半煤岩巷道煤矸分离快速掘进技术应用

张军峰,刘国栋（兖矿集团南屯煤矿,山东 邹城 273515）

半煤岩巷道煤矸分离快速掘进技术应用

张军峰,刘国栋
（兖矿集团南屯煤矿,山东 邹城 273515）

半煤岩巷道煤矸分离快速掘进技术，是一种新型的半煤岩巷道“分打分装”煤矸分离掘进施工工艺，具有掘进速度快、煤矸分离充分、巷道成型好、安全高效等特点，其充分综合利用炮掘落煤、综掘落矸，综合机械化出煤矸等方法，实现半煤岩巷道煤矸分离的快速掘进，既保证了煤炭产品质量，又提高了掘进效率，保证了薄煤层工作面的正常生产接续。

半煤岩；分打分装；煤矸分离；快速掘进

南屯煤矿为实现矿井持续稳定发展，加大薄煤层开采力度，逐步实现厚薄煤层均衡配采。众所周知，薄煤层单面产量低，掘进准备工程量大，施工过程中煤矸混合在一起，进入煤仓，严重影响煤质；当前，煤炭销售形势严峻，保证煤炭产品质量，提高产品竞争力，是矿井生产的迫切要求。在掘进施工过程中如何实现煤矸分离，又能保证掘进效率，是掘进工程技术的重要研究方向。薄煤层半煤岩巷道炮掘方式 “分打分装”煤矸分离技术能够实现煤矸分离，但掘进效率很低，每月进尺仅为100m左右。考虑如何在现有掘进工艺设备条件下，实现煤矸分离快速掘进，必将产生积极影响。

1 地质条件分析

巷道布置于16煤层中，煤层赋存稳定、结构简单、煤质较硬，煤层普氏硬度f＝2～3，煤层厚度平均为0.9m，层直接顶为厚度5～6m石灰岩，煤层直接底为厚度平均1.2m铝质泥岩，老底为中细砂岩。巷道设计沿16煤层石灰岩顶板掘进，巷高2.1m，净宽3.4m，裸体巷道，顶板不支护，两帮施工简易锚杆挂网护帮部泥岩，防治风化折帮。

2 设施及施工工艺

2.1 配套设施

EBZ-132型掘进机、SSJ-800胶带输送机、3t矿车、电瓶车

2.2 施工工艺

采用炮掘煤层与机掘泥岩层相结合的混合落煤、掘进机出煤（矸）皮带接矿车运输施工工艺，具体如下：

工序1：自掘进迎头后退掘进机8m，采用炮掘施工工艺将迎头5.4m煤掏出，人工装攉煤至掘进机前方。

工序2：启动掘进机将已攉出煤采用掘进机进行清理出煤，皮带运输后经3t矿车配合电瓶车运走。

工序3：采用掘进机将已掏煤下方铝质泥岩层进行截割并且出矸，经皮带运输后采用3t矿车配合电瓶车出矸。

工序4：进行顶板锚杆简易支护。

工序1-工序4为中班、夜班进尺施工组织方式，2个小班进尺10.8m，早班进行帮部锚杆施工及机械设备检修，月进尺324m。

3 施工工艺及技术特点

（1）该混合落煤工艺与现有炮掘施工“分打分装”工艺相比，具有如下优势：

1）落煤施工时，充分利用了现有综掘设备，在工艺更换时简单方便。

2）充分替代原来采用爆破起底施工的原始作业方式，有效地提高了落煤工序效率。

3）综掘机出煤（矸）代替了原耙装机出煤（矸），使出煤（矸）效率大幅度提高。

4）综掘机截割下层铝质泥岩代替了爆破破除巷道下层铝质泥岩，减少了对巷道帮部铝质泥岩的破坏，提高了巷道成型效果。

5）半煤岩“分打分装”掘进施工水平提高了267%。

6）采用综合机械化作业线，提高了安全效率，降低了职工劳动强度。

（2）施工中应注意的问题：

1）爆破前须对综掘机进行有效防护，要综合考虑解决综掘机防护和使用效率问题。

2） 为保证生产迎头正常循环进尺。需要考虑在出煤（矸）系统中缓解运输压力，有条件的可以考虑煤流进入临时煤仓。

3）进一步优化施工工艺，实现全部机械化“分打分装”施工。

4 现场使用情况

采用此炮机混合落煤、掘进机出煤施工工艺在3603轨道顺槽进行了试验，进尺水平达到330m/月。而在十五采区人行下山采用的爆破落煤、P-30B型耙装机装运的“分打分装”施工工艺月进尺仅为100-120m。

5 技术、经济效益分析

5.1 技术分析

（1）采用混合式分打分装施工时，每月掘进进尺330m，比采用炮掘分打分装掘进进尺120m，每月多进尺210m，施工效率提高175%。

（2）每月掘进出煤1318t，共创效益：1318×500=65.9万元/月。

（3）掘进施工中煤矸已进行分离，所出煤不需进入矿选煤厂进行分选，极大地降低了选煤厂的选煤成本。

社会效益：提高了施工安全性和机械化程度，降低了职工劳动强度，在薄煤层半煤岩巷道中有极大推广价值，必将产生良好的社会效益。

5.2 经济效益分析

1610薄煤层炮采工作面轨道顺槽实施沿空留巷，为相邻1608工作面预留1条顺槽，长度约1210m，按照2850元/m计算，预计节约344.85万元，同时，能够尽快实现薄煤层工作面开采接续，为薄煤层多面高产提供了有力保障，对此地质条件下薄煤层开采具有良好的推广应用价值，具有巨大的经济和社会效益。

张军峰（1973-），男，山东潍坊人，本科，助理工程师，研究方向：煤矿半煤岩掘进煤矸分离。