大斷面沿空上山掘進(jìn)施工工藝研究

張志明

摘 要：文章首先介紹了我國煤礦沿空掘進(jìn)開采現(xiàn)狀，接著通過具體的實(shí)例分析，對大斷面沿空上山掘進(jìn)施工工藝進(jìn)行深入研究，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：大斷面；沿空上山；掘進(jìn)工藝；研究

伴隨社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)逐步改革創(chuàng)新，為煤礦行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了絕佳契機(jī)。近年來，煤礦開采安全問題越來越為人們所關(guān)注，采煤工藝的推陳出新，先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備的廣泛推廣，一方面有效提升了煤礦巷道掘進(jìn)速度；另一方面引發(fā)了一系列開采安全問題。經(jīng)由應(yīng)用科學(xué)可靠的沿空掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)，可有效強(qiáng)化沿空巷道的穩(wěn)定性，為作業(yè)人員的生命安全提供保障。

一、沿空掘進(jìn)現(xiàn)狀分析

（一）地勢構(gòu)造受到破壞

就煤礦開采而言，均是從淺層朝深層進(jìn)行不斷推進(jìn)的，伴隨開采地層的逐步深入，如此勢必會對原本地質(zhì)構(gòu)造造成相應(yīng)程度的破壞，且主要表現(xiàn)于頂板巖石的特性方面，開采期間會產(chǎn)生顯著的轉(zhuǎn)變，同時(shí)圍巖也會面臨極大的外力影響，進(jìn)而加大煤礦掘進(jìn)開采的難度。

（二）煤礦安全管理受到影響

受復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境影響，礦井上部、底部土質(zhì)相對松散，同時(shí)存在煤的土層同樣十分松軟。鑒于此，在對煤礦巷道進(jìn)行開挖期間往往要面臨十分復(fù)雜的狀況，在煤礦巷道開挖期間，巷道無法持續(xù)維持固定形態(tài)，而且一次成型后容易出現(xiàn)變形。另外，巷道頂部、底部板塊同樣會產(chǎn)生明顯的收縮，如此便為安全管理有序開展帶來了極大的威脅。

（三）開采設(shè)備易損壞

開采設(shè)備未得到及時(shí)更新同樣在一定程度上加大了煤礦掘進(jìn)開采的難度，就開采施工技術(shù)設(shè)備角度而言，與先進(jìn)國家開采水平相比，我國在此方面仍舊處于初級發(fā)展階段。在半煤巖開展掘進(jìn)過程中，倘若出現(xiàn)的巖石硬度系數(shù)超過五級，開采設(shè)備各部分極易遭受嚴(yán)重磨損，進(jìn)一步使得巷道掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備遭受破壞，從而對煤礦掘進(jìn)開采工作的全面有序進(jìn)行造成負(fù)面影響。

二、大斷面沿空上山掘進(jìn)施工工藝研究

（一）0921工作面概況分析

0921工作面中下段位于十采區(qū)下部，地面位置位于黃坨東側(cè)。從十采橫管開門，上山掘進(jìn)，最后與0921上風(fēng)貫通，巷道全長約166m。采用上凈寬4.8m、下凈寬5.4m；巷道高度為3.5～4m的梯形斷面。該巷道正常地質(zhì)條件下采用錨、網(wǎng)、索聯(lián)合支護(hù)，作業(yè)方式為一掘一錨。

（二）斷面沿空上山掘進(jìn)施工安全技術(shù)措施分析

1、沿空掘進(jìn)安全技術(shù)措施

沿空掘進(jìn)安全技術(shù)具體是更改支護(hù)斷面，增加與沿空側(cè)煤柱，即原0921軌順中下段設(shè)計(jì)斷面為梯形斷面，巷道上凈寬4.8m、下凈寬5.4m、巷高3.5～4.Om改為斷面為微梯形斷面，即右?guī)蜑榫匦?，左幫為梯形，巷道上凈?.8m、下凈寬5.1m、巷高3.5～4.Om，如圖1所示。

2、上山掘進(jìn)安全技術(shù)措施

為確保0921正眼上山掘進(jìn)期間的人員安全，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況特制訂如下規(guī)定：

第一，掘進(jìn)機(jī)司機(jī)前方設(shè)鋼性防護(hù)網(wǎng)（防護(hù)網(wǎng)高800mm，寬600mm，用螺栓固定在掘進(jìn)機(jī)操作臺前，左前照明燈處），司機(jī)截割前檢查防護(hù)網(wǎng)是否牢固，確保完好后再正常截割。

第二，掘進(jìn)機(jī)截割時(shí)，其他人員嚴(yán)禁進(jìn)入迎頭，全部撤至掘進(jìn)機(jī)電動(dòng)滾筒后安全位置，并在電動(dòng)滾筒后方拉警戒線，掛“截割期間，嚴(yán)禁進(jìn)入”牌板。

第三，截割完畢后，司機(jī)用掘進(jìn)機(jī)將迎頭及掘進(jìn)機(jī)兩側(cè)大塊矸石清理干凈，確保迎頭及掘進(jìn)機(jī)兩側(cè)3～5m范圍內(nèi)坡度平緩，不大于6°，行人路線暢通。

第四，嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度，當(dāng)班班長進(jìn)行敲幫問頂，站在永久支護(hù)下方，距迎頭不小于2m，司機(jī)進(jìn)行監(jiān)護(hù)，及時(shí)找掉頂板危巖活巖，錨網(wǎng)支護(hù)期間做到動(dòng)態(tài)敲幫問頂。

第五，敲幫問頂完畢后，再進(jìn)行頂板支護(hù)，利用機(jī)載前探支護(hù)將鋼帶和頂網(wǎng)固定在頂板上，然后吊掛柔性型防護(hù)網(wǎng)，用專用鉤子將柔性防護(hù)網(wǎng)上方固定在頂網(wǎng)上，下方用大阪和梯子固定到迎頭。

第六，支護(hù)時(shí)先支護(hù)頂板，再支護(hù)兩幫。頂板支護(hù)時(shí)，使用雙層網(wǎng)，并及時(shí)聯(lián)網(wǎng)，并根據(jù)現(xiàn)場情況，幫部未截割出來時(shí)允許拖后一排支護(hù)，同時(shí)確保錨索緊固及時(shí)。

第七，頂板破碎嚴(yán)重時(shí)，必須施工超前錨桿，超前錨桿與頂板夾角不得小于450，每排不少于3根。

參考文獻(xiàn)：

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