巖巷綜掘機快速掘進錨網噴聯合支護施工工藝實踐

李強+張艷君

摘要： 通過實踐研究了巖石巷道綜掘掘進、錨網噴聯合支護的工藝配合，為提高巖石巷道掘進速度，增強圍巖支護質量積累一定經驗；提高巖石巷道掘進綜掘進尺，確保我礦實現正常采掘銜接關系，達到預期的生產計劃和目標。

關鍵詞：快速掘進；聯合支護；施工效率

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.14.110

0引言

隨著煤炭市場需求擴大，特別是采煤設備和采煤技術水平的提高，煤炭生產能力又一次大幅度提高，這使得煤礦的采掘接替關系也要求越來越嚴格和緊張，在目前的技術水平的限制下，為能夠確保我礦實現正常采掘銜接關系，其唯一可行的辦法就是要提高巷道掘進進尺，這樣才能保證煤礦正常生產，達到預期的生產計劃和目標，因此，有效的提高煤、巖巷道掘進速度勢在必行，而巷道掘進速度的制約因素主要是破巖速度和支護方法。由于煤巷綜掘現階段比較普遍，本文專門針對西安煤業公司六區北柳技改工程中巖（泥巖、泥頁巖）巷綜掘配合錨網噴聯合支護工藝進行了實踐總結。

1煤層賦存狀況

北柳區只有一個可采煤層，賦存于遼源含煤組（J32）下部含煤段（J32-1）泥巖亞段底部，為礦區內大部可采煤層，煤層較發育，層位穩定，煤層厚度較薄、變化不大，但在區內大部分鉆孔均達到可采厚度，而且有規律可尋。煤層頂板為黑色泥巖標志層，平均厚度3500m，其厚度由向斜翼部到軸部逐漸增厚，即標志層泥巖厚、則煤層也厚，反之亦然，甚至尖滅。煤層底板為薄層泥巖、炭質泥巖、凝灰質砂巖以及凝灰巖。

2開拓布局方案

利用六區東部區原有的三個井筒和-200水平車場等井巷系統，在-200水平布置一條機軌合一大巷到達北柳區，該大巷標高為-195～-185m。同時在北柳區地表布置簡易的工業場地，由地表布置一對斜井至-185m標高，其中一條斜井為入風井并擔負北柳區井下大件提升，另一條斜井為專用回風井。由一對斜井和一條機軌合一大巷，開拓北柳區，形成第一水平開拓系統。

3選擇合理施工工藝、優化勞動組合

3.1破巖、運巖方式選擇

破巖方式是決定巷道施工速度的最重要環節，目前巖石巷道掘進方法有炮掘、綜掘機及盾構機破巖，而綜掘機、盾構機破巖是目前實用性較強的掘進方法。由于此次技改工程的一段、二段及水平“機軌合一”大巷均布置在煤層頂板巖石中，以泥巖、泥頁巖為主，層理發育，巖石硬度相對較低，普氏系數為3～4之間，適合采用綜掘工藝；而且，采用帶式輸送機連續化運巖，有助于提高掘進效率。故我礦采用EBZ160型綜掘機配套SPJ-800膠帶輸送機進行巷道掘進。

3.2巷道支護方式選擇

巷道支護巷道掘進中的一項關鍵技術。安全、合理、有效的巷道支護是保證礦井實現高產高效的必要條件。而開拓巷道支護的特點是：支護服務年限較長，要求支護強度大，保證日后維修量少。較金屬支架支護而言，錨桿、錨索支護顯著提高了巷道支護效果，降低了巷道支護成本，減輕了工人勞動強度，并能有效控制錨固區圍巖離層、滑動、裂隙張開、新裂紋產生等擴容變形與破壞，使圍巖處于受壓狀態，抑制圍巖彎曲變形、拉伸與剪切破壞，保持錨固區圍巖完整性，減小強度降低。保證了安全生產，為掘進工作面的快速掘進、實現高產高效創造了良好條件，因此錨桿、錨索及噴漿聯合支護技術已在我國開拓巖巷中得到了廣泛應用。根據開拓巖巷的巖性特征，我們采用2.4米預應力螺紋鋼錨桿，間排距0.8m×0.8m；7.4米預應力錨索，間距2.0m×2.0m；焊接金屬網及噴漿聯合全封閉支護巷道圍巖。

3.3勞動施工組織

采用“三八”制循環作業方式，三班掘進支護組織生產并對機械設備進行維修保養。循環進尺1.2米，最大空頂2.0米，最小空頂0.2米。綜掘機割完工作面迎頭后，在施工頂錨桿的同時，自上而下由外向里施工兩幫滯后的錨桿；打頂幫錨桿、延長皮帶機尾、皮帶機檢修、機電設備檢修、延長電纜、維護掘進機平行作業。噴漿初噴跟至工作面掌子頭，噴頂板為主；復噴工作滯后工作面迎頭不小20米，與工作面截割、打錨桿、掛網等工藝平行作業。

4施工效果

以往西安煤業公司巖石巷道掘進均采用炮掘，采用樹脂錨桿配合25U、36U型鋼棚支護，月進米一般在100～120米之間，且巷道后期維護周期短、維護量大。本次采用綜掘配合錨網噴聯合支護后，施工巷道斷面15.5m2水平大巷，月進米平均在240米左右，且創造了單月進328米的吉煤集團公司巖石巷道掘進記錄，為西安煤業公司礦井正常接續創造了有利條件；從在后期的巷道形變量觀測結果來看，錨網噴聯合支護效果顯著，有效的減少了巷道的后期維護修理工程量，節約了巷道維護成本。

5結論

總結我公司六區北柳新區巖石大巷綜掘、錨網噴聯合支護工藝實踐經驗，得出類似硬度及層理發育狀態巖石均可以采用本文介紹的施工工藝，實現礦井巖石巷道快速掘進，保證頂板支護強度，推動實現“高產高效”及“本安型”礦井。