不規(guī)則炮采工作面過綜采工作面組裝硐室回采技術

劉保華，武 毅，周小龍

(安徽皖北煤電集團百善煤礦，安徽淮北235154)

不規(guī)則炮采工作面過綜采工作面組裝硐室回采技術

劉保華，武 毅，周小龍

(安徽皖北煤電集團百善煤礦，安徽淮北235154)

百善煤礦采用適應強、靈活多變的炮采工藝進行回采過程中遭遇到綜采工作面的組裝及拆除硐室，為確保安全，以往做法采取留保護煤柱或直接跳過，但面對資源匱乏的狀況，需要全部或部分進行回收，采取對組裝硐室附近范圍進行加強支護，工作面沿組裝硐室布置通風導硐及對工作面進行甩采，安全高效回收保護煤柱，取得了良好的安全效果和經(jīng)濟效益。

不規(guī)則;炮采;組裝硐室;導硐;甩采

Practice of Irregular Blasting Mining over Installing Cave for Full-mechanized Mining Face

皖北煤電有限公司百善煤礦6537工作面位于六五采區(qū)東南部，該面機巷底板標高-145.8～-238.7m，風巷底板標高-146.6～-239.7m。其北部以6544采空區(qū)為界;東部為6543采空區(qū);西部鄰近6511，6512采空區(qū);南部為6513，6514采空區(qū)及寬緩的煤層風氧化帶區(qū)域，走向長度890～1000m，平均700m;傾向長50～190m，平均79m，煤層傾角4～16°，平均煤厚3.0m，機風巷均使用礦用11號工字鋼梯形架棚支護，系一不規(guī)則孤島開采工作面。

采煤工藝：該面采取爆破落煤、人工裝煤、SGW-55T刮板運輸機運輸煤炭，DZ系列支柱配合HDJA-1200型鉸接頂梁，齊梁齊柱形式，一梁一柱后定位900/300mm進行頂板支護，最大控頂距4.8m，最小控頂距3.6m，全部垮落法控制頂板。

1 工程概述

該工作面預計推進至中段聯(lián)巷時，風巷側將遇原6512綜采工作面組裝硐室，長×寬×高為：10m×6m×4m，該硐室位置如圖1所示。

該硐室位于風巷側，施工6537風巷時，右?guī)褪┕そ衣督M裝硐室未冒落，架棚接木垛9個穿過，用半圓木500根已接實頂板。該硐室橫跨工作面內(nèi)及風巷，其中向工作面延伸6m，距離前方聯(lián)巷10m，風巷部分由于木垛接實頂板，完全沒有冒落，頂板完好;工作面部分木垛也已接實頂板，頂板基本完好，只有在木垛之間的部分頂板冒落。木垛未腐爛，完整性較好。

圖1 原施工方案

2 施工方案

2.1 原施工方案

原計劃工作面推進至設計停采線，即距離組裝硐室5m，機、風巷分別為12m，16m時，前方聯(lián)巷 (跳采切眼)提前支護完畢，再將工作面刮板輸送機拆除搬至聯(lián)巷內(nèi)進行生產(chǎn);其中機巷至前方聯(lián)巷處10m工字鋼棚予以回收，風巷至前方聯(lián)巷20m工字鋼棚不予以回收，只在風巷與聯(lián)巷交接處打木垛加強支護;此計劃目的留取保護煤柱將組裝硐室撇掉，不破壞組裝硐室支護穩(wěn)定性，確保安全生產(chǎn)。

百善煤礦經(jīng)過多年回采，煤炭資源幾近枯竭，此方案造成資源損失，為此采區(qū)技術人員對過組裝硐室進行技術可行性論證，該工作面頂板穩(wěn)定，上覆含水層具有較好的“三隔”，6537工作面四周存在6543，6513，6514，6512，6511采空區(qū)，其中6543采空區(qū)內(nèi)存在動態(tài)老空積水，水量約0.5m3/h，該水能沿6537機巷自流入654集運巷，故回采過程中加強頂板控制，嚴防抽冒能夠杜絕水患威脅，決定采取以下施工方案過原6512綜采面組裝硐室。

2.2 改進后的施工方案

工作面推進至前方聯(lián)巷尚余30m時，提前對風巷組裝硐室進行加強支護，在風巷向前推進方向距組裝硐室5m直至前方聯(lián)巷總計20m范圍內(nèi)使用木垛加強支護，該處巷道使用長度3.2m工字鋼梁架設，使用φ0.2m×2.6m木料以“井”字型架設木垛，木垛上部接實上方工字鋼棚，木垛間隔0.5m，平行向前架設，共計架設8架木垛。

木垛架設完畢后，工作面向前推進至距離組裝硐室法線距離4m時，即停止推進，由工作面向前方聯(lián)巷施工導硐用以通風，導硐平行組裝硐室且距離組裝硐室保持3m安全保護煤柱，導硐施工前由技術員分別在工作面和聯(lián)巷內(nèi)給出施工中線。導硐施工結束后，即可將工作面刮板運輸機縮短13m，同時將刮板輸送機縮短段鉸接頂梁棚回收。隨后工作面正常推進至前方聯(lián)巷，與前方聯(lián)巷 (跳采切眼)的刮板輸送機搭接后，形成的工作面切眼整體推進，工程結束。施工方案如圖2所示。

圖2 更改后施工方案

3 施工主要技術安全措施

3.1 架設木垛技術安全措施

(1)先在每個工字鋼棚梁下加打DZ-28單體支柱進行加強支護，單體支柱打在棚梁下方距梁頭200mm處，單體支柱加穿200mm×200mm柱鞋，并使用防倒繩將單體支柱栓實。

(2)全部單體支柱打設完畢后，即可架設木垛，木垛架設每組不少于3人，1人負責觀察，2人負責架設，要求木垛架設不得歪斜，接實頂?shù)住?/p>

(3)隨后即可回收加強單體支柱和所有工字鋼棚腿，回收至前方聯(lián)巷?；厥諘r嚴格遵守一棚一棚回收，先回收加強單體支柱，再回收棚腿，回收時加強觀察，嚴防片幫掉矸傷人。

(4)回收至聯(lián)巷最后一棚時，在外側使用笆片封實，嚴禁人員進入。

3.2 工作面施工導硐安全技術措施

(1)施工導硐時，由技術員給出導硐中線位置，組裝硐室側煤柱寬度不低于3m;兩隊人員分別從聯(lián)巷、工作面相向施工，該導硐長17m，聯(lián)巷側使用局扇通風方式;其中工作面?zhèn)仁┕らL度不超過5m，使用擴散通風方式。

(2)施工使用爆破落煤、人工裝煤的方式，斷面為上頂寬2m，高度不低于1.8m，棚腿扎腳適當放寬，以滿足工作面通風需求即可。

(3)導硐支護使用DZ單體支柱配合HDJA-1200鉸接頂梁架設走向棚，單體支柱穿柱鞋，初撐力不低于90kN。

(4)導硐施工過程中瓦檢人員隨時進行瓦斯監(jiān)控，確保安全。

3.3 工作面推進安全技術措施

(1)導硐施工完畢后，工作面恢復推進，推進過程中為防止組裝硐室受壓力影響垮落造成推棚、垮棚現(xiàn)象，必須沿工作面采空區(qū)側架設單排一梁三柱順山抗棚，抗棚梁為φ0.2m×1.8m半圓木，單體液壓支柱做柱，抗棚間距不大于500mm，抗棚應正規(guī)有勁。必須架設好抗棚后方可進行采煤或回柱作業(yè)。發(fā)現(xiàn)頂幫不嚴或支架失穩(wěn)、無勁情況必須立即處理，處理好后方可進行其他施工。每班必須安排專人觀察頂板，發(fā)現(xiàn)頂板出現(xiàn)異常情況時，必須立即撤出人員，待情況穩(wěn)定，確認安全后人員方可進入施工。

(2)工作面推進接近前方聯(lián)巷時，為防止前方聯(lián)巷受壓變形嚴重，在聯(lián)巷采空區(qū)側架設一梁三柱順山抗棚 (均由φ0.2m×1.8m半圓木做梁，DZ-28單體液壓支柱做柱)加強支護。

(3)工作面推進接近前方聯(lián)巷時，為防止爆破破壞前方聯(lián)巷頂板完整性，采取少裝藥，放震動炮的方式施工。

(4)前方聯(lián)巷受壓變形嚴重時，應及時更換損壞的頂梁、單體支柱，底板及時進行清挖。

(5)工作面機、風巷與前方聯(lián)巷距離相差4m，屆時工作面自機巷首先揭露前方聯(lián)巷，揭露聯(lián)巷后機頭停止推進，工作面進行甩采，直至全面揭露聯(lián)巷。甩采時工作面加強支護，棚距縮小至450～500mm，確保全面與前方聯(lián)巷接觸時，鉸接頂梁全部鉸接。

(6)工作面自聯(lián)巷向前推進3～5硐并且壓力趨于穩(wěn)定后，可將聯(lián)巷段采空區(qū)側一梁三柱順山抗棚拆除。

4 效果分析

不需要投入設備，安全高效回收了組裝硐室保護煤柱，為百善煤礦類似的煤柱回收提供了新的途徑，提高了資源采出率。

此次組裝硐室保護煤柱的開采多回收了2000多噸煤炭資源，產(chǎn)生效益100萬左右，對資源接近匱乏，采面多為邊角、不規(guī)則的煤礦塊段提供了開采經(jīng)驗和方法。

5 結束語

百善煤礦經(jīng)過多年的綜采，資源接近枯竭，采取炮采采煤工藝后，能夠將剩余邊角、不規(guī)則塊段煤炭予以回收。同時，在保證安全的前提下，加強技術分析，針對具體情況，采用靈活的過硐室、廢巷等技術，可進一步提高資源采出率，對類似的邊角、不規(guī)則塊段資源回收有一定借鑒意義。

［責任編輯：周景林］

TD823.87

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1006-6225(2012)05-0038-02

2012-03-19

劉保華 (1977-)，男，安徽淮北人，助理工程師，從事采礦工程類工作。