文/黃貴庭
復采工作面回采巷道采用梯形斷面,因為這種斷面形式的頂板(頂煤)暴露面積小,可減少頂壓,并能承受較大的側(cè)壓。
復采工作面回采巷道斷面尺寸確定的原則為:滿足有關(guān)回采巷道斷面尺寸確定的規(guī)定;滿足回采巷道中最大設(shè)備和行人對巷道凈寬的要求;滿足工作面通風要求;回采巷道高度應(yīng)與工作面采高相適應(yīng);應(yīng)與礦井的巷道掘進方式相適應(yīng),有利于提高巷道掘進率。
根據(jù)上述原則,蘭花集團莒山煤礦3105復采工作面回采巷道斷面規(guī)格見下表。
3105復采工作面巷道斷面規(guī)格表
1.巷道斷面維修的質(zhì)量要求
(1)修復巷道斷面的選擇必須是在滿足通風、運輸、行人等要求的基礎(chǔ)上,不得小于原設(shè)計斷面。
(2)如果待修復巷道的原設(shè)計斷面已不能滿足通風、運輸要求,要對其進行改造,并參照《關(guān)于巷道斷面設(shè)計的指導意見》或《掘進巷道標準斷面》進行設(shè)計。
(3)巷道修復質(zhì)量標準參照《煤礦安全質(zhì)量標準化標準及考核評級辦法》(試行)中的掘進質(zhì)量標準化標準及考核評級辦法執(zhí)行。
(4)在修復措施中,對工程質(zhì)量要明確施工質(zhì)量標準,嚴格按照施工質(zhì)量標準進行施工,凡達不到要求的必須返工,直到合格為止。
2.井巷維修的安全質(zhì)量管理
(1)對井巷斷面進行維修之前必須編制符合現(xiàn)場實際、針對性強的井巷維修安全技術(shù)措施,并報技術(shù)科、安檢科、分管巷修副總工程師及總工程師審批。
(2)井巷斷面維修安全技術(shù)措施中必須包括:修復前對修復巷道進行加固維護的措施;修復迎頭前、后方5~10m范圍內(nèi)的加固措施;前探支護和臨時支護措施;敲幫問頂措施。
(3)修復迎頭必須有安檢員巡視檢查安全設(shè)施的使用情況和規(guī)程措施的落實兌現(xiàn)情況。對于重點修復迎頭或者處理冒頂?shù)裙ぷ鞯攸c必須安排專職安檢員。
(4)修復措施中必須明確規(guī)定所用支護形式(畫出標準的支護斷面)、支護技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求,并嚴格按要求進行施工。
(5)建立健全質(zhì)量管理體系,必須有專門的質(zhì)量管理人員對現(xiàn)場施工質(zhì)量進行監(jiān)管。對施工質(zhì)量,由分管副總工程師組織有關(guān)人員進行旬檢和月檢。對達不到質(zhì)量要求的,除給予相關(guān)處罰外,還必須重新返工,直到合格為止。
根據(jù)煤巖性質(zhì)及回采巷道支護經(jīng)驗,運輸順槽及回風順槽采用木質(zhì)親口棚支護,頂部鋪設(shè)塑料網(wǎng)以控制頂板,兩幫加打木質(zhì)錨桿補強;切眼巷采用木質(zhì)親口棚配合木點柱支護,坑木小頭直徑不小于18mm,棚間距根據(jù)實際條件確定。
1.臨時支護
(1)臨時支護方式。單體柱配合木板梁進行臨時支護空頂。
(2)支護材料及數(shù)量。單體柱:采用DZ-28型單體液壓柱,10根;臨時支護的棚梁:木板梁2000×140×140mm,5根;π型鋼梁:梁長3m,10根,木楔背板備足。
(3)架設(shè)方法。割煤后,掘進機全部退至永久支護下。抬板梁先在距永久支護木棚約1m處支設(shè)臨時支護。臨時支護時,工作面最大空頂距1.75m。工作面頂板狀況不好時,必須縮小最大空頂距,最大空頂距不得超過1.25m,同時采用單體柱配合π型鋼梁進行臨時支護。停掘、頂板狀況不好或因故影響時間較長時,臨時支護必須到掘進工作面。
2.永久支護
(1)采用3 0 0 0 m m長的紅松木梁,Φ≥180mm;采用2400mm長的紅松木柱,Φ≥160mm; 900mm金屬拉桿;金屬網(wǎng)片:3500×800mm;背板:1200×200×50mm,500×200×50mm。
(2)永久支護工藝流程:臨時支護→鋪金屬網(wǎng)片→升梁→豎腿→上梁架棚→看中線、穩(wěn)固頂梁→背頂、背幫→安拉桿→拆除臨時支護。
臨時支護結(jié)束后,先在巷頂部加鋪一層金屬網(wǎng)片,聯(lián)網(wǎng)間距0.1m。再用一根單體柱由棚梁中部升起接頂。找出柱窩,豎腿、棚腿必須豎到實底上,按木棚要求架設(shè),保證棚梁接口嚴實合縫,并在梁上上好6塊托板。按中線調(diào)整好棚梁位置,驗收合格后,立即用楔固定,然后背頂、背幫,釘拉桿,拉桿位置在棚梁下0.8m。架好棚后,拆除臨時支護。
施工順序由外向里逐架支設(shè)。棚子可按傾斜方向架設(shè),但頂板突變時要在棚梁上方墊柱帽或調(diào)整背板,使相鄰棚梁高差不大于100mm,同一棚梁兩端高差不大于300mm。棚梁被壓彎時,要及時更換合格的棚梁,保證支護安全有效。
根據(jù)復采工作面巷道礦山壓力測試及巷道圍巖移動量、巷道維修周期統(tǒng)計:巷道位于刀柱工作面采空區(qū)下時,木棚支護可有效控制圍巖移動,在巷道服務(wù)過程中,其圍巖移動量極小,巷道維護率極低;而當巷道位于刀柱煤柱下時,單一支護形式已經(jīng)難以控制圍巖移動。受深部地壓作用破壞時,最佳時機按巷道礦壓觀測資料確定,通過對巷道圍巖表面位移觀測,繪制出巷道變形曲線。當其變形速度達到最大值時,表明巷道圍巖受力最大,此后壓力減?。ǖ冃尾煌V?。此時,如巷道支護強度能抵抗破壞外力,巷道不破壞;如巷道支護強度相對較弱,巷道出現(xiàn)變形、噴體出現(xiàn)片狀或鱗狀剝落,便是最佳支護時機的臨界點,可進行巷道修復工作。
因此,合理選擇支護方式,控制刀柱煤柱下巷道的高應(yīng)力顯現(xiàn)特征,是安全生產(chǎn)的有力保障。