一種拐彎巖巷快速掘進物料及噴漿料輸送方法與流程

2023-05-14 20:01:31

本發明涉及巖巷掘進中小角度拐彎巷道皮帶運輸問題以及巖巷噴漿料運輸問題的解決方案，可以提高巖巷作業效率。

背景技術：

煤炭是我國國民經濟和社會發展的基礎，一直以來其在我國一次能源生產和消費結構中始終佔據較高比重，在未來相當長的一個時期內，煤炭仍將是我國的主要能源之一。當前快速增長的經濟，對煤炭開採工業發展提出了更高的要求。

巖巷掘進作為礦井採掘作業的排頭兵，其掘進速度及效率對礦井的正常採掘接替有著較大影響。而巖巷掘進在很長一段時間內均維持著「手扶式鑿巖機打眼、耙矸機裝矸、礦車軌道運輸」的作業方式，這種傳統作業方式存在著作業人員勞動強度大、耙矸慢、運輸效率低等諸多缺點，造成巖巷施工單進低、速度慢，對礦井的正常採掘接替造成較大影響，嚴重製約著礦井的發展。

在本世紀煤炭行業「黃金十年」時期，隨著煤炭行業的蓬勃發展，也伴隨著我國煤炭行業科學技術水平的不斷發展，越來越多的廠家進入到煤礦設備開發、生產當中來，巖巷作業水平也通過作業機械的不斷更新換代而煥然一新，在巖巷施工中的機械化效率越來越高，主要體現在：打眼器具逐漸從手扶式鑿巖機發展到使用液壓鑽車；耙矸設備逐漸從耙矸機發展到使用挖掘裝載機；運輸系統逐漸從礦車軌道運輸、絞車提升發展到皮帶運輸；甚至在條件較好的巷道內使用巖巷掘進機作業，省去爆破環節。

通過幾年的發展，現在巖巷掘進已進入到新的時期，巖巷作業線（液壓鑽車打眼+挖掘裝載機耙矸+皮帶運輸系統）整體技術水平越來越成熟，已在礦井主要巖巷中普遍使用。液壓鑽車能提高打眼速度，挖掘裝載機提高了耙矸速度，而皮帶運輸作為巖巷作業線中的關鍵環節，極大提高了運輸效率。

但是，在目前的巖巷掘進中，仍存在著一些問題影響著巖巷作業效率：

一是小角度拐彎巷道皮帶運輸問題。現在，井下皮帶均為直線運輸，在遇到巷道小角度拐彎時，則需增加一部皮帶。增加一部皮帶不僅是加大皮帶投入、增加人員配備，而且還直接造成巖巷作業線在增加皮帶間隙無法使用問題：需臨時拆除挖掘裝載機、液壓鑽車，改為使用耙矸機耙矸掘進一段距離，滿足第二部皮帶鋪設空間後，再恢復安裝挖掘裝載機、液壓鑽車。由此可見，在鋪設第二部皮帶時，需反覆拆除、安裝掘進設備，不僅極大影響掘進效率，而且頻繁拆除安裝極易造成安全隱患。我礦北翼-640m上部迴風巷在掘進之初便面臨該問題。

二是巖巷噴漿料運輸問題。巖巷均採用「錨網噴」支護，在採用巖巷作業線的巖巷掘進頭面大都仍使用礦車軌道運輸噴漿料。由於軌道運輸噴漿料效率低下，制約噴漿進度，進而影響掘進效率，我礦北翼-640m軌道暗斜井巖巷掘進工作面便面臨該問題。而且在某些條件特殊的掘進頭面，無法鋪設軌道，噴漿料運輸成為難題，比如我礦北翼-640m上部迴風巷掘進工作面。

技術實現要素：

本發明提出了一種拐彎巖巷快速掘進物料及噴漿料輸送方法，旨在解決目前影響巖巷作業線高效掘進的拐彎巷道皮帶運輸問題及噴漿料運輸問題。

本發明所採用的技術方案：

一種拐彎巖巷快速掘進物料及噴漿料輸送方法，為解決迴風巷施工中巷道拐彎問題，採用在迴風巷安裝一部拐彎膠帶輸送機輸送物料，為使膠帶輸送機實現自然變向拐彎，在彎曲段採取兩個措施，即基本措施和附加措施；其中基本措施包括：

1）增加皮帶拐彎半徑r；

2）使轉彎處的託輥具有安裝支撐角θ；

3）增大成槽角θ0，θ0是側託輥軸線與中間平託輥軸線形成的夾角；

採取的附加措施包括：

1）加工符合拐彎曲率半徑的縱梁，即縮短內側縱梁長度，使皮帶機具有形成轉彎半徑的條件；

2）加工外腿稍高的h架，縮短內側縱梁，讓皮帶稍內傾，使皮帶機具有形成轉彎半徑的條件；

3）合理調整皮帶鬆緊程度，拐彎皮帶較之直線運行皮帶的張緊程度應稍松，以避免皮帶內側受力過大；

為了解決迴風巷及軌道暗斜井施工中噴漿問題，採用膠帶輸送機底皮帶輸送噴漿料，將噴漿機座於膠帶輸送機機尾後側，噴漿時使用底皮帶將噴漿料輸送至噴漿機處。

本發明的有益效果：

本發明拐彎巖巷快速掘進物料及噴漿料輸送方法，具有良好的經濟效益：

1、北翼-640m上部迴風巷拐彎皮帶及底皮帶輸送噴漿料項目的實施有以下經濟效益：一是減少了設備投入。減少一部dsj80/40/2×40膠帶輸送機、2部qbr-400軟啟動、一臺qbz-30n啟動器的投入，每月租賃費約22840元,北翼-640m上部迴風巷掘進工作面計劃掘進8個月，其租賃費為182720元。同時，設備投入少，也降低了維護成本，減少了配件投入。二是減少了人力投入。拐彎皮帶投入使用後，每班可減少1名帶式輸送機司機，同時減少1名帶式輸送機檢修人員，工資按6000元/月計算，北翼-640m上部迴風巷掘進工作面計劃掘進8個月，共節約6000*4*8=192000元，達到了減員增效的目的。三是優化了施工工藝，加快施工效率，提高了工效。北翼-640m上部迴風巷採用拐彎皮帶及底皮帶輸送噴漿料輸送噴漿料技術，無需鋪設軌道，簡化了後巷運輸系統，減少了人員配備，工作面施工效率大為提高，原計劃工期8個月，實際6個月竣工，工期前提兩個月，按工作面人數50人，人均工資6000元/月計算，節約人力成本約60萬元。

2、北翼-640m軌道暗斜井底皮帶輸送噴漿料項目的實施有以下經濟效益：減少了人力投入。原來噴漿班進行噴漿作業時，上平臺需安排兩名拌料工，一名絞車司機，一名信號工，待將料拌好並斜巷下放到pc5t噴漿機處後，需2人向pc5t噴漿機上上料，1人把pc5t噴漿機。後巷拌料、斜巷運料、上料需人員7名。使用底皮帶輸送噴漿料後，上平臺3人上料，pc5t噴漿機處1人把噴漿機。相比之前，每班節省3人，累計到巷道竣工，此部分可節省人工費用約：6000元/月×3人×9月=162000元。

綜上，採用拐彎皮帶機底皮帶輸送噴漿料技術後，兩巷總的經濟效益約為：18.272+19.2+60+16.2=113.672萬元。

本發明拐彎巖巷快速掘進物料及噴漿料輸送方法，具有良好的社會及安全效益：

1、北翼-640m上部迴風巷為陳四樓煤礦2015年系統改造重點工程，通過拐彎皮帶及底皮帶輸送噴漿料項目的實施，優化了工作面施工工藝，提高了工效，切實做到了「多上設備少上人」、減員增效，極大提高了工作面掘進速度，使得北翼-640m上部迴風巷提前2個月竣工，保證了陳四樓煤礦系統改造工程順利驗收，為陳四樓煤礦持續建設高產高效礦井打下了良好基礎。

2、底皮帶輸送噴漿料技術可大幅提高巖巷工作面噴漿效率，保證噴漿進度，進而支撐巖巷高效快速掘進。同時，底皮帶輸送噴漿料技術可大幅降低作業人員勞動強度，採用底皮帶打料，無需斜巷提升；採用jn200a型混凝土攪拌機拌料，無需人力拌料；採用螺旋輸送機上料，無需人力往pc5t噴漿機內上料，具有較高的社會效益及推廣價值。

3、底皮帶輸送噴漿料技術避免了斜巷頻繁提升運輸噴漿料，降低了斜巷軌道運輸安全風險，具有較高的安全效益。

4、項目的實施為以後巖巷拐彎巷道的快速高效掘進積累了豐富經驗，且本項目所包含的技術水平具有先進性和創新性，安全性高、通用性強，極具推廣意義與前景，可創造巨大的社會效益。

附圖說明

圖1是北翼-640m上部迴風巷巷道主要斷面及膠帶輸送機鋪設位置圖；

圖2是北翼-640m軌道暗斜井巷道主要斷面及膠帶輸送機鋪設位置圖；

圖3為北翼-640m上部迴風巷拐彎皮帶鋪設、底皮帶輸送噴漿料示意圖；

圖4北翼-640m軌道暗斜井底皮帶輸送噴漿料布置示意圖。

具體實施方式

本發明拐彎巖巷快速掘進物料及噴漿料輸送方法，為解決迴風巷施工中巷道拐彎問題，採用在迴風巷安裝一部拐彎膠帶輸送機輸送物料，為使膠帶輸送機實現自然變向拐彎，在彎曲段採取兩個措施，即基本措施和附加措施；其中基本措施包括：

1）增加皮帶拐彎半徑r；

2）使轉彎處的託輥具有安裝支撐角θ；

3）增大成槽角θ0，θ0是側託輥軸線與中間平託輥軸線形成的夾角；

採取的附加措施包括：

1）加工符合拐彎曲率半徑的縱梁，即縮短內側縱梁長度，使皮帶機具有形成轉彎半徑的條件；

2）加工外腿稍高的h架，縮短內側縱梁，讓皮帶稍內傾，使皮帶機具有形成轉彎半徑的條件；

3）合理調整皮帶鬆緊程度，拐彎皮帶較之直線運行皮帶的張緊程度應稍松，以避免皮帶內側受力過大；

為了解決迴風巷及軌道暗斜井施工中噴漿問題，採用膠帶輸送機底皮帶輸送噴漿料，將噴漿機座於膠帶輸送機機尾後側，噴漿時使用底皮帶將噴漿料輸送至噴漿機處。

下面通過我礦在北翼-640m上部迴風巷、北翼-640m軌道暗斜井工作面實施巷道快速輸送技術，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

1.項目實施巷道基本情況

1.1北翼-640m上部迴風巷基本情況

北翼-640m上部迴風巷是我礦系統改造重點工程，該巷為六採區專用迴風巷，設計長度為600m。該巷施工層位位於二疊系山西組中部的二2煤層及其頂板砂質泥巖、泥巖、細粒砂巖、粉砂巖、中粒砂巖層位。

巷道開口點位於北翼-640m軌道暗斜井上部車場6c8點處，巷道開口施工方位角為283°，巷道開口時位於二2煤層頂板泥巖層位，距離二2煤層約5.3m。巷道布置形式為：開口（直牆半圓拱斷面，3200×3100mm）以283°方位、3‰上坡施工47.065m→變斷面為4600×3800mm直牆半圓拱斷面，繼續以283°方位、3‰上坡施工51.54m→變方位為293°，以3‰上坡施工約33m後見全煤→繼續以4600×3800mm直牆半圓拱斷面沿二2煤層掘進205m，煤層傾角為0°～13°→改為7°上山施工252.465m變平→按3‰上坡施工5m→變方位為280°，繼續以3‰上坡施工9.25m與北翼總迴風巷貫通。

巷道主要施工斷面為4600×3800mm直牆半圓拱斷面，採用「錨網噴」+錨索支護。

巷道掘進採用巖巷作業線，迎頭使用cmj2-17煤礦用液壓掘進鑽車打眼，使用zwy-150/55l型挖掘裝載機裝矸，後巷布置一部dsj80/40/2×40膠帶輸送機。

北翼-640m上部迴風巷巷道主要斷面及膠帶輸送機鋪設位置參見圖1。

北翼-640m上部迴風巷工作面擬採用的矸石運輸路線為：工作面爆破破巖→北翼-640m上部迴風巷（膠帶輸送機）→北翼-640m皮帶暗斜井（dsj100/63/2×160膠帶輸送機運矸）→北翼-640m上部溜矸道（溜矸槽）→北翼-640m上部矸石倉→北翼-640m上部裝矸硐室（電機車配合人力推車）→北部東翼-470m軌道巷（電機車）→北部西翼-470m軌道巷（電機車）→北翼集中軌道下山底車場（電機車配合人力推車）→北翼集中軌道下山（jky-2.5/2b礦用液壓絞車）→北翼集中軌道下山上部車場（電機車配合人力推車）→北翼軌道運輸大巷（電機車）→副井底，煤炭轉入井底煤倉，矸石經由副井提升運輸至地面矸石山。

1.2北翼-640m軌道暗斜井基本情況

北翼-640m軌道暗斜井為六採區軌道運輸斜巷，主體巷道設計長度為696.8m。巷道開口時位於山西組二2煤頂板砂巖層位中，施工過程中將揭露落差為182m的f18正斷層，進入斷層上盤施工，主要穿過灰巖帶、k5砂巖、三煤組、山西組二2煤層頂板中細砂巖、泥巖層位。

巷道開口點位於北翼-640m軌道暗斜井上部車場6c8點前（方位143°）29m處，巷道施工方位角為143°。巷道主要施工坡度為18°下山。

巷道主要施工斷面為4680×3700mm斜牆半圓拱斷面，採用「錨網索噴」+36u型鋼棚的複合支護方式，即巷道先以4980×3850mm斜牆半圓拱斷面掘進，並進行錨網+初噴+錨索支護，然後再滯後迎頭約5m跟進套4680×3700mm斜牆半圓拱36u型鋼棚。

巷道掘進採用巖巷作業線，迎頭使用cmj2-17煤礦用液壓掘進鑽車打眼，用zwy-150/55l型挖掘裝載機裝矸，後巷布置一部dsj100/63/2×160膠帶輸送機。

北翼-640m軌道暗斜井巷道主要斷面及膠帶輸送機鋪設位置參見圖2。

北翼-640m軌道暗斜井工作面矸石運輸路線為：工作面爆破破巖→zwy-150/55l型挖掘裝載機耙矸→北翼-640m軌道暗斜井（橋式膠帶運輸機運矸→dsj100/63/2×160膠帶輸送機運矸）→北翼-640m皮帶檢修道掘進聯絡巷（dsj80/40/2×40膠帶輸送機運矸）→北翼-640m皮帶暗斜井（dsj100/63/2×160膠帶輸送機運矸）→北翼-640m皮帶暗斜井迴風道（溜矸槽）→北翼-640m上部矸石倉→北翼-640m上部裝矸硐室（電機車配合人力推車）→北部東翼-470m軌道巷（電機車運輸）→北部西翼-470m軌道巷（電機車運輸）→北翼集中軌道下山底車場（電機車配合人力推車）→北翼集中軌道下山（jky-2.5/2b礦用液壓絞車）→北翼集中軌道下山上部車場（電機車配合人力推車）→北翼軌道運輸大巷（電機車）→副井→地面。

2.項目實施巷道需解決問題

2.1北翼-640m上部迴風巷需解決問題

一是巷道拐彎問題。北翼-640m上部迴風巷在巷道開口向前98m處有一個10°的拐彎。按照以往施工方法，巷道在掘至拐彎處後，需拆除挖掘裝載機及液壓鑽車，臨時更換為耙矸機掘進。待使用耙矸機掘進約70m滿足安裝第二部皮帶的空間後，再拆除耙矸機、安裝液壓鑽車及挖掘裝載機，並安裝第二部皮帶。

由於北翼-640m上部迴風巷開口施工斷面為3200×3100mm斷面，斷面小，巷道內鋪設一部皮帶後已無鋪設軌道的空間，需拆除及安裝的設備無法進入到工作面。若拆除已鋪設的皮帶，鋪設軌道進行設備拆除、安裝，待拆除、安裝結束後再拆除軌道重新鋪設皮帶，則需耗費較多的人力及消耗大量時間，嚴重製約生產效率。

二是噴漿料輸送問題。北翼-640m上部迴風巷開口施工斷面為3200×3100mm斷面，斷面小，巷道內鋪設一部皮帶後已無鋪設軌道的空間，且該巷中段有約205m為沿煤層掘進，巷道坡度隨煤層傾角變化起伏不定，無法採用軌道運輸。

2.2北翼-640m軌道暗斜井需解決問題

在北翼-640m軌道暗斜井掘進之初，巷道採用上平臺的jd-55絞車進行斜巷提升，用於運送物料、噴漿料。pc5t噴漿機座於軌道末端（皮帶機尾處）。隨著巷道掘進長度越來越遠，在巷道施工過程中存在以下問題：

一是班組人員緊張。噴漿班進行噴漿作業時，上平臺需安排兩名拌料工，一名絞車司機，一名信號工，待將料拌好並斜巷下放到pc5t噴漿機處後，需2人向pc5t噴漿機上上料，1人把pc5t噴漿機。後巷拌料、斜巷運料、上料需人員7名，人員非常緊張。且人工拌料時間長，影響噴漿進度。

二是斜巷運輸效率低下，制約噴漿進度。隨著斜巷運輸距離不斷加長，每次跑鉤時間不斷延長，每跑一鉤（單趟）需約10分鐘，來回需20分鐘，再加上摘掛鈎及上部車場推車倒料時間平均每提升一次約需30分鐘左右。根據正常掘進速度，噴漿班每班約需噴漿12車左右，每鉤掛2車料，則需跑6鉤，那麼噴漿班光跑鉤時間就得花180分鐘。因此，噴漿班工作量受斜巷運輸效率低下影響嚴重，工作面噴漿進度受到影響。

三是斜巷運輸安全隱患大。該巷為18°下山，且斜巷運輸距離較遠，每班頻繁提升具有較大安全隱患。

3.項目實施方案

為解決北翼-640m上部迴風巷施工中巷道拐彎問題，最終確定在北翼-640m上部迴風巷安裝一部拐彎dsj80/40/2×40膠帶輸送機。

針對北翼-640m上部迴風巷及北翼-640m軌道暗斜井施工中噴漿問題，確定採用膠帶輸送機底皮帶輸送噴漿料的方式進行解決，將pc5t噴漿機座於膠帶輸送機機尾後側，噴漿時使用底皮帶將噴漿料輸送至pc5t噴漿機處。

3.1拐彎皮帶關鍵技術內容

為使膠帶輸送機實現自然變向拐彎，在彎曲段一般採用兩個措施，即基本措施和附加措施。

3.1.1基本措施

保證足夠大的皮帶拐彎半徑r。皮帶拐彎半徑越大，拐彎長度越長，則在拐彎處的應力分布越分散，越有利於拐彎皮帶的鋪設及安全運行。

使轉彎處的託輥具有安裝支撐角θ。它是在轉彎處，使託輥的內側端向輸送帶運行方向移動而形成。θ愈小對輸送帶運行是有利的，一般按經驗取θ=0.5。

增大成槽角θ0，θ0是側託輥軸線與中間平託輥軸線形成的夾角。θ0愈大，使輸送帶具有居中自動調節能力。成槽角過大，輸送帶易在側託輥與中間託輥處產生縱向斷裂。由於轉彎處託輥成槽角的變化，使相應的機架、託輥座或連接裝置要有所改動。

3.1.2附加措施

加工符合拐彎曲率半徑的縱梁，即縮短內側縱梁長度，使皮帶機具有形成轉彎半徑的條件。

加工外腿稍高的h架，讓皮帶稍內傾，使皮帶機具有轉彎的條件。

合理調整皮帶鬆緊程度，拐彎皮帶較之直線運行皮帶的張緊程度應稍松，以避免皮帶內側受力過大。

在轉彎處輸送帶的內、外側加裝立輥。這是一種備用措施，以防輸送帶跑偏。

在拐彎地段皮帶上側設置壓帶輥，防止皮帶急停、急啟時跳帶。

在拐彎處緊靠皮帶內側h架設置一道點柱，頂住h架，防止皮帶架受皮帶應力影響側移及防止皮帶在運轉期間側偏，此為安全防護措施。

根據帶式輸送機參數及現場實際情況，具體技術細節如下：

1、將巷道改為兩次緩衝拐彎；

2、拐彎段託輥架前傾角度0.5°；加工託輥座，增大成槽角；

3、抬高外側h架，縮短內側縱梁，使皮帶機具有形成轉彎半徑的條件；

4、加裝防跑偏立輥及壓帶輥；

5、在拐彎處設置點柱。

3.2膠帶輸送機底皮帶輸送噴漿料關鍵技術內容

底皮帶輸送噴漿料技術主要有上料系統、底皮帶運料、下料系統幾部分組成。

3.2.1上料系統

上料系統包括jn200a型混凝土攪拌機拌料、螺旋輸送機上料、溜槽接料。根據現場情況，合理確定設備存放位置及加工便於接料的溜槽。

3.2.2底皮帶運料

dsj80/40/2×40膠帶輸送機底皮帶採用三節等長託輥組成的槽形承載託輥支撐，底皮帶自成槽形，能確保噴漿料運輸過程中不灑料。

dsj100/63/2×160膠帶輸送機底皮帶採用一節直輥水平支撐，底皮帶平鋪，需每隔一段距離增加攏料裝置，防止噴漿料運輸過程中灑落。

3.2.3下料系統

將pc5t噴漿機座於膠帶輸送機機尾後側，並隨著工作面掘進每隔一段距離向前挪移一次。在pc5t噴漿機處的底皮帶上安裝2道清掃裝置，將底皮帶上的噴漿料掃落。

dsj80/40/2×40膠帶輸送機底皮帶在清掃裝置處需更換為直輥支撐，以確保能將噴漿料掃淨。

4.項目實施情況

4.1北翼-640m上部迴風巷項目實施

4.1.1北翼-640m上部迴風巷拐彎皮帶項目實施情況

本發明採取以下措施對12架皮帶架調整實現拐彎：

1、北翼-640m上部迴風巷巷道10°拐彎前後無緩衝，巷道空間較小，皮帶在拐彎過程中受巷道斷面寬度限制易造成拐彎半徑過小，影響拐彎皮帶運轉。將巷道原設計的拐彎優化為：將北翼-640m上部迴風巷改為2個5°拐彎，在原拐點退後17m先拐一個5°的彎，然後在原拐點向前17m再拐一個5°的彎。通過緩衝巷道拐彎角度，擴大皮帶拐彎半徑，將拐彎皮帶拐彎半徑擴大到約199m，拐彎段長度約36m，共計安裝12架皮帶拐彎h架，有效保證了拐彎皮帶的順利運轉。

2、優化託帶輥。在縱梁上原銷孔位置向皮帶運行方向偏約50mm割制一個銷孔，將皮帶內側託輥座卡在割制的銷孔上，使拐彎段上皮帶託輥保持一定的前傾角度，防止皮帶跑偏；同時將拐彎段h架底皮帶託輥架加長，改為使用鋼管加工，在合適位置割制銷孔，保證底皮帶託輥架前傾角度約0.5°。

3、將託帶輥通過改變託輥架的形狀加大皮帶成槽角，將拐彎段皮帶槽形承載託輥的託輥座向上掰彎約5°，使皮帶成槽角增大，增加了皮帶居中自動調節能力。

4、普通縱梁長度為3m，皮帶拐彎時，另加工4根長度為2.95m縱梁。現場安裝時，每延伸3架h架時，在皮帶內側使用一根長2.95m縱梁。這樣，通過4段調整，將皮帶實現順利拐彎。

5、優化皮帶架。將內側縱梁縮短一定尺寸，實現皮帶拐彎；將拐彎段12架h架的內側h架腿割短約50mm，這樣促使皮帶在拐彎地段適當內傾，也可有效抵消因皮帶拐彎造成的皮帶內、外側位移差，進而保證皮帶可靠穩定運行。

6、在拐彎段皮帶架安裝調斜託輥，防止皮帶跑偏。在拐彎段中間設置一道壓帶輥，壓帶輥固定在h架縱梁上，防止皮帶急停、急啟時跳帶。

7、配套防跑偏保障措施。在拐彎處緊靠皮帶內側h架設置一道點柱，點柱使用11#工字鋼加工而成，點柱上下兩端均使用高強錨杆分別固定在巷道頂板及底板。點柱緊緊頂住h架，有效抵抗了由於拐彎皮帶應力影響對h架造成的向裡的作用力，防止皮帶機向裡側側移及皮帶側偏。

8、加強皮帶檢修管理。為避免皮帶在拐彎地段受力過大，現場調試皮帶鬆緊度，使皮帶稍松。

實施效果：通過前期技術研究分析及現場考察確定，對北翼-640m上部迴風巷拐彎皮帶各項技術參數均進行了優化，確定了施工方案。按照既定方案現場實施後，北翼-640m上部迴風巷拐彎皮帶一次試行成功，皮帶運行平穩，無跑偏。

4.1.2北翼-640m上部迴風巷底皮帶輸送噴漿料實施情況

1、在北翼-640m上部迴風巷與北翼-640m軌道暗斜井上部車場交岔口安裝上料系統。上料系統由jn200a混凝土攪拌機拌料、螺旋輸送機輸料、溜槽接料至底皮帶三部分組成。

北翼-640m軌道暗斜井上部車場軌道鋪設至皮帶架旁，jn200a型混凝土攪拌機放置在軌道一側，並靠近皮帶架。上料時，人員站在礦車內將混合料及水泥上至jn200a型混凝土攪拌機內，jn200a型混凝土攪拌機將噴漿料攪拌後經螺旋輸送機輸出。

溜槽使用鐵板加工成簸箕狀，固定在皮帶h架上，簸箕口對準底皮帶。螺旋輸送機出料口在溜槽上方，噴漿料從螺旋輸送機出料口落入溜槽內，並自滑溜至底皮帶上。

2、北翼-640m上部迴風巷dsj80/40/2×40膠帶輸送機底皮帶採用三節等長託輥組成的槽形承載託輥支撐，底皮帶自成槽形，能確保噴漿料運輸過程中不灑料。重點加強膠帶輸送機日常檢修，防止皮帶跑偏造成灑料。

在北翼-640m上部迴風巷拐彎皮帶處，採取改變底託輥銷孔位置保證託輥前傾角、加工特殊h架確保內側抬高角、安裝防跑偏輥等措施，防止皮帶跑偏灑料，通過以上各措施的採取，避免了在拐彎皮帶處噴漿料灑落。

3、下料系統由掃料裝置及螺旋輸送機輸料組成。

pc5t噴漿機座於北翼-640m上部迴風巷皮帶機尾後側，距迎頭約60m。底皮帶清掃噴漿料裝置在靠近pc5t噴漿機處固定在皮帶h架上。

在安裝底皮帶清掃裝置處，底皮帶改為使用直輥支撐，以使底皮帶能平展鋪開，保證底皮帶上的噴漿料能掃淨。底皮帶清掃裝置共計2道，間距1m，根據現場實際效果，能將底皮帶上的噴漿料徹底掃淨。

使用螺旋輸送機將掃落在底板的噴漿料輸送至pc5t噴漿機料倉中，pc5t噴漿機將噴漿料輸送至迎頭進行噴漿作業。

實施效果：北翼-640m上部迴風巷底皮帶輸送噴漿料技術實施後，解決了巷道無法輸送噴漿料的難題，確保了巷道正常掘進。

圖3為北翼-640m上部迴風巷拐彎皮帶鋪設、底皮帶輸送噴漿料示意圖。

4.1.3北翼-640m上部迴風巷項目實施後施工工藝

1、施工方法

北翼-640m上部迴風巷掘進工作面主要斷面為4600×3800mm直牆半圓拱斷面，支護形式為錨網噴。採用「三八」製作業方式，設兩個掘進班，一個噴漿班。採用「一掘一錨，二掘一噴」循環作業方式。掘進班每小班一個循環，進尺2.4m，每個圓班二個掘進循環，日進尺2.4×2=4.8m。

（1）掘進班正規循環作業方式

接班後首先進行安全檢查，檢查工作面支護等符合要求後，敲掉迎面牆及兩幫活矸危巖，使用cmj2-17煤礦用全液壓掘進鑽車打炮眼（原則上按照先上部後下部、先掏槽後周邊的順序）；等炮眼打完，用壓風吹乾淨所有炮眼，根據爆破圖表裝藥、連線、爆破；安全檢查，對迎頭頂幫用撬槓進行敲幫問頂，然後進行臨時支護；將迎頭矸石翻至合適高度後（約2.2～2.5m）用錨杆機進行打注頂錨杆（索），支護頂部；頂錨杆打好後，取下臨時支護設施（空頂距＞400mm時不可取下），用挖掘裝載機耙淨迎頭3m範圍內的矸石，進行安全檢查（排查瞎炮）；使用鑿巖機打迎頭幫錨；清理現場搞好文明施工。

掘進班工藝流程：交接班→安全檢查→打炮眼→裝藥爆破→通風降塵→安全檢查→臨時支護→打頂錨杆、錨索（出矸）→耙淨迎頭矸石→安全檢查→打幫錨杆→清理現場搞好文明施工。

（2）噴漿班正規循環作業方式

接班後首先進行安全檢查，檢查工作面支護等符合要求，敲掉迎面牆及兩幫活矸危巖後，打迎頭兩幫幫錨杆、掛網（迎頭打幫錨杆、掛網可與後巷運料拌料、後巷挖基礎、支護底角錨杆、掛線復噴成巷平行作業）；待工作面兩幫幫錨杆、金屬網掛好後，將迎頭拱部及直牆初噴封閉，初噴滯後迎頭不超過7排，並在挖掘裝載機前復噴成巷。

打幫錨杆時，如果兩幫矸多，無法挖出基礎窩時，可暫不挖基礎窩，先打拱基線附近的幫錨杆，然後繼續進行噴漿。待出矸後，再挖基礎窩補打底角錨杆，然後進行補噴。

工藝流程：交接班→安全檢查→刷幫、打幫錨、掛網（後巷運料拌料、後巷挖基礎、支護底角錨杆、掛線復噴成巷）→迎頭初噴→清理現場搞好文明施工。

2、爆破作業。

3、出矸路線及方式

工作面採用挖掘裝載機裝矸，後巷使用膠帶輸送機運輸。

北翼-640m上部迴風巷工作面矸石運輸路線為：工作面爆破破巖→北翼-640m上部迴風巷（dsj80/40/2×40拐彎膠帶輸送機）→北翼-640m皮帶暗斜井（dsj100/63/2×160膠帶輸送機運矸）→北翼-640m上部溜矸道（溜矸槽）→北翼-640m上部矸石倉→北翼-640m上部裝矸硐室（電機車配合人力推車）→北部東翼-470m軌道巷（電機車）→北部西翼-470m軌道巷（電機車）→北翼集中軌道下山底車場（電機車配合人力推車）→北翼集中軌道下山（jky-2.5/2b礦用液壓絞車）→北翼集中軌道下山上部車場（電機車配合人力推車）→北翼軌道運輸大巷（電機車）→副井底，煤炭轉入井底煤倉，矸石經由副井提升運輸至地面矸石山。

4、噴漿料輸送路線及方式

地面→副井→北翼軌道運輸大巷（電機車）→北翼集中軌道下山上部車場（電機車配合人力推車）→北翼集中軌道下山（jky-2.5/2b礦用液壓絞車）→北翼集中軌道下山底部車場（電機車配合人力推車）→北部西翼-470m軌道巷（電機車）→北部東翼-470m軌道巷（電機車）→北翼-640m軌道暗斜井上部車場（電機車配合人力推車）→北翼-640m上部迴風巷（底皮帶輸送噴漿料）→工作面。

北翼-640m上部迴風巷掘進工作面採用拐彎皮帶及底皮帶輸送噴漿料項目後，巷道掘進效率大為提高，該巷於2015年6月開始施工，至2015年12月竣工，共計施工6個月，完成開拓進尺602m，比預計提前2個月竣工。

4.2北翼-640m軌道暗斜井項目實施

4.2.1北翼-640m軌道暗斜井底皮帶輸送噴漿料項目實施情況

1、北翼-640m軌道暗斜井底皮帶輸送噴漿料的上料系統設置在北翼-640m軌道暗斜井上平臺。上料系統採用jn200a型混凝土攪拌機拌料、螺旋輸送機輸料、溜槽接料，高效地將噴漿料上至底皮帶上，大大節省了作業人員勞動強度。

北翼-640m軌道暗斜井與北翼-640m皮帶暗斜井兩巷為組合巖巷作業線，在北翼-640m軌道暗斜井上平臺與掘進聯絡巷交岔口設置一個轉載架進行矸石轉運。在轉載架至北翼-640m軌道暗斜井變坡點處皮帶h架為特殊加工的加高h架。經過現場考察後，為不影響北翼-640m軌道暗斜井斜巷軌道提升，在加工h架下側焊制一個託架，將jn200a型混凝土攪拌機放置在託架上，固定在上、下皮帶中間。上料時，人員站在礦車內將混合料及水泥上至jn200a型混凝土攪拌機內，jn200a型混凝土攪拌機將噴漿料攪拌後經螺旋輸送機輸出，然後再經溜槽溜至底皮帶上。

北翼-640m軌道暗斜井工作面根據上平臺現場情況，巧妙運用轉載架後側皮帶機上、下皮帶間隙大這一優點，加工框架將jn200a型混凝土攪拌機座於上皮帶與底皮帶之間，固定在皮帶架上，不影響該巷掘進期間的軌道運輸（下支護料、下設備需採用軌道運輸），解決了巷道內空間不足、無處擺放jn200a型混凝土攪拌機的問題。

2、北翼-640m軌道暗斜井dsj100/63/2×160膠帶輸送機底皮帶採用一節直輥水平支撐，容易造成噴漿料在底皮帶上運輸過程中散落至底板上，為防止噴漿料運輸過程中灑落，現場每隔100m在底皮帶上安裝一道「八」字型攏料裝置。攏料裝置類似清掃器，加工成「八」字型，中間留有300mm空隙，固定在h架上。噴漿料在底皮帶上輸送時，「八」字型攏料裝置可將底皮帶上的噴漿料聚攏至皮帶中心位置，防噴漿料在輸送過程中灑落。

3、下料系統由掃料裝置及螺旋輸送機輸料組成。

pc5t噴漿機座於北翼-640m軌道皮帶機尾後側，底皮帶清掃噴漿料裝置在靠近pc5t噴漿機處固定在皮帶h架上。在pc5t噴漿機處，使用螺旋輸送機將底板上的噴漿料輸入到pc5t噴漿機料倉中，避免了人工上料，減輕了作業人員的勞動強度。

底皮帶清掃裝置共計2道，間距1m，根據現場實際效果，能將底皮帶上的噴漿料徹底掃淨。皮帶機尾處安裝兩道清掃器，能徹底將底皮帶上的噴漿料掃落，避免了皮帶掃料不淨導致的機尾滾筒粘料、進而導致皮帶跑偏等情況的發生。

使用螺旋輸送機將掃落在底板的噴漿料輸送至pc5t噴漿機料倉中，pc5t噴漿機將噴漿料輸送至迎頭進行噴漿作業。

圖4北翼-640m軌道暗斜井底皮帶輸送噴漿料布置示意圖。

實施效果：北翼-640m軌道暗斜井底皮帶輸送噴漿料技術，通過採取各種措施優化，項目得到成功實施。保證了工作面的噴漿進度，大量節約了工效。

4.2.2北翼-640m軌道暗斜井項目實施後施工工藝

1、施工方法

北翼-640m軌道暗斜井掘進工作面主要斷面為4680×3700mm斜牆半圓拱斷面，支護形式為錨網索噴+36u型鋼棚的複合支護方式。採用「三八」製作業方式，設一個掘進班，一個套棚班，一個噴漿班。採用「一掘一錨一架一噴」循環作業方式。掘進班每小班一個循環，進尺1.4m，每個圓班二個掘進循環，日進尺2.4×2=4.8m。

（1）掘進班正規循環作業方式

接班後首先進行安全檢查，檢查工作面支護等符合要求後，敲掉迎面牆及兩幫活矸危巖，使用cmj2-17煤礦用全液壓掘進鑽車打炮眼（原則上按照先上部後下部、先掏槽後周邊的順序）；等炮眼打完，用壓風吹乾淨所有炮眼，根據爆破圖表裝藥、連線、爆破；安全檢查，對迎頭頂幫用撬槓進行敲幫問頂，然後進行臨時支護；將迎頭矸石翻至合適高度後（約2.2～2.5m）用錨杆機進行打注頂錨杆（索），支護頂部；頂錨杆打好後，取下臨時支護設施（空頂距＞400mm時不可取下），用挖掘裝載機耙淨迎頭矸石，進行安全檢查（排查瞎炮）；清理現場搞好文明施工。

掘進班工藝流程：交接班→安全檢查→打炮眼→裝藥爆破→通風降塵→安全檢查→臨時支護→打頂錨杆、錨索（出矸）→耙淨迎頭矸石→安全檢查→清理現場搞好文明施工。

（2）套棚班正規循環作業方式

接班後首先進行安全檢查，檢查工作面支護等符合要求後，開兩幫棚腿窩至設計深度；將棚腿抬至棚腿窩位置並放進棚腿窩內，調整好後上好兩側棚腿的連接板；使用馬腿及架板搭設作業平臺；人員站在作業平臺上安裝頂梁；鋪設金屬網，使用半圓木背棚；拆除平臺，打幫錨索梁固定棚腿。

套棚班工藝流程：交接班→安全檢查→安裝棚腿→搭設作業平臺→安設頂梁→鋪網、背半圓木→拆除作業平臺→打幫錨索梁→清理現場搞好文明施工。

（3）噴漿班正規循環作業方式

接班後首先進行安全檢查，檢查工作面支護等符合要求，敲掉迎面牆及兩幫活矸危巖後，打迎頭兩幫幫錨杆、掛網（迎頭打幫錨杆、掛網可與後巷運料拌料、後巷挖基礎、鋼棚噴漿平行作業）；待工作面兩幫幫錨杆、金屬網掛好後，將迎頭拱部及直牆初噴封閉。

工藝流程：交接班→安全檢查→刷幫、打幫錨、掛網（後巷運料拌料、後巷挖基礎、鋼棚噴漿）→迎頭初噴→清理現場搞好文明施工。

2、爆破作業。

3、出矸路線及方式

工作面採用挖掘裝載機裝矸，後巷使用膠帶輸送機運輸。

北翼-640m軌道暗斜井工作面矸石運輸路線為：工作面爆破破巖→zwy-150/55l型挖掘裝載機耙矸→北翼-640m軌道暗斜井（橋式膠帶運輸機運矸→dsj100/63/2×160膠帶輸送機運矸）→北翼-640m皮帶檢修道掘進聯絡巷（dsj80/40/2×40膠帶輸送機運矸）→北翼-640m皮帶暗斜井（dsj100/63/2×160膠帶輸送機運矸）→北翼-640m皮帶暗斜井迴風道（溜矸槽）→北翼-640m上部矸石倉→北翼-640m上部裝矸硐室（電機車配合人力推車）→北部東翼-470m軌道巷（電機車運輸）→北部西翼-470m軌道巷（電機車運輸）→北翼集中軌道下山底車場（電機車配合人力推車）→北翼集中軌道下山（jky-2.5/2b礦用液壓絞車）→北翼集中軌道下山上部車場（電機車配合人力推車）→北翼軌道運輸大巷（電機車）→副井→地面。

4、噴漿料輸送路線及方式

地面→副井→北翼軌道運輸大巷（電機車）→北翼集中軌道下山上部車場（電機車配合人力推車）→北翼集中軌道下山（jky-2.5/2b礦用液壓絞車）→北翼集中軌道下山底部車場（電機車配合人力推車）→北部西翼-470m軌道巷（電機車運輸）→北部東翼-470m軌道巷（電機車運輸）→北翼-640m軌道暗斜井上部車場（電機車配合人力推車）→北翼-640m軌道暗斜井（底皮帶輸送噴漿料）→工作面。

自2016年4月，北翼-640m軌道暗斜井掘進工作面採用底皮帶輸送噴漿料項目後，大幅提高了噴漿料輸送效率，降低了斜巷軌道提升的安全隱患，同時減少了人員投入，大幅降低了作業人員的勞動強度，班組人員出勤趨於正常，保證了工作面的正常掘進。