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1、采区巷道开掘施工方法 本章提要生产矿井中，煤巷的比重越来越大，加快煤巷的施 工速度对保持采掘平衡，进行可持续生产具有重要意义 。本章重点是煤巷的掘进与支护技术，包括掘进机掘进 技术、煤巷快速成巷技术以及煤巷支护成套技术；对于 倾斜巷道的施工，则以施工特点为主，注重安全问题； 对于其他采区巷道，则以熟悉相关施工方法为主。本章主要参考书本章主要参考书1.王泽进， 鞠文君. 我国煤巷锚杆支护技术的新进展. 煤炭科学技术. 2000年9月. 28（9）：47 2.侯朝炯等著. 煤巷锚杆支护. 徐州：中国矿业大学出版社. 1999.定 价：35.60元。 TD353/H-221C3.袁和生. 采准巷道锚
2、杆支护现状与发展对策. 建井技术. 1997年12月. 18（6）：26304.牛宝玉.采掘锚、掘锚一体化快速掘进成巷技术. 煤炭工程 2003 年第 11 期: 9125.王金华. 我国煤巷机械化掘进机现状及锚杆支护技术.煤炭科学技术. 2004 年1 月.第32 卷第1 期:6106.任葆锐，刘建平. 煤巷快速掘进设备的使用与发展. 煤矿机电. 2003年 第5期: 5254第一节 概述我国大型煤矿矿井开拓布署大致经历两个阶段：第一阶段为50年代采用的煤层开拓部署，由于受当时理论局限性制约，很难控制采动压力，从而使巷道维护十分困难，严重影响矿井的安全生产。第二阶段为6080年代，大型煤矿大
3、都采用岩巷的开拓方式，为矿井的安全生产创造了良好的条件。但该方式具有矿井基建投资大，岩巷工程量大及建设周期长的缺陷。1990年改革开拓布置的淮北会议，提出采取上下山要布置在煤层中，有条件的运输大巷也要布置在煤层中的技术发展方向。潞安矿务局常村煤矿、兖州矿务局的济宁二号井和三号井的运输大巷均布置在煤层中。目前我国煤巷及半煤岩巷的比重占井巷工程量的76%以上。 济宁二号煤矿设计年产400万t，服务年限67.5年，矿井采用全煤巷布置，立井多水平开拓方式，通风方式为中央并列式。 矿井第一水平共有7条大巷，北翼4条，2条进风、2条回风，为便于运输、排水，其中有1条轨道进风巷布置在3下煤层底板岩石中，其余
4、均布置在煤层中。南翼3条大巷，1条进风，2条回风，均布置在煤层中。 （1） -555水平大巷支护方式为两种。一种为直墙半圆拱型，巷道净断面17.318.3m2，采用锚网喷支护；另一种为直墙三心拱，净断面积16.6m2，采用29U型钢支架支护，棚后背金属背板，铁砂窗，充填C20喷射混凝土，主要用于南、北翼皮带回风大巷。大巷两侧分别留设120、110m护巷煤柱，大巷间留设35m煤柱。 （2） 四采下山、三采下山：服务年限5.46.5年，支护方式除四采皮带下山使用29U型钢支架支护，其余均为直墙半圆拱形断面，锚网喷支护，净断面积为1315.1m2。下山间留设40m护巷煤柱，外两侧留设50m保安煤柱。
5、 （3） 顺槽：净断面积为11.412m2，支护方式有梯形金属棚和锚网梁两种。随技术进步和施工设备配套，现锚网梁已成功应用于实体煤中顺槽、沿空送巷顺槽、综放（采）工作面切眼。一. 采区巷道的施工特点： 沼气和煤尘威胁加强检查，采取相应安全措施，探水 掘进容易，维护困难、采动地压安全条件下经济的支护方式 通风和运输工作复杂通风系统、运输设备及其调配。褶皱、断层等定向工作。二. 施工方法钻爆法为主掘进机为发展方向 新华社石家庄11月27日电 记者从河北省有关部门获 悉，经事故调查组 初 步调查 ，邢台市内丘县远 大煤矿“1119”透水事故直接原因基本查明，违规 作业 、管理不力等因素是导致这起矿难
6、 的主要原因。 2005年11月19日4时30分左右，内丘县远 大煤矿发 生透水事故，当时井下 作业人员共36人，其中22人安全升井，14名矿工遇难。调查显 示，事故发生地 点是在切眼掘进工作面，该工作面在向上准备与上回风巷道贯通之前，因没有 严格执行探放水制度，措施不当，从而导致了上回风巷内的积水沿切眼溃入下 运输巷，使正在切眼工作的7人和在下运输巷工作的7人全部遇难。目前，事故 善后处理工作已全部结束。 事故调查组 初步调查 分析，该矿 在防探水管理、生产管理和干部下井带班 等方面存在严重漏洞和问题 。该矿矿级负责 人无人下井带班；工作面编制的防 探水设计 和措施极不完善，没有使用专门 的
7、防探水设备 ；劳动组织 不合理，在 工作面切眼探放水期间，下运输巷还违规 安排人员同时作业。 河北省政府有关负责 人说，远大煤矿是一个证照齐全的新投产矿 井，这次事故充分暴露出了该矿 在落实安全生产责 任制和安全管理方面存在的严重。 组织采区巷道施工时，应考虑下列一些因素：（1）应提前施工主副井与风井贯通的采区上山工程，连锁工程的采区上山应先安排施工，工程量大的一般上山也要提早施工。（2）一般应先开轨道上山，以提前安装提升绞车，担负采区工程的施工任务。（3）凡工程量大，距井筒远，直接影响建井工期的采区工程应提前安排施工。（4）为了解决通风问题，有高沼气矿井的采区开拓，一般应在主副井与风井贯通并
8、形成全负压通风系统后，再开拓采区煤巷。（5）在建井期间为探明地质情况的采区工程应先行施工。如在煤矿同时开二条上山时，可先开人行通风上山，以提前探清煤层的赋存情况。（6）有煤与沼气突出危险的矿井，一般应先开岩石巷道，然后开溜煤眼、联络眼，从岩石巷中揭开煤层，排放沼气，然后进行煤巷施工。（7） 涌水量大的上下山，最好采用上山掘进的方法。（8）巷道地压较大时，为避免施工过早而增大维修量，可在矿井试运转前安排施工。第二节 煤巷施工 煤巷：煤层占掘进面的4/5以上生产矿井掘进总量的75以上煤巷的掘进方法1. 钻眼爆破法2. 掘进机法3. 连续采煤机法提高工效，减轻工人劳动强度，应大量采用煤巷掘进机掘进。
9、设计规范第6.3.3条 矿井掘进机械设备，应根据矿井设计生产能力和采煤机械化程度综合确定，并应符合下列规定：一、全煤巷道及半煤岩巷道掘进：1以综合机械化采煤为主的矿井，宜采用掘进机组，应配备掘进机、胶带转载机、可伸缩胶带输送机及相应的后配套设备；2以普通机械化采煤为主的矿井，宜采用钻爆法掘进。应配备电钻、装煤机、胶带转载机、可伸缩胶带输送机及相应的后配套设备。三、溜煤眼、煤仓、急倾斜中厚及厚煤层上、下山掘进，可配备天井钻机。一、 掘进机 我国从1962年先后从原苏联、英国、日本、奥地利、匈牙利、美国、德国引进了各种类型的煤与煤-岩巷掘进机共131台，包括我国自己研制生产、中外合资生产和引进的掘
10、进机，在我国煤矿使用的有400多台。2000年单机年进尺超万m的有18个队，平均掘进速度达到600m以上，比钻爆法平均提高2.03.0倍，工效提高50100。目前全世界使用量总计在3000台以上。除美国为滚筒式切割机构连续采煤机外，均为悬臂式切割机构的部分断面掘进机。这种掘进机适应性强，结构较简单，易操作，机重适宜，拆、装、运方便，调动灵活，因之，发展较快。根据煤矿掘进机械化程度发展目标测算，“十五”期间全国重点煤矿每年需要配备的重型掘进机数量为150台、中小型掘进机数量为120 台左右。目前我国煤巷掘进主要仍采用AM50型和S100型掘进机，这两种设备均属国外20世纪70年代产品。佳木斯力士
11、隧道掘进进机械股份有限公司：S100型掘进机我国研制、引进和中外合作生产的掘进机有25种型号，其中性能好、质量稳定的有ELMB型（功率40、55、75kW， 掘进断面积5.512、615.4、717m2，生产能力50、80、100m3/h，价格30、55、68万元）；EL90型（105万元）；EM1A型（30万元）；AM50型（26.8万元）和S100（125万元）型五种型号。ELM型煤巷掘进机构造图E掘进机，L联合，M煤巷，B悬臂式，J掘进机EBJ系列悬臂式掘进机主要用于煤矿中煤巷、半煤岩巷的掘进，经济切割煤岩 单轴抗压强度40100 MPa，能够切割任意形状的断面，切割断面面积1224 m
12、2。EBH/J-132型掘进机重型掘进机广泛适用于铁路、公路、水利、国防等硬岩隧道的机 械化掘进，实现掘进、运输、支护等同时作业，大幅度提高隧道施 工的效率。EBJ-160型重型掘进机（60吨） EBJ2000G型重型掘进机（65吨）EBJ-75型中型掘进机（25吨） S100型中型掘进机（25吨）中型掘进机是掘进软岩到中硬岩范围的隧道掘进机，适用于矿山的巷道掘进以及铁路、公路、上下水道等各种隧道的掘进。可实现掘进、运输、支护等同时作业。德国STM-100型煤巷掘进机1. 掘进机一胶带转载机一可伸缩双向胶带输送机机械化作业线双向胶带，即上胶带出煤，下胶带运料，能实现长距离连续运输，其能力大于掘
13、进机的生产能力，可最大限度地发挥掘进机的潜力，实现连续掘进。进行永久支护时可接长胶带。该作业线在巷道长度大于600m时，其优越性更为明显。开滦矿区钱家营矿002掘进队，采用AM50掘进机，配备QZP160型转载机SJ44型可伸缩胶带运输机和SGW40T型刮板输送机，于1988年5月，在巷道掘进宽度4.58m、掘进高度2.7m的煤岩巷道中，创造了单孔月进1421m的成绩。该掘进队于1990年5月，在断面为10.4m2的煤岩巷道中，又创造了单孔月进1434m的记录。二. 以掘进机为主的机械化作业线采用综合工作队，“四六”作业，即三班掘进，一班准备。001掘进队，采用AM-50掘进机，配备QZP-1
14、60型转载机、SJ-44型可伸缩胶带输送机，于 1990年 5月，在断面为 10.4m2的煤巷中，采用U型可缩性金属支架，创造了单孔月进2211m的记录。 “四六”作业制。济宁三号煤矿在一采区1304 胶顺施工中， 实现了独头月进908m，创造了兖州矿区煤巷锚网支护施工最好水平，并实现了安全生产。 （1）支护参数顶板采用20 2200 mm 螺纹钢树脂锚杆，每孔三支药卷，锚杆间排距均为900 mm，铺10 # 铁丝经纬网，配合10mm 圆钢焊接的钢筋梯护顶。帮部20 1800 mm 螺纹钢树脂锚杆，每孔锚固剂两支，间排距900900mm ，挂菱形铁丝网 。（2） 施工设备配备采用MRHS100
15、 型掘进机截割，SSJ800 可伸缩胶带运输机运煤和 支护材料，其他设备用无轨胶轮车运输。顶部锚杆使用眼睛王蛇牌风动锚 杆钻机、配28 mm钻头和B19 中空钢钎打眼并安装锚杆，帮部采用气腿 式风动锚杆钻机配30mm 钻头和28mm 麻花钻杆打眼并安装锚杆。（3）施工方法采用截割一排（900mm） 锚网支护一排，帮部锚网支护滞后顶部两 排（1800mm），掘进机截割头从迎头左中部开始截割，先中间后四周 ，割出毛巷道，再根据巷道中线及断面尺寸割出荒断面。掘进机截割完后 ，首先出净迎头截割下的煤，退出掘进机进行临时支护，准备好顶、帮锚 网机具并搭设锚网顶部的操作平台，然后分别进行顶部和帮部锚网，锚
16、网 完成后，进掘进机进入下一个循环工作。（4）施工组织综掘队人员48 人，迎头直接工作人员42 人，“三八制”作业方式，每班出勤10 人。为实现平行作业，在掘进机截割时，打眼工进行支护材料的运输和准备工作；机电维修工检修锚杆机具、延长风水管。迎头顶、帮支护期间，掘进机司机和机电维修工检修和延长胶带运输机和电缆、检修综掘机并处理运输环节中的故障。2. 掘进机胶带转载机链板输送机机械化作业线链板输送机的运输能力大于掘进机的生产能力，可实现连续运输。采用链板输送机虽有链板接长频繁、占用循环时间长、劳动强度大等缺点，但它适用于坡度变化大、掘进长度较短的巷道。河北省开滦矿区范各庄矿，采用MRHS5D型掘进机，配备SGW40T型链板输送机，在巷道断面为 8.111.7m2的煤巷中，采用
