近距離煤層掘進(jìn)安全技術(shù)淺析

摘 要：論述近距離煤層采煤工作面的布置方案以及在巷道掘進(jìn)過程中存在的安全問題及所采取的安全保證措施，通過優(yōu)化的工作面布置方案及采取的各類安全保證措施，確保巷道掘進(jìn)過程中及采煤工作面回采過程中的安全。

關(guān)鍵詞：近距離煤層 連續(xù)采煤機(jī) 開采技術(shù)

中圖分類號：TD713 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）011-085-02

大柳塔煤礦活雞兔井12314回順、12315運(yùn)順與上分層層間距為0.5～2.2m，掘進(jìn)工作面采用選用一臺12CM15-10D型連續(xù)采煤機(jī)來完成割煤和裝煤工序，選用一臺ARO-40RELMB-GWT型四臂錨桿機(jī)完成巷道的支護(hù)工作，采用掘、支平行作業(yè)方式進(jìn)行施工。選用GP460/150型給料破碎機(jī)完成煤的破碎與轉(zhuǎn)載工作。用JOY10SC32-48C型梭車一臺將連續(xù)采煤機(jī)采出的煤轉(zhuǎn)運(yùn)至破碎機(jī)，破碎后煤過DSP-1080/1000型膠帶輸送機(jī)運(yùn)出。選用一臺UN488型鏟車來完成材料的運(yùn)送、設(shè)備搬移、巷道浮煤的清理工作。

1 概況

1.1 巷道基本情況

12314回順、12315運(yùn)順，位于12煤下煤層，上覆為12上煤層，且12上312工作面已經(jīng)開始回采，工作面與上覆的12上312工作面之間巖石厚度為0.5～2.2m，頂煤厚度為1.6～2.0m，上分層底煤厚度為0.4～0.8m，合計(jì)層間距厚度約為2.8～4.8m。煤層傾角為1～3€埃孛姹旮？204～1248m，煤層底板標(biāo)高1110～1145m。煤層普氏硬度3.3，屬硬煤層。

1.2 水文地質(zhì)情況

掘進(jìn)區(qū)域中、粗砂巖含水性相對較弱，其滲透系數(shù)最大值為0.3855m/d，基巖裂隙水也因補(bǔ)給量較少，預(yù)計(jì)工作面正常涌水量為50m3/h，工作面最大涌水量為100m3/h。

1.3 井上下巷道布置情況

為了保證12314回順、12315運(yùn)順掘進(jìn)期間的安全，將上分層12上312運(yùn)順與12上313運(yùn)順間的聯(lián)巷長度設(shè)計(jì)為35m，下兩順槽間的聯(lián)巷長度為15m，12314回順、12315運(yùn)順布置在上分層兩順槽之間，因此避免了下分層兩順槽在上分層采空區(qū)下進(jìn)行掘進(jìn)。

2 掘進(jìn)期間存在的安全問題及解決方案

2.1 片幫問題

由于12上312綜采工作面已經(jīng)回采，受上覆回采工作面的采動影響，導(dǎo)致12314回順在掘進(jìn)過程中兩幫片幫較為嚴(yán)重。

掘進(jìn)時，將循環(huán)進(jìn)度縮小為6m，在掘進(jìn)完成之后兩幫進(jìn)行幫網(wǎng)支護(hù)，提高幫網(wǎng)支護(hù)的強(qiáng)度，幫網(wǎng)支護(hù)時均采用2.1m錨桿，排距為1m，每排4根錨桿，全斷面進(jìn)行支護(hù)，支護(hù)完成之后方可進(jìn)行下一循環(huán)掘進(jìn)，通過此項(xiàng)措施，巷道片幫得到了有效的控制。

2.2 過上分層聯(lián)巷時所采取的支護(hù)方案

由于此次掘進(jìn)的兩順槽在上分層兩順槽之間，正常段掘進(jìn)時支護(hù)不受影響，按正常的錨桿+鋼筋網(wǎng)+8米錨索+w鋼帶進(jìn)行支護(hù)，但是在過上分層聯(lián)巷時，由于層間距小，無法使用錨索進(jìn)行支護(hù)，安全無法保證，針對此情況，掘進(jìn)時采用如下支護(hù)方案

在過上分層聯(lián)巷前后2m時12314回順、12315運(yùn)順采用螺紋鋼錨桿+鋼筋網(wǎng)+錨索+錨吊梁進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)，錨桿間排距為1.1€？.0m，每排施工6根錨桿，錨桿規(guī)格為 18€？100mm，每根錨桿安裝3根樹脂進(jìn)行全長錨固；螺紋鋼錨桿支護(hù)完成之后，首先安裝橫向錨吊梁9根，上分層聯(lián)巷中心線左右各四根，排距為1.0m，錨吊梁長度小于巷道寬度100mm，每根錨吊梁上安裝3根錨索，錨索長度為頂煤厚度和巖石厚度之和，并在橫梁兩端架設(shè)支腿，橫向錨吊梁安裝之后再安裝縱向錨吊梁5根，巷道中心線左右各2根，排距為1.0m，錨吊梁長度為9m，每根錨吊梁上安裝4根錨索，兩端各兩根，錨索安裝時必須錨固在實(shí)體上，錨索采用 17.8€？000mm。所有錨吊梁采用11#礦用工字鋼。

通過錨吊梁的安裝，確保兩過上分層聯(lián)巷時的頂板安全。

2.3 上分層聯(lián)巷內(nèi)支護(hù)方案

為了防止過上分層聯(lián)巷時頂板垮落，在上分層聯(lián)巷內(nèi)平行于巷道鋪設(shè)10根9m 11#工字鋼，并采用地錨、網(wǎng)片進(jìn)行進(jìn)行固定，可以保證此處的下分層頂板的安全和回采完之后頂幫垮落對下分層頂板的影響。

2.4 掘進(jìn)過程中其他安全注意事項(xiàng)

為了提高上下分層的層間距，上分層巷道施工時必須沿頂進(jìn)行掘進(jìn)，確保底煤的留設(shè)，下分層巷道掘進(jìn)時必須沿底進(jìn)行掘進(jìn)，確保頂煤的留設(shè)，通過上下分層巷道掘進(jìn)時方案的確定，可以將層間距在原有的基礎(chǔ)上提高2.0-3.6m。

下分層兩順槽掘進(jìn)過上分層聯(lián)巷時，要準(zhǔn)確的掌握上分層聯(lián)巷的位置，掘進(jìn)至上分層聯(lián)巷中心線時應(yīng)停止掘進(jìn)，進(jìn)行支護(hù)，在支護(hù)完成之后方可進(jìn)行掘進(jìn)，防止一次性通過上分層聯(lián)巷。

支護(hù)錨吊梁時，長度為9m的縱梁兩端錨索必須支護(hù)在上分層聯(lián)巷兩側(cè)的實(shí)體上，否則起不到主動支護(hù)的作用。

掘進(jìn)過程中煤機(jī)司機(jī)、梭車司機(jī)必須嚴(yán)格執(zhí)行\(zhòng)"敲幫問頂\"制度，隨時觀察頂板情況，一旦發(fā)現(xiàn)頂板有空洞聲響、頂板冒頂、透水征兆時必須立即停止掘進(jìn)，查明原因并采取補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)、探放水等措施進(jìn)行處理，當(dāng)確定隱患排除后方可繼續(xù)掘進(jìn)。

掘進(jìn)至上分層聯(lián)巷時，應(yīng)提前在12上313運(yùn)順對應(yīng)位置設(shè)置好柵欄，防止重型車輛從聯(lián)巷通過，造成下分層頂板垮落。

3 總結(jié)

近距離煤層開采時：

（1）做好采煤工作面的布置方案的優(yōu)化，優(yōu)化的布置方案可以減少掘進(jìn)期間的安全隱患。

（2）控制好回采工作面的順序及回采速度，確保掘進(jìn)期間的受上分層采動影響降至最低。

（3）在掘進(jìn)現(xiàn)場要做好頂幫的支護(hù)工作，確立合理的支護(hù)方案，并嚴(yán)格執(zhí)行支護(hù)方案。

通過有效的支護(hù)可以消除因頂板和及上分層采煤工作面回采時對掘進(jìn)巷道造成的安全隱患，順利實(shí)現(xiàn)巷道安全掘進(jìn)，避免了后期采煤工作面過程中不必要的二次支護(hù)材料投入。