復(fù)采礦井掘進支護工藝淺析

[關(guān)鍵詞]：復(fù)采礦井 掘進工藝 頂板 支護方式

大同煤礦集團華盛虎峰煤業(yè)有限公司位于山西省河津市下化鄉(xiāng)南桑峪村北部，為資源整合復(fù)采礦井。其井田位于河?xùn)|煤田南部鄉(xiāng)寧礦區(qū)西南端，主采2#煤層、10#煤層?，F(xiàn)只開采2#煤層，該煤層原始厚度4.6～6.30m，平均5.45m。本井田2#煤層已巷采30余年，中上分層古巷密如蛛網(wǎng)，均為巷采采空區(qū)，直接頂大部分已垮落；下分層也受到一定程度的破壞，給掘進造成很大困難，為典型的復(fù)采礦井。

對受到嚴(yán)重破壞井田進行復(fù)采，沒有先例可循，只能邊掘進，邊摸索。我礦組織工程技術(shù)人員對臨近煤礦進行多方考察，針對2#煤層煤體松軟、易垮落且頂板破碎等特點，選用風(fēng)鎬落煤、工字鋼棚支護方式施工工藝。施工過程中，工程技術(shù)人員現(xiàn)場跟班，與一線員工共同作業(yè)，探討協(xié)商，根據(jù)頂板實際情況嘗試了多種支護方式，較為成功的有以下幾種：

1、由于2#煤層頂板為松軟煤層或已垮落直接頂矸石，掘進時，如采用全斷面掘進，頂板暴露面積較大，時間較長，隨掘隨落，不易控制。我公司掘進時采用留“肚”的方法，即先掘進棚腿位置，再掘棚梁位置，支架支設(shè)完畢后再掘中間煤，該方法盡可能縮小了頂板暴露面積和時間，有效的防止了松軟或破碎頂板隨掘隨落。

2、頂板為松軟煤層易垮落時，采用打木竄桿臨時維護頂板（每掘進一個循環(huán)打10-15根木竄桿），有效防止松軟煤層垮落、為永久支護創(chuàng)造條件和空間。頂部為已垮落直接頂矸石時，采用打木竄桿維護頂板時強度不夠，易折易斷。后改用打寸半鋼管維護，雖能有效控制頂板，但不能重復(fù)使用，成本太高。經(jīng)多次論證實踐后，采用Φ42的圓鋼一端制成直角，另一端打尖制成長1.5m的鐵竄桿，代替木竄桿維護頂板，永久支架支設(shè)完畢后，用大錘退出鐵竄桿，準(zhǔn)備下次使用（見上右圖）。實踐中、鐵竄桿對已垮落直接頂碎矸頂板時使用后，起到很好的臨時支護作用；

3、井田中上分層已巷采，局部地區(qū)不規(guī)則留有煤柱。掘進巷道進入原煤層煤柱時，頂板壓力增大，巷道變形嚴(yán)重（見右圖）。我公司安裝了山東省尤洛卡自動化裝備股份有限公司的KJ216頂板（壓力）動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，實行了頂板在線監(jiān)測，根據(jù)頂板壓力變化，及時采用縮小棚距，加強支護密度方式加強壓力增大區(qū)的支護。

4、車場交叉點施工具有斷面大，施工難的特點，而在松軟煤層中和頂板破碎處施工車場交叉點，更是難上加難。我礦根據(jù)實際情況，設(shè)計了“瘦身版”的車場交叉點（見右圖）。把車場交叉點刷大起點從基本軌起點處移至道叉開岔點，彎道處軌中線距最近巷幫保留1.5m距離，即保證大型設(shè)備運輸，又能減小了施工斷面，大斷面處和抬棚梁采用50Kg軌道支護。

以上掘進方法的采用，克服了虎峰煤業(yè)公司復(fù)采礦井松軟煤層頂板和破碎頂板技術(shù)管理難題，極大的提高了掘進速度，其中2115進風(fēng)巷風(fēng)鎬掘進單月最高記錄為240m。

煤炭資源為不可再生資源，隨著開采，日趨減少，開采復(fù)采礦井，增加煤炭儲量將被日趨重視，虎峰煤業(yè)復(fù)采礦井的開采為其或許能夠提供新的思路和方法。