浅谈掘进工作面过空巷如何实现快速有效推进

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:曾林虎
[导读] 摘要:白芨沟煤矿施工的掘进工作面0102103回风顺槽,需要贯穿010202工作面的回风三川巷道,如何实现过空巷,并能保证安全、有效的快速推进,对白芨沟煤矿综采工作面的接续工作具有重大意义,本文主要就综合机械化掘进巷道在现场的实践应用,从顶板管理、瓦斯管理、巷道维护、综掘机过空巷等方面进行分析,希望能为高瓦斯矿井金属网假顶下掘进提供可靠的理论基础和实践经验。
        国家能源集团宁夏煤业有限责任公司汝箕沟无烟煤分公司  宁夏石嘴山  753003
        摘要:白芨沟煤矿施工的掘进工作面0102103回风顺槽,需要贯穿010202工作面的回风三川巷道,如何实现过空巷,并能保证安全、有效的快速推进,对白芨沟煤矿综采工作面的接续工作具有重大意义,本文主要就综合机械化掘进巷道在现场的实践应用,从顶板管理、瓦斯管理、巷道维护、综掘机过空巷等方面进行分析,希望能为高瓦斯矿井金属网假顶下掘进提供可靠的理论基础和实践经验。
        关键词:浅谈;综合机械化;金属网假顶下;过空巷;快速推进
        一、0102103回风顺槽掘进工作面地质及水文概况
        (一)掘进工作面位置
        (1)该工作面位于南翼采区,北侧为+1665回风巷,南侧0102402工作面回风顺槽,西侧为010202回风二川,东侧为010203回风横川。
        (2)该工作面按照215°方位进行施工,与位于其南部开采的0102402综采工作面(按照35°方向推进)回风顺槽最小间距为不小于9m;与位于其北部0102103运输顺槽(按照215°方位施工)最小间距为不小于150m;上方为1611采空区。
        (二)煤(岩)层赋存特征
        该掘进工作面位于二3层煤中,沿二3层煤直接顶掘进,直接顶、老底全为灰黑色的薄层状粉砂岩。北部二3层煤含一层夹矸,厚度为2.04m;岩性为灰黑色粉砂岩。
        表1  煤层特征情况表
       
        (三)水文地质
        1、该工作面位于白芨沟Ⅱ含水层,最大涌水量:0.1m3/min,正常涌水量:0.05m3/min,含水层含水量微弱,属于弱含水层,水文地质条件较简单。
        2、该工作面上覆为原新太华南五小井二1层煤1611工作面采空区,距白芨沟河床较近,且低于河床底部基准面,一直有水源补给,前期010202工作面开采,已经将上部采空区积水探测清楚,目前探放水钻孔出水与南五小井封闭前正常涌水量基本相符,由于采空区底板起伏有变化,局部存在低洼处。
        二、010202回风三川空巷概况
        1、0102103回风顺槽掘进工作面掘进过程中,揭露010202回风三川上平巷空巷。010202回风三川空巷位于二3层煤中,上平巷方位由N向S为177°、坡度0°,与0102103回风顺槽斜交布置。
        2、010202回风三川采用梯形金属支架对棚支护,支架规格为2300(梁)mm×2300(腿)mm,均为11#矿用工字钢,棚距800mm,全断面挂设单层金属网。
        3、010202回风三川空巷内打设空心加密木垛,板梁横向与横向、纵向与纵向间距为1000mm,木垛最下两层为实心木垛。木垛下巷道底板铺设单层旧皮带、金属网及厚度为200mm的黄土。
        三、专项施工安全技术措施
        (一)揭露010202回风三川空巷前施工安全技术措施
        1、0102103回风顺槽掘进工作面施工过程中,请地测部门根据工作面进度,在距离010202回风三川空巷为50m、10m位置时,分别下发安全预报通知单。
        2、通风部门收到地测部门每次下发的巷道安全预报通知单后,必须认真核对掘进工作面的通风系统、风量及瓦斯情况。并预计巷道揭露空巷后,揭露地点有可能受到影响的风流方向、风量及瓦斯变化情况,发现问题必须立即处理。
        3、通风部门必须提前做好局部通风系统调整的准备工作,揭露后及时采取措施对空巷进行封堵,防止漏风或瓦斯积聚。
        (二)010202回风三川上平巷加固维护施工安全技术措施
        1、010202回风三川上平巷顶板与0102103回风顺槽设计底板铅垂距离约为8.14m。0102103回风顺槽掘进工作面过010202回风三川空巷前,必须对0102402回风三川上平巷局部段进行加固维护,确保掘进工作面顺利通过。
        2、0102103回风顺槽掘进工作面距离揭露空巷位置10m前,沿0102402回风三川上平巷,以掘进工作面中线与回风三川上平巷中线铅垂相交点为中心点,左右各7.5m(共计15m)段范围,施工3排“一梁三柱”走向抬棚加强支护。具体位置如下图所示:
       
        图1  010202回风三川上平巷巷道位置示意图
        (三)揭露010202回风三川空巷施工安全技术措施
        1、0102103回风顺槽掘进工作面揭露010202回风三川空巷采用机掘方法实施。
        2、巷道揭露空巷时,由综掘机司机详细检查工作面迎头状况,确认010202回风三川空巷金属支架准确位置后,再启动综掘机进行割煤作业。
        3、割煤过程中,综掘机司机必须掌握综掘机截割深度及拆除木垛的范围,严禁采用综掘机割除金属支架或木垛,防止综掘机刮碰在金属支架上损坏截割头。
        4、巷道掘进过程中,若出现巷道压力异常增大时,必须对压力增大区域内的巷道加强支护,确保压力稳定后方可继续施工。
        5、掘进工作面揭露空巷后,若出现严重漏风或有毒有害气体涌出异常等情况时,必须在0102103回风顺槽内揭露空巷位置处进行全断面喷设混凝土浆进行封堵,喷浆厚度约为200mm。
        (四)揭露010202回风三川空巷顶板管理安全技术措施
        1、每循环掘进过程中,必须严格执行“敲帮问顶”制度,详细认真的检查掘进工作面迎头安全情况,发现安全隐患必须及时处理,确认安全后方可进行作业。
        2、巷道掘进过程中,严禁超最大控顶距作业。每循环割煤后,及时进行临时支护,减少巷道空顶时间。
        3、巷道掘进过程中,距010202回风三川左右各10m段范围内,每循环支架最大棚距不得超过700mm,最小控顶距为300mm,最大控顶距不得超过1000mm,确保支护牢固可靠。
        4、掘进工作面揭露空巷时,出现顶板脱层或两帮节理裂隙发育存在片帮现象时,必须按照“敲帮问顶”安全技术措施要求,及时将脱层及裂隙进行处理,防止活矸掉落伤人。
        5、顶板脱层或两帮片帮造成较大空洞时,必须采用板梁将顶板、巷帮与金属支架间绞实,确保支架支设紧固有效,及时铺设双层金属网,增加背顶背帮板梁,减小背顶背帮板梁间距,防止碎石掉落伤人。
        (五)综掘机过010202回风三川空巷施工安全技术措施
        1、巷道揭露空巷后,每循环割煤时,先将迎头煤渣沿工作面底板灌入空巷内,将木垛间空隙部分填实。木垛上方与0102103回风顺槽底板间高差部分,采用规格为2000mm长的板梁铺设填实。
        2、待采用板梁将底板填满填实后,采用规格为φ200mm×4600mm的圆木横向并排紧密铺设在巷道底板上,同时在距圆木两端头各400mm位置处打设扒钩将圆木固定牢固。铺设的圆木与板梁之间严禁存有浮煤,确保巷道底板紧固坚实。
        3、每循环架棚支设棚腿时,每架棚腿必须穿鞋,柱鞋规格为长×宽×厚=400mm×160mm×140mm的道木,支设棚腿时道木下方必须垫实。
        4、综掘机司机启动综掘机前,首先对迎头铺设圆木的位置进行检查确认。割煤过程中,必须密切注意观察综掘机履带下方圆木情况,发现圆木断裂且底板下沉严重时,立即停止综掘机割煤作业,并将综掘机后退至底板稳固的位置停放。
        5、巷道底板出现严重下沉时,施工队必须在下沉位置再次填设板梁打设木垛,并按照上述方法继续铺设圆木,确保综掘机顺利通行。
        6、综掘进割煤时,在调整机身位置过程中,必须由综掘进铲板与后支撑配合完成,严禁采用综掘机履带磨蹭圆木,防止压坏巷道底板。
        7、0102103回风顺槽掘进工作面过010202回风三川空巷后,及时将巷道底板处理平整,满足胶带输送机皮带延伸及人员顺利通行的要求。
        结论
        白芨沟煤矿0102103回风顺槽掘进工作面过空巷,经过现场实践,合理组织、技术改进、采取相应安全措施等方法,在保证了机械设备的正常运转与运输路线畅通的同时,做到过空巷快速、有效、安全推进。
        参考文献:
        [1]张洪清,段春斌.掘进工作面过老空巷的安全管理[J].内蒙古煤炭经济,2004(06).
        [2]陈意飞.阳煤二矿综放面快速过空巷技术应用[J].陕西煤炭,2012(06).
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