高 飛
(大同煤礦集團朔州煤電鐵峰煤業(yè)公司,山西 右玉 037200)
鐵峰煤業(yè)有限公司前身為右玉縣縣營煤礦,于1997年建成投產(chǎn),年生產(chǎn)能力為15萬噸。2002年集團公司進行有償收購,于2003年11月組建鐵峰煤業(yè)公司。隨著開采范圍的不斷的延伸,地質(zhì)條件的復雜、受地質(zhì)構造和井田周邊小窯的破壞影響,對工作面布置造成困難,若未布置工作面,影響煤炭資源采出率。
為了加強煤炭資源采出率,減少工作面接替影響,于2014年6月17日探討研究5#408盤區(qū)8805工作面過特殊地質(zhì)構造采用煤體再造、“#”字型木垛及單體支柱聯(lián)合支護方法通過空巷,在經(jīng)濟上取得了效益,在技術上實現(xiàn)了突破。
5#408盤區(qū)8805工作面位于408盤區(qū)東部,北部為408盤區(qū)巷道,西部為實煤區(qū),東為5807設計巷道,南部為406盤區(qū),工作面中部與南部存在7條空巷。工作面走向1398m,傾向180m,面積251640m2,工業(yè)儲量426.3萬噸,可采儲量395.8萬噸。本工作面煤層賦存穩(wěn)定,煤厚8.8-14.7m,平均12.1m,煤層為復雜結構。工作面內(nèi)揭露正斷層一條,落差為 2.0-8.70m,走向 5°,傾向 95°,傾角 75°,斷層附近伴生火成巖墻兩條,走向5°,巖墻寬0.8-1.2m,對回采影響較大。
工作面內(nèi)共揭露7條空巷,其中南北走向兩條,東西走向五條;受斷層影響,工作面采位對應每條空巷與兩順槽的標高,高差從0.2m-14.26m,從空間關系可以看出工作面在推進過程中與每條空巷的對照關系,需采取不同的方案,以下根據(jù)回采順序介紹各空巷情況∶
2.1 在8805工作面內(nèi)912m-1398m揭露南北走向空巷一條(1#),距2805巷120m,此空巷長度486m,寬度4m,高度3.2m,1#空巷與兩順槽高差0.2-14.26m。
2.2 在8805工作面內(nèi)700m-1030m段揭露南北走向空巷一條(2#),距2805巷98m,此空巷長度330m,寬度4m,高度3.2m;2#空巷與兩順槽高差0.23-13.04m,在回采過程中根據(jù)實測標高調(diào)整通過方案。
2.3 在8805工作面內(nèi)距盤區(qū)軌道巷1028m處揭露東西走向空巷一條(3#),此空巷長度54m,寬度4m,高度3.2m,與兩條南北走向空巷貫通;空巷向西方向揭露斷層及火層巖構造,3#空巷與兩順槽高差2.4-14.26m。
2.4 在8805工作面內(nèi)距盤區(qū)軌道巷972m處揭露東西走向空巷一條(4#),此空巷長度25m,寬度4m、高度3.2m;向西12m處揭露斷層及火層巖構造,4#空巷與兩順槽高差0.36-11.19m。
2.5 在5805巷880m處揭露東西走向空巷一條 (5#),向東延伸入8805工作面31m,此空巷漏頂高度達6m,局部有15m。
2.6 在2805巷720m處揭露東西走向空巷一條 (6#),向西延伸進8805工作面100m,此空巷寬度為7m,高度為3.2m,此空巷與兩順槽高差較小。
2.7 在2805巷700m處,揭露東西走向空巷一條(7#),向西延伸進入8805工作面112m,此空巷寬為7m,漏頂高度為7m米,此空巷與兩順槽高差0-4.2m。
過空巷采取的方法,結合5#408盤區(qū)8805工作面地質(zhì)條件以及空巷與兩順槽的空間關系,采用煤體再造、“#”字型木垛及單體支柱聯(lián)合支護方法通過空巷。
3.1 采用再造煤體充填方案,由里往外后退式充填,水泥∶末煤質(zhì)量比1:4,回彈量較大時,配合適量的速凝劑,墻體抗壓強度不小于5.5Mp;在空巷高冒區(qū)采用正臺階充填,注瑞米粘結材料,直至與頂板充填嚴實。
3.2 1#、2#兩條南北走向空巷與兩順槽平行,規(guī)格為4×3.2m,采用“#”字型木垛沿空巷中心線進行支護,木料選用1.2×0.2×0.2m方木;根據(jù)兩順槽標高與空巷實測標高比對,空巷低于兩順槽,采用在空巷上部留2m以上層間距通過,在生產(chǎn)過程中每天實測一次標高,確保層間距不低于2m。
3.3 3#、4#空巷垂直兩順槽且揭露斷層及火層巖構造,采用再造煤體由里往外后退式充填,水泥∶末煤質(zhì)量比1:4;巷道高冒區(qū)注瑞米粘結材料加固,直至與頂板充填嚴實。實測空巷標高低于順槽標高,采用在空巷上部留2m以上層間距安全通過。由于3#、4#空巷與兩順槽標高在1219.54-1232.59且高差0.36-13.04m,在生產(chǎn)過程中實時測量,確保安全通過。
3.4 5#空巷垂直兩順槽,巷寬4m,漏頂高度達6m,局部15m,采用再造煤體由里往外后退式充填,水泥∶末煤質(zhì)量比1:4;巷道高冒區(qū)注瑞米粘結材料加固,直至與頂板充填嚴實。過5#空巷25m處沿-6°剎底推進50m(5#空巷前25m處有2#空巷35m煤體再造)與2#空巷頂?shù)装甯钇胶笱?#空巷頂?shù)装逋七M。
3.5 6#空巷垂直兩順槽,規(guī)格7×3.2m,實測標高相差較小,采用6排單體支柱支護,排柱距均為1.0m,回采過程中工作面沿空巷頂?shù)装逋ㄟ^此空巷。
3.6 7#空巷采用錨索吊工字鋼 (長7m)做吊梁 (錨索線打入基巖1.5m);在空巷三分之二處砌筑墻體,墻體內(nèi)采用煤體再造充填,巷道高冒區(qū)采用圓木與頂板接頂嚴實;空巷其余三分之一支設一排單體支護,回采時與7#空巷貫通時,支架挑住工字鋼梁快速通過。其次,在通過5#、6#、7#空巷時,提前15m不放頂煤,減小頂板壓力。
采用煤體再造與“#”木垛填充方案,可就地取材,施工工藝簡單,施工周期短、對煤質(zhì)影響小,降低投入成本。多生產(chǎn)原煤120萬噸,同時減少搬家費用及重新開二切眼擴巷等創(chuàng)造經(jīng)濟效益2400萬元。
目前5#408盤區(qū)8805工作面安全通過了1#、2#、3#、4#空巷,采用煤體再造、“#”字型木垛及單體支柱聯(lián)合支護相結合方案在實際生產(chǎn)過程中效果良好,給通過5#、6#、7#空巷積累了寶貴的經(jīng)驗。
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