煤礦綜放工作面末采貫通技術分析

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摘要：以煤礦綜放工作面末采快速貫通技術為對象開展探究。結合具體工程實際，在分析末采貫通前期準備的基礎上，對貫通作業(yè)階段控制措施開展全面總結，確保綜放作業(yè)末采快速安全貫通，希望為其他礦井相似工程的開展提供借鑒和參考。

關鍵詞：煤礦；綜放工作面；末采貫通；控制措施

對于煤礦井下綜放工作面而言，其末采階段的貫通回撤是確保整個作業(yè)面生產(chǎn)安全的關鍵工序，確保相關作業(yè)的快速安全，對于實現(xiàn)礦井順利接續(xù)意義重大[1]。鑒于此，針對綜放工作面貫通前后各項作業(yè)工序進行深入分析研究，特別是巷道支護和貫通測量作業(yè)，對于提升礦井回采作業(yè)的有效性意義重大。

1工程概述

A礦井下3302綜放工作面為礦井現(xiàn)階段開采工作面，該工作面主采煤層為3#煤層，位于井下第三采區(qū)，工作面北側為井田邊界，南側為采區(qū)運輸巷，東側為上階段回采面，西側為未開采煤層。整個工作面傾向長度350m，走向長度1130m，設計使用低位放頂煤工藝，設計采放比1∶0.7（采高4m，放頂煤高度3.3m）。該工作面上部直接頂為黑色泥巖層，厚度均值5.1m，局部含有砂質泥巖；老頂為灰色中粒砂巖，厚度均值7.3m。3#煤層頂板巖層屬于中等堅硬煤層，抗壓強度、抗剪強度和抗拉強度分別為15.2MPa、2.71MPa和1.16MPa，普氏系數(shù)1.53?，F(xiàn)階段，3302綜放工作面即將進入末采貫通作業(yè)期，為確保末采貫通作業(yè)的有效性，實現(xiàn)設備及時回撤，為下階段開采提供有力前提，特開展針對性分析探究。

2末采貫通前期準備分析

2.1貫通通道支護分析

對于綜放工作面而言，其老頂?shù)姆€(wěn)定性對整個采場的安全穩(wěn)定有著直接影響，這就要求在末采貫通回撤期間，巷道支護設計必須可靠、穩(wěn)定。設計回撤巷道尺寸為5600mm×3400mm（長×高），巷道初始支護選用直徑18mm、長度2200mm的錨桿，布設排間距為1500mm×1000mm。同時在與巷道邊緣間隔300m處開展巷道二次補強支護，其中，頂板補強支護采用“錨索+W型鋼帶+鐵絲網(wǎng)”的支護方式，錨索布設排間距為1500mm×2100mm，單排布設錨索數(shù)量為3根，錨索選用直徑18.9mm、長度8000mm的鋼絞絲錨索。W型鋼帶尺寸為4800mm×230mm×3mm（長×寬×厚）；網(wǎng)片由8#鉛絲制成，網(wǎng)孔尺寸為45mm×45mm。圖1所示即為頂板補強支護示意圖?；爻废锏老飵脱a強支護采用“錨索+W型鋼帶”的支護方式，錨索布設排間距為2000mm×1000mm，單排布設錨索數(shù)量為3根，錨索選用直徑18.9mm、長度8000mm的鋼絞絲錨索；W型鋼帶選型與頂板補強相同[2-3]。圖2所示即為巷幫補強支護示意圖。同時選用作業(yè)阻力11000kN的垛架對巷道進行支撐，實現(xiàn)與錨索的聯(lián)合支護。通過上述支護工藝，巷道支護強度可達1.35MPa。

2.2注漿加固分析

在綜放工作面末采貫通回撤作業(yè)中，其周邊煤層的完整性及強度對整個回采作業(yè)空間的穩(wěn)定性有著十分顯著的影響。一般來說，在工作面貫通階段，受到超前支撐壓力的影響，工作面煤體強度通常會明顯降低，嚴重時還會出現(xiàn)煤體破碎現(xiàn)象。鑒于此，為增強煤體強度及完整性，設計在回撤巷道貫通側全長及兩側巷道回采側20m范圍對煤體進行預注漿，提升煤體強度，從而確保貫通安全。注漿所用漿液為型號GRT-101的專用加固漿液，注漿孔鉆設深度結合回撤通道上部所留設頂煤厚度決定，一般要求注漿孔必須達到煤巖交互界面[4]。

2.3標識孔施工分析

完成對回撤通道的補強支護及注漿加固后，需要在貫通側煤壁施工標識孔，以便為作業(yè)人員順平底板提供標記參考。標識孔高度依照采煤機滾筒直徑予以確定，單個鉆孔深度15m，鉆孔布設間隔15m，在變坡處間隔縮短為10m。所有標識孔均為水平鉆孔，鉆設角度不超過1°。完成標識孔的施工后，應在鉆孔內插入存在色差的PVC管，以便于對工作面進行控制，確保各個部門可以同步進行貫通作業(yè)。

3貫通作業(yè)階段控制措施分析

3.1頂?shù)装寮安筛哒{控分析

在距離貫通點100m時，開始對工作面和回撤通道底板標高進行測定，以5臺支架為間隔布設測點1個，結合測量所得結果繪制工作面底板素描圖，以便于作業(yè)人員可以精準地進行抬臥刀操作。在距離貫通點50m時，開始每天進行一次頂?shù)装鍦y量作業(yè)，同時對采高進行逐步控制，并進行放頂作業(yè)，以便縮小煤層頂板回轉空間，從而降低來壓強度。在距離貫通點15m時，依照標識孔對頂板進行調控，確保工作面在與回撤巷道平行的區(qū)間內向前推行。

3.2等壓距離計算

在貫通作業(yè)時，工作面最后一次來壓位置的確定十分重要，若其與回撤通道距離過小，則剩余煤柱難以承受工作面超前壓力，容易發(fā)生垮塌，從而造成頂板沖擊，引起壓架事故。等壓技術便是借由對工作面推移速度的調控，結合采場來壓特征，實現(xiàn)對來壓位置及持續(xù)時間的調控。一般來說，等壓位置的選擇應當同時具備兩個條件：a)確保剩余煤柱能夠提供足夠的支撐力；b)確?；爻吠ǖ篮凸ぷ髅尕炌ㄆ陂g不出現(xiàn)頂板來壓現(xiàn)象[5]。具體煤柱留設寬度可參照圖3（停采讓壓位置示意圖）。結合3302綜放工作面實際狀況和煤柱留設寬度D的計算公式，計算可知合理的煤柱留設寬度為6.45m。在作業(yè)現(xiàn)場，實際距離貫通通道為6.8m時，工作面出現(xiàn)來壓征兆，停機等壓8h后，中部支架來壓安全閥全部開啟，并擴展至整個作業(yè)面，隨后開始回采作業(yè)。在最終貫通時頂板保持完好，工作面無來壓現(xiàn)象。

3.3掛網(wǎng)與挑梁分析

在距離回撤巷道12m時，調整工作面使其與停采線平行，整個工作面支架排成一條直線，并開始鋪設纖維網(wǎng)。完整的末采工序為：割煤→放網(wǎng)→移架→推移運輸機→撩網(wǎng)，循環(huán)直至完成貫通為止[6]。完成貫通后要及時挑梁、清煤并將作業(yè)面網(wǎng)片與回撤巷道網(wǎng)片平整搭接。隨后對作業(yè)支架進行調整，確保支架頂梁與回撤巷道工字鋼有效挑接，從而便于支架高效撤出。

4結語

綜放回采末期貫通作業(yè)的安全有效對于確保整個回采安全有著極大的影響，因此管理者應當高度重視相關問題，在生產(chǎn)實際中積極開展針對性研究優(yōu)化，通過對以往實踐經(jīng)驗的有效總結，探索高效的末采貫通技術，保證貫通作業(yè)的快速、安全，為礦井綜合效益的增加提供幫助。

參考文獻：

［1］魏恒征.綜放工作面預留回撤通道末采工藝實踐［J］.內蒙古煤炭經(jīng)濟，2019(17)：147.

［2］孫長凱.綜放工作面集中縮減支架技術［J］.煤炭與化工，2017，40(9):143-145.

［3］孫磊.柔性網(wǎng)整體鋪網(wǎng)護頂技術在綜放面末采貫通中的應用［J］.煤炭工程，2016，48(增刊1)：47-49.

［4］徐波，賈猛，梁斌.10301綜放工作面貫通測量方案設計［J］.煤礦現(xiàn)代化，2016(6)：28-30.

［5］賈圓.陳家山煤礦425綜放工作面貫通控制測量淺析［J］.價值工程，2015，34(19)：91-93.

［6］楊曉強.厚松散層特厚煤層綜放末采貫通層位調節(jié)技術探索［J］.內蒙古煤炭經(jīng)濟，2013(8)：118-119.

作者：韓衛(wèi)平 單位：同煤集團煤峪口礦調度室