矸石回填之翻矸施工工藝改進及應用

劉小雷

（淮南礦業集團潘三煤礦， 安徽 淮南市 232096）

矸石回填之翻矸施工工藝改進及應用

劉小雷

（淮南礦業集團潘三煤礦， 安徽 淮南市 232096）

在潘三礦停產檢修期間，為保證巖巷掘進不受影響，對已廢棄的1562（3）底板抽排巷進行矸石回填。在傳統翻矸工藝的基礎上進行了改進，不安裝翻罐籠和皮帶機系統，將原來翻罐籠翻車采用絞車翻車，提高了矸石回填巷道的速度，基本上解決了停產檢修期間兩個巖巷頭的出矸問題，取得了顯著的經濟效益。改進后的翻矸工藝切實可行，值得推廣。

矸石回填；翻矸；廢棄巷道

0 前 言

煤礦在生產過程中會產出大量的工業廢物－矸石，同時采掘活動在井下形成大量采空區，形成的社會問題和環境問題制約著煤炭企業的發展。目前國內對煤矸石主要的處理方式是提升至地面，形成大量的煤矸石山。矸石的地面排放，不僅使得企業提升、運輸等費用大大增加，同時壓占了良田，污染了周邊環境。如何充分利用資源，將掘進過程中開挖出的矸石不提升至地面，而在井下對廢棄的采空空間進行快速充填，是煤炭企業亟需解決的重要課題。

1 工程概況

淮南礦業集團潘三煤礦1562（3）底板抽排巷位于東三采區－654～－635m水平，巷道總長1020 m，錨網噴支護，巷道凈寬×凈高＝（4200～4600）mm×（2800～3300）mm，目前該巷道瓦斯抽放工作已結束，屬報廢巷道。在礦停產檢修期間，為保證巖巷掘進不受影響，擬對該巷進行矸石回填，充填范圍為本巷道端頭向外575m（包括鉆場），預計充填矸石7218m3。

以前，采用固定翻罐籠配合皮帶機、扒矸機系統進行矸石回填工作。此系統需要安裝固定設備，單一個翻罐籠的安裝與固定就需要一周以上的時間，安裝皮帶機系統在回填過程中還需拆除，施工工序復雜，大大降低工作效率。為加快此次矸石回填生產組織，減少施工準備時間，提高工作效率，對矸石回填巷道施工工藝進行了改進，不安裝翻罐籠和皮帶機系統，將原來翻罐籠翻車采用絞車翻車。

2 施工前期準備工作

2.1 所需設備

所需設備見表1，并按照圖1所示安裝到位。

表1 設備型號規格及數量

圖1 所需設備安裝示意

2.2 安裝方法

（1）P－60B耙矸機臺車打運到距離現巷道端頭50m處巷道左幫固定，固定方法采用固定地腳錨桿將臺車鎖住，在臺車固定位置的4個拐角處分別施工地腳錨桿（Φ20mm×2200mm），每根錨桿使用3支Z2355錨固劑錨固，錨桿外漏不少于200 mm。使用Φ18.5mm鋼絲繩將臺車的4根站柱分別從底部捆扎固定到地腳錨桿上，錨桿必須帶有蓋板，螺帽緊透并漏絲不少于20mm。鋼絲繩搭接處使用兩個同繩徑的繩卡卡牢，同時必需保證鋼絲繩固定牢固。臺車除輪子使用鋼絲繩固定外，必須在臺車的4個拐角處施工壓車柱，壓車柱采用Φ200 mm圓木，一端壓在臺車的拐角處，一端直抵巷道頂板，壓車柱的長度不得少于臺車至巷道頂板高度，押車柱必須打牢剎緊，每根押車柱必須使用雙股8號鐵絲綁扎在巷頂的金屬網上，以防止側倒傷人。

（2）18.5kW慢絞固定在耙矸機臺車后方約5 m處，25kW絞車固定在端頭巷道的拐彎處，11.4 kW絞車固定在25kW絞車旁邊，出繩方向軌道下口。絞車固定方法采用在絞車底座固定孔位置施工地腳錨桿，錨桿選用Φ20mm錨桿，錨桿長度不得低于1.5m，每根錨桿使用2支Z2355錨固劑錨固，錨桿外漏不少于300mm。錨桿上使用蓋板和墊片將絞車底座固定。

（3）所安裝設備隨矸石充填的進度后移，每段充填長度為50m，每次重新安裝設備必須按照如上方法進行。

3 翻矸工藝施工方法及注意事項

3.1 進矸

由運輸隊將矸石車從－650m東三運輸巷拉至1562（3）底抽巷聯巷后使用5t電機車將矸石車運至1562（3）底抽巷內10°下山上平巷車場，再打運到10°下山下平車場，使用11.4kW小絞車將重車拉至拐彎處后，使用25kW絞車將重車拉至翻車地點，使用18.5kW慢絞進行翻矸。

3.2 翻矸

（1）在翻車點上方頂板中心位置，使用一個專用錨桿掛一固定滑輪，18.5kW慢絞鋼絲繩從滑輪穿過。

（2）矸石車拉至翻車地點，人工將兩端有鉤的專用鐵鏈掛在礦車兩端插銷處，18.5kW慢絞鉤頭繩從礦車上方跨過，經過車皮的左側從車皮下穿過，到車皮的右側與鐵鏈連接，連接處必須處于車輛中心位置。

（3）啟動18.5kW慢絞收繩，矸石車隨慢絞繩的回收翻轉，將車內矸石倒出，重車翻出矸石后慢絞繼續收繩，將礦車提起，此時礦車處于軌道上方，后松慢絞繩，車皮下落，下落過程安排2人在車皮兩側輔助用力，使車皮落到軌道上完成復軌工作。最后將鉤頭和鐵鏈去掉，將車皮拉出翻矸區域，見圖2。

圖2 翻車示意

3.3 矸石充填

（1）在迎頭巷道頂部施工掛滑錨桿（Φ20mm×2200mm），每根錨桿使用3支Z2355錨固劑錨固，每組施工2根錨桿，位置分別位于巷道中心兩側800mm處。一次施工2組錨桿，每組間距3m，迎頭向后第二組錨桿掛1臺5t千不拉，千不拉鐵鏈穿過迎頭掛滑錨桿，回頭滑輪掛在千不拉鐵鏈端頭固定。隨充填位置的后退，松千不拉鐵鏈以調整回頭滑輪位置，每段充填長度為3m，一段充填后，摘去回頭滑輪和千不拉進行第二段充填掛滑工作。掛千不拉與鉤頭滑錨桿必須在同一側錨桿上。

（2）將耙矸機重斗繩從迎頭滑輪穿過，啟動耙矸機將從礦車中翻出的矸石扒至迎頭堆積充填。現場可根據需要增加導向滑輪達到最佳充填效果。

（3）每一段使用耙矸機充填后，對頂部充填不實部分，在摘去鉤頭滑輪后人工使用阻燃編織袋裝矸石充填。

（4）采用以上方法將耙矸機前方巷道充填后，挪移設備，每次挪移長度50m。

3.4 安全注意事項

（1）操作前，檢查鉤頭繩、拴車鐵鏈是否牢固，導向滑輪、絞車是否完好，然后才可進行翻矸作業。

（2）翻矸作業時，被翻車輛前后5m范圍內不得有人從事其它工作。

（3）翻矸作業時，耙矸機不得進行作業。

（4）翻矸過程中，被翻車輛后方2m內不能有礦車停留，防止絞車拉翻車輛時將礦車撞掉道。

（5）翻車整個作業過程中，絞車司機注意力要集中，隨時觀察車輛運行情況，發現異常，立即停機檢查。

（6）翻矸作業過程必須由專人指揮，指揮人員站在迎頭方向，且距被翻車輛的距離大于5m。矸石充填距離翻車位置不足5m時，指揮人員撤至18.5kW慢絞司機處進行指揮。

（7）翻矸過程中，如車輛出現其它異常情況，必須在絞車停車后，且鋼絲繩處于松弛狀態，確認車輛無側倒穩定后方可進行處理。

（8）處理出現異常情況時，人員不得站在車輛傾斜的下方作業，嚴禁人員爬到翻身車輛上方處理異常情況。

（9）摘鉤頭繩時，絞車必須處于停止狀態，摘繩人員必須選擇在安全地點摘繩。

（10）絞車運行過程中，繩道內嚴禁行人，并在絞車司機后方設置警戒。

4 結 語

采用改進后的翻矸工藝進行翻矸、矸石回填工作，大大縮短了矸石回填施工的前期準備時間，所需設備僅幾部絞車和1臺扒矸機臺車，設備安裝方便，一個小班基本上可以完成所有設備的安裝，翻矸操作簡便，工序簡單，3～5個人就可以作業，翻矸速度最高時達到了一個小班80車，基本上可以滿足兩個巖巷掘進頭的出矸要求，在停產檢修期間，為巖巷掘進工作爭取了寶貴時間，取得了顯著的經濟效益。改進后的翻矸工藝切實可行，值得推廣。

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2012－06－10）

劉小雷（1979－），男，安徽利辛人，助理工程師，主要從事煤礦礦井巖巷掘進技術與安全管理工作，Email：360212718＠qq.com。