淺談密山礦區(qū)急傾斜煤層采區(qū)巷道布置與支護(hù)

陳希宏

(密山市煤炭礦區(qū)行業(yè)管理站，黑龍江 密山 158300)

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淺談密山礦區(qū)急傾斜煤層采區(qū)巷道布置與支護(hù)

陳希宏

(密山市煤炭礦區(qū)行業(yè)管理站，黑龍江 密山 158300)

密山礦區(qū)均為小型煤礦，煤層賦存條件復(fù)雜，85%以上為急傾斜煤層。急傾斜煤層采區(qū)巷道的支護(hù)與維修工作對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)至關(guān)重要。在煤礦的開(kāi)釆中，采區(qū)巷道基本都布置在煤層中，即沿煤掘進(jìn)，巷道支護(hù)基本是采用被動(dòng)的支架方式。為了解決一直困擾煤礦安全發(fā)展這一難題，通過(guò)對(duì)煤礦生產(chǎn)技術(shù)理論的研究，結(jié)合本礦區(qū)幾家煤礦實(shí)踐結(jié)果，筆者認(rèn)為根本途徑與方法在于合理布置巷道和改進(jìn)支護(hù)工藝兩個(gè)方面。經(jīng)過(guò)對(duì)本礦區(qū)幾個(gè)煤礦進(jìn)行科學(xué)合理的采區(qū)巷道布置，并采用主動(dòng)支護(hù)錨桿及錨索網(wǎng)噴漿等支護(hù)實(shí)踐，目前效果較好，明顯降低了采區(qū)巷道維修率及生產(chǎn)成本，極大提升了煤礦安全生產(chǎn)質(zhì)量。

密山礦區(qū)；急傾斜煤層；采區(qū)巷道布置；支護(hù)方式

密山礦區(qū)煤層賦存條件復(fù)雜，85%以上為急傾斜煤層。一般結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的急傾斜煤層地質(zhì)變化大，煤層不穩(wěn)定，隨之而來(lái)的是頂?shù)装宥嗖煌暾锏赖V山壓力顯現(xiàn)明顯，采區(qū)巷道支護(hù)與維護(hù)難度較大。因此，常常會(huì)影響生產(chǎn)，增加煤炭生產(chǎn)成本，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益下降，同時(shí)還嚴(yán)重影響生產(chǎn)安全。如何解決好密山礦區(qū)急傾斜煤層采區(qū)巷道的支護(hù)與維護(hù)工作對(duì)煤礦的安全開(kāi)采具有重大意義。密山礦區(qū)均為小型煤礦，在煤礦的開(kāi)釆中，采區(qū)巷道基本都布置在煤層中，即沿煤掘進(jìn)，巷道支護(hù)基本是采用被動(dòng)的支架方式。為了解決一直困擾煤礦安全發(fā)展這一難題，就必須發(fā)揮科學(xué)技術(shù)的作用，進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。通過(guò)對(duì)煤礦生產(chǎn)技術(shù)理論的研究，結(jié)合本礦區(qū)幾家煤礦實(shí)踐結(jié)果，筆者認(rèn)為根本途徑與方法在于合理布置巷道和改進(jìn)支護(hù)工藝兩個(gè)方面。

1 科學(xué)合理的把采區(qū)巷道布置在低壓區(qū)

巷道處于低壓區(qū)可有效減輕采區(qū)巷道受壓，從而有利于巷道支護(hù)與維護(hù)。研究巷道破壞機(jī)理，分析巷道破壞力學(xué)，通過(guò)改變巷道位置的思路，改善巷道受壓狀態(tài)，以提高巷道穩(wěn)固性。

1.1 應(yīng)用沿空巷道技術(shù)

根據(jù)支承壓力沿煤層傾斜顯現(xiàn)規(guī)律可知，采空區(qū)邊緣存在一定寬度的卸載帶，在這個(gè)地區(qū)內(nèi)掘進(jìn)和維護(hù)巷道可以達(dá)到減輕巷道受壓的目的。通常采取兩種方式:沿空掘巷和沿空留巷。

1.1.1 沿空掘巷

沿空掘巷是等上區(qū)段工作面采完后，隔一定時(shí)間沿采空區(qū)與煤體交界處在煤層內(nèi)重新掘進(jìn)煤層平巷，作為下區(qū)段工作面的回風(fēng)巷。一般滯后時(shí)間為4～6個(gè)月，巷道與采空區(qū)之間留1～3 m小煤柱。實(shí)踐證明，留小煤柱沿空掘巷對(duì)擋矸和防止采空區(qū)積水進(jìn)入巷道，可以起到一定作用。

1.1.2 沿空留巷

沿空留巷是在上區(qū)段工作面采過(guò)后，將運(yùn)輸順槽保留下來(lái)并加以維護(hù)，供下區(qū)段工作面開(kāi)采時(shí)作為回風(fēng)順槽。沿空留巷減少巷道掘進(jìn)量且不留煤柱，采區(qū)回收率極高。但要盡快使用，最好不超過(guò)1年。

1.2 應(yīng)用跨巷回采技術(shù)

跨巷回采就是回采工作面從底板巖石巷道上方連續(xù)采過(guò)去，不在被跨越的巷道上方留設(shè)保護(hù)煤柱，使巷道處于低壓區(qū)而改善巷道壓力狀態(tài)，利于維護(hù)。通常用跨越平巷回采和跨越上山回采兩種方式。

1.2.1 跨越平巷回采

跨越平巷回采不僅能減輕平巷受壓，使巷道處于完好狀態(tài)，還可減少煤柱損失。

1.2.2 跨越上山回采

跨越上山回采優(yōu)點(diǎn)與跨越平巷回采相似，但需注意以下事項(xiàng)：盡量避免上山受到兩側(cè)采動(dòng)所引起的迭合支承壓力的影響；上山應(yīng)布置煤層底板垂距大于10 m；跨采工作面停采線與上山間水平距離一般為10～15 m。

2 將巷道布置在性質(zhì)良好的巖層中

采區(qū)巷道布置在巖層中，穩(wěn)固性不言而喻。但有如下要求：為巷道選擇性質(zhì)穩(wěn)定的巖層；使巷道處于均質(zhì)的煤和巖體中；避免將巷道開(kāi)掘在地質(zhì)破壞區(qū)。

3 改進(jìn)傳統(tǒng)支護(hù)工藝，采用主動(dòng)支護(hù)方式

3.1 推廣錨桿支護(hù)及錨桿掛網(wǎng)噴漿技術(shù)

A.一般煤層穩(wěn)定，頂板完整，側(cè)壓不大的情況下可單獨(dú)使用錨桿支護(hù)。通常用樹(shù)脂錨桿，參數(shù)可根據(jù)煤、巖性質(zhì)和結(jié)構(gòu)等實(shí)際情況而定。

B.大多情況下錨桿與掛網(wǎng)噴漿聯(lián)合應(yīng)用比較多，適應(yīng)條件廣，效果也好。

C.支護(hù)材料的選擇。錨桿(螺紋鋼)：直徑18～20 mm，長(zhǎng)1 800～2 200 mm。錨桿托盤(pán):選用厚度12 mm，鋼板制成長(zhǎng)150 mm，寬10 mm的平托板。金屬網(wǎng)：為直徑3～4 mm鐵絲編制而成，一般采用鍍鋅鐵絲。采用樹(shù)脂錨固劑。

D.支護(hù)參數(shù)的確定。錨桿間排距:根據(jù)每根錨桿懸吊的巖石重量確定，通常為了形成壓力拱，取小于錨桿長(zhǎng)度的一半。噴漿厚度: 50～120 mm。

3.2 采用錨索網(wǎng)技術(shù)

A.對(duì)于急傾斜煤層傾角極大，側(cè)壓大，底板有滑坡或底鼓傾向的應(yīng)采用錨索網(wǎng)支護(hù)工藝。

B.錨索(高預(yù)應(yīng)力鋼絞線):直徑14～16 mm，錨索長(zhǎng)度6 000～6 500 mm，間排距2 400 mm。

3.3 錨桿、錨索及噴漿施工要求

A.混凝土面層的抗壓能力及錨桿錨索的抗拉伸能力測(cè)試必須大于設(shè)計(jì)要求。

B.測(cè)試結(jié)果平均值時(shí)，錨桿錨索的抗拉伸能力必須選取多組測(cè)試。

C.可以采用鑿孔進(jìn)行測(cè)試墻面噴射混凝土厚度。不同坡面、覆蓋整個(gè)支護(hù)區(qū)測(cè)試平均厚度要大于設(shè)計(jì)要求。

4 巷道圍巖觀測(cè)、問(wèn)題分析與對(duì)策

一般頂板離層、下沉、冒落、兩幫片幫、滑移、收斂變形、底板鼓起等是巷道圍巖活動(dòng)主要表現(xiàn)。由于錨噴巷道圍巖活動(dòng)難以讓人察覺(jué)，具有突發(fā)性、隱蔽性且往往沒(méi)有明顯的預(yù)兆性破壞失穩(wěn)。必須制定有效觀測(cè)責(zé)任制度，嚴(yán)格落實(shí)，做好問(wèn)題的分析以及制定相應(yīng)的應(yīng)急措施，以確保采區(qū)巷道完好，保障煤礦安全生產(chǎn)能夠順利進(jìn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

急傾斜煤層采區(qū)巷道的支護(hù)與維修工作對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)至關(guān)重要。只有研究煤礦技術(shù)理論，在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步完善并勇于改進(jìn)工藝，才是解決問(wèn)題的唯一途徑。經(jīng)過(guò)對(duì)本礦區(qū)幾個(gè)煤礦進(jìn)行科學(xué)合理的采區(qū)巷道布置，并采用主動(dòng)支護(hù)錨桿及錨索網(wǎng)噴漿等支護(hù)實(shí)踐，目前效果較好，明顯降低了采區(qū)巷道維修率及生產(chǎn)成本，極大提升了煤礦安全生產(chǎn)質(zhì)量。

Discussion on roadway layout and support in steep inclined coal seam in Mishan mining area

CHEN Xi-hong

(Mishan City Coal Mining Industry Management Station, Mishan 158300, China)

Mishan mining area is a small coal mine with complex coal seam conditions, and steep inclined coal seam accounts for more than 85%. Support and maintenance of roadway in steep inclined coal seam mining area is important for coal mine safety production. Mining roadway are basically arranged in the coal seam in the open of coal mining, that is, to open along the coal roadway, roadway support is basically a passive way of support. In order to solve the difficult problem of coal mine safety development, the author considers that the basic way and method lies in rationally arranging the roadway and improving the supporting technology through the study of coal mine production technology theory and the practice results of several coal mines. The rational roadway layout and the support practice on active support bolts and anchor cable pumping have obviously reduced maintenance rate of mining area and production costs, and greatly improved safety production quality of mining coal.

Mishan mining area; Steep inclined coal seam; Mining area roadway layout; Support mode

2016-12-06

陳希宏(1967-)，男，學(xué)士，工程師。

TD822

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1674-8646(2017)04-0116-02