安全快速過構(gòu)造區(qū)優(yōu)化施工方案選擇

苗雨林（晉煤集團(tuán)寺河二號(hào)井，山西 晉城 048000）

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安全快速過構(gòu)造區(qū)優(yōu)化施工方案選擇

苗雨林
（晉煤集團(tuán)寺河二號(hào)井，山西 晉城 048000）

摘 要：15#煤三盤區(qū)軌道巷掘進(jìn)至408米處時(shí)，頂板以28°坡上坡，底板穩(wěn)定無變化，15#煤層厚度隨著頂板上升增厚，采用分層沿頂板掘進(jìn)16米后，頂板由28°上坡變?yōu)樗?，煤層厚度達(dá)到3米，底板向上6米為全巖，巷道高度達(dá)到9米。通過四種過構(gòu)造方案對(duì)比最終選擇最優(yōu)過構(gòu)造方案，快速通過構(gòu)造區(qū)。

關(guān)鍵詞：挑頂法；起底法；強(qiáng)行通過法；避讓法；選擇

0　引言

寺河二號(hào)井15#煤三盤區(qū)軌道巷掘進(jìn)至408米處時(shí)，頂板以28°坡上坡，底板穩(wěn)定無變化，15#煤層厚度隨著頂板上升增厚，采用分層掘進(jìn)16米后，頂板變?yōu)檎Ｋ巾敯?，此時(shí)巷道高度達(dá)9米，底板向上6米為巖石，3米為煤層。在此情況下，如何使掘進(jìn)機(jī)組快速通過構(gòu)造區(qū)進(jìn)入上分層正常煤層稱為關(guān)鍵。本文通過各種方案對(duì)比優(yōu)化實(shí)現(xiàn)綜掘機(jī)組安全快速通過構(gòu)造區(qū)。

1　工作面概況

寺河二號(hào)井15#煤三盤區(qū)軌道巷概況：巷道巖性半煤巖巷，平均煤厚2.0米，巷道沿煤層頂板布置，毛高2.4米，毛寬5.6米。

15#煤三盤區(qū)軌道巷掘進(jìn)至380米處遇構(gòu)造，經(jīng)地質(zhì)部門分析斷層性質(zhì)為正斷層，落差為2.1米，掌面揭露斷層面后，經(jīng)分析決定倒機(jī)18米掃底8°坡通過斷層下盤，掘進(jìn)28米后，頂板以28°坡上坡，底板穩(wěn)定無變化，15#煤層厚度隨著頂板上升增厚，經(jīng)分析決定分層掘進(jìn)施工，下分層機(jī)掘施工，上分層炮掘施工沿煤層頂板掘進(jìn)，采用分層沿頂板掘進(jìn)16米后，頂板由28°上坡變?yōu)樗?，煤層厚度達(dá)到3米，底板向上6米為全巖，巷道高度達(dá)到9米。經(jīng)地質(zhì)部門分析，該處已通過構(gòu)造區(qū)，繼續(xù)掘進(jìn)期間煤層情況正常，掘進(jìn)施工面臨最大問題是如何將綜掘機(jī)快速掘進(jìn)至上層煤層正常巷道。經(jīng)相關(guān)技術(shù)人員現(xiàn)場調(diào)研，并且結(jié)合15#煤盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷構(gòu)造特點(diǎn)，提出了四種施工方案如下。

2　方案的優(yōu)化對(duì)比

2.1方案一 挑頂法施工

從380米開始遇斷層處開始挑頂掘進(jìn)，預(yù)計(jì)挑頂長度為28米，預(yù)計(jì)挑頂高度為3米，采用挑頂板掘進(jìn)施工方法，挑落頂板矸石做為充填材料充填下方已掘巷道，預(yù)計(jì)施工巖巷長度為30米。此施工方法優(yōu)點(diǎn)：原巷道底板提高3米左右，原巷道頂板高度降低至6米，后續(xù)過掘進(jìn)機(jī)時(shí)提前進(jìn)行起底施工即可正常開至上分層煤層巷道內(nèi)。此施工方法缺點(diǎn)：施工難度大，效率低，需搭架登高進(jìn)行打眼放炮施工，安全管理難度大，易造成頂板事故，安全管理難度大。施工工期長，預(yù)計(jì)施工工期至少20天。

圖1　四種掘進(jìn)施工方案示意圖

2.2方案二 起底法施工

從現(xiàn)在的掘進(jìn)工作面掌面按10°坡倒退起底施工。詳見圖1方案二。此施工方法優(yōu)點(diǎn)：此施工方法施工工藝簡單，避免了搭架登高作業(yè)，有利于安全管理。此施工方法缺點(diǎn)：巷道原高度為9米，起底后將繼續(xù)增加巷道高度，最高處達(dá)10米左右，易造成片幫施工，頂板管理難度大。人工出矸場工作量大，預(yù)計(jì)施工工期為15天。

2.3方案三 強(qiáng)行通過法施工

從380米開始遇斷層處沿煤層底板施工巷道，施工至28米處利用鉆探設(shè)備確定煤層位置，按照設(shè)計(jì)坡度掛腰線掘進(jìn)施工至正常煤層巷道。詳見圖1方案三。

此施工方法優(yōu)點(diǎn)：施工工藝簡單，可靠性高。

此施工方法缺點(diǎn)：需施工巖巷，工程量預(yù)計(jì)為50米，已掘巷道和現(xiàn)掘巷道存在夾層，厚約為4米，現(xiàn)掘巷道頂板控制存在安全隱患。次方法施工預(yù)計(jì)工期為30天。

2.4方案四 避讓法施工

我礦三盤區(qū)回風(fēng)巷已掘進(jìn)，回風(fēng)巷和軌道巷平行布置，間距60米，若在回風(fēng)巷430米處垂直方向向軌道巷掘進(jìn)60米長的聯(lián)絡(luò)巷，然后采用反掘施工和原巷道掌面貫通。隨后鋪皮帶起底降低坡度即可。預(yù)計(jì)施工工期為20天，詳見圖1方案四。

此施工方法優(yōu)點(diǎn)：避免了巖巷施工，縮短了施工工期；全部為正常巷道施工，施工工藝成熟可靠。

此施工方法缺點(diǎn)：增加一次掘進(jìn)工作面搬家安裝，預(yù)計(jì)搬家需3—5天。

通過上述四種方案的優(yōu)劣對(duì)比，方案四明顯優(yōu)于其他三種方案。

3　方案四實(shí)施后效果

（1）三盤區(qū)軌道巷工作面搬家倒面用實(shí)際用時(shí)4天。

（2）掘進(jìn)聯(lián)絡(luò)巷和反掘三盤區(qū)軌道巷和原掌面貫通用時(shí)12天時(shí)間。

（3）恢復(fù)三盤區(qū)軌道出煤系統(tǒng)，起底隨破至工作面正常掘進(jìn)用時(shí)3天。

共計(jì)通過構(gòu)造區(qū)用時(shí)19天時(shí)間。并多掘進(jìn)三盤區(qū)軌道巷反掘段60米。

4　推廣應(yīng)用情況

本文成功利用已掘巷道，通過施工聯(lián)絡(luò)巷反掘巷道和原巷道貫通成功避讓過構(gòu)造，避免了采用強(qiáng)行通過法的諸多弊端，為其它掘進(jìn)施工過構(gòu)造提供參考價(jià)值。

5　結(jié)論

（1）探索出掘進(jìn)工作面采用避讓構(gòu)造快速通過的新方法。

（2）通過現(xiàn)場實(shí)踐證明，此種方法可以快速安全的通過構(gòu)造區(qū)，并最大程度降低施工安全管理難度。

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.082

作者簡介：苗雨林（1983-），男，山西晉城人，工程師。