綜采安裝硐室在窄小煤柱巷道中的布置及應(yīng)用

唐 猛

(寧魯煤電公司 任家莊煤礦，寧夏 銀川 751400)

隨著近年煤礦開采技術(shù)的快速發(fā)展，窄小煤柱技術(shù)被廣泛推廣，但在實(shí)際應(yīng)用過程中出現(xiàn)難以解決的突出性問題。以任家莊煤礦為例，按傳統(tǒng)小煤柱6～8m尺寸留設(shè)，綜采安裝、回撤硐室深度一般在7～10m，硐室容易與上區(qū)段運(yùn)輸巷貫通，導(dǎo)致有毒、有害氣體、采空區(qū)積水涌入工作面，對工作面安全造成威脅。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，任家莊煤礦針對窄小煤柱施工的工作面分別研究安裝及回撤硐室的施工方法，取得了預(yù)期的效果，解決了區(qū)段煤柱留設(shè)過小造成綜采安裝、回撤硐室與上區(qū)段采空區(qū)貫通問題。

1 綜采安裝及回撤絞車硐室的應(yīng)用

1.1 綜采安裝絞車硐室

110307風(fēng)巷采用沿空留窄小煤柱方式施工，與上區(qū)段110305機(jī)巷留設(shè)6m煤柱。110307風(fēng)巷前半段復(fù)用110305機(jī)巷，工作面未采區(qū)段利用S彎技術(shù)在巷道下幫施工小煤柱巷道，巷道掘進(jìn)至距切眼94.3m處再利用S彎技術(shù)進(jìn)入110305機(jī)巷跳采段，(跳采段為未采段，因此段斷層較多，施工第二切眼跳開此段，故為實(shí)體煤)，110307安裝絞車硐室施工在未采實(shí)體煤段，避免掘入采空區(qū)。110307風(fēng)巷施工平面見圖1，S彎進(jìn)入110305機(jī)巷見圖2，110307安裝絞車硐室見圖3。

1.2 綜采回撤絞車硐室

110307工作面停采在小煤柱巷道范圍內(nèi)，110307風(fēng)巷與110305機(jī)巷煤柱為6m，回撤硐室在110307風(fēng)巷施工，正常掘進(jìn)深度7.2m,存在與110305機(jī)巷貫通風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)過細(xì)致研究后，決定按以下技術(shù)方案實(shí)施：

圖1 110307風(fēng)巷施工平面

(1)110307風(fēng)巷掘進(jìn)期間下幫施工1500mm深的料場，利用此段巷道寬度5000mm，將轉(zhuǎn)盤道中心向下幫移設(shè)1200mm,回撤絞車硐室掘進(jìn)深度降為6000mm，避免貫通風(fēng)險(xiǎn)。

(2)110307工作面采止線在煤層傾角最大的16°位置，施工回撤硐室時(shí)水平掘進(jìn)，此時(shí)回撤絞車硐室頂板與110305機(jī)巷底板高差最大，為996mm。

圖2 S彎進(jìn)入110305機(jī)巷

圖3 110307風(fēng)巷安裝絞車硐室

(3) 在110307回撤絞車硐室迎頭退后2200mm位置打設(shè)2個(gè)注漿鉆孔，鉆孔深度3000mm，仰角30°，鉆孔間距3000mm，注射固化劑加固110305機(jī)巷底板，防止因回采壓力影響，圍巖裂隙發(fā)育導(dǎo)致上區(qū)段老空積水及有害氣體涌入回撤絞車硐室和工作面。

110307回撤絞車硐室剖面見圖4。

(4)110307回撤絞車硐室通過采取以上3種

圖4 110307回撤絞車硐室剖面

措施，解決了在小煤柱巷道中施工回撤絞車硐室與采空區(qū)貫通的問題，取得了預(yù)期效果。

2 綜采安裝絞車硐室在210302工作面中的應(yīng)用

210302風(fēng)巷采用窄小煤柱方式施工，與上采區(qū)110308機(jī)巷留設(shè)7500mm煤柱。安裝絞車硐室在210302風(fēng)巷施工，正常掘進(jìn)深度為8190mm,存在與110308機(jī)巷貫通風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)過研究后，決定按以下技術(shù)方案實(shí)施：

(1)在距210302轉(zhuǎn)盤道127191mm(F17測點(diǎn))開始，風(fēng)巷向下幫側(cè)方向偏轉(zhuǎn)1°掘進(jìn)，210302風(fēng)巷與110308機(jī)巷留設(shè)煤柱由7500mm增加至9778mm。

(2)210302切眼在煤層傾角較大的15°位置，施工安裝絞車硐室時(shí)水平掘進(jìn)，此時(shí)安裝絞車硐室頂板與110308機(jī)巷底板高差最大，為1332mm。

(3)210302風(fēng)巷在下幫擴(kuò)幫，擴(kuò)幫深度600mm，將轉(zhuǎn)盤道中心向下幫偏移500mm,安裝絞車硐室掘進(jìn)深度由8190mm降為7690mm。

210302安裝絞車硐室平面見圖5，210302安裝絞車硐室剖面見圖6。

(4)210302安裝絞車硐室通過采取以上3種措施，解決了小煤柱巷道中施工安裝絞車硐室與采空區(qū)貫通的問題，取得了預(yù)期效果。

圖5 210302安裝絞車硐室平面

圖6 210302安裝絞車硐室剖面

3 綜采安裝絞車硐室在210304工作面中的應(yīng)用

(1)210304風(fēng)巷采用沿空留窄小煤柱方式施工，優(yōu)化小煤柱尺寸，210304風(fēng)巷小煤柱與210304機(jī)巷留設(shè)9.5m。安裝絞車硐室在210304風(fēng)巷上幫施工，掘進(jìn)深度7490mm，硐室迎頭與210302機(jī)巷水平距離1857mm，垂直距離1667mm。

(2)210304安裝絞車硐室通過采取調(diào)整小煤柱尺寸，使得安裝硐室不能打透210302機(jī)巷，同時(shí)210304切眼位置在煤層傾向(17°位置)，使得安裝硐室頂板與上區(qū)段機(jī)巷底板的距離增大，提高安全系數(shù)，避免在小煤柱巷道中施工硐室與采空區(qū)貫通，取得了預(yù)期效果。

210304安裝絞車硐室剖面見圖7。

4 結(jié) 論

通過合理調(diào)整硐室層位及煤柱尺寸，可保證絞車硐室與采空區(qū)不貫通。首先根據(jù)煤層賦存不穩(wěn)定的特點(diǎn)，傾角隨掘進(jìn)位置的不同傾向角度有小幅度變化，利用此變化，選擇煤層傾向角度較大位置施工硐室可有效降低標(biāo)高，保證硐室頂板與采空區(qū)底板高差達(dá)到最大數(shù)值。其次是合理增加絞車硐室位置煤柱尺寸，保證水平方向留有足夠的安全距離，最有效的方法就是風(fēng)巷的停掘位置超過上區(qū)段機(jī)巷位置20m左右，將絞車硐室施工在未采區(qū)段，因現(xiàn)場條件制約實(shí)現(xiàn)不了時(shí)，亦可依據(jù)本文方法提前偏轉(zhuǎn)小角度增加煤柱尺寸實(shí)現(xiàn)。再次就是適當(dāng)調(diào)整風(fēng)巷軌中鋪設(shè)位置，使風(fēng)巷軌中盡量靠向下幫，也可在下幫擴(kuò)幫將軌中再向下幫鋪設(shè)，一般軌中偏移最大不超過800mm，能有效地縮減絞車硐室掘進(jìn)深度。以上方法可有效解決安裝及回撤絞車硐室掘入采空區(qū)問題，為完善留窄小煤柱施工提供可參考依據(jù)。

圖7 210304安裝絞車硐室剖面