连续采煤机三条巷道同时掘进快速施工工艺

摘 要：使用连续采煤机配合10SC32-48B-5型梭车及CMM4-20型锚杆机掘进，采用三条巷道同时掘进的施工方案，连续采煤机可以连续掘进，充分发挥连续采煤机的优势，实现掘进与支护平行作业，降低支护作业影响时间，达到快速掘进的目的。

关键词：连续采煤机；三条巷道；同时；掘支平行作业；快速掘进

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.070

1 概况

隆德煤矿2-2煤南翼三条大巷布置在2-2煤层中，煤层平均厚度为4.5m，巷道位于主斜井南侧，为2-2煤北翼三条大巷向南延伸部分。巷道南侧为井田边界，东侧为井田边界，西侧为2-2煤南翼未开拓区，且三条大巷平行布置，大巷间煤柱尺寸为30m。巷道名称分别为2-2煤南翼回风大巷、2-2煤南翼胶运大巷、2-2煤南翼辅运大巷及联络巷，巷道每隔70m施工2个联巷，2-2煤南翼三条大巷直巷总长2368m，另有胶回大巷联巷和胶辅大巷联巷22个共计660m，总长3028m，巷道采用“锚杆+钢筋网片+锚索+喷浆”方式联合支護。

1.1 2-2煤南翼三条大巷煤层顶底板情况

2-2煤南翼三条大巷煤层顶底板情况见附表1。

1.2 2-2煤南翼三条大巷设备配备情况

2-2煤南翼三条大巷设备配备详见附表2。

2 2-2煤南翼三条大巷支护方式

2-2煤南翼三条大巷巷道断面为矩形，巷道掘进高度分别为4.2m、3.85m、4.2m，掘进宽度分别为5.6m、5.2m、5.7m。

根据巷道围岩性质、以往巷道支护参数及相邻巷道的矿压观测资料，采用工程类比法确定2-2煤南翼三条大巷顶部采用锚杆+钢筋网片+锚索+喷浆方式联合支护，帮部采用圆钢锚杆+冷拔丝网+喷浆支护，其中顶部锚杆采用Φ18×2100mm左旋螺纹钢等强锚杆，间排距为950×1000mm，每排6根，铁托盘规格为150×150×10mm碟形托盘，每根锚杆采用一支CK2360型树脂药卷锚固，锚杆扭矩不小于120N·m，抗拔力不小于60KN；钢筋网片规格为Φ6.5×130×130mm钢筋网。帮部采用φ16×1600mm圆钢锚杆，间排距为900×1000mm，冷拔丝网规格为φ4×2600×1060mm，铁托板规格为120×120×8mm碟形托盘。锚索采用Φ17.8×6500mm预应力钢绞线锚索，间排距为2000×3000mm，每排2根，锚索托盘为240×240×14mm的钢板加工而成，每根锚索采用1支CK2360、2支K2360型树脂药卷锚固，锚索设计锚固力不小于240KN，预紧力为120-140KN（附图1 2-2煤南翼辅运大巷支护断面图）。

3 施工方案及掘进工艺

（1）施工方案。为实现安全、快速掘进的目的，根据巷道的煤岩特性、地质及施工条件，考虑到2-2煤南翼三条大巷的施工工期要求，研究决定采用三条巷道同时掘进的方案进行施工，方案为： 2-2煤南翼三条大巷分别开口后，在中间的2-2煤南翼胶运大巷安装一部胶带输送机，先从2-2煤南翼胶运大巷向2-2煤南翼回风大巷方向掘进一个联巷，然后向2-2煤南翼辅运大巷开掘一个联巷，胶回联巷和胶辅联巷贯通后形成三条巷道同时掘进，连采机在胶运大巷掘进一个循环后，退机至辅运大巷或回风大巷继续掘进，同时使用四臂锚杆机在胶运大巷或回风大巷进行支护，实现掘进与支护平行作业，降低支护作业影响时间，达到快速掘进的目的。

（2）掘进工艺。采用连续采煤机进行截割，使用梭车、给料破碎机和顺槽胶带机共同完成煤炭运输。因煤层底板岩性为泥质粉砂岩、泥岩，该层硬度较低，易破碎，掘进时经连采机和梭车来回碾压，底板松软，且巷道顶板局部有淋水，底板遇水易泥化，淤泥、积水较多，影响梭车的正常运行及质量标准化管理，严重时导致无法正常组织生产，需要在工作面铺设大量道木或者铺垫大量片石、碎石子方能维持生产；且巷道超高段较多，为实现安全、质量、快速掘进的目的，结合此段煤层厚度，研究决定采用留顶底煤的掘进工艺施工，胶带大巷待延胶带输送机前，进行二次拉底，达到设计高度。

（3）掘进循环进尺。巷道正常掘进时，当顶煤厚度大于400mm且顶板完整无裂隙时，循环进尺为11m，最大空顶距为13m；当顶煤厚度小于400mm且顶板完整无裂隙时，循环进尺为8m，最大空顶距

为10m；当掘进遇地质构造或顶板破碎，极易冒落时，短掘短支，掘进1m支护1m。

4 结论

（1）三条巷道同时掘进与双巷掘进后再掘单巷相比：南翼三条大巷总工程量3028m，三条巷道同时掘进正常情况下日进尺约40m，月进尺约1200m；双巷掘进时日进尺约40m，月进尺约1200m；另一条巷道单巷掘进时日进尺约20 m，月进尺约600m；综合考虑月进尺约900m，三条巷道同时掘进与双巷掘进后再掘单巷相比综合进尺提高了300m，提高了掘进效率。

（2）从工时利用方面：三条巷道同时掘进的施工工艺与分次掘进施工工艺相比，节约了大约1/3的时间，提高了效率，连采机在辅运大巷正常掘进时，胶运大巷或者回风大巷进行支护作业，同时在连采机掘进完毕一个循环时，锚杆机将上一循环支护完毕，降低了支护作业影响的时间，由于三条巷道同时掘进，在支护正常跟进的情况下，连采机可以连续掘进，充分发挥连采机掘进的优势，提高了掘进效率。三条大巷同时掘进，减少了一次搬家倒面、设备回撤、一次安装拆除皮带、移变开关，节约了搬家倒面时间（约5-7天）。

（3）系统安全方面：三条大巷同时掘进，合用掘进过程中的压风、排水、供水、运输等系统，简化了各系统，避免了通风系统二次串联，系统更为合理、可靠。

作者简介：任崇鹏（1983-），男，山东临沂人，工程师，技术部主任，主要从事技术管理工作。