单轨吊在龙固矿顶板为煤巷的成功运用

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1、论单轨运输机车在龙固矿的成功应用、龙固施工地点煤层和地质情况一采轨道（坡度22度）和1301轨道巷、运输巷、1302轨道巷和1303轨道巷:（一）煤层赋存特征1、煤（岩）层产状.厚度.结构、坚I性系数、层间距。本工作面3煤以亮煤为主，暗煤次之，块状，玻璃光泽，夹肝1〜2层为高炭质泥岩。粉砂质砂岩呈灰黑色、致密、显水平层理，含植物叶片化石。平均厚度8.34m,结构简单。岩层坚固性系数f=2〜3,本煤（岩）层走向北偏东10。,倾向东南，口然倾角5-10°o2、煤层顶、底板岩性特征3煤层：顶板以粉砂岩为主，厚度5.08m.3煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、地温。二氧化碳含量：3煤

2、上为0・008ml/g,3煤下为0.010ml/g,无瓦斯,地温约为40度〜43度。（二）、水文地质1、根据地质资料，区域内煤系中的直接充水含水层有山西组3煤层顶、底板砂岩裂隙含水层、侏罗系砂岩亦为直接充水含水层。2、根据地质报告揭示，本矿井首采区开采3煤层的涌水量为3砂与三灰涌水量之和，其中3上煤顶底板砂岩涌水量，三灰裂隙岩溶含水层涌水量为，设计考虑井下消防洒水和煤壁注水等水量，在顶板完整的情况下一般以顶板淋水的形式出现，当顶板破碎或有断层、节理发育时淋水增大，预计用水量100m3/ho3、因大断层两侧、端点及交汇部位常形成相对富水区。因此生产过程屮要加强对断层位置

3、的控制，防止突水。二、施工巷道具体情况现已经成型巷道（1301冋风上山巷、部分轨道巷、部分索车巷、1302轨道巷、1303轨道巷）煤层平均厚度为3米左右，巷道见顶见底，顶板为粉砂岩，部分地方有断层存在。正在掘进中的巷道随煤层逐渐加厚将沿煤层底版掘进。三、连接吊挂件选型由于施工巷道顶板标高在・720——-760Z间，埋深大于600米所以锚杆选用螺纹钢高强锚杆（KMG5OO）。通过已成型巷道现有支护情况，和已施工段实际揭露的煤岩层状况和地质部门提供的资料，结合翟镇矿使用单轨机车成熟的经验，采用工程类比法选取一釆区1301岩巷顶板巷道平巷吊挂参数，所用锚杆：采用材质为KMG

4、500,尾部螺纹长度不小于180mm,规格为①20X2500mm的左旋高强锚杆，每根锚杆采用三支①28x350型树脂锚固剂加长锚固，锚入基岩深度不小于700mm。（①22X2500mm锚杆与①18X64圆环链条无法配合）1、02OX25OOmm的左旋高强锚杆抗拉载荷2210KN（锚杆支护技术管理规定）。大于130KN（单轨机车运输管理规定）。2、①18X64圆环链条破断强度为350KN,大于130KN（单轨机车运输管理规定）。3、连接螺栓使用8.8级M20高强螺栓，符合集团公司单轨机车运输管理规定。4、专用吊挂板材质为16Mn厚为20mm高强板经过打坡口，使用CO2保

5、护焊焊接而成。5、轨道使用1140E工字钢，材质为20SiMno6、进入煤巷后使用直径：17.8mnb每米重量：1.5kg/rn,级别：270K,强度:1860N/mm2截面积:191.00mm2,延伸率：23.5%,最低破断负荷353KN,执行标准：ASTMA416-90G的钢交线代替锚杆吊挂。要求锚索长度根据顶板煤层厚度确定，但必须保证锚索锚入基岩深度不小于1.5米，锚固力不小于150KN,每根锚杆采用6支①28x350型树脂锚固剂加长锚固。7、在过断层时每隔6米使用一个锚索①17.8mmx6・3米的锚索，当断层顶板破碎严重时使用锚索加拖梁形式吊挂，拖梁使用11#

6、矿用工字钢，长度不小于500mmo以下是摘取1301下平巷巷道掘进规程巷道支护设计计算数据(1)按悬吊理论计算锚杆参数L=KH+L1+L2式中：L—锚杆长度，叱H—冒落拱高度，m；K—安全系数,一般取K=2；L1—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.5米；L2—锚杆在巷道屮的外露长度，一般取0・10米；其中：H=B/2Xf=4.4/(2X2.5)=0.88(米)式屮：f—岩石普氏坚固性系数，取2.5B—巷道开拓宽度，取4.4米则:L=2X0.88+0.5+0.15=2.36(米)故L=2.36m,取顶板锚杆长度为2.5mo四、施工平面布置图和吊梁吊挂件局部放大图见

7、附图共四页。五、经济与社会效益分析：龙固矿1301面投入使用2部单轨机车，从现场应用的效果来看经济效益十分可观。在龙固矿1301轨道巷和运输巷（巷道长2800米）掘进过程中，使用2部电牵引单轨机车，设备投入400万年折I口费80万，轨道投入100万年折旧费20万，年维护人工费20万，更换配件费10万。因投入使用单轨机车精简了60多名掘进支护材料运送人员。节省人工开支18万/刀xl2=216万/年。因此通过使用单轨机车一年可节省开支216-80-20-20-10=86万。六、结论：尽管龙固煤矿在推广单轨机车使用过程中因地质条件恶劣、巷道淋水严重遇到种种