玉溪煤矿副斜井基岩段大断面快速掘进技术
玉溪煤矿工作面掘进机中智能化掘进
收稿日期:2022 06 06作者简介:王㊀凯(1993-),男,山西高平人,助理工程师,从事采掘管理技术工作㊂doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.01.018玉溪煤矿工作面掘进机中智能化掘进集控系统应用研究王㊀凯(山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司,山西沁水㊀048000)摘㊀要:为加快煤矿智能化建设改造,推动煤矿装备向智能化㊁高端化发展,实现采掘工作面减人作业,在掘进机中建立一套智能化掘进集控系统已成为当前重要的研究趋势㊂为此,以玉溪煤矿工作面掘进机为例,从多个方面开展了掘进机中智能化掘进集控系统的方案设计及关键分系统研究,经过对该集控系统的实际应用得出:该系统运行良好,智能化程度较高,能实现对掘进机设备的自动导航㊁自动坡度追踪和自动截割等功能,系统的综合评分较高,达到了工作面掘进机的智能化掘进作业要求㊂对提高掘进机的作业效率㊁减少作业人员数量㊁提高工作面的作业安全性具有重要意义㊂关键词:煤矿;智能化;掘进;集控系统中图分类号:TD632.2㊀㊀㊀文献标识码:B㊀㊀㊀文章编号:1005 2798(2023)01 0068 03㊀㊀随着煤矿资源的大量开采,采用更加先进的开采设备及系统提高煤矿开采量已成为当前煤矿领域的重要发展方向㊂矿用掘进机是煤矿开采中的重要设备,与采煤机㊁带式输送机等设备共同完成煤矿的开采任务[1]㊂当前市场上通用的掘进机设备智能化程度较低㊁所需作业人员较多,设计智能化集控系统已成为当前煤矿设备智能化升级发展的必然趋势[2]㊂为此,以玉溪煤矿工作面掘进机为例,开展了矿用掘进机中智能化掘进集控系统的总体设计及关键分系统研究,完成了该系统的实际应用及评价,验证了该系统的可靠性及稳定性,提高了掘进机的掘进效率及煤矿开采量,达到了预期效果,实际应用价值较大㊂1㊀集控系统设计的必要性以玉溪煤矿工作面掘进机为例㊂该煤矿采用四六制生产制度,检修班不允许生产,而当前掘进工作面在检修班进行检修㊁防突检测以及前移胶带机尾等工作㊂但在实际掘进过程中存在以下问题:1)㊀当前掘锚一体机机载钻锚装置无法满足防突检测钻孔要求,新购一台成本较高;2)㊀增加带式输送机自移机尾无法实现减人增效;3)㊀掘进断面较大,支护作业规程要求一掘一锚,目前使用手持气动锚杆钻机进行支护作业,掘进机工作一个循环需要分为上下两部分完成,工作效率低且现场作业人员安全系数较低㊂因此,同时考虑先用于煤巷掘进,后期也可在岩巷掘进中使用,计划采购1台智能化EBZ200型悬臂式岩巷掘进机,配套原有的供电㊁运输㊁通风及排水等设备,在1303工作面回风巷中设计一套集成于掘进机设备中的智能化掘进集控系统,以实现掘进工作面的少人化,达到生产安全管理控制的目的㊂2㊀集控系统设计集控系统是整个EBZ200型煤矿掘进机中重要的组成部分,包括井下远程集控中心和地面远程集控中心㊂地面远程集控中心得到井下远程集控中心的授权后,在地面可以实现在井下的全部操作功能㊂井下远程集控中心在紧急情况下可以随时把操控权限切换到井下远程集控中心㊂在掘进机本体中配备了倾角传感器㊁惯性导航仪㊁三维扫描仪㊁红外摄像仪㊁人员接近传感器㊁油温油位传感器㊁语音对讲设备和控制箱等智能化监测监控设备,实现掘进机的工况参数监测㊁数据采集㊁设备精准定位㊁自主导航㊁智能截割㊁环境监测等功能[3]㊂在数据传输和集控方面,主要利用矿方的5G系统,将智能掘进机相关数据接入井下远程集控中心,实现远程控制与监控㊂同时,集控中心的相关数据通过千兆交换机接入井下万兆环网,接入地面远程集控中心㊂通过智能化控制软件,在井下远程集控中心㊁地面远程集控中心能够实时显示掘进工作86面现场的情况,监听现场声音;同时设备工作状态信息可以实时显示在集控中心的显示界面上;现场开放权限后,可以实现掘进工作面设备的井下集控中心或地面集控中心远程操作控制,集控系统网络构架如图1所示㊂图1㊀掘进机中集控系统网络构架3㊀关键分系统设计3.1㊀掘进机车身定位系统掘进机车身定位系统采用三维激光扫描仪与激光陀螺惯性导航融合技术㊂三维激光扫描仪主要通过内置的激光雷达扫描预定的相关标靶,将采集的点云数据发送至GPU图像处理器进行模型构建及计算㊂其中,该定位系统中的CPU处理器通过高速运算将三维激光扫描仪计算数据与激光陀螺惯性导航仪的航姿信息(航向角㊁俯仰角㊁侧倾角㊁加速度等)进行融合处理,得到掘进机车身的姿态及位置信息,其原理如图2所示㊂另外,车身位置信息结合截割臂升降㊁回转㊁伸缩油缸位移传感器通过车载控制器进行截割头相对于巷道的位置信息[4]㊂截割头位置信息是断面自动截割成型的重要数据信息㊂车身姿态和位置信息是进行车身自主纠偏和防碰撞的重要数据信息㊂数据通过构建完毕的掘进机模型可以得出截割机构的俯仰角和回转角㊂图2㊀惯性导航仪原理图3.2㊀断面定义及路径规划设计煤矿巷道断面一般有弧顶㊁平顶㊁斜顶式三种,仅在弧线段数㊁直线段数和直线斜率方面有区别㊂基于以上特性,利用直线按间距分段和弧线按角度分段相结合的方法对断面的轮廓在PLC内进行模型搭建㊂另外,断面自动成形分为逐行扫描阶段和边界扫描阶段㊂逐行扫描完成断面的初成形,边界扫描完成断面的精细化边界修帮㊂控制逐行扫描间96距可以对成形断面的平整度进行调整㊂所设计的断面定义及路径规划如图3所示㊂图3㊀断面定义及路径规划3.3㊀环境监测㊁安全保护关键仪器设备选型设计3.3.1㊀粉尘监测仪器选型设计粉尘传感器主要实现对煤矿井下呼吸性粉尘的在线监测㊂传感器具有呼尘分离效果好算法先进准确度高额定工作电流小传输距离更远等显著特点㊂为此,针对此工作面,在工作面上安装了GCG1000 (X)粉尘浓度传感器,传感器数量根据监测要求确定,粉尘传感器主要技术参数有:①粉尘浓度测量范围为0.1~500mg/m3;②粉尘浓度测量误差不大于ʃ15%.3.3.2㊀甲烷气体监测仪器选型设计矿用低浓度甲烷传感器主要适用于煤矿井下和其它具有爆炸性气体(甲烷混合物㊁煤尘)场合,可用于井下大中型采掘设备和其它机电设备上,连续监测设备附近风流中的瓦斯浓度,也可用于固定场合,当瓦斯浓度达到或超过报警点时,传感器立即发出声㊁光报警信号㊂故选用了GJC4(B)型矿用甲烷传感器,该传感器采用高性能热催化元件㊁微电脑数字技术和新型电子器件,性能稳定,门限准确,反应迅速,精度高㊂使用方式采用人性化设计,软调节技术,操作简单,使用方便㊂其工作温度为(0~40)ħ,测量范围:(0.00%~4.00%)CH4,响应时间ɤ20s,传感器工作电压(9~24)VDC,传感器的传输距离ɤ2km.3.4㊀危险区域人员识别技术分析为提高危险作业区域人员的保护力度,设计了一种危险区域人员识别技术㊂该技术采用在掘进机车身上加装热释红外传感器㊁精准定位等模式,对进入探测范围内的人员进行感应,对进入危险区域人员近感探测,开机前及运行过程中,监测到人员时, 5m范围内停机,声光报警器报警;同时,将误闯信息传递至监控平台上,实现对相关信息的实时显示及报警,危险区域人员识别示意如图4所示㊂4㊀实际应用评价为进一步验证此掘进机中集控系统的综合性能,按照‘全省煤矿智能化建设基本要求及评分方法(试行)“要求,对该系统进行了实际应用及评价打分验证㊂该系统在实际应用过程中,整体运行良好,智能化程度较高,系统可靠性及稳定性较好;建立了在地面以及井下建立远程控制系统,实现一键启动及智能操作;同时,该系统自带瓦斯传感器,增加了粉尘传感器,实现了对井下环境数据智能分析及检测;也实现了整个掘进过程的自主导航㊁坡度追踪和自动截割等功能;通过与锚杆钻车的配合使用,实现全机械化作业,掘进速度满足矿井采掘接替要求㊂经玉溪煤矿相关人员评价,该系统的综合评分为76.34分,相对较高,达到了工作面中掘进机的智能化掘进作业要求㊂图4㊀危险区域人员识别示意5㊀结㊀语以玉溪煤矿工作面掘进机为例,在分析当前煤矿工作面掘进过程中存在问题的基础上,开展了掘进集控系统的总体设计及关键分系统设计研究,并对该系统进行了实际应用评价㊂该集控系统运行良好,智能化程度较高,实现了整个掘进过程的多项自动控制及操作;整个掘进机设备的掘进效率明显提高,达到了预期要求㊂该系统的应用设计有效支撑并完善了掘进机设备及整个工作面的智能化程度,实际应用价值较大㊂参考文献:[1]㊀张㊀朋.综采工作面集控系统的设计分析[J].机械管理开发,2021,36(8):235-236,312.[2]㊀魏永龙,魏永东,徐㊀威.冲击地压孤岛工作面智能化掘进工艺的探索与应用[J].中国矿业,2021,30(S1):113-119.[3]㊀孙㊀健.综采工作面信息化集控系统在平朔矿区的应用[J].露天采矿技术,2021,36(1):79-82. [4]㊀裴新宇.煤矿智能化远程集控系统分析[J].矿业装备,2021(1):116-117.[责任编辑:常丽芳]07。
大断面斜井快速掘进工艺优化
基金ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 目： 国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 （ 973 计 划 ） 资 助 项 目 （ 2011CB201204 ）
技术·创新
基岩段采用锚杆金属网喷射混凝土加钢筋拱架 支护。锚杆间排距 800 mm × 800 mm， 矩形布置， 使 用 16 mm × 2 200 mm 圆钢树脂端头锚固锚杆； 喷 射混凝土厚度 100 mm， 混凝土等级 C20 ； 金属网使 用 6． 5 钢筋制作， 网片规格 1 100 mm × 2 200 mm 网 100 mm × 100 mm ， 孔 网间搭接宽度不小于 150 mm； 钢筋拱架采用 20 圆钢制作， 每个钢筋拱架用 9 根锚 杆与围岩固定。 3 3． 1 施工工艺 掘进工艺
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（ 第 43 卷第 10 期）
技术·创新
大断面斜井快速掘进工艺优化
王术龙
（ 大屯煤电（ 集团） 有限责任公司， 江苏 徐州 221611 ）
摘
2 要： 某矿副斜井掘进断面积达到 22． 9 m ， 为提高掘进速度， 采用了 2 台掘进机同时掘进， 掘 出 2 排锚杆间距后及时进行临时锚杆支护的工艺 。合理安排、 利用了工时， 使工人和掘进机的功
［3 ］
强度较软的地质特征。 副斜井井筒自表土开口， 沿 方位角 195°30＇、 坡度 － 5． 5° 掘进， 井底位于 3 － 1 煤 层中。其中进入 2 － 2 中煤层后按长度 60 m 水平段 施工， 之后按 － 6° 掘进， 进入 3 － 1 煤层后按长度 30 m 水平段施工， 总掘进长度为 2 109 m。井筒断面形 掘进宽度为 5． 6 m， 掘进高度为 4． 7 状为半圆拱形， 2 m， 掘进断面积为 22． 9 m ； 净宽度为 5． 4 m， 净高度 2 为 4． 3 m， 净断面积为 20． 0 m 。 2 支护设计
大断面斜井工程开挖与安全支护技术分析
大断面斜井工程开挖与安全支护技术分析随着时代的发展和科技的进步，大断面斜井的安全性和效率性得到了极大的提高。
大断面斜井是指在一定斜度下向地下开采的矿井，具有节约土地资源、增加开采面积、提高采矿效果等优点。
但其斜井结构较为特别，同时也带来了施工难度的增加。
因此，在大断面斜井工程的开挖和安全支护阶段，需要采取相应的技术措施，确保工程的顺利进行和人员的安全。
1.开挖技术开挖大断面斜井需要同时考虑顶板、底板和两侧的稳定性，以及各种工作面之间的协调关系。
因此，在开挖时需要采取以下技术措施：1.1 爆破技术在大断面斜井工程中，爆破是主要的开挖技术。
爆破能够大幅度提高开挖效率，但必须控制好爆炸的范围和振动强度，以防止对周围稳定性造成不良影响。
同时，爆破时需将燃烧爆炸物密度控制在0.5g/cm³以下，以免因空气中氧气过多引起燃烧反应，从而产生大量有毒气体。
在钻孔施工中需要掌握一定的技巧和要点，如钻孔角度、孔道布置、钻孔直径和孔距等。
应根据施工现场的情况和井身要求，制定专业的钻孔方案，以确保开挖的稳定性和质量。
大断面斜井的掘进过程需要采用机械化施工，使用相应的掘进机械设备，如钻爆机、盘茬机、通风机、泵站等。
而掘进时还需考虑作业面的合理布局，使得各种机械设备能够协同作业，从而提高工作效率和质量。
2.安全支护技术斜井工程的安全支护是确保工程能够安全和持续进行的关键因素。
安全支护技术需要做到的就是确保井身的稳定，同时防止井底涌水、坍塌和漏风等不良影响。
在实际施工中，需要采取以下技术措施：2.1 预处理技术针对不同地质条件，需要对开挖面进行相应的预处理，包括地质调查、地质勘察、地形实测、探井、钻探等，以确定开挖范围和稳定性等问题。
在开挖斜井之前，需要进行一些预支护工作，以增加稳定性和防止坍塌。
预支护技术包括钢架预留、预留支脚杆、预支护仓、预先施工壁等。
钢架支护技术是实际开挖过程中最为有效的支护技术。
钢架支护可以防止稳定性问题，并增加井底承载力。
煤瓦斯突出矿井井筒揭煤瓦斯预抽方案比较论文
煤与瓦斯突出矿井井筒揭煤瓦斯预抽方案比较[摘要]：山西兰花科创玉溪煤矿设计生产能力为240mt/a，属于煤与瓦斯突出矿井，斜井揭煤工艺复杂，其中最关键的是瓦斯预抽方案的选择，即合理的钻场和钻孔布置方式——施钻措施，通过对周边相邻矿井胡底煤矿，寺河煤矿揭煤措施的学习与研究，文章通过对常规法和导硐法钻场布置比较，阐述选择了导硐法布置钻场和穿层长钻孔预抽瓦斯的综合防突消突措施原因，希望为今后复杂条件下突出矿井的斜井安全揭煤提供技术帮助和经验借鉴。
[关键词]：瓦斯预抽施钻措施常规钻场导硐钻场穿层抽放孔中图分类号：td713+.37 文献标识码：td 文章编号：1009-914x（2013）01- 0079-02一、斜井井筒揭煤防突出技术井筒揭煤是指在爆破揭开煤层的瞬间，由于表层突然破碎，煤体应力状态和瓦斯赋存状态突然改变，富含的瓦斯煤层在瓦斯压力和地应力的共同作用下，急剧向井筒巷道空间抛出大量的煤岩和瓦斯，造成煤与瓦斯突出。
由于井筒揭煤时煤与瓦斯突出强度大，波及范围大，造成的破坏严重，并且斜井揭煤工艺复杂，特别是煤与瓦斯突出矿井，从揭开煤层到过煤门全过程，都有突出的危险性，甚至有可能发生连续突出，延期突出等，比一般掘进工作面突出更危险，破坏性更大，所以为了防治斜井揭煤时发生突出现象，必须制定科学的严密的斜井揭煤防突出措施，对揭煤段区域实行两个“四位一体”的防突措施，防突效果检验合格，充分消突后，才能进行揭开煤体工作，目前最好的最有效的消突措施是穿层钻孔预抽放瓦斯，而合理的钻场和钻孔布置方式——施钻措施，是斜井井筒揭煤的关键工艺。
二、副斜井井筒布置情况玉溪煤矿副斜井井口标高+792.2m，井底标高+320m，掘进方位角78°，设计斜长1380m，井筒倾角20°，井筒断面形状为直墙半圆拱，净断面17.0m2，采用锚网喷支护，锚杆为ф20×2400mm的树脂锚杆，三花形布置，规格800×800mm；网为6.5的钢筋加工而成，网格150×150mm，喷射混凝土厚度为150mm；基岩段混凝土强度等级为c20；铺底混凝土强度等级为c30。
大断面深立井井筒快速施工技术研究
大断面深立井井筒快速施工技术研究在立井井筒施工中，根据不同的地质条件采取相对应的施工技术是实现井筒安全、优质、高效掘砌的前提。
据此，根据红一煤矿主井井筒工程地质特点，针对大断面深立井井筒冻结段和基岩段快速施工技术进行了探讨，以供同行借鉴。
标签：大断面；立井井筒；快速施工技术doi：10.19311/ki.16723198.2017.15.0931主井井筒概况及工程地质特点1.1主井井筒工程概况红一煤矿位于宁夏回族自治区银川市东部，矿井设计能力为2.4Mt/a，服务年限56.9a。
立井开拓，主、副、回风立井位于中央区工业场地内。
本矿井地质条件较为稳定，瓦斯富含量较低为低瓦斯矿井。
主井井筒净直径 5.5m，井筒全深557m（主井井口+1220m，井底落底标高+663m）。
1.2工程地质特点红一煤矿主井自上而下分别穿过17.42m第四系（Q）冲积层，281.65m古近系（第三系）（E）冲积层，539m石炭二叠系太原组（CPt），116.82m石炭系上统土坡组（Ct），47.93m奥陶系中统克里摩里组（Ok）。
红一井田是接近于南北走向的红墩子背斜，井筒附近没有发现断裂构造，在井筒1000m距离内有DF10和DF7断层，大的断裂构造区内有F8和黑梁断层。
总之，本井筒构造比较简单，困扰井筒施工的地质构造主要是红墩子背斜。
因为井筒距背斜轴部比较近，在挤压作用的影响下，揭露出来的钻孔岩芯裂隙比较发育，即岩层不稳定和次生张裂隙导水等两个方面对井筒施工的影响就较大。
2快速施工方案的选择2.1井筒冻结段施工2.1.1冻结表土段施工掘进：刷帮采用风铲、铁锹、B87型气动破碎机进行，装土采用XE40C挖掘机，装岩采用HZ-6型中心回转抓岩机。
若在挖掘时遇到围岩条件比较差的情况时，可先挖掘超前小井，再在井中向周边范围进行扩展，采用台阶方式进行挖掘。
在立模前，井壁欠挖的部分务必用风镐刷大，然后把井壁底部的浮矸进行清理出来。
开挖时应严格控制冻结壁径向位移量不大于50mm，循環作业时间符合规范要求。
大断面斜井机械化快速施工组织设计研究
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｅ ｈａ ｃ ｌｈ ｇ — ｐ ｅ ｏ ｔ ｕ ｔｏ ｒ ａ ｉａ ｉ ｎ ｄ ｓｇ ｆｌ ｒ ｅ ｓ ｃ ｉ ｎ ｓ ａ ｔ ｔ ｄ ｎ ｍ ｃ ｎｉａ ｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎｓｒ ｃ ｉ ｎ ｏ ｇ ｎ ｚ ｔｏ ｅ ｉ ｎ ｏ ａ ｇ ｅ ｔｏ ｈ ｆ
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ＬＩＧｅ － ｉｏ ， ＸＵＥ ａｊ ｎ ， Ｚ ＡＮＧ 。 ｎｑａ Ｈｕ —ｕ Ｈ Ｄｉ，ＺＨＡＮＧ ｈ ｏｍｉ Ｗ ＡＮＧ ａ — ｕ ｎ Ｓ ａ— ｎ ， Ｍ ｏｙａ
（ ． Ｔ ｅ ｈｎ ｏｇ １ ｃ ｏｌ ｙ Ｅｎｇｉ ｅ ｉ ｎｅ ｒｎｇ ｏｆＣｈｉ ａ ｒ ｔＣｏｎ ｔ ｕ ｔｏｎ Ｃｏｍ ｐ ｎｙ ｌｍ ｉｅ ｎａ Ｃｏ ｌＦｉｓ ｓｒ ｃｉ ａ ｉ ｔ ｄ， Ｈ ａ ｎｄａ ０５ ００ ｎ ６ ２， Ｃｈ ｎ ｉ ａ；
（ ． 中煤 第一 建设有 限公 司工程 技 术部 ，河北 邯郸 ０ ６ ０ ； １ ５ ０ ２
２ 中 国矿 业 大学 （ ． 北京 ）力 学与建 筑工程 学院 ，北京 １ ０ ８ ） ０ ０ ３
摘 要 ：施 工 组 织 设 计 是 指 导 项 目工 程 建 设 的重 要 技 术 经 济 性 文 件 。禾 草 沟 煤 矿 副斜 井 基 岩 段 长 度 １ ３． ｍ， 进 断 面 面 积 ２ ． ｍ ， 于 大 断 面 超 长 斜 井 。禾 草 沟 煤 矿 根 据 具 体 地 质 情 况 ， 化 施 工 组 织 设 ５３７ 掘 １６ 属 优 计 ， 用 “ 八交 叉制 ” 环 作 业 方 式 ， 用 大 功 率 Ｅ Ｚ １ Ｈ 型 综 掘 机 掘 进 ， 现 了 斜 井 快 速 施 工 ， 得 了 采 四 循 运 Ｂ ３８ 实 取 最 高 月 进 ２ ７ 的好 成 绩 ， 程 质 量 优 良 ， 发 生 安 全 事 故 ， 现 了 安 全 高效 、 质 快 速 施 工 ， 济 效 益 和 社 ２ｍ 工 未 实 优 经 会 效 益 明 显 ， 同类 大 断 面 超 长 斜 井 施 工 方 面 积 累 了丰 富 的 经 验 。 为 关 键 词 ：大 断 面 超 长 斜井 ；四八 交 叉 制 ；安 全 高 效 ；优 质 快 速
大断面超长斜井综合机械化快速施工技术
1
工程及地质概况
禾草沟煤矿副斜井井筒基岩段长 1 533． 7 m， 倾角 6° ， 垂深 2 186． 7 m， 井筒净宽 5． 5 m， 净高 4． 35 m， 净断面积 20． 7 m ， 属于大 断面超长斜井。主要穿过地层为 ： 第四系 、 上更新统马兰组 、 第四
100 80
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
标准养护 冬季蒸汽养护
强度/%
60 40 20 1 3
7
14 龄期/d
21
28
图2
混凝土冬期蒸汽养护对混凝土强度的影响
从图 2 可以看出， 混凝土冬期养护在初期增长速度较标准养 但该曲线基本与其他季节现场自然养护曲线基本 护条件下稍慢， ， 重合 表明所采用冬季蒸汽养护措施有效 。本工程在综合蓄热法
第 38 卷 第 22 期 2 0 1 2 年 8 月 文章编号：1009-6825 （ 2012 ） 22-0115-03
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山
西
ARCHITECTURE
建
筑
Vol． 38 No． 22 Aug． 2012
· 115·
大断面超长斜井综合机械化快速施工技术研究
李பைடு நூலகம்桥
摘
1
薛华俊
2
薛俊龙
2
（ 1． 中煤第一建设有限公司工程技术部， 河北 邯郸 056002 ；
蒸汽分管 主蒸汽管道 保温覆盖 板 分汽包 板 次梁 主梁 分蒸汽管 2 000 2 000 分汽包
的基础上， 加热养护所用蒸汽为就近接引的甲方生产余汽 ， 不用 锅炉烧水， 再辅助以暖棚法遮挡风雪 ， 并用燃煤炉提供一部分热 能， 为混凝土强度增长创造了良好的湿热环境 ， 在保证了施工质 与以往传统单一的冬施方法比较 ， 在满足施工要求的 量的同时， 前提下， 能够尽可能兼顾各种方法的优点 ， 有效地减少热损失， 最 大限度地利用热能并因地制宜地使用热源蒸汽 ， 节约能源， 经测 定本工程的冬期施工费用比传统方法节约近 25 万元。 总之， 冬季混凝土施工难度大 、 重点多， 这就要求施工单位必 须精心组织设计， 合理安排施工， 从施工技术和计划上要充分考 加强保温措施， 从而提高混凝 虑冬季低温环境影响的不利情况 ，
大断面井筒快速施工工艺
2009年第25期科技信息SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION 0．工程概述及水文地质由山东新汶矿业集团华新建筑有限责任公司总承建的鲁新矿井，济南煤矿设计研究院设计，设计能力为5Mt/a 。
采用立井开拓方式，设主、副、风三个井筒，位于一个工广内。
副井主要担负整个矿井的辅助运输及进风。
井筒的松散层采用冻结法施工。
基岩段采用普通钻爆法施工。
井筒设计直径7.0m ，垂深333.633m 。
井筒中心坐标X =5069375m ，Y=20660692m ，Z=+872.5m 。
井颈段钢筋混凝土支护，厚1000mm 。
冻结段深度271m （含壁座），壁厚、内、外壁分别为500mm ，C30、C40混凝土强度等级。
井筒井壁结构为：+662.5m （210m ）以上为双层钢筋砼结构；+662.5m~+601.5m （271m ）壁座部分为三层钢筋砼结构；+601.5m~+584.5m （288m ）加强段为三层钢筋砼结构。
井筒冻结段表土深度100m 。
冻结基岩段深度171m,井筒基岩段深度62.633m ，壁厚500mm ，混凝土强度等级C30。
井筒揭露的含水层主要为煤系地层及基底火山凝灰岩，各含水层正常的涌水量预计为435.42（m 3/h ）、83.40（m 3/h ）。
1．综合机械设备配置鲁新副井井筒浅，断面大。
冻结段荒径9.0m 。
根据井筒断面特征及工程实际情况，装备综合机械化配套设备及挖掘机挖掘的施工工艺，取得了成功的经验。
综合机械化配套设备见附表。
附表综合机械化配套设备2．凿井井筒内布置井筒布置一套单钩提升系统，选用JKZ —2.8/15.5型提升机配PLC 电控系统，提5.0m 3吊桶，基岩段爆破采用SJZ —6.9型液压伞型凿岩机。
冷冻段和基岩段出矸，使用一台PC60—7型挖掘机装岩出矸为主，一台HZ —4型长绳悬吊式抓岩机出矸为辅。
另外井筒布置一趟溜灰管、一趟压风管、一趟风筒、一趟放炮电缆、动力电缆、照明、通信、信号电缆。
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7B 型喷 力及预紧力严格按设计要求施工 。选用 PZ浆机进行喷射混凝土成巷。在地面集中搅拌站搅拌 500 型强制式搅拌机及环形 混凝土， 井口设 1 台 JS存车场， 由副提升串车运到井下喷浆机处。 喷浆机 置于井下躲避硐内喷浆成巷。
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工期保证措施
（ 1 ） 工期目标控制。 工程进度的控制按“计划 的管理循环步骤进行。 工作 →实施→检查→ 处理 ” 面每班安排施工员配合监理跟踪检查实物工程量和 工作量完成情况， 对本周施工工程质量进行全面验 月底由三方共同参加最终检查、 验收。对检查结 收， 果进行总结、 分析， 找出主要矛盾并及时修改调整， 以保证施工总进度计划控制目标的实现 。 （ 2 ） 采用国内较为先进的施工工艺、 技术和装 备。井筒掘砌选用斜井机械化快速施工法， 采用中 光面、 弱震、 弱冲、 抗杂散电流毫秒延期电雷管 深孔、 爆破， 设置 2 套独立的单钩提升系统， 采用喷射混凝 土远距离输料等先进的施工技术 。 （ 3 ） 组织管理。 加强组织管理， 提前做好工程 接替施工准备， 保证主要矛盾线上的资源供应， 合理 配置施工队伍。认真贯彻执行施工安全、 计划、 物资 等各项制度， 使管理工作制度化、 科学化。继续深入 落实承包制， 进一步完善工资奖金的激励机制 ， 把工 作内容、 数量、 质量和安全具体落实到班组、 个人， 保 证工程建设的持续快速进行。
玉溪煤矿设计生产能力 2. 40 Mt / a， 矿井采用斜 井开拓， 工业场地内布置主、 副 2 个斜井筒； 为了解 在工业场地东部布置进、 回风 2 决矿井高瓦斯问题， 个立井筒。副斜井筒长 1 365 m， 井筒结构为直墙半 圆拱形， 净宽 4. 6 m， 净断面积 17. 0 m ； 基岩段总长 1 342 m， 井筒基岩段共穿过 3 个含水层， 主要分布 在井筒基岩段的中、 上部。 井筒表土及基岩风化段 采用普通法施工， 钢筋混凝土浇筑， 混凝土强度等级 C30 ， 支护厚度 400 mm； 井筒基岩段采用普通爆破法 施工， 锚网喷支护， 锚杆规格 22 mm × 2 400 mm， 网片由6. 5 mm 钢筋焊制， 规格 150 mm × 150 mm， 混凝土强度等级 C20 ， 支护厚度 150 mm。 目前掘进 速度较慢， 施工设备升级和施工方法改进迫在眉睫 。
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掘进 业优势。井筒基岩段采用 2 套单钩提升系统， 3. 0 /20 型 支护平行作业。 主提升采用改装的 2JK3 牵引底卸式 10 m 箕斗排矸， 掘进工作面配备 绞车， 1 台 LW180B 型液压挖斗式装载机出矸； 副提升采 2. 5 /20 型绞车， 用 JK牵引 1. 5 t 矿车串车 （ 每钩 4
为了适应快速掘进的需要， 施工中配备了国内 ［13 ］ ， 较先进的设备 以充分发挥斜井施工、 机械化作
频气腿式凿岩机； 爆破材料选用二级煤矿许用乳化 炸药， 毫秒延期电雷管， 药卷直径 35 mm； 装药结构 为反向装药， 凿岩时严格按爆破图表进行轮尺布眼 ， 炮眼施工采用分片、 分区、 分工打眼， 以加快打眼速 度， 提高钻孔质量， 从而实现光面爆破， 每茬炮有效 爆 循环进尺不小于 2. 4 m。 炮眼布置如图 1 所示， 破采用串并联联线方式。 爆破原始条件见表 1 ， 装
收稿日期： 2012 － 06 － 18 作者简介： 马 2012 年 璐（ 1988 —） ， 男， 山西长治人， 助理工程师， 毕业于中国矿业大学（ 北京） ， 现从事矿建工作 。
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2012 年第 11 期 药量及起爆顺序见表 2 。
马
璐： 玉溪煤矿副斜井基岩段大断面快速掘进技术
总第 203 期
2012 年第 11 期
中州煤炭
总第 203 期
玉溪煤矿副斜井基岩段大断面快速掘进技术
马 璐
( 山西兰花科创 玉溪煤矿有限责任公司， 山西 晋城 048214 ) 摘要： 为了提高大断面斜井井筒在基岩段的掘进速度， 对玉溪煤矿副斜井井筒施工工艺进行了分析， 选用弱 震、 弱冲光面爆破等先进的施工技术， 优化设置辅助系统， 充分利用掘支平行作业， 减少了辅助及循环时间， 为矿井投产奠定了基础 。 关键词： 快速掘进； 施工质量； 组织管理 中图分类号： TD262． 12 文献标志码： A 文章编号： 1003 － 0506 （ 2012 ） 11 － 0060 － 02
3 辆） ， 地面安装 30 m 转载矸石仓。施工初期喷浆采 7B 型喷浆机， 选用 PZ前期喷浆机设 用长距离输料，
置于井口， 后期移至井下， 地面设置存车场， 利用副 ， 。 提升串车下料 不占用箕斗提升排矸时间
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2. 1
施工方法优化
中深孔爆破
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施工设备改进
［4 ］ 工作面掘进班采用光面爆破技术 ， 中深孔全 28 型高 断面一次爆破 （ 炮眼深 3. 0 m ） 。 选用 YTP-
Rapid Excavation Technology with Large Section in Auxiliary Inclined Shaft in Bedrock Section of Yuxi Coal Mine
Ma Lu
（ Yuxi Coal Mining Company Limited， Shanxi Lanhuakechuang Co． ， Ltd． ， Jincheng 048214 ， China） Abstract ： To improve driving speed in bedrock section of inclined shaft with large section， the construction technics of auxiliary inclined shaft in Yuxi Coal Mine was analysed． Weakvibration blasting， weakimpact smooth blasting were chosen in coal mine， the auxiliary sysdrivage and supporting process were operated parallelly as much as possible． The application of rapid excavation tem was also optimized， and laid a solid foundation for the production of the coal mine． technology has shorten the time for auxiliary work and process cycle， Keywords： rapid excavation； construction quality； organization and management