半煤巖巷道機掘錨網支護技術研究

董鳳寶

摘 要：目前，傳統的薄煤層與半煤巖掘進技術，有著掘進速度慢，工人勞動強度大，施工困難的缺點。經過多年的理論計算與實際研究，提出了用 BEZ-240型掘進機進行掘進，經過對山東良莊礦業有限公司15#煤的實驗情況分析，該種掘進技術對半煤巖巷道有著很好的適應性，掘進速度快，勞動強度低，施工速度快，巷道成形斷面好，取得了非常好的技術經濟效益，為半煤巖巷道的掘進提供了一種快速掘進的方法。

關鍵詞：半煤巖；掘進技術；錨網支護技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.069

0 引言

山東良莊礦業有限公司設計能力30萬噸/年，1954年9月建井，1957年 7月投產，1976年改擴建，1983年建成，設計能力由30萬噸，提升至120萬噸每年。井田內主要可采煤層為2、4、6、11、13、15#六個可采煤層。隨著11層煤儲量逐步減少，為確保后組煤正常接續，確保前后組煤正常配采。

1 工程地質情況

15#煤煤層厚度為 1.1m～1.3m，平均煤厚為1.2m，層位穩定，全區可采指數 Km=1，煤層含夾矸 1 層，平均厚度0.2m。15#煤煤層頂板為泥灰巖，平均厚度為0.59m，厚度穩定，其上部粉砂巖。

15#煤煤層底板為深灰色粉砂巖，性脆易碎。5#煤頂底板泥質粉砂巖的抗壓強度為 72.4～102.6Mpa。

2 巷道斷面與巷道支護

2.1 巷道斷面

15#煤回風巷設計斷面為 4.1×2.75m（荒寬×荒高），矩形斷面，采用錨網支護，錨索加強加固。

2.2 巷道支護材料與錨桿間排距

（1）巷道支護形式的確定：根據新汶礦區煤層巷道圍巖分類及合理支護技術選擇，參照錨桿支護技術選擇表，III類圍巖情況：選用錨網帶支護，頂板破碎時采用錨索加強支護。

（2）巷道頂幫錨桿的確定：頂板、兩幫支護材料選Φ22×2000/2200mm金屬全螺紋鋼等強錨桿進行支護，頂板選用M-145-5.00-3900mm鋼帶護頂支護；兩幫選用M-145-5.00-2100/2300mm鋼帶護幫支護。

（3）錨桿托盤：頂幫均采用與錨桿同強度的厚度不低于10mm的鋼板制作的兩種錨盤，頂板兩肩窩、兩幫上肩窩及底角錨桿使用偏心錨盤。

（4）巷道頂幫網的確定：①頂板護頂網選用金屬菱形網，規格1000×4100mm，網格50×50mm。②巷道兩幫采用雙抗網，支護規格1300×6000/10000mm，網格50×50mm.

（5）錨桿間排距的確定：①頂板完整時：頂板錨桿間排距900×1000mm，兩幫錨桿間排距1000/900×1000mm；②頂板破碎時：頂板錨桿間排距900×800mm，兩幫錨桿間排距1000/900×800mm。

3 施工機具

由于15#煤回風巷為半煤巖掘進，掘進巷道需破巖石 1.0～1.2m，所以選用北方重工生產的EBZ-240型綜掘機，該機具有破巖過斷層能力強，截割振動小，工作穩定性好的特點，最大截割煤（向抗壓強巖）單度可達 60Mpa。運煤采用 SJ80 型可伸縮膠帶輸送機，迎頭配備 MQT-120型錨桿機兩臺，用于打頂錨桿、錨索。配備兩臺風鉆打幫錨桿，采用風動扳手對頂幫錨桿進行二次預緊，使用 SL-30 拉力計漲拉錨索。

4 作業方式及施工工藝選擇

巷道為全斷面一次成巷；作業方式為掘進與支護平行作業方式；采用EBZ-240綜掘機機掘工藝，支護方式為錨網+錨索聯合支護。

作業方式為“三八”制作業，早班 4 小時掘進，4 小時檢修，中、夜班 8 小時掘進。早班安排大班維修組，對設備進行專門維修，中、夜班安排一名維修工，在打錨桿的時間內利用使用掘進機的空閑時間對掘進機進行維護，發現問題及時處理并及時排除設備故障。

5 掘進中采用的其他的新設備新工藝

（1）及時優化運料系統，加快物料運輸，積極推廣使用單軌機車配送物料，實現機軌合一，大大提高了運輸能力，減輕了勞動強度，為長距離快速掘進奠定了基礎。

（2）針對掘進工作面連續出煤時間較短、煤量小的特點，施工簡易緩沖煤倉，保證正常循環率。緩沖煤倉一般施工在溜子與皮帶轉載處，施工時在溜子機尾 15 米范圍內按寬 2 米，度坡臥底把機尾溜子臥順，保證機尾距巷道底板不低于 1 米，在兩側每隔 2 米用方木澆鑄一根長 3.5 米 200 平方毫米的方木，方木埋 0.5 米深，上部接住頂板，并使用頂錨桿把上端和頂板固定牢固，每根方木之間用長 2 米，高 0.2 米，厚 0.04 米的木板裝裱起來，距底板 1.5 米，以保證儲煤空間。煤倉向機頭部起坡，到變平前 2 米處逐漸收口與溜子同寬，并在變平后到機頭安裝擋煤板防止煤外溢。緩沖煤倉建成后，可有效緩解滿煤倉對掘進頭面的影響，大大降低了滿倉對掘進的制約，保證正常循環率，提高巷道掘進進度。

6 生產組織管理

以現有薄煤層掘進工作面為基礎，通過對半煤巖巷道掘進的摸索、完善，總結出以下幾點：

（1）優化半煤巖巷道規格及要求，結合掘進機適應要求及實際地質、生產條件，機掘巷道合理高度一般控制為2.6米，既滿足生產需要、節約材料，又減少割碴底，加快了施工速度。

（2）由于綜掘機機身長10.5米，巷道變坡、拐彎時不利于機掘進施工，因此需加大地質探測力度，根據揭露地質條件及時優化巷道布置，盡量保持巷道坡度掘進一致，減少變坡、拐彎等情況。

（3）積極采用合理生產組織，借鑒我礦掘進隊伍人員較少，巷道機掘時所涉及到的設備多，往往不能滿足兩個工作面同時掘進要求的問題，優化戰場擺布，積極推廣單巷掘進，保持生產相對集中，不僅便于管理，更有利加快掘進速度。

（4）提高職工培訓工作，保證職工的高素質、高技術。加快培養優秀的班組長、掘進機司機，使其熟悉掘進機的性能、工藝，科學生產。

（5）加強掘進機維護工作，減少事故率，保證正規循環作業率。endprint