煤巷快速掘进施工工艺研究

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1掘进工作面概况

1.1掘进工作面地质条件

十六采区地层整体为一向斜构造，21603工作面运输巷和回风巷位于高六湾向斜轴部附近，煤层整体倾角4～26°，平均9°。工作面巷道掘进不受地表及冲积层水、采空区积水影响，煤层顶板砂岩裂隙水对工作面巷道掘进影响较小，该掘进巷道二2煤层底板距L11灰岩43.52m，工作面底板静水压力约为4.35～4.85MPa。直接充水水源为煤层顶、底板砂岩裂隙水，巷道掘进过程中不受底板灰岩承压水突水威胁，预计21603皮带顺槽正常涌水量为30m3/h，最大涌水量为60m3/h。煤层为不易自燃发火煤层，煤尘无爆炸危险性。断层发育处地压较大，地温25℃。

1.2巷道断面支护方式

21603工作面运输巷和回风巷设计采用“锚网带”支护，锚索梁加固。顶板使用φ20mm高强锚杆配合M钢带和金属网，三排锚索梁加固，中间一排锚索长8300mm，两侧锚索长6300mm；两帮使用φ18mm高强锚杆配合M钢带和金属网。巷道断面支护形式。

2施工方法

2.1施工准备

根据生产科测量组给定的中心线进行开口施工，并根据给定的中心线施工；安装好风水管路、排水管路，完善供风、供水系统及排水系统；安装好安全监控系统，完善局部通风系统及供电系统。

2.2施工流程

2.2.1破煤

开口前两排，采用风镐配合手镐的方式进行施工，开口两排后，采用钻眼爆破法配合风镐、手镐刷帮成型的方式进行施工；开口5m后，在工作面安装一部SGB-420刮板输送机；开口14m后，将EBZ-60掘进机拐进21603工作面，采用掘进机掘进，掘进时沿煤层顶底板截割、自行装煤，全断面一次成巷施工，不留尾工。

2.2.2装煤及运输

巷道采用掘进机掘进，掘进机自行装煤，刮板输送机、胶带输送机运煤。

3施工工艺

3.1掘进机作业

（1）巷道掘进采用EBZ-160型掘进机沿煤层顶底板截割并自行装煤。（2）掘进机施工工艺流程：开机前准备—检查瓦斯—掘进机割、装、运→退机（掘进机退后距离掘进工作面5m），截割头、铲板居中落地—敲帮问顶—临时支护—永久支护（打顶锚、帮锚）—文明施工。

3.2掘进机截割工艺

（1）一般情况下，掘进机采用横向往复式截割，即截割时将截割头调至巷道中下部，由巷道左下部开口进刀，左右摆动先割出槽窝，然后由下向上横向往复式进行截割。（2）施工半煤岩巷道时，只有岩石普氏硬度系数f小于7，即岩层为泥岩、砂质泥岩或炭质泥岩时，可以使用掘进机截割。掘进机掘进半煤岩巷道时，应先割煤，后割岩石，即按先软后硬的原则。当岩层为中细砂岩时，严禁使用掘进机截割，巷道爆破施工。（3）掘进机割煤时，进刀深度以800mm为宜，1个循环进刀2次，循环进尺1600mm，最大循环进尺不超过1800mm。掘进机司机在割煤过程中要时刻注意顶板的变化，若顶板出现脱落、裂隙、掉渣、离层等情况时立即缩小循环进尺，循环进尺由原来1600mm改为800mm，并将锚索梁紧跟工作面加强顶板支护。

3.3爆破作业

3.3.1爆破流程

（1）巷道爆破作业时，按爆破作业图表规定的炮眼布置及装药量钻眼爆破。现场情况有变化时，必须及时修改补充。（2）巷道施工中，顶板岩性变化、煤层变硬或松软时，可根据现场实际情况增加或减少炮眼数量和装药量，以保证较好的爆破效果。增加或减少炮眼时，要求增减炮眼个数不超过5个。（3）巷道爆破施工工艺流程：安全检查—拉中线—打眼—装药连线—爆破—吹散炮烟—检查瞎炮—前移甲烷传感器、续接风筒—敲帮问顶—临时支护—人员远离刮板运输机机尾15m以外—开动刮板输送机将机尾上的煤拉空—停机—打牢机尾压柱或地锚—出煤—永久支护（打顶锚、帮锚）—文明施工。

3.3.2爆破器材

钻眼采用MQS-50/1.7型气动手持式帮锚杆机。爆破采用二级煤矿许用水胶炸药，型号为T320，药卷直径35mm，长度200mm，每卷炸药重0.25kg；雷管选用I-II段煤矿许用毫秒延期电雷管，型号为8号发蓝壳，其最长延期时间不得超过25ms。3.3.3爆破说明书21603工作面运输巷和回风巷爆破作业时采用连续正向装药结构，串联连线方式，炮眼布置三视图及装药结构。

4装载运输

十六采区皮带下山安装1部DSJ80/40/2×40胶带输送机，十六采区辅助皮带巷安装1部DSJ80/40/2×40胶带输送机，21603皮带运输巷：1部EBZ-160型掘进机，前期1部SGB-420/40刮板输送机，后期1部DSJ80/40/2×40胶带输送机。掘进机割煤时，掘进机装载部自行装煤，通过掘进机自带刮板输送机、桥式转载机、SGB-420/40刮板输送机、DSJ80/40/2×40胶带输送机将煤运出。

5劳动组织

（1）优化劳动组织，坚持“一掘一支”和“多工序平行作业”的正规循环作业方式，一次成巷，不留尾工，合理安排各工序间的平行交叉作业，坚持正规循环。掘进机掘进时正规循环作业图标如图3所示。（2）实施精细化管理，明确任务到班组，责任到人，固定岗位，固定人员。（3）坚持跟班队长、验收员对手交接班制度，上班对下班交任务，交设备，交安全，使下班情况清楚，任务明确。（4）严把质量关，各班组配备验收员，加强施工过程中工程质量的监督与检查，不合格工程坚决返工。（5）认真开展岗位练兵，鼓励工人在实践中钻研技术，不断提高施工技术水平，对技术过硬的岗位能手进行奖励。

6结语

通过结合21601工作面运输巷和回风巷掘进过程中的实际情况，对其施工过程中的施工方法、施工工艺、装载运输进行分析总结，为同类条件下的煤巷综掘提供很好的借鉴。

作者：赵新闻 单位：河南能源化工集团有限公司