史云權(quán)
(汾西礦業(yè)集團(tuán)高陽(yáng)煤礦,山西 孝義 032300)
在綜掘工作面掘進(jìn)過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)遇到廢棄的老空巷道,受其破壞影響,巷道頂板來(lái)壓明顯,對(duì)巷道支護(hù)及安全生產(chǎn)帶來(lái)很大影響。本文通過(guò)汾西礦業(yè)集團(tuán)高陽(yáng)煤礦一采S11116材料巷過(guò)小煤窯空巷復(fù)雜的地質(zhì)條件,提出了過(guò)小煤窯空巷技術(shù)措施,為工作面安全掘進(jìn)提供技術(shù)保障。
高陽(yáng)煤礦施工一采S11116材料巷的過(guò)程中掘進(jìn)至巷道中部時(shí)揭露了一條46m長(zhǎng)的小煤窯空巷,空巷有少量積水、瓦斯及有害氣體積聚;原來(lái)的小煤窯空巷支護(hù)已大部分垮塌,對(duì)掘進(jìn)巷道頂板造成較大壓力,工作面出現(xiàn)不同程度的頂板破碎、片幫、底鼓等現(xiàn)象,給巷道掘進(jìn)帶來(lái)一定的安全隱患。
根據(jù)地測(cè)科在一采S11116材料巷鉆探情況可知,巷道繼續(xù)掘進(jìn)20m時(shí)在掘進(jìn)巷道上方會(huì)出現(xiàn)一條空巷,研究決定根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際采取相應(yīng)的支護(hù)措施。
(1)工作面遇小煤窯空巷時(shí)提前20m進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù),施工Φ21.6×8000mm錨索支護(hù),錨索“三?三”布置,確保錨索錨入頂板穩(wěn)定灰?guī)r。提前15m采用圓木點(diǎn)柱超前支護(hù),直至通過(guò)小煤窯破壞區(qū)15m后再恢復(fù)原支護(hù)形式。
(1)S11116材料巷從小煤窯空巷下方通過(guò)時(shí),采用錨桿、網(wǎng)、鐵單棚聯(lián)合支護(hù)方式。揭露小煤窯破壞區(qū)后,巷道斷面由矩形更改為梯形斷面,上掘?qū)?000m,下掘?qū)?889mm,掘高為3000mm,斷面積13.4m2。頂板采用Φ20×2200mm的螺紋鋼錨桿,(兩邊角錨桿采用Φ20×2400mm的螺紋鋼錨桿),“四、四”矩形布置,間距1100mm,排距1000mm,每根螺紋鋼錨桿配套兩支藥卷,上部為CK2355,下部為K2355,每排錨桿配套使用一塊BHW-300-2.75×3700mm的鋼帶,頂板鋪設(shè)金屬菱形網(wǎng)。
(2)鐵單棚支護(hù),棚子架在兩排錨桿中間,棚梁采用11#×3700mm的工字鋼,棚腿采用11#×2900mm的工字鋼,棚距為900mm,叉角為78°,柱窩深度為200mm。頂幫采用規(guī)格為900×200×50mm的背板密背、并用構(gòu)木盤幫構(gòu)頂,在背板上方搭設(shè)井字垛接頂。架好棚后在距棚梁兩端500mm處和距棚腿上端500mm處和距棚腿下端600mm處采用Φ20mm的圓鋼加工的拉桿進(jìn)行聯(lián)鎖。
(3)掘進(jìn)期間當(dāng)工作面頂板破碎、壓力增大時(shí),將工字鋼棚的棚距縮小為800mm,每隔5m架設(shè)一根規(guī)格為Φ200×3000mm圓木點(diǎn)柱,點(diǎn)柱必須支在實(shí)底上并掛好防倒鏈,以防倒柱傷人。
(1)由于小煤窯空巷位于掘進(jìn)工作面頂板的上方,空巷受到采動(dòng)影響,年久失修,巷道頂板冒落,支護(hù)已變形,頂板壓力大。在掘進(jìn)過(guò)程中,嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問(wèn)頂制度。每班開(kāi)工前,必須由有經(jīng)驗(yàn)的帶班長(zhǎng)把工作面頂部、兩幫的危矸活石處理掉,并保證退路暢通,確保安全生產(chǎn)。
(2)由于空巷內(nèi)積聚瓦斯、一氧化碳等有毒有害氣體,掘進(jìn)過(guò)程中,必須加強(qiáng)通風(fēng)管理,確保有足夠的新鮮風(fēng)流沖淡積聚的有害氣體。通風(fēng)區(qū)派專職瓦檢員對(duì)工作面的有害氣體濃度進(jìn)行檢查,如果有害氣體濃度超過(guò)《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定時(shí),必須立即停止掘進(jìn),撤出人員。
(3)由于采空巷道頂板受到破壞,常年接受上覆含水層和本煤層的補(bǔ)給,空巷內(nèi)積聚老空水。掘進(jìn)前必須按照“有掘必探、先探后掘”的探放水方針進(jìn)行鉆探,煤巷打鉆距離不得低于80m,巖巷打鉆距離不得低于50m。掘進(jìn)過(guò)程中,地測(cè)科必須安排專人每班對(duì)工作面的涌水量進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)巷道有掛紅掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、淋水加大等透水征兆時(shí),必須立即停止掘進(jìn),撤出人員。工作面必須配備足夠的排水設(shè)備以排除積水。
(4)掘進(jìn)工作面頂板上方是空巷時(shí),除正常的錨網(wǎng)支護(hù)外,采用套棚方式加強(qiáng)支護(hù),并在棚子上方打木垛接頂,使巖層的壓力均勻傳遞到工作面棚子上,確保支護(hù)質(zhì)量及巷道頂板安全。架棚必須嚴(yán)格按照規(guī)程措施施工,棚梁必須平直,不歪扭,棚距符合要求,并保證架棚處巷道凈高不低于設(shè)計(jì)要求。棚頂用棚板、構(gòu)木、木楔接頂,接頂嚴(yán)密不漏矸,保證支護(hù)安全可靠。
(5)過(guò)空巷掘進(jìn)期間,隊(duì)組安排專人隨時(shí)觀察工作面頂板、兩幫安全情況,發(fā)現(xiàn)頂板掉渣、片幫等異常情況時(shí),及時(shí)撤出工作面人員。
一采S11116材料巷過(guò)小煤窯空巷的生產(chǎn)實(shí)踐,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益,積累了過(guò)空巷經(jīng)驗(yàn),為以后掘進(jìn)過(guò)程中遇到類似地質(zhì)條件下掘進(jìn)支護(hù)提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。