为300万吨/年,矿井服务年限为60.1年。
主水平巷道布置在5-2煤中,目前矿建三期工程正在进行5-20101首采工作面顺槽的掘进,分别由2支综掘队完成胶、辅运顺槽掘进,1支连采队双巷掘进同时完成5-20101工作面回风巷及5-20102工作面回风巷的掘进工作。
矿井一、二期工程全部采用综掘机完成。
三期工程引入连采机开始沿顶掘进5-20101、5-20102工作面回风顺槽时,顶板出现严重离层冒落,巷帮由于夹矸层的存在出现片帮等情况。
极大地影响了连采队掘进效率及工程整体进度,针对这一情况,为保证连采机在掘进过程中顶帮控制的稳定性、安全性及掘进效率,分别对上述问题进行了分析,并及时优化了掘进和支护工艺,为后续的掘进工作起到了指导作用。
2 5-2地质及煤质情况矿井设计在5-2煤层中布置首采盘区,盘区位于井田的西南角,盘区名称为5-201盘区。
盘区面积为15.22km2,地质储量4576万t,可采储量2916万t,设计布置回采工作面16个。
5-2煤层埋深一般50.20~296.22m,平均埋深142米,煤厚为1.04~4.60m,平均2.35m,煤层倾角1°左右,含一层夹矸,平均厚0.16m,岩性主要为粉砂岩、泥岩及炭质泥岩,夹矸层位稳定。
煤层顶板伪顶在井田内零星分布,约占井田面积15%,岩性为泥岩、煤质泥岩,厚度0~0.5m,基本顶分布于井田内中西部,约占井田面积的25%,岩性以粉砂岩、细粒砂岩为主,中粒、粗粒砂岩次之,厚度3.08~27.42m;直接顶主要分布于井田中东部,约占井田面积的60%,岩性以粉砂岩、细粒砂岩为主,中粒、粗砂岩次之,厚度0~11.64m,平均厚度1.90m。
煤矿连采机双巷掘进工作中的技术应用分析发布时间:2022-03-23T06:25:01.741Z 来源:《工程管理前沿》2021年9月25期作者:杨旭[导读] 我国的社会经济高速发展,煤炭需求量越来越大,煤矿企业应该开发全新的煤炭资源开采技术,整体提升生产水平,来满足整个社会的煤炭需求,为社会经济的可持续发展打下坚实基础。
杨旭陕西华电榆横煤电有限责任公司陕西榆林 719000摘要:我国的社会经济高速发展,煤炭需求量越来越大,煤矿企业应该开发全新的煤炭资源开采技术,整体提升生产水平,来满足整个社会的煤炭需求,为社会经济的可持续发展打下坚实基础。
煤矿连采机是一种先进的开采设备,作为重要技术,在双巷掘进工作中的有效应用,必须引起多方关注。
从不同角度、新的层面出发,进行煤矿连采机的应用分析,进一步提升双巷掘进工作效率,使先进的技术手段得以广泛推广,具有非常重要的现实意义。
关键词:煤矿连采机;双巷掘进工作;技术应用;分析引言:煤矿连采机的施工速度极快,且操作便捷、巷道成型质量高。
煤矿连采机的有效应用,不仅降低了双巷掘进工作的难度,缩短了双巷掘进工作的时间,还能提高巷道顶板的稳定性,从而加强顶板管理,使双巷掘进工作中质量问题的发生率降至最低。
煤矿连采机在双巷掘进施工中起到了重要作用,及时展开技术分析,持续改进施工质量,助推双巷掘进工作走向更大的成功。
就此,笔者简单阐述了一些自己的施工看法,仅供相关人员参考借鉴。
1、煤矿连采机在双巷掘进工作中的应用特点煤矿连采机作为一种综合掘进设备,采用了大断面全煤巷锚杆支护技术,运行了运输巷道与回风巷道双巷布置方式,使双巷系统中的掘进施工、支护作业等变得更加安全。
煤矿连采机的实际应用,可以满足长距离的施工要求,可以实现快速的掘进,从而降低双巷掘进的施工难度,有效避免干扰因素对于掘进施工产生的不利影响。
煤矿连采机的连续运转,生产能力非常大,有利于煤炭资源开采效率、双巷掘进工作实效性的全面提升[1]。
N 2723工作面两侧及上部均为采空区,在初期掘进施工中,巷道周围压力显现强烈,采用常规的支护方式不能有效控制巷道顶板和两帮(临近采空区的帮)的压力,因此,在掘进施工中,通过采用大直径锚索及加长帮锚杆等多种支护方式,进行支护效果比较,总结出掘进巷道临近采空区施工时的支护方式,来有效控制巷道压力。
一、工程概况晓明矿施工的N 2723工作面位于北二采区7#煤层,西部为N 2722采空区,东部为N 2725采空区,上部为N 2413采空区,4#煤与7#煤层层间距在40.32-52.73米之间,平均51.73米。
该工作面煤层整体呈向斜构造,两翼倾角不等。
N 2723运顺走向长1189米,掘进时两侧均为实体煤,巷道净宽5.5米,净高3.0米,断面为16.5m 2。
7#煤层厚度在1.6-2.5米之间,平均厚度2.0米,煤层直接顶为粉砂岩、细砂岩,平均厚度5.25米,细砂岩与粉砂岩水平层理发育,老顶为沙质泥岩、砂砾岩,平均厚度15.05米,底板为粉砂岩,平均厚度2.38米。
(见图1)二、施工方法1.掘进施工方式.采用综掘机掘进,尽量减小对巷道围岩的震动。
严格控制综掘机每循环截割进尺,每次截割进尺1.8米,如果巷道压力大,缩小截割进尺为0.9米,截割后及时进行支护,以维护巷道的完整性。
2.支护方式。
(1)巷道形式选择。
巷道为矩形,巷道净宽5.5米,净高3.0米,断面为16.5m 2。
(见图2)(2)锚杆支护设计。
(1)顶板支护,锚杆+钢带+网+锚索联合支护,顶锚杆采用直径22mm ×2200mm 等强全螺纹锚杆,间排距为850mm ×900mm ;锚固方式为树脂加长锚固,采用一只CK23120锚固剂;锚杆预紧扭矩200NM ,锚杆锚固力100KN ;锚网采用10#铁线编制的菱形金属网,网眼规格80mm ×120mm ,网片规格为1400mm ×7000mm ;锚索采用直径28.6mm ×6000mm 高强度预应力钢绞线,间排距2000mm ×1800mm ,托盘采用300mm ×300mm ×12mm 加强托盘及配套锁具,采用一只CKM23120锚固剂;锚索预紧力200KN 。
采矿工程采空区巷道掘进支护技术探讨摘要:随着我国科学技术的发展,可持续性的开采技术是公司发展的有效途径,必须由专业技术工作人员开展勘察,搞好巷道安全防护工作,确保采煤行业的可持续发展。
其关键是搞好巷道安全防护工作,针对实际状况开展采掘工作,提升采矿工程专业巷道掘进和支护技术的发展,确保生命安全,促进煤矿业采矿业持续发展。
关键词:采矿工程;采空区巷道;掘进支护技术引言煤炭是保障国民经济运行的重要资源,采用先进的巷道支护技术可以提高掘进支护的安全性、可靠性,更好地保证作业人员的生命安全。
当前,很多煤矿进行了整合重组,需要对矿井巷道进行优化,而矿井复采前已经存在采空区,存在岩体垮塌和覆岩破坏等问题。
在巷道掘进施工过程中存在顶板塌陷的风险,需要结合矿井实际情况,确定巷道掘进支护方式,彻底解决采空区围岩巷道可靠性差的问题。
A矿井掘进回风巷南段至立井103?m区间内存在采空区与空巷,岩体存在垮落和顶板塌陷倾向,顶板上已经生成高冒区,煤层倾斜角度接近水平,顶底板为泥岩,存在裂缝发育,空巷落煤矸高度在3~4?m,两帮容易破碎。
1采矿工程采空区巷道掘进支护技术的重要性作为我国重要支柱行业之一的煤矿行业,它为我国的经济水平的提升提供了十分大的帮助,并且帮助我国在世界煤矿开采行业当中打下了坚实的基础,因此我国必须加强对煤矿开采工作的安全性重视,因为一旦由于安全问题出现事故,导致工作人员的生命以及开采过程的利益被威胁,是十分严重的。
因此这就需要提升煤矿掘进支护技术的水平,使其能够根据不同煤矿的开采环境因地制宜做好煤矿的掘进支护工作,进而保护煤矿开采过程中的工作人员安全,以及使煤矿开采过程更加高效。
2采矿工程采空区巷道掘进支护技术的不足2.1支护技术缺乏合理性一些煤矿企业在施工过程中,过度重视经济效益、为了节约生产成本,在进行掘进巷道支护工作时,采用的支护材料不能达到安全要求,例如,不同的煤层属性和硬度不同,对支护材料的要求也各不相同,对于石炭二叠纪煤层这样松软、断层结构又多的煤层,需要加强支护材料的质量,因此需要施工单位在进行巷道支护时根据实际情况进行支护材料的选择,确保支护工作的有效性和安全性。
采空区巷道掘进支护技术探讨摘要:煤炭是保障国民经济运行的重要资源。
采用先进的巷道支护技术,可以提高基坑支护的安全性和可靠性,更好地保障工人的安全。
目前,许多煤矿已经进行了整合重组,需要对矿井巷道进行优化。
但在回采前,存在采空区、崩塌和覆岩破坏。
巷道掘进施工过程中存在顶板坍塌的风险,因此有必要结合矿井实际情况确定巷道掘进支护方式,彻底解决采空区围岩巷道可靠性差的问题。
A矿井掘进回风巷南段至立井103m区间内存在采空区与空巷,岩体存在垮落和顶板塌陷倾向,顶板上已经生成高冒区,煤层倾斜角度接近水平,顶底板为泥岩,存在裂缝发育,空巷落煤矸高度在3~4m,两帮容易破碎。
关键词:采空区;巷道掘进;支护技术1注浆加固方案设计回风巷上部覆岩为砂质泥岩,通过对冒落带及导水裂缝高度进行计算,确定中硬岩石垮落3~4m,冒落带为13~17m,导水裂缝高度为35~48m。
掘进巷道位于冒落区应力减小部位,对破碎围岩进行加固处理则可以提高巷道的稳定性、安全性,而且可以采用注浆加固支护技术。
对于高冒区,采空区裂隙多,可以通过注浆方式来提升围岩强度,而泥岩是围岩的主要成分。
由于存在很多裂缝,需要采用化学浆液来进行注浆加固。
加固支护选用的材料为固瑞特,施工时,将其与漏必堵联合应用,可以减少材料消耗量。
以加快施工进度为设计原则,根据煤矿安全生产要求设计注浆加固方案。
掘进作业到冒落带区域时,存在冒顶和空顶等问题,容易引发安全事故。
鉴于此,先应用漏必堵进行填充后形成人工顶板,进行填充作业前需要在上方设置木板、风筒布等来防止材料漏浆。
回风巷中心作为布置钻孔的基准,首排间距为1m,顶板孔深度为5m,倾斜角度为45°。
第二排钻孔在首排钻孔下侧0.5m,间距0.5m,孔深5m,倾斜角度10°。
注浆加固可以更好地控制围岩变形和提高围岩密实度,确保巷道的稳定性与安全性。
2巷道支护方案设计2.1高冒区巷道支护a)采用顶板锚网索支护方式确定高强度钢锚杆规格型号,间距设置为1m,两侧间隔为0.9m。