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        高突礦井采煤工作面沿空留巷技術(shù)探討

        2012-07-05 15:44:54桑鵬程龔節(jié)兵李美海重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院中國(guó)重慶400037重慶松藻煤電公司打通一礦中國(guó)重慶40447
        科技視界 2012年9期
        關(guān)鍵詞:底鼓空留巷采空區(qū)

        桑鵬程 龔節(jié)兵 李美海(.重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 中國(guó) 重慶 400037;.重慶松藻煤電公司打通一礦 中國(guó) 重慶 40447)

        0 工作面概述

        W2705工作面位于打通一礦W區(qū)+350水平,W2703工作面以北,W7#軌道巷以西,北部7#煤層未開采。工作面標(biāo)高180m~342m,埋深486m~689m。傾斜長(zhǎng)壁布置,設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)140m,傾向長(zhǎng)1062m,仰斜式開采。

        煤層為7#煤層,厚度為0.75~1.35m,平均煤厚1.05m。黑色半亮型,質(zhì)純、性脆,節(jié)理較發(fā)育,含少量黃鐵礦結(jié)核,頂部含泥質(zhì)較重。工作面上段靠近軌道巷段煤層較薄,最薄處僅為0.75m,工作面下段,煤層賦存穩(wěn)定,煤厚1.30m左右,最厚達(dá)1.35m,M7-3煤層中部夾一層厚約0.02~0.25m的軟分層。7#煤層瓦斯含量18.63m3/t,煤層傾角6~11°?,F(xiàn)工作面抽放量為28.61m3/min,其中穿層抽放23.93m3/min,本層抽放4.68m3/min。

        1 施工工藝及技術(shù)參數(shù)

        1.1 工藝流程

        安裝錨索加固,隨工作面的回采,在運(yùn)輸巷架設(shè)礦用11#工字鋼支護(hù)(滯后支護(hù)規(guī)定為80m雙排,煤壁前方超前支護(hù)50m),運(yùn)輸巷靠采空區(qū)一側(cè)采用人工砌筑混凝土預(yù)制石墩支護(hù),充填厚度為1.8m的混凝土墻護(hù)巷。墻體全寬為2.2~2.3m,全高為1.2~1.5m。

        砌碹石墻支模,利用人工上料、手動(dòng)控制進(jìn)水、機(jī)械攪拌充填,充填泵安設(shè)在W2705輔進(jìn)風(fēng)巷的泵站硐室內(nèi)。移架、替棚清理、支模等程序全由人工操作。

        1.2 巷道技術(shù)參數(shù)

        巷道施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)圖1。

        2 巷道現(xiàn)狀

        采用充填后的巷道形狀變化不大,局部地方頂板下沉導(dǎo)致錨網(wǎng)兜矸。另外,巷道存在底鼓和瓦斯涌入臨近工作面的問(wèn)題。

        圖1 W2705工作面沿空留巷斷面圖

        2.1 巷道底鼓問(wèn)題

        2.1.1 底鼓原因分析

        靠近充填墻體面巷道底鼓較嚴(yán)重,平均厚度0.3~1.9m,嚴(yán)重段主要表現(xiàn)在中部斜坡下段(平均底鼓約1.7m)。整個(gè)巷道的底鼓情況與W2705工作面回采時(shí)工業(yè)用水排放有極大關(guān)系,還同充填泵清洗水浸泡、巷道浮煤清收不徹底、頂板淋水、巷道受采動(dòng)影響導(dǎo)致壓力集中關(guān)系密切。

        2.1.2 技術(shù)改進(jìn)措施

        W2705運(yùn)輸巷施工斷面為BYG-45×36,斷面達(dá)15.14m2。巷道跨度大,勢(shì)必造成巷道壓力大,底鼓嚴(yán)重,且不利于回采時(shí)的超前支護(hù)管理?,F(xiàn)運(yùn)輸巷斷面為BYG-35×33能滿足皮帶運(yùn)輸和管道安裝,因此,建議采用BYG-35×33斷面較合適。

        現(xiàn)巷道層位掘進(jìn)時(shí)按照煤層露出底板300mm~500mm控制,煤層位置處于巷道底板以下500mm~800mm,煤厚為7mm~1100mm。為了確保巷道底鼓后減少臥底工作量,將現(xiàn)有煤炭露出巷道底板300mm~500mm增加到1000~1200mm。

        采用綜掘機(jī)掘進(jìn)提高煤炭層位距巷道底板保證在0.8m以上;充填泵的清洗水排放至采空區(qū);充填泵處沉淀池尺寸加大為1.5×1.5m并用混凝土澆筑后鋪塑料薄膜,防治漏水;工作面順槽溜子遺留的浮煤必須及時(shí)清收。

        2.2 瓦斯涌入臨近工作面問(wèn)題

        2.2.1 瓦斯涌出隱患

        W2705運(yùn)輸巷采用沿空留巷工藝,該巷以后作為W2707工作面回風(fēng)巷。將來(lái)開采W2707工作面時(shí),可能會(huì)有采空區(qū)瓦斯通過(guò)現(xiàn)沿空留巷涌入W2707工作面,增加瓦斯治理難度。

        2.2.2 預(yù)防治理措施

        為防范采空區(qū)瓦斯通過(guò)現(xiàn)沿空留巷涌入W2707工作面,在進(jìn)行沿空留巷充填時(shí)下段每間隔2.5m在墻體內(nèi)預(yù)埋8寸管道一根、中下段每間隔5m在墻體內(nèi)預(yù)埋Φ500mm管道一根、中上段每間隔30m在墻體內(nèi)預(yù)埋6寸管道一根作平衡控制。

        3 技術(shù)比較及改進(jìn)措施

        3.1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

        3.1.1 成本支出比較,沿空留巷較新掘巷道高872元/m。

        3.1.2 安全效益分析,沿空留巷可增加瓦斯抽放時(shí)間和提高瓦斯抽放效果。W2705運(yùn)輸巷抽放瓦斯時(shí)間已達(dá)31個(gè)月,抽放瓦斯純量125.38m3,同時(shí)可以消除掘進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程中放炮、掘進(jìn)、運(yùn)輸、頂板威脅和防突威脅等安全隱患。

        3.1.3 部署接替比較,沿空留巷更有利于相鄰工作面接替生產(chǎn)組織;新掘巷道滿足接替生產(chǎn)的難度特別大。

        3.2 技術(shù)改進(jìn)措施

        3.2.1 采取合適的沿空留巷斷面,原BYG-45×36斷面,巷道跨度大,勢(shì)必造成巷道壓力大,且不利于回采時(shí)的超前支護(hù)管理。采用BYG-35×33斷面能滿足正常生產(chǎn)需要,較合適。

        3.2.2 選擇合適的煤層施工層位克服底鼓對(duì)回采造成影響,將現(xiàn)有煤炭露出巷道底板 300mm~500mm增加到 800~1200mm。

        3.2.3 在回采過(guò)程中嚴(yán)格加強(qiáng)支護(hù)和杜絕水源產(chǎn)生等措施,預(yù)防底鼓加劇。

        3.2.4 在W2707下段開采時(shí),注重關(guān)注瓦斯涌出變化,重點(diǎn)考察采空區(qū)瓦斯通過(guò)現(xiàn)沿空留巷涌入W2707工作面的情況和利用墻體內(nèi)預(yù)埋6寸管道平衡控制效果評(píng)估。

        表1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表

        4 結(jié)論

        沿空留巷技術(shù)在高突礦井具有瓦斯抽放效果好、安全威脅小,有利于工作面的接替生產(chǎn)組織等優(yōu)點(diǎn)??稍陬愃频V井采煤工作面有推廣價(jià)值。

        [1]龔節(jié)兵,桑鵬程,等.打通一礦W2705工作面沿空留巷技術(shù)報(bào)告[R].2011,9.

        [2]季良新.淺談煤礦沿空留巷的技術(shù)及應(yīng)用[J].大科技,2011,24.

        [3]郭曉磊.沿空留巷支護(hù)現(xiàn)狀及其改進(jìn)意見(jiàn)[J].山東煤炭科技,2011,6.

        [4]常傳強(qiáng),趙勝勇,等.綜采工作面上平巷沿空留巷巷幫充填技術(shù)[J].煤炭技術(shù),2010,1.

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