1、工程概況
南屯煤礦1601、1602、1604等工作麵均為近年以來布置的薄煤層工作麵。該礦對其回采巷道掘進施工方法、支護方式、掘進配套設備等不斷進行研究改進，總結了薄煤層回采巷道提高掘進單近水平的快速掘進技術，取得了成功的施工經驗。
工作麵回采巷道理深420—450m，均為半煤岩巷，巷道長度800～1000m。巷道圍岩岩性如下：煤層頂板為十下灰岩．岩性堅硬，普氏硬度12~14．厚度4.6~5.29m。煤層為16．煤，局部分布有黃鐵礦結核，煤質較硬，普氏硬度f=2—3，平均厚度0.87m，傾角平均30。煤層直接底板為鋁質泥岩，團塊狀結構，遇水膨脹，普氏硬度f=2 -3。其下為灰色細砂岩，泥質膠結，局部相變為粉、中砂岩，普氏硬度f=4一5。地質構造較簡單，斷層落差一般在1~3m內，屬低瓦斯煤層，易自然發火。
巷道圍岩特點是：頂板岩性好，兩幫煤、岩鬆軟，地應力較小，傾角小。
該礦采用900rnm軌距鐵路，3t礦車軌道運輸。巷道掘進寬度3200—3600mm，掘進高度2300mm．沿煤層頂板布置巷道。
2、支護設計
根據頂板岩石的岩性、厚度、單軸抗壓強度、完整性、各物理力學參數等，經分析論證確定頂板不設支護。
因巷道較低，煤層較硬，確定巷幫上部煤層部分不設支護。
xiangbangxiabuweilvzhiniyan。gaiyancengxishuixingqiang，yushuipengzhang，yanxingruanruo。chuqishigongshibangbubushezhihu，danluoluniyanlijingxiajixishuichaojie，yantipengzhangfenjie，pianluoyanzhong，zaochengxiangbangjiaodafanweipianbang，yingxiangshiyong。caiyongpenjiangzhihusuinengjiejueshangshuwenti，danshigongxiangdaoxuyouguidaoyunshutiaojian。kaolvzhihufangshiyushigonggongyipipei，quedingduigaiyancengjinxingmaowangzhihu。caiyong∮16×1500mm鋼筋錨杆，樹脂錨圍劑．50 x50mm網格菱形金屬網，僅在巷幫泥岩部分進行錨網支護，錨杆間排距為0.7x1m。
3、施工方法與機械設備設置
采用鑽眼爆破方法施工。
采用耙裝機出煤，雙向膠帶輸送機連續運輸方式運送煤矸。
耙裝機選型有P-30B與P-60B兩種，主選P-60B型。30B雖機型適於低矮巷道應用，但對長距離巷道而言，其生產能力低，故障多，維修困難。60B型xing盡jin管guan機ji型xing較jiao高gao大da，低di矮ai巷xiang道dao移yi機ji困kun難nan，但dan生sheng產chan能neng力li大da一yi倍bei，故gu障zhang率lv低di，適shi於yu快kuai速su出chu矸gan施shi工gong。采cai用yong改gai進jin機ji高gao方fang法fa可ke解jie決jue低di矮ai巷xiang道dao應ying用yong困kun難nan問wen題ti。
(1)膠帶輸送機選型。選用SSJ-800型，其優點是膠帶上層
可連續運輸煤矸，運矸效率提高多倍，下層向工作麵運送材料，簡單迅速。
(2)耙裝機固定。預製一搭長為4m的固定軌道，用卡軌器把耙裝機固定在軌道上，用地錨把軌道固定在巷道底板上。
(3)耙pa裝zhuang機ji與yu膠jiao帶dai輸shu送song機ji尾wei銜xian接jie。機ji尾wei三san麵mian安an裝zhuang擋dang煤mei板ban並bing連lian接jie耙pa裝zhuang機ji，耙pa裝zhuang機ji卸xie料liao口kou對dui準zhun下xia部bu膠jiao帶dai，使shi煤mei矸gan沿yan卸xie料liao口kou順shun利li卸xie人ren有you擋dang煤mei板ban的de膠jiao帶dai上shang。
(4)移耙裝機方法。使用JH-5型慢速絞車，采用動滑輪組方式牽引，將皮帶機尾與耙裝機同時牽引到掘進迎頭，延長膠帶機，固定耙裝機。
4、爆破參數設計與優化
(1)掏槽方式。采用立式楔形掏槽。掏槽眼在煤層布置1對，在泥岩中布置l一2對。對數以爆破工作麵距耙裝機距離確定，最近時為2對，以避免拋擲煤矸埋耙裝機，正常後增大至3對，已提高爆破效果。
(2)炮眼深度的確定。采用中深孔爆破。選多組炮眼深度進行試驗比較，結果如下：炮眼深度分別為1.6m、1.8m時，裝藥量最少，殘眼最淺，爆破拋擲距離最近，但進尺效率最低。選炮眼深度為2.4m時，裝藥量最多，殘眼最深，打眼速度降低，不能完成當班整數循環作業。經比較，最終確定為正常進尺條件時炮眼深度為2.Om，每班能完成3個循環進尺。耙裝機移機之後，炮眼深度暫時宜改為1.8m。
(3)炮眼直徑確定。選用∮32mm與∮34mm兩種規格柱齒鑽頭打眼，因爆破鋁質泥岩，優選後者。
(4)爆破參數優化確定。周邊眼：合he理li的de周zhou邊bian眼yan間jian距ju是shi確que保bao巷xiang道dao成cheng型xing的de關guan鍵jian，要yao達da到dao光guang麵mian爆bao破po效xiao果guo，對dui不bu同tong硬ying度du的de岩yan層ceng，以yi及ji底di角jiao炮pao眼yan而er言yan，周zhou邊bian眼yan間jian距ju不bu宜yi相xiang同tong的de，經jing現xian場chang實shi驗yan，在zai煤mei中zhong，周zhou邊bian眼yan間jian距ju為wei40mm，泥岩與中細砂岩中以及底角眼間間距為350mrn為宜。最小抵抗線為400一500mm。裝藥量：煤眼150g/m，岩石炮眼225g/m。因爆破軟岩，爆破之後眼痕率不明顯，但壁麵平整。
輔助眼：間距與最小抵抗線分別為500mm，600mm，裝藥量450g/m。
掏槽眼：間距為500mm．裝藥量450g/m，
底眼與頂眼分別為225g/m，300g/m。另外底角與頂角適當多裝藥。根據現場觀察，泥岩雖鬆軟，f值與煤層相等，數值較小，但比煤更“吃藥”，與f值為4，5的中砂岩相當。
(5)炸藥型號、裝藥結構與起爆。采用2號煤礦許用水膠炸藥。
正常條件下采用反向裝藥，全斷麵一次起爆。但耙裝機移機之後3·5茬炮采用正向裝藥，以避免拋擲矸石埋沒與損壞機械設備。
5、勞動組織
采用三八製方式作業。
三八製作業時，早班檢修，之後能完成2個正規循環進尺，其餘班次完成3個正規循環進尺，地質條件正常時，每循環進尺平均1.9m，每圓班進尺最高達15m，過斷層全岩巷進度是正常條件的50%，進尺3個圓班移機一次，移機、幫部支護作業共耗用一個圓班時間。地質條件正常時，月度總進尺最高達330.5m。正常作業時，迎頭布置2部鑿岩機，3—4人操作，後方1人耙裝平行作業，1人從事後勤準備工作，根據輸送機數量配置膠帶輸送機司機。
6、有價值技術與施工經驗
(I)每幫的周邊眼水平角度必須一致且布置在同一鉛垂麵內。
(2)周zhou邊bian眼yan要yao封feng足zu水shui泡pao泥ni，達da到dao封feng黃huang泥ni之zhi後hou炮pao眼yan封feng滿man為wei止zhi。填tian水shui泡pao泥ni比bi留liu空kong氣qi柱zhu能neng使shi封feng泥ni嚴yan實shi，避bi免mian封feng孔kong不bu嚴yan爆bao破po效xiao果guo差cha，同tong時shi爆bao破po之zhi後hou減jian緩huan爆bao轟hong壓ya力li，能neng明ming顯xian提ti高gao周zhou邊bian眼yan成cheng型xing效xiao果guo，避bi免mian眼yan底di超chao挖wa眼yan口kou欠qian挖wa現xian象xiang。
(3)嚴格限製周邊服裝藥量，不得多裝，爆破之後觀察巷幫超挖量可判定裝藥量。
(4)煤層中要求布置掏槽眼。煤層槽眼較高，一方麵確保掏槽效果，一方麵能增大拋擲距離。
(5)增(zeng)大(da)泥(ni)岩(yan)鑽(zuan)孔(kong)直(zhi)徑(jing)，提(ti)高(gao)吹(chui)眼(yan)效(xiao)果(guo)。鋁(lv)質(zhi)泥(ni)岩(yan)極(ji)易(yi)出(chu)現(xian)塌(ta)孔(kong)，小(xiao)鑽(zuan)孔(kong)吹(chui)眼(yan)器(qi)不(bu)能(neng)疏(shu)通(tong)淤(yu)積(ji)，使(shi)裝(zhuang)藥(yao)不(bu)能(neng)到(dao)達(da)眼(yan)底(di)，造(zao)成(cheng)殘(can)眼(yan)深(shen)，影(ying)響(xiang)進(jin)尺(chi)效(xiao)率(lv)。
(6)控製耙裝機作業時間，進行間歇作業。長時作業時電機溫升高，極易燒毀電機。
7、效果評價
半煤岩巷采用鑽爆法掘進施工，雙向膠帶輸送機連續運輸煤矸，仍是目前經濟的普遍采用的施工方法。相對綜掘施工有如下優點：適應性強，產塵量小，投入小，掘進成本低；采(cai)用(yong)雙(shuang)向(xiang)膠(jiao)帶(dai)輸(shu)送(song)機(ji)，提(ti)高(gao)了(le)普(pu)掘(jue)機(ji)械(xie)化(hua)程(cheng)度(du)，節(jie)省(sheng)鋪(pu)設(she)軌(gui)道(dao)的(de)人(ren)力(li)物(wu)力(li)與(yu)工(gong)時(shi)，減(jian)少(shao)了(le)生(sheng)產(chan)環(huan)節(jie)與(yu)不(bu)安(an)全(quan)因(yin)素(su)，顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)掘(jue)進(jin)效(xiao)率(lv)。但(dan)尚(shang)有(you)如(ru)下(xia)不(bu)足(zu)：耙裝機移機工序較複雜，耗時較長，有待新型設備研製與應用。
南屯煤礦1601、1602、1604等工作麵均為近年以來布置的薄煤層工作麵。該礦對其回采巷道掘進施工方法、支護方式、掘進配套設備等不斷進行研究改進，總結了薄煤層回采巷道提高掘進單近水平的快速掘進技術，取得了成功的施工經驗。
工作麵回采巷道理深420—450m，均為半煤岩巷，巷道長度800～1000m。巷道圍岩岩性如下：煤層頂板為十下灰岩．岩性堅硬，普氏硬度12~14．厚度4.6~5.29m。煤層為16．煤，局部分布有黃鐵礦結核，煤質較硬，普氏硬度f=2—3，平均厚度0.87m，傾角平均30。煤層直接底板為鋁質泥岩，團塊狀結構，遇水膨脹，普氏硬度f=2 -3。其下為灰色細砂岩，泥質膠結，局部相變為粉、中砂岩，普氏硬度f=4一5。地質構造較簡單，斷層落差一般在1~3m內，屬低瓦斯煤層，易自然發火。
巷道圍岩特點是：頂板岩性好，兩幫煤、岩鬆軟，地應力較小，傾角小。
該礦采用900rnm軌距鐵路，3t礦車軌道運輸。巷道掘進寬度3200—3600mm，掘進高度2300mm．沿煤層頂板布置巷道。
2、支護設計
根據頂板岩石的岩性、厚度、單軸抗壓強度、完整性、各物理力學參數等，經分析論證確定頂板不設支護。
因巷道較低，煤層較硬，確定巷幫上部煤層部分不設支護。
xiangbangxiabuweilvzhiniyan。gaiyancengxishuixingqiang，yushuipengzhang，yanxingruanruo。chuqishigongshibangbubushezhihu，danluoluniyanlijingxiajixishuichaojie，yantipengzhangfenjie，pianluoyanzhong，zaochengxiangbangjiaodafanweipianbang，yingxiangshiyong。caiyongpenjiangzhihusuinengjiejueshangshuwenti，danshigongxiangdaoxuyouguidaoyunshutiaojian。kaolvzhihufangshiyushigonggongyipipei，quedingduigaiyancengjinxingmaowangzhihu。caiyong∮16×1500mm鋼筋錨杆，樹脂錨圍劑．50 x50mm網格菱形金屬網，僅在巷幫泥岩部分進行錨網支護，錨杆間排距為0.7x1m。
3、施工方法與機械設備設置
采用鑽眼爆破方法施工。
采用耙裝機出煤，雙向膠帶輸送機連續運輸方式運送煤矸。
耙裝機選型有P-30B與P-60B兩種，主選P-60B型。30B雖機型適於低矮巷道應用，但對長距離巷道而言，其生產能力低，故障多，維修困難。60B型xing盡jin管guan機ji型xing較jiao高gao大da，低di矮ai巷xiang道dao移yi機ji困kun難nan，但dan生sheng產chan能neng力li大da一yi倍bei，故gu障zhang率lv低di，適shi於yu快kuai速su出chu矸gan施shi工gong。采cai用yong改gai進jin機ji高gao方fang法fa可ke解jie決jue低di矮ai巷xiang道dao應ying用yong困kun難nan問wen題ti。
(1)膠帶輸送機選型。選用SSJ-800型，其優點是膠帶上層
可連續運輸煤矸，運矸效率提高多倍，下層向工作麵運送材料，簡單迅速。
(2)耙裝機固定。預製一搭長為4m的固定軌道，用卡軌器把耙裝機固定在軌道上，用地錨把軌道固定在巷道底板上。
(3)耙pa裝zhuang機ji與yu膠jiao帶dai輸shu送song機ji尾wei銜xian接jie。機ji尾wei三san麵mian安an裝zhuang擋dang煤mei板ban並bing連lian接jie耙pa裝zhuang機ji，耙pa裝zhuang機ji卸xie料liao口kou對dui準zhun下xia部bu膠jiao帶dai，使shi煤mei矸gan沿yan卸xie料liao口kou順shun利li卸xie人ren有you擋dang煤mei板ban的de膠jiao帶dai上shang。
(4)移耙裝機方法。使用JH-5型慢速絞車，采用動滑輪組方式牽引，將皮帶機尾與耙裝機同時牽引到掘進迎頭，延長膠帶機，固定耙裝機。
4、爆破參數設計與優化
(1)掏槽方式。采用立式楔形掏槽。掏槽眼在煤層布置1對，在泥岩中布置l一2對。對數以爆破工作麵距耙裝機距離確定，最近時為2對，以避免拋擲煤矸埋耙裝機，正常後增大至3對，已提高爆破效果。
(2)炮眼深度的確定。采用中深孔爆破。選多組炮眼深度進行試驗比較，結果如下：炮眼深度分別為1.6m、1.8m時，裝藥量最少，殘眼最淺，爆破拋擲距離最近，但進尺效率最低。選炮眼深度為2.4m時，裝藥量最多，殘眼最深，打眼速度降低，不能完成當班整數循環作業。經比較，最終確定為正常進尺條件時炮眼深度為2.Om，每班能完成3個循環進尺。耙裝機移機之後，炮眼深度暫時宜改為1.8m。
(3)炮眼直徑確定。選用∮32mm與∮34mm兩種規格柱齒鑽頭打眼，因爆破鋁質泥岩，優選後者。
(4)爆破參數優化確定。周邊眼：合he理li的de周zhou邊bian眼yan間jian距ju是shi確que保bao巷xiang道dao成cheng型xing的de關guan鍵jian，要yao達da到dao光guang麵mian爆bao破po效xiao果guo，對dui不bu同tong硬ying度du的de岩yan層ceng，以yi及ji底di角jiao炮pao眼yan而er言yan，周zhou邊bian眼yan間jian距ju不bu宜yi相xiang同tong的de，經jing現xian場chang實shi驗yan，在zai煤mei中zhong，周zhou邊bian眼yan間jian距ju為wei40mm，泥岩與中細砂岩中以及底角眼間間距為350mrn為宜。最小抵抗線為400一500mm。裝藥量：煤眼150g/m，岩石炮眼225g/m。因爆破軟岩，爆破之後眼痕率不明顯，但壁麵平整。
輔助眼：間距與最小抵抗線分別為500mm，600mm，裝藥量450g/m。
掏槽眼：間距為500mm．裝藥量450g/m，
底眼與頂眼分別為225g/m，300g/m。另外底角與頂角適當多裝藥。根據現場觀察，泥岩雖鬆軟，f值與煤層相等，數值較小，但比煤更“吃藥”，與f值為4，5的中砂岩相當。
(5)炸藥型號、裝藥結構與起爆。采用2號煤礦許用水膠炸藥。
正常條件下采用反向裝藥，全斷麵一次起爆。但耙裝機移機之後3·5茬炮采用正向裝藥，以避免拋擲矸石埋沒與損壞機械設備。
5、勞動組織
采用三八製方式作業。
三八製作業時，早班檢修，之後能完成2個正規循環進尺，其餘班次完成3個正規循環進尺，地質條件正常時，每循環進尺平均1.9m，每圓班進尺最高達15m，過斷層全岩巷進度是正常條件的50%，進尺3個圓班移機一次，移機、幫部支護作業共耗用一個圓班時間。地質條件正常時，月度總進尺最高達330.5m。正常作業時，迎頭布置2部鑿岩機，3—4人操作，後方1人耙裝平行作業，1人從事後勤準備工作，根據輸送機數量配置膠帶輸送機司機。
6、有價值技術與施工經驗
(I)每幫的周邊眼水平角度必須一致且布置在同一鉛垂麵內。
(2)周zhou邊bian眼yan要yao封feng足zu水shui泡pao泥ni，達da到dao封feng黃huang泥ni之zhi後hou炮pao眼yan封feng滿man為wei止zhi。填tian水shui泡pao泥ni比bi留liu空kong氣qi柱zhu能neng使shi封feng泥ni嚴yan實shi，避bi免mian封feng孔kong不bu嚴yan爆bao破po效xiao果guo差cha，同tong時shi爆bao破po之zhi後hou減jian緩huan爆bao轟hong壓ya力li，能neng明ming顯xian提ti高gao周zhou邊bian眼yan成cheng型xing效xiao果guo，避bi免mian眼yan底di超chao挖wa眼yan口kou欠qian挖wa現xian象xiang。
(3)嚴格限製周邊服裝藥量，不得多裝，爆破之後觀察巷幫超挖量可判定裝藥量。
(4)煤層中要求布置掏槽眼。煤層槽眼較高，一方麵確保掏槽效果，一方麵能增大拋擲距離。
(5)增(zeng)大(da)泥(ni)岩(yan)鑽(zuan)孔(kong)直(zhi)徑(jing)，提(ti)高(gao)吹(chui)眼(yan)效(xiao)果(guo)。鋁(lv)質(zhi)泥(ni)岩(yan)極(ji)易(yi)出(chu)現(xian)塌(ta)孔(kong)，小(xiao)鑽(zuan)孔(kong)吹(chui)眼(yan)器(qi)不(bu)能(neng)疏(shu)通(tong)淤(yu)積(ji)，使(shi)裝(zhuang)藥(yao)不(bu)能(neng)到(dao)達(da)眼(yan)底(di)，造(zao)成(cheng)殘(can)眼(yan)深(shen)，影(ying)響(xiang)進(jin)尺(chi)效(xiao)率(lv)。
(6)控製耙裝機作業時間，進行間歇作業。長時作業時電機溫升高，極易燒毀電機。
7、效果評價
半煤岩巷采用鑽爆法掘進施工，雙向膠帶輸送機連續運輸煤矸，仍是目前經濟的普遍采用的施工方法。相對綜掘施工有如下優點：適應性強，產塵量小，投入小，掘進成本低；采(cai)用(yong)雙(shuang)向(xiang)膠(jiao)帶(dai)輸(shu)送(song)機(ji)，提(ti)高(gao)了(le)普(pu)掘(jue)機(ji)械(xie)化(hua)程(cheng)度(du)，節(jie)省(sheng)鋪(pu)設(she)軌(gui)道(dao)的(de)人(ren)力(li)物(wu)力(li)與(yu)工(gong)時(shi)，減(jian)少(shao)了(le)生(sheng)產(chan)環(huan)節(jie)與(yu)不(bu)安(an)全(quan)因(yin)素(su)，顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)掘(jue)進(jin)效(xiao)率(lv)。但(dan)尚(shang)有(you)如(ru)下(xia)不(bu)足(zu)：耙裝機移機工序較複雜，耗時較長，有待新型設備研製與應用。
