西二下盤區101運輸順槽系統巷優化設計論文
摘要:綜采工作面運輸順槽系統巷主要包括著回風繞道、運料繞道以及輔助設施，由于煤礦生產部門對系統巷設計不合理，經常出現系統巷施工難度大、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度，而且在施工期間很容易發生重大安全隱患，對此山煤集團左云長春興煤業有限公司綜掘隊在施工西二下盤區101運輸順槽系統巷時通過對原系統巷設計存在問題進行分析，并對原系統巷進行優化設計，實踐證明優化后系統巷降低了巷道施工難度，提高了巷道掘進效率，取得了顯著的成效。
關鍵詞:系統巷掘進；優化設計；研究應用
1.概述
山煤集團左云長春興煤業有限公司101綜采工作面位于礦井西二下盤區，工作面以西依次布置三條盤區大巷，分別為盤區運輸巷、盤區皮帶巷、盤區回風巷，各巷道之間預留保安煤柱寬度為35m，綜采工作面落煤后主要通過安裝在101運輸順槽內的膠帶輸送機搭接盤區皮帶巷內膠帶輸送機進行聯合出煤。101運輸順槽設計長度為1800m，巷道設計斷面規格為寬×高=4.6m×3.5m，101運輸順槽從盤區皮低矮巷開口施工，巷道掘進5°坡度下山掘進，當101運輸順槽掘進35m后將進入盤區運輸巷底板處，然后平行掘進5m后以5°坡度上山掘進，掘進40m后101運輸順槽進入22號煤層并繼續平行掘進，為了便于101運輸順槽在施工期間形成安全穩定的通風系統及便于行人、運料，施工巷道施工至55m處按設計進行拐彎施工101運輸順槽回風繞道，回風繞道設計長度為135m，并在盤區運輸巷及盤區皮帶巷頂板施工2座風橋，101運輸順槽施工至58m處按設計進行拐彎施工101運料繞道，運料繞道設計長度為60m,至此整個101運輸順槽系統巷施工結束，系統巷掘進總長度為295m，其中施工2座風橋，掘進周期為80天。
2.原系統巷存在問題分析
（1）101運輸順槽從盤區皮帶巷開口，并以5°斜坡下山掘進，當巷道掘進至盤區運輸巷底板下方時兩巷層間距為2m，根據礦地測科提供巷道頂底板巖性資料顯示22號煤層底板主要以炭質泥巖為主，當101運輸順槽施工至盤區運輸巷下方時巷道頂板出現破碎、支護困難現象，同時兩巷層間距較小無法加固101運輸順槽穿巷時頂板穩定性。
（2）由于101運輸順槽開口35m范圍內以5°下坡下山掘進，當施工巷道穿過盤區運輸巷時將繼續以5°斜坡上山掘進，受巷道坡度影響輸送機穩裝后在此段范圍內經常出現皮帶跑偏、上竄下跳現象，不僅降低了煤炭運輸效率，縮短了帶式輸送機使用壽命，而且很容易發生重大煤礦安全事故。
（3）當101運輸順槽施工85m后按設計拐彎施工101回風繞道，為避免回風系統出現紊亂現象，在施工回風繞道時需在盤區運輸巷及盤區皮帶巷施工兩座風橋，在盤區運輸巷風橋挑頂施工時不僅影響運輸巷行車、行人，而且不利于挑頂后矸石運輸。在盤區皮帶巷風橋挑頂時為了確保整個盤區運輸系統穩定，需在盤區皮帶上搭設工作盤，加大了風橋施工難度，而且很容易造成挑頂后落下煤矸石砸壞膠帶輸送機。
（4）在施工101運料繞道和回風繞道時由于巷道拐彎較多，巷道無法采用掘進機施工，從而造成巷道施工難度大，巷道施工周期長。
（5）101運輸順槽開口掘進至85m處時開始施工回風繞道及運料繞道，受運料繞道及回風繞道保護煤柱影響，101工作面應提前停采，從而縮短了工作面回采長度，降低了煤柱回采量。
3.系統巷優化設計
為了保證101運輸順槽穩裝帶式輸送機后能夠安全高效運行，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，山煤集團左云長春興煤業有限公司綜掘隊對原運輸系統進行優化設計。
（1）首先根據山煤集團左云長春興煤業有限公司地測科給定的`巷道中線皮運聯巷，皮運聯巷從盤區皮帶巷開口并沿22號煤層頂底板平行掘進，當巷道掘進35m后與盤區運輸巷貫通，為確保巷道開口及貫通時施工巷道頂板穩定，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）當皮運聯巷施工到位后按巷道中腰線繼續從盤區運輸巷開口施工101運輸順槽，當從盤區運輸巷開口施工30m處開始按設計拐彎施工101回風繞道，由于101運輸順槽與102回風順槽之間保護煤柱寬度為35m，可將101回風繞道直接與102回風繞道貫通，至此整個優化后的系統巷施工完成，系統巷掘進長度為100m。
（3）整個101運輸順槽施工完后通過在運輸順槽內穩裝帶式輸送機并搭接盤區皮帶巷進行聯合出煤，但是優化后的101運輸順槽穩裝輸送機機后必須從盤區運輸巷穿過，為了避免不影響運輸巷行人、通車及加強輸送機安全管理，綜掘隊通過分析研究決定在盤區運輸巷與盤區皮帶巷之間起底，并在盤區運輸巷起底處鋪設密集工字鋼，起底后在起底處穩裝轉載機，將101運輸順槽帶式輸送機與轉載機搭接，再將轉載機與盤區皮帶巷輸送機搭接進行聯合出煤。
（4）為了保證皮運聯巷之間起底施工安全及施工質量，施工過程中必須嚴格按設計進行，具體施工方法如下：①首先從皮運聯巷距貫通口20m處開始起底，起底寬度2.5m，并以5°斜坡下山掘進；②當起底至盤區運輸巷且距101運輸順槽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運輸巷行人、通車，在盤區運輸巷起底上方鋪設密集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，工字鋼鋪設完后在兩端分別穿插1根長度6.3m鋼絞線并采用鎖具進行緊固，盤區運輸巷共計鋪設70根鋼料.
4.結束語
山煤集團左云長春興煤業有限公司綜掘隊在施工101運輸順槽系統巷時對原系統巷存在的問題進行了分析，并根據實際情況對原系統巷進行了優化設計，優化后的運輸系統保證了101運輸順槽內帶式順輸送機穩裝后安全穩定運轉，優化后的系統巷由原長度為295m縮短至100m，大大降低了巷道掘進工程量，以及優化后系統巷無需施工風橋及穿巷施工，大大提高了巷道掘進效率及施工安全，同時優化后系統巷減少了工作面煤柱的損失，與原系統巷相比預計減少煤炭損失量達5萬t，由此可見通過優化設計后取得了顯著的經濟、安全效益。
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