宋宏伟-建井会议-中国煤矿巷道快速掘进技术与展望20131104.ppt

煤矿巷道快速掘进技术的发展与展望宋宏伟宋宏伟电话: 136-8510-0313 Email: hwsong163@ 中国矿业大学(力学与建筑工程学院) 2013 年 11月5日,徐州 2013 年全国矿山建设学术会议江苏省徐州市汇报提纲 1、概述 2、巷道钻爆法快速掘进技术 3、巷道机械化快速掘进技术 4、巷道快速掘进技术的展望 5、总结 重要意义 1. 概述加快煤矿巷道施工速度, 对减小新井减少周期,节省投资; 对于保持生产矿井的采掘平衡, 进行可持续生产, 都具有重要意义。我国的煤矿巷道快速掘进支护技术,从“钻爆法”到“机械化开挖方法”不断进步。目前我国两种方法并存,各有千秋。地下采煤井巷工程布置示意 巷道快速掘进的条件 1950s~60s : 煤层开拓部署为主 1960s~90s : 岩巷开拓部署为主 1990s~ 现在: 煤层开拓部署为主我国煤矿开拓部署“以煤巷为主”,减少了矿井巷道总工程量,特别是为大力推广巷道机械化快速掘进施工,提供了机遇。煤岩强度发展年代中国“以煤巷为主”的井巷工程量的 76% 以上。?济宁二号煤矿设计年产 400 万t,服务年限 年,矿井采用全煤巷布置,立井多水平开拓方式,通风方式为中央并列式。?矿井第一水平共有 7条大巷: ?北翼 4条: 2条进风、 2条回风,为便于运输、排水,其中有 1条轨道进风巷布置在 3下煤层底板岩石中, 其余均布置在煤层中。?南翼 3条大巷: 1条进风, 2条回风, 均布置在煤层中。煤矿开拓部署“以煤巷为主”例子: 潞安矿务局常村煤矿、兖州矿务局的济宁二号井和三号井的运输大巷均布置在煤层中。 2.“钻爆法”快速掘进技术(1)钻爆法施工主要按照六大工序顺序进行,缺一不可。掘进工序: 钻眼——装药联线——放炮---- 通风——装岩运输——支护工具设备: 凿岩机——炸药——局部扇风机——装岩机——锚、喷、网、架煤电钻***、放炮器风筒矿车电机车、矿车 钻爆施工特点(1)常用施工方法一次成巷: 成巷速度快! 分次成巷: 成巷速度慢! 《矿山井巷工程施工与验收规范》 条巷道的施工,应一次成巷, 并应符合下列规定: 一、凡需支护的巷道,掘进工作面与永久支护间的距离,应根据围岩情况和使用机械作业条件确定,但不应大于 40m ; 二、水沟应与永久支护同时完成; 三、平巷的永久轨道与掘进工作面的距离,不宜大于 200m ,但铺设道碴的时间可根据现场条件决定; 四、倾斜巷道永久轨道应在交付使用前,一次铺设。 钻爆施工作业方式(掘进与永久支护的关系) (2)一次成巷的作业方式(1) 组织掘进多工序平行作业(1)交接班与工作面安全质量检查平行作业; (2)凿岩、装岩与永久支护可以部分平行作业; (3)测中线、腰线与准备凿岩、敷设风水管路平行作业; (4 )用铲斗装岩机装岩时,装矸后阶段可与钻工作面中部以上炮眼平行作业。用耙斗机装岩时,可用装左边岩,钻右边眼,装右边岩,钻左边眼,装后边岩, 钻下部眼等办法实行平行作业; (5)钻下部眼与工作面铺轨、清扫炮眼平行作业; (6)移耙斗装岩机与接长风水管路平行作业; (7)工作面打锚杆与装岩平行作业; (8)装药与搬离、保护设备和工具平行作业; (9)砌水沟与铺永久轨道平行作业。意义: 充分利用循环时间,从而提高掘进速度. 可行性: 钻爆快速掘进的技术要点总结(2) 根据实际的优化掘进作业循环图表分析调研,合理确定各工序作业时间和循环时间: T = (T 1 + T 2 + φ(t 1 + t 2) + T 3 + T 4 + T 5) ①T 1—交接班、安全检查, 10~ 20min ; ②T 2—装岩时间, ③t 1、t 2—钻上、下部眼时间, ④φ—钻眼、装岩不平行作业系数,平行作业 ~ ,顺序作业 ⑤ T 3—装药连线时间, ⑥T 4—放炮通风时间, 15~30min ⑦T 5—支护时间(包括临时支护与永久支护) Pn KLST?????= 2Vm LNtt???? 21A tNT ?? 3可以用现场实测各个工序时间,采用数学方法,优化工序时间,从而优化循环时间。