注漿充填法過頂板鉆場(chǎng)開采實(shí)踐

朱義春

淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一礦， 安徽 淮南 232088

注漿充填法過頂板鉆場(chǎng)開采實(shí)踐

朱義春

淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一礦， 安徽 淮南 232088

為使“三軟”煤層條件下的工作面順利推過頂板鉆場(chǎng)，提出了用注漿充填的方法對(duì)鉆場(chǎng)進(jìn)行封閉。通過在潘一礦2341（1）工作面的實(shí)踐應(yīng)用表明該方法能使鉆場(chǎng)空間與煤層頂板膠結(jié)成整體，從而實(shí)現(xiàn)整體垮落，杜絕了瓦斯超限事故，保證了安全生產(chǎn)。

三軟煤層；開采技術(shù)；鉆場(chǎng)；注漿充填

1 問題的提出

為有效抽放采空區(qū)瓦斯，頂板鉆場(chǎng)抽采技術(shù)得到了較為廣泛的應(yīng)用。當(dāng)采面推進(jìn)至鉆場(chǎng)附近時(shí)，由于受動(dòng)壓影響，鉆孔受破壞。而后一鉆場(chǎng)鉆孔在實(shí)際施工中達(dá)不到設(shè)計(jì)深度，形成不了有效的抽采覆蓋。加上整個(gè)鉆場(chǎng)處于垮落帶內(nèi)，若不進(jìn)行注漿充填，推進(jìn)至支架上方時(shí)，極易形成瓦斯積聚。當(dāng)采空區(qū)頂板垮落后，積聚的瓦斯涌向回風(fēng)巷從而造成超限事故?，F(xiàn)以潘一礦2341[1]工作面過鉆場(chǎng)開采實(shí)踐為例，介紹采面用注漿充填法過頂板鉆場(chǎng)及主要安全技術(shù)措施。

2 工作面開采技術(shù)條件與頂板走向鉆場(chǎng)概況

2.1 工作面開采技術(shù)條件

工作面走向長(zhǎng)998.5m，傾斜長(zhǎng)182m，煤厚0.5 m～2.1m，平均1.7m。煤層傾角8°～14°，平均10°，賦存穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。煤層直接頂為泥巖，厚度2.3m～4.9m，滑面發(fā)育易冒落；老頂為粉細(xì)砂巖，厚度1.78 m～6.8m；直接底為砂質(zhì)泥巖，厚度9.0 m～9.3m。屬典型的“三軟”煤層。

工作面屬突出危險(xiǎn)區(qū)。煤層自然瓦斯含量7 m3/t～9 m3/t。煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，爆炸指數(shù)37%～40%；具有自然發(fā)火性，自然發(fā)火期3～6個(gè)月。

采用走向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤法。工作面配套使用德國(guó)艾柯夫SL300 雙滾筒采煤機(jī)，SGZ-900/1050型刮板運(yùn)輸機(jī)及ZZ7000/13/26型支撐掩護(hù)式液壓支架。

2.2 頂板走向鉆場(chǎng)概況

上風(fēng)巷每隔100m施工一個(gè)頂板鉆場(chǎng)。鉆場(chǎng)與上風(fēng)巷夾角為90°，從上風(fēng)巷下幫撥門按30°上山挑頂施工10m后變平，再施工平臺(tái)，整個(gè)鉆場(chǎng)形狀為“T”字型，與煤層法距6m～7m。鉆場(chǎng)幫頂均采用錨梁網(wǎng)支護(hù)。

3 過鉆場(chǎng)方法

超前工作面100m在鉆場(chǎng)平臺(tái)和斜巷內(nèi)裝設(shè)連體木垛。木垛規(guī)格為：Φ20cm×1. 6m的道木，木垛接實(shí)頂板并連接緊密形成整體支護(hù)。斜巷下方木垛（可超前工作面20m）用2根長(zhǎng)4.5m的礦用11#工字鋼梁斜托在下面，空頂處用道木接實(shí)，工字鋼梁用2根單體支柱打上勁，與上風(fēng)巷下幫頂板保持一至，如圖1所示。

圖1 鉆場(chǎng)平、剖面示意圖

木垛裝齊后，距鉆場(chǎng)出口向上5m施工一道瓦石墻進(jìn)行封閉。采用注漿機(jī)注水泥漿的方法，向封閉空間注設(shè)水泥漿，確保注實(shí)。水泥漿配比為水泥：水=1∶2，凝固時(shí)間不低于3d，使其與頂板膠結(jié)成整體。

工作面采至鉆場(chǎng)時(shí)，采用支架逮木垛的方法通過鉆場(chǎng)。具體做法是：當(dāng)工作面推進(jìn)至鉆場(chǎng)前，用伸縮梁吃進(jìn)木垛或工字鋼梁的下面，逐步回撤工字鋼下面的單體支柱，然后隨著工作面的推進(jìn)，伸縮梁逐步托住整個(gè)工字鋼梁，直至工作面順利通過鉆場(chǎng)。

4 主要安全技術(shù)措施

4.1 進(jìn)入鉆場(chǎng)裝設(shè)木垛前，必須先檢查鉆場(chǎng)內(nèi)瓦斯情況，當(dāng)瓦斯?jié)舛刃∮?.8%時(shí)，方可裝木垛。

4.2 工作面過鉆場(chǎng)時(shí)，加強(qiáng)上端頭煤壁頂板管理，支架要及時(shí)伸出伸縮梁或拉超前，并接頂嚴(yán)實(shí)。

4.3 嚴(yán)格工程質(zhì)量管理。注意調(diào)整支架狀態(tài)，支架頂梁坡度應(yīng)盡量與頂板保持一致，不得有超過支架側(cè)護(hù)板2/3以上的落差，不得出現(xiàn)歪架、倒架或咬架現(xiàn)象。

4.4 過鉆場(chǎng)時(shí)，工作面機(jī)尾向下20架范圍內(nèi)割煤與移架不得平行作業(yè)，以保證足夠的通風(fēng)斷面，防止瓦斯超限。

4.5 工作面推進(jìn)至鉆場(chǎng)時(shí)，按2∶1或3∶1的比例，機(jī)尾多進(jìn)刀方式，盡快推過鉆場(chǎng)，進(jìn)入前一鉆場(chǎng)鉆孔抽采覆蓋范圍內(nèi)。

5 結(jié)語(yǔ)

通過采用封閉鉆場(chǎng)并注漿充填的方法，2342（1）工作面在回采期間順利推過了5個(gè)鉆場(chǎng)而未發(fā)生一次瓦斯超限事故?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，注漿充填后，鉆場(chǎng)空間與煤層頂板膠結(jié)效果良好，實(shí)現(xiàn)了頂板的整體垮落。有效地阻止了工作面上部頂板空洞的形成，從而避免了瓦斯積聚，保證了安全生產(chǎn)。

[1]錢鳴高，石平五等,礦山壓力與巖層控制 [M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2006

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.038

朱義春（1978-），男，安徽懷遠(yuǎn)人，助理工程師，畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)采礦工程專業(yè)，現(xiàn)在淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一礦從事技術(shù)工作。