急傾斜煤層開切眼分段施工技術(shù)研究

摘 要：基于采煤工作面傾斜長度過長造成采用鉆機(jī)施工下煤通道異常困難等問題，提出急傾斜煤層開切眼分段施工技術(shù)，在開切眼上段從上至下小斷面掘進(jìn)一段距離，以縮短下煤通道施工長度，再采用鉆機(jī)從下往上施工開切眼下煤通道，形成運(yùn)煤系統(tǒng)，最后完成開切眼整體擴(kuò)刷，此法能有效減小開切眼施工安全威脅，有效防止開切眼內(nèi)煤炭及頂板垮冒，確保急傾斜煤層開切眼安全快速形成。

關(guān)鍵詞：急傾斜；開切眼；分段

1 背景

急傾斜綜采工作面開切眼采用傳統(tǒng)的自下而上鉆爆施工方式存在的安全威脅較大，人員站位、搬運(yùn)材料、巷道支護(hù)困難，掘進(jìn)工作面片幫、飛矸、推底嚴(yán)重。隨著開采深度的延伸，急傾斜煤層開采所占比例較大，針對存在的問題，廣能公司綠水洞煤礦開展了“急傾斜煤層開切眼鉆擴(kuò)施工技術(shù)研究”項目攻關(guān)并取得成功，該成果榮獲四川省2015年科技進(jìn)步二等獎，對急傾斜煤層下煤通道鉆孔、擴(kuò)孔、護(hù)孔、防堵、疏通以及開切眼擴(kuò)刷、支護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，研制出配套的刮刀型和截齒型擴(kuò)孔鉆頭，該方法對于開切眼傾斜長度在100m以下較為適用。在設(shè)計布置采煤工作面時由于傾斜長度過長（超過100m），采用鉆機(jī)施工下煤通道時鉆孔定位準(zhǔn)確度低，容易發(fā)生偏鉆、卡鉆、斷桿等現(xiàn)象，造成急傾斜煤層開切眼施工工期長，對礦井采掘接替造成嚴(yán)重影響。

2 急傾斜煤層開切眼分段施工技術(shù)

針對急傾斜煤層開切眼施工存在的問題，結(jié)合礦井實際，提出一種操作方便、安全可靠，適用于傾斜較長的急傾斜煤層綜采工作面開切眼施工方法，即開切眼采取分段施工。

2.1 開切眼上段小斷面掘進(jìn)

（1）在風(fēng)巷適當(dāng)位置先施工一個安裝硐室并安裝回柱機(jī)，將開切眼上段風(fēng)巷位置進(jìn)行臥底處理并安設(shè)刮板輸送機(jī)，開切眼上段采用鉆爆法由上往下小斷面施工，采用錨網(wǎng)支護(hù)，往下掘進(jìn)一定距離后鋪設(shè)軌道，將磧頭煤矸人工裝入專用底卸礦車，利用回柱機(jī)往上提升，運(yùn)至上口后卸入刮板輸送機(jī)，再轉(zhuǎn)運(yùn)至煤倉。

（2）開切眼提升運(yùn)輸作業(yè)時，絞車運(yùn)行過程中及切眼上口卸煤時必須將切眼上段的所有作業(yè)人員全部撤入躲避硐室或風(fēng)巷內(nèi)，嚴(yán)禁人員在切眼內(nèi)行走或作業(yè)，待礦車下放至磧頭軌道末端停穩(wěn)后，人員才能進(jìn)入磧頭攉煤，礦車裝滿后待所有作業(yè)人員全部撤入躲避硐室內(nèi)或風(fēng)巷后才能發(fā)信號提升。

（3）開切眼上段掘進(jìn)長度控制在60m以內(nèi)，小斷面由上往下掘進(jìn)，巷道寬度盡量控制在2.5m以內(nèi)，超過容易發(fā)生片幫和推底。開切眼掘進(jìn)每隔20m在巷道人行側(cè)設(shè)躲避硐室，采用五方支護(hù)技術(shù)（即巷頂、巷底、兩幫、內(nèi)側(cè)），錨網(wǎng)必須包角，防止由于傾角過大造成巷幫垮冒。躲避硐室頂板、高幫及內(nèi)側(cè)采用？準(zhǔn)=18mm，L=2.0m的樹脂錨桿配菱形金屬網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)，錨桿間、排距為1.0m，保證底板平整。開切眼上段和開切眼下段嚴(yán)禁平行作業(yè)。

2.2 開切眼下段施工下煤通道

根據(jù)開切眼上段掘進(jìn)方位，在機(jī)巷定好下煤通道開口位置，采用鉆機(jī)由下往上施工，通過逐級擴(kuò)孔方式完成下煤通道，采用護(hù)壁裝置進(jìn)行護(hù)孔，終孔貫穿開切眼上段。

2.3 開切眼整體擴(kuò)刷

開切眼由上往下按設(shè)計斷面進(jìn)行擴(kuò)刷，煤矸通過開切眼下段形成的下煤通道運(yùn)至機(jī)巷。擴(kuò)刷后必須及時對頂板、巷幫及底板采用錨網(wǎng)支護(hù)，防止發(fā)生片幫、推底等現(xiàn)象。在下煤通道上端應(yīng)加設(shè)篦子，同時在通道內(nèi)增設(shè)疏通裝置，防止過大的煤矸進(jìn)入下煤通道造成堵塞和隨時能夠處理。

3 結(jié)束語

（1）急傾斜煤層開切眼上段支護(hù)必須跟攏掘進(jìn)工作面，采用四方支護(hù)技術(shù)及時對頂板、底板及兩幫進(jìn)行支護(hù)，預(yù)防推底發(fā)生。

（2）在機(jī)巷從下往上采用鉆機(jī)施工下煤通道時，開口位置選擇非常關(guān)鍵，宜選擇頂、底板條件相對較好、無較大地質(zhì)構(gòu)造的地段，防止由于煤層松軟或斷層等影響發(fā)生垮冒形成高冒區(qū)或較大孔洞，造成頂板失穩(wěn)或底板推移。鉆機(jī)施鉆時采用壓風(fēng)清渣，減少鉆頭、鉆桿發(fā)生卡堵幾率，施工過程要及時觀察孔口返渣情況，做好鉆孔方位的調(diào)整和控制，孔口需做好防塵處理，采用自主研制加工的孔口除塵器，避免揚(yáng)塵過大造成粉塵堆積。

（3）急傾斜煤層綜采工作面開切眼采用分段施工技術(shù)后，能縮短鉆機(jī)施工下煤通道長度，降低先導(dǎo)鉆孔施工難度，降低勞動強(qiáng)度，減小安全威脅，有效防止飛矸傷人及人員墜落等，確保急傾斜煤層開切眼安全快速形成，為綜采工作面后續(xù)安裝奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]孟昭君，張傳喜，馬丕梁.綜采工作面寬開切眼施工工藝及支護(hù)技術(shù)[J].煤礦開采，2007，12（2）：53-55.

[2]岳太剛，高飛鵬，馬力強(qiáng).大傾角超長綜采工作面開切眼施工方法[J].能源技術(shù)與管理，2011（1）：7-19.

[3]周忠國，符明華，梁文彬，等.急傾斜中厚煤層開切眼施工技術(shù)研究[J].煤炭技術(shù)，2015，34（11）：38-40.

[4]梁立勛，符明華，王燦華，等.急傾斜煤層綜采工作面開切眼鉆擴(kuò)施工技術(shù)研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2015，43（4）：15-18.

作者簡介：范昆侖（1985-），男，內(nèi)蒙古赤峰人，本科，采礦助理工程師，從事煤礦安全生產(chǎn)與技術(shù)管理工作。