高壓區(qū)復(fù)合頂板工作面綜掘機(jī)擴(kuò)面技術(shù)

摘 要：文章結(jié)合xx高壓區(qū)復(fù)合頂板工作面實(shí)例，對(duì)切眼支護(hù)方案進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，在此基礎(chǔ)之上側(cè)重分析綜掘機(jī)擴(kuò)面技術(shù)方案的基本流程，并總結(jié)綜掘機(jī)擴(kuò)面的相關(guān)效果，望能夠引起同行人員的關(guān)注與重視，并在同類工程實(shí)踐中加以參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：高壓區(qū)；復(fù)合頂板；綜掘機(jī)；擴(kuò)面

隨著煤礦開采深度的增加以及對(duì)周邊工作面開采規(guī)模與范圍的不斷擴(kuò)大，地質(zhì)變化以及礦壓現(xiàn)象日益顯著，可能導(dǎo)致切眼擴(kuò)面過(guò)程中出現(xiàn)變形或報(bào)廢等質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致安裝難度增大，甚至還可能延誤回采銜接時(shí)機(jī)，導(dǎo)致煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)受到不良影響。特別是針對(duì)高壓區(qū)復(fù)合頂板工作面而言，如何安全有效的展開擴(kuò)面施工已成為各方人員高度重視的課題。

1 工程概況

xx高壓區(qū)復(fù)合頂板工作面位于A采區(qū)10層-375.0m～-420.0m標(biāo)高。上巷為-375.0m右軌道巷，下巷為-420.0m10層右機(jī)軌巷，工作面開采深度為470.0m～515.0m，工作面開切眼長(zhǎng)度為170.0m，最大傾角為18.0°，煤層厚度為3.6m，頂板為復(fù)合頂板。開切眼前斷面寬度為4.2m，高度為全煤層厚3.6m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料來(lái)看，頂板工作面開切眼上下兩端頂板壓力小，完成程度高，中部以及火成巖侵入段頂板壓力大，破碎程度高，下沉量在0.3m左右，兩幫片幫寬為1.0m，局部底板有底鼓現(xiàn)象。

2 切眼支護(hù)方案

結(jié)合本工程案例中高壓區(qū)復(fù)合頂板工作面的實(shí)際特點(diǎn)，針對(duì)切眼支護(hù)所采用方案為：錨桿、錨索、以及金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。對(duì)工作面全部頂板進(jìn)行封閉處理，兩幫用樹脂錨桿聯(lián)合木板帽進(jìn)行防護(hù)，同時(shí)配合懸掛金屬網(wǎng)對(duì)巷幫進(jìn)行維護(hù)。

（1）頂錨桿。頂錨桿選型應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依據(jù)《煤礦巷道樹脂錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合本工程實(shí)際情況，頂錨桿選型為螺紋鋼錨桿，支護(hù)錨桿直徑參數(shù)為22.0mm，錨桿長(zhǎng)度參數(shù)為1.8m。

（2）金屬網(wǎng)。本工程中切眼支護(hù)中聯(lián)合應(yīng)用金屬網(wǎng)進(jìn)行安全防護(hù)，所選用金屬網(wǎng)為菱形式，金屬網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)尺寸參數(shù)為4000.0mm×1000.0mm。

（3）錨索。本工程中錨索選用鋼角線，直徑參數(shù)為16.0mm，長(zhǎng)度參數(shù)為5.0m，呈2排矩形布置，布置方案為2.0m×2.5m。

（4）液壓支架。本工程中切眼支護(hù)液壓支架選型為ZZ6000型液壓支架，支架自重為24.0t，高度參數(shù)最小值為2.6m，高度參數(shù)最大值為6.7m。

3 綜掘機(jī)擴(kuò)面技術(shù)方案

結(jié)合以往針對(duì)高壓區(qū)復(fù)合頂板工作面的擴(kuò)面經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，常見的擴(kuò)面技術(shù)方案包括兩種類型，第一是在復(fù)合頂板工作面切眼開幫竣工后進(jìn)行安裝，第二是在復(fù)合頂板工作面炮掘過(guò)程中同步進(jìn)行安裝。其中，第一種方案存在工期較長(zhǎng)的局限性，而第二種方案需要投入大量工作人員，安全管理難度大。更為關(guān)鍵的是，上述兩種方案下會(huì)對(duì)頂板產(chǎn)生較大的振動(dòng)破壞影響，加之深部復(fù)合頂板壓力大，破碎風(fēng)險(xiǎn)高，在炮掘后頂板支護(hù)難度大。而借助于綜掘機(jī)進(jìn)行擴(kuò)面，切眼邊開幫邊安裝，能夠有效避免上述問(wèn)題，耗時(shí)少，且投入人力少，整個(gè)操作更為安全可靠。結(jié)合本工程實(shí)際情況，在應(yīng)用綜掘機(jī)進(jìn)行擴(kuò)面時(shí)的技術(shù)方案可概括如下：

（1）綜掘機(jī)選型EBZ160TY掘進(jìn)機(jī)，掘進(jìn)機(jī)凈高度1.7m，寬度2.5m，長(zhǎng)度9.8m，自重51.5t，可挖掘最大高度4.0m，可挖掘最大寬度5.5，可適應(yīng)巷道坡度±16.0°，切割臥底深度250.0mm。工作面運(yùn)輸機(jī)選型為SGB-620/40T溜子，直接搭接于順槽皮帶上，膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)通過(guò)改制輪搭接于中部槽上。

（2）本工程中復(fù)合頂板工作面工程總量為170.0m，以初步掘進(jìn)巷道工作面為基礎(chǔ)，將巷道寬度自4.2m擴(kuò)大至7.0m。綜掘機(jī)擴(kuò)面工程總量為150.0m。

（3）本工程中礦井工作面以往均先進(jìn)性全長(zhǎng)開幫，達(dá)到安裝控件后進(jìn)行切眼穩(wěn)架安裝工程。但考慮到壓力較大的因素影響，壓力作用于工作面切眼時(shí)頂板破碎風(fēng)險(xiǎn)高。為避免工作面頂幫在炮掘開幫方案下受到影響，故采用綜掘機(jī)進(jìn)行開幫，以SGB-620/40T型運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行的運(yùn)輸。開幫操作遵循自下而上的基本原則，分段作業(yè)，開幫深度控制為1.5m/次，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為3.8m×3.6m。綜掘機(jī)開幫工作量為1.5m/次，開幫完成后應(yīng)使用3×3.0m長(zhǎng)度木板對(duì)新暴露頂板工作面進(jìn)行維護(hù)。根據(jù)開幫位置的前移增加運(yùn)輸機(jī)溜子，以保證綜掘機(jī)在開幫過(guò)程中運(yùn)行軌道的可靠與充足。

4 綜掘機(jī)擴(kuò)面實(shí)踐效果

（1）在綜掘機(jī)輔助下對(duì)高壓區(qū)復(fù)合頂板工作面進(jìn)行切眼開幫擴(kuò)面處理能夠最大限度降低頂板所受振動(dòng)影響，減少開幫擴(kuò)面操作對(duì)工作面頂板硬幫圍巖結(jié)果的破壞程度，提高圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性水平。

（2）借助于綜掘機(jī)進(jìn)行高壓區(qū)復(fù)合頂板工作面擴(kuò)面的操作能夠在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)頂板形成有效的支護(hù)。一方面能夠加快工作面擴(kuò)面速度，另一方面能夠有效控制頂板工作面下沉，確保生產(chǎn)安全。

（3）借助于綜掘機(jī)設(shè)備進(jìn)行高壓區(qū)復(fù)合頂板工作面擴(kuò)面操作，切眼邊開幫邊安裝，從而使得工作面開幫以及安裝速度均能夠明顯提高。

（4）在綜掘機(jī)擴(kuò)面技術(shù)方案下，對(duì)頂板工作面進(jìn)行擴(kuò)面后可以即刻投入綜采支架安裝環(huán)節(jié)中，采面?zhèn)葻o(wú)需打幫錨桿，因此大大減少了幫錨桿以及金屬網(wǎng)的投入量，降低了材料消耗。

5 結(jié)束語(yǔ)

文章應(yīng)用綜掘機(jī)對(duì)高壓區(qū)復(fù)合頂板工作面進(jìn)行擴(kuò)面處理，對(duì)綜掘機(jī)擴(kuò)面技術(shù)方案進(jìn)行概述，并對(duì)該擴(kuò)面方案的實(shí)踐效果進(jìn)行總結(jié)，證實(shí)了切眼邊開幫邊安裝的技術(shù)方案可行性良好，為今后深部煤層大切眼開幫以及支護(hù)安裝與開幫協(xié)調(diào)工作的開展提供了豐富經(jīng)驗(yàn)，為工作面擴(kuò)面安全生產(chǎn)奠定了可靠基礎(chǔ)，取得了滿意的實(shí)踐效果。

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