上灣煤礦位于陜、蒙接壤處的神府東勝煤田,是神華集團(tuán)神東公司所屬的大型骨干礦井之一,礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力10.0Mt/a。2002年12月開(kāi)始1-2煤層開(kāi)采的基本建設(shè),2003年1月上灣煤礦連采一隊(duì)單機(jī)3巷掘進(jìn)完成進(jìn)尺4656m,創(chuàng)國(guó)內(nèi)煤礦單機(jī)3巷掘進(jìn)進(jìn)尺速度新紀(jì)錄,被中國(guó)企業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國(guó)企業(yè)家協(xié)會(huì)收入第九批中國(guó)企業(yè)新紀(jì)錄。
1巷道及所在煤層及圍巖情況
創(chuàng)造新紀(jì)錄所掘的巷道是為服務(wù)于上灣井田西翼盤區(qū)1-2煤開(kāi)采的3條集中巷,1條作輔助運(yùn)輸兼進(jìn)風(fēng)巷,1條作膠帶運(yùn)輸巷,1條作集中回風(fēng)巷。這3條巷道平行布置,間距在20m之內(nèi),均位于1-2煤煤層中,這為機(jī)械化掘進(jìn)創(chuàng)造了條件。掘進(jìn)地段1-2煤煤厚3.59~6.23m,煤層傾角0~3%uB0,煤層直接頂為砂質(zhì)泥巖,厚度為0.8~2.78m,老頂以細(xì)、粉砂巖為主,部分地段為中粗砂巖,厚度大于20m,直接底為泥巖,老底為砂巖。
1-2煤3條集中巷均為矩形斷面巷道,掘進(jìn)中每隔50~60m布置施工一條聯(lián)絡(luò)巷。各巷斷面尺寸(寬%uD7高)分別為:輔助巷5.0m%uD73.6m,膠運(yùn)巷5.0m%uD73.6m,回風(fēng)巷6.0m%uD73.6m。巷道布置如圖1所示。
2施工工藝及施工組織
2.1施工方法及設(shè)備裝備局部段
掘進(jìn)時(shí)采用美國(guó)JOY公司生產(chǎn)的12CM15-10D型連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行割、落煤,并實(shí)現(xiàn)自裝煤;采用DBT公司生產(chǎn)的2000型連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)將連采機(jī)采出的煤炭破碎并轉(zhuǎn)載至膠帶機(jī)上;采用澳大利亞生產(chǎn)的ARO四臂錨桿機(jī)進(jìn)行錨桿支護(hù);采用DBT公司生產(chǎn)的488型鏟車運(yùn)送材料、設(shè)備和巷道內(nèi)清理的浮煤、淤泥。由此形成連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)割煤、裝煤,連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)、膠帶機(jī)運(yùn)煤、錨桿機(jī)支護(hù)、鏟車搬移材料設(shè)備以及清理巷道等全部工序的機(jī)械化施工作業(yè)方法。設(shè)備型號(hào)及參數(shù)如表1所示。
表1連采掘進(jìn)工作面主要生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)裝備參數(shù)表
序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格/型號(hào)數(shù)量主要技術(shù)參數(shù)
1連采機(jī)12CM15-10D1生產(chǎn)能力:15~27t/min;總功率:553kW;速度:0~10.7m/min;采高:2.657~4.6m;截割寬度:3.3m;電壓:1100V;工作面傾角范圍:≤5%uB0;走向傾斜度:?%uB0
2連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)20001功率:890kW;電壓:1140V;運(yùn)輸能力:2000t/h
3錨桿機(jī)ARO—40RELMB—CWT1功率:2?kW;采高:2.3~4.6m;巖石硬度:60~70MPa綜合巖層;對(duì)地間隙:250mm;最大支撐高度:4000mm;最大支撐力:20000kg;最大進(jìn)給長(zhǎng)度:2050mm;鉆桿鉆速:600r/min
4鏟車UN-4881動(dòng)力來(lái)源為蓄電池128V;充電運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間:8~10h/次;回轉(zhuǎn)半徑:內(nèi)徑3531mm,外徑6655mm;載重:4t
5皮帶機(jī)DSP1080/10001運(yùn)輸能力:800t/h;功率:160kW;長(zhǎng)度:1000m;帶寬:1000mm;帶速:2.5m/s
2.2掘進(jìn)與支護(hù)工藝
2.2.1落煤、裝煤工藝
采用連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行截割煤和裝煤。司機(jī)先開(kāi)動(dòng)采煤機(jī)調(diào)整在巷道前進(jìn)方向左側(cè),并按激光線確定位置,開(kāi)始向前方煤壁切割直至割入深度達(dá)15m,然后退出;再將采煤機(jī)調(diào)整到巷道右側(cè),開(kāi)始截割剩余部分,連采機(jī)就是以切槽和采垛工序來(lái)完成巷道的掘進(jìn)。無(wú)論是切槽還是采垛工序,連采機(jī)截割時(shí),首先將采煤機(jī)截割頭調(diào)整至巷道頂部,將截割頭切入煤體,然后逐漸調(diào)整截割頭高度,由上向下截割煤體,當(dāng)割到巷道底板時(shí),采煤機(jī)稍向后退,割完底煤,使巷道底板平整,并裝完余煤,再將采煤機(jī)截割頭調(diào)整至巷道頂板,接著進(jìn)行下一個(gè)循環(huán),這樣截割循環(huán)往復(fù)進(jìn)行,直至掘進(jìn)進(jìn)尺達(dá)到規(guī)程規(guī)定的掘錨循環(huán)進(jìn)尺(一般為15m)時(shí),連采機(jī)就得移到下一條巷道進(jìn)行作業(yè)。裝煤采用連續(xù)采煤機(jī)自裝煤方式。連采機(jī)割煤時(shí),煤落入采煤機(jī)鏟板的收集頭上,裝在收集頭上的圓盤耙爪連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),將煤裝入采煤機(jī)自帶的中部運(yùn)輸機(jī),中部輸送機(jī)將煤裝卸到搭接在連續(xù)采煤機(jī)后面的連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)給料破碎機(jī)內(nèi)。
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