王 爭(zhēng)

（大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西 大同 037001）

1 工程案例分析

截至2016年3月，大同煤礦集團(tuán)雁崖煤業(yè)公司14-2層412盤區(qū)整個(gè)采區(qū)正規(guī)綜采工作面已回采結(jié)束，2016年3月至10月對(duì)采區(qū)內(nèi)邊角煤柱進(jìn)行回收。由于412盤區(qū)開(kāi)采年限長(zhǎng)，受當(dāng)時(shí)開(kāi)采技術(shù)水平及機(jī)械化水平限制，盤區(qū)內(nèi)多數(shù)工作面采用倉(cāng)房式開(kāi)采，工作面煤柱回收率低且煤層破壞嚴(yán)重。14-2層412盤區(qū)81203-1工作面設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)度為80m，傾向長(zhǎng)度為320m，煤層傾角為17～19°，平均18°，煤層平均厚度為3.0m。該工作面于上世紀(jì)90年代由小煤窯隊(duì)組采用倉(cāng)房式開(kāi)采，倉(cāng)房從運(yùn)輸順槽開(kāi)口并采用前進(jìn)式回采。目前81203-1工作面320m至180m段已回采完畢，從180m段至停采線已布置兩個(gè)倉(cāng)房并已回采，第一個(gè)倉(cāng)房工作面位于運(yùn)輸順槽120m處，倉(cāng)房斷面規(guī)格為：長(zhǎng)×寬×高=32×5×3m；第二個(gè)倉(cāng)房工作面位于運(yùn)輸順槽60m處，倉(cāng)房斷面規(guī)格為：長(zhǎng)×寬×高=49×11×3m，如圖1所示。為提高邊角煤柱回收效率，根據(jù)雁崖煤業(yè)公司生產(chǎn)技術(shù)科提供設(shè)計(jì)，在81203-1工作面180m處布置切巷采用綜合機(jī)械化采煤工藝對(duì)其進(jìn)行回采。

圖1 14-2層412盤區(qū)81203-1工作面布置示意圖

原81203-1工作面采用倉(cāng)房式回采后，工作面頂板未采取任何永久支護(hù)僅在工作面內(nèi)支設(shè)了幾排單體住，倉(cāng)房工作面入口施工兩道密閉，由于第一倉(cāng)房、第二倉(cāng)房密閉時(shí)間長(zhǎng)，預(yù)計(jì)倉(cāng)房?jī)?nèi)頂板及煤壁可能存在垮落現(xiàn)象，為保證回采安全必須對(duì)兩倉(cāng)房采取有效的支護(hù)措施及回采方法。

2 倉(cāng)房?jī)?nèi)支護(hù)措施

2.1 倉(cāng)房?jī)?nèi)支護(hù)前準(zhǔn)備工作

由于兩倉(cāng)房口施工了兩道密閉，施工倉(cāng)房?jī)?nèi)支護(hù)前必須拆除密閉，為了保證拆除密閉及人員進(jìn)入倉(cāng)房?jī)?nèi)施工安全，必須對(duì)倉(cāng)房?jī)?nèi)有害氣體進(jìn)行排放，具體措施如下：

（1）首先對(duì)第一倉(cāng)房、第二倉(cāng)房施工兩條回風(fēng)繞道，為了減小巷道掘進(jìn)量，兩條回風(fēng)繞道從81203-1回風(fēng)順槽開(kāi)口并垂直倉(cāng)房底部施工，回風(fēng)繞道斷面規(guī)格為寬×高=2.5×2.5m，如圖1所示。

（2）當(dāng)回風(fēng)繞道與倉(cāng)房貫通后及時(shí)打開(kāi)倉(cāng)房密閉，利用自然通風(fēng)排除倉(cāng)房?jī)?nèi)有害氣體，在排放氣體時(shí)嚴(yán)禁81203-1回風(fēng)順槽下風(fēng)側(cè)行車、行人。

（3）在進(jìn)行倉(cāng)房?jī)?nèi)有害氣體排放期間，在回風(fēng)繞道口安裝瓦斯、一氧化碳等有害氣體監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行瓦斯有害氣體監(jiān)測(cè)，待倉(cāng)房?jī)?nèi)有害氣體完全排除后方可繼續(xù)施工。

2.2 倉(cāng)房?jī)?nèi)頂板支護(hù)措施

（1）倉(cāng)房?jī)?nèi)頂板采用錨桿、錨索、JW型鋼帶、圓木柱聯(lián)合支護(hù)，為保證施工安全，倉(cāng)房?jī)?nèi)支護(hù)從外往里依次施工，頂板鋼帶采用長(zhǎng)度為4.8m寬度為0.28m“JW”型鋼帶，鋼帶沿倉(cāng)房平行布置且走向相鄰兩根鋼帶交錯(cuò)式布置，交錯(cuò)重疊距離為0.4m，鋼帶間距為1.0m，每根鋼帶配套5根單錨桿，錨桿長(zhǎng)度為2.5m，Φ22mm，錨桿間距為1.1m。

（2）頂板錨索采用長(zhǎng)度為5.3m，Φ21.6mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線，每根錨索配套一根長(zhǎng)度為0.6m工字鋼梁，鋼梁平行鋼帶布置，錨索間距為3m，在相鄰兩排鋼帶之間施工一排錨索，相鄰兩排錨索邁步式布置，如圖2所示。

（3）為了加強(qiáng)錨桿、錨索錨固端穩(wěn)定性，頂板錨桿、錨索采用快速和超快速加長(zhǎng)型樹(shù)脂錨固劑，每根錨桿配套兩只錨固劑，一支MSK23/80、一支MSKC23/80；每根錨索配套三支錨固劑，一支MSK23/80、兩支MSKC23/80。

（4）為了進(jìn)一步保證頂板安全穩(wěn)定，永久支護(hù)施工完后在倉(cāng)房?jī)?nèi)支設(shè)幾排圓木柱，圓木柱支設(shè)在相鄰兩排鋼帶之間，圓木柱長(zhǎng)度為3.0m，Φ300mm，由于倉(cāng)房?jī)A角為18°，為了確保圓木柱支設(shè)穩(wěn)固，在圓木柱支設(shè)前圓木柱支設(shè)地點(diǎn)采用洋鎬刨出深度為0.3m，Φ300mm坑然后將圓木柱放入，圓木柱與頂板不接頂處采用木楔背緊，所有圓木柱支設(shè)完后采用8#鐵絲進(jìn)行相互連接。

2.3 倉(cāng)房?jī)?nèi)煤壁支護(hù)措施

為了防止倉(cāng)房?jī)?nèi)煤壁片幫，同時(shí)便于采煤機(jī)割煤，經(jīng)研究決定對(duì)倉(cāng)房?jī)?nèi)煤壁施工玻璃鋼錨桿，并鋪設(shè)高強(qiáng)度塑性的塑料網(wǎng)，玻璃鋼錨桿長(zhǎng)度為2.0m，Φ15.6mm，采用Φ300mm玻璃鋼墊片將錨桿與煤壁進(jìn)行預(yù)緊，煤壁共施工三排玻璃鋼錨桿且成邁步式布置，第一排錨桿距頂板0.5m，錨桿排距為1.0m，間距為1.0m。

圖2 14-2層412盤區(qū)81203-1工作面?zhèn)}房頂板永久支護(hù)平面示意圖

3 回采方法

81203-1工作面受已采倉(cāng)房及煤層傾角影響，正?；夭蛇^(guò)程中采用將工作面“調(diào)斜”（尾比頭超前10m）的方式進(jìn)行回采，降低工作面?zhèn)蝺A角。移架過(guò)程中采用“分組間隔”移架，及時(shí)支護(hù)工作面頂板，保證端面距不得超過(guò)0.38m。過(guò)空倉(cāng)房時(shí)工作面調(diào)整尾比頭超前20m，逐步暴露空倉(cāng)房，加快工作面推進(jìn)速度，并提前在中切巷處進(jìn)行人工強(qiáng)制放頂，保證兩巷端頭懸頂面積小于5×10m2、采空區(qū)懸頂面積小于2×10m2；減小工作面及兩巷超前范圍內(nèi)頂板壓力。

4 結(jié)語(yǔ)

大同煤礦集團(tuán)雁崖煤業(yè)公司在回采14-2層412盤區(qū)81203-1工作面邊界煤柱時(shí)，經(jīng)分析研究，決定對(duì)已采倉(cāng)房頂板及煤壁采取有效的支護(hù)措施，同時(shí)采取合理回采方法。實(shí)踐證明采取支護(hù)措施及正確回采方法后，避免了頂板垮落等事故發(fā)生，減少了可采煤層儲(chǔ)量大量丟失，使81203-1工作面多采原煤量1.55萬(wàn)t，增創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益558余萬(wàn)元，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)安全效益。