專利名稱：弱膠結(jié)易風(fēng)化巖體傾斜巷道綜掘機(jī)掘進(jìn)施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種弱膠結(jié)易風(fēng)化軟巖傾斜巷道綜掘機(jī)掘進(jìn)施工技術(shù)，用于 在各種弱膠結(jié)易風(fēng)化傾斜軟巖巷道掘進(jìn)。
背景技術(shù)：
目前，煤礦巷道掘進(jìn)分為綜掘法和鉆爆法兩種方法。鉆爆法主要用于硬
巖巷道掘進(jìn)；綜掘法一般只用于煤及半煤巖巷道掘進(jìn)。對(duì)于強(qiáng)度低、膠結(jié)差、 遇水、空氣后極易風(fēng)化、崩解，強(qiáng)度與土接近這種弱膠結(jié)易風(fēng)化軟巖巖體傾 斜巷道現(xiàn)有的掘進(jìn)施工技術(shù)都采用鉆爆法，但由于圍巖破碎、松軟，普遍存 在超欠挖、擾動(dòng)大、冒頂?shù)葐栴}，及時(shí)支護(hù)也無法保證，圍巖狀態(tài)惡化難以 控制?？傊?，目前還沒.有一種針對(duì)這種弱膠結(jié)易風(fēng)化軟巖巖體傾斜巷道綜掘 機(jī)掘進(jìn)施工的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是挺供一種針對(duì)弱膠結(jié)易風(fēng)化傾斜巖體巷道， 對(duì)圍巖擾動(dòng)小，能及時(shí)對(duì)圍巖進(jìn)行支護(hù)的綜掘機(jī)掘進(jìn)施工技術(shù)，并解決了綜 掘機(jī)自重在傾斜巷道掘進(jìn)方向的巨大壓力分力全部作用在綜掘機(jī)機(jī)頭上，致 使綜掘機(jī)機(jī)頭不好控制的問題。
本綜掘機(jī)掘進(jìn)技術(shù)是一種全新的傾斜巖巷掘進(jìn)施工方案——掘進(jìn)機(jī)掘 進(jìn)，短段掘支、小段長(zhǎng)多循環(huán)作業(yè)方式，施工工序?yàn)榻馗睢醮沃ёo(hù)—裝 石f —轉(zhuǎn)裝—運(yùn)幵—二次支護(hù)。
截割在管棚超前支護(hù)的保護(hù)下采用綜掘機(jī)截割。截割時(shí)按巷道設(shè)計(jì)寬 度、高度確定掘進(jìn)輪廓，截割順序.自下而上進(jìn)行(具體見圖1),這樣的截割 順序有利于盡量少的對(duì)頂板圍巖擾動(dòng)，有利于對(duì)圍巖進(jìn)行截割，能防止頂板 圍巖長(zhǎng)時(shí)間棵露，遇水、空氣風(fēng)化，以致強(qiáng)度喪失殆盡。施工時(shí)按給定的激 光指向和給定的腰線施工。頂板穩(wěn)定段掘進(jìn)一定進(jìn)尺后要及時(shí)對(duì)圍巖進(jìn)行支
護(hù)。遇頂板破碎^a時(shí)，可縮小循環(huán)掘支距離。初次支護(hù)破巖后架設(shè)鋼支架，鋼支架間用槽拉鋼桿進(jìn)行硬連接，使前 后形成整體，增加鋼支架的整體剛度，并在每個(gè)鋼支架棚腿下端焊接一塊鋼 板，以增大鋼支架棚腿下端的受力面積。同時(shí)在鋼支架棚腿的底部施作混凝 土基礎(chǔ)墩，以防止鋼支架的底部沉降。然后掛鋼筋網(wǎng)片，同時(shí)在鋼棚內(nèi)掛鋼 帶，以固定鋼筋網(wǎng)片。全斷面及時(shí)噴射混凝土封閉圍巖。 裝幵采用綜掘機(jī)自帶耙爪裝載機(jī)進(jìn)行裝載。 轉(zhuǎn)載采用綜掘機(jī)自帶刮板轉(zhuǎn)載機(jī)和二運(yùn)皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)載。 運(yùn)石f:采用汽車排矸，工作面所出矸經(jīng)轉(zhuǎn)載后使用裝載機(jī)裝載，由汽車 運(yùn)到地面排研場(chǎng)。
二次支護(hù)圍巖變形穩(wěn)定后復(fù)噴射混凝土，起永久支護(hù)作用。并將底板 泥化的巖石清除，換填片石砂漿基層，再在換填片石砂漿基層上澆混凝土面 層。


圖1綜掘機(jī)切割路線圖
具體實(shí)施例方式
高家梁煤礦副斜井馬蹄形巷道(-5.5° )所揭露的灰綠色砂巖或粗砂巖 屬于侏羅紀(jì)的泥質(zhì)膠結(jié)，強(qiáng)度低、單軸抗壓強(qiáng)度僅為1. 3MPa,膠結(jié)差，遇水、 空氣后極易風(fēng)化、崩解，風(fēng)化后其強(qiáng)度與土接近，天然含水率為9. 35-10.42 %，平均為9.992°/。，蒙脫石含量17. 8%,自由膨脹率13%。
具體施工方法為
在掘進(jìn)前，打好管棚作為超前支護(hù)。管棚規(guī)格直徑45mm,長(zhǎng)2500mm. 間距300mm,管棚重疊長(zhǎng)1000mm左右。在管棚超前支護(hù)的保護(hù)下采用EBZ( JA ) -150型綜掘機(jī)截割。截割時(shí)按設(shè)計(jì)寬度、高度確定掘進(jìn)輪廓，截割順序自下 而上進(jìn)行，具體見圖l',頂板穩(wěn)定段掘進(jìn)1.6m后只出少量幵石即轉(zhuǎn)換工序進(jìn) 行初次支護(hù)先前移前探梁，前探梁用4)108鋼管加工，架設(shè)時(shí)應(yīng)用木塞塞緊 固定，人員站在迎頭幵石上架設(shè)U型鋼支架拱架，校好線后用15#槽鋼連接， 前后相連形成整體，并上緊螺帽固定，鋪設(shè)好拱頂金屬網(wǎng)片，同時(shí)在U型鋼 支架棚內(nèi)掛鋼帶。U型鋼支架棚架后超挖部分用木背板填實(shí)頂板。架完U型鋼 支架拱架后出凈野石，找到設(shè)計(jì)^板，校好線后，開始架設(shè)U型鋼支架棚腿， U型鋼支架拱架和U型鋼支架棚腿用卡子連接卡緊，并將螺絲檸緊，同時(shí)在U
4型鋼支架棚腿的底部焊接一塊300mm x 300mm x 10mm的鋼沐反，施作混凝土基礎(chǔ) 墩，斷面尺寸400mm x 600mm,以防止U型鋼支架的底部沉降。兩U型鋼支架棚 腿前后也要用15#槽鋼連接，上緊螺帽固定。然后鋪設(shè)兩幫金屬網(wǎng)片，同時(shí)在 U型鋼支架棚內(nèi)掛鋼帶。U型鋼支架棚架后超挖部分用木背板填實(shí)頂板。這樣 每架U型鋼支架應(yīng)用四根槽鋼連接。(U型鋼支架間距為lOOOmm，迎山角為3 。~5° ;網(wǎng)片規(guī)格為cj)6. 5咖盤園鋼筋加工，規(guī)格2000, x 1000mm;網(wǎng)格 為150mm x 150mm)每循環(huán)噴射混凝土一次，封閉圍巖，初噴厚度不小于60mm (水泥采用425#普通硅酸鹽水泥，混凝土的配比為水泥砂石為1: 2: 2)。 初次支護(hù)最大空頂距2.0m,遇頂板破碎段時(shí)，縮小循環(huán)掘支距離為1. (k,最 大空頂距1.0m,施工按給定的激光指向和給定的腰線施工。掘進(jìn)工作面的幵 運(yùn)輸方式采用汽車運(yùn)輸。其運(yùn)輸環(huán)節(jié)為掘進(jìn)工作面幵經(jīng)綜掘機(jī)耙爪裝載至 綜掘機(jī)一運(yùn)刮板運(yùn)輸機(jī)，再轉(zhuǎn)至綜掘機(jī)二運(yùn)皮帶機(jī)，最后由伊車裝渣、汽車循 環(huán)運(yùn)輸方式，將石f運(yùn)至排石f場(chǎng)。禪據(jù)監(jiān)測(cè)資料復(fù)噴射160mm厚混凝土。由于 巖石容易泥化，底板要有400mm~ 500mm的預(yù)留層，以防止鏟車出渣時(shí)將底板 壓壞，如底板經(jīng)鏟車碾壓泥化嚴(yán)重，采用片石臨時(shí)鋪底，待工程進(jìn)到一定程 度之后再進(jìn)行永久卯石鋪底支護(hù)。
權(quán)利要求
1. 弱膠結(jié)易風(fēng)化巖體傾斜巷道綜掘機(jī)掘進(jìn)施工方法，其特征在于施工工序?yàn)榻馗睢醮沃ёo(hù)→裝矸→轉(zhuǎn)裝→運(yùn)矸→二次支護(hù)；截割在管棚超前支護(hù)的保護(hù)下采用綜掘機(jī)截割；截割時(shí)按巷道設(shè)計(jì)寬度、高度確定掘進(jìn)輪廓，截割順序自下而上進(jìn)行；初次支護(hù)破巖后架設(shè)U型鋼支架，U型鋼支架間用槽拉鋼桿進(jìn)行硬連接，并在每個(gè)U型鋼支架棚腿下端焊接一塊鋼板；同時(shí)在U型鋼支架棚腿的底部施作混凝土基礎(chǔ)墩；然后掛鋼筋網(wǎng)片，同時(shí)在鋼棚內(nèi)掛鋼帶以固定鋼筋網(wǎng)片；全斷面噴射混凝土封閉圍巖；裝矸采用綜掘機(jī)自帶耙爪裝載機(jī)進(jìn)行裝載；轉(zhuǎn)載采用綜掘機(jī)自帶刮板轉(zhuǎn)載機(jī)和二運(yùn)皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)載；運(yùn)矸采用汽車排矸，工作面所出矸經(jīng)轉(zhuǎn)載后使用裝載機(jī)裝載，由汽車運(yùn)到地面排矸場(chǎng)；二次支護(hù)圍巖變形穩(wěn)定后復(fù)噴射混凝土；并將底板泥化的巖石清除，換填片石砂漿基層，再在換填片石砂漿基層上澆混凝土面層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種弱膠結(jié)易風(fēng)化巖體傾斜巷道綜掘機(jī)掘進(jìn)施工方法。對(duì)于弱膠結(jié)易風(fēng)化軟巖巖體傾斜巷道現(xiàn)有的掘進(jìn)施工技術(shù)都采用鉆爆法，但由于圍巖破碎、松軟，普遍存在超欠挖、擾動(dòng)大、冒頂?shù)葐栴}，及時(shí)支護(hù)也無法保證，圍巖狀態(tài)惡化難以控制。目前還沒有一種針對(duì)這種弱膠結(jié)易風(fēng)化軟巖巖體傾斜巷道綜掘機(jī)掘進(jìn)施工的方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種針對(duì)弱膠結(jié)易風(fēng)化傾斜巖體巷道，對(duì)圍巖擾動(dòng)小，能及時(shí)對(duì)圍巖進(jìn)行支護(hù)的綜掘機(jī)掘進(jìn)施工技術(shù)，并解決了綜掘機(jī)自重在傾斜巷道掘進(jìn)方向的巨大壓力分力全部作用在綜掘機(jī)機(jī)頭上，致使綜掘機(jī)機(jī)頭不好控制的問題。本綜掘機(jī)掘進(jìn)、施工工序?yàn)榻馗睢醮沃ёo(hù)→裝矸→轉(zhuǎn)裝→運(yùn)矸→二次支護(hù)。
文檔編號(hào)E21D9/04GK101463725SQ20091007699
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者唐四海, 斌 孫, 孫玉輝, 張興文, 王安邦, 誠(chéng) 管, 蒯本秋, 許有俊, 許匯海, 陶連金, 雷文成, 魏云杰, 魏光遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:鄂爾多斯市昊華精煤有限責(zé)任公司;北京工業(yè)大學(xué)