注漿充填法過頂板鉆場開采實踐

朱義春

淮南礦業集團潘一礦， 安徽 淮南 232088

注漿充填法過頂板鉆場開采實踐

朱義春

淮南礦業集團潘一礦， 安徽 淮南 232088

為使“三軟”煤層條件下的工作面順利推過頂板鉆場，提出了用注漿充填的方法對鉆場進行封閉。通過在潘一礦2341（1）工作面的實踐應用表明該方法能使鉆場空間與煤層頂板膠結成整體，從而實現整體垮落，杜絕了瓦斯超限事故，保證了安全生產。

三軟煤層；開采技術；鉆場；注漿充填

1 問題的提出

為有效抽放采空區瓦斯，頂板鉆場抽采技術得到了較為廣泛的應用。當采面推進至鉆場附近時，由于受動壓影響，鉆孔受破壞。而后一鉆場鉆孔在實際施工中達不到設計深度，形成不了有效的抽采覆蓋。加上整個鉆場處于垮落帶內，若不進行注漿充填，推進至支架上方時，極易形成瓦斯積聚。當采空區頂板垮落后，積聚的瓦斯涌向回風巷從而造成超限事故。現以潘一礦2341[1]工作面過鉆場開采實踐為例，介紹采面用注漿充填法過頂板鉆場及主要安全技術措施。

2 工作面開采技術條件與頂板走向鉆場概況

2.1 工作面開采技術條件

工作面走向長998.5m，傾斜長182m，煤厚0.5 m～2.1m，平均1.7m。煤層傾角8°～14°，平均10°，賦存穩定，煤層結構簡單。煤層直接頂為泥巖，厚度2.3m～4.9m，滑面發育易冒落；老頂為粉細砂巖，厚度1.78 m～6.8m；直接底為砂質泥巖，厚度9.0 m～9.3m。屬典型的“三軟”煤層。

工作面屬突出危險區。煤層自然瓦斯含量7 m3/t～9 m3/t。煤塵具有爆炸危險性，爆炸指數37%～40%；具有自然發火性，自然發火期3～6個月。

采用走向長壁綜合機械化采煤法。工作面配套使用德國艾柯夫SL300 雙滾筒采煤機，SGZ-900/1050型刮板運輸機及ZZ7000/13/26型支撐掩護式液壓支架。

2.2 頂板走向鉆場概況

上風巷每隔100m施工一個頂板鉆場。鉆場與上風巷夾角為90°，從上風巷下幫撥門按30°上山挑頂施工10m后變平，再施工平臺，整個鉆場形狀為“T”字型，與煤層法距6m～7m。鉆場幫頂均采用錨梁網支護。

3 過鉆場方法

超前工作面100m在鉆場平臺和斜巷內裝設連體木垛。木垛規格為：Φ20cm×1. 6m的道木，木垛接實頂板并連接緊密形成整體支護。斜巷下方木垛（可超前工作面20m）用2根長4.5m的礦用11#工字鋼梁斜托在下面，空頂處用道木接實，工字鋼梁用2根單體支柱打上勁，與上風巷下幫頂板保持一至，如圖1所示。

圖1 鉆場平、剖面示意圖

木垛裝齊后，距鉆場出口向上5m施工一道瓦石墻進行封閉。采用注漿機注水泥漿的方法，向封閉空間注設水泥漿，確保注實。水泥漿配比為水泥：水=1∶2，凝固時間不低于3d，使其與頂板膠結成整體。

工作面采至鉆場時，采用支架逮木垛的方法通過鉆場。具體做法是：當工作面推進至鉆場前，用伸縮梁吃進木垛或工字鋼梁的下面，逐步回撤工字鋼下面的單體支柱，然后隨著工作面的推進，伸縮梁逐步托住整個工字鋼梁，直至工作面順利通過鉆場。

4 主要安全技術措施

4.1 進入鉆場裝設木垛前，必須先檢查鉆場內瓦斯情況，當瓦斯濃度小于0.8%時，方可裝木垛。

4.2 工作面過鉆場時，加強上端頭煤壁頂板管理，支架要及時伸出伸縮梁或拉超前，并接頂嚴實。

4.3 嚴格工程質量管理。注意調整支架狀態，支架頂梁坡度應盡量與頂板保持一致，不得有超過支架側護板2/3以上的落差，不得出現歪架、倒架或咬架現象。

4.4 過鉆場時，工作面機尾向下20架范圍內割煤與移架不得平行作業，以保證足夠的通風斷面，防止瓦斯超限。

4.5 工作面推進至鉆場時，按2∶1或3∶1的比例，機尾多進刀方式，盡快推過鉆場，進入前一鉆場鉆孔抽采覆蓋范圍內。

5 結語

通過采用封閉鉆場并注漿充填的方法，2342（1）工作面在回采期間順利推過了5個鉆場而未發生一次瓦斯超限事故。現場應用表明，注漿充填后，鉆場空間與煤層頂板膠結效果良好，實現了頂板的整體垮落。有效地阻止了工作面上部頂板空洞的形成，從而避免了瓦斯積聚，保證了安全生產。

[1]錢鳴高，石平五等,礦山壓力與巖層控制 [M].徐州：中國礦業大學出版社，2006

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.038

朱義春（1978-），男，安徽懷遠人，助理工程師，畢業于中國礦業大學采礦工程專業，現在淮南礦業集團潘一礦從事技術工作。