大断面巷道快速掘进技术研究
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浅析煤矿大断面岩巷机械化快速掘进技术崔礼明(山西煤炭运销集团掌石沟煤业有限公司,山西晋城高平 048400)摘要:本文从正确运用深孔控制爆破理论、支护技术设计需要合理优化、解决好岩巷掘进设备配套问题、快速掘进技术与工艺的掌握运用等几方面浅析煤矿岩巷大断面掘进问题,并从技术和经济角度分析了提高的实际效果。
关键词:煤矿;岩巷;快速;掘进;技术1 引言煤矿岩巷大断面掘进,普遍存在效率不高,炮眼利用率低的问题。
而软岩巷道随着开采深度的增加,矿山压力也不断增大,围岩条件发生了很大的变化,掘进难度和技术要求也越来越高。
研究中深孔掏槽控制爆破机理,寻求合理的中深孔爆破技术和优化支护设计,解决矸石替代砂石为喷射混凝土骨料的关键技术与工艺,并运用先进的科学技术及其配套的快速机械化装备进行掘进,通过优化劳动组织,改进生产工艺,即可实现大断面岩石巷道的优质快速掘进。
2 正确运用深孔控制爆破理论针对岩巷中深孔控制爆破技术掏槽参数的选择,可通过三维模型模拟实验,研究多孔的中深孔掏槽、单孔爆破漏斗特性及远距离小空孔在掏槽爆破的作用等问题,比较多孔爆破漏斗特性以及多孔爆破与单孔爆破漏斗特性,分析保证掏槽效果,从而为提高炮眼利用率、降低单耗提供基本条件。
3 支护技术设计需要合理优化在传统的锚喷支护中,随着煤矿开采的进一步加深,在深部软岩巷道支护中,这种以抗压为主的方法往往不能有效地控制巷道的变形,也不能满足安全生产的需要。
结合巷道快速掘进系统工程的需要进行研究,探讨先让后抗的二次支护方案与支护优化设计措施,允许巷道围岩产生一定的变形,促使围岩进一步趋于平衡,以保证巷道使用期间的稳定性和确保工作的安全性。
研究并解决采用矸石替代传统砂石为喷射混凝土骨料的关键技术和工艺,这样就可实现环保和降低巷道掘进成本的主要目的。
4 解决好岩巷掘进设备配套问题煤矿岩石巷道施工绝大多数采用风动凿岩机和耙矸机为主要设备的锚喷施工工艺,其技术水平较低,掘进效率不高,也难以进一步提高进尺水平。
大断面综采切眼快速成巷掘进技术研究摘要:由于在施工过程中往往面临着顶板稳定性不佳、成巷速度不理想、施工成本过高等问题,大断面综采切眼施工工艺已经成为矿山生产过程中的一大难点,必须采取有效的对策予以改善。
有鉴于此,生产实践中可采取协同掘进的方式和锚杆联合支护技术,提高作业的工作效率和安全系数,使大断面切眼施工工艺更加适用于现代化综采工作面高产高效的特点,从根本上改善综采开切眼过程中采掘接续紧张的问题,并有效降低生产中发生安全事故的几率。
关键词:大断面综采切眼快速成巷掘进方式支护技术中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:1 概述作为煤炭开采过程中的一个难点,大断面综采切眼在施工过程中往往面临着控顶面积大、破碎层岩煤接触面大导致的顶板稳定性不佳、成巷速度不理想等问题,造成其施工成本的提高和安全管理难度的增大。
随着综采设备性能的不断提升以及管理水平的不断提高,工作面推进速度不断加快,而大断面切眼施工掘进速度慢、劳动强度高、安全管理难度大等问题,对矿井采掘衔接关系造成一定的影响,必须采取有效的方法对其进行改进,加快大断面综采切眼的掘进施工速度。
实践中,可采取两台掘进机协同施工的方式,以进行小断面导硐的掘进机为先导,另一台掘进机随后扩帮,并采取锚杆联合支护等技术提高支护的速度和可靠性,从根本上提高掘进效率,改善开切眼过程中采掘接续紧张的问题。
2 大断面综采切眼快速成巷掘进的施工方法2.1 掘进工艺分析受目前常用综掘机性能及工况条件的限制,综掘机往往不能一次性达到开切眼的设计断面要求,而需要采用二次扩眼工艺使断面达到理想的规格。
传统的小断面掘通切眼加炮掘的工艺由于支护难度高、后期维护复杂而导致了施工进展的缓慢,有鉴于此,可根据工作面煤层的实际情况,考虑采取两台掘进机协同施工的方式进行作业。
第二台综掘机在距导硐工作面50m处进行扩帮,使掘进一次性达到其宽度要求,从而有效提高掘进效率和质量。
具体的切割作业中,首先应依据煤层状态设计切割路线,选择从巷道左下角进刀掏窝槽,由左向右、由底向顶依次循环进行切割,最后刷帮使巷道成形。
斜巷大断面快速掘进技术应用与研究关键词:斜巷掘进施工技术现场管理0 引言光面爆破是煤矿岩巷施工中最为普遍的施工技术,但是光面爆破技术却受到设备、施工管理以及钻爆工艺水平等因素的影响。
而且这三种因素之间却存在一定的关联,根据施工实践可以发现:机械设备是光面爆破的基础,施工组织管理水平是光面爆破施工实现的条件,钻爆技术是施工的关键。
1 工程基本概况赵家寨煤矿14采区回风上山设计断面大,巷道围岩坚硬,采用锚网喷+锚索联合支护,净宽5.4m,净高4.3m,喷厚为150mm。
锚杆间距800×800mm,成梅花形布置;锚索间距2000×1000mm,断面内布置2根,拱部两侧各1根。
矿井水文地质以断层水为主,矿井正常涌水量估测200m3/h。
巷道顶板以细、中粒砂岩、砂质泥岩为主,底板为砂质泥岩、中粒砂岩、石灰岩。
2 工程施工中存在的主要问题该巷道自开工以来由于围岩坚硬,掏槽效果差,施工组织水平不高,掘进效率不高,一般月进尺在70m左右,从而制约着矿井的投产工期。
另外,巷道掘进速度还受制于运输系统的出矸能力,如不加大出矸能力,现有条件很难实现高效优质快速掘进的目的。
3 工程施工方案面对当前的主要问题,现决定从机械设备、施工作业模式、爆破技术以及施工组织等方面进行必要的改革。
3.1 装备配置。
工作面同时使用5台yt28凿岩机,另外备用一台,以提高打眼速度,确保缩短凿岩时间;延长耙碴机的装车长度,采用两个矿车同时装矸,从而提高出矸速度,节约时间,提高掘进效率。
3.2 施工工艺与作业方式。
斜巷施工采用正台阶掘进施工。
在进行施工工艺作业时要依据施工现场的设备以及技术水平等采取科学的施工模式,采用“三八”“四六”制施工模式,改变传统的施工工艺,实现施工作业的效率。
由于进尺加大,排矸量增加,排矸在工序中占用时间较多,必须保证矿车运送及时,减少“排矸”工序影响。
在不影响其它工序的情况下,尽可能平行作业,提高排矸效率。
大断面煤巷连采机快速掘进技术及应用【摘要】本文主要介绍了大断面煤巷连采机快速掘进技术及其应用。
在我们先介绍了煤炭行业的背景,然后概述了大断面煤巷连采机的技术特点。
在我们详细解释了大断面煤巷连采机的原理和工作机制,以及快速掘进技术的应用实例。
我们分析了该技术的相关优势,介绍了技术改进和创新措施,以及安全生产保障措施。
在我们展望了大断面煤巷连采机快速掘进技术的发展前景,并提出了技术应用推广的建议。
本文通过介绍大断面煤巷连采机快速掘进技术,旨在促进煤炭行业的技术进步和安全生产,为行业的可持续发展提供有力支持。
【关键词】大断面煤巷连采机、快速掘进技术、煤炭行业、技术优势、安全生产、技术创新、发展前景、推广建议、总结。
1. 引言1.1 煤炭行业背景介绍煤炭是我国的主要能源之一,具有重要的经济意义。
煤炭资源的开采过程中存在诸多困难和挑战,如煤矿深度增加、煤层厚度增大、地质构造复杂等问题,这些问题对煤矿生产造成了一定的影响。
为了提高煤炭开采的安全性、效率和经济性,国内外煤炭行业一直在不断探索和创新煤炭开采技术。
煤炭行业对大断面煤巷连采机技术的发展和应用寄予了很大的期望,希望通过这一技术的不断完善和推广,进一步提升煤炭开采的效率和安全性,推动煤炭行业的可持续发展。
1.2 大断面煤巷连采机技术概述大断面煤巷连采机是针对深埋煤矿开采中出现的难题而研发的一种煤巷掘进装备。
其主要特点是采用了大断面工作方式,拥有较高的掘进效率和适应性。
大断面煤巷连采机在煤矿开采中具有重要的应用意义,可以有效提高采煤效率,降低工人劳动强度,优化煤矿生产结构。
大断面煤巷连采机技术的发展经历了多年的演变和改进,现已经成熟并得到广泛应用。
该技术主要包括机械结构、液压系统、控制系统和配套设备等方面的内容,具有精准的控制能力和高效的工作性能。
通过不断的技术创新和改进,大断面煤巷连采机在矿山开采中展现出了其独特的优势和价值。
大断面煤巷连采机技术的发展为煤矿开采提供了强有力的支持和保障。
大断面岩石巷道快速掘进在逢春煤矿的实践研究摘要:逢春煤矿460S大巷是该矿下水平延伸重要巷道之一,在掘进过程中,通过合理选择机械化配套设备、中深孔光面爆破技术和四.六制的劳动组织,取得了月平均进度超过185m的好成绩,为类似情况下的巷道快速掘进提供来参考。
关键词:大断面全岩巷道快速掘进1 工程概况、地质及水文地质概况逢春煤矿460S大巷开口位置在460N大巷ⅤN1测量导线点,以坡度3‰向南掘进。
该巷道设计长度1698m,设计为三心拱,宽度为4.5m、高度为3.3m,S掘=13.22m2,裸巷不支护。
是下水平的主要开拓巷道之一,涉及460水平南区的主要生产系统的形成,因此巷道施工工期比较紧张。
该巷道在茅口灰岩掘进,灰岩为深灰色、灰色,微晶生物碎屑结构,厚层状、块状构造,层位较稳定,岩层倾角52~57°;在掘进过程中需穿过F6断层,该断层倾向为305°,倾角为68°且在距开口位置13.9m左右遇方解石脉,宽度10m左右,在17.5m左右遇裂隙及溶洞,宽度在0.1~0.8m之间。
所以该区域水文地质较为复杂且茅口灰岩局部为富含水层,岩溶裂隙发育,在裂隙发育区域岩石较为破碎,因此如何对该巷道实施安全快速的掘进技术,保证如期形成生产系统,成为逢春煤矿必须解决的问题。
2 机械化掘进的主要配套设备要实现巷道的快速机械化作业,就须合理选择先进的凿岩机和装岩机以及其它配套机械设备。
YT-29型气腿式凿岩机具有效率高、工作稳定可靠、既可以钻凿水平炮孔,也可以钻凿倾斜炮孔,因此凿岩机用YT-29;P-60B型耙斗装载机具有装岩效率高、结构简单、操作方便、运用在平巷及300以下斜巷中使用,是提高掘进速度、实现掘进机械化的一种主要运输设备。
表l为根据巷道地质条件、施工工艺和施工方法合理选择的机械化设备。
3 巷道施工方法采用爆破方法破岩,全断面一次性爆破成巷,PB-60型耙岩机装矸, 机车运输方式进行出矸。
大断面巷道快速掘进技术研究
作者:王守亮贺桥顺
来源:《城市建设理论研究》2014年第06期
摘要:门克庆煤矿在掘进煤仓下口配煤巷88.8m大断面时采用正台阶施工工艺,既大幅度提高了掘进速度,又保证了工程质量和施工安全。
关键词:大断面;正台阶;
中图分类号:TU74文献标识码: A
王守亮,男,汉族,1984年5月,籍贯黑龙江省肇源县,毕业于黑龙江科技学院,采矿工程专业,中天合创能源有限责任公司门克庆煤矿,矿建施工业务主办。
)
前言
门克庆煤矿位于鄂尔多斯市乌审旗图克镇,为东胜煤田呼吉尔特矿区规划矿井之一,设计年产量1200万吨,矿井服务年限95.5年,目前正在进行二三期工程施工当中,在一些大断面巷道的掘进过程中(如煤仓下口配煤巷),如何才能在安全得以保证的前提下提高施工进度已成为一个关键性问题,严重影响着施工安全及矿井是否能按计划投产、达产,因此经矿领导及采矿、地质等各专业人员全面科学论证之后,研究决定,在掘进大断面时,采用正台阶施工方法。
此方法技术上可行,经济上合理,安全上可靠。
所以,正台阶施工工艺成为矿井大断面巷道掘进的首选措施。
一、工程概况
煤仓下口配煤巷大断面长度88.8m,以+3‰坡度施工,巷道掘进宽度为9450mm,掘进高度为6425mm,布置在3—1煤煤层中,支护方式为复合支护,外层采用“锚网喷+锚索初次支护,内层采用钢筋混凝土混合支护,此种施工条件采用传统施工方法,不但大大降低了施工进度,而且在施工过程中存在许多片帮、冒顶事故隐患,就给施工造成了极大的困难,故采用正台阶施工方法。
二、施工工艺
正台阶施工是将巷道分成两个或多个工作面,上一个工作面超前下一个工作面一定距离的施工方法。
在大断面巷道施工中,常采用分层施工,先掘进巷道上分层,然后掘进下分层。
本文探讨的正台阶法施工与分层施工不同。
为了平行作业,提高掘进速度,正台阶施工法上、下分层同时作业。
各分层间始终保持相对固定的距离。
2.1预留施工平台
根据巷道断面确定台阶的高度,原则上保证最上的台阶层掘进后满足施工顶部锚杆要求。
本工作面掘进高度为6.425m,故上分层高度为3m,下分层高度为3.425mm。
采用正台阶法施工,考虑到上台阶通风问题,人员打钻最小距离等问题,确定上台阶超前距离为6m。
施工中先施工上分层6m,然后按正规循环施工。
图1预留施工平台示意图
2.2工艺顺序
敲帮问顶→上下分层同时打眼→通风瓦斯检查→装药联线瓦检放下部炮→通风瓦斯检查→敲帮问顶→通风瓦斯检查→装药联线瓦检放上部炮→架设临时支护→扒工作面迎头→挂网打上部锚杆、锚索、打上部眼→扒工作面迎头→挂网、打下部锚杆→进入下一循环
2.3施工要求
施工中,上层掘进高度以方便打眼作业为宜,但由于本工作面巷道掘进高度较大,施工时上分层控制在3m左右,上分层超前长度始终控制在5m左右。
为了达到光面爆破要求,周边眼距定为250至350mm之间,煤巷中抵抗线为不小于500mm,岩巷中不小于300mm。
三、施工管理
3.1质量管理
质量是工程的生命,在施工中,为了保证工程质量,门克庆煤矿制定了严格的质量管理制度,实现了内在工程质量和规格造型的完美统一。
(1)成立了矿各相关科室及施工项目部组成的质量管控领导小组。
(2)由质量管理小组,每周组织1次工程质量检查,施工队技术员要下井带齐量具、记录验收表,升井后填写自检记录表,认真做好质量自检、互检、专检工作。
严格实行工序质量控制,上道工序不合格,下道工序不施工。
对重要工程部位设置质量控制点,将质量隐患消除在施工过程中。
图2锚网支护巷道工程质量规定
3.2劳动组织
实行“三八”制作业,两掘一喷,循环图表如图3所示,各生产工序部分平行交叉作业。
实行现场交接班,各岗位、各工种“手拉手,口对口”进行交接,特别是安全生产、工程质量、文明生产都必须进行明确交接,双方签字确认。
由于管理制度到位,执行制度严格,各班均能做到科学合理组织生产,在规定的时间内完成规定的工作量,既不欠产,也不允许超产,保证了正规循环,为实现高产效、优质、低耗了良好的基础
图3正规循环图表
3.3施工段长的控制
由于迎头始终要保留6m长的施工平台,所以在使用耙矸机装岩时,耙矸机到迎头的距离应控制在10~26m之间,一次前移耙矸机的距离为16m。
在施工过程中,由于每班都能做到清底交班,前移耙矸机的时间可以控制在一个小班之内,是非掘进时间占用得到有效控制。
四、正台阶施工法与普通方法的比较
4.1优点
(1)上、下台阶打眼等工序都能平行作业,缩短循环时间
(2)上台阶高度较低,便于控制打眼质量;锤腿水平夹角大,水平推力大,打眼速度快。
(3)下台阶自由面大,爆破效率好;打眼质量要求不高。
(4)缩短了工作面高度,减少片帮事故隐患,加快了装药联线速度。
(5)煤仓下口配煤巷巷道高度已经到6425mm,采用普通方法很难施工,而采用正台阶施工法降低了施工高度,有效地解决了以上难题。
另外,正台阶施工法,巷道可随着掘进进行喷浆及永久支护,从根本上消除了片帮冒顶的可能性,保证了施工安全。
4.2缺点
(1)上台阶炮后不装矸石无法进行顶板支护。
(2)上、下台阶均需要清底,增加了底眼拒炮安全隐患。
4.3创新点
(1)在巷道施工过程中上、下台阶打眼、装渣等各工序都能平行作业,大大缩短作业循环时间,提高掘进工效,做到了大断面巷道的快速掘进。
(2)从根本上解决了大断面巷道因工作面断面过大,不能及时支护而带来的片帮,冒顶等安全隐患,为巷道安全掘进打下了良好的基础。
五、结论
1.正台阶施工时,巷道底板的渣子清理工作十分关键,这是一个维持台阶稳定性的关键因素,只有认真清底,底部炮眼严格按照炮眼布置图施工,才能维持稳定的台阶。
2.上台阶放炮后需及时进行装矸工作,这样才能有利于顶板支护;在施工过程中需严格要求上台阶打眼质量,以避免上台阶自由面较小的不利因素。
3.正台阶施工法得到推广应用后,不仅提高了掘进工效,消除大断面巷道掘进带来的安全隐患,而且为矿井创造了良好的经济效益和社会效益。
正台阶施工工艺是我矿未来大断面巷道掘进的首选。