淺談掘進(jìn)巷道在貫通通過冒落區(qū)的實(shí)踐與應(yīng)用

宋作文+王紅亮+牛永江

摘 要：在井工掘進(jìn)中，過空巷冒落區(qū)不僅是安全管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是影響掘進(jìn)施工效率的薄弱環(huán)節(jié)。根據(jù)過空巷冒落區(qū)的現(xiàn)狀、掘進(jìn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了深入分析，總結(jié)了以往過空巷冒落區(qū)的工作經(jīng)驗(yàn)，采取了一種新的施工方法，在施工過程中取得了較好效果。

關(guān)鍵詞：空巷冒落區(qū)；煤礦；煤炭；采煤柱面

中圖分類號：TD712.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.11.123

隨著王莊煤礦開采的不斷深入，煤炭儲量逐漸減少。為了提高煤炭資源回采率，回采煤柱面在逐漸增多。在掘進(jìn)過程中，經(jīng)常會遇到一些空巷冒落區(qū)。針對52M1運(yùn)巷掘進(jìn)段共計通過13條空巷，根據(jù)第一條貫通巷道冒落區(qū)現(xiàn)場分析，提出了合理的施工方案，通過現(xiàn)場施工，提高了工作效率和安全系數(shù)。

1 工作面地質(zhì)條件及基本概況

王莊煤礦所采煤層為沁水煤田3#煤，賦存于二疊系山西組地層中下部，為陸相湖泊型沉積。在工作面范圍內(nèi)，煤層厚度穩(wěn)定，煤層下部有2層較厚夾矸，夾矸總厚度為0.25 m，煤層平均厚度為6.5 m。根據(jù)地質(zhì)資料分析，從而整體上看，該巷道是一個由西向東傾斜的單斜構(gòu)造，工作面整體為上山掘進(jìn)，煤層傾角在1°～5°。

52M1工作面位于52采區(qū)，北面為52/3#已采工作面，南面為1302，1309，1308，1307，1306已采工作面，北接630北皮帶運(yùn)輸巷。52M1運(yùn)巷設(shè)計長度為917 m，斷面為5 m×3.2 m矩形斷面，巷道沿底板掘進(jìn)，采用錨網(wǎng)支護(hù)方式。根據(jù)資料顯示，52M1運(yùn)巷分別掘進(jìn)至開口往內(nèi)284 m時與1309風(fēng)巷貫通，開口往內(nèi)304 m時與1309上運(yùn)巷貫通，開口往內(nèi)322 m時與1308運(yùn)巷貫通，開口往內(nèi)346 m時與1308探巷貫通，開口往內(nèi)376 m時與1#貫眼貫通，開口往內(nèi)498 m時與1308瓦斯巷貫通，開口往內(nèi)511 m時與1308風(fēng)巷貫通，開口往內(nèi)532 m時與1307風(fēng)巷貫通，開口往內(nèi)550 m時與1307瓦斯巷貫通，開口往內(nèi)700 m時與2#貫眼貫通，開口往內(nèi)740 m時與1307運(yùn)巷貫通，開口往內(nèi)750 m時與1306風(fēng)巷貫通，開口往內(nèi)767 m時與1306瓦斯巷貫通。共計13條冒落空巷，均為平面貫通，原冒落空巷設(shè)計均為工剎支護(hù)，斷面為3 m×3 m。

2 原過空巷冒落區(qū)的施工工藝

2.1 貫通

延底板掘進(jìn)至264 m與1309風(fēng)巷貫通前20 m時，在巷道中上部、中下部分別打1組探眼，每組2個直徑為200 mm的探眼，瓦檢員對探眼內(nèi)的瓦斯進(jìn)行檢測，當(dāng)瓦斯?jié)舛仍?.8%以下時方可繼續(xù)掘進(jìn)；當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^0.8%時，應(yīng)錯開風(fēng)筒對著孔口吹風(fēng)進(jìn)行瓦斯排放。貫通前2 m，瓦檢員重點(diǎn)關(guān)注探眼內(nèi)的瓦斯變化情況。貫通時，先進(jìn)行小面積貫通，瓦檢員檢測貫通地點(diǎn)瓦斯，確保瓦斯不超限作業(yè)。

2.2 加固

在貫通前5 m開始對頂板進(jìn)行錨索加強(qiáng)支護(hù)，錨索采用Φ18.9 mm、長度為7 300 mm的錨索加強(qiáng)支護(hù)，由原來的“3-2-3”的布置方式變?yōu)椤?-3-4”布置，1排4根錨索的間距為1 000 mm，排距為1 600 mm，采用鋼筋梯子梁橫向連鎖，鋼筋梯子梁使用Φ14 mm×4 200 mm×96 mm圓鋼焊制的雙筋雙梁鋼筋梯子梁；1排3根錨索的間距為1 500 mm，排距為1 600 mm，采用鋼筋梯子梁縱向連鎖，鋼筋梯子梁使用Φ14 mm×3 000 mm×96 mm圓鋼焊制的雙筋雙梁鋼筋梯子梁。每根錨索采用的樹脂藥卷型號為（CK+Z）2360（1支）、Z2360（2支），錨固長度為2 200 mm。錨桿更改為Φ22L 2 000 mm的玻璃鋼錨桿，不再鋪設(shè)鋼筋梯子梁與金屬網(wǎng)，增加了臨時支護(hù)，便于后期施工。

貫通后，在保證退路暢通的情況下，由有經(jīng)驗(yàn)的工人站在冒落矸石上的安全地點(diǎn)進(jìn)行敲幫問頂、找凈活煤活矸后，在冒頂區(qū)域打設(shè)1排戴帽點(diǎn)柱。

在冒落區(qū)支護(hù)中，首先人工對冒落的松動矸石進(jìn)行處理，在作業(yè)時，應(yīng)防止矸石滾落傷人。開始進(jìn)行支護(hù)作業(yè)，步驟為：找頂→鋪網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)、上頂鋼帶→打頂錨桿（錨索）→幫錨桿支護(hù)?？障锩奥鋮^(qū)兩側(cè)加固支護(hù)不小于5 m，支護(hù)工藝符合相關(guān)規(guī)定。

2.3 冒落區(qū)砌墻施工

對冒落區(qū)的矸石進(jìn)行清理，矸石清理完成后，在距離冒落區(qū)5 m的位置擴(kuò)幫，左幫擴(kuò)700 mm，右?guī)蛿U(kuò)600 mm，使巷道寬度達(dá)到6.3 m寬，高度為3.2 m，并對兩幫進(jìn)行永久錨網(wǎng)支護(hù)。

在兩幫支護(hù)完成后，施工人員順巷道砌墻，前進(jìn)左幫為料石墻，料石墻厚度為0.6 m，前進(jìn)右?guī)蜑榧t磚墻，紅磚墻厚度為0.5 m，高度為3 m。施工時，用洋鎬、鍬等工具挖出墻體基礎(chǔ)，基礎(chǔ)要做到實(shí)底，并用砂漿鋪50 mm基礎(chǔ)砌墻，邊砌邊充填，灰縫飽滿，充填實(shí)在，墻體上表面平整。

待巷道兩側(cè)墻全部砌至設(shè)計高度且凝固24 h后開始上梁，梁為6.0 m長的礦用11#工字鋼梁，棚距為400 mm，4人抬起棚梁按照設(shè)計棚梁所在位置放好棚梁，檢查棚距，合格后用支石將梁頭背緊背牢，每上好棚梁后，施工人員將背板上到棚梁上，雙層背板，背板成線。梁、背板上好后在上面打設(shè)木垛加強(qiáng)頂板支護(hù)，木垛采用“井”字形，上下鋪設(shè)大板連鎖。

3 改進(jìn)過空巷冒落區(qū)的施工工藝

3.1 貫通

延底板掘進(jìn)至289 m與1309上運(yùn)巷貫通前15 m時，放10°腰線，開始爬坡進(jìn)入全煤巷道掘進(jìn)。在全煤巷道掘進(jìn)過程中，嚴(yán)格按腰線進(jìn)行作業(yè)，抬高不得超過170 mm/m，在貫通時距底板達(dá)到2.5 m。貫通前10 m支護(hù)工藝及參數(shù)不變，貫通前5 m開始對巷道進(jìn)行加固。

3.2 冒落區(qū)施工

冒落區(qū)施工分為以下5步：①使用掘進(jìn)機(jī)對冒落的松動矸石進(jìn)行處理。施工時掘進(jìn)機(jī)先清理矸石，后進(jìn)行支護(hù)作業(yè)，依次循環(huán)完成冒落區(qū)的施工。②冒落區(qū)的施工完成后，人工使用

洋鎬、鍬等工具將冒落區(qū)兩側(cè)空巷的矸石清理至實(shí)底，在距貫通新掘巷道兩幫向里不少于0.5 m處各鋪設(shè)2根4 m大板，在大板上打設(shè)1組（2個）連鎖“井”字木垛（根據(jù)冒落區(qū)寬度確定木垛數(shù)，但不少于1組）。③將掘進(jìn)機(jī)退至爬坡起始點(diǎn)，停機(jī)閉鎖。④人工假定施工。使用2分鋼絲繩將2寸鋼管懸吊在巷道中，高度不低于新掘巷道3.5 m；在鋼管上鋪設(shè)2層錯搭金屬網(wǎng)并固定，防止頂部破碎矸石跌落傷人。使用金屬網(wǎng)對打設(shè)木垛處進(jìn)行封閉，并連接牢固。⑤掘進(jìn)爬坡段煤體兩幫進(jìn)行錨網(wǎng)永久支護(hù)。

4 結(jié)束語

通過2次過空巷冒落區(qū)的對比，證明改進(jìn)后的施工方法是非常理想的。該施工法不但加快了正規(guī)循環(huán)作業(yè)，減少了支護(hù)材料的投入，避免了材料費(fèi)用的提升，且防止了矸石滾落傷人事故，為作業(yè)人員提供了安全保障。該施工法不但為煤礦在今后過空巷冒落區(qū)時提供了良好的施工方案，而且積累了有效的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

〔編輯：張思楠〕