劉 濤

（汾西礦業(yè)集團高陽煤礦， 山西 孝義 032300）

引言

某煤礦大斷面巷道支護施工，有效提高了礦井巷道支護的利用率、通風、防沖及機電運輸?shù)确矫娴陌踩?。與此同時，為工作人員創(chuàng)設了較好的工作環(huán)境，利于嚴格控制企業(yè)成本、維護企業(yè)的經(jīng)濟效益，因而應有效運用大斷面巷道支護技術(shù)。

1 大斷面巷道支護改革狀況分析

參照相關大斷面支護改革文件標準、規(guī)定，進行了該礦21141 工作面大斷面巷道支護、21172 工作面大斷面巷道支護。21172 工作面屬于主配采工作面，能實行該礦調(diào)整布局，達到大斷面支護的最佳效果，該礦通過與院校合作，可結(jié)合工作面地質(zhì)力學環(huán)境、深部巷道圍巖情況，確定大斷面、保證預應力、圍巖穩(wěn)定性、局部巷道封閉狀態(tài)等方面的安裝要求，從而為這一巷道支護提供指導。21172 工作面上巷及下巷設計長度分別為1 460 m、1 465 m，切眼尺寸為180 m，上、下巷均選擇錨網(wǎng)索及36U 拱形可縮性支架支護作業(yè)，保留350 mm 左右讓壓距，設計巷道高度、寬度、掘進斷面、凈斷面分別為5 m、6.2 m、32.5 m2、25 m2。錨桿使用的為Ф22 mm×2 500 mm 全螺紋等強錨桿、1 節(jié)ZK2350 型樹脂藥卷，將間排距設計為600 mm×600 mm，選用雙層菱形金屬網(wǎng)、鋼絞線錨索，頂部有4根Ф18 mm×8 000 mm 錨索，兩幫使用4 根Ф18 mm×6 000 mm 錨索，另外U 型鋼棚間建議通過9 道連接板進行連接處理，目的是為提高支架的穩(wěn)定，當前上巷、下巷分別掘進了700 m、430 m。

2 大斷面支護改革、支護技術(shù)應用情況研究

大斷面巷道內(nèi)部容易發(fā)生工作面變形問題，這會對工作人員生命安全、項目進度構(gòu)成直接的影響，因而需在施工前進行礦井內(nèi)部深度探測、分析，如果存在監(jiān)測圖像內(nèi)部煤礦巷道位移問題，應在第一時間分析相關參數(shù)變化，做好相應的記錄工作。

2.1 提高管理人員的重視度

其一，煤礦企業(yè)定期組織專題會議非常必要，要求正確看待安全掘進、巷道支護改革相關工作，提高該方面的重視以便為巷道支護改革奠定堅實基礎[1]。其二，需要基礎區(qū)隊聯(lián)系具體狀況實行任務合理分配、評定工程驗收。其三，生產(chǎn)技術(shù)部門定期對快速掘進相關經(jīng)驗進行總結(jié)、分析，借助礦區(qū)OA 自動辦公系統(tǒng)的作用，及時發(fā)布一些快速掘進相關論文，有效調(diào)動相關工作人員參與進來，然后給出相應的建議、反饋，目的是為了快速掘進持續(xù)改進工作奠定堅實的基礎。其四，每周為單位開展頂板管理例會及掘進例會活動，主要分析大斷面巷道支護常見問題，針對未嚴格遵照施工者予以相應的懲處，認真按照要求施工者給予一定的獎勵，從而有效調(diào)動基層單位快速掘進的工作熱情。其五，由調(diào)度室整理上巷進尺、下巷進尺方面內(nèi)容，并將其作為調(diào)度會通報的主要部分，旨在細化統(tǒng)計工作面進尺、錨桿質(zhì)量相關工作，在發(fā)生生產(chǎn)問題時及時處理。

2.2 施工工藝方法的優(yōu)化對策

生產(chǎn)技術(shù)部門需聯(lián)系具體狀況作以總結(jié)、對比、分析等處理，在此之后編制該礦大斷面巷道支護方案用以滿足安全生產(chǎn)的具體需要，為加工、現(xiàn)場施工提供良好的支持[2]。為降低巷道高度所致施工挑戰(zhàn)性大的問題，建議使用大功率、截割大寬度，以及高度高等的綜掘機，通過臺階法進行施工作業(yè)，將巷道按照2個部分施行，上部割出施工臺階的深度、高度分別為1.2 m、2.6 m。工作人員在臺階上施工頂板、煤墻護幫網(wǎng)，對斷面高重新搭設工作臺問題進行處理的效果理想，而且能夠規(guī)范工作人員上操作臺行為、下工作臺行為。不僅如此，斷面大的情況下建議采取綜掘機，及時割出兩側(cè)棚腿的位置并實行打錨網(wǎng)操作，應遵循中腰線、相關標準架設棚柜，然后實行U 型卡將腿固定于幫錨桿位置，將原上梁掘進機截割頭第二環(huán)截齒挑梁轉(zhuǎn)變，此時架棚經(jīng)45 min 左右降低至20 min 左右，可有效節(jié)省操作的時間。使用風動錨桿安裝機具，對錨桿螺絲作以緊固，并有效改變原上錨桿螺絲人工扳手處理的模式，每根節(jié)省時間約5 min 左右，錨桿預緊力加強，這時可通過卡纜并環(huán)提高棚腿連接部位強度及固定的效果，認真實行連接、棚梁搭接位置標記操作，從而利于從根本上保證架棚的整體質(zhì)量。

2.3 多工序平行作業(yè)要點

完成正前卸壓爆破孔和兩側(cè)卸壓爆破孔平行作業(yè)，進行煤壁注水、大型材料運輸，以及道軌延伸鋪設、各個管路及風筒延伸等工作，以此嚴格控制各項操作的時間。除此之外，應該將放卸壓炮安排在交接工作時，其他工作人員認真做好施工準備工作，使用EDS0200 綜掘機的能力較強，可加快出煤的速度，確保巷道整體成型的效果。采用特殊底皮帶凹形托輥裝置，可運輸小型支護材料，達到平行作業(yè)的具體標準。在進行頂幫錨桿安裝時，在滯后窩面＜6 m 范圍頂部錨索作以安設處理，以此確保支護作業(yè)的效率，要求遵循相關標準完成頂部離層儀、錨桿測力計安裝相關工作，然后實行礦壓觀測、平行作業(yè)[3-4]。與此同時，應使用功率較大的綜掘機，開掘進機時安排1 人看燈，主要負責安全問題；1 人負責膠帶輸送機安全運行其他運料，做好相關準備工作。此外，結(jié)合煤體軟硬程度應用幫錨桿后工作面為8 m，可獲得平行作業(yè)的效果。

2.4 配置相應的裝備

獲得企業(yè)方面支持的同時，定期引進先進的設備，能滿足快速掘進的要求，對整體布局作以調(diào)整，并充分發(fā)揮出設備的最大應用價值。采用EDS-200 型綜掘機能提高出煤的安全、效率，在這個過程使用氣動手持鉆機緊固卡纜螺絲、錨桿螺絲，主要的目的為加強錨桿預緊力、提升錨桿安裝的速度，使得安裝質(zhì)量得到有效保障[5]。值得一提的是，風動錨桿鉆機及風動錨索鉆機的使用，在減少錨桿施工、錨索孔施工的時間方面優(yōu)勢突出，同時能夠確保鉆孔施工質(zhì)量、加快打錨桿支護的速度[6]。

3 大斷面巷道支護效果探討

3.1 在安全生產(chǎn)方面的效果

隨著斷面、巷道高度、寬度等的不斷加大，致使巷道四周支撐壓力高峰區(qū)容易受到煤層深部轉(zhuǎn)移，這時支撐壓力高峰區(qū)和巷道間煤體厚度發(fā)生變化，所以沖擊作用下煤體緩沖應力釋放，巷道破壞、沖擊地壓作用下造成的影響較大，而且抗變形能力得以提升，有助于很好的處理沖擊地壓問題、巷道壓力大問題，并加強抗變形方面能力。沖擊地壓的發(fā)生允許巷道變形量增加，可釋放煤體應力，提供一定的讓壓空間，有助于加強對工作人員的保護，沖擊地壓后恢復生產(chǎn)的時間得以控制，究其原因和巷道使用大斷面強聯(lián)鎖、強支護存在緊密關聯(lián)性，故此會在變形問題發(fā)生后恢復正常作業(yè)。大斷面巷道掘進后風筒經(jīng)原Ф600 mm 增加到Ф1 000 mm 變化，局部通風機通過28 kW 增加到110 kW 變化，掘進供風能力由250 m3/min 增加到850 m3/min 變化，綜放工作面風量會≥1 600 m3/min，這時21141 工作面、21172 工作面瓦斯?jié)舛冉档椭?.3%左右。不僅如此，全礦井通風阻力下降，礦井負壓經(jīng)2 600 Pa 降低到1 800 Pa 左右，并可保證通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低礦井通風機高負壓通風，對治理瓦斯和煤層自然防護的影響較大。大斷面錨網(wǎng)索和36U型鋼支護，會按照被動到主動的方向進行支護方面改變，能夠很好的利用錨網(wǎng)和錨索，防止發(fā)生軟煤體、煤體氧化升溫、火災事件等情況。大斷面支護巷道通行、運料均非常便捷，可提高工作人員工作便捷性、舒適度，確保工作的安全空間及工作環(huán)境充足，大斷面巷道支護改革有助于在第一時間消除回采工作面超前應力區(qū)域爬行通道，還能維護工作人員的權(quán)益、確保工作人員的健康[7-8]。

3.2 在經(jīng)濟效益方面的效果

21172 工作面使用的為大斷面巷道支護，可有效提高大斷面巷道支護作業(yè)的效益。21201 工作面下巷會采用錨網(wǎng)及工字鋼拱形支架進行支護作業(yè)，巷道斷面面積在15 m2左右，巷道初始掘進材料的資金約為5 780 萬元/m，掘進巷道費用為1 700 元/m，這一巷道壓力非常大、支護強弱擴修3 次，累計材料費用為11 790 元/m。21172 下巷會采用高強度錨網(wǎng)索和36U大斷面支護，巷道斷面在20 m2左右，巷道掘進數(shù)月核算巷道初始掘進材料費用為14 000 元/m，工作人員工資3 850 元/m。

4 結(jié)語

大斷面掘進作業(yè)施行后，確定了大斷面巷道支護規(guī)范、相關標準，可為煤巷支護時禁止返修打下良好的基礎，如此一來能夠達到長壁工作面生產(chǎn)斷面要求的同時，使得回采動壓簡化、順利進行超前加強支護作業(yè)，明確支護技術(shù)的發(fā)展方向。同時采煤技術(shù)持續(xù)完善開采深度加大、地下深層環(huán)境較差，煤礦企業(yè)為提高開采工作量，應明確開采安全方面的相關標準，科學運用支護技術(shù)進行處理，以此提高大斷面巷道支護的整體效率和安全性。