安全快速過構造區優化施工方案選擇

苗雨林（晉煤集團寺河二號井，山西 晉城 048000）

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安全快速過構造區優化施工方案選擇

苗雨林
（晉煤集團寺河二號井，山西 晉城 048000）

摘 要：15#煤三盤區軌道巷掘進至408米處時，頂板以28°坡上坡，底板穩定無變化，15#煤層厚度隨著頂板上升增厚，采用分層沿頂板掘進16米后，頂板由28°上坡變為水平，煤層厚度達到3米，底板向上6米為全巖，巷道高度達到9米。通過四種過構造方案對比最終選擇最優過構造方案，快速通過構造區。

關鍵詞：挑頂法；起底法；強行通過法；避讓法；選擇

0　引言

寺河二號井15#煤三盤區軌道巷掘進至408米處時，頂板以28°坡上坡，底板穩定無變化，15#煤層厚度隨著頂板上升增厚，采用分層掘進16米后，頂板變為正常水平頂板，此時巷道高度達9米，底板向上6米為巖石，3米為煤層。在此情況下，如何使掘進機組快速通過構造區進入上分層正常煤層稱為關鍵。本文通過各種方案對比優化實現綜掘機組安全快速通過構造區。

1　工作面概況

寺河二號井15#煤三盤區軌道巷概況：巷道巖性半煤巖巷，平均煤厚2.0米，巷道沿煤層頂板布置，毛高2.4米，毛寬5.6米。

15#煤三盤區軌道巷掘進至380米處遇構造，經地質部門分析斷層性質為正斷層，落差為2.1米，掌面揭露斷層面后，經分析決定倒機18米掃底8°坡通過斷層下盤，掘進28米后，頂板以28°坡上坡，底板穩定無變化，15#煤層厚度隨著頂板上升增厚，經分析決定分層掘進施工，下分層機掘施工，上分層炮掘施工沿煤層頂板掘進，采用分層沿頂板掘進16米后，頂板由28°上坡變為水平，煤層厚度達到3米，底板向上6米為全巖，巷道高度達到9米。經地質部門分析，該處已通過構造區，繼續掘進期間煤層情況正常，掘進施工面臨最大問題是如何將綜掘機快速掘進至上層煤層正常巷道。經相關技術人員現場調研，并且結合15#煤盤區進風巷構造特點，提出了四種施工方案如下。

2　方案的優化對比

2.1方案一 挑頂法施工

從380米開始遇斷層處開始挑頂掘進，預計挑頂長度為28米，預計挑頂高度為3米，采用挑頂板掘進施工方法，挑落頂板矸石做為充填材料充填下方已掘巷道，預計施工巖巷長度為30米。此施工方法優點：原巷道底板提高3米左右，原巷道頂板高度降低至6米，后續過掘進機時提前進行起底施工即可正常開至上分層煤層巷道內。此施工方法缺點：施工難度大，效率低，需搭架登高進行打眼放炮施工，安全管理難度大，易造成頂板事故，安全管理難度大。施工工期長，預計施工工期至少20天。

圖1　四種掘進施工方案示意圖

2.2方案二 起底法施工

從現在的掘進工作面掌面按10°坡倒退起底施工。詳見圖1方案二。此施工方法優點：此施工方法施工工藝簡單，避免了搭架登高作業，有利于安全管理。此施工方法缺點：巷道原高度為9米，起底后將繼續增加巷道高度，最高處達10米左右，易造成片幫施工，頂板管理難度大。人工出矸場工作量大，預計施工工期為15天。

2.3方案三 強行通過法施工

從380米開始遇斷層處沿煤層底板施工巷道，施工至28米處利用鉆探設備確定煤層位置，按照設計坡度掛腰線掘進施工至正常煤層巷道。詳見圖1方案三。

此施工方法優點：施工工藝簡單，可靠性高。

此施工方法缺點：需施工巖巷，工程量預計為50米，已掘巷道和現掘巷道存在夾層，厚約為4米，現掘巷道頂板控制存在安全隱患。次方法施工預計工期為30天。

2.4方案四 避讓法施工

我礦三盤區回風巷已掘進，回風巷和軌道巷平行布置，間距60米，若在回風巷430米處垂直方向向軌道巷掘進60米長的聯絡巷，然后采用反掘施工和原巷道掌面貫通。隨后鋪皮帶起底降低坡度即可。預計施工工期為20天，詳見圖1方案四。

此施工方法優點：避免了巖巷施工，縮短了施工工期；全部為正常巷道施工，施工工藝成熟可靠。

此施工方法缺點：增加一次掘進工作面搬家安裝，預計搬家需3—5天。

通過上述四種方案的優劣對比，方案四明顯優于其他三種方案。

3　方案四實施后效果

（1）三盤區軌道巷工作面搬家倒面用實際用時4天。

（2）掘進聯絡巷和反掘三盤區軌道巷和原掌面貫通用時12天時間。

（3）恢復三盤區軌道出煤系統，起底隨破至工作面正常掘進用時3天。

共計通過構造區用時19天時間。并多掘進三盤區軌道巷反掘段60米。

4　推廣應用情況

本文成功利用已掘巷道，通過施工聯絡巷反掘巷道和原巷道貫通成功避讓過構造，避免了采用強行通過法的諸多弊端，為其它掘進施工過構造提供參考價值。

5　結論

（1）探索出掘進工作面采用避讓構造快速通過的新方法。

（2）通過現場實踐證明，此種方法可以快速安全的通過構造區，并最大程度降低施工安全管理難度。

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.082

作者簡介：苗雨林（1983-），男，山西晉城人，工程師。