劉保華，武 毅，周小龍

(安徽皖北煤電集團(tuán)百善煤礦，安徽淮北235154)

不規(guī)則炮采工作面過綜采工作面組裝硐室回采技術(shù)

劉保華，武 毅，周小龍

(安徽皖北煤電集團(tuán)百善煤礦，安徽淮北235154)

百善煤礦采用適應(yīng)強(qiáng)、靈活多變的炮采工藝進(jìn)行回采過程中遭遇到綜采工作面的組裝及拆除硐室，為確保安全，以往做法采取留保護(hù)煤柱或直接跳過，但面對資源匱乏的狀況，需要全部或部分進(jìn)行回收，采取對組裝硐室附近范圍進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，工作面沿組裝硐室布置通風(fēng)導(dǎo)硐及對工作面進(jìn)行甩采，安全高效回收保護(hù)煤柱，取得了良好的安全效果和經(jīng)濟(jì)效益。

不規(guī)則;炮采;組裝硐室;導(dǎo)硐;甩采

Practice of Irregular Blasting Mining over Installing Cave for Full-mechanized Mining Face

皖北煤電有限公司百善煤礦6537工作面位于六五采區(qū)東南部，該面機(jī)巷底板標(biāo)高-145.8～-238.7m，風(fēng)巷底板標(biāo)高-146.6～-239.7m。其北部以6544采空區(qū)為界;東部為6543采空區(qū);西部鄰近6511，6512采空區(qū);南部為6513，6514采空區(qū)及寬緩的煤層風(fēng)氧化帶區(qū)域，走向長度890～1000m，平均700m;傾向長50～190m，平均79m，煤層傾角4～16°，平均煤厚3.0m，機(jī)風(fēng)巷均使用礦用11號工字鋼梯形架棚支護(hù)，系一不規(guī)則孤島開采工作面。

采煤工藝：該面采取爆破落煤、人工裝煤、SGW-55T刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸煤炭，DZ系列支柱配合HDJA-1200型鉸接頂梁，齊梁齊柱形式，一梁一柱后定位900/300mm進(jìn)行頂板支護(hù)，最大控頂距4.8m，最小控頂距3.6m，全部垮落法控制頂板。

1 工程概述

該工作面預(yù)計推進(jìn)至中段聯(lián)巷時，風(fēng)巷側(cè)將遇原6512綜采工作面組裝硐室，長×寬×高為：10m×6m×4m，該硐室位置如圖1所示。

該硐室位于風(fēng)巷側(cè)，施工6537風(fēng)巷時，右?guī)褪┕そ衣督M裝硐室未冒落，架棚接木垛9個穿過，用半圓木500根已接實(shí)頂板。該硐室橫跨工作面內(nèi)及風(fēng)巷，其中向工作面延伸6m，距離前方聯(lián)巷10m，風(fēng)巷部分由于木垛接實(shí)頂板，完全沒有冒落，頂板完好;工作面部分木垛也已接實(shí)頂板，頂板基本完好，只有在木垛之間的部分頂板冒落。木垛未腐爛，完整性較好。

圖1 原施工方案

2 施工方案

2.1 原施工方案

原計劃工作面推進(jìn)至設(shè)計停采線，即距離組裝硐室5m，機(jī)、風(fēng)巷分別為12m，16m時，前方聯(lián)巷 (跳采切眼)提前支護(hù)完畢，再將工作面刮板輸送機(jī)拆除搬至聯(lián)巷內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn);其中機(jī)巷至前方聯(lián)巷處10m工字鋼棚予以回收，風(fēng)巷至前方聯(lián)巷20m工字鋼棚不予以回收，只在風(fēng)巷與聯(lián)巷交接處打木垛加強(qiáng)支護(hù);此計劃目的留取保護(hù)煤柱將組裝硐室撇掉，不破壞組裝硐室支護(hù)穩(wěn)定性，確保安全生產(chǎn)。

百善煤礦經(jīng)過多年回采，煤炭資源幾近枯竭，此方案造成資源損失，為此采區(qū)技術(shù)人員對過組裝硐室進(jìn)行技術(shù)可行性論證，該工作面頂板穩(wěn)定，上覆含水層具有較好的“三隔”，6537工作面四周存在6543，6513，6514，6512，6511采空區(qū)，其中6543采空區(qū)內(nèi)存在動態(tài)老空積水，水量約0.5m3/h，該水能沿6537機(jī)巷自流入654集運(yùn)巷，故回采過程中加強(qiáng)頂板控制，嚴(yán)防抽冒能夠杜絕水患威脅，決定采取以下施工方案過原6512綜采面組裝硐室。

2.2 改進(jìn)后的施工方案

工作面推進(jìn)至前方聯(lián)巷尚余30m時，提前對風(fēng)巷組裝硐室進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，在風(fēng)巷向前推進(jìn)方向距組裝硐室5m直至前方聯(lián)巷總計20m范圍內(nèi)使用木垛加強(qiáng)支護(hù)，該處巷道使用長度3.2m工字鋼梁架設(shè)，使用φ0.2m×2.6m木料以“井”字型架設(shè)木垛，木垛上部接實(shí)上方工字鋼棚，木垛間隔0.5m，平行向前架設(shè)，共計架設(shè)8架木垛。

木垛架設(shè)完畢后，工作面向前推進(jìn)至距離組裝硐室法線距離4m時，即停止推進(jìn)，由工作面向前方聯(lián)巷施工導(dǎo)硐用以通風(fēng)，導(dǎo)硐平行組裝硐室且距離組裝硐室保持3m安全保護(hù)煤柱，導(dǎo)硐施工前由技術(shù)員分別在工作面和聯(lián)巷內(nèi)給出施工中線。導(dǎo)硐施工結(jié)束后，即可將工作面刮板運(yùn)輸機(jī)縮短13m，同時將刮板輸送機(jī)縮短段鉸接頂梁棚回收。隨后工作面正常推進(jìn)至前方聯(lián)巷，與前方聯(lián)巷 (跳采切眼)的刮板輸送機(jī)搭接后，形成的工作面切眼整體推進(jìn)，工程結(jié)束。施工方案如圖2所示。

圖2 更改后施工方案

3 施工主要技術(shù)安全措施

3.1 架設(shè)木垛技術(shù)安全措施

(1)先在每個工字鋼棚梁下加打DZ-28單體支柱進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，單體支柱打在棚梁下方距梁頭200mm處，單體支柱加穿200mm×200mm柱鞋，并使用防倒繩將單體支柱栓實(shí)。

(2)全部單體支柱打設(shè)完畢后，即可架設(shè)木垛，木垛架設(shè)每組不少于3人，1人負(fù)責(zé)觀察，2人負(fù)責(zé)架設(shè)，要求木垛架設(shè)不得歪斜，接實(shí)頂?shù)住?/p>

(3)隨后即可回收加強(qiáng)單體支柱和所有工字鋼棚腿，回收至前方聯(lián)巷?；厥諘r嚴(yán)格遵守一棚一棚回收，先回收加強(qiáng)單體支柱，再回收棚腿，回收時加強(qiáng)觀察，嚴(yán)防片幫掉矸傷人。

(4)回收至聯(lián)巷最后一棚時，在外側(cè)使用笆片封實(shí)，嚴(yán)禁人員進(jìn)入。

3.2 工作面施工導(dǎo)硐安全技術(shù)措施

(1)施工導(dǎo)硐時，由技術(shù)員給出導(dǎo)硐中線位置，組裝硐室側(cè)煤柱寬度不低于3m;兩隊(duì)人員分別從聯(lián)巷、工作面相向施工，該導(dǎo)硐長17m，聯(lián)巷側(cè)使用局扇通風(fēng)方式;其中工作面?zhèn)仁┕らL度不超過5m，使用擴(kuò)散通風(fēng)方式。

(2)施工使用爆破落煤、人工裝煤的方式，斷面為上頂寬2m，高度不低于1.8m，棚腿扎腳適當(dāng)放寬，以滿足工作面通風(fēng)需求即可。

(3)導(dǎo)硐支護(hù)使用DZ單體支柱配合HDJA-1200鉸接頂梁架設(shè)走向棚，單體支柱穿柱鞋，初撐力不低于90kN。

(4)導(dǎo)硐施工過程中瓦檢人員隨時進(jìn)行瓦斯監(jiān)控，確保安全。

3.3 工作面推進(jìn)安全技術(shù)措施

(1)導(dǎo)硐施工完畢后，工作面恢復(fù)推進(jìn)，推進(jìn)過程中為防止組裝硐室受壓力影響垮落造成推棚、垮棚現(xiàn)象，必須沿工作面采空區(qū)側(cè)架設(shè)單排一梁三柱順山抗棚，抗棚梁為φ0.2m×1.8m半圓木，單體液壓支柱做柱，抗棚間距不大于500mm，抗棚應(yīng)正規(guī)有勁。必須架設(shè)好抗棚后方可進(jìn)行采煤或回柱作業(yè)。發(fā)現(xiàn)頂幫不嚴(yán)或支架失穩(wěn)、無勁情況必須立即處理，處理好后方可進(jìn)行其他施工。每班必須安排專人觀察頂板，發(fā)現(xiàn)頂板出現(xiàn)異常情況時，必須立即撤出人員，待情況穩(wěn)定，確認(rèn)安全后人員方可進(jìn)入施工。

(2)工作面推進(jìn)接近前方聯(lián)巷時，為防止前方聯(lián)巷受壓變形嚴(yán)重，在聯(lián)巷采空區(qū)側(cè)架設(shè)一梁三柱順山抗棚 (均由φ0.2m×1.8m半圓木做梁，DZ-28單體液壓支柱做柱)加強(qiáng)支護(hù)。

(3)工作面推進(jìn)接近前方聯(lián)巷時，為防止爆破破壞前方聯(lián)巷頂板完整性，采取少裝藥，放震動炮的方式施工。

(4)前方聯(lián)巷受壓變形嚴(yán)重時，應(yīng)及時更換損壞的頂梁、單體支柱，底板及時進(jìn)行清挖。

(5)工作面機(jī)、風(fēng)巷與前方聯(lián)巷距離相差4m，屆時工作面自機(jī)巷首先揭露前方聯(lián)巷，揭露聯(lián)巷后機(jī)頭停止推進(jìn)，工作面進(jìn)行甩采，直至全面揭露聯(lián)巷。甩采時工作面加強(qiáng)支護(hù)，棚距縮小至450～500mm，確保全面與前方聯(lián)巷接觸時，鉸接頂梁全部鉸接。

(6)工作面自聯(lián)巷向前推進(jìn)3～5硐并且壓力趨于穩(wěn)定后，可將聯(lián)巷段采空區(qū)側(cè)一梁三柱順山抗棚拆除。

4 效果分析

不需要投入設(shè)備，安全高效回收了組裝硐室保護(hù)煤柱，為百善煤礦類似的煤柱回收提供了新的途徑，提高了資源采出率。

此次組裝硐室保護(hù)煤柱的開采多回收了2000多噸煤炭資源，產(chǎn)生效益100萬左右，對資源接近匱乏，采面多為邊角、不規(guī)則的煤礦塊段提供了開采經(jīng)驗(yàn)和方法。

5 結(jié)束語

百善煤礦經(jīng)過多年的綜采，資源接近枯竭，采取炮采采煤工藝后，能夠?qū)⑹Ｓ噙吔?、不?guī)則塊段煤炭予以回收。同時，在保證安全的前提下，加強(qiáng)技術(shù)分析，針對具體情況，采用靈活的過硐室、廢巷等技術(shù)，可進(jìn)一步提高資源采出率，對類似的邊角、不規(guī)則塊段資源回收有一定借鑒意義。

［責(zé)任編輯：周景林］

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1006-6225(2012)05-0038-02

2012-03-19

劉保華 (1977-)，男，安徽淮北人，助理工程師，從事采礦工程類工作。