采准巷道

2024-07-09

采准巷道(精选三篇)

采准巷道 篇1

1 采准巷道多巷布置

在煤矿采用连续采煤开采过程中, 采用连续采煤机掘进巷道和回收巷间煤柱, 能确保采准巷道多巷布置的巷道准备速度, 调整采掘平衡关系。采用锚杆机对采准巷道及工作面进行支护, 能实现主动支护及支护的机械化, 支护速度快、效果好。开采方向灵活, 能沿走向或倾向推进;开采顺序灵活, 可顺序开采或跨采;工作面连续推进距离长, 能力大;顶板稳固, 采空区处理简单, 可任其垮落或局部打锚杆支护;低瓦斯矿井, 对通风条件要求不严等。这些优越条件加上采准巷道多巷布置的实施, 使巷道布置方案掘进出煤量增加;多巷布置使运煤、运料、通风、行人等方便灵活, 在一条巷道维修时, 其余几条巷道也能保证工作面正常生产, 确保采煤工作面的高产高效。这种多巷布置方式, 常用的有三巷布置。三条下区段平巷中, 一条铺设带式输送机, 一条运煤兼进风巷, 一条为专用进风巷。上区段平巷有两条, 都在回风巷。为确保巷间保护煤柱的作用, 要科学合理设计煤柱尺寸, 通常采用以下留设方式:一是煤柱的长、宽等长留设, 通常采用18m×18m或20m×20m。二是煤柱的长、宽不等长留设, 通常采用 (18~25) m× (25~30) m。三是三条区段平巷中, 靠工作面采空区一侧的两条巷道间留设大煤柱25m×30m, 靠未采区一侧的两条巷道间留设小煤柱25m×5m。

2 走向长壁双工作面布置及生产系统设计

走向长壁双工作面布置, 根据区段共用运输平巷的设置情况, 采用以下两种布置方式。

2.1 共用一条区段集中运输平巷, 即煤层中间运输平巷

上、下区段工作面共用一条煤层中间集中运输平巷, 该中间集中运平巷一次掘出, 沿巷道中线掘进。而上、下轨道平巷要沿腰线掘进。因下区段工作面的煤上运至中间集中运输平巷, 运输较为困难, 设计时的工作面长度要比上区段工作面短一些。

为保证区段巷道的良好维护及生产安全, 上、下区段工作面错距要不大于10m。如果工作面顶板淋水较大, 也可以设计成下区段工作面超前于上区段工作面。双工作面运料系统由上、下区段各自的轨道巷承担。上区段工作面为串联掺新通风方式。

2.2 共用一条区段岩石集中运输平巷

此布置方式的特点是, 上、下区段间设置共用机轨合一岩石集中运输平巷, 此巷道一次掘出, 为上、下区段运煤共用。上、下区段设置各自的岩石集中回风平巷, 此巷道一次掘出, 为上、下区段通风专用。上、下区段运输、回风煤层平巷采取超前掘进, 随采随掘, 随采随废, 可以解决区段煤巷维护费用高的问题, 能充分利用岩石集中平巷易维护的优点。

上、下区段工作面的煤经各自的超前区段运输平巷运到共用区段岩石集中平巷运出。上、下区段工作面和超前区段回风平巷掘进需要的材料, 经上、下区段岩石集中回风平巷和上、下超前区段回风平巷运送。上、下区段超前运输平巷掘进所需的材料经共用的机轨合一岩石集中运输平巷运送。该双工作面的通风方式为W型, 中间的机轨合一岩石集中运输平巷进风, 经上、下区段的超前运输平巷进入上、下区段工作面, 在冲洗工作后的乏风经上、下区段的超前回风平巷、上、下区段岩石集中回风平巷排走。通常, 上区段工作面超前于下区段工作面, 上、下区段工作面的错距不严格控制。

2.3 走向长壁双工作面布置方式的适用条件

一是因其下区段工作面的煤要上运至中间煤层集中运输平巷或中间岩石集中运输平巷, 它要求煤层倾角较小。二是因以上共用一条区段煤层集中运输平巷布置方式存在上、下区段工作面串联通风问题及上区段工作面风速可能超限, 而共用一条区段岩石集中运输平巷布置方式下区段工作面存在新风下行问题, 要求煤层瓦斯含量要小。三是对共用一条区段煤层集中运输平巷走向长壁双工作面布置方式, 上、下区段工作面的错距要较小, 这要求上、下区段工作面的推进速度应保持基本一致, 所以, 对生产技术水平和管理水平都提出了较高的要求。不然, 中间共用区段集中煤层运输平巷的上侧为采空区的一段较长时, 维护困难, 且费用较高;其上侧采空区的漏风量也在增大, 难以保证上区段工作面有充足的风量, 影响通风效果。

3 往复式开采设计

往复式开采是工作面的推进方向相对上山或大巷为前进式和后退式相结合, 它综合了前进式与后退式开采的优点而发展的新工艺。其巷道布置的特点是, 变采区中央上山为两翼边界上山, 回采巷道由边界上山直接准备。第一个工作面若自左翼向右翼上山推进, 则第二个工作面接下去自右翼向左翼上山推进, 如此循环推进下去, 直到采完整个采区为止。根据工作面运输巷的留设方式不同, 往复式开采工作面布置形式可分为“Y”型和“Z”型工作面, 这两种布置形式是折返往复式, 其工作面回风巷随采随废, 工作面运输巷需留下作为下一个工作面的回风巷。如果工作面运输巷预先一次掘出, 采后留下, 这就是“Y”型工作面布置;随着工作面向前推进而紧跟工作面后方成巷, 就是“Z”型工作面布置。

往复式开采的优越性:

1) 巷道准备工程量较少, 这可简化巷道布置, 降低巷道掘进率, 尤其是“Z”型工作面, 运输巷随采随掘, 能减少巷道维护费。2) 对采掘接替、采煤工作面搬家有利。工作面设备搬迁的距离短, 缩短了搬迁时间, 能增强开采的连续性, 这对综采工作面有利。如倾斜长壁往复式开采, 在综采工作面采到停采线后, 要把工作面刮板输送机拆除, 转移到新工作面;再在原刮板输送机道上铺轨, 其上设置爬犁车, 拆除的支架装在爬犁车上, 通过绞车拉到新工作面。因搬迁距离短, 运输环节较少, 搬迁时间和用工量比其它开采能减少一半, 也不需开掘专用的拆架巷道。3) 因区段间能实现无煤柱开采, 可提高煤炭回收率, 节省煤炭资源, 并能消除应力集中, 对区段巷维护有利。4) 因采区巷道工程量较少, 工作面留巷的费用大大低于掘进巷道费用, 采区吨煤费用降低, 采煤效益明显提高。

往复式开采沿空留巷的维护, 能采用锚一梁或锚一网一梁等联合支护方式。留巷的巷旁支护应采用矸石墙加细砂袋, 细砂袋要填满隔绝空间, 起挡风墙作用。而巷旁支护可采用砌矸石带墙或预制混凝土墙等方法, 为避免漏风, 要采用黄泥或化学试剂等堵墙缝。

采准巷道 篇2

摘要:煤矿巷道顶板事故是煤矿事故中最为典型的一种类型,它发生的机率在众多煤矿事故中,占有的比例超过三分之一以上。从某种程度上来讲,煤矿巷道顶板支护的可靠性、速度以及成本对煤矿企业的安全生产和经济效益有决定性的作用。可见,研究煤矿巷道顶板支护施工与技术有很大的意义。文中,笔者以NIII635回风联巷分析了巷道顶板支护的技术和支护施工工序。

关键词:顶板支护;技术;施工工序;NIII635回风联巷

煤矿企业中惊吓开采顶板的支护与控制是煤矿五大自然灾害预防的主要内容之一。事故在煤矿生产活动中发生的几率非常高,通过调查分析,巷道顶板事故是煤矿事故中较为典型的事故类型,且巷道顶板事故的危害非常重大。换言之,从某种程度来讲,煤矿企业的安全生产和经济效益有煤矿巷道顶板支护的可靠性和成本决定。隨着采矿事业的不断发展,越来越多的矿山企业加大了对巷道顶板支护技术的研究,因为巷道顶板支护技术是搞好煤矿安全生产的重要环节。文中,笔者以NIII635回风联巷分析了巷道顶板支护的技术和支护施工工序。

1.巷道顶板支护的技术

1.1方位、坡度:按原巷道方位、坡度施工

1.2巷道断面规格:矩形断面,宽×高=3800×2800(净)。

1.3支护形式、参数及要求:

1.3.1采用锚带网索、工字钢棚复合支护

一是,顶锚杆采用M22L2200左旋无纵筋螺纹钢锚杆配合L3800M4型钢带进行支护,同时加挂菱形网长为4000,宽为1000。帮锚杆采用M20L2200全螺纹锚杆配合L2800M4型钢带进行支护,同时加挂菱形网长为2800,宽为1000。顶、帮钢带在同一直线上,顶、帮锚杆排距均为800。锚杆帮、顶锚杆够一排打一排,严禁空顶、空帮作业,每根锚杆采用2卷Z2550型树脂卷锚固,顶锚杆初锚扭矩≮300N.m,锚固力≮80KN;帮锚杆初锚扭矩≮200N.m,锚固力≮60KN。菱形网压茬≮100(含帮、顶肩窝间,形成一个整体),上、下帮钢带及菱形网长度根据煤层倾角变化及时缩放。每间隔不大于200用双股12#铁丝连接紧固。

二是,每排布置2根锚索(每排中顶锚杆两侧布置两根锚索),锚索规格:Φ17.8L6300(锚索长度根据顶板岩性及时变化,确保锚索生根在硬岩2m以上,若顶板岩性发生变化需缩短锚索长度时,以技术科出具联系单为准))。锚索株排距1600×800,每根锚索采用3支Z2550型中速锚固剂锚固,锚索预紧力80~100 KN(锚杆拉力机型号MS15-180/63对应读数31.25MPa),锚拔力≮200KN。锚索外露长度150-350,超长部分剪掉,并加护套。托盘M型(置于内层)和方形球面型200×200(置于外层)叠加组合。

三是,工字钢棚规格:梁×腿=3600×2800,棚距800,棚腿扎角5°,工字钢棚滞后迎头不超过800,肩窝、棚梁处用木料固定牢固、接实,木料规格:(大木楔:大头宽150,厚150,长300,短木料:Ф≮300,长300的半圆料)木料固定须成面、成线。架棚时,棚腿必须明暗一致,至少要保证人行侧腿子一条线。倾斜巷道迎山角偏差0.5°不得退山,棚梁水平≤40mm、扭矩≤50mm。每棚4块定位木楔打上劲,软底必须穿木鞋。每棚必须使用4根永久性棚撑(两侧肩窝、棚梁端头各两根),棚撑打设要有劲且垂直梁腿,前后一条线。

1.3.2临时支护

一是,打锚杆(索)采用一梁三柱单体棚进行临时支护,点柱为外注式单体,配合L3800M4型钢带,每排3根单体,距迎头≯300垂直巷道走向布置。单体必须使用防倒绳。防倒绳使用1m长链条,两端加挂钩。株排距1500×800,点柱的打设要及时有效,必须打在硬底上,否则必须穿鞋。并且要垂直顶、底板,用木楔打上劲,严禁等劲。迎头端面挂设防片帮网,防片帮网的端头必须采用专用橛子固定牢固,网格的长、宽均不大于50,作业人员必须在临时支护的掩护下方可进行作业。

二是,巷帮采用护帮梁配合支护用金属网护帮。护帮梁采用长4m的1寸钢管加工,每帮布置两根,每根固定点2个(隔排吊挂,固定点必须生根牢固),最上一根固定在巷帮最上一排锚杆上,下一根布置在第三排(由上至下)锚杆上,背帮梁要与巷道坡度一致,两根平行布置(若锚杆不上线时,可通过调节生根螺母与吊环链子间的固定位置,使背帮梁平行),将护帮梁窜至距迎头煤壁侧不大于200mm处,并用双股14#铁丝将护帮梁与巷帮金属网固定,每根固定点不少于2处。迎头空帮处使用金属网背帮,并用双股14#铁丝将背帮网与顶板、巷帮金属网联接,护帮梁压住金属网并用铁丝将护帮梁与金属网联接。

三是,架棚采用金属前探梁作临时支护,前探梁为长度4m矿用15kg/m轨道3根,前探梁沿中线等距平行布置,金属前探梁固定点每根不少于3处,隔棚布置,两端固定点处的前探梁要余出不少于l00的长度,金属前探梁前端距迎头端面≯200,前探梁下端用金属链固定在棚梁上,防止下滑。

四是,煤顶施工及顶板破碎段,打撞楔进行超前护顶。撞楔采用6′钢管加工,一头削尖,尾部焊垫板,长度3.5m,间距≯200。打设要求:①撞楔孔深3m,角度以巷道顶板为基准上挑3~5°,开孔高度要一致,孔底高度一致,各撞楔管平行,确保打好后在同一平面上;外露500,打好后尾部采用锚带网将其锁至顶板上。②现场配备一定数量的短撞楔(长度1.8m),长撞楔打设不合格时,及时补打短撞楔;同时备有一定数量的笆片(或塑料网、双抗网),遇漏煤时及时封堵。③撞楔打好后在其掩护下进尺,自撞楔尾部前进2.5m时,打下一循环,如此往复,直至巷道跟至煤层顶板。

2.支护施工工序

2.1施工时根据现场顶板情况注意掌握迎头与煤层位置关系。

2.2备齐施工用料及事故应急备用料。施工用料不少于3个圆班。备用料为ф180的圆木20根,长2-3m、ф200的半圆木20根,长2-3m、大板不少于20块、长度≮3500的撞楔不少于20根、木楔不少于50块,外注式单体10根、锚索Φ17.8L6300、Φ17.8L8000、Φ17.8L10000各20根,工字钢棚10架,笆片或双抗网若干,事故备用料应放在距迎头≯100m处,用后及时补充。

3.结语

目前,煤矿巷道顶板事故呈现日渐增长的趋势,究其原因就是巷道顶板支护质量较差、支架的稳定性较差、支护不能够有效地对顶板进行有效支护等原因造成的。可见,巷道顶板支护技术在煤矿生产活动中发挥着重要作用。过硬的巷道顶板支护技术能够为煤矿工作人员提供安全保障,同时还能够提高煤矿企业的经济效益。因此,我们在今后的工作中要致力于巷道顶板支护技术的研究,促使煤矿企业的经济效益能够日渐提高。

参考文献:

[1]乔国栋.浅谈煤矿井下巷道顶板支护技术与管理[J].技术与市场.2014(11)

[2] 黄跃东,刘同海,江崇涛,邓洪义.软弱半煤岩巷特厚复合顶板支护研究[A].矿山建设工程新进展——2005全国矿山建设学术会议文集(下册)[C].2005

急倾斜煤层采准巷道布置方法 篇3

同缓倾斜煤层开采比较, 急倾斜煤层开采的主要特点有:

第一, 一般来讲, 地质构造复杂, 煤层赋存不稳定, 储量较少。

第二, 采落的煤和垮落的矸石可沿底板下滑, 这对工作面的煤炭运输有利。

第三, 不仅顶板下沉破坏, 底板也可能产生滑动。回采工作面顶板压力小, 但支架稳定性差, 回采平巷支架承受较大的侧向压力。周期性来压不明显, 但初次来压步距大。

第四, 采区主要巷道一般采用一组上山眼布置。以溜煤眼代替缓倾斜煤层中的运输上山, 以运料眼代替轨道上山, 出矸需设置溜矸眼。为了安全, 需要分段设置人行眼。

2 采区巷道布置特点

第一, 区段数目少。区段数目一般为2~3个;区段斜长小, 一般为50~60m。但是, 当采用伪倾斜走向长壁工作面布置时, 区段斜长可以达到80~100m。

第二, 巷道维护时间长。由于工作面推进速度缓慢, 考虑煤层自然发火期一般较短, 采区走向长度缩短, 一般单翼采区走向长度为250~500m, 双翼采区为500~800m, 但伪倾斜掩护支架采煤法可达800~1 000 m。

第三, 煤柱宽度小。由于矿山压力显现强度小, 同缓倾斜煤层开采相比, 水平隔离煤柱为5~7m, 上山之间煤柱为5~10m, 上山两侧煤柱为5~10m, 区段煤柱为5~10m。

第四, 层间联系石门多。采区标志为石门, 而缓倾斜煤层的采区标志为上山。

3 采区巷道布置

采区巷道布置分单层布置和联合布置, 其中联合布置也有许多种形式。

3.1 单层布置

每个开采煤层单独布置一套采区上山, 形成独立的通风、运输系统。采区上山大多布置在煤层内。单层布置的采区上山有沿煤层真倾斜方向和伪倾斜方向两种布置方式。

3.1.1 沿煤层真倾斜方向布置

在开采薄及中厚煤层时, 采区上山沿着煤层真倾斜方向布置。

A.上山数目。至少三条, 即溜煤眼、运料眼、人行眼, 根据需要还可以设置溜矸眼、泄水眼。

B.巷道间距。上山眼走向间距为5~10m;人行眼倾斜错开10 m左右;沿煤层倾斜方向间距10~15 m设置上山眼之间的联络巷。

C.运输。区段平巷煤炭经溜煤眼自溜;运料用带撬板的小罐笼或平地运料船由矿用绞车提升。

D.联系。由大巷以石门进入煤层连接上山眼;区段平巷与上山眼平面交叉, 交叉处设抬板过人。

3.1.2 沿煤层伪倾斜方向布置

在开采急倾斜厚煤层时, 上山往往采用沿煤层伪倾斜布置, 上山眼减少为2条或者1条。

A.上山数目。可减少至l条或者2条, 只有1条上山时, 巷道断面较大, 可用木板等将上山眼分为2格, 一格铺中部槽用于运煤, 另一格用于行人、运料和通风。当有2条上山时, 一条真倾斜上山用于运料, 另外一条伪倾斜上山用于运煤和行人。

B.伪倾斜上山倾角。倾角一般为25°~35°。

C.优缺点。减少上山眼的数目, 降低溜煤产生的煤尘量, 改善了急倾斜煤层中的巷道掘进和支护条件, 减轻了工人上下的劳动量, 提高了行人、溜煤的安全性, 但是, 增大了上山的保护煤柱。如果用底板岩层真倾斜方向穿层布置的轨道上山代替人行眼、运料眼, 以区段石门与区段平巷联系, 岩石掘进量大, 采区准备时间长。

3.2 联合布置

近距离多煤层群开采时, 可采用联合布置方式。

3.2.1 联合布置的基本形式

其一, 共用一组采区上山眼的联合布置。在煤层群中掘一组上山眼, 用区段运输石门和区段回风石门联系各煤层, 各煤层单独布置区段平巷。

其二, 共同采区上山和区段平巷的联合布置。掘一组采区上山眼 (一般在最下部的煤层中) , 沿最下部煤层掘区段集中运输平巷和区段集中回风平巷至采区边界, 并安装运输设备供各煤层共用。各煤层只需掘本层的超前运输平巷、超前回风平巷及切割眼即可形成生产系统。

3.2.2 联合布置分析

其一, 分组小联合布置。按煤层间距、煤质及自然发火期等因素, 把煤层群划分为几个煤组, 每组采用共用上山的联合布置, 而各煤组间的巷道完全独立。

其二, 大联合布置。把所有煤层用区段石门联系起来, 布置一套采区上山 (眼) , 为所有煤层共用。此布置方式, 主要用于层间距比较小的煤层群开采。

其三, 混合型的联合布置。对于所有的开采煤层, 主要运输采用共同上山 (眼) , 次要运输采用分组或分层布置上山 (眼) , 如采区内共用溜煤眼、运料眼, 分组布置人行进风眼及溜矸眼等。开采急倾斜近距离煤层群或者厚煤层时, 应尽可能联合布置采区。A.可以减少巷道的掘进费和维护费。B.有利于提高采区生产能力, 增加采区储量, 延长采区服务年限。C.有利于提高采区生产集中化程度和自动化水平。D.有利于提高采区生产效率。E.有利于减少煤炭损失。

3.3 巷道之间的联系

大巷主要通过采区石门与采区上山发生联系;煤层之间和煤层与采区上山之间, 一般通过区段石门发生联系。急倾斜煤层的石门布置和缓倾斜煤层基本相同。

4 围岩移动破坏特点

急倾斜煤层开采后, 由于急倾斜煤层倾角大于冒落矸石的安息角 (30°~35°) , 采空区冒落的矸石由于自重作用向下滚动, 从而使得采空区不对等充填, 离下部采空区越近, 充填程度也就越高, 其上覆岩层弯曲变形越小;由于充填程度低或未受到充填, 上部采空区的上覆岩层将不断弯曲下沉、断裂和垮落。这种上下采空区的不对等充填, 既影响邻近的上位煤层, 也致使本层工作面顶底板相对移进量和支架受力的不均衡, 沿煤层倾斜方向, 一般下部小、上部大。工作面后方采空区的不对等充填和本层上区段已经采空, 还致使工作面上、下平巷承受不同程度的矿山压力影响, 即位于工作面上部的回风平巷承受的矿山压力大, 巷道支护困难, 而位于工作面下部的运输平巷, 由于邻近采空区有矸石充填, 来自上覆岩层的压力很大一部分被充填矸石和下侧未采的煤体承担, 巷道承受的矿山压力相对较小, 维护较容易。

在煤层倾角接近或大于50°时, 底板也可能滑移, 滑移范围用岩层移动角来划定。在开采急倾斜近距离煤层时, 还要考虑上层煤开采对下层煤的影响及破坏。

摘要:本文对急倾斜煤层开采主要特点、采区巷道布置特点、采区巷道布置以及围岩移动破坏特点等进行了分析与探讨。

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