淮北矿业集团青东煤业有限公司 安徽淮北 235143
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。
（2）提前考虑切眼上口大件车辆拐弯空间需要
工作面切眼安装时，大件车辆进入回采侧时需要的空间较大，在掘进施工期间必须扩大断面以满足进架要求，避免后期刷帮工程。若933风巷施工至切眼回采侧帮部时不采取扩大断面，则弯道轨道中心线距离巷帮只有814mm，无法满足进大件的要求，必须进行刷帮，施工极为困难，采区扩大断面措施后，弯道轨道中心线距离巷帮距离1500mm，则完全满足过大件的空间条件，且掘进施工一次成巷，一步到位，安全系数大，施工效率高。
9组装硐室一次成巷
若在采区外部无法满足综采支架组装硐室的施工条件，则必须在采区内部进行施工，一是组装硐室施工段必须满足设备安装使用的高度、宽度及坡度条件，更重要的是组装硐室的设计必须考虑在工作面设计内，融合在掘进施工过程中完成，具体施工技术方法为：
第一步：巷道起坡并爬至组装硐室设计高度，并且在过渡施工段内将巷道宽度扩大至组装硐室设计宽度，施工至组装硐室结束位置；
第二步：掘进机退后至起坡点，按平坡卧底施工至组装硐室结束位置。
10结语
933工作面掘进施工工程采用的掘安一站式设计与施工技术能够完全省去进架工程前的修护工程，为933综采切眼刷装一体化技术的应用创造良好的条件，为工作面的接替节约大量的时间，必将有效缓解当前工作面接替紧张的不利局面。
参考文献
[1]鄂玉强，李昕蔚.探析采矿工程巷道掘进和支护应用[J].建材与装饰，2018（4）：232.
[2]樊坤，徐亮，侯杰.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用探讨[J].山东工业技术，2018（24）：78.
作者简介
万杰（1983—），男，毕业于安徽理工大学机械设计制造及其自动化专业，学士学位，工程师，现在青东煤业公司技术科从事掘进生产技术管理工作。