高突掘進工作面貫透老巷避難硐室技術的優(yōu)化與應用

摘 要：文章介紹平寶公司高突掘進工作面過老巷避難硐室技術的優(yōu)化與應用解決了施工過程中進尺慢，安全系數(shù)低等制約生產進度的各種技術難題，并詳細介紹了施工方法及安全注意事項，不僅保證了安全生產，而且加快了進尺速度，取得了明顯的經(jīng)濟效益。關鍵詞：掘進工作面 避難硐室 安全平寶公司是中平能化集團與上海寶鋼集團聯(lián)合控股的一座現(xiàn)代化礦井。2004年破土動工。設計年生產能力240萬噸。主采戊組、己組煤層，瓦斯壓力分別為5.91MPa 和 1.38MPa，含量分別為11.42 和 10.46立方米，掘進機工作面采用錨網(wǎng)、鋼帶、錨桿聯(lián)合支護。2008年6月底我礦被撫順煤科院鑒定為突出礦井。按防治煤與瓦斯突出細則相關規(guī)定，掘進工作面施工期間必須施工臨時避難硐室，硐室深5m，寬5m。鄰近工作面掘進期間，因工作面與老巷之間的煤柱厚度僅為4.6m，故施工至老巷避難硐室位置時，需與老巷避難硐室貫透。根據(jù)以往經(jīng)驗，在回采期間，老巷避難硐室需填實，考慮到成本、實際操作等情況，避難硐室在回填期間頂部會留有空隙，再加上老巷頂板來壓，頂板垮落，老巷避難硐室通過裂隙與采空區(qū)相連，當施工至老巷避難硐室外幫第一排時時，若與之貫透，需排放避難硐室內的瓦斯，當瓦斯?jié)舛炔坏陀?%時，嚴禁進尺。這樣會帶來兩方面影響：一、貫透斷面較小，不利于排放瓦斯。二、當再向前施工時，隨著貫透斷面的擴大，采空區(qū)內的瓦斯會隨著避難硐室內的裂隙涌入工作面，影響進尺速度。己15-12050風巷貫透老巷避難硐室時，共6排，用時2天，6個班，正常進尺時6排只需2個班，嚴重制約著生產進度。尤其平寶公司目前面臨著礦井投產就出現(xiàn)接替脫節(jié)的困擾，如何在確保安全的前提下，優(yōu)化施工方案，提高掘進單進水平，是突破瓶頸的關鍵所在。高突掘進工作面過老巷避難硐室技術的優(yōu)化與應用，實現(xiàn)了過老巷避難硐室期間的安全，又加快了進尺速度，確保了礦井長遠規(guī)劃的順利實施。一、工程概述平寶公司己15-17-12081風巷與原己15-17-12061機巷之間設計預留煤柱4.6m，原己15-17-12061機巷避難硐室的規(guī)格為寬×深×高=5.0×5.0×3.0m，預計凈煤柱厚度為0m，掘進機至老巷避難硐室位置時將于之貫透，根據(jù)探孔可知，避難硐室內的瓦斯?jié)舛却笥?%，施工期間易發(fā)生瓦斯超限事故。二、透老巷避難硐室的方案的確定掘進工作面施工至老巷避難硐室剩余20m時，由地測部門及時給出準確的巷道中心及避難硐室位置。距老巷避難硐室剩余5 m時，必須一次探透，探清避難硐室的位置及煤柱厚度。每次執(zhí)行探孔時，瓦斯檢查工必須在現(xiàn)場跟班，查明瓦斯、一氧化碳等有害氣體濃度和水情況后及時用黃泥封堵，封堵長度不低于1m。距老巷避難硐室剩余1 m時開始將巷道上幫留不低于1m的預留層，然后從下幫側掘進通過避難硐室位置5m后，再將預留層用手鎬刷透并支護到避難硐室?guī)?。與避難硐室貫通后，打設密閉墻并采取噴漿進行封堵。三、透老巷避難硐室的施工1.剩余5m時，必須一次探透，探孔數(shù)量不低于2個，直至探出硐室位置。技術員根據(jù)現(xiàn)場探孔參數(shù)計算出避難硐室剩余距離和老巷避難硐室所在位置煤柱厚度。探孔施工后，探孔眼必須用黃泥將其封堵嚴實，封堵長度不低于500mm，杜絕瓦斯向外涌出。2.距老巷避難硐室外幫剩余1m時開始將巷道上幫預留不低于1m的煤柱，上幫暫不支護，從下幫側掘進通過避難硐室位置后，再將預留層用手鎬刷透并支護到避難硐室?guī)汀＿^避難硐室期間，下幫下半部允許滯后工作面6排，下幫上半部允許滯后工作面2排。過避難硐室期間，頂板根據(jù)預留層的厚度、掘進的寬度選擇性的使用1.9m、1.7m和1.0m的對接鋼帶，頂網(wǎng)比頂鋼帶長800mm。過避難硐室期間，用網(wǎng)將上幫預留層的前2排下半部與支護過的幫網(wǎng)連接，并打1m的等強錨桿將其固定，防止施工期間預留層片幫。施工至老巷避難硐室另一幫所在位置后，停止掘進。3.過避難硐室期間，班組長班班檢查預留幫處的瓦斯?jié)舛群陀卸居泻怏w濃度，查看是否煤壁處有裂隙。若發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸^1.0%或有毒有害氣體超過規(guī)定值后，立即停止作業(yè)、停電，并向相關業(yè)務科室是匯報，采取用黃泥、水泥封堵或用風管吹等方法進行處理。4.透避難硐室時，由專人測量工作面回風流中瓦斯?jié)舛?，施工單位安排人員先用手鎬在上幫預留層處刷1m左右的小斷面貫透，透避難硐室期間，前期只準采用手鎬刷幫、人工攉渣的方法擴大貫通斷面。只有當工作面回風流中瓦斯?jié)舛鹊陀?.0%時，方可繼續(xù)擴大貫通斷面，否則，嚴禁擴大貫通斷面。透避難硐室期間，若工作面回風流中瓦斯?jié)舛却笥?.0%、不大于3%，執(zhí)行就地瓦斯排放措施；若工作面回風流中瓦斯?jié)舛瘸^3%，執(zhí)行安全排放瓦斯措施。5.原避難硐室迎面墻斷面全部漏出后，施工單位清理四周的雜物及積渣，打設密閉墻，密閉墻應封閉嚴實、嚴密、不漏風，不向巷道溢出瓦斯和有毒有害氣體。并采取用黃泥、水泥抹面或噴漿等方法進行處理，杜絕瓦斯涌出。四、透老巷避難硐室技術的優(yōu)化1.合理留設預留幫煤柱。根據(jù)老巷避難硐室的深度，合理的留設預留幫的煤柱厚度，便于正常掘進，不受老巷避難硐室內瓦斯的影響，待老巷避難硐室全部過去后，再進行統(tǒng)一貫透，只影響1個班組，降低了進尺的影響時間，加快了進度。需要加強的是過避難硐室期間防止預留幫片幫，可采取掛網(wǎng)打錨桿支護。2.有效的預防瓦斯涌出，防止瓦斯超限事故。過老巷避難硐室期間，因幫部留有1m左右煤柱，掘進期間能有效的控制瓦斯涌出，使其過避難硐室期間，不受瓦斯影響。待避難硐室全部過去后，再小斷面貫透，根據(jù)瓦斯?jié)舛鹊拇笮∷⒋筘炌笖嗝?，加快瓦斯排放時間，待斷面全部貫透后及時打密閉并進行噴漿封堵，有效的預防瓦斯事故的發(fā)生。 五、應用效果此方法在己15-17-12081風巷過避難硐室期間進行了應用，取得了較好效果。己15-12050風巷在過老巷避難硐室期間，進尺6排需6個班，進尺過程中受瓦斯影響較大，而在己15-17-12081風巷過避難硐室期間，進尺6排加排放瓦斯只需3個班，大大提高了進尺速度，且在過避難硐室期間能有效的預防瓦斯，使瓦斯得到可控、可防，確保了安全生產，為此，高突掘進工作面過老巷避難硐室時，當采空區(qū)幫凈煤柱厚度小于500mm時采取增大預留層煤柱的方法掘進，掘進后再貫透的方法安全、生產效果將十分顯著，具有很高的推廣價值。參考文獻：[1]徐永圻.煤礦開采學（修訂本）.中國礦業(yè)大學出版社.2009.7[2]周云龍.煤礦掘進支護中存在的問題及應對策略[J].能源與節(jié)能，2016，10（8）：123-124.作者簡介：冀托（1985—）男。碩士研究生?，F(xiàn)在河南平寶煤業(yè)有限公司掘進二隊工作。范航（1986—）男。助理工程師?，F(xiàn)在河南平寶煤業(yè)有限公司掘進二隊工作。陳建勛（1986—）男。助理工程師?，F(xiàn)在河南平寶煤業(yè)有限公司掘進二隊從事技術管理工作。