綜掘機在華寧副斜井表土層及強風(fēng)化基巖中的應(yīng)用

1、<p>　　綜掘機在華寧副斜井表土層及強風(fēng)化基巖中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：山西華寧焦煤有限責(zé)任公司副斜井井筒，在表土及強風(fēng)化基巖段采用EBZ150型掘進機掘進，通過合理的勞動組織，多種工序平行交叉作業(yè)，副斜井表土及強風(fēng)化基巖段中實現(xiàn)了安全快速掘砌施工。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：綜掘機斜井表土層應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號：TU74

2、 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　1 工程概況 </b></p><p>　　華寧焦煤有限責(zé)任公司副斜井位于山西臨汾市鄉(xiāng)寧縣境內(nèi)，原設(shè)計生產(chǎn)能力為100萬t/a，改擴建后生產(chǎn)能力為300萬t/a，該礦采用斜井開拓，一個副斜井、一個主斜井和一個回風(fēng)立井。根據(jù)附近井筒檢查孔資料表明，沖積層底板埋深為12m，強風(fēng)化帶底板埋深為20m，副斜井井筒表土

3、段及強風(fēng)化基巖段采用普通法掘進施工。 </p><p>　　副斜井井筒表土及強風(fēng)化基巖段設(shè)計特征如下： </p><p>　　斜井表土及強風(fēng)化基巖段斜長350m，荒寬6.4m，荒高5.2m，荒斷面積30m2；采用單層鋼筋砼+25U型鋼支護，支護厚度450mm，混凝土強度C40，抗?jié)B等級S8。25U型鋼棚間距為700mm，砼土鋪底基礎(chǔ)厚度500mm。 </p><p>

4、;<b>　　2 施工方案 </b></p><p>　　根據(jù)井筒工程地質(zhì)情況，副斜井表土及強風(fēng)化基巖段均采用綜合機械化配套的斜井混合作業(yè)施工方案。施工明槽時揭露土層為褐紅色粘土，比較堅硬，采用小型挖掘機挖掘，風(fēng)鎬刷幫的施工工藝，無法確保施工進度及施工安全。項目部打破常規(guī)，創(chuàng)新施工工藝，該段采用一臺EBZ150型掘進機進行掘進，采用ZL30EFB型防爆裝載機裝矸、2臺WC3型防爆膠輪車運輸；

5、YGT7.5/5-5.5整體液壓鋼模臺車配套HBMD12/4-22S礦用輸送泵澆筑砼。該機械化施工方案井幫圍巖暴露時間短，施工速度快，施工安全，施工工序簡單，輔助時間少，并能實現(xiàn)工種專業(yè)化，有利于提高工人的操作技術(shù)水平、實現(xiàn)正規(guī)循環(huán)、保證施工質(zhì)量和進度。 </p><p>　　3 機械化作業(yè)線及配套設(shè)備 </p><p>　　為加快井筒施工速度，實行斜井井筒施工機械化配套作業(yè)。機械化設(shè)備的

6、合理配置，首先要保證鑿井、裝巖、排矸運輸、架棚、砼澆筑等系統(tǒng)相匹配的生產(chǎn)能力，而不要出現(xiàn)某一系統(tǒng)能力偏低，造成整體系統(tǒng)出現(xiàn)“卡脖”現(xiàn)象，影響施工速度或造成材料和時間浪費。 </p><p>　　掘進：采用一臺EBZ150型掘進機掘進。 </p><p>　　抓巖：ZL30EFB型防爆裝載機裝矸。 </p><p>　　3）排矸運輸：2臺WC3型防爆膠輪車運輸 <

7、;/p><p>　　4）砌壁：YGT7.5/5-5.5整體液壓鋼模臺車配套HBMD12/4-22S礦用輸送泵澆筑砼。 </p><p>　　5）選用FBDN07.1/2×37型局部通風(fēng)機配用800mm阻燃抗靜電膠質(zhì)風(fēng)筒，壓入式通風(fēng)。 </p><p><b>　　4 井筒施工方法 </b></p><p><

8、b>　　4.1 掘進 </b></p><p>　　采用一臺EBZ150型掘進機掘進，當(dāng)揭露巖石普氏系數(shù)比較大，采用掘進機無法截割時，采取放震動炮的方式掘進；邊角、基礎(chǔ)及頂幫輔以風(fēng)鎬刷擴。 </p><p><b>　　4.2裝矸與排矸 </b></p><p>　　當(dāng)井筒斜長小于150m前，由防爆型裝載機直接將矸石從工作面運

9、至井口矸石場。當(dāng)井筒斜長大于150m后，在巖石條件穩(wěn)定的位置巷道左幫設(shè)置臨時錯車硐室。當(dāng)錯車硐室未形成前，兩輛防爆運輸車入井時，空車倒駛?cè)牍ぷ髅?，會車時由空車避讓重車。 </p><p><b>　　4.3初期支護 </b></p><p>　　采用25#U型鋼棚+背板+金屬網(wǎng)作為初期支護，一掘一架棚，棚距0.7m，U型鋼棚架設(shè)方法為：挖腿窩時先量取棚距，按中線定腿窩

10、位置，按腰線確定其深度，控制好頂幫后再把腿窩挖至設(shè)計深度。將棚腿立好后，加以固定，搭設(shè)工作臺，由人工將支架拱部抬至工作臺后，按中腰線將拱部棚放入棚腿槽內(nèi)，尺寸符合規(guī)定后，用卡纜固定好。當(dāng)巖（土）層不穩(wěn)定時，增設(shè)管棚超前支護，超前采用寸半厚壁鋼管，長度為2000mm，間距為300mm，視巖（土）層條件，采取兩掘一打或一掘一打。 </p><p><b>　　4.4混凝土支護 </b></

11、p><p>　　4.4.1搭設(shè)工作臺 </p><p>　　工作臺的高度不低于2m，工作臺采用鐵凳子和大板搭設(shè)而成，鐵凳子采用2寸鋼管加工，加工截面形狀為倒V型，剖面形狀為Π型，寬度不低于2m。搭設(shè)工作臺時，鐵凳子要安設(shè)在實底上，在鐵凳子上方直接放置大板，大板的厚度≥50?，長度≥3m，大板兩端露出鐵凳子≥300?。大板和鐵凳子之間采用8#鐵絲綁扎，大板之間采用扒釘釘牢。 </p>

12、<p>　　4.4.2鋼筋綁扎 </p><p>　　采用先墻體后拱部的順序進行。 </p><p>　　墻體鋼筋：墻鋼筋綁扎時，首先固定2～4根豎筋，在豎筋上畫好水平筋分檔線，在下部及齊胸處綁兩根橫筋定位，并在橫筋上畫好水平筋的分檔線，接著綁其余豎筋，最后再綁其余橫筋。鋼筋保護層厚度為50mm。 </p><p>　　拱部鋼筋：預(yù)先在地面按設(shè)計要求加

13、工好拱部環(huán)筋，拱部環(huán)筋采用綁扎形式與墻體豎筋連接，搭接長度為700mm，橫筋搭接長度為560mm。鋼筋保護層厚度為50mm。 </p><p>　　4.4.3澆注混凝土 </p><p>　　砼采用商砼，采用HBMD12/4-22S礦用輸送泵輸送砼入模，混凝土要對稱澆注，為避免蜂窩、麻面、孔洞的出現(xiàn)，每300?振搗一次，必須振搗至混凝土表面出漿為止。 </p><p&g

14、t;<b>　　4.4.4拆模 </b></p><p>　　混凝土澆注后2d輕微松動模板臺車，使模板臺車與混凝土井壁之間有2～3?的縫隙，混凝土強度達到要求時，開始脫模。脫模時啟動電源，將臺車內(nèi)置的千斤頂緩慢落下，使模板頂部落下，兩側(cè)收縮。下次使用時，先平整好場地，按照中腰線鋪好道軌，臺車行駛時通過手拉葫蘆與設(shè)置在支架梁端頭的牽引鉤連接行走，臺車下放到指定位置時將手拉葫蘆閉鎖。 </

15、p><p><b>　　4.4.5、鋪底 </b></p><p>　　在副斜井掘砌完成后由里向外進行鋪底施工，鋪底前將底板表面清理干凈，鋪底過程中按照設(shè)計將水溝等附屬工程一并做出。 </p><p>　　5EBZ-150綜掘機的技術(shù)特點 </p><p>　　EBZ-150綜掘機是由履帶式行走部上的回轉(zhuǎn)角支撐著槽軸式懸臂切

16、割機構(gòu)，經(jīng)電機驅(qū)動，液壓油缸操作，刮板輸送機裝運，具有自行切割、裝運、行走的功能，主要部件由橫軸懸臂切割機構(gòu)、第一刮板輸送機、第二皮帶輸送機、行走機構(gòu)、本體部、液壓系統(tǒng)、噴霧冷卻系統(tǒng)、電器系統(tǒng)組成。 </p><p>　　6綜掘機在施工中的應(yīng)用效果 </p><p>　　1）使用EBZ―150型綜掘機后，創(chuàng)下了大斷面表土段架棚巷道支護班架棚4架，班進尺2.8米的記錄，日進尺5m的記錄。綜合

17、平均單進105m/月，比鉤機輔以人工采用風(fēng)鎬刷砌60米/月，提高了75%，將近一倍的成績，工效也大大提高。 </p><p>　　2）使用EBZ―150型綜掘機后，減少了因放炮造成的事故隱患，杜絕了放炮事故，確保了掘進過程中的施工安全。 </p><p>　　3）使用EBZ―150型綜掘機后，減少了因放炮震動造成的頂板和兩幫松動，成型得到有效控制，減少了支護用品，降低了支護成本，保證了巷道

18、掘進后頂幫的穩(wěn)定性，降低了掘進對頂幫的破壞。 </p><p>　　4）使用EBZ―15O型綜掘機后，降低人工勞動強度，節(jié)約了人力，減少了放炮工序，縮短了循環(huán)時間，提高了工作效率和單進。施工該段直接工和輔助工不超過40人，大大降低了勞動成本。 </p><p>　　5）在粘土膠結(jié)性比較強及沒有淋水的地層中，效果比較明顯，我項目部施工的華寧副斜井表土及強風(fēng)化基巖段，5、6月連續(xù)兩月完成成巷進

19、尺超百米m,改寫了我處施工大斷面斜井表土層的新記錄,實現(xiàn)了我處在表土及強風(fēng)化基巖段使用綜掘機零的突破。 </p><p>　　7 綜掘機在生產(chǎn)過程中的存在的不足 </p><p>　　7.1受地質(zhì)影響較大 </p><p>　　當(dāng)掘進工作面琳水較大時，由于截割齒被粘土包裹，造成空轉(zhuǎn)，不能有效截割。同時極易造成底板淤泥積水，導(dǎo)致掘進機無法正常行駛，需要大量墊道木和矸石

20、，方能運行，造成材料的浪費。當(dāng)頂板破碎，壓力較大時，制約掘進速度，施工時只能短掘短支，不能拉開距離平行作業(yè)，即前邊掘進、架棚，后面進行鋼筋砼澆筑。 </p><p>　　7.2增強穩(wěn)定性差 </p><p>　　由于華寧副斜井強風(fēng)化基巖段地質(zhì)情況較為復(fù)雜，在掘進過程中經(jīng)常遇到斷層、底板砂巖、巖石硬度較大等因素，掘進機在截割過程中，時常擺動，導(dǎo)致截割部碰到支護構(gòu)件，使支護穩(wěn)定性差、給安全生產(chǎn)

21、帶來了一定的隱患。 </p><p>　　7.3履帶及銷子損壞嚴重 </p><p>　　剛開始使用掘進機施工時，每掘進1.4m就使入地面，由于明槽段底板已經(jīng)硬化，造成履帶嚴重磨損，由于行駛中扭力較大，造成銷子經(jīng)常斷裂，更換時間較長，嚴重影響工作面掘進。 </p><p><b>　　8結(jié)論 </b></p><p>　

22、　隨著EBZ―150綜掘機在華寧副斜井中表土及強風(fēng)化巖中的應(yīng)用,月進尺由傳統(tǒng)的鉤機、風(fēng)鎬掘進50~60m/月，提升到現(xiàn)在的100m/月以上,有效地降低了工人勞動強度,提高了施工速度，不僅提高了礦井的安全程度,提高了管理水平,而且填補了我處在大斷面表土及強風(fēng)化基巖中使用掘進機的空白，為今后我處施工類似的井筒提供了寶貴經(jīng)驗。今后，如果選用性能更加優(yōu)良的掘進機，掘進速度還會大大提高，有望達到150m/月，從而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益和利潤。 <