半煤岩掘进机在软岩掘进中的施工技术.pdf

2 0 0 7年第 1 期 煤炭 工程 半煤岩掘进机在软岩掘进中的施工技术 宋江虎，胡壁垒，杨洪伟 河南神火煤电股份有限公司 新庄煤矿，河南 永城4 7 6 6 1 3 摘要 论文主要介绍 了掘进机在软岩掘进 中遇到吸水性较强的泥岩 ，在钻进截割时，产 出 的粉 尘粘结在截割滚筒和刮板运输机的溜槽上 ，严重制约安全生产，不能发挥其优越性，通过现 场分析研 究采取一 系列科 学合理的技 术措施 ，取得 了理想的效果。 关键词 掘进机 ；刮板运输机 ；软岩 中图分类号 T D 2 6 3 ． 3 2 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 1 0 9 5 9 2 0 0 7 0 1 - 0 0 3 1 -02 神火煤电公司新庄煤矿三 煤位于下盒子中下部，煤层 较稳定，厚度在 0 ． 6～2 ． 8 m之间，煤层厚度在 1 、 2～2 ． 0 m 之间的占9 0 ％。普氏硬度系数f1 ，煤层结构简单 ，有夹 矸，小断层多，遇构造有变薄增厚现象。顶板是砂质泥岩 或薄层状砂岩，致密坚硬，厚约 7 m，裂隙发育 ，多为柱 状，大部无伪顶，单 向抗拉强度 4 ． 9 3～1 2 ． 8 MP a ，顶板较 稳定。底板为 2 m厚 的泥岩和细砂岩及粉砂岩，总厚度为 3 3 ． 4 m，底板泥岩较软，普氏硬度系数 3 。 1 存在的问题 三， 煤 1 1 0 6 1 综掘工作面使用太原煤科院研制的 E B J一 1 2 0 T P掘 进 机，机 身 8 ． 6 m 2 ． 1 m x 1 ． 5 5 m，接地 比压 0 ． 1 4 M P a ，装机功率 1 9 2 k W，可经济截割煤岩单向抗拉强度 6 0 MP a ，可掘断面 9～1 8 m ，适应倾角 1 6 。 ，截割电机 单速 1 2 0 k W，截割 头转 速 5 5 r ／ m i n 。设计巷 道 断面为 3 ． 6 m 2 ． 5 m，煤层厚度 1 ． 5 m，倾角 6 。 下山掘进 ，迎头淋 水较小，巷道沿煤层顶板掘进，掘进机需要截割 1 m左右吸 水性较强的泥岩底板。在有迎头淋水和内外喷雾正常使用 时，遇到吸水性较强的泥岩，截割时产出的粉尘粘结在截 割头、刮板运输机溜槽上，出现 了制约生产的现象①在 截割岩石时，产生的粉尘粘结在截割头上 ，形成一个大泥 团，无法进行正常的钻进 、截割；②底板积水，截割的矸 石装载效果较差；③第一运输机溜槽被岩尘粘结，运行困 难；④第二运输机运输时矸石夹杂着大量的矿井水，滚落 到掘进机下面，无法运输；⑤由于掘进机设计缺陷，单速 电机不能根据现有的条件通过变换截割滚筒转速来降低粉 尘的产出；⑥无机载式除尘器 ，不能将掘进机的内外喷雾 完全甩掉。由于条件的限制极大地影响了工程进度。 2 采取的措施 综掘工作面施工时正常的掘进机截割顺序是先截割 煤层 ，后截割岩层。先截割的煤 已将迎头的水全部带走， 在截割岩石底板时，由于少量的淋水 ，以及内喷雾和外喷 雾大量的使用，产生吸水性较强的粉尘粘结在截割头上， 形成一个较大的泥团，使截割头上的截齿失去了截割作用； 随后第一运输机的溜槽也被粘结住，使运输机无法正常工 作 ，由于截割电机是单速 ，无法通过降低截割滚筒的转速 来降低粉尘的产出；因为未配置除尘器，不能停止喷雾水 来减少迎头的水源。根据以上分析，采取相应的施工技术 措施 ，减少迎头岩粉的产出和解决喷雾降尘问题，就能达 到快速掘进的效果。 施工技术是指导安全施工的方法和规范职工工作行为 而达到安全生产的有力措施。修改后的施工技术措施① 将现有的截割顺序变为煤与岩交替截割， 即从煤层的底部 、 、 、 、 、 、 8 、 ＼ 、 、 、 、 、 选取合理的支护参数 ，加强施工质量，在复杂松软煤层巷 [ M] ．北京科学出版社， 2 0 0 4 ． 道中使用锚网索耦合支护方式完全可以实现对巷道围岩的 [ 2 ] 孔祥义，等．岩土测试技术 [ M] ．吉林吉林教育出版社， 稳定控制。 2 0 U 3 [ 3 ] 薛顺勋 ，等．煤巷锚杆支护施工指南 [ M] ．北京 煤炭工 参考文献 业出版社。1 9 9 9 ． [ 1 ] 何满潮，等．中国煤矿软岩巷道工程支护设计与施工指南 责任编辑 马光辉 收稿 日期 2 0 0 6 0 6 2 6 作者简介宋江虎 1 9 6 3一 ，男，河南社旗人，工程师 ，现任神火煤电股份有限公司新庄煤矿生产矿长，主要从事工 程技术和现场安全生产管理工作。 31 维普资讯 煤炭工程 2 0 0 7年第 1 期 复合顶板悬浮支柱大采高技术的应用 王永顺，刘 峰 淮北矿业集团公司 岱河煤矿 ，安徽 淮北2 3 5 0 3 7 摘要悬浮支柱大采高技 术是 解决厚度在 3 ． 0 m左右 ，走 向较短可采 块段 开采技 术难题 ， 提高煤炭资源回收率，降低巷道掘进率，提高工作面单产的有效途径。岱河煤矿在复合顶板条件 下，通过使用柱塞悬浮式单体液压支柱实施大采高技术，充分发挥了悬浮支柱行程大和稳定性高 的特点，实现 了较厚煤层炮采一次采全 高，取得 了良好的经济效益和社会效益。 关键词复合顶板；柱塞悬浮式单体液压支柱；大采高技术 中图分类号 T D 8 2 3 ． 9 8 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 1 0 9 5 9 2 0 0 7 0 1 - 0 0 3 2 - 0 3 长期以来 ，由于矿井设计上的缺陷或地质构造的影响， 普遍存在着一些煤层厚度在 3 ． 0 m左右、走向 5 0 0 m以下的 可采块段。如果采用综采工艺，因为工作面安装及回收周 期长、回采期较短，很不经济；若分层开采，又存在着巷 道掘进率高、回采工效低、吨煤成本高和采煤工作面作业 环境差等一系列问题；而采用普通的炮采或高档普采，又 很难实现一次采全高，大部分矿井都存在着丢底煤的现象， 对煤炭资源造成 了极大的浪费。柱塞悬浮式单体液压支柱 的出现 ，为上述块段安全高效地回采提供了可靠的保障。 1 工作面地质条件 岱河煤矿I II 5 2 1 0工作面位于三水平二采区，工作面走 向长4 0 0 m，倾 向宽 1 3 5 m。工作面五煤层结构复杂，赋存较 稳定 ，厚度2 ． 3～3 ． 2 m，平均 2 ． 8 m；煤层倾角 6 。 ，为近水 平煤层，硬度系数／ 2 ；共有两个煤分层 ，一层厚 0 ． 5 m的 夹矸。基本顶为厚 1 1 ． 3 m的灰 白色厚层状 中细粒砂岩，直 接顶为厚 1 0 ． 6 m、夹一层 0 ． 6 m的薄煤层的砂质泥岩或泥 岩 ，局部为薄层状中细粒砂岩；直接底为厚 6 ． 5 m的灰色块 状砂质泥岩。工作面煤岩层综合柱状图见图 1 。工作面机风 巷均采用锚网支护，机巷宽3 ． 8 m、高 2 ． 8 m，采用机轨合一 布置；风巷宽3 ． 0 m、高 2 ． 6 m，巷道均跟直接顶施工。 2 回采工艺选择 2 ． 1 采用普通单体 支柱 使用 D Z 3 1 2 5 ／ 1 0 0型单体液压支柱支护。由于 D Z系 列 的单体液压支柱设计上的缺陷， D Z 3 1 --2 5 ／ 1 0 0 型单体液 、 、 钻进切割，两个循环 两刀 后 ，再从巷道的底板开始切割 岩石。割岩一个循环 一刀 后再割煤层，为的是让截割的 煤将迎头的水带走，避免发生粘结 ，如图 1 ；②因为单速电 机不能降低滚筒的切割速度 ，所以应加快截割速度，减少 岩粉的产出； ③通过优化外喷雾、关停内喷雾来减少截割 滚筒轮觳间水与岩粉的粘结； ④更换截齿的截深，减少粉 图 1 煤岩交替截割示意图 3 2 尘；⑤在刮板运输机链条的连接环上焊接清扫器，将粘结 在溜槽上的泥岩清理掉。 新庄煤矿通过采取改善施工技术和相应的措施 ，取得 了良好的效果，克服了制约安全生产的环境因素。 煤岩交替截割 图 1 先从定位点 “ 1 ”处向右进刀，正 常截割二刀后进入巷道 的最低部，在岩石上截割第三刀， 然后在煤层上进行第 四刀的截割，以下按图上箭头方 向截 割⋯最后刷帮成型，整个程序结束。 3结论 综采、综掘是现代化高效矿井 的标志，可靠性强、性 能高的综机设备是安全生产 和提高经济效益的根本保证。 建议在购置掘进机时，首先应根据本矿的地质条件、管理 层和员工的素质，在设备上要增加相应 的功能，以克服制 约安全生产的环境因素、设备因素和人为因素。 责任编辑马光辉 收稿 日期 2 0 0 6 0 81 4 作者简介王永顺 1 9 8 0一 ，男 ，河南南阳人 ，2 0 0 1 年毕业于华北科技学院采矿工程专业，现在淮北矿业集团岱河煤 矿技术科从事生产技术管理工作 。 维普资讯