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        15110工作面回風(fēng)巷及鉆場施工工藝研究

        2019-06-06 02:39:20
        山東煤炭科技 2019年5期
        關(guān)鍵詞:施工

        唐 敏

        (山西陽煤寺家莊煤業(yè)有限責(zé)任公司,山西 晉中 045300)

        1 概述

        寺家莊礦15110工作面回風(fēng)巷為回采巷道,15110工作面回風(fēng)巷主要擔(dān)任回采時的回風(fēng)、運料。15110工作面回風(fēng)巷從現(xiàn)停頭以南偏西的方位角水平施工至拐點后,水平施工至向南拐彎20.444m后,再以12°下山施工,預(yù)計施工15.907m(平距)后沿15#煤層頂板向南隨層掘進,設(shè)計南北方向布置,與15108工作面回風(fēng)巷凈煤柱為10m,設(shè)計長度為1840m,矩形斷面,寬度4.8m,高度4.5m,掘進面積 21.6m2,20.24m2。

        15110工作面回風(fēng)巷在施工期間,采幫每隔60m施工一個鉆場(每個鉆場位置可根據(jù)實際情況變化),鉆場為梯形斷面,荒斷面規(guī)格為寬×深×高=6.5m(外寬)/3m(內(nèi)寬)×4.5m×3.6m。

        15110工作面回風(fēng)巷水文地質(zhì)條件總體簡單,主要水害因素為西側(cè)15108工作面采空區(qū)積水,巷道掘進靠15108工作面采空區(qū)YJ108-3積水區(qū)范圍為復(fù)雜區(qū)(范圍230m),15110工作面回風(fēng)巷從中央盤區(qū)帶式輸送機巷開口,施工280m靠近15108工作面采空區(qū)YJ108-3積水區(qū)警戒線,再施工60m靠近探水線,YJ108-3為局部低洼形成的積水區(qū),積水量為1492m3,積水深度為2m,掘進至YJ108-3積水區(qū)需制定專項措施進行探放水。其他充水來源有頂板含水層水(K2、K3、K4灰?guī)r水),正常涌水量為2~3m3/h,最大涌水量7~10m3/h。

        2 工作面回風(fēng)巷的施工工藝

        2.1 鉆場的超前探測

        2.1.1 一次性探透方法施工

        15110工作面回風(fēng)巷掘進至15108工作面回風(fēng)巷鉆場北幫5m時采取一次性探透方法施工,探眼采用錨索鉆進行施工,在巷道掌頭中上部施工2個探孔,1號探孔與掘進方向呈30°布置,2號探孔與掘進方向呈45°布置。探孔布置在距煤柱幫0.3m、頂板往下2m的位置,探透后當(dāng)班工長必須及時匯報總調(diào)度室,總調(diào)度室通知相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)同意后,總調(diào)度室方可通知施工隊組恢復(fù)生產(chǎn)[1]。

        2.1.2 探測選擇

        如果探眼沒有探測到鉆場,隊組每向前掘進1排,進行一次探測。探測至15108工作面回風(fēng)巷鉆場南幫5m后仍未探測出鉆場,隊組可正常向前掘進,不必再進行探測。

        2.1.3 異常處理

        施工探眼時如果出現(xiàn)異常情況,工長或跟班隊長必須及時撤出所有人員,并及時匯報總調(diào)度室。探孔每次施工完畢后,及時采用水泥漿進行封孔,15110工作面回風(fēng)巷在掘進期間,嚴(yán)格按照地質(zhì)測量部規(guī)定的相關(guān)要求進行探測。

        2.2 鉆場超前充填

        2.2.1 掘進

        15110工作面回風(fēng)巷掘進至采空區(qū)鉆場中部時必須停止掘進,在巷道掌頭中上部施工2個注漿孔。1號注漿孔與采空區(qū)鉆場方向垂直布置,注漿孔布置在距煤柱幫0.3m、頂板往下1.5m的位置;2號注漿孔與采空區(qū)鉆場方向垂直布置,注漿孔布置在距煤柱幫0.3m、頂板往下1.5m的位置,注漿孔一次性探透,探測深度根據(jù)實際情況確定。如果是千米鉆場需注兩個循環(huán)。

        2.2.2 填充

        沒有塌落的15108工作面回風(fēng)巷鉆場,普通鉆場按照長×深×高=4.5m×4.2m×3.7m計算,需要充填的體積為69.9m3。千米鉆場(梯形)按照長×深×高=19m×5.5m×3.7m計算,需要充填的體積為292.6m3。鉆場掛牌管理。

        2.2.3 注漿

        注漿期間如果注漿孔深度、角度以及方位角無法滿足要求時,當(dāng)班跟班領(lǐng)導(dǎo)、生產(chǎn)技術(shù)部有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)以及注漿廠家可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況,對注漿孔的角度、深度以及方位角進行調(diào)整。

        2.2.4 加固

        鉆場前后3m區(qū)段的煤柱幫采用煤巖體加固劑進行加固,鉆孔布置在巷道中部,與煤柱幫垂直布置,1、3號注漿孔深度6m,2號注漿孔深度7m,封孔長度2m。

        2.3 注漿工藝

        2.3.1 注漿過程

        注漿時以廠家為主進行施工,施工隊組積極配合。注漿泵等其他設(shè)備由廠家提供,施工隊組準(zhǔn)備1根風(fēng)管、2根Ф42mm高壓管路,與注漿泵進行連接使用。施工人員在注漿過程中,應(yīng)注意查看注漿量、注漿比例及擴散范圍,準(zhǔn)備好棉紗、木楔。

        2.3.2 打孔

        注漿時采用錨索鉆進行打孔,注漿壓力不低于1.8MPa。對鉆場進行超前充填時直接打注漿孔進行充填不需要封孔,注滿為止。鉆場前后3m范圍內(nèi)打孔進行加固時,采用煤巖體加固劑配套的封孔材料。鉆孔平面圖如圖1所示。

        圖1 鉆孔平面圖

        2.3.3 凝固

        凝固后檢查注漿質(zhì)量,準(zhǔn)備水、機油以及裝水的舊桶,在注漿完畢后,用機油將缸體、注漿管路和注射槍沖洗干凈,保證下次注漿時能夠正常使用[2]。

        2.4 掘進方式

        使用EBZ-160型綜掘機掘進時從中部進刀,先割上部,左右循環(huán)截割,截割高度為2.6~3.0m,循環(huán)進度1m。當(dāng)一個防突小循環(huán)施工完畢后及時鏟底、補幫,煤頭高度影響施工排放孔時,在施工完上部排放孔后可適當(dāng)鏟底后施工下部排放孔。

        綜掘工藝流程:安全檢查→校核中線→試機→進刀、割煤、出煤→安全檢查、敲幫問頂→鋪頂網(wǎng)、上鋼帶、臨時支護→打注頂部錨索→回撤臨時支護→幫部支護→下一循環(huán)。

        15110工作面回風(fēng)巷采用EBZ-160綜掘機進行施工,嚴(yán)禁采用炮掘施工。

        在掘進期間要加強中線管理,嚴(yán)格按照中線施工,發(fā)現(xiàn)中線毀損、不一致或控制距離超長,及時聯(lián)系測量組進行修正或延伸。

        15110工作面回風(fēng)巷掘進至距離15108工作面回風(fēng)巷鉆場北幫3m時,為了防止綜掘機在割煤期間造成煤柱幫超寬,截割時將煤柱幫占巷0.3~0.5m,最后人工采用銅鎬進行處理,使巷道達到設(shè)計的寬度。

        2.5 掘進作業(yè)

        綜掘機→帶式輸送機。15110工作面回風(fēng)煤巷采用綜掘機施工前,要執(zhí)行公司有關(guān)的防突措施,在防突指標(biāo)合格、K1值不超限的情況下方可采用綜掘機截割。截割頭從工作面中部進刀由上往下,采用左右循環(huán)的截割方法,邊截割邊出煤,上部割出并支護頂板后鏟底刷幫。司機在截割過程中必須嚴(yán)格控制截割高度和寬度,左右以中線控制,保證進刀的深度(不大于0.5m),循環(huán)進度為1m。綜掘機截割時不得留頂煤,不得截割巖石,截割時要緩慢移動截割頭,并且加強內(nèi)、外噴霧管理。

        2.6 15110工作面回風(fēng)巷鉆場施工方法

        15110工作面回風(fēng)巷掘進到設(shè)計的鉆場位置時,采幫幫部將鉆場位置空出,在鉆場采取相應(yīng)的防突措施后,瓦斯含量允許的情況下施工鉆場。開口采用綜掘機進行截割、裝煤(或人工出煤)。鉆場采用小抹角開口,綜掘機截割不到的地方采用銅鎬施工、人工攉煤、綜掘機裝煤的方式進行施工。當(dāng)圍巖破碎或遇地質(zhì)構(gòu)造,導(dǎo)致目前設(shè)計支護形式不能滿足要求時,隊組要及時調(diào)整、加強支護,并匯報生產(chǎn)技術(shù)部及分管副總工程師,由生產(chǎn)技術(shù)部、安監(jiān)處根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定合理支護,并補充安全技術(shù)措施[3]。

        3 效果

        結(jié)合寺家莊礦 15110工作面回風(fēng)巷地質(zhì)條件、生產(chǎn)接替安排和施工工藝進行了分析,提出了相關(guān)的施工方法,本次施工采用的施工工藝效果較好,技術(shù)使用得當(dāng),減少了不必要的施工環(huán)節(jié),加快了巷道的掘進速度,提高了施工的安全性。

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