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摘要:為了提高巷道掘進效率，保證巷道施工安全，降低勞動強度及掘進成本費用，大同煤礦集團四臺礦機掘三隊通過技術研究，對14-3#層410盤區21022巷機頭段采用搭橋式雙向開口分層掘進施工工藝，提前3.5d完成掘進任務，節約勞動及支護成本費用達17萬元，取得了一定經濟效益。

關鍵詞:復雜;掘進;施工;工藝

1概述

大同煤礦集團四臺礦21022巷位于14-3#層410盤區東翼，施工巷道以北、東為實煤區，以南為51021巷，以西為盤區大巷，如圖1所示。21022巷設計長度為1650m，設計斷面規格為寬×高=4.5×3.0m，巷道掘進煤層為14-3#層，煤層平均厚度為2.7m。直接頂主要以炭質泥巖為主，平均厚度為1.9m，巖石成層狀結構，易破碎；基本頂主要以粉砂巖為主，平均厚度為6.7m，巖石硬度大。為了便于安裝輸送機，機頭段60m范圍內巷道斷面規格為寬×高=4.5×5.2m。

221022巷機頭段原施工設計及問題分析

2.1機頭段原施工設計

（1）原施工設計中首先從1045軌道南大巷開口施工皮軌聯巷Ⅱ，設計長度為30m，巷道施工斷面規格為寬×高=4.5×3.0m，施工到位后與1045皮帶南大巷貫通，在距巷道貫通口10m范圍內進行挑頂，挑頂高度為2.2m；然后從皮帶南大巷繼續開口施工21022巷機頭段，掘進長度為30m，巷道施工斷面規格為寬×高=4.5×3.0m；機頭段施工到位后再進行松動爆破挑頂施工，挑頂高度為2.2m，挑頂后確保機頭段高度為5.2m。（2）皮軌聯巷Ⅱ開口施工時，采用在軌道南大巷及皮軌聯巷I分別安裝兩部SSJ-800型帶式輸送機，并與1045皮帶南大巷輸送機搭接進行聯合出煤；當21022巷機頭段施工時，在機頭段直徑安裝一部SSJ-800型帶式輸送機與膠帶大巷輸送機搭接進行聯合出煤。（3）巷道施工期間，在1045軌道大巷以北20m處安裝兩臺功率為55kW局部通風機對掘進工作面進行供風。

2.2存在的主要問題

（1）原施工設計中需穩裝三部膠帶輸送機以及多次穩裝其他機械設備如耙巖機、局部通風機等，不僅降低了巷道掘進速率，平均掘進量為3.5m/d，而且加大了勞動強度。（2）原設計中機頭段施工到位后再進行挑頂施工，而21022巷直接頂主要以炭質泥巖為主，巖層不穩定，在采用松動爆破挑頂施工時很容易造成直接頂大面積垮落，不利于巷道施工安全，而且巷道挑頂高度大，需在巷道能搭設工作盤，挑頂施工難度大、效率低。（3）機頭段挑頂施工長度為50m，挑頂前需取下原頂板支護，挑頂后再進行二次補打支護。經初步統計顯示，機頭段挑頂施工共計浪費鋼帶60根、錨桿300套、錨索60套，支護材料費用達7.8萬元；挑頂施工及二次補打支護需10d完成，勞動成本費用達4.5萬元。

3施工工藝優化

為了提高巷道掘進效率，保證施工安全，機掘三隊通過技術研究對原施工方案進行優化，決定采用搭橋式雙向開口分層掘進施工工藝。（1）首先由地測科在1045皮帶南大巷給出21022巷中線，并采用紅油漆在皮帶巷兩幫進行標定。（2）以巷道中線為控制線，在皮帶巷搭設工作盤，工作盤主要由直徑為30mm圓木搭設而成，工作盤搭設高度為2.0m，搭設寬度為4.5m(皮帶巷巷寬），長度為5.0m。在工作盤中部1045皮帶南大巷輸送機上方預留一個規格長×寬=3.0×1.0m漏煤口。為了保證施工安全，在工作盤兩側安裝金屬網護欄，如圖2所示。（3）當工作盤搭設完成后，在1045皮帶南大巷距工作盤以北25m處安裝兩臺型號為55kW的局部通風機并安裝風筒。（4）所有前期準備工作完成后，采用松動爆破法在21022巷機頭方向施工一個絞車硐室，硐室斷面規格為寬×高×深=4.5×3.2×3.0m，絞車硐室頂板位置與21022巷機頭段頂板位置一致。（5）絞車硐室施工完后，在硐室內安裝一部型號P-60B型耙巖機，為了減小耙巖機鋼絲繩磨損，絞車安裝后在漏煤口處安裝兩根長度為0.8m、直徑為0.20m滾管。（6）在工作盤上采用Y28型鉆機對皮帶巷頂板施工松動爆破孔進行挑頂施工，皮帶巷挑頂斷面規格為長×寬×深=4.5×4.5×2.2m，挑頂后及時對挑頂處施工永久支護。（7）皮帶巷挑頂后，采用爆破分層掘進施工工藝從1045皮帶南大巷向1045軌道南大巷方向施工皮軌聯巷Ⅱ，施工斷面規格為寬×高=4.5×3.2m。當巷道掘進10m后，施工巷道頂底板以7°斜坡下山掘進。下山掘進8.5m且見底后施工巷道沿14-3#層頂底板平行掘進，確保巷道高度為3.0m，直至與1045軌道南大巷貫通。（8）皮軌聯巷Ⅱ與1045軌道南大巷貫通后，將耙巖機穩裝在皮軌聯巷預留底煤平臺上，繼續皮帶巷幫開口施工機頭段，與皮軌聯巷Ⅱ施工工藝相同，如圖3所示。（9）待皮軌聯巷Ⅱ與機頭段上分層施工到位后，采用松動爆破施工工藝對下分層底煤進行起底施工，起底施工后確保巷道斷面規格符合設計要求。

4結語

（1）采用優化施工工藝后，巷道在施工期間只需安裝一部耙巖機即可完成出煤，無需安裝帶式輸送機，提高了巷道煤矸石運輸效率，降低了人工安裝輸送機勞動強度。（2）采用上分層掘進施工工藝，實現上端面一次性成巷，保證了巷道施工安全，無需二次補打頂板支護，降低了挑頂施工勞動強度及支護成本費用，可節約勞動、支護材料成本費用共計達17萬元。（3）采用搭橋式雙向開口分層掘進施工工藝減少設備安裝次數，避免了挑頂施工工序，加快了巷道掘進效率，比計劃安排提前3.5d完成任務。

【參考書目】

［1］王磊.礦井大斷面巷道快速掘進關鍵技術分析[J].機械工程與自動化，2018（05）：206-207.

［2］任瑞平.煤巷掘錨一體機化快速掘進技術與應用分析[J].神華科技，2018（03）：106-108.

［3］姜京濤.雙循環爆破技術在煤礦巷道快速掘進中的應用[J].陜西煤炭，2018（04）：154-155.

［4］趙俊山.炮掘巷道快速掘進技術研究[J].山東工業技術，2018（14）：82.

［5］郝文印.大斷面煤巷快速掘進支護技術研究[J].煤礦現代化，2018（05）：27-29+33.

作者:張聰 單位:大同煤礦集團四臺礦