城郊煤矿北翼轨道大巷快速施工

JournalofJiaozuoInstituteofTechnology(NaturalScience),Vol.20,No.4,Jul.2001

城郊煤矿北翼轨道大巷快速施工

曾凡伟,赵龙钢,宋文生,宋来武

(永城煤电集团公司城郊煤矿,河南永城476600)

摘要:介绍了2000年城郊煤矿北翼轨道大巷快速施工情况及施工方案、施工方法,阐述了全断面光面爆破、分次起爆、一次成巷、锚网喷和锚网喷加钢棚联合支护以及相应的辅助系统等快速施工技术,指出了提高炮眼利用率和正规循环率是实现快速施工的根本途径,提出了需改进的问题,并进行了分析、总结,为快速施工提供了宝贵的经验.关󰀁键󰀁词:全断面光面爆破;分次起爆;一次成巷;快速施工

中图分类号:TD712+.52󰀁󰀁文献标识码:B󰀁󰀁文章编号:1007󰀁7332(2001)04󰀁0258󰀁04

1󰀁工程概况

城郊煤矿设计年生产能力为2.4Mt,服务年限为118年,采用立井多水平上、下山开拓方式,第一水平标高为-495m,第二水平标高为-800m.矿井前期设计主、副、风三个井筒,采用分列式通风.其中主、副井净径分别为5.0m和6.0m,深度分别为529.6m和559m,采用冻结法施工.主井井筒于1997年12月7日正式开工,至1999年底主、副、风三个井筒均竣工,主井井筒临时改绞完毕,-495m水平的形象进尺已掘完,其中开拓一队沿着矿井北翼关键线路󰀁󰀁󰀁北翼轨道大巷快速施工,与北风井贯通,此时二期工程全面展开,有6个以上掘进面同时掘进.

2000年1月1日󰀁2000年12月31日期间,在主副井与风井未贯通前,北翼轨道大巷独头通风距离超过1000m,特别是在7~9月盛夏期间,通风比较困难,压风、压水、运输都比较紧张的情况下,通过采取技术措施,精心组织与施工,北翼轨道大巷全年单进进尺为1178.5m,平均月进尺为98.2m,最高月进尺达到123.7m(8月),全年总进尺折合标准巷为1803.65m,优良品率达80%以上,全年实现了安全生产的好成绩,达到了煤炭系统甲级队的标准(基建),取得了河南煤炭基建史上的历史性突破.

全年度北翼轨道大巷穿过的主要地质构造为近东西向的向斜构造,两翼倾角为8~15󰀁,岩性以二2煤层底板灰黑色薄󰀁中厚层细粉砂岩及二2煤层顶板灰黑色砂质泥岩、深灰色细砂岩、浅灰色厚层状铝质泥岩为主,具有一定的膨胀性.高角度裂隙普遍发育,滑动面及小断层揭露频繁,施工时局部有滴、淋水现象,但随时间延长而逐渐变小或流干.北翼轨道大巷处在一级高温区,岩温达到30󰀁左右,给施工带来不便.

2󰀁2000年北翼轨道大巷单进水平

2000年北翼轨道大巷月进尺见表1.

平均月进尺为98.21m,全年共有6个月超过百米,最高月进尺达到123.7m.全年度总进尺中,锚网喷支护巷道占59.34%,锚网喷+钢棚支护巷道占40.66%.

󰀁󰀁收稿日期:2001󰀁03󰀁28;修回日期:2001󰀁04󰀁26

󰀁󰀁作者简介:曾凡伟(1967󰀁),男,工程师,现为中国矿业大学在职工程硕士研究生.

第4期󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁曾凡伟等:城郊煤矿北翼轨道大巷快速施工

表1󰀁2000年北翼轨道大巷单进进尺

Tab.1󰀁Thefootageofthenorth󰀁wingdouble󰀁trackhaulageroadwaydrivagein2000

月󰀁󰀁󰀁份进尺

锚网喷支护󰀁󰀁󰀁锚网喷+钢棚支护

170󰀁0󰀁70󰀁

258.7.7113.4

3928100

40100100

508888󰀁󰀁

613.581.5951178.5

7622688

867.756123.7

9662490

10672390

111119

12

259

备󰀁注

91.4S毛=14.8m2

9S毛=15.4m2

/m小󰀁󰀁计󰀁󰀁󰀁󰀁

年度合计/m

120100.4

󰀁󰀁单进水平󰀁󰀁折合标准进尺

󰀁󰀁1803.65

3󰀁施工方案及施工方法

3.1󰀁机械化配套方案(见表2)

表2󰀁机械化配备

Tab.2󰀁Thetabularofmechanizedequipment

服务范围

设󰀁备󰀁名󰀁称󰀁凿井井架

全

󰀁󰀁矿󰀁󰀁井

󰀁主井提升机

󰀁1t矿车双层单车罐笼󰀁电机车󰀁1t矿车

󰀁混凝土集中搅拌站

北翼轨道大巷

󰀁局󰀁扇󰀁激光指向仪󰀁扒矸机󰀁喷浆机󰀁凿岩机

型󰀁󰀁󰀁号

mZJ󰀁󰀁G󰀁󰀁ZJK󰀁3.5/11.5󰀁󰀁

󰀁

CDXT󰀁2.5t/CDXT󰀁5B󰀁󰀁

mG1.1󰀁6A󰀁󰀁HZS󰀁25󰀁󰀁

JTB62󰀁2/2BJ2󰀁5.5󰀁󰀁

J28󰀁󰀁P󰀁60B󰀁󰀁PZ󰀁5B󰀁󰀁YTP󰀁26󰀁󰀁

单󰀁位

座台个台/台

辆套台台台台台

数󰀁量

1128/232012/111210

其中两风机间隔串联控制中腰线󰀁井上、井下要安设罐座包括备用

备󰀁󰀁󰀁注

3.2󰀁施工方案

实行全断面光面爆破(分次起爆,先放下部,后放拱部)、一次成巷的施工方案.3.3󰀁施工方法

施工工艺:若围岩较稳定,用YTP󰀁26凿岩机,中空六棱柱钻杆,󰀁36mm一字型钻头,将全断面炮眼打完,分次装药起爆,先放下部,再放上部.接着找拱部锚杆挂网,平行作业打上部炮眼;然后将工作面矸石扒向后巷5m以外,打下部眼与装矸平行作业,上、下部炮眼打完后,重复以上工序.一掘一锚网、两掘一喷浆为一个循环.实行无空顶距作业和一次成巷.

若围岩条件较差,缩短循环进尺至1m以内,仍采用以上工序打眼放炮、注锚杆、挂网,但不同的是每循环进尺为一架棚距,每完成一架棚距锚网完毕立即架棚喷浆,完成一个小循环,接着按此向下进行.短掘短喷,实行无空顶距作业,一次成巷.

作业方式:除打上部眼与拱部锚网两工序平行作业、打下部眼与出矸石平行作业外,其它工序以

单行作业为主,这样能改善工作面环境,为快速施工提供足够的时间和空间,在工作面通风条件差、能见度低的情况下,能保证施工安全.

井巷爆破:关键是打好掏槽眼和周边眼,采用楔形掏槽,周边眼距按300mm均匀布置.每班均要画好轮廓线,布置好炮眼,眼深2m,掏槽眼深2.2m.采用󰀁27mm、长400mm水胶炸药、小药󰀁󰀁260󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁焦作工学院学报(自然科学版)󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁2001年第20卷

卷,反向连续集中装药,周边眼还要采用单段空气柱装药,使用MFB󰀁100电容式发爆器和大串联连线方式起爆,使用5段毫秒延期电雷管,分上、下部两次起爆.分次起爆既能避免因矸石崩的太远而砸坏设备,又能节省炸药,且炮眼利用率高,一般均在90%以上,2m深炮眼进尺均在1.8m以上.

永久支护:巷道净宽为4200mm,净高为3500mm,净断面面积为13.6m2,根据不同层位,分别采用锚网喷和锚网喷+29U型钢棚(或11号矿用工字钢棚)支护,毛断面面积分别为14.8m2和15.4m2.

循环作业:每24h完成一个循环,循环进尺为1.8m󰀁2=3.6m.如果架棚,每6h架完一架棚(750mm间距),每24h完成一个循环即4架棚(3m左右).由于采用一次成巷施工方法,后巷无尾工,工人比较熟练,每月循环率较高,达到93%以上,正常月进尺达到100m左右.

劳动组织:直接工(含班组长、扒矸机司机、质检员)69人,队长4名.󰀁四六制󰀁作业:电工3人,钳工4人.󰀁三八制󰀁作业:技术员1名,共计86人.

4󰀁快速施工技术

(1)选择了以上适合北翼轨道大巷地质条件的施工方案和施工方法,坚持全断面光面爆破分次起爆和一次成巷,提高了巷道的光爆成型、炮眼利用率和正规循环利用率.

(2)对北翼轨道大巷所处的地质层位,选择了合理的支护形式:若围岩较稳定,采用了拱部挂网的锚网喷支护,喷厚d=100mm;若围岩不稳定,裂隙发育,含铝质泥岩,淋水且有弱膨胀性,采用锚网喷+29U型钢棚,实施󰀁先让后抗󰀁支护方法,间距为750mm,喷厚d=120mm;若围岩条件介于以上两种情况之间时,采用锚网喷+11号矿用工字钢棚,直接以󰀁抗󰀁形式支护,间距为1000mm,喷厚d=120mm;整体支护效果比较好.锚杆均采用󰀁16mm󰀁1800mm金属托盘锚杆(树脂药卷),间距为800mm󰀁800mm,金属网格100mm󰀁100mm由󰀁6.5mm钢筋焊接.

(3)主井临时改绞时,将传统的临时提升罐笼由单层单车改为双层单车提升,井上、下设置罐座,提高了矿井临时提升能力.适当地加大矿车和电机车的投入使用量,提高了运输能力(表2).

(4)改善掘进面通风:原通风方式为副井进风󰀁11kW局扇󰀁600mm风筒󰀁北翼轨道掘进工作面󰀁主井排风,因独头通风距离长,工作面温度高,回风速度慢,通风效果差,严重影响工人身心健康.于是用28kW风机代替11kW风机供新鲜风,在整个通风长度的2/3处串一台同型号风机,并在北翼轨道后巷安一台11kW风机向外抽风,加大工作面供风量,加快回风速度;同时在7~9月份盛夏期间,在副井风机进风侧堆放-20󰀁冰块降温,改善了该工作面供风状况,降低了工作面温度,促进了快速施工.

(5)压风:在北翼轨道大巷后安装一风包,加压后送风至掘进工作面作为动力,解决压力不够的问题.

(6)供水:在北翼轨道后巷设置一储水池并安装一小水泵,加压后送至北翼轨道工作面,解决水压不足的问题.

5󰀁需要改进的问题

(1)仍采用传统的风动凿岩机,人工打眼,扒矸机装岩,劳动强度大,工效低,应配备凿岩台车和装岩机等,以便实施中深孔爆破,提高劳动效率,降低劳动强度.

(2)进一步改善提升系统,将1t双层单车罐笼改为1.5t双层单车罐笼,加大排矸能力,继续改进井上、下的对罐问题.

(3)继续探索󰀁三小󰀁技术在中深孔爆破中的应用问题.

(4)继续探索含铝质泥岩成分的软岩支护问题,尽可能不用金属钢棚.

6󰀁结󰀁论

通过以上分析可知,在现有的条件下加快巷道施工速度的关键在于爆破、支护、运输三道主要工第4期󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁曾凡伟等:城郊煤矿北翼轨道大巷快速施工

261

序,以及为这三道主要工序服务的辅助系统上(目前P󰀁60B扒矸机装岩能力比较富裕).城郊煤矿当前采用的󰀁光面爆破分次起爆,一次成巷,双层单车提升󰀁等快速施工技术,较好地解决了这些问题.北翼轨道大巷采用的󰀁光面爆破分次起爆,一次成巷󰀁的施工方法,与传统的以平行作业为主要特征的快速施工方法相比,具有以下优点:实现了无空顶距作业,提高了巷道质量、工作面安全系数和施工水平,改善了工作面环境,特别是提高了炮眼利用率和正规循环率.北翼轨道大巷正是以提高炮眼利用率、正规循环率以及其它主要技术实现了快速施工.

Thespeedydrivageofthenorthwingdouble󰀁trackhaulageroadwayof

Chengjiaocoalmine

ZENGFan󰀁wei,ZHAOLong󰀁gang,SONGWen󰀁sheng,SONGLai󰀁wu

(ChengjiaoCoalMine,

YongchengCoal󰀁electricityGroupCom.,Yongcheng,476600,China)

Abstract:Theschemaandthemethodofspeedydrivageofthenorthwingdouble󰀁trackhaulageroadwayofChengjiaocoalminein2000areintroduced.Ithasdiscussedthespeedydrivagetechnology,suchasstageinitiationoffull󰀁facesmoothblastingandcompletionofdriftinginasinglestage,combinedsupportby

shotcreteandboltingwiremeshwithshotcreteandboltingwiremeshsetbysteel,relatedauxiliarysystem,etc.Itisconsideredthatimprovingblastholeutilizationrateandregularcycleratearefundamentalmeansoftherealizationofspeedydrivage.Someproblemsproposedshouldbesolved,andsomeanalysisandsummaryhavebeenmade.

Keywords:full󰀁facesmoothblasting;stageinitiation;completionofdriftinginasinglestage;speedydrivage

(本文责任编校󰀁李文清󰀁胡秀芳)

科技论文前言的写法

(1)突出重点.在回顾前人所作的研究工作时,不宜面面俱到,应找具有代表性的、与本研究关系最密切的资料来阐述,避免写成文献综述.

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(3)审慎评价.在介绍自己的研究成果时,切忌拔高或降低.比如一些词汇:󰀁国内首创󰀁、󰀁从未见报道󰀁、󰀁国际水平󰀁、󰀁国内领先󰀁、󰀁填补空白󰀁等,都属拔高的评价;而诸如󰀁不足之处敬请原谅󰀁、󰀁限于时间和水平󰀁、󰀁请读者批评指正󰀁等语言,则属大可不必客气的俗语,均应避免使用.只要如实报道自己的成果就行了,质量高低读者自会评价.

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