专利名称:煤矿大断面硐室施工方法
技术领域：
本发明涉及煤矿井下硐室的施工方法，具体为一种煤矿井下的煤矿大断面硐室施工方法。
背景技术：
为满足晋城寺河矿东四盘区瓦斯抽放的需要，在小东山风井底附近选址施工一个永久性瓦斯抽放泵站，以解决目前东风井井下抽放泵站距离远、抽放负压不足的问题，从而达到提高四盘区抽放负压、缩短抽放时间、提高掘进进尺的目的。小东山瓦斯抽放泵站为一个复杂的环节改造工程，有7种不同的巷道断面，其核心部分为抽放泵站大断面硐室，是施工的难点。随着高产高效矿井建设步伐的加快，煤矿井下大断面硐室的功能越来越多、越来越全；煤矿大断面硐室施工工艺复杂，几乎为综采面切眼断面面积的3倍。目前采用的煤矿大面积硐室的施工方法多是在全岩巷采用炮掘的施工方法，分上、中、下三层，由上到下施工，每个分层高度为2. 5-3米，每层都是通过打眼放炮施工，然后由耙岩机或人工出矸。这种硐室断面炮掘施工存在选址不合理、安全系数低的问题，而且打眼间距和深度也不够合理，再加上工艺复杂和受出矸系统影响，效率非常低下，正常情况下施工60米长硐室，需要近3个月的时间才能完成。
发明内容
本发明为了解决现有煤矿大断面硐室炮掘施工方法效率低下的问题，提供了一种煤矿大断面硐室施工方法。
本发明是采用如下技术方案实现的煤矿大断面硐室施工方法，该方法是采用如下的施工方法实现的a、硐室选在上层为矸石层，下层为煤层的区域；b、上层采用炮掘工艺；C、将放炮后产生的大块矸石进行破碎；d、下层采用综掘机割煤，溜子出煤和破碎后的矸石。由于选址位置的改变，将传统的三层施工变为两层施工，提高了工作效率，同时具备了炮掘和机掘联合施工作业的条件，机掘作业节省了下层的打眼、放炮等工序，同时可以将上层产生的矸石和下层产生的煤通过溜子传送出去，进一步提高了工作效率，从而减小了劳动强度，如单纯使用炮掘的施工方式，存在效率低下且安全系数较低的问题；如单纯使用机掘的施工方式，对矸石层的掘进作业会比较困难，成本较高且效率低下。本发明中所述的炮掘和机掘联合作业是在多次试验下得出的。
炮掘工艺具体为先打眼后放炮的工艺，打眼深度为1. 6-1. 8米，硐室断面右侧炮眼间距为0. 5-0. 6米，左侧为0. 7-0. 8米，掏槽眼5卷、辅助眼4卷、周边眼3卷。煤矿上对放炮所需的炸药含量是有规定的，当硐室断面打眼间距过大和深度过深时，会导致放炮不充分，影响炮掘效果；当硐室断面打眼间距过小和深度过浅时，不能满足硐室断面面积的要求，影响工作效率，本发明中所述的炮掘工艺是在多次试验下测得的。
炮掘作业超前机掘作业3-5米，避免了由于矸石层和煤层错差过大，会造成矸石层人工出矸劳动强度大的问题，进一步提高了工作效率。[0007]硐室选在已有近水平煤层巷道，一方面提前得知煤层底板的坡度变化对泵站的影响，另一方面提前形成出煤系统，减少出矸量。
本发明所述的煤矿大断面硐室施工方法通过对大断面硐室选址的改变和采用了炮掘与机掘联合作业的施工方式，变硐室断面三层施工为两层施工，并且省去了下层煤层打眼、放炮等工序，有效地提高了生产效率，而且可以将上层产生的矸石和下层产生的煤通过溜子传送出去，进一步提高了工作效率，减轻了工人的劳动强度，具体为施工60米长硐室，需要2个月的时间即可完成，如通过破碎机对大块矸石进行破碎，省去了人工出矸大块矸石的工序，还可提前10天完成硐室的施工，比原先的施工方式可以提前40天完成任务； 同时煤层采用机组截割，对煤帮的震动小，成型和支护效果都明显提高，保证了高巷道两帮的支护安全。
图1为本发明所述的煤矿大断面硐室施工方法的施工过程图。
图中1-矸石层，2-煤层，3-矸石，4-综掘机。
具体实施方式
以山西晋城寺河矿为例，寺河矿作为高瓦斯矿井，井下先后建有两座瓦斯抽放泵站硐室，抽放泵站硐室设计断面为毛断面宽7. 9米、高9. 0米，断面积68M2。净断面宽 7. 5米、高8. 5米，断面积61M2，设计施工长度62米。煤矿大断面硐室施工方法，该方法是采用如下的施工方法实现的a、硐室选在上层为矸石层1，下层为煤层2的区域；b、上层采用炮掘工艺；C、将放炮后产生的大块矸石3进行破碎；d、下层采用综掘机4割煤，溜子出煤和破碎后的矸石。炮掘工艺具体为先打眼后放炮的工艺，炮眼深度为1.6米(或1.7米，或 1. 8米)，右侧炮眼间距为0. 5米(或0. 6米)，左侧为0. 7米(或0. 8米)，掏槽眼5卷、辅助眼4卷、周边眼3卷；炮掘作业超前机掘作业3米(或4米，或5米)；硐室选在已有近水平煤层巷道；机掘设备选用S200MJ综掘机4、40T溜子。具体实施过程中，下层5. 5米煤层 2采用SM200机组割煤、出煤，由于200机组最大割煤高度为5. 1米，宽度6. 5米，在割煤过程中机组由上向下割煤，上部留有0. 4米的煤皮在机组切割过程中自行垮塌，因此割煤高度不受限制，上下两层可以同时进行打钻、支护、出矸等工序的作业，为保证人员安全割煤工艺和放炮工艺要分开作业。
权利要求
1.一种煤矿大断面硐室施工方法，其特征在于该方法是采用如下的施工方法实现的a、硐室选在上层为矸石层(1)，下层为煤层O)的区域；b、上层采用炮掘工艺；C、将炮掘后产生的大块矸石C3)进行破碎；d、下层采用综掘机(4)割煤，溜子出煤和破碎后矸石。
2.根据权利要求
1所述的煤矿大断面硐室施工方法，其特征在于炮掘工艺具体为先打眼后放炮的工艺，打眼深度为1. 6-1. 8米，硐室断面右侧炮眼间距为0. 5-0. 6米，左侧为 0. 7-0. 8米，掏槽眼5卷、辅助眼4卷、周边眼3卷。
3.根据权利要求
1或2所述的煤矿大断面硐室施工方法，其特征在于炮掘作业超前机掘作业3-5米。
4.根据权利要求
1或2所述的煤矿大断面硐室施工方法，其特征在于硐室选在已有近水平煤层巷道。
5.根据权利要求
3所述的煤矿大断面硐室施工方法，其特征在于硐室选在已有近水平煤层巷道。
专利摘要
本发明涉及煤矿井下硐室的施工方法，具体为一种煤矿井下的煤矿大断面硐室施工方法，解决了现有煤矿大断面硐室炮掘施工方法效率低下的问题。煤矿大断面硐室施工方法，该方法是采用如下的施工方法实现的a、硐室选在上层为矸石层，下层为煤层的区域；b、上层采用炮掘工艺；c、将放炮后产生的大块矸石进行破碎；d、下层采用综掘机割煤，溜子出煤和破碎后的矸石。本发明所述的煤矿大断面硐室施工方法采用了炮掘与机掘联合作业的方式，省去了煤层打眼、放炮、等工序，有效地提高了生产效率，减轻了工人的劳动强度，同时煤层采用机组截割，对煤帮的震动小，成型和支护效果都明显提高，保证了高巷道两帮的支护安全。
文档编号E21D9/12GKCN101718199 B发布类型授权 专利申请号CN 200910227886
公开日2011年10月5日 申请日期2009年12月20日
发明者刘军锋, 徐玉胜, 成小勇, 秦天太, 薛军政, 赵彬, 郑志军, 马飞 申请人:山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan