复杂地质条件下综掘机拐弯

复杂地质条件下综掘机拐弯技术 邓伦著 淮北矿业 集团 公司海孜煤电公司 安徽淮北 摘 要 复杂地质条件下 EBZ220 型掘进机拐弯 86 采用人 工出货配合综掘机及刮板输送机一次成巷 同时施工 4m 3m 巷道作 为抹角斜切巷道 4m 在拐弯巷道安装一部刮板输送机 拆除综掘机 二部运输机 综掘机带一节二部输送机配合刮板输送机出煤 完成 拐弯施工 关键词 复杂地质 综掘机 拐弯 施工技术 0 引 言 海孜煤电公司位于淮北煤田临涣矿区北部 井田被落差为 100 300m 的吴坊断层切割成两个区 即三角区 西部井 和东西 区 大井 三角区在平面上呈三角形 另外两边分别是落差在 1000m 以上的大马家断层和落差在 500m 以上的大刘家断层 西部井 于 2001 年建成投产 自成体系独立成井 生产中 中小型断层极其 发育 巷道揭露断层密度高达 3 9 条 百米 实施三维地震勘探 共 发现 3m 以上的断层 153 条 独立断点 25 个 组合断层最大延展长 度近 700m 断层密度 30 条 Km2 现施工巷道位于西部井 1033 工作 面 由于地质条件复杂 掘进施工难度大 进度慢 严重影响矿井 生产接替 面临接替极其紧张局面 公司决定对 1033 工作面采用综 掘机掘进 无疑对矿井的安全生产和效率的提高有重要的意义 面临生产接替极其紧张情况下 在施工到 1033 综采切眼开窝位 置时 需掘进机继续打导硐施工 这就意味着掘进机需要原地回转 86 角进入导硐方向 而导硐的宽度仅为 3 5m 此时突然遇见一条 落差 5m 的正断层 将煤层抬高至巷道顶板 无疑综掘机拐弯施工难 度非常大 且为我公司第一次实行综掘机拐弯施工导硐 经过仔细 研究现场实际情况 结合掘进机现有尺寸及性能 摸索出适合自身 特点的拐弯施工方式 1 施工基本条件 1 1 综掘机类型 综掘机为上海创立矿山设备有限公司生产的 EBZ220 型悬臂式 掘进机 总体布置合理 强度高 刚性好 内部维护操作空间大 工作臂长 摆动角度大 适应范围广 整机重 重心低 切割稳定 性好 整机卧底量 抬高量及地隙大 变坡能力强 调动灵活方便 图 1 EBZ220 悬臂式掘进机 外形尺寸长 宽 高 10 4m 3 20m 1 72m 1 2 地质概况 工作面位于西部井东北部 上区段与 1031 回采工作面隔 F1 断层 相望 下区段为 1033 下 工作面 尚未准备 浅部到 236m 回 采上限 外部到工业广场保护煤柱 为 103 采区第二个工作面 煤 层为 10 煤 厚度为 2 03 3 83m 平均 2 80m 工作面顶板岩性变 化较大 以粉沙岩为主 其次为泥岩及砂岩 伪顶为碳质泥岩 厚 度为 0 0 3m 直接顶为泥岩和粉砂岩 厚度为 1 1 1 4m 老顶为 泥岩和细砂岩 厚度 6 7 15m 其中顶板以上 0 3 3 7m 处有一层 不稳定的煤线 厚度 0 3m 1 3 支护方式 由于地质条件的限制 切眼开窝点突遇断层 且煤层抬高到棚 梁以上 4m 交叉点采用锚网索支护很难满足要求 因此在施工中采 用架棚支护 1033 工作机巷采用棚梁 3 8m 净高 2 6m 1033 综采 导硐切眼规格为净宽 3 5m 净高 3 6m 因综掘机拐弯跨度大 扶抬 棚后采用架梁长 3 8m 棚施工导硐切眼长 7m 抹角斜切巷道 4m 作为 过渡棚 对所用插梁及过渡棚全部采用 17 8L9000mm 锚索配合 11 工字钢按间排距 1000mm 2000mm 布置对顶板加强支护 见图 2 7007007007007007007007007007007007005000 10001000 1000 1000 10001000 10001000 4000 3800 3800 1000 1000 2000 1000 1000 2000 掘进方向 1033机巷 掘进方向 1033导硐切眼 抹角斜切巷道 后期刷大切眼 1000 1000 10001000 10001000 图2 锚索加强支护布置示意图 图例 17 8mmL9000mm锚索 7000 5000 1 3 特殊措施 由于地质条件复杂 施工锚索加固时发现顶板以上 6m 全是泥岩 将原定 17 8L6000mm 锚索改成 17 8L9000mm 每根锚索使用 1 卷 K2335 及 2 卷 Z2335 型树脂药卷锚固 为 安全第一 预防 为 主 综掘机拐弯前选用现场经验非常丰富的班队长担任拆除棚腿任 务 选技术熟练水平高的司机开综掘机 同时在综掘机上用半圆木 搭 型木垛紧贴棚梁 预防顶板垮落时给综掘司机留有撤离的空间 2 拐弯施工工艺 2 1 拐弯施工方式 由于地质条件复杂 我们采取人工出煤开门 将综掘机退后拨 门位置 10 15m 采用放炮掘进 将综掘机开到拨门位置后人工配合 综掘机出货 施工导硐切眼 7m 抹角巷道 5m 后将综掘机二运拆除 拐弯巷道掘进 10 15m 后安装一部刮板输送机 完成拐弯施工 2 2 拐弯运行轨迹 A B C D E F G a b c d e fg 1033机巷 1033综采切眼 40007000 4000 4000 图 3 掘进机拐弯运行轨迹示意图 先将综掘机退至 A 点后沿 a 线所示方向掘进到巷道左帮位置后 再将综掘机退至 B 点后沿 b 线所示方向掘进到巷道左帮位置 按此 方法依次掘进 最终将综掘机运行到预定位置 3 经济效益分析 过去我公司所施工综掘巷道遇到拐弯时 都采取放炮掘进 综掘 机拆除 1033 综采切眼倾角达 18 巷道几乎半煤岩 采取掘进机掘 进 实现小班进尺 8 棚 日进最高 16 8m 的记录 平均月进 300m 而炮掘日进 4m 平均月进 90m 切眼长 161m 根据