口孜东矿大断面岩石巷道快速掘进关键技术探究

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1、口孜东矿大断面岩石巷道快速掘进关键技术探究　　【摘要】口孜东矿西翼轨道大巷处于软岩层中，掘进断面超过30m2。在这种情况下，口孜东矿优化巷道设计方案及施工工艺，采用多种国内外先进的机械设备，合理进行施工组织，实现了巷道的快速掘进，月进尺最多达315米，创造国投新集公司岩巷进尺新纪录。【关键词】软岩；大断面；快速掘进1工程概况国投新集公司口孜东矿设计生产能力5.0Mt/a，采用立井开拓方式，工业广场内布置主井、副井、风井3个井筒，中央并列式通风。矿井布置2个水平，上、下山开采。第1水平为-967m，第2水平暂定为-1200m。西翼轨道大巷主要在砂质泥岩、泥岩、细沙

2、岩中掘进。随着矿井开采深度的不断延伸和新技术新设备的应用需求，巷道断面逐渐加大，巷道的受力状态越来越复杂，给巷道的开掘和支护带来了极为严峻的问题。而根据不同地质和生产技术条件下进行施工方法的创新，可以改善巷道的围岩受力状态，提高支护效果，达到快速掘进的目的。8西翼轨道大巷锚网喷断面拱基处净宽6500mm，墙脚净宽6990mm，净高5320mm，净断面积29.89m2，设计喷厚70mm，掘进断面积30.89m2，墙高2000mm，腰线下1410mm，巷道基础深100mm。2施工工艺巷道采用BTIK2钻车或者风锤打眼、爆破的施工方法进行光面爆破掘进，一次支护采用锚网

3、索喷支护形式，后期视顶板情况进行喷浆、注浆二次支护。采用P-90B耙矸机、ZCD-120R侧卸式装岩机配合链板机、皮带机出货。使用超前钢筋时：交接班→按中腰线画出巷道轮廓线→打眼→装药、联线、爆破（放下部炮）→敲帮问顶→装药、联线、爆破（放上部炮）→敲帮问顶→画轮廓线、校核掘进断面尺寸→挂顶网→初喷→打拱部锚杆眼、打锚索眼→安装拱部锚杆、安装锚索→打超前钢筋眼→安装超前钢筋→打拱部锚杆眼→安装拱部锚杆→出货→安装防片帮网→打帮部锚杆、挂网→复喷成巷（安全检查贯穿整个循环过程）。2.2装矸方式工作面采用7655型风锤或BTIK2型液压钻车打眼、耙矸机配合侧卸式装岩

4、机装货，皮带机、刮板输送机联合装载、出货。2.3运输方式8（1）工作面出货先期由耙矸机和侧卸式装岩机直接装矸至车皮出矸；后期由耙矸机和侧卸式装岩机装矸至刮板输送机、皮带机，然后转至单轨吊交换站回风巷及出矸联巷、西翼矸石胶带机斜巷上平巷皮带机内，最后从矸石缓冲仓进入系统。采用多工序平行作业联合出货的方式。（2）皮带机、刮板输送机布置在巷道北侧，轨道布置在巷道南侧，轨道布置在偏巷道中心线700mm位置。皮带机中心线与巷道中心线之间间距1900mm，距巷帮1695mm。（3）材料及设备从-967m水平井底车场直接运至迎头。3快速掘进关键技术3.1优化巷道设计在设计巷道

5、布置方案时，充分结合围岩地质特征，选择层位较为稳定的岩层布置西翼轨道大巷。为掘进生产线获得较高掘进速度提供适宜的巷道顶板条件，进而获得较大的空顶距，掘进与支护之间的影响相对较小，支护作业可以集中进行，以弥补单体作业效率低的缺点。8同时考虑到西翼轨道大巷初期掘进时，只能依靠耙矸机配合矿用1.5t矿车进行出矸。随着矿井生产任务节奏加快，矿井的提升压力加剧，无法保证快速掘进的出矸顺畅。为了解决出矸辅助运输的难题，在主体工程的施工排队组织上，实现对头掘进西翼矸石胶带机，同时优化设计西翼轨道大巷至西翼矸石胶带机巷联巷，进而快速实现西翼轨道大巷的出矸系统形成，采用链板机配合

6、皮带机接到单轨吊交换站回风巷及出矸联巷、西翼矸石胶带机斜巷上平巷主运皮带，进入主运皮带系统。采用多工序平行作业联合出货的方式，为西翼轨道大巷快速掘进作业提供顺畅的排矸系统。同时联巷在工程后期作为单轨吊交换站回风巷，避免了工程浪费。出矸系统：迎头→西翼轨道大巷→单轨吊交换站回风巷及出矸联巷→西翼矸石胶带机斜巷上平巷→矸石缓冲仓→主运矸石胶带机斜巷→井底矸石仓→装载硐室→副井→地面。3.2新设备、新工艺、新技术应用3.2.1采用德国达尔曼公司液压钻车打眼掘进迎头采用德国达尔曼公司的BTRK1-PS408-COP1683型液压钻车打眼，避免了人工打眼，减少了工人劳动强

7、度，提供了工作效率。3.2.2掘进自动化支护平台建设口孜东矿在我国首次引进德国GTA掘进自动化支护平台。德国GTA公司在巷道支护过程中实现了自动化，把工人从繁重的体力劳动中解放出来，既提高了工作效率，又保证了安全。巷道支护采用的轨道式的机械手，适用于锚杆支护的巷道掘进中快速安置U型棚，另外通过配置或变更工具，该机器也可以安放管道并清洁巷道底板。使口孜东矿的巷道掘进达到了安全、省力、高速，这正是所有我国煤矿企业掘进自动化均需要达到的效果和目标。3.2.3侧卸式铲车的运用8采用ZCD-120R侧卸装岩机，它是国内、外新一代的无轨装载机械，是一种在极恶劣的工况下，在岩

8、石和泥浆中工作的特种车辆