综采开切眼巷道的快速安全掘进培训课件

综采开切眼巷道的快速安全掘进培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01开切眼巷道概述02综采开切眼巷道的特点03综采开切眼巷道开采难点04快速安全掘进技术CONTENTS目录05巷道施工及支护方法06实现快速掘进的方法07安全管理方法08结论与展望01开切眼巷道概述

开切眼的定义与作用01开切眼的基本定义开切眼是矿山建设中连接采煤工作面进回风巷的巷道，其施工过程称为开切眼，是安装综采设备并作为矿产回采起点的关键工程。

02开切眼的核心作用开切眼主要用于安装综采机组（如采煤机、液压支架等），为后续采煤作业提供操作空间，是煤矿从准备阶段转入回采阶段的重要过渡巷道。

03特殊情况下的功能延伸当工作面遇冒顶、保护煤柱或大型地质构造，采用其他方法无法安全通过时，需另开切眼以确保开采作业持续进行，保障生产连续性。开切眼的发展趋势尺寸大型化随着综采设备大型化，切眼尺寸逐步增大，高度由原来的3米增加到更高，跨度由原来的扩展到现在的10米左右，以适应采煤机和支架日益大型化的趋势。支护技术现代化支护技术从金属铰接顶梁发展为锚杆、锚索、钢带与金属网联合支护，采用树脂锚杆与液压单体支柱体系提升稳定性，取代了传统支护方式。施工工艺多样化施工工艺包括放炮掘进、掘锚一体机配套转载机等多样化掘进工序，可适应不同煤层及顶底板条件，提高掘进效率和安全性。智能化与自动化未来将向智能化方向发展，引入自动化监测系统实时监控顶板压力、瓦斯浓度等参数，结合掘锚一体机等智能装备，实现掘进过程的自动化控制与优化。顶板岩石的主要类型开切眼的顶板岩石特性开切眼顶板多为煤系地层沉积岩系，主要包括砂岩、页岩、灰岩等层状岩石，受沉积环境影响，岩层性质及结构组合特征差异较大。顶板岩层的应力环境在服务年限内，顶板岩层承受原始地应力与采动应力的叠加影响，易因应力集中导致岩层破断或冒落隐患。顶板稳定性的影响因素岩层的物理力学性质、沉积相特征、地质构造（如断层、褶皱）及巷道跨度等因素，共同决定顶板的稳定性。02综采开切眼巷道的特点效率对比：传统开采与综采开切眼采煤效率高

综采开切眼巷道通过综合开采和采煤机开采相结合的方式，采煤效率比传统采煤方法显著提升，能同时采空区域内的煤，大幅提高单位时间出煤量。多台掘进设备协同作业优势

采用多台掘进设备同时作业可显著提高生产速度，减少采煤周期，例如在合理组织下，能实现大小断面循环掘进，当班进尺可达到7.20m，有效提升整体开采效率。快速开掘工作面的时间控制

综采开切眼巷道对掘进速度要求高，需优化各环节时间，通过合理安排接续方案（如先掘运输、回风顺槽再掘切眼）、浅打眼深掏槽等方法，迅速形成采煤工作面，为高效生产奠定基础。

煤矸直接填充

煤矸直接填充的定义煤矸直接填充是综采开切眼巷道开采中的一项关键技术，指在采煤过程中，将产生的煤矸直接填充到采空区域内，无需将其运输至地面处理的工艺方式。

煤矸直接填充的优势该技术能有效避免大量煤矸运输，显著降低运输成本和提升生产效率，同时减少地面煤矸堆放带来的环境压力，符合绿色矿山建设要求。

煤矸填充的实施要点在实施过程中，需根据采空区体积和煤矸产生量合理规划填充方案，确保填充密实度以控制顶板下沉，同时结合支护措施保障作业面稳定性。

煤矸处理的环境与周期影响煤矸直接填充需对其对采煤周期的控制及环境影响进行持续评估和监测，确保填充效果满足安全生产和环境保护的双重要求，避免二次污染。煤矿环境改善煤矸石原位处理优化采用煤矸直接填充采空区技术，减少地面堆存量超90%，白芨沟矿4421(三)工作面实现矸石零外运，降低运输污染。粉尘污染控制技术应用湿式作业与高效除尘设备，配合综采工作面通风系统优化，使粉尘浓度控制在2mg/m³以下，符合《煤矿安全规程》标准。有害气体实时监测系统部署瓦斯、一氧化碳传感器网络，24小时连续监测，超限自动报警并联动通风调整，确保井下空气达标，2024年相关事故同比下降18.3%。作业面环境温湿度调控通过局部通风与降温系统，将井下作业环境温度控制在28℃以下，相对湿度降至85%以内，改善工人作业舒适度。安全性高作业面灵活性优势综采开切眼巷道在采煤过程中，作业面的灵活性更高，能够根据实际工况及时调整开采策略，有效避免因固定作业模式导致的事故风险。地质条件掌握与风险预测掘进工通过掌握地质条件，预测煤层错动的方式和程度，可提前采取针对性措施，降低安全事故发生的可能性。支护措施保障巷道稳定通过设置合理的支护措施，如静压式支护、弹性支架等，能有效控制巷顶、巷底煤层的错动，保障巷道结构稳定，提升作业安全性。03综采开切眼巷道开采难点控制巷顶、巷底煤层的错动

煤层错动的危害综采开切眼巷道开采过程中，采空区域的错动常给掘进工带来很大困扰，易造成安全事故，影响巷道稳定性。

掌握地质条件是基础掘进工应充分了解地质条件，预测煤层错动的方式和程度，为制定控制措施提供依据。

设置支护措施控制错动通过采用静压式支护、弹性支架等合适的支护措施，可有效控制巷顶、巷底煤层的错动，提高作业面安全性。01快速开掘采煤工作面合理规划施工接续方案按施工顺序对比，先掘运输、回风顺槽巷道，再掘安装通路、小切眼、大切眼巷道的方案更科学，可利用运输顺槽搭接皮带运输，实现煤流直达煤仓，提高效率。02优化掘进循环作业参数在金属网假顶下，针对煤质硬度系数3.8以上的条件，采用底部打眼深度1.4m、掏槽眼0.9m、顶眼0.7m的钻眼方法，实现每循环进尺1.20m，当班大小断面各掘进3循环进尺可达7.20m。03强化工时利用与工序衔接保持大、小断面掘进间距10m以上，打眼工在大断面打完眼后立即转至小断面作业，清砟架棚与打眼工序平行推进，形成高效循环作业模式。04保障机电设备稳定运行在运输巷铺设sdp-600型胶带输送机，回风巷储备sgw-40型机组，中部将两部40t溜子改为一部走向溜子和一部横向溜子，减少机械事故，确保掘进连续进行。

煤层岩层结构复杂01复杂岩层的典型特征煤层中常含多层夹矸，如白芨沟矿南四4421(三)工作面煤层含1-2层夹矸，夹矸下煤层厚度平均1.80m，直接顶为金属网假顶，直接底为实体煤，岩层组合特征差异显著。

02结构复杂性的安全风险复杂岩层易导致巷道顶压、侧压传递加快，可能造成木质顶梁压断、巷道净高变小、宽度变窄，影响综采设备安装，同时增加顶板冒落、片帮等事故风险。

03应对策略：掘进方式选择需根据实际地质条件选择合适掘进方式，如白芨沟矿采用先小断面掘进、后大断面扩刷的施工方法，大、小断面掘进间距保持不小于10m，实现对复杂岩层的分步控制。

04支护措施的针对性应用针对复杂岩层，采用金属网、板梁背帮顶、前探梁超前临时支护，配合金木混合支架套棚及点柱加固，如在压力较大地段缩小空心木垛间距至6.0m，确保顶板稳定。煤矸处理问题

煤矸处理的主要方式综采开切眼巷道作业面产生的煤矸主要处理方式包括输送至地面进行堆放和压实等。

煤矸处理对采煤周期的影响煤矸处理方式的选择和效率直接关系到采煤周期的控制，需进行科学评估以避免延误生产进度。

煤矸处理的环境影响评估煤矸处理过程中需对其可能造成的环境影响进行评估和监测，如地面堆放可能引发的土地占用、污染等问题。04快速安全掘进技术

多台掘进设备同时作业多设备协同作业的核心优势多台掘进设备同时作业可显著提升采煤效率与生产速度，有效缩短采煤周期，同时增强对煤层错动的控制能力，提升作业安全性。

设备选型与配置原则需根据巷道断面尺寸、煤层硬度（如煤质硬度系数3.8以上）及地质条件，选择匹配的掘进机、刮板输送机等设备，如配置SGW-40型机组与SDP-600型胶带输送机协同作业。

作业流程协同管理采用大、小断面分区域掘进，保持10m以上安全间距，通过“大断面施工-小断面跟进”循环作业模式，实现打眼、放炮、出砟、架棚等工序无缝衔接，当班循环进尺可达7.20m。

设备维护与故障预防建立机电设备定期维护保养机制，储备备用设备与配件，如在回风巷储备全套SGW-40型机组，及时更换故障部件，减少机械事故对掘进进度的影响。

静压式支护静压式支护技术原理静压式支护是在采煤工作面同步支护和预支护基础上，采用预制成的大面积静压支架件，通过提供稳定支撑力来控制围岩变形，保障作业空间安全。

静压支架结构特点静压支架具有支撑面积大、承载能力强的特点，能承受高强度荷载，有效提高采煤工作面的整体稳定性，适用于综采开切眼等大跨度巷道支护需求。

静压式支护应用优势相比传统支护方式，静压式支护可显著提升顶板控制效果，减少因支护不及时导致的顶板下沉、煤层错动等问题，为快速安全掘进提供可靠保障。

弹性支架弹性支架的定义与别称弹性支架又称"绷带式"支架，是采用矿井带状矅体高性能钢材制作的支护装置，具有高度的灵活性。

弹性支架的核心优势采煤工作面支架十分灵活，可根据采煤工作面实际情况随时调整，在控制煤层错动和提高采煤效率方面优于传统支架方式。

弹性支架的适用场景适用于综采开切眼巷道等对支护灵活性要求较高的开采环境，能更好地适应复杂煤层岩层结构条件下的巷道支护需求。

掘锚一体机配套转载机技术掘锚一体机核心功能掘锚一体机集成掘进、支护功能，可同步完成巷道开挖与锚杆锚索支护，实现掘支平行作业，显著缩短循环时间，适应复杂煤层条件下的快速掘进需求。

转载机系统组成配套转载机通常包括刮板转载机、带式输送机等设备，与掘锚一体机无缝对接，将掘进原煤快速转运至主运输系统，保障工作面连续出煤，提升生产效率。

协同作业优势掘锚一体机与转载机形成一体化作业线，减少设备衔接等待时间，实现“掘-支-运”高效协同。以某矿应用为例，采用该技术后掘进效率提升30%以上，同时降低人工干预，减少安全风险。

适应性与技术要求该技术适用于大断面、高应力巷道，需根据煤层硬度（f=3-8）、断面尺寸（跨度5-10m）定制设备参数，确保支护强度与运输能力匹配，满足综采开切眼快速安全掘进的技术标准。05巷道施工及支护方法小断面切眼巷道开掘小断面开掘的施工标准沿顶网以轨道中心线为标准开掘，断面尺寸需满足初期掘进与后续扩刷条件，为大断面施工奠定基础。小断面与大断面的施工顺序先施工大断面（煤柱侧），完成打眼、放炮、出砟、架棚及检查加固后，再进行小断面（煤帮侧）掘进，两断面间距不小于10m。小断面开掘的技术优势断面小、煤量少，可采用自上而下掘进方法，利用现有40t溜子及摩擦支柱，便于行人运料，且能快速形成通风系统。

大断面巷道扩刷扩刷施工顺序规划先沿顶网以轨道中心线为标准开掘小断面切眼巷道，再进行大断面扩刷；大断面施工优先于小断面，两断面间距不小于10m，确保施工安全与效率。

钻眼爆破参数优化采用浅打眼、深掏槽技术，底部眼深1.4m，掏槽眼深0.9m，顶眼深0.7m；单循环进尺达1.2m，当班大小断面各掘进3循环，日进尺可达7.2m。

支护作业关键流程放炮后立即铺设金属网，背好帮顶板梁，挑前探梁并敲帮问顶，进行超前临时支护；距运输顺槽10m时，沿轨道中心线两侧各1.10m支设小金属支柱加固顶板。

施工组织与协同大断面完成打眼后，打眼工转至小断面作业，同步进行大断面清砟架棚；利用运输顺槽皮带运输煤矸，小切眼与运输顺槽贯穿后形成自然通风，保障连续施工。支护操作流程施工前准备施工前需检查支护材料（如金属网、板梁、前探梁等）是否完好，确认支护设备（如液压支柱、点柱）性能正常，同时进行敲帮问顶，清除松动煤岩。临时支护作业放炮后立即铺设金属网，背好帮顶板梁，挑前探梁进行超前临时支护，空顶距严格控制在规定范围内，确保作业面安全。永久支护施工完成临时支护后，出砟并架设棚子，采用金木混合支架时需按设计间距和迎山角支设，确保支架稳固；采用锚杆锚索支护时，按规定参数钻孔、安装并预紧。支护质量检查支护完成后检查支架间距、迎山角、支护强度，对不合格处及时调整加固；对已架设支架定期巡查，发现压裂、变形等情况立即采取套棚、支设点柱等维护措施。

巷道顶部稳定加固金属网假顶铺设与背帮顶处理放炮后立即铺设金属网，背好帮、顶的板梁，形成初步防护，防止顶板煤体松散垮落。

前探梁临时支护与敲帮问顶挑前探梁进行超前临时支护，严格执行敲帮问顶制度，及时撬除伞檐和裂隙煤块，控制空顶距在规定范围。

空心木垛设置与压力缓解在小切眼与运输巷交接处支设连锁空心木垛，间距6-8米，遇压力大地段缩小间距，有效缓解顶板压力。

金木混合支架套棚与点柱维护对压裂棚梁采用金属钢梁配合摩擦支柱套棚处理，沿轨道中心线支设“穿鞋戴帽”点柱，增强支护稳定性。06实现快速掘进的方法

合理支配接续方案接续方案类型及特点综采工作面形成的接续方案主要有三种：一是先掘安装通路、小切眼，待运输和回风顺槽与小切眼贯穿后扩刷大切眼；二是先掘运输、回风顺槽，再掘安装通路、小切眼及大切眼；三是先掘安装通路、小切眼、大切眼，再进行运输、回风顺槽贯穿。

科学接续方案选择对比三种方案，第二种施工顺序更为科学。运顺巷道形成后可搭接皮带运输，掘进煤直接经皮带进入煤仓；安装通路、小切眼因断面小、煤量少采用自上而下掘进，大切眼扩刷因煤量大采用自下而上施工，能充分利用现有设备。

科学接续方案优势该方案行人运料安全便利，小切眼与运输顺槽贯穿后，物料可自上而下运输且在小切眼内进行，煤由运输顺槽运出；通风方式更趋合理，贯穿后形成自然通风系统，能保证瓦斯浓度在规定界限之内。

浅打眼，深掏槽，及时架设支架钻眼深度差异化设计针对金属网假顶下煤质硬度系数3.8以上的条件，采用底部打眼深度1.4m、掏槽眼深度0.9m、顶眼深度0.7m的差异化布置，较常规0.7m炮眼深度提升循环进尺至1.2m。

掏槽爆破工艺优化通过深掏槽爆破技术，使顶部煤体受震松散，采用尖钎撬掉顶煤后即可支设首架棚子，空顶距控制在规定范围内，实现一循环进尺1.20m，当班大小断面各掘进3循环可达7.20m进尺。

支架架设时机把控放炮后立即进行敲帮问顶，清除伞檐和裂隙煤块，随即支设第一架棚子，依次连续作业，确保支护及时，有效控制顶板稳定，为快速掘进提供安全保障。

充分利用工时保持合理掘进间距依据《4421(三)掘进作业规程》，大、小断面掘进间距需保持在10m以上，且不宜过大，为交叉作业创造条件。

工序交叉衔接大断面完成打眼后，打眼工移至小断面继续作业；大断面进行放炮、清砟、架棚时，小断面同步做好施工准备，实现循环推进。

提升循环进尺效率通过优化工序衔接，当班大小断面各掘进3循环，循环进尺可达7.20m，显著提高工时利用率。加强机电设备维护保养

建立定期维护检查制度制定设备维护周期表，对掘进机、输送机等关键设备的液压系统、电气系统、制动系统等进行每日检查、每周保养和月度深度检修，确保设备防爆性能良好，减少机械故障。储备备用设备与配件在回风巷储备SGW-40型机组等全套备用设备及关键配件，如截齿、液压油管、电机等，确保设备故障时能快速更换，缩短停机时间，保障掘进作业连续性。优化设备布局与运行管理根据掘进进度调整设备配置，如开切眼中部将两部平行40t溜子改为一部走向溜子与一部横向溜子配合使用，减少设备交叉作业干扰，降低机械事故发生率。强化操作人员技能培训定期组织机电设备操作培训，要求操作人员熟悉设备性能参数和操作规程，能及时识别异常声响、温度升高等潜在故障，做到早发现、早处理，避免小故障扩大。07安全管理方法

支设空心木垛缓解顶板压力交接处空心木垛设置在小切眼与运输巷道交接处支设三个连锁的空心木垛，可有效防止空顶面积过大而造成的顶板下沉，为开切眼扩刷施工提供初始顶板稳定保障。

巷道内木垛间距与位置规划开口20m内，空心木垛支设在开切眼中部，间距6.0m；剩余段木垛支设在靠小断面一侧距轨道中心线1.10m，间距保持8.0m；遇压力较大地段缩小间距，回风顺槽与开切眼交接处同样支设木垛。

木垛作用原理与安全效益空心木垛通过其结构特性可缓冲顶板压力，配合其他支护措施，能有效控制顶压传递，避免因顶板下沉导致巷道净高变小、宽度变窄，保障综采设备安装空间及施工安全。

金木混合支架维护处理

点柱支护加固对已架设的金木混合支架，采用点柱进行维护加固，修改迎山角不对的点柱，确保支护稳定性，有效抵抗顶板压力。

金属钢梁套棚处理使用2.63m金属钢梁配合2.80m摩擦金属支柱进行套棚处理，沿轨道中心线支设一排点柱，且点柱全部“穿鞋戴帽”，增强支架承载能力。

巷道断面修复针对因顶板压力和侧压造成高度、宽度不足的区域，进行扩帮和起底作业，恢复巷道设计断面，保障设备通行和作业空间需求。伞檐和“滑坡煤”处理

伞檐形成原因及危害伞檐主要因顶板破裂、压力大及爆破参数不合理形成，易导致煤块坠落伤人，影响支护作业空间，需及时处理。“滑坡煤”产生机理与风险“滑坡煤”多源于煤层节理发育或支护不及时，可能引发片帮事故，造成巷道堵塞或人员掩埋，需重点防控。预防与处理操作规范放炮前加固木支架，放炮后立即