萬林水

（豐城曲江煤炭開發(fā)有限責任公司，江西 豐城 331136）

1 礦井概況

豐城曲江煤炭開發(fā)有限責任公司（以下簡稱曲江礦井）位于豐城礦區(qū)東南部，設計生產能力0.9 Mt/a，2020年核定生產能力為0.6 Mt/a。采用立井開拓方式，單水平上下山開采。生產水平標高為-850 m，回風水平標高為-850 m。兩翼對角通風方式。

曲江井田為一北東東向寬緩向斜構造，礦井目前開采向斜北翼，為一簡單的單斜構造。

礦區(qū)含煤地層為二疊系上統(tǒng)樂平組，開采老山下亞段B4煤層。在曲江向斜北翼主要可采區(qū)內，B4煤層厚度2.00～3.50 m，平均2.67 m，屬穩(wěn)定型煤層。B4煤層頂板主要為細粉砂巖，局部為粗粉砂巖、含炭泥巖，偶為中砂巖；底板巖性為粘土巖或粘土質、砂質泥巖。

曲江礦屬于煤與瓦斯突出礦井，煤層頂板有強沖擊傾向性，B4煤層無沖擊傾向性。煤層原始瓦斯含量8.31～18.53 m3/t，煤層原始瓦斯壓力為6.0～9.2 MPa。

2 煤巷掘進支護技術

2.1 巷道支護方式

曲江礦井煤巷斷面呈梯形，上寬3.8 m，下寬4.2 m，高2.8 m，凈斷面積為11.2 m2。東三采區(qū)的712（b）切眼，煤層厚度2.6～2.9 m、傾角14.5°，巷道長度143.5 m。采用錨網梁與錨索聯(lián)合支護，頂板支護方式：錨桿+鋼筋梁+金屬網+錨索；幫壁支護方式：錨桿+鋼筋梁+金屬網。過斷層或頂板破碎時須增架U型鋼棚。支護方式的平面見圖1。

圖1 煤巷錨網梁與錨索聯(lián)合支護方式的剖面

2.2 支護材料

支護材質情況如下：

（1）錨桿：新型右旋T型全程外螺紋錨桿，桿體直徑為Ф20，長度為2.4 m。

（2）鋼筋梁：使用質量合格的A3圓鋼，主筋直徑不小于10 mm，配筋直徑不小于8 mm，主筋間距不大于80 mm，配筋間距不大于300 mm。

（3）托板：頂錨桿和幫錨桿必須采用金屬拱形托板，托板厚度12 mm，托板正方形四邊長不小于150 mm，托盤承載力均不小于150 kN。

（4）金屬網：12#鐵絲機編菱形網，規(guī)格（長×寬）為3.6 m×1.6 m，網目不大于40 mm。

（5）錨索：1860級鋼絞線，Ф17.8，長度為7.3 m。錨索專用鎖具型號為KM-18-1860。匹配18#槽鋼，長1.8 m，眼距0.7 m。

（6）螺母：使用專用扭矩螺母配在錨桿外端，頂、幫錨桿的螺母破斷扭矩均為300 N·m。

（7）錨固劑：型號為K2360型樹脂錨固劑，Φ23，長度600 mm。

2.3 成巷標準與驗收要求

曲江礦井煤巷錨網梁與錨索聯(lián)合支護質量驗收標準見表1。

表1 煤巷錨網梁與錨索聯(lián)合支護質量驗收標準

3 巷道斷面成形欠佳原因分析

煤巷采用爆破掘進、人工支護工藝。712（b）切眼工作面，處在斷層落差7 m的裂隙區(qū)段附近，頂板較碎，煤壁較松，圍巖礦壓大。在支護的過程中，其斷面輪廓的成形與整形時，常難達到設計要求，欠佳的原因經綜合查找，主要有：構造裂隙、深井地壓、穿層預抽煤層瓦斯鉆孔、淺排瓦斯鉆孔、爆破落煤、操作技能等方面的影響。現(xiàn)分析如下：

3.1 構造裂隙影響

712（b）切眼沿斷層旁10 m處掘巷，受斷層影響煤層內生節(jié)理發(fā)育較破碎，局部滑面發(fā)育，直接頂為粉砂巖，性脆易垮。當開門掘進至43 m，煤層頂板呈破碎狀態(tài)，至48 m處時，巷道中央呈現(xiàn)一條且隨掘進方向而延伸的平移裂隙。在掘到100 m處時，又遇到了一條橫切切眼，落差為1.8 m的正斷層。斷層破壞了煤層的連續(xù)性，使附近煤巖層破碎，且周邊裂隙對掘巷影響較大。

3.2 深井地壓影響

712（b）切眼井下標高-798.1～-834.0 m，埋深近900 m，受右側10 m處的斷層裂隙發(fā)育和其底板對應的底板抽放巷掘進與斜傾圍巖的滑移性，在地壓大和采掘活動的相互影響下，致使煤體呈塑性變形，巷道易斷面收縮、頂板下沉、底板凸鼓、兩壁片幫，支護破壞明顯，巷道維護困難。

3.3 底抽巷穿層預抽煤層瓦斯鉆孔的影響

曲江礦井工作面運輸順槽、切眼采取底板巖巷布置穿層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施，底抽巷在煤巷正下方布置，距B4煤層10～15 m。按設計要求，提前3～6個月的時間，在底抽巷每隔3 m施工1個鉆場，每個鉆場向上扇形布置14個鉆孔，鉆孔終孔間距3 m。穿層鉆孔較密造成煤層千瘡百孔，在掘進巷道時，易導致頂巖和煤壁松散片幫。

3.4 淺排瓦斯鉆孔的影響

區(qū)域防突措施經效果檢驗有效后，為了加強防突效果，采掘工作面仍然采取工作面局部防突措施，即在煤巷迎頭施工密集鉆孔排放瓦斯。鉆孔孔徑Ф75 mm，孔深10～12 m，煤層厚度＜2.6 m時施工兩排鉆孔，每排10個；煤層厚度≥2.6 m時施工三排鉆孔，每排10個。施工密集淺孔易造成巷道兩幫空幫。

3.5 爆破落煤的影響

爆破落煤炮眼的密度、角度、深度和裝藥量以及雷管的等級等，均決定著巷道斷面輪廓上煤層或巖層的平整度，局部易造成頂板冒漏、碎垮。若成型后掉碴，易使斷面局部凹缺。

4 應對策略

1）在巷道布置時，盡量避開地質構造帶和應力集中區(qū)。根據(jù)煤巷用途和服務年限及經濟性來優(yōu)化巷道斷面的大小、支護參數(shù)。

2）視巖性程度來控制爆破裝藥量，且調控好周邊炮眼位置和角度與斷面輪廓線的距離。對爆破造成斷面輪廓成形欠佳部位，凸處用手鎬削平，凹處用板皮或袋裝碴子填平。

3）在有構造裂隙的破碎帶附近盡量人工手鎬操作。當頂板特別破碎時，不得放炮，進班施工錨索或架棚加固支護頂板后再手鎬掘進。

4）為防止爆破作業(yè)造成頂板和煤墻大面積垮落，采用掘進一排支護一排，或掘出一頂錨桿位置，聯(lián)接好鐵絲網，撐好臨時支護，再支打一套頂錨桿，或幫錨桿，并將錨桿排間距改為500 mm×500 mm，錨索排距改為700 mm。

5）在頂板特別破碎的地段，配套架設11#礦工鋼梯形棚（棚距為0.5 m/架且緊固拉桿）和在巷中榴中榴（“一梁三柱”、對頭成線），或在兩巷幫榴雙邊榴樹（雙邊榴樹的每對鋼梁應“一梁四柱”，對梁間必須打牢三根撐木）；若層位空間所掘高度大于3.2 m時，則架設U25半圓拱形可縮棚（棚距為0.7 m，緊固拉桿和卡箍）支護，空幫空頂處要墊用鐵絲網、扁木接牢及用袋裝碴塊充填緊實或再加噴水泥漿。

6）用好頂板離層指示儀的安設和監(jiān)測及頂幫錨桿、錨索的預緊力和拉拔測試臺賬。

7）強化思想品質教育，重視崗位技能培訓，強化煤礦班組安全建設，加強班組作業(yè)現(xiàn)場管理，落實班組安全責任，制定班組安全工作標準，規(guī)范工作流程。

8）嚴格執(zhí)行管理制度，做到獎懲分明。嚴格按照煤礦安全生產標準化管理體系的要求驗收工程質量，斷面與支護不符合要求的，必須返工重做和重新驗收，確保巷道成形良好。

5 結語

712（b）切眼后期施工中嚴格按前述對策和作業(yè)規(guī)程要求組織施工，嚴把質量關，巷道施工質量經檢查驗收均達到了合格要求。