矸石回填之翻矸施工工艺改进及应用

刘小雷

（淮南矿业集团潘三煤矿， 安徽 淮南市 232096）

矸石回填之翻矸施工工艺改进及应用

刘小雷

（淮南矿业集团潘三煤矿， 安徽 淮南市 232096）

在潘三矿停产检修期间，为保证岩巷掘进不受影响，对已废弃的1562（3）底板抽排巷进行矸石回填。在传统翻矸工艺的基础上进行了改进，不安装翻罐笼和皮带机系统，将原来翻罐笼翻车采用绞车翻车，提高了矸石回填巷道的速度，基本上解决了停产检修期间两个岩巷头的出矸问题，取得了显著的经济效益。改进后的翻矸工艺切实可行，值得推广。

矸石回填；翻矸；废弃巷道

0 前 言

煤矿在生产过程中会产出大量的工业废物－矸石，同时采掘活动在井下形成大量采空区，形成的社会问题和环境问题制约着煤炭企业的发展。目前国内对煤矸石主要的处理方式是提升至地面，形成大量的煤矸石山。矸石的地面排放，不仅使得企业提升、运输等费用大大增加，同时压占了良田，污染了周边环境。如何充分利用资源，将掘进过程中开挖出的矸石不提升至地面，而在井下对废弃的采空空间进行快速充填，是煤炭企业亟需解决的重要课题。

1 工程概况

淮南矿业集团潘三煤矿1562（3）底板抽排巷位于东三采区－654～－635m水平，巷道总长1020 m，锚网喷支护，巷道净宽×净高＝（4200～4600）mm×（2800～3300）mm，目前该巷道瓦斯抽放工作已结束，属报废巷道。在矿停产检修期间，为保证岩巷掘进不受影响，拟对该巷进行矸石回填，充填范围为本巷道端头向外575m（包括钻场），预计充填矸石7218m3。

以前，采用固定翻罐笼配合皮带机、扒矸机系统进行矸石回填工作。此系统需要安装固定设备，单一个翻罐笼的安装与固定就需要一周以上的时间，安装皮带机系统在回填过程中还需拆除，施工工序复杂，大大降低工作效率。为加快此次矸石回填生产组织，减少施工准备时间，提高工作效率，对矸石回填巷道施工工艺进行了改进，不安装翻罐笼和皮带机系统，将原来翻罐笼翻车采用绞车翻车。

2 施工前期准备工作

2.1 所需设备

所需设备见表1，并按照图1所示安装到位。

表1 设备型号规格及数量

图1 所需设备安装示意

2.2 安装方法

（1）P－60B耙矸机台车打运到距离现巷道端头50m处巷道左帮固定，固定方法采用固定地脚锚杆将台车锁住，在台车固定位置的4个拐角处分别施工地脚锚杆（Φ20mm×2200mm），每根锚杆使用3支Z2355锚固剂锚固，锚杆外漏不少于200 mm。使用Φ18.5mm钢丝绳将台车的4根站柱分别从底部捆扎固定到地脚锚杆上，锚杆必须带有盖板，螺帽紧透并漏丝不少于20mm。钢丝绳搭接处使用两个同绳径的绳卡卡牢，同时必需保证钢丝绳固定牢固。台车除轮子使用钢丝绳固定外，必须在台车的4个拐角处施工压车柱，压车柱采用Φ200 mm圆木，一端压在台车的拐角处，一端直抵巷道顶板，压车柱的长度不得少于台车至巷道顶板高度，押车柱必须打牢刹紧，每根押车柱必须使用双股8号铁丝绑扎在巷顶的金属网上，以防止侧倒伤人。

（2）18.5kW慢绞固定在耙矸机台车后方约5 m处，25kW绞车固定在端头巷道的拐弯处，11.4 kW绞车固定在25kW绞车旁边，出绳方向轨道下口。绞车固定方法采用在绞车底座固定孔位置施工地脚锚杆，锚杆选用Φ20mm锚杆，锚杆长度不得低于1.5m，每根锚杆使用2支Z2355锚固剂锚固，锚杆外漏不少于300mm。锚杆上使用盖板和垫片将绞车底座固定。

（3）所安装设备随矸石充填的进度后移，每段充填长度为50m，每次重新安装设备必须按照如上方法进行。

3 翻矸工艺施工方法及注意事项

3.1 进矸

由运输队将矸石车从－650m东三运输巷拉至1562（3）底抽巷联巷后使用5t电机车将矸石车运至1562（3）底抽巷内10°下山上平巷车场，再打运到10°下山下平车场，使用11.4kW小绞车将重车拉至拐弯处后，使用25kW绞车将重车拉至翻车地点，使用18.5kW慢绞进行翻矸。

3.2 翻矸

（1）在翻车点上方顶板中心位置，使用一个专用锚杆挂一固定滑轮，18.5kW慢绞钢丝绳从滑轮穿过。

（2）矸石车拉至翻车地点，人工将两端有钩的专用铁链挂在矿车两端插销处，18.5kW慢绞钩头绳从矿车上方跨过，经过车皮的左侧从车皮下穿过，到车皮的右侧与铁链连接，连接处必须处于车辆中心位置。

（3）启动18.5kW慢绞收绳，矸石车随慢绞绳的回收翻转，将车内矸石倒出，重车翻出矸石后慢绞继续收绳，将矿车提起，此时矿车处于轨道上方，后松慢绞绳，车皮下落，下落过程安排2人在车皮两侧辅助用力，使车皮落到轨道上完成复轨工作。最后将钩头和铁链去掉，将车皮拉出翻矸区域，见图2。

图2 翻车示意

3.3 矸石充填

（1）在迎头巷道顶部施工挂滑锚杆（Φ20mm×2200mm），每根锚杆使用3支Z2355锚固剂锚固，每组施工2根锚杆，位置分别位于巷道中心两侧800mm处。一次施工2组锚杆，每组间距3m，迎头向后第二组锚杆挂1台5t千不拉，千不拉铁链穿过迎头挂滑锚杆，回头滑轮挂在千不拉铁链端头固定。随充填位置的后退，松千不拉铁链以调整回头滑轮位置，每段充填长度为3m，一段充填后，摘去回头滑轮和千不拉进行第二段充填挂滑工作。挂千不拉与钩头滑锚杆必须在同一侧锚杆上。

（2）将耙矸机重斗绳从迎头滑轮穿过，启动耙矸机将从矿车中翻出的矸石扒至迎头堆积充填。现场可根据需要增加导向滑轮达到最佳充填效果。

（3）每一段使用耙矸机充填后，对顶部充填不实部分，在摘去钩头滑轮后人工使用阻燃编织袋装矸石充填。

（4）采用以上方法将耙矸机前方巷道充填后，挪移设备，每次挪移长度50m。

3.4 安全注意事项

（1）操作前，检查钩头绳、拴车铁链是否牢固，导向滑轮、绞车是否完好，然后才可进行翻矸作业。

（2）翻矸作业时，被翻车辆前后5m范围内不得有人从事其它工作。

（3）翻矸作业时，耙矸机不得进行作业。

（4）翻矸过程中，被翻车辆后方2m内不能有矿车停留，防止绞车拉翻车辆时将矿车撞掉道。

（5）翻车整个作业过程中，绞车司机注意力要集中，随时观察车辆运行情况，发现异常，立即停机检查。

（6）翻矸作业过程必须由专人指挥，指挥人员站在迎头方向，且距被翻车辆的距离大于5m。矸石充填距离翻车位置不足5m时，指挥人员撤至18.5kW慢绞司机处进行指挥。

（7）翻矸过程中，如车辆出现其它异常情况，必须在绞车停车后，且钢丝绳处于松弛状态，确认车辆无侧倒稳定后方可进行处理。

（8）处理出现异常情况时，人员不得站在车辆倾斜的下方作业，严禁人员爬到翻身车辆上方处理异常情况。

（9）摘钩头绳时，绞车必须处于停止状态，摘绳人员必须选择在安全地点摘绳。

（10）绞车运行过程中，绳道内严禁行人，并在绞车司机后方设置警戒。

4 结 语

采用改进后的翻矸工艺进行翻矸、矸石回填工作，大大缩短了矸石回填施工的前期准备时间，所需设备仅几部绞车和1台扒矸机台车，设备安装方便，一个小班基本上可以完成所有设备的安装，翻矸操作简便，工序简单，3～5个人就可以作业，翻矸速度最高时达到了一个小班80车，基本上可以满足两个岩巷掘进头的出矸要求，在停产检修期间，为岩巷掘进工作争取了宝贵时间，取得了显著的经济效益。改进后的翻矸工艺切实可行，值得推广。

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2012－06－10）

刘小雷（1979－），男，安徽利辛人，助理工程师，主要从事煤矿矿井岩巷掘进技术与安全管理工作，Email：360212718＠qq.com。