综采工作面掘进与安装工程一站式设计与施工技术

综采工作面掘进与安装工程一站式设计与施工技术

摘要：通过对掘进工作面施工工程与综采工作面安装工程的研究、分析和总结，提出了掘进施工与安装工程的一站式设计与施工技术。

关键词：一站式设计与施工；刷装一体化；选型与安装

0前言

随着煤矿安全生产技术的发展和生产经营的需要，各生产环节之间的衔接也

是更加紧密，尤其是刷装一体化技术的推广应用，更是对综采工作面掘进施工工

程与安装工程之间的融合提出了新的更高的要求，而掘进与安装工程的一站式设

计与施工也将成为以后的发展方向。本文结合青东煤业东部井933工作面对掘进

施工与工作面安装一站式设计与施工技术进行说明。

1支架选型与工作面设计同时进行

由于支架选型工作直接影响工作面断面的设计和后期进架系统工程的施工，

所以支架的选型必须与工作面设计同时开展。若巷道断面设计过小，则造成后期

的卧底、刷帮和拨道等工程量巨大，严重影响施工安全与进度；若巷道断面设计

过大，则会影响掘进施工进度和造成不必要的空间浪费。

2设备选型与安装充分考虑进架与采煤需要

2.1风巷运输设备选型

933风巷运输设备采用一部SQ-132型无极绳绞车配合风动单轨吊，SQ-132型

无极绳绞车安装位置在83采区回风上山与931风联巷交岔点以里处，无极绳机

尾经83采区回风上山延伸至933切眼上口处，整个933风巷掘进施工及后期进

架系统均使用一部无极绳绞车即可完成，中间无需再增加牵引设备，简单高效。

2.2机巷运输设备选型

933机巷采用一部SQ-80型无极绳绞车配合一部风动单轨吊使用，满足掘进

生产需要及工作面安装期间机巷运输的需要，改无极绳绞车采用双机尾，一个机

尾固定于933机联巷下口，另一个机尾随掘进头延伸，省去933机联巷一部调度

绞车，同时省去该处绞车窝及打点硐室的工程和交换钩头的环节，有效提高了运

输效率。

3断面设计留有足够余量

3.1933风巷断面设计

933风巷采用平顶29U型钢棚支护，断面参数为：净宽×中高=4200×3000mm。由于进架使用的平板车的宽度为1.35m，轨道中心线向巷帮700mm处轨面到顶

板的净高为2700mm，完全满足进架的高度最低2400mm和宽度要求，结合931

及936采煤工作面巷道矿压变形数据分析结果，933工作面巷道设计变形余量

300mm，充分考虑了巷道支护在受矿压影响后的断面空间，可省去后期因断面无

法满足进架需要造成的卧底、刷帮或拨道工程，考虑充分，一站式设计科学合理[1-2]。

3.2933机巷断面设计

933机巷采用平顶29U型钢棚支护，断面参数为：净宽×中高=4600×3000mm。由于150型皮带机的空间占用和检修需要，巷道断面较风巷宽度增加400mm，结合931和936采煤工作面两巷矿压变形数据分析得出，断面完全满足掘进、进料、检修和采煤出货使用需要，无需后期修护工程，一站式施工到位，考虑充分，设

计科学。

4交换车场地段提前预留

4.1进架系统交换车场长度要求

进架系统交换车场的长度为两幅道岔的长度与至少一辆平板车的长度之和，

即至少12000mm。所以在掘进工程施工过程中根据地质条件在合适地段施工至少12000mm的平坡段，否则后期则需要进行卧底施工，且由于出货设备已拆除，给施工带来较大困难。

4.2进架系统交换车场宽度要求

交换车场处巷道的宽度要求最小为3500mm，两股轨道的间距最小为900mm，轨道变至巷帮的距离最下为1000mm。933风巷的断面设计满足交换车场的宽度

要求，无需后期刷帮工程。

5轨道铺设一步到位

5.1轨道铺设及其构件安装一步到位

933风巷及933切眼重轨侧的轨道采用22kg/m型轨道配合1600×150×200mm

道板和轨距拉杆一次安装到位，并且在巷道起伏地段凹点处的轨道提前采用铁道

板配合地锚进行固定。

5.2轨道拐弯处曲率半径设计

根据进架系统运输实践经验，巷道拐弯处轨道的曲率半径最小为6000mm方

能满足平板车的通过需要，所以933风巷巷道拐弯处的轨道曲率半径设计为

6500mm，满足进架要求。

6绞车安装空间提前施工

6.1交换车场回柱绞车安装空间

交换车场内重车需要交换钩头时，则需要采用8t回柱绞车进行牵引，一般交

换车场两端巷道起伏变化不大即可满足安装和使用要求。

6.2933切眼上口回柱绞车安装空间

在933风巷施工至切眼上口时，提前将绞车窝施工结束，利用综掘施工优势

相对炮掘施工可有效提高施工效率。

7检修硐室提前施工

933机巷150型皮带机头处施工检修硐室，为避免后期刷帮工程，在掘进施

工期间将机头检修空间一次成巷。

8巷道起伏平滑过渡

8.1933风巷及切眼过地质构造坡度设计

为保证进架系统顺畅，933风巷及切眼施工过程中在过地质构造时，杜绝巷

道坡度在短距离内发生大幅度的变化，从而避免在进大件过程中发生昂头翘尾触

及顶板，影响安全和安装。

8.2933切眼施工坡度及切眼上口施工设计

8.2.1933切眼施工坡度设计

933切眼施工过程中，采取跟顶施工方法，933切眼内煤层倾角较小，施工过程中若发生煤层倾角较小甚至为平坡时，则必须保证施工巷道倾角能够满足大件

车辆松车要求，否则大件车辆若无法自行松车下放，造成切眼内增加卧底工程，

不仅影响施工进度，而且在切眼大断面条件下安全威胁极大。

8.2.2933切眼上口施工设计

（1）提前考虑切眼上口平车场的施工需要

由于切眼上口条件限制只能采用平车场设计，则在切眼拨门向前一段距离内

必须施工平巷，避免后期卧底施工工程，具体平巷段长度为拨门向前至少

5000mm。