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        寺河礦東井區(qū)底抽巷巖性對(duì)比研究

        2019-04-09 11:26:28喬樹培
        山東煤炭科技 2019年3期
        關(guān)鍵詞:層位大巷進(jìn)尺

        喬樹培

        (山西晉城煤業(yè)集團(tuán)寺河礦,山西 晉城 048025)

        針對(duì)寺河礦東井區(qū)煤層透氣性差、較難抽放的特點(diǎn),該礦決定先掘進(jìn)底板巖巷,通過鉆機(jī)在巷道兩側(cè)煤體抽放瓦斯,提前抽放煤體。原有工藝為巷道底板沿5#煤掘進(jìn),由于頂板為K6灰?guī)r(f=7~8MPa),硬度系數(shù)高,嚴(yán)重制約巖巷延伸速度,根據(jù)該礦實(shí)際情況,采用底板巖巷底板沿K6灰?guī)r頂板掘進(jìn),距3#煤煤層底板垂距離9m左右的層位,經(jīng)過實(shí)踐證明,該工藝施工抽放鉆孔效率高,材料消耗少,成孔及孔瓦斯?jié)舛雀?,進(jìn)而對(duì)該礦底板巖巷層位的選擇提供了依據(jù)。

        1 工作面情況

        寺河煤礦東井區(qū)主采3#煤層,2014年東井區(qū)變更為高突礦井,絕對(duì)瓦斯涌出量529.17m3/min,相對(duì)瓦斯涌出量為31.81m3/t,抽采瓦斯量為402.04m3/min,抽采瓦斯率76.1%,為不易抽放煤層。3#煤體位于地層山西組,是東井區(qū)主要可采煤層之一,平均厚度6.10m,煤層中部有一層夾矸,厚0.15m,下部煤厚1.8m。直接頂為砂巖,直接底為泥巖,平均厚度9.79m。其中K6石灰?guī)r在3#煤底板下9m(平均厚1.95m,硬度較高)。東井區(qū)西回風(fēng)大巷煤層綜合柱狀如圖1所示。

        圖1 東井區(qū)西回風(fēng)大巷地層柱狀圖

        東井區(qū)西回風(fēng)大巷為東井區(qū)東五盤區(qū)向東七盤區(qū)延伸的巷道,工作面西側(cè)布置兩條集中巷,分別為東井區(qū)西回風(fēng)一巷、東井區(qū)西回風(fēng)二巷,東側(cè)三條集中巷,分別為東井區(qū)西膠帶輸送機(jī)大巷、東五盤區(qū)輔助運(yùn)輸巷、東五盤區(qū)進(jìn)風(fēng)巷,5條集中巷沿煤層掘進(jìn),其中東井區(qū)西回風(fēng)大巷巷道底板沿新方案掘進(jìn)。

        2 巖層層位的確定

        原方案:東井區(qū)西回風(fēng)大巷原設(shè)計(jì)為巷道沿5#煤掘進(jìn),由于5#煤頂上為K6灰?guī)r層位,屬堅(jiān)硬巖石,采用機(jī)掘工藝掘進(jìn),機(jī)組截割時(shí)速度較慢,該巖硬度較高,阻礙進(jìn)尺提升。而且抽放隊(duì)組在打鉆期間需要鉆孔穿透該巖,抽放及掘進(jìn)效率均較低,一定程度上嚴(yán)重制約左右兩側(cè)集中煤巷抽放、掘進(jìn)進(jìn)度。

        現(xiàn)方案:東井區(qū)西回風(fēng)大巷巷道底板沿該巖掘進(jìn),優(yōu)點(diǎn)是掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行時(shí)不截割該巖,巖巷硬度較低,巖巷掘進(jìn)效率明顯提高。通過對(duì)東井區(qū)西回風(fēng)大巷的實(shí)踐,該巷巖層層位為巷道底板沿著該硬巖掘進(jìn),掘進(jìn)進(jìn)尺為6m/d,相比原方案1.7m/d,較大程度提高該礦底抽巷進(jìn)尺,為東井區(qū)煤體的提前抽放奠定基礎(chǔ)。東井區(qū)西回風(fēng)大巷斷面圖如圖2所示。

        圖2 東井區(qū)西回風(fēng)大巷斷面圖

        3 方案對(duì)比分析

        3.1 底板巖巷進(jìn)尺

        巖巷層位調(diào)整后,掘進(jìn)進(jìn)尺原來為1.7m/d,變更后進(jìn)度為5.7m/d,從進(jìn)尺來看,沿K6灰?guī)r掘進(jìn)加快了巖巷掘進(jìn)速度。通過對(duì)巷道巖性的調(diào)整,將原有沿5#煤掘進(jìn)調(diào)整為K6灰?guī)r布置在底板位置,該礦提前加快了對(duì)所有煤層、左右兩側(cè)集中巷的外側(cè)超前卸壓工作,對(duì)前方煤體提前卸壓。根據(jù)礦井安排,東井區(qū)西回風(fēng)大巷(至東七盤區(qū)礦界)進(jìn)尺為7300m。原方案:若按沿5#煤層位掘進(jìn),進(jìn)尺為1.7m/d,巷道施工完成需耗時(shí)8年。現(xiàn)方案:采用沿該硬巖掘進(jìn),掘進(jìn)進(jìn)尺為5.7m/d,巷道施工完成需耗時(shí)3.33年。若東八盤區(qū)掘進(jìn)到礦界,可以安排對(duì)組對(duì)掘,通過兩個(gè)掘進(jìn)隊(duì)對(duì)向貫通,采用新方案后可以提前6年將東井區(qū)西回風(fēng)大巷掘進(jìn)到位,兩個(gè)方案只考慮人工成本核算的話,新方案較原方案減少6800萬元人工費(fèi)計(jì)。掘進(jìn)進(jìn)尺見表1。

        表1 東井區(qū)西回風(fēng)大巷掘進(jìn)進(jìn)尺表

        3.2 抽放瓦斯情況

        表2為鉆機(jī)在不同層位條件下抽放進(jìn)尺比較表,從表中得知底抽巷在不同位置布置下抽放孔效能對(duì)比明顯:原方案情況下,普通鉆機(jī)進(jìn)度為 91m/d,現(xiàn)方案的普通鉆機(jī)進(jìn)度為 138m/d。數(shù)據(jù)顯示,采用第二種方案,普通鉆機(jī)進(jìn)尺是第一種方案進(jìn)尺的1.5倍。效率較高的主要原因:采用第一種方案普鉆施工時(shí)要貫通硬巖,第二套方案不需要。

        表2 東井區(qū)西回風(fēng)大巷鉆孔施工情況統(tǒng)計(jì)

        表3為方案一與方案二鉆孔瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)表,表中顯示,第二種方案由于未受該硬巖巖層影響,鉆孔濃度與抽放效果均高于第一套方案。

        表3 東井區(qū)西回風(fēng)大巷方案一與方案二濃度統(tǒng)計(jì)表

        4 結(jié)語

        (1)東井區(qū)西回風(fēng)大巷調(diào)整為沿K6灰?guī)r頂板掘進(jìn),掘進(jìn)進(jìn)尺、抽放效率都明顯提高,鉆孔成孔效果好,接抽濃度較大,施工量降低,成煤孔段較多,有效抽放前方煤體,保證前方煤體在卸壓范圍內(nèi),鉆孔成孔率與濃度都極大提升。

        (2)綜合試驗(yàn)效果及實(shí)踐,對(duì)兩種方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析,探究出東井區(qū)西回風(fēng)大巷底抽巷巖性合理層位。

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