賈福春+劉瑞鵬

摘??要：隨著煤炭經(jīng)濟的發(fā)展，高產(chǎn)高效是每個煤炭企業(yè)面臨的首要問題，而提高礦井單進(jìn)能力可以有效降低煤礦成本。在煤礦掘進(jìn)施工過程中，下山掘進(jìn)施工是不可避免的一種情況。當(dāng)巷道頂板淋水較大時，會使現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境變得惡劣，為掘進(jìn)施工帶來諸多困難。所以，在下山施工過程中，處理頂板淋水問題是其面臨的首要難題。山西金暉隆泰煤業(yè)有限公司通過改變掘進(jìn)工作面臨時支護(hù)方式，有效地解決了頂板淋水對掘進(jìn)施工的影響，為其他煤礦同等條件下支護(hù)提供了寶貴的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：煤礦;下山掘進(jìn);頂板淋水;臨時支護(hù)

中圖分類號：TD822??????????????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.087

1??概述

由于大多數(shù)煤層具有一定的傾角，所以，在設(shè)計礦井時，巷道要以一定的傾角沿著煤層布置。在施工過程中，可以采用下坡施工法或上坡施工法。如果采用下坡施工法，當(dāng)頂板淋水較大時，就會使現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境變得惡劣，為掘進(jìn)施工帶來諸多困難。我公司通過改變臨時支護(hù)方式，有效地解決了頂板淋水對掘進(jìn)施工的影響，為工人在掘進(jìn)工作面施工創(chuàng)造了良好的施工環(huán)境。

改變臨時支護(hù)方式的具體做法是：在掘進(jìn)工作面距迎頭20?m的范圍內(nèi)臨時支護(hù)，采用雙排單體配柱冒或雙排單體配鉸接梁的方式，在鉸接梁后進(jìn)行巷道永久支護(hù)。

2??巷道概況

9號煤層位于太原組下部K2石灰?guī)r下，先期開采地段的煤層厚度為1.50～3.15?m，平均厚度為2.58?m，中上部常含有1層0.1～0.3?m厚的含炭質(zhì)泥巖，夾石層位穩(wěn)定，厚度變化不大。9號煤層直接頂為石灰?guī)r，厚度為3.5?m;老頂為砂質(zhì)泥巖，厚度為3.2?m;底板為泥巖，厚度為3.5?m。K2石灰?guī)r含水層為下組9號煤層直接充水含水層。

9102膠帶順槽布置在井田先期開采地段，大巷東翼，煤層向斜軸部位。沿9號煤層頂板下山掘進(jìn)，采用錨索支護(hù)。在錨索施工的過程中，錨索鉆孔內(nèi)的涌水量較大。經(jīng)過觀測，9102膠帶順槽涌水量達(dá)到了25?m3/h。

3??臨時支護(hù)方案

3.1??煤巷頂板完好且平整時

沿巷道走向，由外向里支設(shè)2排液壓點柱，排距為1.5?m，柱距為1.0?m。點柱上方配1.0?m長鉸接梁，一梁一柱，點柱布置在鉸接梁的中間位置。臨時支護(hù)長度為20?m，迎頭控頂距不超過2?m。在臨時支護(hù)后方，及時支設(shè)巷道永久支護(hù)，頂板永久支護(hù)距離臨時支護(hù)最多不超過4.0?m（錨索排距為4?m），具體如圖1所示。

3.2??頂板凹凸不平時

沿巷道走向，由外向里支設(shè)2排液壓點柱，排距為1.5?m，柱距為1.0?m。點柱上方配柱帽，柱帽采用規(guī)格為300?mm×300?mm×50?mm的木托盤。臨時支護(hù)長度為20?m，迎頭控頂距不超過2?m，支柱端頭用木板接頂，木板厚度不得小于50?mm。在臨時支護(hù)后方，及時支設(shè)巷道永久支護(hù)，頂板永久支護(hù)距離臨時支護(hù)最多不超過4.0?m（錨索排距為4?m），具體如圖2所示。

3.3??頂板有裂隙時

沿巷道走向，由外向里支設(shè)2排液壓點柱，排距為1.5?m，柱距為1.0?m。點柱上方配1.0?m長鉸接梁，一梁一柱，點柱布置在鉸接梁的中間位置。在鉸接梁上橫向鋪設(shè)規(guī)格為3?800?mm×200?mm×50?mm（長×寬×厚）的木板，巷道寬度為4.0?m，木板間距為300?mm。同時，在木板上鋪設(shè)金屬網(wǎng)片，網(wǎng)片采用直徑為4?mm鋼筋焊制的金屬網(wǎng)，網(wǎng)規(guī)格為2?000?mm×1?000?mm，網(wǎng)格規(guī)格為100?mm×100?mm（長×寬），網(wǎng)片壓茬連接，搭接長度不小于100?mm，并用雙股12#鐵絲每隔2孔綁扎牢固，擰繞不少于3圈。臨時支護(hù)長度為20?m，迎頭控頂距不超過2?m。在臨時支護(hù)后方，及時支設(shè)巷道永久支護(hù)，永久支護(hù)錨網(wǎng)距離臨時支護(hù)最多不超過0.8?m，錨索距離臨時支護(hù)最多不超過2.0?m（錨索排距為2?m），具體如圖3所示。

圖1??頂板完好且平整時臨時支護(hù)方式

圖2??頂板凹凸不平時臨時支護(hù)方式

圖3??頂板有裂隙時臨時支護(hù)方式

4??施工工藝

支護(hù)方案的施工工藝是：①放炮后，及時使用臨時支護(hù)控制頂板，在臨時支護(hù)的掩護(hù)下進(jìn)行其他作業(yè)。②由外向里逐步清碴，在進(jìn)行臨時支護(hù)時，要使點柱打設(shè)順直，形成一條直線。③支柱的初撐力不小于90?kN（約12?MPa），堅持二次注液制度。④在點柱打設(shè)前，要挖出柱窩，柱腿要支在實底上。當(dāng)?shù)装逅绍洉r，要穿鐵鞋或木鞋，以此加強初撐力，防止點柱鉆底。其柱窩深度煤底不低于100?mm、巖底不低于50?mm。⑤在傾斜巷道支設(shè)臨時支護(hù)時，要隨山勢有一定的迎山角支設(shè)，支設(shè)要迎山有力。⑥臨時支護(hù)打設(shè)好后，要根據(jù)要求及時進(jìn)行永久支護(hù)。

⑦當(dāng)控頂距離超過了規(guī)定距離時，在永久支護(hù)打設(shè)完后，要從最后一排開始逐步前移臨時支護(hù)。

5??實施效果

改變了臨時支護(hù)方式后，不僅不會破壞掘進(jìn)工作面臨時支護(hù)上方頂板的整體性和頂板表面的完整性，還在很大程度上降低了掘進(jìn)工作面頂板的淋水量——由原來的25?m3/h降到了5?m3/h。同時，工人在對炮眼和兩幫進(jìn)行永久支護(hù)時，能有效避免頂板淋水對施工的影響。實踐證明，此臨時支護(hù)方案非常合理。

6??經(jīng)濟效益和社會效益

6.1??經(jīng)濟效益

受頂板淋水量的影響，單進(jìn)能力較低，煤巷炮掘每月月進(jìn)不到90?m。改變了巷道臨時支護(hù)方式后，月進(jìn)達(dá)到了130?m，提高進(jìn)尺40?m。

6.2??社會效益

在下山掘進(jìn)施工過程中，頂板淋水情況是很多礦井都面臨的問題。隆泰礦的示范為其他礦井在同等條件下支護(hù)提供了寶貴的經(jīng)驗。

〔編輯：白潔〕

Discussion?on?the?Dip?Driving?Working?Face?Roof?Water?Spraying?Control?Method

Jia?Fuchun，?Liu?Ruipeng

Abstract：?With?the?development?of?coal?economy，?high?yield?and?high?efficiency?is?the?primary?problem?facing?each?of?coal?enterprises，?and?improve?the?mine?single?ability?can?effectively?reduce?the?cost?of?coal?mines.?In?the?process?of?coal?roadway?construction，?down?the?tunneling?construction?is?an?inevitable.?When?the?tunnel?roof?water?spraying?is?large，?will?make?the?field?operation?environment?became?bad，?it?brings?many?difficulties?for?the?tunneling?construction.?So，?on?the?way?down?in?the?process?of?construction，?processing?of?roof?water?drenching?the?problem?is?the?most?difficult?problem?which?it?faces.?Shanxi?Jinhui?Longtai?coal?limited?company?by?changing?the?tunnelling?face?supporting?way，?and?effectively?solve?the?impact?of?water?drenching?roof?of?roadway?construction，?for?other?coal?mine?under?the?same?conditions?support?provides?valuable?experience.

Key?words：?coal?mine;?dip?driving;?roof?water?spray;?temporary?support