劉波 李道雅 苗永晏

摘 要：目前，全國(guó)煤炭市場(chǎng)蕭條，煤礦企業(yè)面臨危機(jī)，為應(yīng)對(duì)危機(jī)，最大化降低噸煤成本成為首要措施，在此背景下，從技術(shù)角度出發(fā)，探究摸索612煤柱2工作面過(guò)底空巷道的新方法，提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益迫在眉睫。文章對(duì)傳統(tǒng)的打連體木垛法和挑棚法做了對(duì)比和詳述，實(shí)現(xiàn)了過(guò)底空巷道的技術(shù)突破，為我礦和同行今后類似的技術(shù)難題提供了參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：挑棚法；底空巷道；連體木垛

1 現(xiàn)狀分析

近年來(lái)，百善煤礦井下煤炭?jī)?chǔ)量逐年減少，礦井不可避免的進(jìn)入衰老期，井下各采區(qū)煤炭資源日漸枯竭，為了最大程度的回收不可再生資源，煥發(fā)衰老期礦井的活力，我礦采掘頭面多為邊角塊段和煤柱，儲(chǔ)量少、工作面頂板破碎、壓力較大，地質(zhì)條件復(fù)雜多變，且工作面內(nèi)多聯(lián)巷和底空巷道，回采時(shí)存在一定難度，而且出煤少，材料消耗量大，造成噸煤成本較高，經(jīng)濟(jì)效益低下。目前，全國(guó)乃至全世界煤炭市場(chǎng)蕭條，為應(yīng)對(duì)危機(jī)，降低煤炭噸煤成本成為煤炭企業(yè)首要措施。

2 問(wèn)題的提出

為了最大程度的回采出日益減少的煤炭資源和降低噸煤成本，減少材料通入使用，百善煤礦采煤二區(qū)針對(duì)目前612煤柱2工作面即將過(guò)底空巷道現(xiàn)狀，經(jīng)分析、研究、對(duì)比決定用挑棚法過(guò)12采區(qū)軌道巷（底空），代替?zhèn)鹘y(tǒng)的打連體木垛的方法通過(guò)底空巷道。

3 工作面概況

612煤柱2塊段Ⅱ工作面位于12采區(qū)南部。北部以6123收作線為界，南部以12采區(qū)皮帶巷為界，東部以原工作面沿空留巷為界，西部為6122采空區(qū)。工作面范圍內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，煤層底板賦存標(biāo)高-115.5～-143.6m。煤層厚度1.9～3.0m，平均煤厚2.8m，煤層傾角5～20°。工作面內(nèi)穿插有聯(lián)巷和12采區(qū)軌道巷（底空），12采區(qū)軌道巷由全煤巷道逐漸過(guò)渡到全巖巷道，巷道支護(hù)方式為工字鋼架棚支護(hù)。

4 過(guò)底空巷道方法

4.1 12采區(qū)軌道巷（底空）與煤層相對(duì)位置

612煤柱2工作面推進(jìn)至12采區(qū)軌道巷G15點(diǎn)前約14m處向外，工作面將從12采區(qū)軌道巷上方通過(guò)，通過(guò)時(shí)先從半煤巖段（長(zhǎng)約67m）過(guò)渡到全巖（長(zhǎng)約95m）。

4.2 工作面過(guò)底空巷道前超前管理12采區(qū)軌道巷

工作面通過(guò)底空之前采用挑棚的方法超前管理12采區(qū)軌巷道，超前工作面不少于20米。挑棚采用DZ-28液壓?jiǎn)误w配合HDJA-1200型鉸接頂梁挑棚，替掉原巷道工字鋼棚支護(hù)。

4.3 工作面過(guò)底空巷道時(shí)提前回棚

為了保證施工期間的安全，超前管理的底空巷道必須提前工作面一棚到兩棚回掉超前管理的底空巷道，讓上方煤頂垮落填實(shí)底空巷道。示意圖見(jiàn)圖1。

4.4 工作面過(guò)底空巷道時(shí)下底梁

612煤柱2工作面推進(jìn)至底空巷道時(shí)，利用巷道上部自然垮落的煤矸填滿底空部位，此時(shí)人工底板較為松軟，造成單體鉆底，初撐力不達(dá)標(biāo)，為了保證該段工作面支柱初撐力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，需要在工作面底空位置下底梁（規(guī)格：Φ0.2×2.0m兩面見(jiàn)光木料），該段的液壓?jiǎn)误w生根在底梁上面，工作面過(guò)12采區(qū)軌道巷時(shí)的剖面圖見(jiàn)圖1。

注：1-單體支柱；2-鉸接頂梁；3-刮板機(jī)；4-底梁；5-柱鞋

圖1 工作面過(guò)12采區(qū)軌道巷（底空）剖面示意圖

5 施工中存在的技術(shù)難題和解決方法

由于工作面回采過(guò)程中工作面頂板與12采區(qū)軌道巷頂板存在落差，工作面軌道巷口的頂板超前管理比較困難，為了保證安全順利通過(guò)底空巷道，經(jīng)工作小組研究，采用以下步驟施工：

（1）先將12采區(qū)軌道巷挑棚最里一節(jié)回收成一梁一柱（里側(cè)的單體先回收），然后再將該節(jié)挑棚兩側(cè)的背幫柱回出。

（2）12采區(qū)軌道巷里口重新管理好頂板后，將挑棚最里一節(jié)的單體和鉸接頂梁回收完。回柱時(shí)必須及時(shí)掛笆背幫，防止煤、矸竄到挑棚內(nèi)。

（3）12采區(qū)軌道巷里口超前管理頂板掉落的碎煤矸要填平回棚處底空部分，與工作面底板平齊。不能填實(shí)時(shí)在工作面?zhèn)热斯み喉穼⒌卓詹糠痔钇健?/p>

（4）工作面推至底空位置時(shí)在每排支柱下順工作面方向墊底梁（規(guī)格：Φ0.2×2.0m兩面見(jiàn)光木料），工作面采取直接推過(guò)的方法通過(guò)12采區(qū)軌道巷。

6 方法比較

6.1 打連體木垛法

礦井目前傳統(tǒng)的常用方法，在準(zhǔn)備的通過(guò)的底空巷道內(nèi)用木料打連體木垛的方法結(jié)實(shí)頂板，預(yù)防工作面地板冒落。需要投入大量的木料。

6.2 挑棚法

用液壓?jiǎn)误w支柱和鉸接頂梁挑棚，替換掉原巷道工字鋼棚支護(hù)。在回采過(guò)程中，提前回掉支護(hù)，依靠頂板冒落的煤矸填實(shí)底空巷道，為了增加地板比壓和單體支柱初撐力達(dá)標(biāo)，在工作面底板下底梁。采用挑棚的方法不僅能全部回收原架棚用工字鋼，避免了打連體木垛不能全部回收或造成報(bào)廢的弊端，還節(jié)省了打連體木垛需要投入使用的木料。

6.3 方法比較

經(jīng)過(guò)我單位現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)踐，挑棚法代替打連體木垛法過(guò)底空巷道取得了圓滿成功，前后經(jīng)過(guò)約2個(gè)月時(shí)間，安全通過(guò)底空巷道約90m，經(jīng)初步計(jì)算，大約節(jié)約打連體木垛木料（規(guī)格：Φ0.2×2.0m半圓木）1700余根，按每根80元計(jì)算，節(jié)省1700×80=136000元。多回收重復(fù)利用100余根工字鋼，按每根270元計(jì)算，節(jié)省100×270=27000元，總計(jì)節(jié)省約136000+27000=163000元，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

7 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)百善煤礦采煤二區(qū)長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和實(shí)踐，安全順利通過(guò)了12采區(qū)軌道巷（底空）。此探索性技術(shù)創(chuàng)新方法不僅取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，更實(shí)現(xiàn)了我礦過(guò)底空巷道的技術(shù)突破，為今后相關(guān)方面的問(wèn)題積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將產(chǎn)生間接的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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[3]譚云亮.礦山壓力與巖層控制[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2007.

作者簡(jiǎn)介：劉波，男，山東濟(jì)寧人，2011年畢業(yè)于山東科技大學(xué)采礦工程專業(yè)，皖北煤電集團(tuán)公司百善煤礦助理工程師。