CMM2-15(B)型液压钻年在新元煤矿的应用

价值工程

0引言为了使井筒掘砌施工能够顺利稳定地进行，并保证施工技术的可靠性和先进性，综合考虑了工程地质条件、井筒设计技术特征以及凿井设备装备，并且结合笔者所在单位多年的施工经验，最终决定井筒掘砌施工采用立井综合机械化配套作业线，短段掘砌混合作业方法施工。表土及强风化基岩段采用人工配合挖掘机掘进；风化基岩和基岩段采用液压伞钻打眼，中深孔光面光底爆破。1矿井概况胡家河煤矿位于彬长矿区中北部泾河东岸，属沟涧黄土侵蚀地貌，主要构成是：黄土塬、黄土梁、河谷平川。区内塬面较为平坦完整，周围有河沟切割，在平面图上呈花瓣状，梁呈长条形平顶状，梁顶宽度大小不等，横剖面呈穹隆状。沟谷地由河谷、干沟、冲沟以及发育在上述地貌各种坡面上的细沟、浅沟、切沟等组成。塬面海拔+1170耀+1200m。胡家河煤矿二号回风立井隶属于陕西彬长胡家河矿业有限公司，位于陕西省咸阳市彬州市境内，设计生产能力为5.0Mt/a，回风立井设计标高+1177.90m，井筒净直径7.5m，井筒净深738.45m。现场配备相应型号的液压伞钻，钻孔动作（回转、冲击、推进）由两台90kW电机提供动力，配用型号为HYD-200凿岩机，安装6台凿岩机进行打眼施工，伞钻质量为12000kg。根据主提升能力确认计算，满足提升至井底使用的要求。2液压伞钻的优点和工作流程液压伞钻主要由九个部分构成，分别为：液压凿岩机、推进系统、动臂、调高器、立柱、摆动架、支撑臂、液压水气系统、电气系统。与传统的凿岩设备相比，液压凿岩具有以下优势：淤降低了钻杆成本：因为液压凿岩的参数可以进行调整，所以可以针对不同的岩石条件来选择最优的凿岩参数。另外，液压凿岩冲击应力波平缓，传递效率比较高，所以钻具和钎杆一般可以节约15%-20豫。于降低了凿岩成本：与传统的气动压力相比，液压压力更大，高了将近10倍左右。当受到同样冲击功率时，液压凿岩机活塞受力面积小，冲击活塞面积接近钎尾面积，应力传递损失小，受力均匀，而且液压凿岩机的寿命比较长，出故障机率比较低，所以其成本费与气动凿岩机相比，降低了30%左右。盂节约了能源：与传统的气动钻机相比，电动液压系统所需的功率是气动钻机功率损耗的三分之一。由于功率损失小，因此节约了能源。榆降低了噪声、改善了工作环境：液压凿岩不需要排除废气，因此便不会对环境造成污染，同时液压凿岩还能提高工作面的能见度，使工作环境得到改善。液压凿岩不排除废气，没有废气排放声，所以比气动凿岩相比，噪声降低了5-10分贝。虞凿岩效率更高、速度更快：通过实践经验可知，在同类岩石以及相同孔径的条件下，使用液压凿岩的凿岩速度达到了0.8-1.5m/min，与传统的气动凿岩相比，提高了两倍多。愚施工质量得以提高：液压凿岩可以确保间距的精度和钻孔的深度，因此使工程的施工质量得到了提升。其工作流程如图1所示。3液压伞钻的参数确定凿岩设备采用国产XFJD8.12型伞钻，配备YGZ-70型导轨式独立回转凿岩机，伞钻重量及耗风量等主要技术参数见表1。4伞钻悬吊计算及伞钻梁选型计算根据中煤一建49处发[2019]179号《立井筹备施工专项规定》第六条：井口伞钻钢梁，6臂以下采用I40C型工字钢，6臂以上采用不小于I42C型工字钢；钢梁固定方式采用断焊及螺栓固定，螺栓采用M20以上螺栓，固定点间距0.5m，最大间距不得超过2m，钢梁两侧端头须加封闭挡板，并安装2道U型卡，中间不少于3个固定悬吊点；吊装伞钻小跑车车轮与伞钻梁面接触面应大于小跑车车要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要作者简介院杨德凯（1985-），男，满族，河北承德人，工程师，研究方向为煤矿建井机电。液压伞钻在二号回风立井井筒掘砌施工中的应用ApplicationofHydraulicUmbrellaDrillintheExcavationandMasonryConstructionoftheSecondReturnAirVerticalShaft杨德凯YANGDe-kai曰张志峰ZHANGZhi-feng（中煤第一建设有限公司第四十九工程处，邯郸056003）（No.49EngineeringDepartmentofChinaCoalFirstConstructionCo.，Ltd.，Handan056003，China）摘要院胡家河矿二号回风立井井筒掘砌施工的首要原则是在保证施工质量和施工安全的基础上，确保工程能在预期时间内完成。本文采用了液压伞钻打眼，并对其工作流程、参数选择、以及伞钻悬吊计算及伞钻梁选型计算进行了介绍。经过施工实践，改善了工作环境，缩短了施工工期，节约了施工成本，提高了施工效率。Abstract:TheprimaryprincipleofexcavationandmasonryconstructionforthesecondreturnairshaftofHujiaheMineistoensureconstructionqualityandsafety,andtoensurethattheprojectcanbecompletedwithintheexpectedtime.Thisarticleusesahydraulicumbrelladrillfordrilling,andintroducesitsworkflow,parameterselection,aswellasthecalculationofumbrelladrillsuspensionandumbrelladrillbeamselection.Throughconstructionpractice,theworkingenvironmenthasbeenimproved,theconstructionperiodhasbeenshortened,constructioncostshavebeensaved,andconstructionefficiencyhasbeenimproved.关键词院XFJD8.12；液压伞钻；凿井；施工Keywords:XFJD8.12；hydraulicumbrelladrill；shaftsinking；construction中图分类号院TD262文献标识码院A文章编号院1006-4311（2023）32-102-03doi:10.3969/j.issn.1006-4311.2023.32.031··ValueEngineering

- 1 - 高河掘进工区CMM2-20型煤矿用锚杆液压钻车

煤矿用锚杆液压钻车是公司根据当前煤矿掘进工艺技术发展需要引进的一种新型巷道支护专业设备，该钻车与掘进机配套使用，实现了巷道顶板、侧帮的锚杆及锚索支护机械化作业，是改变目前巷道掘进工艺的一种先进的支护设备。

一、该钻车特点：

CMM2-20型煤矿用液压钻车是针对掘进工作面断面宽度5～6米、高度3.8～5米的巷道而设计的，并且本钻车在结构和功能上采用了整体升降的工作平台，可以根据巷道不同高度等情况，通过平台升降来调整人员的作业高度，从而实现巷道顶板、帮上的锚杆孔、锚索孔、炮眼孔及探测孔的机械化作业施工。本钻车具有钻进功能全面，工作安全性及效率高，工人劳动强度低等特点，尤其是工人在使用本钻车进行锚杆锚索支护作业时能大大缩短支护作业时间，提高支护效率和支护质量。本钻车结构合理，机构紧凑，运转灵活，操作方便，因而本钻车是现实目前国内巷道掘进支护快速、高效、机械化的一种首选装备。

二、主要用途及使用范围：

本钻车主要用于巷道掘进工作面支护作业，能够实现顶板、侧帮同时支护、钻炮孔及探测孔等功能。巷道支护高度3.8～5米，支护宽度5.5～6米。适用巷道工作坡度为±15º。

三、施工程序：

掘进机割煤、出煤→掘进机退出工作面→CMM2-20型煤矿用液压钻车开进工作面进行支护→支护完毕CMM2-20型煤矿用液压钻车退出工作面。

四、操作要点:

启动电机→行走到位→调整升降平台→打开踏板→升起前支撑→支护作业→回收各机构→退机至掘进机后方。

1、初次启动电机，必须点动启动电机，可以从电机后面的散热片观察电机正反转，顺时针为正确方向。此时，可按要求将本钻车行走至指定位置，此时可根据巷道高度调整升降平台，使升降平台的位置满足作业人员的需要。

2、在升降平台调整完毕后，一定要将平台两侧的踏板打开，以方便操作人 - 2 - 员的安全作业，上述动作操作完成后，操纵前支撑机构向上升起并牢固顶住顶板，然后开始钻锚杆（锚索）孔，钻孔完成后安装树脂药卷及锚杆，搅拌后锁紧。顶板孔作业完成后，可将左右钻臂的推进机构旋转至水平位置，分别进行两帮的锚杆钻孔及支护作业。机身位置调整好后，升降平台展开至合理位置后，将操作阀护罩关闭，防止人员误操作。

水力冲孔造穴技术在煤层瓦斯抽放中的应用

武德峰

【摘 要】针对新元矿掘进煤层瓦斯抽放难度大、抽采效率低等难题,新元矿通风部对传统煤层瓦斯抽采方法主要存在的问题进行分析,提出了水力冲孔造穴技术在31004辅助进风巷掘进煤层瓦斯抽放中进行应用,通过三个月应用效果分析发现,与传统瓦斯抽放技术相比水力冲孔造穴技术提高了钻孔成孔率,降低了工作面钻孔施工量,使单孔瓦斯抽放率提高至85％以上,大大提高了巷道掘进效率及突出掘进工作面卸压增透效果,取得了显著成效.

【期刊名称】《煤矿现代化》

【年(卷),期】2019(000)004

【总页数】3页(P81-83)

【关键词】回采煤层;瓦斯抽放;水力造穴;应用

【作 者】武德峰

【作者单位】山西新元煤炭有限责任公司,山西 阳泉 045000

【正文语种】中 文

【中图分类】TD712.6

1 概 述

山西新元煤炭有限责任公司31004辅助进风巷工作面位于井田十采区，设计长度为2810m，巷道断面规格为宽×高=5.2×3.2m，工作面回采煤层为3#石炭系煤层，平均厚度为2.67m，工作面采用综合机械化掘进施工工艺，截至目前巷道已掘进720m。

由于新元矿属于煤与瓦斯突出矿井，3#煤层相对瓦斯涌出量为20.01m3/t，绝对瓦斯涌出量为209.93m3/min；31004辅助进风巷在前期掘进期间为了降低煤层突出危险性，减少工作面瓦斯涌出量，对工作面迎头施工瓦斯抽放钻孔进行瓦斯预抽，但实际应用效果相对较差，煤层瓦斯预抽后在掘进时工作面平均瓦斯涌出量6.2m3/min，平均瓦斯浓度在1.7%，经常出现瓦斯超限断电现象，不仅降低了施工巷道掘进效率，而且严重威胁着工作面安全施工。

2 传统瓦斯抽放方法及问题分析

2.1 传统瓦斯抽放方法

31004辅助进风巷开口掘进20m后开始对工作面施工瓦斯抽放钻孔进行煤层瓦斯预抽，在距工作面顶板1.2m处布置一排抽放钻孔，共计10个，钻孔间距为0.5m，钻孔直径为42mm，钻孔深度为120m；钻孔施工完后对钻孔开口10m范围内采用聚氨酯进行封孔处理，并安装瓦斯抽放管路进行瓦斯预抽；每组钻孔施工后允许巷道掘进距离为90m，超前30m，每个钻场瓦斯抽采时间不得低于10d。

第３６卷第２１期　２　０　１　０年７月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＩＲＣＨＩＴＥＣＨ　Ｉ　Ｖｏ１．３６Ｎｏ．２１　Ｊｕ１．２０１０　・１３１・　

文章编号：１００９．６８２５（２０１０）２１．０１３１—０２　

注浆技术在新元矿回风立井中的应用　

刘　健　

摘要：针对阳煤集团新元矿回风立井涌水事件，提出了工作面注浆施工方案，重点介绍了工作面预注浆及壁后注浆的　

施工工艺，所采用设备及相关技术参数、技术要求等，通过采用工作面预注浆及壁后注浆工艺，分别对即将穿越的含水层　

及井筒最终涌水量进行控制，取得了较好的防水效果。　

关键词：注浆，工作面预注浆，壁后注浆，含水层　中图分类号：ＴＵ７５３　文献标识码：Ａ　

１工程概况　

阳煤集团新元矿回风立井，设计井深６３８　ＩＴＩ，井筒净直径　

８　ＩＴＩ，采用浇筑混凝土支护，表土段壁厚０．８　ｍ，基岩段壁厚　

０．５　ｍ。施工至井深５９６．５　ｍ处时，放炮后工作面大量出水，涌水　

量达１０２．４８　ｍ３／ｈ，３　ｄ后水淹井筒共９４　ｍ，稳定涌水量为　

６０　ｍ３／ｈ。根据水质化验分析，结合地质层位等综合因素，判断出　

水为距工作面下６　ｍ处Ｋ，石灰岩出水。主要原因是采掘炮振影　

响，导致次生裂隙与石灰岩含水裂隙导通。　针对本次涌水，公司制定“强排水至井底，中间设置转水站，　

清理井下工作面矸石，构筑止浆垫，工作面预注浆治水方案”。下　

面重点阐述注浆技术在本次治水方面的应用。　

２工作面注浆施工方案　

２．１止浆垫的构筑及孔口管埋设　

浇筑混凝土止浆垫采用单级平底型混凝土止浆垫，混凝土强　

度等级Ｃ２５，添加早强减水剂。止浆垫厚度计算公式为：　

Ｂ＝（．Ｄ×，．）／　＋０．２５×ｒ。　其中，Ｂ为止浆垫厚度，ｍ；ＩＤ为注浆终压，ＩＤ＝８．０　ＭＰａ；ｒ为　

井筒净半径，ｒ＝４．２５　ｍ；　为止浆垫混凝土允许抗压强度，一般　

取２８　ｄ强度的２／３再除以安全系数２，ｄ＝１０　ＭＰａ。计算得，Ｂ＝　

４．４６　１ＴＩ，取４．５　ｍ。　浇筑混凝土止浆垫前先铺滤水层，混凝土止浆垫浇筑高度