王猛猛 王昆 王文

摘 要：在全風(fēng)壓通風(fēng)的巷道內(nèi)，挑頂高度太高，造成巷道堵塞，無法通風(fēng)。因此，合理的施工工藝及通風(fēng)方式，對巷道的改造具有重要的意義。本文研究了濟(jì)寧二號煤礦全風(fēng)壓巷道，挑頂堵塞巷道的解決方法。

關(guān)鍵詞：挑頂；墩柱；環(huán)形風(fēng)筒；堵塞巷道

濟(jì)寧二號煤礦2308運順地質(zhì)條件較為復(fù)雜，根據(jù)現(xiàn)場要求，在向斜位置挑頂造平巷，為施工2308面切眼造條件。在全風(fēng)壓通風(fēng)的巷道內(nèi)，挑頂高度太高，造成巷道堵塞，無法通風(fēng)。因此，合理的挑頂施工工藝及通風(fēng)方式，對巷道的改造具有重要的意義。本文研究了濟(jì)寧二號煤礦全風(fēng)壓巷道，挑頂堵塞巷道的解決方法。

一、工程概況

2308運順設(shè)計為矩形斷面，凈寬4.0m，凈高3.5m，錨網(wǎng)帶+錨索支護(hù)。 施工區(qū)域煤層起伏變化較大，總體趨勢為東高西低。煤層最大坡度為9°，原施工巷道為沿煤層底板施工，煤層厚度平均為8.7m，頂板以上為砂巖，煤層結(jié)構(gòu)簡單。現(xiàn)場為全風(fēng)壓通風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定。

二、墩柱的施工工藝

1）自東向西采用掘進(jìn)機(jī)對1779-1820#排落底，對1824-1850#排挑頂；掘進(jìn)機(jī)落底、挑頂結(jié)束后再采取放炮方式對1850-1856#排按25°挑頂，挑頂矸石落下后鋪到巷道底板上，作為改造平巷后的底板車硐室內(nèi)。2）將舊墩柱運輸至施工位置，沿2308運輸北幫敷設(shè)2趟（每趟約40m）舊墩柱，兩端的墩柱出口必須確保不被挑頂落下的矸石埋住為準(zhǔn)，墩柱敷設(shè)時嚴(yán)格做到上下依次連接，連接后用寬度為400mm的舊風(fēng)筒在連接處纏繞一圈，用12#鐵絲在舊風(fēng)筒兩端各綁扎1道。3）墩柱敷設(shè)完畢后，采用？準(zhǔn)6mm的細(xì)鋼絲繩配合U型卡將墩柱固定到北幫原支護(hù)鋼筋梯上，防止墩柱滾動；固定時對每節(jié)墩柱都進(jìn)行固定。4）原巷道已經(jīng)形成全風(fēng)壓通風(fēng)，舊墩柱敷設(shè)完畢后，當(dāng)巷道堆積矸石超過巷道的三分之一時， 將2309切眼的風(fēng)采用風(fēng)筒與A墩柱連接，形成通風(fēng)系統(tǒng)。5）落底的巷道堵塞時，風(fēng)筒敷設(shè)方式見附圖1，將A墩柱另一端采用環(huán)形風(fēng)筒，反向延伸到施工地點。

三、通風(fēng)系統(tǒng)

施工過程中，23下08切眼采用全風(fēng)壓通風(fēng) ，采用風(fēng)筒將新鮮風(fēng)輸送到迎頭。

（一）掘進(jìn)工作面風(fēng)量計算

掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯、二氧化碳涌出量、風(fēng)速、作業(yè)人數(shù)等規(guī)定分別計算。

1.按適宜溫度計算

Q掘面=60×V×S×Kt=60×0.28×14×1.10=258.7m3/min

式中：V——掘進(jìn)工作面風(fēng)速m/s，煤巷掘進(jìn)工作面取0.28m/s；

S——掘進(jìn)巷道斷面積，S=14m2；

Kt——掘進(jìn)工作面溫度調(diào)整系數(shù)，20～26℃取1.10。

2.按瓦斯涌出量驗算

Q掘面≥q掘×K掘通/c=0.02×2/0.8%=5m3/min

式中：q掘——預(yù)計掘進(jìn)工作面的瓦斯絕對涌出量 0.02m3/min；

K掘通——掘進(jìn)工作面的通風(fēng)系數(shù)取1.5～2.0；

Q掘面——掘進(jìn)工作面實際需要的風(fēng)量；

c——掘進(jìn)工作面回風(fēng)流允許的最高瓦斯?jié)舛?，c 取 0.8%。

3.按二氧化碳涌出量驗算

Q掘面≥q掘×K掘通/c=0.43×2/1.5%=57.3m3/min

式中：

c——掘進(jìn)工作面回風(fēng)流允許的最高二氧化碳濃度，c取1.5%；

q掘——掘進(jìn)工作面回風(fēng)流平均絕對二氧化碳涌出量，m3/min；

K掘通——掘進(jìn)工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，K掘通取 1.5～2.0。

4.按炸藥量計算

Q掘≥10A=10×6.45=64.5m3/min

式中：A——爆破最大炸藥量，取6.45kg。

（二）按人數(shù)及風(fēng)速進(jìn)行驗算，應(yīng)不低于驗算值

1.按人數(shù)驗算

Q掘面>4×N=4×16=64m3/min

式中：N——掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)，16人。

2.按風(fēng)速驗算

1）驗算最小風(fēng)量：Q掘面>60×0.28×S=235.2m3/min

2）驗算最大風(fēng)量：

Q掘面<60×4.0×S=3360m3/min

式中：0.28——掘進(jìn)中的煤巷允許的最低風(fēng)速，m/s；

4.0——掘進(jìn)工作面允許的最高風(fēng)速，m/s；

S——掘進(jìn)工作面巷道斷面積，m2；

Q掘面=258.7m3/min。

在23下09切眼內(nèi)設(shè)風(fēng)障及通風(fēng)口，將風(fēng)筒延接至23下08切眼。通風(fēng)工區(qū)根據(jù)需要調(diào)整風(fēng)量。

四、施工效果

1）巷道的平巷施工，加快了2308切眼的施工進(jìn)度，為礦井接續(xù)做出了重要貢獻(xiàn)。

2）墩柱式環(huán)形通風(fēng)方式，成功了解決挑頂高度大造成巷道堵塞的問題。

3）通風(fēng)方式的解決，為職工工作環(huán)境降溫，提供新鮮的風(fēng)。

五、結(jié)語

2308面運順挑頂成功解決挑頂過程中遇到的通風(fēng)問題，采用墩柱式環(huán)形通風(fēng)，成功解決了挑頂高度大造成巷道通風(fēng)不暢。為其他礦井，解決此類問題提供技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1] 賈民.墩柱式沿空留巷技術(shù)研究.

[2] 史國躍.高瓦斯礦井高水材料充填墩柱沿空留巷技術(shù).

[3] 陳東.鋼管混凝土墩柱沿空留巷支護(hù)技術(shù).

作者簡介：王猛猛（1987-），男，山東濟(jì)寧人，兗礦集團(tuán)濟(jì)寧二號煤礦，助理工程師，研究方向：煤礦開采及巖土研究。