王金海

(河南能源化工集團(tuán)鶴壁煤業(yè)公司六礦，河南 鶴壁 458000)

1 前言

河南煤化工集團(tuán)鶴壁煤業(yè)公司六礦井田位于鶴壁礦區(qū)中南部，北接三礦、五礦井田，南鄰八礦井田，隸屬鶴壁市山城區(qū)管轄。鶴壁六礦始建于1958年，1964年建成投產(chǎn)，原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬t/a，改擴(kuò)建后設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120萬t/a，礦井核定生產(chǎn)能力為130萬t/a。礦井堅(jiān)持以技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理為中心，貫徹少投入、多產(chǎn)出、提高效率、縮短建設(shè)工期和確保安全生產(chǎn)的指導(dǎo)思想。隨著礦井積極推進(jìn)“大斜長、長走向、大采高”工作面建設(shè)以來，施工工作面切眼時(shí)，支護(hù)方式的選用、施工方法已滿足不了現(xiàn)場(chǎng)安全、生產(chǎn)的需要。結(jié)合礦井安全生產(chǎn)技術(shù)條件優(yōu)化切眼施工方案，研究應(yīng)用切眼大斷面支護(hù)等先進(jìn)工藝技術(shù)。

2 工作面情況

2118工作面位于六礦二水平南翼211采區(qū)，工作面可采儲(chǔ)量57.01萬t，埋深-355.64～391.85m。本工作面煤層穩(wěn)定，工作面內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，煤層走向方位角平均196°，煤層傾角平均20°，煤層平均厚度為8.08m。煤層老頂為細(xì)粒砂巖，上部灰色，下部灰色微發(fā)褐色，平均厚度9.16m，直接頂為灰色砂質(zhì)泥巖，平均厚度7.34m。煤層偽頂不發(fā)育，一般表現(xiàn)為0.2～0.4m的炭質(zhì)泥巖，含炭量高，質(zhì)地松軟，隨采隨落。

工作面設(shè)計(jì)為走向長壁后退式、頂板自然跨落法綜合機(jī)械化放頂煤開采，采用ZF6400支架及MG630采煤機(jī)配置,下順槽采用SZZ-764/200型轉(zhuǎn)載機(jī)配膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤,上下端頭ZFG6400/21/32型過渡架各3架。

3 切眼概況

2118工作面設(shè)計(jì)長度120m，沿煤層底板布置，斷面設(shè)計(jì)參數(shù)為：上梁寬×腿長=8.0m×2.85m,棚腿扎角10°，凈斷面積20.32m2。

切眼支護(hù)采用寬×高=8.0m×2.85m,棚腿下扎80°的U36型鋼棚支護(hù)，棚距600mm；每棚背板20塊，規(guī)格：L=750mm，厚度20～35mm，寬度100mm，間距600mm(兩塊背板中心距離)；金屬拉桿5根，規(guī)格長×寬×厚=450mm×100mm×10mm；鋪單層金屬菱形網(wǎng)，規(guī)格為8#鍍鋅菱形網(wǎng)，網(wǎng)孔50mm×50mm；兩側(cè)打木錨桿，規(guī)格L=1 500mm，φ38mm，錨桿間距700mm，排距600mm，打設(shè)角度見圖1；并在頂網(wǎng)與梁之間穿鋼絲繩，鋼絲繩間距700mm，規(guī)格鋼絲繩直徑不小于15mm；擴(kuò)切眼時(shí)每間隔10m打一個(gè)木垛，規(guī)格長×寬=2m×1.6m，木料采用不低于φ18cm圓木；木垛兩側(cè)需各打一排U36型鋼可縮點(diǎn)柱,點(diǎn)柱垂直于頂梁及巷道底板，棚距600mm。

圖1 切眼斷面圖(圖中數(shù)據(jù)單位：mm)(S凈=20.32m2，S掘=22.68m2)

4 施工方法

切眼施工時(shí)采取先掘后半部分、然后擴(kuò)前半部分的方式施工。切眼后半部分采用3.8m(下凈寬)、2.85m(凈高)U36型鋼棚加點(diǎn)柱支護(hù)，采用爆破落煤法掘進(jìn)。

切眼前半部分采用4.0m(下凈寬)、2.85m(凈高)U36型鋼棚加點(diǎn)柱支護(hù)，采用風(fēng)鎬落煤。

采用爆破落煤，配合40T刮板輸送機(jī)出煤，人工掛網(wǎng)、前探梁臨時(shí)支護(hù)頂板，U36型鋼棚作為永久支護(hù)，兩幫木錨桿護(hù)幫。三八制作業(yè)，掘支順序施工。

施工工藝流程：準(zhǔn)備→打眼→裝藥采炮→灑水→上梁/打桿時(shí)支護(hù)→掛網(wǎng)→鋪鋼絲繩→ 出煤→認(rèn)腿、背幫→打幫錨桿。

5 施工安全技術(shù)措施及效果

5.1 主要安全注意事項(xiàng)

(1)施工人員進(jìn)班后要認(rèn)真敲幫問頂，嚴(yán)防片幫煤脫落傷人，確保施工安全。

(2)施工地點(diǎn)向后至少10m的范圍內(nèi)，物料、工具必須碼放整齊，浮矸清理干凈，保證施工人員退路暢通。

(3)找頂時(shí)要有專人觀頂，找頂人員要與觀頂人員相互配合好，并保證在退路暢通的前提下方可進(jìn)行找頂工作，找頂時(shí)要使用長把找頂鋼釬。敲幫問頂后，立即將前探梁支護(hù)到迎頭，隨即進(jìn)行永久支護(hù)。

(4)施工時(shí)由外向里依次逐棚施工，嚴(yán)禁多段同時(shí)架棚施工，嚴(yán)禁單人作業(yè)。

(5)每次施工前施工人員必須對(duì)施工地點(diǎn)至少10m范圍內(nèi)進(jìn)行臨時(shí)加固支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)方法采用打點(diǎn)柱、戧柱。

(6)施工期間班班要對(duì)架好的棚認(rèn)真檢查一遍，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，不留隱患，確保后路暢通。

5.2 架棚支護(hù)質(zhì)量要求

(1)施工架棚要嚴(yán)格按中心腰線進(jìn)行施工，驗(yàn)收員要用半圓儀班班向前延長腰線。

(2)架設(shè)第一棚時(shí)必須按中心腰線找正棚腿、棚梁位置，避免造成返工。

(3)架好的棚不得出現(xiàn)迎山過大或退山情況，不準(zhǔn)有邁步不一，柱腿斜度不準(zhǔn)超過0.5°，背木擺放均勻，其間距在300～400mm。

(4)U型卡纜及螺栓必須上緊上牢，構(gòu)件齊全有效，拉板上成一條直線，拱頂與巷道中心一致，兩幫與腰線平行，不得出現(xiàn)退山棚。

(5)所架的U型鋼棚，架好的棚棚距誤差不得超過50mm，梁與腿搭接長度為400mm，兩幫的U型卡纜間距為300mm。

(6)架好的U 型棚金屬網(wǎng)要展開鋪到底，不得出現(xiàn)墜網(wǎng)情況，幫頂用荊芭、背木、木料絞實(shí)背牢、背嚴(yán)剎緊，不得出現(xiàn)空幫空頂，棚子內(nèi)沿不得出現(xiàn)外露錨桿，如有應(yīng)用鋼鋸鋸掉。

(7)架好的棚中心線至任何一幫誤差不超過-30～+100mm，腰線上下不超過-30～+100mm。

(8)卡纜螺母扭矩：上、下卡纜螺母要使用專用扭矩板手?jǐn)Q緊，卡纜螺母扭距設(shè)計(jì)值≥150N·m，對(duì)同一棚支架要求8對(duì)卡纜扭矩大小要均勻。

(9)U型支架要按要求安裝架設(shè)，梁與柱腿搭接長度必須足夠，搭接部分的上下卡纜要與柱腿上部端頭平齊，下卡纜與梁端頭平齊，卡纜與端頭距離不能大于20mm。

(10)經(jīng)常檢查卡纜與螺母的松緊情況，發(fā)現(xiàn)卡纜歪斜、松脫，要及時(shí)扶正，擰緊，螺栓的螺紋部分要進(jìn)行防銹涂油脂處理，螺栓上要求加有彈簧墊圈，在支架架設(shè)初期U型鋼滑移后，應(yīng)重新擰緊螺母。

(11)架好的棚要班班安排專人用扭矩板手檢查卡纜螺母松緊情況，確保螺栓扭矩達(dá)到設(shè)計(jì)值≥250N·m。

5.3 施工效果

該施工技術(shù)提高巷道支架的承載能力和應(yīng)變能力，提高支護(hù)效果，減小通風(fēng)阻力，提高通風(fēng)抗災(zāi)能力，降低巷道維護(hù)成本，提高掘進(jìn)效率和掘進(jìn)速度，可有效遏制頂板事故的發(fā)生，改善巷道面貌，改善工作面安裝和回采期間施工空間，為安全生產(chǎn)提供良好的生產(chǎn)環(huán)境。

6 結(jié)語

綜放工作面切眼施工是礦井安全生產(chǎn)管理的重點(diǎn)，也是頂板事故容易發(fā)生地點(diǎn)。經(jīng)過2118切眼的施工實(shí)踐得出結(jié)論：因地制宜選擇切眼擴(kuò)刷方式能夠保證安全生產(chǎn)，可以提高勞動(dòng)效率，合理的層位布置改善了切眼頂板狀況，高產(chǎn)高效地完成切眼施工任務(wù)。

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