西二下盘区101运输顺槽系统巷优化设计论文
摘要:综采工作面运输顺槽系统巷主要包括着回风绕道、运料绕道以及辅助设施，由于煤矿生产部门对系统巷设计不合理，经常出现系统巷施工难度大、施工周期长以及损失煤柱多等难题，不仅影响着整个巷道施工进度，而且在施工期间很容易发生重大安全隐患，对此山煤集团左云长春兴煤业有限公司综掘队在施工西二下盘区101运输顺槽系统巷时通过对原系统巷设计存在问题进行分析，并对原系统巷进行优化设计，实践证明优化后系统巷降低了巷道施工难度，提高了巷道掘进效率，取得了显著的成效。
关键词:系统巷掘进；优化设计；研究应用
1.概述
山煤集团左云长春兴煤业有限公司101综采工作面位于矿井西二下盘区，工作面以西依次布置三条盘区大巷，分别为盘区运输巷、盘区皮带巷、盘区回风巷，各巷道之间预留保安煤柱宽度为35m，综采工作面落煤后主要通过安装在101运输顺槽内的胶带输送机搭接盘区皮带巷内胶带输送机进行联合出煤。101运输顺槽设计长度为1800m，巷道设计断面规格为宽×高=4.6m×3.5m，101运输顺槽从盘区皮低矮巷开口施工，巷道掘进5°坡度下山掘进，当101运输顺槽掘进35m后将进入盘区运输巷底板处，然后平行掘进5m后以5°坡度上山掘进，掘进40m后101运输顺槽进入22号煤层并继续平行掘进，为了便于101运输顺槽在施工期间形成安全稳定的通风系统及便于行人、运料，施工巷道施工至55m处按设计进行拐弯施工101运输顺槽回风绕道，回风绕道设计长度为135m，并在盘区运输巷及盘区皮带巷顶板施工2座风桥，101运输顺槽施工至58m处按设计进行拐弯施工101运料绕道，运料绕道设计长度为60m,至此整个101运输顺槽系统巷施工结束，系统巷掘进总长度为295m，其中施工2座风桥，掘进周期为80天。
2.原系统巷存在问题分析
（1）101运输顺槽从盘区皮带巷开口，并以5°斜坡下山掘进，当巷道掘进至盘区运输巷底板下方时两巷层间距为2m，根据矿地测科提供巷道顶底板岩性资料显示22号煤层底板主要以炭质泥岩为主，当101运输顺槽施工至盘区运输巷下方时巷道顶板出现破碎、支护困难现象，同时两巷层间距较小无法加固101运输顺槽穿巷时顶板稳定性。
（2）由于101运输顺槽开口35m范围内以5°下坡下山掘进，当施工巷道穿过盘区运输巷时将继续以5°斜坡上山掘进，受巷道坡度影响输送机稳装后在此段范围内经常出现皮带跑偏、上窜下跳现象，不仅降低了煤炭运输效率，缩短了带式输送机使用寿命，而且很容易发生重大煤矿安全事故。
（3）当101运输顺槽施工85m后按设计拐弯施工101回风绕道，为避免回风系统出现紊乱现象，在施工回风绕道时需在盘区运输巷及盘区皮带巷施工两座风桥，在盘区运输巷风桥挑顶施工时不仅影响运输巷行车、行人，而且不利于挑顶后矸石运输。在盘区皮带巷风桥挑顶时为了确保整个盘区运输系统稳定，需在盘区皮带上搭设工作盘，加大了风桥施工难度，而且很容易造成挑顶后落下煤矸石砸坏胶带输送机。
（4）在施工101运料绕道和回风绕道时由于巷道拐弯较多，巷道无法采用掘进机施工，从而造成巷道施工难度大，巷道施工周期长。
（5）101运输顺槽开口掘进至85m处时开始施工回风绕道及运料绕道，受运料绕道及回风绕道保护煤柱影响，101工作面应提前停采，从而缩短了工作面回采长度，降低了煤柱回采量。
3.系统巷优化设计
为了保证101运输顺槽稳装带式输送机后能够安全高效运行，减少施工巷道开挖量以及煤柱损失量，同时为了巷道施工安全，缩短巷道施工周期，山煤集团左云长春兴煤业有限公司综掘队对原运输系统进行优化设计。
（1）首先根据山煤集团左云长春兴煤业有限公司地测科给定的`巷道中线皮运联巷，皮运联巷从盘区皮带巷开口并沿22号煤层顶底板平行掘进，当巷道掘进35m后与盘区运输巷贯通，为确保巷道开口及贯通时施工巷道顶板稳定，在巷道开口处及贯通口处分别施工2根长度为4.5m锁口钢梁。
（2）当皮运联巷施工到位后按巷道中腰线继续从盘区运输巷开口施工101运输顺槽，当从盘区运输巷开口施工30m处开始按设计拐弯施工101回风绕道，由于101运输顺槽与102回风顺槽之间保护煤柱宽度为35m，可将101回风绕道直接与102回风绕道贯通，至此整个优化后的系统巷施工完成，系统巷掘进长度为100m。
（3）整个101运输顺槽施工完后通过在运输顺槽内稳装带式输送机并搭接盘区皮带巷进行联合出煤，但是优化后的101运输顺槽稳装输送机机后必须从盘区运输巷穿过，为了避免不影响运输巷行人、通车及加强输送机安全管理，综掘队通过分析研究决定在盘区运输巷与盘区皮带巷之间起底，并在盘区运输巷起底处铺设密集工字钢，起底后在起底处稳装转载机，将101运输顺槽带式输送机与转载机搭接，再将转载机与盘区皮带巷输送机搭接进行联合出煤。
（4）为了保证皮运联巷之间起底施工安全及施工质量，施工过程中必须严格按设计进行，具体施工方法如下：①首先从皮运联巷距贯通口20m处开始起底，起底宽度2.5m，并以5°斜坡下山掘进；②当起底至盘区运输巷且距101运输顺槽1m时停止起底施工，起底总长度为26m；③起底后为了不影响盘区运输巷行人、通车，在盘区运输巷起底上方铺设密集11号工字钢梁，长度为4.5m，每根钢梁两端切割直径为25mm的圆孔，工字钢铺设完后在两端分别穿插1根长度6.3m钢绞线并采用锁具进行紧固，盘区运输巷共计铺设70根钢料.
4.结束语
山煤集团左云长春兴煤业有限公司综掘队在施工101运输顺槽系统巷时对原系统巷存在的问题进行了分析，并根据实际情况对原系统巷进行了优化设计，优化后的运输系统保证了101运输顺槽内带式顺输送机稳装后安全稳定运转，优化后的系统巷由原长度为295m缩短至100m，大大降低了巷道掘进工程量，以及优化后系统巷无需施工风桥及穿巷施工，大大提高了巷道掘进效率及施工安全，同时优化后系统巷减少了工作面煤柱的损失，与原系统巷相比预计减少煤炭损失量达5万t，由此可见通过优化设计后取得了显著的经济、安全效益。
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