綜采工作面如何安全過高冒區(qū)的技術(shù)措施

張燦廷

新汶礦業(yè)集團有限責任公司翟鎮(zhèn)煤礦綜采二區(qū) 山東泰安 271000

1 工作面概況

本面為新汶礦業(yè)集團某采煤公司-650m水平六采下山區(qū)61108東工作面。走向長686.8～733.6m，平均710.2m；傾向長169.2～221.2m，平均195.2m。工作面標高-752.8～-907.3m，本面地表投影位置地面標高為196.1～217.1m。工作面距地表平均垂深1036.6m。煤層整體為傾向北東的單斜構(gòu)造。工作面煤層走向127°～154°，傾向37°～ 64°，傾角 11°～ 21°，平均 16.3°。煤層產(chǎn)狀變化不大,基本穩(wěn)定，無明顯次一級褶曲。本面煤層總厚度1.63～2.02m，平均厚度1.90m；煤層有益厚度1.53～1.92m，平均1.80m。煤層變異系數(shù)為3.3%，可采性指數(shù)為1，本面11煤層屬于穩(wěn)定煤層。煤層中部含鋁質(zhì)泥巖夾矸1～2層，厚度0.06～0.14m，平均0.10m，厚度穩(wěn)定。

2 選題提出的背景

因61108東面下巷在掘進過程中受地質(zhì)構(gòu)造影響，有一段巷道長度16m，原設(shè)計中高2.8m，施工現(xiàn)狀為中高5.8m，凈寬4.0m，巷道永久支護斷面形狀為圓弧拱形，沿煤層底板布置，采用錨網(wǎng)帶+雙排錨索支護。頂板采用Φ22mm×2200mm的無縱肋螺紋鋼式樹脂錨桿(KMG500)支護，兩幫采用Φ22mm×2200mm等強全螺紋樹脂錨桿（KMG335）；全斷面掛金屬菱形網(wǎng)，頂板采用W鋼帶（造型成圓弧狀）配鋼板托盤壓網(wǎng)，兩幫均采用三孔W鋼帶配鋼板托盤支護；錨桿間排距：頂板及為800×800mm，兩幫為800×800mm。

3 解決問題的方法

（1）在下巷沿煤層走向布置工字鋼棚，使用單體支柱作為工字鋼棚腿，工字鋼上方使用半圓木、方木、道木穿頂，在巷道兩幫側(cè)架設(shè)“#”字型木垛，木垛接至巷道頂板與巷道接頂，兩木垛之間每間隔兩層使用半圓木將木垛連接在一起，在木垛上方敷設(shè)雙層金屬菱形網(wǎng)。（2）木垛架設(shè)位置：自巷道超高初始段時在工字鋼棚上方位于巷道兩幫側(cè)架設(shè)兩組木垛，木垛需接頂穿實，然后每間隔1.2m架設(shè)兩組木垛接頂穿實。（3）為加強巷道上幫及頂板管理，當工作面推采距離高冒區(qū)5m對工作面下端頭1-2#架頂板使用錨網(wǎng)帶支護。（4）為保護高冒區(qū)巷道上幫的完整，需對下巷上幫進行超前劈幫錨網(wǎng)帶支護，使用單體支柱配合金屬鉸接頂梁進行超前支護頂板。（5）在溜頭1#架架后壘設(shè)沿煤層傾斜長度為1.0m的矸石袋承壓墻，確保巷道完好隨工作面推采當工字鋼棚滯后于矸石袋承壓墻2m位置時需安排人員對工字鋼棚進行回撤，每次回兩架棚。

4 施工工藝

4.1 超前利用工字鋼棚、方木造假頂

（1）施工前先由施工負責人進入施工地點排查不安全隱患，嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度，支柱前先將影響支柱的物料撤走，確保道路暢通。（2）施工人員將支護材料運至施工地點，備用物料必須碼放整齊，不得影響正常的運輸、行人、通風的要求。（3）下巷巷道超高處使用的工字鋼棚，棚腿間距為3.5m，棚頭間距為1.0m,使用的工字鋼棚頭長度不小于3.4m-3.5m，架棚巷道的凈高不小于2.5m，使用單體支柱作為工字鋼棚腿，單體支柱根據(jù)現(xiàn)場實際情況選取合適的單體支柱，柱窩需刨至硬地穿好鐵鞋。（4）架棚時，采用自下而上的施工順序，施工順序及方法：①確定腿窩位置。確定腿窩時，采用風、手稿、大錘、尖釬相結(jié)合的方式挖至規(guī)定尺寸單體支柱需穿鐵鞋。②上棚頭。上棚頭時，有專人指揮喊號，人員用力一致、口號一致，做到穩(wěn)抬穩(wěn)放。棚頭上好后調(diào)整位置，及時利用半圓木、方木、板仨穿頂背實。③對棚腿（單體支柱）注液時施工人員要使用遠程注液槍進行緩慢注液，確保支柱初撐力不小于90 KN，當單體支柱高度不能滿足現(xiàn)場實際支護高度時及時更換合適的單體支柱并及時拴好雙股防倒繩。④下巷工字鋼棚自下幫棚腿以南1.0m工字鋼下方架設(shè)一排單體支柱,柱距為1.0m,與下幫棚腿單體支柱的排距為1.0m；（5）工字鋼上方使用半圓木按照“#”型布置穿頂，棚與棚之間的半圓木橫向或縱向平行穿插，半圓木與工字鋼搭接處使用雙股8#鐵絲連接固定，確保半圓木與工字鋼棚成為一體，半圓木穿頂高度為40-50cm，半圓木的規(guī)格選?。?.5－3.0）m×0.2m×0.1m，半圓木上方壘設(shè)“#”字型木垛（1.2*0.16*0.18），木垛布置在兩工字鋼之間靠煤壁兩側(cè)布置，木垛高度壘設(shè)至巷道頂板，確保與頂板接頂，兩木垛之間使用半圓木連接確保成為一體，然后將連接好的雙層金屬菱形網(wǎng)鋪設(shè)在木垛上方。（6）施工期間施工人員相互配合，確保支柱質(zhì)量，根據(jù)巷道高度選取相適應(yīng)單體支柱，嚴禁支柱出現(xiàn)超高、死柱、卸液、缺失錨爪等現(xiàn)象。施工人員進入平巷溜子里側(cè)施工時，需將平巷溜子停電閉鎖。

4.2 對超前煤壁及下端頭采取加固措施：

（1）上幫超前劈幫段施工流程標準：①施工人員在工作面下巷采用自下而上的順序劈幫,走向長度為3-5m，傾向長1.5m；②當劈幫深度大于0.5m時及時支設(shè)臨時支柱；③頂板上方敷設(shè)金屬菱形網(wǎng)；④打鋼帶進行錨網(wǎng)帶支護；⑤支設(shè)正規(guī)支柱，柱距1.0m或0.8m(現(xiàn)場根據(jù)頂梁長度選擇合適的柱距)、排距0.8m，支柱初撐力不得小于90KN，支柱支設(shè)時柱窩需臥至硬地并穿鐵鞋，鐵鞋為修復(fù)管制鐵鞋，拴好雙股防倒繩；（2）下端頭1、2#支架架后支護方式為：架后使用三排單體支柱配合金屬鉸接頂梁支護頂板（如圖），靠近采空區(qū)一側(cè)為防止矸石漏竄可在原支護中間加設(shè)密集支柱，采空區(qū)矸石竄矸嚴重時，在支柱上方鋪設(shè)菱形鐵絲網(wǎng)配合方木進行擋矸，按照排距1.0m，柱距0.8m進行支護，支柱初撐力不小于90KN，穿φ300mm鐵鞋，拴好防倒繩，確保空間滿足施工人員的施工需求，支護完后壘設(shè)矸石袋承壓墻時，要確保矸石袋接頂矸石承壓墻厚度不小于為1.0m[1]。

5 結(jié)語

通過對高冒區(qū)段巷道采用架棚、造假頂?shù)姆绞教崆凹庸蹋_保了回采期間頂板的穩(wěn)定性，杜絕了頂板事故的發(fā)生。在生產(chǎn)期間采取超前處理、過程控制，按流程操作的方法，使工作面正規(guī)循環(huán)未受影響，快速通過了下巷高冒區(qū)。