采煤工作面風巷改造技術研究

王　磊（淮北礦業集團劉店煤礦，安徽　淮北　235000）

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采煤工作面風巷改造技術研究

王磊
（淮北礦業集團劉店煤礦，安徽淮北235000）

摘要：本文以劉店煤礦為例，詳細介紹了采煤工作面風巷改造的技術方案，并提出了保證施工順利進行的相關措施。

關鍵詞：劉店煤礦；風巷改造；技術措施

0　引言

劉店煤礦是淮北礦業集團公司下屬的大型礦井，2005年開工建設，2009年正式投產，主采煤層為7煤和10煤，核定該礦井的生產能力為1.50Mt/a。礦井開拓方式為立井兩水平上、下山開拓。

1　工程概況

1015工作面位于劉店煤礦北翼101采區，煤層傾角14°～31°，平均18°。煤層賦存較穩定，煤厚0.7m～5.7m，平均3.5m。工作面內部地質構造較復雜，掘進施工過程中共揭露斷層14條，工作面內落差小于2.0m的有5條，落差大于2.0m的有9條，其中落差大于等于3.0m的有6條，預計工作面內小斷層及次級褶曲較發育，工作面內局部受火成巖侵蝕影響，對工作面回采及煤質管理影響較大。1015工作面10煤層頂底板砂巖裂隙水、太灰巖溶裂隙水、斷層水、鉆孔水對工作面安全生產帶來一定影響。瓦斯絕對涌出量0.4m3/min，煤塵有爆炸危險，加強煤層注水，必須安裝灑水降塵設施。

1015風巷按中線跟頂施工，巷道規格：4.4m×3.42m；巷道形狀：三星半圓拱形；支護方式：采用 “U”29型鋼棚支護；巷道掘進斷面積為13.96 m2，凈斷面積為13.36 m2；用途：進風、行人和運料。

2　技術方案

如圖1所示1015工作面風巷推進至F11點38m位置處時，受地質構造影響，頂板下切，且煤層變薄，底板處煤層厚度僅0.3m，機尾炮采段18m（30棚）基本全巖。為減少炮采段破巖石開采對工作面推進度的影響，提高煤炭質量，決定對機尾炮采段進行改造。

圖1

機尾炮采段停止回采，走向預留4排單體液壓支柱，撥門（三叉門）處支設木垛，增強薄弱帶支護強度。機尾第一架（94#架）向上3m使用3m∏型梁配合DWS3.15液壓支柱向前順山使棚，棚檔間距0.6m，采取一梁四柱支設，保持超前工作面2.4m—5m。為確保工作面正常通風，94#架拉移后，老塘留巷，待向前使棚至炮采段受斷層影響消失后，向風巷刷通后繼續回采。老塘側垮落效果不好時采用編織袋裝煤（矸石）進行充填，防止漏風。掘巷角度與風巷角度保持一致。炮采段至風巷刷通后，老塘開始回棚。

3　施工安全技術措施

3.1留巷安全技術措施

留巷段需加強清理臥底，保證高度不低于2.5m，通風斷面不低于6m2；不正規支柱及時整改，防倒繩水平銷等安全設施配齊，支柱棵棵穿鞋，初撐力不低于70KN/棵；在炮采段老塘補設一排順山挑棚，采用2.4m兩面見線木料一梁三柱順山支設，增強支護強度；拉移94#架前，在留巷內距94#架0.5m位置處支設一排走向挑棚，使用2.4m兩面見線木料，沿工作面推進及時支設；拉移后，及時對巷道內不正規支柱進行整改。

3.2使棚安全技術措施

使棚段采用打眼放炮，人工出煤的方式進行；放炮結束后，端面距超過0.3m時，采用適當長度半圓木順山支設臨時支護。至0.6m時進行正規使棚；使棚走向長度超前工作面2.4m—5m；采用一梁四柱順山支設，支設在π梁兩端頭200mm，800mm處，中間留1.0m人行道。柱腳扎腳需略低于工作面運輸機尾殼上沿，支柱及時拴齊防倒繩，支柱活柱拔高不低于500mm；π梁走向間距0.6m；要求單體支設正規有勁且有扎腳，初撐力不低于70KN/棵；過頂采用0.8和1.6m半圓木配合1.8m大笆過頂，間距0.2m，0.8m和1.6m半圓木走向交錯使用，要求過頂嚴實，使用不低于2層大笆；空頂時必須用木料接實頂板；進行下一棚過頂時，上一棚支柱適當放液，將半圓木竄入后老塘支架及時補液；向前使棚均采用此種方法；背幫采用1.6m配合半圓木，間距300mm，空幫處要求用煤（矸石）填實，嚴禁空幫；拉移94#架時，機尾使棚人員撤出，嚴禁同時作業；現場要求有一名管理人員指揮，其他三人配合進行。

4　節約費用及創造經濟價值

整個項目施工共計70.9米，施工巷道每米綜合成本（含工費、電費、支護材料費用等，其中支護材料均為舊料復用）約為1.5萬元，經過核算本項目實施費用約為106.35萬元。項目完成后，累計產出原煤25800噸，1015工作面灰分從改造前50.23%降低到40.16%，噸煤煤價提高80.56元，共增效201.4萬元，創造純經濟價值95.05萬元。

5　結論

1015工作面沿空留巷緊挨綜采工作面為留巷最大難度，巷道支護采取的方式，留巷工作的推進度與工作面的回采速度的有效銜接為本次創新的研究課題。工作面通過設計改造，將機尾19m炮采段甩掉，加快了工作面回采速度，從原來的一個原班3刀到一個原班5刀的效率提升，減少了煤質灰分，保證了全礦的煤質灰分控制在46%以下，降低了工人的勞動強度。

參考文獻：

［1］蘇毅.一緣煤業礦井通風系統優化改造實踐研究［D］.太原理工大學，2014.

［2］肖剛.北陽莊礦11505進風巷改造工程設計及施工工藝［J］.山東工業技術，2016（02）:88.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.049