孫多潤 王俊峰 呂朝暉

國投新集能源股份有限公司口孜東礦，安徽 阜陽 236153

千米深井揭煤技術(shù)

孫多潤 王俊峰 呂朝暉

國投新集能源股份有限公司口孜東礦，安徽 阜陽 236153

以口孜東礦-967m材料庫通道揭13～1煤層為例，對千米深井揭煤過程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析研究，探討了千米深井條件下揭煤的合理工藝，并取得了顯著的效果，對類似條件下揭煤具有一定的參考價(jià)值。

千米深井；邊探邊掘；揭煤

1 概況

口孜東礦工廣標(biāo)高+27m，該礦-967m水平材料庫通道自撥門口向前施工115m后距13～1煤層頂板法距8m，再向前掘進(jìn)30m距13～1煤層頂板法距5m，進(jìn)入揭煤程序。向前掘進(jìn)距13～1煤層法距2.7m處111304探巷撥門，探巷以20°方位角向北施工，然后在111304探巷內(nèi)揭開13～1煤層，揭煤段標(biāo)高預(yù)計(jì)為-965m，從巷道底板揭露煤層頂板，巷道揭開煤層后，到巷道頂板距煤層底板最小法向距離2m位置揭煤結(jié)束。

13～1 煤層傾角為東傾2°～7°，煤層厚度約4m～5m，13～1煤層頂板以灰色～深灰色砂質(zhì)泥巖、中～細(xì)砂巖和粉砂巖為主，并夾有薄煤層，從整體上來說，13～1煤層頂?shù)装鍘r性變化較大，巖層厚度不夠穩(wěn)定，偽頂為泥巖、薄煤層；直接頂為中～細(xì)砂巖，粉砂巖，砂質(zhì)泥巖，厚度4m～7.5m；老頂為砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖，厚度4.5m～16m。

2 巷道斷面及瓦斯情況

-967m材料庫通道斷面形狀為斜墻拱形斷面，錨網(wǎng)索噴支護(hù)時(shí)凈寬×凈高=5500×4230mm。111304工作面探巷斷面形狀為斜墻拱形斷面，錨網(wǎng)索噴支護(hù)時(shí)凈寬×凈高=6400×5080mm。在頂板完整無漏冒時(shí)采用錨網(wǎng)索噴支護(hù)；巷道圍巖破碎、頂板易漏冒時(shí)，采用錨網(wǎng)索噴支護(hù)后，及時(shí)套架U型棚支護(hù)。

-967m材料庫通道在距煤層頂板法距8m時(shí)，進(jìn)行了區(qū)域預(yù)測，所測瓦斯壓力為0.48MPa，瓦斯含量為4.8m3/t；同時(shí)實(shí)施了區(qū)域綜合防突措施，施工了66個(gè)瓦斯預(yù)抽鉆孔，進(jìn)行了瓦斯預(yù)抽，通過效果檢驗(yàn)得知，瓦斯壓力降低到0.3MPa，瓦斯含量為3m3/t以下，滿足殘余瓦斯壓力PC＜0.74MPa、殘余瓦斯含量WC＜8m3/t以及檢驗(yàn)鉆孔施工過程中無噴孔、頂鉆等其他異?，F(xiàn)象，認(rèn)為措施有效。

在法距5m時(shí)實(shí)施區(qū)域驗(yàn)證，通過驗(yàn)證，石門揭煤工作面為無突出危險(xiǎn)，在采取安全防護(hù)措施后，-967m材料庫通向前進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。

3 -967m材料庫通道揭13～1煤層程序

3.1 -967m材料庫通道揭13～1煤層程序

揭煤流程:法距5m進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證為無突出危險(xiǎn)或采取工作面防突措施并經(jīng)效果檢驗(yàn)有效時(shí)，采用前探孔邊探邊掘，直至到遠(yuǎn)距離爆破揭穿煤層前的工作面位置（最小法向距離2m）→必須采用K1（Δh2）值進(jìn)行最后驗(yàn)證（檢驗(yàn)），檢驗(yàn)指標(biāo)超標(biāo)，采取局部防突補(bǔ)充措施，直至檢驗(yàn)有效→巷道底板距13～1煤層頂板最小法向距離2m（構(gòu)造帶3m）起，至揭穿煤層進(jìn)入底板最小法向距離2m止，必須執(zhí)行工作面循環(huán)檢驗(yàn)（預(yù)測），并實(shí)施以遠(yuǎn)距離爆破為主的安全防護(hù)措施→如果首次揭煤的遠(yuǎn)距離爆破未能一次揭穿煤層，則繼續(xù)按照揭煤的安全技術(shù)措施“過煤門”，直到巷道頂板距煤層底板法向距離2m以上。

3.2 揭13～1煤層工藝流程

在巷道距揭煤層最小法向距離5m開始，必須邊探邊掘，保證工作面到煤層的最小法向距離不小于遠(yuǎn)距離爆破揭開煤層前要求的2m（如果巖石松軟、破碎，最小法向距離增加至3m）。

當(dāng)掘進(jìn)至巷道底板距13-1煤法距5.0m時(shí)，為了防止誤揭煤層，每循環(huán)進(jìn)尺前在迎頭底板施工二個(gè)深度為5.0m的超前探眼，以準(zhǔn)確測定煤層位置，確保保護(hù)巖柱厚度不小于2m（法距），探眼見煤后及時(shí)匯報(bào)礦調(diào)度及有關(guān)職能部門。

當(dāng)掘至巷道底板距13～1煤層頂板法距2m時(shí)（如果巖石松軟、破碎，最小法向距離增加至3m）。采用遠(yuǎn)距離爆破揭煤，直至巷道完全揭開13～1煤，且之后沿煤層施工。遠(yuǎn)距離爆破后，采用綜掘機(jī)掘刷幫成形出貨。

4 揭13～1煤層時(shí)采取的安全防護(hù)措施

4.1 頂板安全措施

（1）錨網(wǎng)支護(hù)時(shí)，必須由外向里逐排打齊頂板錨桿。拱部逐排打齊13根頂部錨桿。方可進(jìn)行下一排的施工；錨桿不得沿層面、裂隙面布置，嚴(yán)禁穿皮。每班接班后必須及時(shí)將迎頭10m內(nèi)松動(dòng)的錨桿墊板上緊上牢。

（2）錨桿、錨索墊板必須緊固，構(gòu)件齊全，錨桿螺母必須用風(fēng)動(dòng)扳手?jǐn)Q緊，確保錨桿墊板緊貼巖面，未接觸部分必須楔緊墊實(shí)，不得松動(dòng)。

（3）正確使用好超前支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，嚴(yán)禁在空頂區(qū)作業(yè)。

（4）在工作面頂板破碎及地質(zhì)構(gòu)造帶或壓力異常區(qū)，錨桿支護(hù)無效時(shí)，經(jīng)相關(guān)部門鑒定后應(yīng)及時(shí)改變?yōu)榧芘镏ёo(hù)。

（5）對錨桿（索）支護(hù)巷道應(yīng)定期進(jìn)行檢查，對頂、幫失效的錨（索）桿應(yīng)及時(shí)在旁邊重新補(bǔ)打合格，對松動(dòng)的螺母應(yīng)及時(shí)緊，松動(dòng)的錨索鎖具要及時(shí)補(bǔ)壓。

（6）必須時(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)巷道支護(hù)狀況，對出現(xiàn)斷錨、斷索、退索、支架變形嚴(yán)重及圍巖異常等地點(diǎn)，必須及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)，要遵循由外向里、先頂后幫的進(jìn)行處理，確保安全。

（7）巷道頂板過斷層、破碎帶等巖性條件差時(shí)必須向迎頭頂板方向超前打鋼筋作為超前支護(hù)，錨網(wǎng)索一次支護(hù)時(shí)超前鋼筋必須在下一個(gè)循環(huán)進(jìn)尺之前從巷道正頂打好，起到超前控頂?shù)淖饔?；并采取加密錨桿、錨索等強(qiáng)化支護(hù)措施，其支護(hù)范圍應(yīng)延伸至巷道正常地點(diǎn)以外5m～10m。

（8）-967m材料庫通道至111304探巷拔門三岔門處前后各5m范圍內(nèi)采用加密錨索支護(hù)，錨索間排距由正常的1.2×1.2m改為1×1m，每排7根，錨索支護(hù)緊跟迎頭，錨索長度根據(jù)情況適當(dāng)在6.3m的基礎(chǔ)上加長，保證錨索生根在巖層中長度不低于2m。三岔門牛鼻子處要用錨網(wǎng)及鋼帶進(jìn)行包邊處理，并及時(shí)打錨索支護(hù)。爆破前，先緊固迎頭10m內(nèi)的錨桿螺帽。爆破崩壞的錨桿應(yīng)立即補(bǔ)打，崩壞的金屬網(wǎng)應(yīng)立即更換并重新聯(lián)網(wǎng)。

（9）暴露山墻的高度超過2.6m的巷道，自底板起1.5m高度以上的部分必須使用防片幫護(hù)網(wǎng)。

4.2 超前探眼

（1）-967m材料庫通道掘進(jìn)到距煤層頂板法向距離5m后，采用“邊探邊掘”的方法掘進(jìn)，探5m，掘進(jìn)3m，保持2m的超前距，探測煤層與巷道的關(guān)系，直到完全穿過13～1煤層。

（2）用風(fēng)錘或錨索機(jī)打探眼，每一循環(huán)打2個(gè)探眼，探眼深度不小于5m。一個(gè)布置在迎頭中部，沿掘進(jìn)方向按水平角度打；一個(gè)探眼布置在迎頭巷道底板處，垂直向下打。

（3）打探眼時(shí)，施工單位要在現(xiàn)場備有探眼記錄本，每次打探眼時(shí)，探眼的施工人員要認(rèn)真地記錄探眼深度、探眼內(nèi)涌水等情況，當(dāng)班瓦斯檢查工要記錄下探眼內(nèi)的瓦斯涌出情況。

（4）準(zhǔn)確掌握并控制煤層的法距，嚴(yán)禁誤揭13～1煤層。

4.3 遠(yuǎn)距離爆破

（1）巷道掘進(jìn)到距煤層法向距離2m時(shí)開始執(zhí)行遠(yuǎn)距離爆破，起爆地點(diǎn)在距爆破地點(diǎn)大于300m全風(fēng)壓通風(fēng)的新鮮風(fēng)流中。

（2）爆破前的警戒撤人工作必須由施工單位隊(duì)長或技術(shù)員親自帶隊(duì)，并定人、定地點(diǎn)負(fù)責(zé)工作面及回風(fēng)系統(tǒng)清撤人員，安排好警戒。

（3）在起爆地點(diǎn)設(shè)置一部電話，以便爆破揭煤時(shí)協(xié)調(diào)指揮。

（4）回風(fēng)系統(tǒng)人員的清撤:爆破前，回風(fēng)系統(tǒng)中必須停電撤人。每處警戒人員到達(dá)指定位置后，警戒人員必須堅(jiān)守警戒崗位，嚴(yán)格執(zhí)行警戒，在未接到解除警戒命令前，不得擅自離崗，確?；仫L(fēng)系統(tǒng)巷道內(nèi)沒有人員。

（5）必須使用安全等級不低于三級的煤礦許用含水炸藥和煤礦許用銅腳線電雷管，使用煤礦許用毫秒延期電雷管時(shí)，不得跳段使用，最后一段的延期時(shí)間不得超過130ms,且不準(zhǔn)摻混使用不同廠家生產(chǎn)或不同品種的電雷管，裝藥前雷管進(jìn)行導(dǎo)通試驗(yàn)。

5 結(jié)語

口孜東礦-967m材料庫通道揭13～1煤層的成功，為千米深井的揭煤工程提供了經(jīng)驗(yàn)，通過綜合研究，掌握千米深井揭煤的關(guān)鍵技術(shù)，有效解決了支護(hù)困難、揭煤復(fù)雜等技術(shù)難題，確保揭煤過程安全、高效。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.14.026

孫多潤（1976— ），男，安徽淮南人，通風(fēng)助理工程師，現(xiàn)為口孜東礦通風(fēng)區(qū)區(qū)長。