加快瓦斯巷掘进优化研究

2018-08-14周飞

现代工业经济和信息化 2018年9期

周飞

（重庆能投渝新能源有限公司打通一煤矿，重庆 401445）

引言

打通一矿为煤与瓦斯突出矿井，根据规定，需提前施工瓦斯巷，对煤层施工条带孔预抽，以保证煤层巷道安全掘进，打通一矿2017年瓦斯巷掘进计划4 680 m，约占全年进尺比例25%。因瓦斯巷巷道断面大，增加了巷道掘进排矸工程量，延长了工期，导致巷道掘进速度慢，因此能否优化巷道断面问题，已成为提高掘进单进与加快投产的关键。经过研究，以南二区206瓦斯巷为实验巷道，对巷道断面、瓦斯巷出矸方式进行优化，经过试验，与未优化前已掘南二区瓦斯巷进行对比，取得了一定好的效果和经验，为加快打通一矿新采区工作面投产打下了良好的基础。

1 原有瓦斯巷掘进条件

原南二区瓦斯巷设计断面采用BYG-30×30，（见图1）巷道净断面积为8.11 m2，设计在茅口灰岩顶板线8 m以下沿茅口灰岩倾角掘进，采用炮掘施工。其中上段在南二区集中皮带巷开口，与南二区总回风巷联通形成回风系统；下段在南二区-50 m边界总回风巷开口，施工20 m平巷后，茅口灰岩倾角施工。

图1 瓦斯巷断面图（mm）

1）地质瓦斯巷在茅口灰岩中施工，茅口灰岩岩性为灰至深灰色，厚层块状，致密坚硬，节理发育，其顶部发育较多古岩溶，岩层倾角5°～15°，南倾见下页表1。

2）水文：施工巷道时，因均在茅口灰岩中掘进，由于古溶洞的存在，加之裂隙、断层等切割，并有高浓度瓦斯、局部区域赋存地下水，应高度重视，必须坚持“先探后掘”的原则掘进。

3）瓦斯：根据矿掘进地质资料统计，预计该巷正常掘进时，瓦斯涌出量为0.5 m3/min。

2 优化前的掘进状况

优化前原南二区瓦斯巷受到断面、矸石等的影响，影响了巷道的正常掘进。原瓦斯巷掘进进度较慢，以2013年6月、7月、8月为例，其中最低月进尺85 m，最高月进尺102 m，平均月进尺只有94 m/月，严重影响该巷的正常掘进，如果遇到出矸、运输等方面的影响时，则掘进进尺更少。

南二区瓦斯巷掘进优化前，采用人工配合耙岩机装岩，配合侧卸式矿车运输。由于巷道坡度及断面较大，掘进矸石多，每出矸一车需要时间长达6 min，矿车由斜坡提升后，在平巷内由人力推车至南二区集中皮带巷。南二区集中皮带巷内采用绞车运输至矸仓排矸，矿车排矸周期较长，导致瓦斯巷出矸缓慢，不便于工作面排矸，由于碛头不能及时排矸，影响碛头正常掘进。

为保证南二区工作面按时投产，需加快现瓦斯巷掘进，以提前施工条带孔，优化现瓦斯巷断面及排矸方式，以加快瓦斯巷掘进，提前施工条带孔。

3 优化实施过程

为了加快施工进度，提高单进水平，南二区S206瓦斯巷在原来的基础上进行优化，具体实施如下。

表1 瓦斯巷地层综合柱状图表

3.1 巷道断面积优化

通过研究，结合现有乳化液钻机及现场施工条件，对S206瓦斯巷断面进行优化，将巷道断面由原有的BYG-30×30断面修改为BYG-28×28断面（见图2），断面积由原有的8.59 m2减小为7.53 m2。每米瓦斯巷掘进减少2.12 m3排矸量。优化后的断面能满足瓦斯巷抽采孔的施工条件。

图2 瓦斯巷优化后断面（mm）

经过优化，缩减了巷道断面积，减少了炮掘施工中巷道炮眼个数，减少出矸量，缩短了出矸时间，加快了碛头的掘进。

3.2 巷道排矸优化

通过改进现有排矸方式进行优化，在瓦斯巷上段平巷内安装曲轨及皮带，将现有侧卸式矿车提升排矸优化为侧卸式矿车配合曲轨，由上平巷绞车拉至变坡点后，经过曲轨排至排矸溜子处，经溜子及皮带运至南二区集中皮带巷皮带，由皮带直接运输至南二区集中皮带巷矸仓内。优化装矸后，减少了上瓦斯巷上平巷人力推车及绞车下放至矸仓的时间。集中绞车对碛头排矸，减少耙碛头的时间，减少了碛头矸石的堆积量，减少了工人劳动强度，缩短了辅助作业时间，提高了掘进率，减少了材料的不必要消耗（见图3）。

优化排矸方式后，减少了瓦斯巷掘进中人力推车工程量，降低了平巷人力推车及绞车运输的安全威胁，确保了巷道掘进安全，保证瓦斯巷掘进工作有序进行。