李 軍
(山西汾西礦業(yè)集團(tuán)賀西煤礦,山西 柳林 033300)
工作面切眼的具體設(shè)計(jì)情況與每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有著緊密聯(lián)系,在實(shí)際施工作業(yè)開展時(shí),采用的機(jī)械設(shè)備、自然地理環(huán)境、作業(yè)方式等都會影響掘進(jìn)速度,因此,必須要做好施工技術(shù)分析工作,充分發(fā)揮出采用技術(shù)的作用。
某煤礦的11509 工作面位于該煤礦的北四采區(qū)左翼,該工作面試北四采區(qū)的第三個工作面,主采煤區(qū)域厚度約為2.12 m,煤層為單斜結(jié)構(gòu),傾斜角度約為6°,通過對該采區(qū)情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn),依據(jù)該區(qū)域地質(zhì)情況,可以實(shí)現(xiàn)一次成巷。11509 工作面的整體長度約為215.5 m,斷面寬為7.0 m,高度為2.5 m,切眼斷面面積為17.5 m2。針對11509 工作面來說,原設(shè)計(jì)采區(qū)傳統(tǒng)施工技術(shù)開展作業(yè),具體施工開展時(shí),要采取兩次方式進(jìn)行掘進(jìn),完成小斷面施工后,施工人員要將駕駛掘進(jìn)機(jī)退回到開口處,進(jìn)行擴(kuò)幫處理,而通過對11509 工作面的整體情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn),剩余部分施工作業(yè)開展起來工序十分復(fù)雜,要將鋪設(shè)后的皮帶拆除,重新鋪設(shè),同時(shí),在施工開展時(shí)要清理浮煤,具體清理起來難度大,作業(yè)面衛(wèi)生環(huán)境差,具體標(biāo)準(zhǔn)化情況難以達(dá)到預(yù)期??偠灾?,采取原設(shè)計(jì)方案,整體作業(yè)效率偏低,整個巷道成巷效率差,而且在實(shí)際開采期間,巷道容易受礦壓影響,會發(fā)生二次破壞。
11509 工作面整體的具體生產(chǎn)銜接十分緊張,該工作面的生產(chǎn)情況對整個礦生產(chǎn)作業(yè)造成直接影響,因此,如果在具體生產(chǎn)時(shí)采取原施工技術(shù)開展相應(yīng)施工作業(yè),將會對后續(xù)生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生不良影響,不僅浪費(fèi)大量人力、財(cái)力,而且還會降低經(jīng)濟(jì)效益。針對11509 工作面情況進(jìn)行全面研究,結(jié)合11509 工作面地質(zhì)實(shí)際情況、頂?shù)装逄攸c(diǎn)、煤層狀況,開采銜接要求,調(diào)整11509 工作面切眼支護(hù)后,最終決定采取一次成巷工藝,從而快速成巷,為后續(xù)開采作業(yè)提供支持。
11509 工作面切眼口位于11509 皮帶巷里1 658.5 m 處,在進(jìn)行開口前需要對11509 皮帶巷切眼開口位置21.5 m 內(nèi),采用螺紋鋼錨桿+鋼絞線錨索+鋼筋+鋼帶+金屬網(wǎng)方式加強(qiáng)支護(hù)。11509 皮帶巷斷面積約為11.05 m2,施工中采用2 錨桿間距離為90 cm,每排錨桿之間距離為105 cm,依據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)要求,每排需要設(shè)置6 個錨桿,施工錨索間距為200 cm,每排錨索間距離為98 cm,通過上述方式,能夠避免在實(shí)際作業(yè)期間,大斷面開口因?yàn)閼?yīng)力原因,導(dǎo)致開口處頂遭受嚴(yán)重破壞[1]。
針對切眼開口處,在實(shí)際施工開展時(shí),施工人員通過對掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行應(yīng)用,完成開口處理,開口抹角尺寸大小為1.8 m×1.8 m,針對抹角范圍采取鋼絞線錨索+金屬網(wǎng)支護(hù)。實(shí)際開采作業(yè)進(jìn)行期間,在開口4.8 m 后安設(shè)錨墩,利用掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行出煤作業(yè),開口32.0 m 后,設(shè)置皮帶,通過對其進(jìn)行應(yīng)用完成出煤,通過這一方式,能夠省去炮掘開口人工出煤工作面,這在一定程度上降低了開采作業(yè)難度,而且也提高了開采效率[2]。
通過對11509 工作面情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn),由于巷道斷面較大,巷道掘進(jìn)前主要分為兩個步驟,通過兩種工藝,能夠形成一個相對完整循環(huán),完成前一次循環(huán)后,再進(jìn)入到下一次循環(huán),整體作業(yè)開展時(shí),能夠避免的發(fā)生二次擾動,實(shí)現(xiàn)對切眼支護(hù)的保護(hù),確保支護(hù)穩(wěn)定,避免發(fā)生事故。一個完整循環(huán)施工流程如圖1 所示。
圖1 一個完整循環(huán)施工作業(yè)流程
如果在實(shí)際開采期間遇到斷層,需要對引起斷層的原因進(jìn)行分析,依據(jù)引起斷層的具體原因,采取針對性措施進(jìn)行處理。例如,巖石完整、頂板完好,對于頂板支護(hù),需要采取正常方式完成支護(hù)作業(yè)[3]。若受外界各項(xiàng)因素影響,導(dǎo)致頂板出現(xiàn)了破碎情況,為了確保后續(xù)施工作業(yè)順利進(jìn)行,要及時(shí)采取小端面方式開展后續(xù)施工作業(yè),采取這一方式處理,能夠有效縮小錨桿間的具體排距大小,進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)時(shí),可以通過補(bǔ)強(qiáng)錨索方式實(shí)現(xiàn)[4]。
在實(shí)際開展時(shí),施工人員需要觀察頂板情況,若頂板發(fā)生了淋滴水現(xiàn)象,以及進(jìn)行切割煤過程中能夠聽到放炮聲時(shí),為了保證后續(xù)施工作業(yè)順利進(jìn)行,提高開采產(chǎn)量,確保整個作業(yè)順利進(jìn)行,應(yīng)當(dāng)采取小斷面方式開展相應(yīng)施工作業(yè)。
開展切眼掘進(jìn)期間,需要指派專人動態(tài)觀察巷道動態(tài)礦壓具體情況,為了確保通過觀察能夠獲取到的精準(zhǔn)數(shù)據(jù),應(yīng)對每間隔60 m 距離布置一組頂板離層儀,通過對其進(jìn)行應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)對頂板具體情況的全面監(jiān)測,掌握頂板的實(shí)際變化情況。具體監(jiān)測期間,要注意下列內(nèi)容:
1)確保通過監(jiān)測獲取到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)都準(zhǔn)確、有效,如果在實(shí)際監(jiān)測中,發(fā)現(xiàn)獲取到的數(shù)據(jù)異常,不得應(yīng)用,并且要導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常的原因進(jìn)行分析,依據(jù)分析結(jié)果,制定合理措施處理,保證最終得到數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。
2)對于通過觀察獲取到的數(shù)據(jù)要進(jìn)行全面分析,通過分析結(jié)果能夠反映施工現(xiàn)場采用的支護(hù)方案是否合理,將數(shù)據(jù)作為判斷支護(hù)方案的主要依據(jù),為后續(xù)相應(yīng)工作開展提供支持。
針對作業(yè)開展中采用的技術(shù)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1)采用切眼掘進(jìn)一次成巷技術(shù),在實(shí)際作業(yè)進(jìn)行期間能夠一次成巷,以免發(fā)生二次破壞問題,這大幅度提高了掘進(jìn)效率,降低了維護(hù)巷道成本。
2)施工開展時(shí),通過對角錨索進(jìn)行應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)對頂板的支撐保護(hù),特別是針對巷道兩幫出現(xiàn)的變形情況,以及底鼓防情況能夠起到良好防治作用。
3)將被動支護(hù)和主動支護(hù)兩種方式合理結(jié)合到一起,提高支護(hù)效果,同時(shí),通過大斷面施工,能夠?yàn)槭┕と藛T作業(yè)營造一個良好作業(yè)環(huán)境,并且可以大幅度降低相關(guān)人員的勞動強(qiáng)度[5]。
1)適當(dāng)優(yōu)化勞動組織,對施工作業(yè)的各項(xiàng)工序進(jìn)行科學(xué)安排,確保各項(xiàng)平行交叉作業(yè),整體施工開展要始終都采取正規(guī)循環(huán)方式進(jìn)行。開展切眼掘進(jìn)作業(yè)期間,要對生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行科學(xué)安排,做好施工班組編排作業(yè),具體施工作業(yè)開展要嚴(yán)格按照事先制定好的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行,確保施工開展時(shí),班組與班組間不會存在留尾作業(yè),提高施工效率,減少安全事故的發(fā)生。
2)在11509 工作面切眼施工作業(yè)開展期間,要控制好施工中采用的掘進(jìn)機(jī),確保其始終都處于正常運(yùn)行狀態(tài),確保能夠在工期內(nèi)竣工。
3)切眼一次成巷是一項(xiàng)復(fù)雜工作,該項(xiàng)工作能夠取得成功會受到許多因素影響,主要影響因素包括巷道實(shí)際支護(hù)質(zhì)量、錨固力與預(yù)緊力矩、錨桿排距、金屬網(wǎng)質(zhì)量與鋪設(shè)等多項(xiàng)因素,每一項(xiàng)內(nèi)容都必須要符合要求標(biāo)準(zhǔn),只有這樣才能夠能保證切眼一次成巷質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)期[6]。由此可見,具體作業(yè)開展時(shí),需要加強(qiáng)對切眼巷道支護(hù)實(shí)際質(zhì)量情況的檢查,并且要做好相應(yīng)監(jiān)督工作,指派專人對施工現(xiàn)場作業(yè)開展進(jìn)行指導(dǎo)。
將一些成巷技術(shù)應(yīng)用到11509 工作面中,安全性高、速度快,能夠?qū)崿F(xiàn)切眼貫通,而且能夠減少材料消耗量,節(jié)約時(shí)間成本,大幅度降低相關(guān)工作人員的勞動強(qiáng)度。具體體現(xiàn)如下:
1)切眼掘進(jìn)一次成巷技術(shù)與兩次成巷技術(shù)相比,可以節(jié)約工期約30%左右。
2)對于作業(yè)材料,能夠節(jié)約一個幫的支護(hù)材料,發(fā)幅度降低了材料成本。
3)針對作業(yè)中采用的設(shè)備,在實(shí)際作業(yè)開展時(shí),能夠減少一個大循環(huán)設(shè)備搬運(yùn),減少該搬運(yùn)設(shè)備的人力投入,降低施工難度,提高利用率。
將切眼一次成巷技術(shù)應(yīng)用在11509 工作面中取得了成功,通過具體分析情況可以確定,通過對這一技術(shù)的應(yīng)用,能夠合理加快巷道掘進(jìn)速度,實(shí)現(xiàn)巷道具體情況的有效保護(hù),并且能夠保證綜采與安裝作業(yè)可以保持同步,這為現(xiàn)代錨桿支護(hù)技術(shù)的合理應(yīng)用打下了一個堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),對該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用與推廣是可行的。