王 磊(淮北礦業(yè)集團劉店煤礦,安徽 淮北 235000)
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采煤工作面風巷改造技術研究
王磊
(淮北礦業(yè)集團劉店煤礦,安徽淮北235000)
摘要:本文以劉店煤礦為例,詳細介紹了采煤工作面風巷改造的技術方案,并提出了保證施工順利進行的相關措施。
關鍵詞:劉店煤礦;風巷改造;技術措施
劉店煤礦是淮北礦業(yè)集團公司下屬的大型礦井,2005年開工建設,2009年正式投產,主采煤層為7煤和10煤,核定該礦井的生產能力為1.50Mt/a。礦井開拓方式為立井兩水平上、下山開拓。
1015工作面位于劉店煤礦北翼101采區(qū),煤層傾角14°~31°,平均18°。煤層賦存較穩(wěn)定,煤厚0.7m~5.7m,平均3.5m。工作面內部地質構造較復雜,掘進施工過程中共揭露斷層14條,工作面內落差小于2.0m的有5條,落差大于2.0m的有9條,其中落差大于等于3.0m的有6條,預計工作面內小斷層及次級褶曲較發(fā)育,工作面內局部受火成巖侵蝕影響,對工作面回采及煤質管理影響較大。1015工作面10煤層頂?shù)装迳皫r裂隙水、太灰?guī)r溶裂隙水、斷層水、鉆孔水對工作面安全生產帶來一定影響。瓦斯絕對涌出量0.4m3/min,煤塵有爆炸危險,加強煤層注水,必須安裝灑水降塵設施。
1015風巷按中線跟頂施工,巷道規(guī)格:4.4m×3.42m;巷道形狀:三星半圓拱形;支護方式:采用 “U”29型鋼棚支護;巷道掘進斷面積為13.96 m2,凈斷面積為13.36 m2;用途:進風、行人和運料。
如圖1所示1015工作面風巷推進至F11點38m位置處時,受地質構造影響,頂板下切,且煤層變薄,底板處煤層厚度僅0.3m,機尾炮采段18m(30棚)基本全巖。為減少炮采段破巖石開采對工作面推進度的影響,提高煤炭質量,決定對機尾炮采段進行改造。
圖1
機尾炮采段停止回采,走向預留4排單體液壓支柱,撥門(三叉門)處支設木垛,增強薄弱帶支護強度。機尾第一架(94#架)向上3m使用3m∏型梁配合DWS3.15液壓支柱向前順山使棚,棚檔間距0.6m,采取一梁四柱支設,保持超前工作面2.4m—5m。為確保工作面正常通風,94#架拉移后,老塘留巷,待向前使棚至炮采段受斷層影響消失后,向風巷刷通后繼續(xù)回采。老塘側垮落效果不好時采用編織袋裝煤(矸石)進行充填,防止漏風。掘巷角度與風巷角度保持一致。炮采段至風巷刷通后,老塘開始回棚。
3.1留巷安全技術措施
留巷段需加強清理臥底,保證高度不低于2.5m,通風斷面不低于6m2;不正規(guī)支柱及時整改,防倒繩水平銷等安全設施配齊,支柱棵棵穿鞋,初撐力不低于70KN/棵;在炮采段老塘補設一排順山挑棚,采用2.4m兩面見線木料一梁三柱順山支設,增強支護強度;拉移94#架前,在留巷內距94#架0.5m位置處支設一排走向挑棚,使用2.4m兩面見線木料,沿工作面推進及時支設;拉移后,及時對巷道內不正規(guī)支柱進行整改。
3.2使棚安全技術措施
使棚段采用打眼放炮,人工出煤的方式進行;放炮結束后,端面距超過0.3m時,采用適當長度半圓木順山支設臨時支護。至0.6m時進行正規(guī)使棚;使棚走向長度超前工作面2.4m—5m;采用一梁四柱順山支設,支設在π梁兩端頭200mm,800mm處,中間留1.0m人行道。柱腳扎腳需略低于工作面運輸機尾殼上沿,支柱及時拴齊防倒繩,支柱活柱拔高不低于500mm;π梁走向間距0.6m;要求單體支設正規(guī)有勁且有扎腳,初撐力不低于70KN/棵;過頂采用0.8和1.6m半圓木配合1.8m大笆過頂,間距0.2m,0.8m和1.6m半圓木走向交錯使用,要求過頂嚴實,使用不低于2層大笆;空頂時必須用木料接實頂板;進行下一棚過頂時,上一棚支柱適當放液,將半圓木竄入后老塘支架及時補液;向前使棚均采用此種方法;背幫采用1.6m配合半圓木,間距300mm,空幫處要求用煤(矸石)填實,嚴禁空幫;拉移94#架時,機尾使棚人員撤出,嚴禁同時作業(yè);現(xiàn)場要求有一名管理人員指揮,其他三人配合進行。
整個項目施工共計70.9米,施工巷道每米綜合成本(含工費、電費、支護材料費用等,其中支護材料均為舊料復用)約為1.5萬元,經過核算本項目實施費用約為106.35萬元。項目完成后,累計產出原煤25800噸,1015工作面灰分從改造前50.23%降低到40.16%,噸煤煤價提高80.56元,共增效201.4萬元,創(chuàng)造純經濟價值95.05萬元。
1015工作面沿空留巷緊挨綜采工作面為留巷最大難度,巷道支護采取的方式,留巷工作的推進度與工作面的回采速度的有效銜接為本次創(chuàng)新的研究課題。工作面通過設計改造,將機尾19m炮采段甩掉,加快了工作面回采速度,從原來的一個原班3刀到一個原班5刀的效率提升,減少了煤質灰分,保證了全礦的煤質灰分控制在46%以下,降低了工人的勞動強度。
參考文獻:
[1]蘇毅.一緣煤業(yè)礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化改造實踐研究[D].太原理工大學,2014.
[2]肖剛.北陽莊礦11505進風巷改造工程設計及施工工藝[J].山東工業(yè)技術,2016(02):88.
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.049