b090405 大倾角煤层回采巷道快速掘进技术

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1、大倾角煤层回采巷道快速掘进技术叶成林1邢敦爱2[1.徐州矿务集团有限公司，江苏徐州221006；2.徐州矿务集团权台煤矿，江苏徐州221153]摘要介绍了权台煤矿大倾角煤层回采巷道快速掘进的方法、支护技术和工艺、劳动组织管理、监测和后续运输等保证措施。通过一系列的改革，掘进速度从原来的月进170m提高到250m以上，实现了快速掘进，缓解了矿井采掘接续的紧张状况。关键词大倾角煤层锚网支护快速掘进-----------------------------------------------------------------------前言徐州矿务集团权台煤矿9#煤层94114工

2、作面煤层倾角普遍大于25°，煤的黏结力不大，煤体较松散。2006年以前，由于支护工艺不完善、设备不配套、施工工艺复杂、运输设备制约、劳动组织管理存在缺陷、工种分配不合理等因素的影响，煤巷爆破掘进月平均速度一直徘徊在170m左右。随着矿井开采能力的扩大，采掘衔接日显紧张，严重影响了采掘接续。2006年，该矿对支护工艺进行了改革，并对溜子和皮带运输的侧重点进行了调整，采用ZMC-30型侧卸式装煤机装煤，支护效果显著改善，运输系统日趋流畅，掘进速度不断提高，月进尺达到250m以上，初步实现了大倾角煤层回采巷道的快速掘进。1地质条件权台煤矿9#煤层94114工作面材料道长度约830m

3、，平均埋深610m。该区域9#煤层倾角在20～25°之间，岩石坚固性系数f值为2～3，煤层平均厚度1.8m，煤的黏结力不大，煤体较松散，煤体受压后易变成散体。伪顶为灰色黏土岩，含有植物化石，平均厚度为0.2m；直接顶为灰色页岩，平均厚度为4.0m；老顶为泥质页岩，平均厚度是4.0m；直接底为灰色黏土岩和泥岩，平均厚度为4.0m；老底为白色砂页岩，平均厚度为4.0m。2支护参数94114工作面材料道设计巷道毛宽4.7m、净宽4.5m；毛高2.3m、净高2.2m；毛断面积10.81m2、净断面积9.9m2。沿巷道顶板掘进，采用锚、网支护。（1）顶板支护参数顶板每排安设7根直径20

4、mm、长2000mm的20MnSi左旋无纵筋螺纹钢等强锚杆，锚杆间排距为720×800（mm），中间5根锚杆垂直顶板岩面，顶板肩窝两根锚杆均与水平方向成75º夹角并使用异形铁托板（当煤层倾角大于15°时，顶板下肩窝一根锚杆可以垂直打入顶板），每根锚杆用一卷CK-Z2370型树脂锚固剂卷锚固。每根锚杆用木、铁托板及相匹配的塑性减摩垫圈各一个，木托板规格为400×200×50（mm）。顶板肩窝锚杆距帮不大于300mm、但也不得小于200mm。（2）巷道上下帮支护参数高低煤帮均安设3根直径20mm、长2000mm的20MnSi左旋无纵筋螺纹钢等强锚杆，高帮锚杆间排距为800×800

5、（mm），低帮锚杆间排距为600×800（mm），煤帮肩窝锚杆和帮底锚杆均与水平方向成15º夹角。每根锚杆用一卷CK-Z2370型树脂药卷锚固剂卷锚固。每根锚杆用木、铁托板及相匹配的塑性减摩垫圈各一个，木托板规格为400×200×50（mm），两帮肩窝锚杆和帮底锚杆使用异形铁托板。3施工工艺及要求煤巷炮掘施工工艺为：交接班安全检查和准备→布、打炮眼→装药、联线、放炮→通风→临时支护→装运煤矸→锚、网支护→清理现场。3.1钻眼、爆破在巷道炮掘施工中，打眼、放炮和锚、网支护是两道最主要的施工工序，占用时间最长，打眼速度的快慢、爆破效果的好坏直接影响到巷道的快速掘进速度和巷道工程质

6、量。为确保巷道快速掘进施工中巷道成形效果良好，结合94114材料道煤层倾角大、煤体黏结力弱及高帮易片帮的特点，炮眼布置遵循“爆破预留”原则，采用三角掏槽，爆破成形后的巷道呈“倒梯形”，爆破后用风手镐刷大成型。当岩煤体较软时，钻眼选用MQB-35（50）手持式气动煤帮锚杆钻机或SMZ-12Q湿式煤电钻钻眼，施工时应优先选用气煤钻。全断面一次打眼、一次装药、一次起爆。实践证明，当风压达到要求时，使用MQB-35（50）手持式气动煤帮锚杆钻机进行钻眼，钻眼速度可提高10～20％，炸药消耗可减少25～30％；掘进工效可提高10～15％，既可提高掘进速度，又可降低掘进成本。遇到岩煤体较

7、硬或过地质构造带，煤电钻无法打眼时，使用7655（7665）型风锤打眼，分次打眼、装药、起爆。3.2巷道支护放炮后、安装顶板锚杆前，先敲帮问顶，并站在安全地点，用2m以上的金属长把工具由外向里、自顶向帮逐步找掉浮煤悬矸，用3～5根轻型液压单体安全点柱和3根撅顶道对顶板进行临时支护。然后及时将煤矸外运。当巷道清理卧底到设计高度后，再进行锚、网支护。锚、网支护必须及时。由于94114材料道煤层倾角大、煤体黏结力低、煤体较松散，因此顶板和巷道高帮的支护更要及时，从而防止巷道高帮片帮。所谓“及时”支护，即在巷道