东翼胶带下山采用掘进机施工方案

一、施工方案 1、施工顺序：

本标段工程分2个队伍施工：

掘进一队：主副井斜联巷→辅运水平大巷及联巷→避难硐室→A型风桥及斜巷施工→北翼回风大巷→回风联络巷→101回风顺槽及硐室→101切眼→101主辅回撤通道；掘进期间、大巷、顺槽皮带下部的地坪可同步施工一半宽度，剩余收尾工程待掘进施工结束后再施工。

掘进二队：南翼回风大巷→A、B风桥及斜巷施工→南翼回风大巷及联巷→南翼胶带大巷及联巷→南翼辅运大巷；最后施工地坪、水沟、设备基础、钢梁安装等收尾工程。

2、掘支施工方案

在施工准备阶段，首先采用全站仪进行测量放线，标定待施工巷道开口位置,下放安装综掘机及配套施工设备,做好开工准备。

根据工程特点:

(1)主副井斜联络巷、风桥、回风联络巷、避难硐室、泄水硐室等采用煤、矸分层爆破、分装分运的方法进行掘进施工，后配ZL18EFB防爆装载机在工作面进行煤矸装载，煤炭转运至就近皮带运输机上通过主斜井运至地面，矸石装载至无轨胶轮车上沿副斜井运至地面排矸场。

掘进采用YT-28型风动凿岩机打眼，煤矿许用乳化炸药和煤矿许用毫秒延期电雷管起爆，锚杆、锚索支护采用MQT-130C1锚杆机钻装，帮部坚硬岩石采用YT-28风钻打眼，软岩及煤采用MQTB-55/1.7C型帮锚杆钻机钻装锚杆。掘进过程中初喷紧跟工作面，复喷成巷距离不大于20m，喷射混凝土料采用防爆无轨胶轮车运输到喷浆机处，人工上料喷射，喷浆作业选用PZ-5型喷射机。

人员和其它支护材料采用无轨胶轮车运输。 (2)1-1煤辅运大巷、1-1煤南翼辅运大巷、1-1煤南翼胶带大巷、1-1煤南翼回风大巷、101面回风顺槽、开切眼，回撤通道均采用EBZ-160型综掘机掘进方式进行施工，由于巷道均为半煤岩巷，必须实行分掘、分装、分运，掘进机掘进时，先掘上部煤层够一循环短距，然后后退掘进机掘进下部底板岩石，综掘机后配胶带输送机进行煤、矸运输。煤炭由掘进机二运皮带转载至后配胶带运输机通过后续其它运输机接力运输最后通过主副井联络巷刮板机、主斜井胶带运输机运输至地面；矸石运输时，分别在北翼和南翼回风大巷开口位置联络巷附近挖掘矸石坑，在胶带运输机上沿水平方向倾斜安装临时活动挡矸

板，同时停止煤炭运输，将矸石卸至矸石坑中，再用ZL20EFB防爆装载机装至防爆无轨胶轮车上沿副斜井运至地面排矸场。

锚杆、锚索支护采用MQT-130C1锚杆机钻装，帮部坚硬岩石采用YT-28风钻打眼，软岩及煤采用MQTB-55/1.7C型帮锚杆钻机钻装锚杆。

掘进过程中锚网支护紧跟工作面，复喷成巷距离工作面不大于50m，喷射混凝土料采用胶轮车运输到喷浆机处，人工上料喷射，喷浆作业选用PZ-5型喷射机。

人员和材料采用防爆无轨胶轮车运输。

巷道地坪、水沟在巷道掘进过程中同步同步进行混凝土浇筑，具体方法为：在巷道安装皮带机H架时，用方木或混凝土块将皮带架底部支起到地坪设计标高位置，然后在地面搅拌站搅拌好后，由防爆无轨胶轮车运到浇筑地点进行浇筑，电动振动棒振捣。因底板遇水极易泥化，为保证铺底混凝土厚度符合设计要求，必须在浇筑前对底板浮矸及淤泥进行清理，清理厚度200mm,并进行混凝土垫底，垫底厚度150mm(混凝土等级与地坪砼等级一致)。

3、施工导向方案

工业广场建筑物的标定根据工业广场平面总图，采用全站仪标定出场地内永久建筑、临时建筑的主轴线，并设定标桩。

巷道开口根据矿方提供的导线点，采用全站仪标定巷道中腰线。施测后将测量成果报建设单位进行复核后方可施工。

各巷道开口前采用全站仪标定一组中腰线指示巷道掘进方向和坡度，70m以后采用激光指向仪指向，在顶板安置一台YBJ-1000（A）光学激光指向仪指向。

4、巷道过断层破碎带施工方案

（1)破碎带施工以超前预控为要点，加强地质预报工作，对可能出现破碎带应及时作出预报，以便提前做好准备工作。预测有较大断层时应采取钻探措施，探明断层详细位置、含水情况和瓦斯情况。

(2)掘进时要控制循环进尺，一掘一支，掘支段距不大于网片宽度m。并采取分断面掘进的方式，即将掘进断面2-3个小断面分次掘进，随掘随支。支护时可根据情况增加锚索、锚索梁、喷浆等措施加强支护。

(3)掘进发现顶板破碎严重时，可采用超前支护加强支护，即在遇到破碎断面前，先采用钢支架、管棚超前联合支护。掘进后及时架设支架，打设管棚，并喷浆加固。掘支段距不大于1m。钢支架采用11号矿工钢制作，，支架间距800mm，支架间采用拉杆固定牢靠。管棚采用直径为38mm的钢管，长度为2200mm，沿巷道掘进方向拱顶水平打入，布置间距为300～400mm。

(4)若围岩破碎冒落严重时，可在超前管棚支护的基础上，采用管注方式对破碎围岩提前进行注浆加固，防止直接开挖后造成大面积冒落而增大处理难度。注浆时对巷道正前顶板及两帮3m范围进行加固，然后再进行掘进，注浆采用水泥浆。

4、防治水方案

招标文件提供巷道涌水量不超过10m3/h，为保证施工安全,在巷道施工中必须坚持“有疑必探、先探后掘”的原则，防止突水事故。对可能发生突水的断层破碎带，可采取注浆堵水措施防治水。对巷道少量涌水，可根据巷道坡度施工临时水沟，并在巷道低洼处挖设小水窝，安设电动潜水泵，采用3吋塑料管进行排水。

二、机械化作业线配置 （一）掘进、运输系统 1、掘进设备

工作面掘进采用三一重工的EBZ160型掘进机，该机采用截割双速技术，截割电机功率160kW，EBZ160综掘机掘进配备湿式高效除尘系统，除尘效率可达到95％以上，能将粉尘完全压制在迎头两三米的范围内。从而有效减少粉尘对作业人员的伤害，保证井下工作人员的身心健康。EBZ160综掘机第一运输机和铲板部均采用低速大扭矩液压马达直接驱动，无需减速箱，减少故障环节。

2、支护设备

顶板锚杆及锚索施工采用MQT-130C1锚杆机钻装。该机最低高度1430mm，最大高度3600mm，重量52kg，额定转矩130N.m，最大推进力11.4kN适用于顶板硬度f≤8的各种岩巷、煤巷进行顶板钻锚护作业时钻锚杆孔和安装锚杆。帮部采用YT-28型风钻打眼或MQTB-55/1.7C型帮锚杆钻机钻装。

喷射混凝土料采用WCQ3防爆柴油机无轨胶轮车运输到喷浆机处，人工上料和喷射，喷浆作业选用PC-5型喷射机。

浇筑混凝土由WC3防爆柴油机无轨胶轮车运到浇筑地点，人工入模，电动振动捧捣固。

在地面设一集中搅拌站，配PLD1600型配料机一台， JS-1000型强直式搅拌机一台。

3、煤炭运输

工作面煤由综掘机一、二运装到其后紧跟的DSJ80/20-2×55型可伸缩皮带上，每1200-1300米再增加一台皮带运输机进行接力运输，距离小于100米的联络巷均安装SGB620/40T刮板机转载运输，最后通过1-1煤辅运大巷安装的DSJ100/40-2×55型皮带和主副联络巷SGB620/60T型刮板机及主斜井永久皮带将煤矸运至地面。

4、矸石运输

工作面破底矸石由综掘机一、二运装到其后紧跟的几部DSJ80/20-2×55型可伸缩皮带上依次接力运到矸石坑处卸载，由再用ZL20EFB型防爆装载机装至WC3型防爆无轨胶轮车上沿副斜井运至地面排矸场。

单个工作面每天需要车辆数量N计算如下： N=Q总矸量×1.6÷Q车÷（T矸总/T车单趟）

Q总矸量：取回风顺槽最大值(矸石厚度平均0.8m)； Q车： 单个车辆的装矸体积,取 m3;

T矸总：每天按照14小时计，其余10小时为下料时间；

T车单趟：车辆从井下矸石坑至地面排矸场往返的时间，取40min;

故：N=5.2×22.5×1.6÷3m3÷(840/40)=3辆。

因本标段工程为两个综掘面施工，每个掘进工作面需要3辆，所以井下共需要6辆柴油防爆无轨胶轮车；两辆防爆装载机即可满足施工需要。

5、材料运输

锚杆、锚索、网片、水管、风管、混凝土等材料和小型设备运输利用排矸剩余时间均采用6辆无轨胶轮车运输，型号为WCQ3防爆柴油机无轨胶轮车。

其主要技术参数为： 额定装载质量 最大装载质量 发动机 kW 传动方式 启动方式 牵引力 kN 爬坡能力 ° 最高速度 km/h 离地间隙 mm 最小转弯半径 mm 参考外形尺寸 mm （长×宽×高） 自 重 t 3 t 5 t 66kW（防爆净功率） 液力机械传动、四轮驱动 防爆电启动/气启动 40 14（基本型） 12（薄煤层） 45（基本型），40 (薄煤层) 280（基本型），215 (薄煤层) 6000 6000×1900×2000（基本型） 7.5 6、人员运输

为保证人员上下班安全和按时交，减轻井下职工劳动强度，施工中设WC24R型防爆人车一辆（24人），用于运送上下班人员。

WC24R型防爆人车参数如下表：

额定载人 最大载人 发动机 kW 传动方式 启动方式 牵引力 kN 爬坡能力 ° 最高速度 km/h 离地间隙 mm 最小转弯半径 mm 参考外形尺寸 mm （长×宽×高） 自 重 t 20~24 24 50kW（防爆净功率） 液力机械传动、四轮驱动 防爆电启动/气启动 35 14 35 280 6100（20座） 6800×1880×2000（20座） 8.0 （二）压风系统

施工中最大耗风量为锚杆打眼工序，按最多同时4台锚杆钻机、风钻打眼，计算最大耗风量为：

Q=αβγ（q钻*4*0.85）

=1.15*1.1*1.12*（3.7*4*0.85） =17.8m3/min

在井下设一台MLGF-21/7G-132型和两台MLGF-13/7-75G型井下用防爆螺杆空压机，在工作面后进风流中安装，该两台空压机排气量分别为21m3/min和13m3/min，额定工作压力0.7Mpa，可以满足施工需求。空压机根据需要跟随两个工作面移动。压风管使用Φ108×4钢管，供水管使用Φ25×4钢管，法兰连接，供风、供水管在巷帮吊挂，工作面采用2吋、1吋高压胶管，快速接头连接施工机具。

（三）局部通风系统

局部通风采用压入式通风。因巷道为长距离独头通风巷道，故必须对掘进通风进行计算，主要考虑参数为施工人员数、最低风速、瓦斯涌出量、胶轮车柴油机废气量。风机选型计算如下：

1、按巷道内最多工作人数计算风量 Q=4×N=4×30=120m3/min

式中：N，巷道内同时最高工作人数。

2、按巷道内允许最低风速计算

Q=V×A =0.3×60×18.2(标段内主要巷道最大断

面)=327.6m3/min。

式中:V，岩巷最低允许风速，＞0.25 m/s，取0.3m/s。

A，巷道净断面积。

3、按照瓦斯绝对涌出量计算：

Q=100×q 掘×K 掘=100×1×1.8=180 m3/min

式中:q掘，掘进工作面回风流中瓦斯绝对涌出量，暂取

1m3/min；

K掘，掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数。取1.8

4、按稀释内燃废气计算

Q=Q0×P×N×Ti=4×66×2×0.55=291m3/min

式中：Q0，单位功率所需风量指标，取4m3/min.kW； P，单台设备功率，66kW；

N，内燃机台数，取2台；

Ti，柴油机利用率系数，K=0.55。

5、要求通风机供风量

综合上述计算情况，维持最低风速要求风量最大，取其作为工作面风量，Q掘=327.6m3/min(5.46 m3/S)，则要求通风机的供风量Q扇为：

Q扇=PQ掘=1.67×327.6=7m3/min（9.12m3/s）。 式中P，局部通风机供风巷道风筒漏风系数：

P=1/（1-nL接）；

n，风筒接头数，取200个；

L接，一个接头漏风率，L接=0.002。

6、风筒选型

由于本标段工程巷道普遍较长，且断面较大，为减小通风阻力，增大有效通风率，采用φ1100mm的高强度拉链式胶质风筒，单节长度20m。

7、局部通风机工作风压计算

根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、风筒风阻，计算掘进工作面局部通风机工作风压值：

hft =RpxQ扇xQ掘+ hX0=56.98×9.12×5.46+72=2909Pa 式中：hft，压入式局部通风机全风压，Pa；

hX0，出口局部阻力，hX0=ξ×Q2/D4=1×9.122/1.14=56.8Pa 式中：ξ，局部阻力系数，取1.0

Rp，压入式风筒的总风阻，N.S2/m8 ；其计算如下： Rp=6.5α×L/（d5）+（n×ζj0+∑ζbei＋ζin）×（ρ/（2s2）） =6.5×0.00287×4000/（1.15）+（200×0.1+0.4+0.1）×1.2/（2×0.952） =559.96N.S2/m8

式中a，风筒摩擦阻力系数，取0.00287N.S2/m4；

L，风筒长度，4000m； D，风筒直径，1.1 m；

P，空气密度，取1.2kg/m3；

S，风筒断面积， 0.785m2； n，风筒接头个数，200； ζj0，风筒接头局部阻力系数，（取0.1）； ζbei，风筒拐弯局部阻力系数取，0.4；

ζin——风筒入口局部阻力系数，取ζin ＝0.1； 风机工作风阻为：Rmt= hft /Q扇2=2909/9.122=334.98

N.S2/m8

8、选择合适局部通风机

根据工作风压、风量和局部通风机的性能曲线，选择合适的局部通风机。将工作风阻曲线绘入风压特性曲线，确定选择风机为FBD№7.5(2×55)对旋式局部扇风机，当通风距离较近时，可以选择功率较小的2*22kw的风机，以节约电能。局部通风机供电均采用“三专两闭锁”，双风机双电源。通风距离小于1500米的巷道选用22×2局部通风机供风。

9、风机、风筒安装

风机置于距巷道开口30m的支架上，距地高度大于0.3m。共设两台，一台备用，两风机之间实现自动转换。风筒挂在巷道右上角。风筒用8号铁丝拉直固定在锚杆上。风筒悬挂要求平、直、稳、紧，风筒距工作面不大于10m。

（四）供水、排水系统 1、供水系统

施工用水取自矿方提供的供水点，井下主供水管采用Φ50×4mm钢管，单独掘进巷道采用Φ25×4mm钢管，工作面采用钢编高压胶管。

2、排水系统

巷道掘进过程中同步施工排水水沟，当坡度变化较大形成低洼积水区时，可在巷道帮部设置临时水窝进行集水，安设5.5或7.5kw电动潜水泵进行排水，主排水管路采用3吋塑料管，各潜水泵处设2吋三通并设置逆止阀，安装排水自动控制装置。

（五）井上下通讯和照明

1、通讯：采用矿用调度电话交换机进行井上下联系，地面上装1台直拔电话保证通迅畅通。

2、照明：综掘机采用自身照明装置进行照明，皮带搭接点设新型防爆LED节能型照明灯照明。

（六）供电系统

地面供电取自矿方低压电源，井下电源取自矿方提供的10KV高压电源。 详见：附图2-1《供电系统图》

附表2-1《供电负荷统计表》 附表2-2《施工机械化配套表》

附表2-3《拟投入本项目的主要施工设备表》