綜采開切眼巷道的快速安全掘進

綜采開切眼巷道的快速安全掘進
綜采工作面開切眼巷道是安裝綜采機組，進行開采前準(zhǔn)備的巷道。由于綜采支架長6.60m，橫向排列，從而要求其斷面必須是跨度較大的掘進巷道。在分層開采的綜采工作面中，受地質(zhì)條件、支護材料和斷面的影響，如果在短時間內(nèi)迅速掘出開切眼巷道，則頂壓、側(cè)壓傳遞不太明顯，能保證安裝綜采設(shè)備時對高度、寬度的要求。反之，則開切眼來壓周期較短，頂壓、側(cè)壓傳遞較為迅速，不僅造成壓斷木質(zhì)頂梁、使巷道凈高變小、寬度變窄，綜采設(shè)備無法安裝，同時，還造成二次起底、擴幫開切眼巷道的重重困難。因此，快速而安全地掘進綜采開切眼巷道是保證綜采設(shè)備順利安裝的前提。本文以白芨溝礦南四4421（三）工作面開切眼巷道為例，闡述綜采工作面開切眼巷道的快速掘進與安全管理方法。

1工作面概況

白芨溝南四4421（三）工作面位于南四采區(qū)第4階段，所采煤層為2層煤，煤層結(jié)構(gòu)變化較大。軌道上山北部煤層剩余厚度平均15.40m，煤層中有一層夾矸，局部有兩層夾矸，夾矸下煤層厚度平均為1.80m。工作面傾斜長度為127m，煤層傾角9°，煤層直接頂為金屬網(wǎng)假頂，直接底為實體煤。根據(jù)掘進及回采地質(zhì)資料證實，該工作面內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，無斷層和褶曲。

2巷道施工及支護方法

根據(jù)《4421（三）掘進作業(yè)規(guī)程》的規(guī)定，首先沿頂網(wǎng)以軌道中心線為標(biāo)準(zhǔn)開掘出小斷面切眼巷道，再進行大斷面巷道的擴刷工作。在掘進大斷面切眼時，人為地分成煤幫側(cè)、煤柱側(cè)的掘進施工。正常的工作是先進行大斷面（煤柱側(cè)）的施工。大斷面進行完打眼、放炮、出砟、架棚等工作順序后，隨之對其檢查加固。然后再進行小斷面（煤幫側(cè)）的掘進施工，依次循環(huán)，要求兩斷面的間距不小于10m。支護方法為每循環(huán)放完炮后，先鋪設(shè)金屬網(wǎng)，背好幫、頂?shù)陌辶?，接著挑前探梁，做好敲幫問頂工作后，上頂梁進行超前臨時支護，然后出砟架棚。在掘出距運輸順槽10m的大斷面巷道后，依次沿軌道中心線兩側(cè)各1.10m，小金屬支柱進行巷道頂部的穩(wěn)定加固。

3實現(xiàn)快速掘進的方法

（1）合理安排接續(xù)計劃，確保開切眼施工按順序進行。按綜采工作面形成的接續(xù)計劃，大致分為三種。一種是先掘出安裝通路、小切眼巷道，等運輸和回風(fēng)順槽與小切眼巷道貫通后，再擴刷大切眼巷道；第二種是先掘出運輸、回風(fēng)順槽巷道，再掘安裝通路、小切眼、大切眼巷道；第三種是先掘出安裝通路、小切眼、大切眼巷道，再進行運輸、回風(fēng)順槽巷道的貫通。按施工順序方法的對比，第二種施工順序比較科學(xué)。①由于運順巷道已經(jīng)形成，在運輸順槽內(nèi)可搭接皮帶運輸，掘進煤可直接經(jīng)過皮帶進入煤倉；②安裝通路、小切眼巷道由于斷面小、煤量少，采取自上而下的掘進方法，大切眼的擴刷巷道由于煤量較大，采取自下而上的施工方法，而且能充分利用開鑿安裝通路、小切眼巷道所用的40T溜子及摩擦支柱；③行人運料安全、方便，小切眼與運輸順槽巷道貫通后，物料自上而下運輸，且在小切眼巷道內(nèi)進行，煤由運輸順槽巷道運出，保證了行為運料的安全；④通風(fēng)方式更趨于合理，小切眼與運輸順槽巷道貫通后，形成自然通風(fēng)系統(tǒng)，保證了瓦斯?jié)舛仍谝?guī)定界限之內(nèi)。

（2）淺打眼，深掏槽，及時架設(shè)支架。由于在金屬網(wǎng)假頂下，且煤質(zhì)硬度系數(shù)為3.8以上，因此，按常規(guī)的炮眼深度布置為0..7m,循環(huán)進尺為0.6m，就很難提高掘進速度。在此情況下，提出了底部打眼深度為1.4m掏槽眼深度為0.9m頂眼的深度為0.7m的鉆眼方法。在放完炮后，雖然頂部煤體無冒落，但受到震動后，煤體松散，用尖釬撬掉頂煤后，即可支設(shè)第一架棚子，且空頂距在規(guī)定范圍之內(nèi)，接著繼續(xù)撬掉頂煤支設(shè)第二架，由此可得出每一循環(huán)進尺為1.20m。當(dāng)班大小斷面各掘進3個循環(huán)進尺可達到7.20m。

（3）充分利用工時，確保開切眼大小斷面的合理掘進。根據(jù)《4421（三）掘進作業(yè)規(guī)程》規(guī)定，大、小斷面的掘進間距最少要保持在10m以上，但間距亦不能過大，這樣，在大斷面打完眼后，打眼工將水（煤）電鉆移至小斷面繼續(xù)打眼。這時，一部分人在斷面放完炮后及時清砟、架棚，待大斷面架棚、維護工作完畢后，小斷面的準(zhǔn)備工作也進行完畢，這時又可進行小斷面的放炮架棚等工作了，而大斷面?zhèn)仍僮龇排谇暗臏?zhǔn)備工作。如此循環(huán)，加快了掘進速度。

（4）加強機電設(shè)備維護保養(yǎng)，減少機械事故。根據(jù)開切眼掘進巷道的實際情況，在運輸巷鋪設(shè)了SDP-600型膠帶輸送機，在回風(fēng)巷儲備了一大套SGW-40型機組，保證工作面隨時更換配件。開切眼巷道掘進至中部時，將平行運行的兩部40T溜子改為一部走向溜子，一部橫向溜子，然后再按以前掘進的方法延設(shè)40T溜子至掘進頭，這樣可以減少機械事故，保證了掘進工作的正常進行。

4安全管理方法

（1）在開切眼小斷面巷道及運輸巷支設(shè)了空心木垛，緩解頂板壓力。擴刷開切眼之前，先在小切眼與運輸巷道交接處支設(shè)了三個連鎖的空心木垛，防止了空頂面積過大而造成的頂板下沉；在開口20m內(nèi)空心木垛支設(shè)在開切眼的中部，間距6.0m，剩余段木垛支設(shè)在靠小斷面一側(cè)距軌道中心線1.10m，間距保持8.0m；遇有壓力較大地段，，則縮小空心木垛間距；在距回順20m時，同樣，保持空心木垛間距為6.0m，并在回風(fēng)順槽與開切眼巷道交接處支設(shè)一空心木垛。

（2）對已架設(shè)好的金木混合支架進行了套棚和支設(shè)點柱的維護處理。4421（三）工作面開切眼，由于處在南二、南四采區(qū)邊界線側(cè)，受煤柱壓力的影響，工作面支設(shè)木棚處出現(xiàn)了許多棚梁被壓斷和壓裂的現(xiàn)象。一方面，支設(shè)了點柱進行了維護，修改了許多迎山角不對的點柱，另一方面，用2.63m的金屬鋼梁配合2.80m的摩擦金屬支柱進行了套棚處理，并沿軌道中心線支設(shè)一排點柱進行維護，支設(shè)點柱全部進行了“穿鞋帶帽”。對個別由于頂板壓力和側(cè)壓較大而造成的高度和側(cè)幫寬度不夠的現(xiàn)象，進行了擴幫和起底。這一系列措施，確保了頂板壓力的相對穩(wěn)定。

（3）對開切眼巷道的傘檐和“滑坡煤”進行了處理，對小切眼巷道進行超前維護。在掘進開切眼巷道大、小斷面時，因頂板破碎，壓力大，造成傘檐、“滑坡煤”較多。為此，放炮前對支設(shè)的木支架先進行加固，放炮后及時進行敲幫問頂，用尖釬撬去傘檐和裂隙較大的煤塊，對“滑坡煤”進行破碎清理，然后對點柱進行維護，再進行其它工序的工作。對于小切眼巷道，在掘進迎頭前五架棚梁下支設(shè)點柱進行超前維護，確保頂板穩(wěn)定。

（4）加強對放炮警戒的設(shè)置，確保安全施工。因開切眼巷道分為大、小斷面的分次掘進，因此，放炮警戒也就成了安全工作的重中之重。一方面，放炮前要先檢查支架的穩(wěn)固性，對個別支架進行加固，對軟煤地帶進行淺打眼，少裝藥，放震動炮。另一方面，在距放炮地點前后各100m放置警戒，嚴(yán)禁人員進入，然后再放炮，這樣就確保了巷道的安全掘進。