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        安全快速過構(gòu)造區(qū)優(yōu)化施工方案選擇

        2016-06-29 09:05:24苗雨林晉煤集團(tuán)寺河二號井山西晉城048000
        山東工業(yè)技術(shù) 2016年13期
        關(guān)鍵詞:選擇

        苗雨林(晉煤集團(tuán)寺河二號井,山西 晉城 048000)

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        安全快速過構(gòu)造區(qū)優(yōu)化施工方案選擇

        苗雨林
        (晉煤集團(tuán)寺河二號井,山西 晉城 048000)

        摘 要:15#煤三盤區(qū)軌道巷掘進(jìn)至408米處時,頂板以28°坡上坡,底板穩(wěn)定無變化,15#煤層厚度隨著頂板上升增厚,采用分層沿頂板掘進(jìn)16米后,頂板由28°上坡變?yōu)樗?,煤層厚度達(dá)到3米,底板向上6米為全巖,巷道高度達(dá)到9米。通過四種過構(gòu)造方案對比最終選擇最優(yōu)過構(gòu)造方案,快速通過構(gòu)造區(qū)。

        關(guān)鍵詞:挑頂法;起底法;強(qiáng)行通過法;避讓法;選擇

        0 引言

        寺河二號井15#煤三盤區(qū)軌道巷掘進(jìn)至408米處時,頂板以28°坡上坡,底板穩(wěn)定無變化,15#煤層厚度隨著頂板上升增厚,采用分層掘進(jìn)16米后,頂板變?yōu)檎K巾敯?,此時巷道高度達(dá)9米,底板向上6米為巖石,3米為煤層。在此情況下,如何使掘進(jìn)機(jī)組快速通過構(gòu)造區(qū)進(jìn)入上分層正常煤層稱為關(guān)鍵。本文通過各種方案對比優(yōu)化實現(xiàn)綜掘機(jī)組安全快速通過構(gòu)造區(qū)。

        1 工作面概況

        寺河二號井15#煤三盤區(qū)軌道巷概況:巷道巖性半煤巖巷,平均煤厚2.0米,巷道沿煤層頂板布置,毛高2.4米,毛寬5.6米。

        15#煤三盤區(qū)軌道巷掘進(jìn)至380米處遇構(gòu)造,經(jīng)地質(zhì)部門分析斷層性質(zhì)為正斷層,落差為2.1米,掌面揭露斷層面后,經(jīng)分析決定倒機(jī)18米掃底8°坡通過斷層下盤,掘進(jìn)28米后,頂板以28°坡上坡,底板穩(wěn)定無變化,15#煤層厚度隨著頂板上升增厚,經(jīng)分析決定分層掘進(jìn)施工,下分層機(jī)掘施工,上分層炮掘施工沿煤層頂板掘進(jìn),采用分層沿頂板掘進(jìn)16米后,頂板由28°上坡變?yōu)樗剑簩雍穸冗_(dá)到3米,底板向上6米為全巖,巷道高度達(dá)到9米。經(jīng)地質(zhì)部門分析,該處已通過構(gòu)造區(qū),繼續(xù)掘進(jìn)期間煤層情況正常,掘進(jìn)施工面臨最大問題是如何將綜掘機(jī)快速掘進(jìn)至上層煤層正常巷道。經(jīng)相關(guān)技術(shù)人員現(xiàn)場調(diào)研,并且結(jié)合15#煤盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷構(gòu)造特點,提出了四種施工方案如下。

        2 方案的優(yōu)化對比

        2.1方案一 挑頂法施工

        從380米開始遇斷層處開始挑頂掘進(jìn),預(yù)計挑頂長度為28米,預(yù)計挑頂高度為3米,采用挑頂板掘進(jìn)施工方法,挑落頂板矸石做為充填材料充填下方已掘巷道,預(yù)計施工巖巷長度為30米。此施工方法優(yōu)點:原巷道底板提高3米左右,原巷道頂板高度降低至6米,后續(xù)過掘進(jìn)機(jī)時提前進(jìn)行起底施工即可正常開至上分層煤層巷道內(nèi)。此施工方法缺點:施工難度大,效率低,需搭架登高進(jìn)行打眼放炮施工,安全管理難度大,易造成頂板事故,安全管理難度大。施工工期長,預(yù)計施工工期至少20天。

        圖1 四種掘進(jìn)施工方案示意圖

        2.2方案二 起底法施工

        從現(xiàn)在的掘進(jìn)工作面掌面按10°坡倒退起底施工。詳見圖1方案二。此施工方法優(yōu)點:此施工方法施工工藝簡單,避免了搭架登高作業(yè),有利于安全管理。此施工方法缺點:巷道原高度為9米,起底后將繼續(xù)增加巷道高度,最高處達(dá)10米左右,易造成片幫施工,頂板管理難度大。人工出矸場工作量大,預(yù)計施工工期為15天。

        2.3方案三 強(qiáng)行通過法施工

        從380米開始遇斷層處沿煤層底板施工巷道,施工至28米處利用鉆探設(shè)備確定煤層位置,按照設(shè)計坡度掛腰線掘進(jìn)施工至正常煤層巷道。詳見圖1方案三。

        此施工方法優(yōu)點:施工工藝簡單,可靠性高。

        此施工方法缺點:需施工巖巷,工程量預(yù)計為50米,已掘巷道和現(xiàn)掘巷道存在夾層,厚約為4米,現(xiàn)掘巷道頂板控制存在安全隱患。次方法施工預(yù)計工期為30天。

        2.4方案四 避讓法施工

        我礦三盤區(qū)回風(fēng)巷已掘進(jìn),回風(fēng)巷和軌道巷平行布置,間距60米,若在回風(fēng)巷430米處垂直方向向軌道巷掘進(jìn)60米長的聯(lián)絡(luò)巷,然后采用反掘施工和原巷道掌面貫通。隨后鋪皮帶起底降低坡度即可。預(yù)計施工工期為20天,詳見圖1方案四。

        此施工方法優(yōu)點:避免了巖巷施工,縮短了施工工期;全部為正常巷道施工,施工工藝成熟可靠。

        此施工方法缺點:增加一次掘進(jìn)工作面搬家安裝,預(yù)計搬家需3—5天。

        通過上述四種方案的優(yōu)劣對比,方案四明顯優(yōu)于其他三種方案。

        3 方案四實施后效果

        (1)三盤區(qū)軌道巷工作面搬家倒面用實際用時4天。

        (2)掘進(jìn)聯(lián)絡(luò)巷和反掘三盤區(qū)軌道巷和原掌面貫通用時12天時間。

        (3)恢復(fù)三盤區(qū)軌道出煤系統(tǒng),起底隨破至工作面正常掘進(jìn)用時3天。

        共計通過構(gòu)造區(qū)用時19天時間。并多掘進(jìn)三盤區(qū)軌道巷反掘段60米。

        4 推廣應(yīng)用情況

        本文成功利用已掘巷道,通過施工聯(lián)絡(luò)巷反掘巷道和原巷道貫通成功避讓過構(gòu)造,避免了采用強(qiáng)行通過法的諸多弊端,為其它掘進(jìn)施工過構(gòu)造提供參考價值。

        5 結(jié)論

        (1)探索出掘進(jìn)工作面采用避讓構(gòu)造快速通過的新方法。

        (2)通過現(xiàn)場實踐證明,此種方法可以快速安全的通過構(gòu)造區(qū),并最大程度降低施工安全管理難度。

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.082

        作者簡介:苗雨林(1983-),男,山西晉城人,工程師。

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