西二下盤區101運輸順槽系統巷優化設計論文

摘要:綜採工作面運輸順槽系統巷主要包括着迴風繞道、運料繞道以及輔助設施，由於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、施工週期長以及損失煤柱多等難題，不僅影響着整個巷道施工進度，而且在施工期間很容易發生重大安全隱患，對此山煤集團左雲長春興煤業有限公司綜掘隊在施工西二下盤區101運輸順槽系統巷時透過對原系統巷設計存在問題進行分析，並對原系統巷進行優化設計，實踐證明優化後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

山煤集團左雲長春興煤業有限公司101綜採工作面位於礦井西二下盤區，工作面以西依次佈置三條盤區大巷，分別爲盤區運輸巷、盤區皮帶巷、盤區迴風巷，各巷道之間預留保安煤柱寬度爲35m，綜採工作面落煤後主要透過安裝在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運輸順槽設計長度爲1800m，巷道設計斷面規格爲寬×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後將進入盤區運輸巷底板處，然後平行掘進5m後以5°坡度上山掘進，掘進40m後101運輸順槽進入22號煤層並繼續平行掘進，爲了便於101運輸順槽在施工期間形成安全穩定的通風系統及便於行人、運料，施工巷道施工至55m處按設計進行拐彎施工101運輸順槽迴風繞道，迴風繞道設計長度爲135m，並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，運料繞道設計長度爲60m,至此整個101運輸順槽系統巷施工結束，系統巷掘進總長度爲295m，其中施工2座風橋，掘進週期爲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，並以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爲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岩爲主，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）由於101運輸順槽開口35m範圍內以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後在此段範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後按設計拐彎施工101迴風繞道，爲避免迴風系統出現紊亂現象，在施工迴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，而且不利於挑頂後矸石運輸。在盤區皮帶巷風橋挑頂時爲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後落下煤矸石砸壞膠帶輸送機。

（4）在施工101運料繞道和迴風繞道時由於巷道拐彎較多，巷道無法採用掘進機施工，從而造成巷道施工難度大，巷道施工週期長。

（5）101運輸順槽開口掘進至85m處時開始施工迴風繞道及運料繞道，受運料繞道及迴風繞道保護煤柱影響，101工作面應提前停採，從而縮短了工作面回採長度，降低了煤柱回採量。

3.系統巷優化設計

爲了保證101運輸順槽穩裝帶式輸送機後能夠安全高效執行，減少施工巷道開挖量以及煤柱損失量，同時爲了巷道施工安全，縮短巷道施工週期，山煤集團左雲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雲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並沿22號煤層頂底板平行掘進，當巷道掘進35m後與盤區運輸巷貫通，爲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根長度爲4.5m鎖口鋼樑。

（2）當皮運聯巷施工到位後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迴風繞道，由於101運輸順槽與102迴風順槽之間保護煤柱寬度爲35m，可將101迴風繞道直接與102迴風繞道貫通，至此整個優化後的系統巷施工完成，系統巷掘進長度爲100m。

（3）整個101運輸順槽施工完後透過在運輸順槽內穩裝帶式輸送機並搭接盤區皮帶巷進行聯合出煤，但是優化後的101運輸順槽穩裝輸送機機後必須從盤區運輸巷穿過，爲了避免不影響運輸巷行人、通車及加強輸送機安全管理，綜掘隊透過分析研究決定在盤區運輸巷與盤區皮帶巷之間起底，並在盤區運輸巷起底處鋪設密集工字鋼，起底後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）爲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，並以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，起底總長度爲26m；③起底後爲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號工字鋼樑，長度爲4.5m，每根鋼樑兩端切割直徑爲25mm的圓孔，工字鋼鋪設完後在兩端分別穿插1根長度6.3m鋼絞線並採用鎖具進行緊固，盤區運輸巷共計鋪設70根鋼料.

4.結束語

山煤集團左雲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，並根據實際情況對原系統巷進行了優化設計，優化後的運輸系統保證了101運輸順槽內帶式順輸送機穩裝後安全穩定運轉，優化後的系統巷由原長度爲295m縮短至100m，大大降低了巷道掘進工程量，以及優化後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，同時優化後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，由此可見透過優化設計後取得了顯著的經濟、安全效益。

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