板集煤礦主膠帶機石門（東段）過煤層群施工實踐

摘 要：通過施工工藝和支護工藝的合理選擇，同時輔以必要的安全輔助措施，有效地確保了板集煤礦主膠帶機石門（東段）安全通過7-1、7-2、8煤煤層群，也為板集煤礦巷道過煤層群施工積累了經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：煤層群；施工工藝；支護工藝；安全輔助措施

巷道在掘進施工過程中，周圍巖體受到擾動和地應(yīng)力作用會出現(xiàn)松動圈，松動圈的形成致使巷道周圍巖體強度降低，對于半煤巖巷和煤巷而言，巷道穩(wěn)定性會進一步降低。板集煤礦主膠帶機石門（東段）根據(jù)設(shè)計會依次穿越7-1煤、泥巖、7-2煤、泥巖、8煤等煤巖層，如何確保穿煤層群段巷道穩(wěn)定性是施工重點，結(jié)合國內(nèi)其他礦井巷道過煤層群施工經(jīng)驗[1-2]，同時結(jié)合板集煤礦主膠帶機石門（東段）煤巖層圍巖特性，確定了該巷道過煤層群方案和支護方式，并通過安全輔助措施的實施有效地確保了主膠帶機石門（東段）的安全施工。

1 工程概況

主膠帶機石門（東段）當前施工至測點JD20前48.4m，根據(jù)迎頭探眼探查情況分析，當前巷道頂板與7-1煤層底板與法距為4m，預(yù)計向繼續(xù)向前施工18.7m、34.4m、51m（斜距）將依次由巷道底板依次開始過7-1煤、泥巖、7-2煤、泥巖、8煤，施工至JD20前109.8m主膠帶機石門（東段）將完全穿過上述煤巖層。根據(jù)物理巖性分析可知：7-1煤呈黑色，以暗煤為主，少量亮煤，瀝青光澤，含有炭質(zhì)泥巖夾矸1層，屬半暗型煤；泥巖呈灰色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，致密性脆，斷口參差狀，具滑面；7-2煤呈黑色，以暗煤為主，少量亮煤，瀝青光澤，屬半暗型煤；泥巖呈灰色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，致密性脆，斷口參差狀，裂隙發(fā)育，斷面上見有植化碎片；8煤呈黑色，以暗煤為主，少量亮煤，瀝青光澤，屬半暗型煤，內(nèi)生裂隙發(fā)育，裂隙面充填黃鐵礦。施工過程中沖水水源為8煤頂板砂巖含水層，無鉆孔、斷層水威脅。施工過煤層群時，煤層頂?shù)装鍑鷰r穩(wěn)定性較差，易破碎、片幫。

2 施工工藝和支護方式的選擇

2.1 施工工藝

半煤巖段采用鉆爆法配合風鎬掘進，采用放松動炮為輔，風鎬掘進為主。當巖石在頂部煤在下部時，放炮掘進；當煤在頂部巖在下部時，放松動炮為輔，風鎬掘進為主；當全煤煤層堅硬時放松動炮掘進；當全煤煤層松軟時，采用風鎬掘進，用風鎬先挖上部，短掘短錨（架）。

2.2 支護方式

當巷道圍巖為砂巖時按照1-1直墻半圓拱形錨網(wǎng)索斷面施工，斷面凈寬5400mm，凈高4100mm，其中墻高1400mm，噴漿厚度100mm；當巷道圍巖為砂質(zhì)泥巖、泥巖時按照1-2直墻半圓拱形錨網(wǎng)索斷面施工，斷面規(guī)格凈寬5400mm，凈高4100mm，其中墻高1400mm，噴漿厚度100mm。當巷道過煤、過斷層等軟巖地段施工或巷道頂部錨桿（索）如生根在煤層中時采用2-2斜墻半圓拱形錨網(wǎng)索斷面配合2-3U型棚斷面進行內(nèi)錨外架聯(lián)合支護。其中2-2斷面凈寬5900mm，凈高4340mm，其中斜墻高1400mm，斜墻扎角為85°，噴漿厚度100mm；2-3斷面凈寬5400mm，凈高4150mm，棚腿扎角為85°，噴漿厚度100mm。若巷道頂板片冒嚴重時經(jīng)礦領(lǐng)導(dǎo)和總工辦進行鑒定后可直接采用架U型棚進行支護，待巖性變好后再采用內(nèi)錨外架方式或直接采用直墻半圓拱相對應(yīng)的斷面進行支護。主膠帶機石門（東段）原采用鋼帶錨網(wǎng)噴支護形式。由于巷道從頂板開始見煤，該巷道自JD20測點前48.4m處改為內(nèi)錨外架聯(lián)合支護。若巷道頂板片冒嚴重無法施工錨桿、錨索時，可直接采用架U型棚進行支護，待巖性變好后再采用內(nèi)錨外架方式或直接采用直墻半圓拱相對應(yīng)的斷面進行支護。

2.3 支護參數(shù)

1-1直墻半圓拱形錨網(wǎng)索斷面支護參數(shù)：巷道斷面錨桿間排距為800mm×800mm，每排15根錨桿，錨索間排距1500mm×1600mm，每排5根。每根錨桿使用3卷Z2360型樹脂錨固劑，每根錨索使用4卷Z2360樹脂錨固劑。頂板完整性較好時，正頂5根錨索滯后不超過8m；頂板破碎時，正頂5根錨索緊跟迎頭，幫部錨索滯后迎頭不超過40m。

1-2直墻半圓拱形錨網(wǎng)索斷面支護參數(shù)：巷道斷面錨桿間排距為800mm×800mm，每排15根錨桿，錨索間排距800mm×800mm，每排10根。巷道拱基向下400mm處每幫各施工1根幫部錨索，幫部錨索長4200mm，排距為：800mm。每根錨桿使用3卷Z2360型樹脂錨固劑，每根錨索使用4卷Z2360樹脂錨固劑。頂板完整性較好時，正頂6根錨索滯后不超過8m；頂板破碎時，正頂6根錨索緊跟迎頭，幫部錨索滯后迎頭不超過40m。

2-2斜墻半圓拱形錨網(wǎng)索斷面支護參數(shù)：錨桿間排距為800mm×800mm，每排17根錨桿，錨索間排距1500mm×1300mm，每排7根；每根錨桿使用3卷Z2360型樹脂錨固劑，每根錨索使用4卷Z2360樹脂錨固劑。頂板完整性較好時，頂部錨索滯后迎頭不得超過8m；頂板破碎時，正頂5根錨索緊跟迎頭。

2-3U型棚斷面支護參數(shù)：每架U型棚為5節(jié)36U型鋼組裝，其中棚梁3節(jié)，棚腿每側(cè)各1節(jié)，巷道北幫選用加長棚腿，U型棚棚腿扎角為85°，施工期間套架棚支護必須在錨網(wǎng)索噴支護完成后方可施工，且套架棚滯后迎頭不超過8m。

上述支護所用錨桿為Ф22mm×2500mm的左旋螺紋金屬MG500高強錨桿，托板規(guī)格為120mm×120mm×12mm金屬鋼板；H鋼帶規(guī)格為Ф12mm圓鋼制作，長1.9m和2.6m；錨索為Ф21.8mm×6200mm（頂部）、Ф21.8mm×4200mm（幫部）預(yù)應(yīng)力鋼絞線制作，錨索大墊板規(guī)格為350×350mm，錨索小墊板規(guī)格為150mm×150mm，均為正方形金屬鋼板，厚度均為14mm。U型鋼棚腰背擦棄療為長×寬=850mm×650mm的鋼筋笆片，拉桿為采用100#槽鋼加工，其長度為1570mm。

3 安全輔助措施

（1）根據(jù)地測科地質(zhì)組下達的地質(zhì)預(yù)報，嚴格控制好過7-1、7-2、8煤煤層的距離；在過煤層群期間，技術(shù)人員要施行定崗制度，及時根據(jù)現(xiàn)場情況修改和完善施工措施。

（2）重視超前支護，根據(jù)不同施工工藝確定不同超前支護形式，如頂板破碎或煤層較軟易漏頂時，可采用超前鋼筋或鐵撞楔超前支護頂板；斷面高度超過2.6m或施工時暴露山墻的高度超過2.6m的可采用防片幫網(wǎng)對迎頭山墻作為臨時支護等。

（3）作業(yè)前，施工人員應(yīng)全面檢查施工地點附近10m范圍內(nèi)巷道支護情況，嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度，特別是在打眼前、裝藥前、放炮后及打錨桿前必須進行敲幫問頂，確保不出現(xiàn)冒頂傷人事故。

（4）局扇必須設(shè)專人負責管理，要求使用對旋風機并且保證雙電源供電，掘進工作面必須嚴格執(zhí)行風電閉鎖及瓦斯電閉鎖，采用“三?！惫╇姺绞?，嚴禁甩掉、停用井下各種電氣設(shè)備保護，確保通風安全。施工單位必須做好巷道內(nèi)的排水準備工作，巷道南幫的臨時水溝必須保持暢通，無堵塞現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

通過主膠帶機石門（東段）施工工藝和支護工藝的合理確定，同時輔以科學(xué)合理的安全輔助措施，有效確保了該巷道的順利施工，該巷道過煤層群施工實踐也為板集煤礦巷道過煤層群積累了經(jīng)驗。

參考文獻

[1]方新秋，郭敏江，呂志強.近距離煤層群回采巷道失穩(wěn)機制及其防治[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2009，28（10）：59-67.

[2]郭志偉.井底水倉掘進過近距離煤層群支護技術(shù)應(yīng)用[J].煤炭工程，2014，46（12）：47-50.

作者簡介：童維林（1987，4-），男，安徽淮南人，助理工程師，主要從事煤礦巷道掘進方面的研究。