西二下盤區(qū)101運(yùn)輸順槽系統(tǒng)巷優(yōu)化設(shè)計論文
摘要:綜采工作面運(yùn)輸順槽系統(tǒng)巷主要包括著回風(fēng)繞道、運(yùn)料繞道以及輔助設(shè)施，由于煤礦生產(chǎn)部門對系統(tǒng)巷設(shè)計不合理，經(jīng)常出現(xiàn)系統(tǒng)巷施工難度大、施工周期長以及損失煤柱多等難題，不僅影響著整個巷道施工進(jìn)度，而且在施工期間很容易發(fā)生重大安全隱患，對此山煤集團(tuán)左云長春興煤業(yè)有限公司綜掘隊在施工西二下盤區(qū)101運(yùn)輸順槽系統(tǒng)巷時通過對原系統(tǒng)巷設(shè)計存在問題進(jìn)行分析，并對原系統(tǒng)巷進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，實踐證明優(yōu)化后系統(tǒng)巷降低了巷道施工難度，提高了巷道掘進(jìn)效率，取得了顯著的成效。
關(guān)鍵詞:系統(tǒng)巷掘進(jìn)；優(yōu)化設(shè)計；研究應(yīng)用
1.概述
山煤集團(tuán)左云長春興煤業(yè)有限公司101綜采工作面位于礦井西二下盤區(qū)，工作面以西依次布置三條盤區(qū)大巷，分別為盤區(qū)運(yùn)輸巷、盤區(qū)皮帶巷、盤區(qū)回風(fēng)巷，各巷道之間預(yù)留保安煤柱寬度為35m，綜采工作面落煤后主要通過安裝在101運(yùn)輸順槽內(nèi)的膠帶輸送機(jī)搭接盤區(qū)皮帶巷內(nèi)膠帶輸送機(jī)進(jìn)行聯(lián)合出煤。101運(yùn)輸順槽設(shè)計長度為1800m，巷道設(shè)計斷面規(guī)格為寬×高=4.6m×3.5m，101運(yùn)輸順槽從盤區(qū)皮低矮巷開口施工，巷道掘進(jìn)5°坡度下山掘進(jìn)，當(dāng)101運(yùn)輸順槽掘進(jìn)35m后將進(jìn)入盤區(qū)運(yùn)輸巷底板處，然后平行掘進(jìn)5m后以5°坡度上山掘進(jìn)，掘進(jìn)40m后101運(yùn)輸順槽進(jìn)入22號煤層并繼續(xù)平行掘進(jìn)，為了便于101運(yùn)輸順槽在施工期間形成安全穩(wěn)定的通風(fēng)系統(tǒng)及便于行人、運(yùn)料，施工巷道施工至55m處按設(shè)計進(jìn)行拐彎施工101運(yùn)輸順槽回風(fēng)繞道，回風(fēng)繞道設(shè)計長度為135m，并在盤區(qū)運(yùn)輸巷及盤區(qū)皮帶巷頂板施工2座風(fēng)橋，101運(yùn)輸順槽施工至58m處按設(shè)計進(jìn)行拐彎施工101運(yùn)料繞道，運(yùn)料繞道設(shè)計長度為60m,至此整個101運(yùn)輸順槽系統(tǒng)巷施工結(jié)束，系統(tǒng)巷掘進(jìn)總長度為295m，其中施工2座風(fēng)橋，掘進(jìn)周期為80天。
2.原系統(tǒng)巷存在問題分析
�。�1）101運(yùn)輸順槽從盤區(qū)皮帶巷開口，并以5°斜坡下山掘進(jìn)，當(dāng)巷道掘進(jìn)至盤區(qū)運(yùn)輸巷底板下方時兩巷層間距為2m，根據(jù)礦地測科提供巷道頂?shù)装鍘r性資料顯示22號煤層底板主要以炭質(zhì)泥巖為主，當(dāng)101運(yùn)輸順槽施工至盤區(qū)運(yùn)輸巷下方時巷道頂板出現(xiàn)破碎、支護(hù)困難現(xiàn)象，同時兩巷層間距較小無法加固101運(yùn)輸順槽穿巷時頂板穩(wěn)定性。
�。�2）由于101運(yùn)輸順槽開口35m范圍內(nèi)以5°下坡下山掘進(jìn)，當(dāng)施工巷道穿過盤區(qū)運(yùn)輸巷時將繼續(xù)以5°斜坡上山掘進(jìn)，受巷道坡度影響輸送機(jī)穩(wěn)裝后在此段范圍內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)皮帶跑偏、上竄下跳現(xiàn)象，不僅降低了煤炭運(yùn)輸效率，縮短了帶式輸送機(jī)使用壽命，而且很容易發(fā)生重大煤礦安全事故。
�。�3）當(dāng)101運(yùn)輸順槽施工85m后按設(shè)計拐彎施工101回風(fēng)繞道，為避免回風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂現(xiàn)象，在施工回風(fēng)繞道時需在盤區(qū)運(yùn)輸巷及盤區(qū)皮帶巷施工兩座風(fēng)橋，在盤區(qū)運(yùn)輸巷風(fēng)橋挑頂施工時不僅影響運(yùn)輸巷行車、行人，而且不利于挑頂后矸石運(yùn)輸。在盤區(qū)皮帶巷風(fēng)橋挑頂時為了確保整個盤區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)穩(wěn)定，需在盤區(qū)皮帶上搭設(shè)工作盤，加大了風(fēng)橋施工難度，而且很容易造成挑頂后落下煤矸石砸壞膠帶輸送機(jī)。
�。�4）在施工101運(yùn)料繞道和回風(fēng)繞道時由于巷道拐彎較多，巷道無法采用掘進(jìn)機(jī)施工，從而造成巷道施工難度大，巷道施工周期長。
（5）101運(yùn)輸順槽開口掘進(jìn)至85m處時開始施工回風(fēng)繞道及運(yùn)料繞道，受運(yùn)料繞道及回風(fēng)繞道保護(hù)煤柱影響，101工作面應(yīng)提前停采，從而縮短了工作面回采長度，降低了煤柱回采量。
3.系統(tǒng)巷優(yōu)化設(shè)計
為了保證101運(yùn)輸順槽穩(wěn)裝帶式輸送機(jī)后能夠安全高效運(yùn)行，減少施工巷道開挖量以及煤柱損失量，同時為了巷道施工安全，縮短巷道施工周期，山煤集團(tuán)左云長春興煤業(yè)有限公司綜掘隊對原運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
（1）首先根據(jù)山煤集團(tuán)左云長春興煤業(yè)有限公司地測科給定的`巷道中線皮運(yùn)聯(lián)巷，皮運(yùn)聯(lián)巷從盤區(qū)皮帶巷開口并沿22號煤層頂?shù)装迤叫芯蜻M(jìn)，當(dāng)巷道掘進(jìn)35m后與盤區(qū)運(yùn)輸巷貫通，為確保巷道開口及貫通時施工巷道頂板穩(wěn)定，在巷道開口處及貫通口處分別施工2根長度為4.5m鎖口鋼梁。
（2）當(dāng)皮運(yùn)聯(lián)巷施工到位后按巷道中腰線繼續(xù)從盤區(qū)運(yùn)輸巷開口施工101運(yùn)輸順槽，當(dāng)從盤區(qū)運(yùn)輸巷開口施工30m處開始按設(shè)計拐彎施工101回風(fēng)繞道，由于101運(yùn)輸順槽與102回風(fēng)順槽之間保護(hù)煤柱寬度為35m，可將101回風(fēng)繞道直接與102回風(fēng)繞道貫通，至此整個優(yōu)化后的系統(tǒng)巷施工完成，系統(tǒng)巷掘進(jìn)長度為100m。
�。�3）整個101運(yùn)輸順槽施工完后通過在運(yùn)輸順槽內(nèi)穩(wěn)裝帶式輸送機(jī)并搭接盤區(qū)皮帶巷進(jìn)行聯(lián)合出煤，但是優(yōu)化后的101運(yùn)輸順槽穩(wěn)裝輸送機(jī)機(jī)后必須從盤區(qū)運(yùn)輸巷穿過，為了避免不影響運(yùn)輸巷行人、通車及加強(qiáng)輸送機(jī)安全管理，綜掘隊通過分析研究決定在盤區(qū)運(yùn)輸巷與盤區(qū)皮帶巷之間起底，并在盤區(qū)運(yùn)輸巷起底處鋪設(shè)密集工字鋼，起底后在起底處穩(wěn)裝轉(zhuǎn)載機(jī)，將101運(yùn)輸順槽帶式輸送機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接，再將轉(zhuǎn)載機(jī)與盤區(qū)皮帶巷輸送機(jī)搭接進(jìn)行聯(lián)合出煤。
（4）為了保證皮運(yùn)聯(lián)巷之間起底施工安全及施工質(zhì)量，施工過程中必須嚴(yán)格按設(shè)計進(jìn)行，具體施工方法如下：①首先從皮運(yùn)聯(lián)巷距貫通口20m處開始起底，起底寬度2.5m，并以5°斜坡下山掘進(jìn)；②當(dāng)起底至盤區(qū)運(yùn)輸巷且距101運(yùn)輸順槽1m時停止起底施工，起底總長度為26m；③起底后為了不影響盤區(qū)運(yùn)輸巷行人、通車，在盤區(qū)運(yùn)輸巷起底上方鋪設(shè)密集11號工字鋼梁，長度為4.5m，每根鋼梁兩端切割直徑為25mm的圓孔，工字鋼鋪設(shè)完后在兩端分別穿插1根長度6.3m鋼絞線并采用鎖具進(jìn)行緊固，盤區(qū)運(yùn)輸巷共計鋪設(shè)70根鋼料.
4.結(jié)束語
山煤集團(tuán)左云長春興煤業(yè)有限公司綜掘隊在施工101運(yùn)輸順槽系統(tǒng)巷時對原系統(tǒng)巷存在的問題進(jìn)行了分析，并根據(jù)實際情況對原系統(tǒng)巷進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)化后的運(yùn)輸系統(tǒng)保證了101運(yùn)輸順槽內(nèi)帶式順輸送機(jī)穩(wěn)裝后安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，優(yōu)化后的系統(tǒng)巷由原長度為295m縮短至100m，大大降低了巷道掘進(jìn)工程量，以及優(yōu)化后系統(tǒng)巷無需施工風(fēng)橋及穿巷施工，大大提高了巷道掘進(jìn)效率及施工安全，同時優(yōu)化后系統(tǒng)巷減少了工作面煤柱的損失，與原系統(tǒng)巷相比預(yù)計減少煤炭損失量達(dá)5萬t，由此可見通過優(yōu)化設(shè)計后取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、安全效益。
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