內(nèi)蒙古石油化工

掘進(jìn)巷道過陷落柱安全技術(shù)措施研究應(yīng)用

王

云

（山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司高陽煤礦，山西孝義032306）

摘要：為了提升巷道過陷落柱期間頂板的穩(wěn)定性，確保掘進(jìn)工作的順利進(jìn)行。某煤礦企業(yè)在巷道

針對性的提出了相關(guān)的安全施工措施。實踐表明，通過陷落柱期間采用了鋼棚與錨索網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，

在確保巷道開采安全性的基礎(chǔ)上，為企業(yè)贏得了更大過采用此技術(shù)可以加快巷道過陷落柱的掘進(jìn)速度，

的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)巷道；過陷落柱；安全技術(shù)中圖分類號：TD263．2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006—7981（2019）07—00—021

性，工程概述避免發(fā)生頂板垮落與大面積的空頂問題，施工人某煤礦巷道的設(shè)計總長度為1300米，存在規(guī)格且開采期間采用松員將巷道設(shè)計為半圓拱形斷面，

10#為5．2×4．2m的矩形斷面。此工作面開采9#、動爆破技術(shù)。煤巷過陷落柱期間利用Y－28型鉆

以及11#煤層，煤層總厚度平均為7．22米，煤種為斷面的規(guī)格為5．2×4．2m，拱形斷面的機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)，

最大傾角為12°。同時，工作面煤層頂板石灰直徑為瘦煤，高度為2．6米。鉆孔深度設(shè)計為1．0米，

42mm。實際開采過程中，鉆孔采用三排弧形與兩排巖抗壓強(qiáng)度范圍為78．8－127．9Mpa。巷道過陷落

斷面寬度5100mm，高度為完成煤礦爆破工作后，鉆孔封孔長度不柱期間采用三心拱斷面，直線的形式，

2

3500mm，掘斷面面積為14．42m。且及時在其中填裝水炮泥以及礦用得低于0．5米，2過陷落柱施工技術(shù)爆破孔最多為5個，為了確保爆破的安乳化炸藥等，

為了有效保證過陷落柱期間的巷道施工的有效應(yīng)采用串聯(lián)聯(lián)線與正向裝藥的爆破方式，警戒全性，

櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆劑，施工人員應(yīng)采用錨固力不得小于100kN，頂板鋪設(shè)金屬網(wǎng)，且兩貫通小煤窯空棚與掘進(jìn)工作面時，

利用黃土袋碼實棚梁頂部做好與幫網(wǎng)的搭接工作，并每隔密集木棚支護(hù)穿越技術(shù)，側(cè)各預(yù)留100mm，

保證頂部碼放的高度為1．0－1．2米。200m聯(lián)網(wǎng)連接一道，每道應(yīng)多于3圈，采用鋼筋托與兩幫棚腿，

期間，施工人員每天均應(yīng)將濃度為15%至20%的氯網(wǎng)搭接長度為100mm。錨索間排距為1600×梁，

1800mm，以減緩空棚區(qū)遺煤的自熱錨索采用高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力的鋼絞線，化鈣溶液噴灑至老空區(qū)，

施工人員且錨索的初始張拉力為200kN，外露在150mm－發(fā)火速度。掘進(jìn)面穿越小煤窯老空區(qū)后，

250mm之間。幫部每排布置兩個圓形錨桿，利間排距在封閉煤窯空棚時應(yīng)采用噴漿與包幫包頂技術(shù)，

隔絕氧氣環(huán)境，徹托盤形狀為拱形，每根使用兩條用高位鉆孔向空棚區(qū)中間斷灌漿，為1200×900mm，

預(yù)緊力不得小于150N，錨固力不得小底消除火區(qū)。當(dāng)工作面掘進(jìn)施工通過中部探巷后，數(shù)值錨固劑，

應(yīng)對已探明的小煤窯老空區(qū)與老巷進(jìn)行大面積灌上部于50kN。下部錨桿距離底板的距離為900mm，

使其充分密實，與外圍小煤窯的老空區(qū)形成隔離兩幫鋪設(shè)菱形金屬漿，錨桿距離頂板距離為600mm，杜絕出現(xiàn)漏風(fēng)問題，保證正?；夭伞Ｏ锏雷冃瘟繙p少，保持在帶，網(wǎng)。在使用此支護(hù)技術(shù)后，3巷道掘進(jìn)過小煤窯破壞區(qū)技術(shù)的實際應(yīng)用且開采期間不受破壞區(qū)廢水的影響，保標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，

對此掘進(jìn)工作面采用瞬變電磁探測法，每隔一障了掘進(jìn)工作的順利進(jìn)行。

4結(jié)束語定距離進(jìn)行多次探測工作。巷道存在7處異常區(qū)

分別位于底板探測上方、頂板以及煤層中，其中本文針對巷道掘進(jìn)期間小煤窯破壞區(qū)存在的開域，

因富水所指出了開采期間應(yīng)綜合采用瞬變電磁方法迎頭前方煤層上分層采空區(qū)為異常區(qū)域，采問題，

并受瞬變電磁體積的影響。根據(jù)探測結(jié)果可知，進(jìn)行掘進(jìn)迎頭探測，以明確巷道前方致，進(jìn)行充填支護(hù)，巷道迎頭前方的地質(zhì)異常情況并不嚴(yán)重，個別區(qū)域針對性的完善掘進(jìn)巷道的支破壞區(qū)域的地質(zhì)情況，

因此只需要做好掘進(jìn)支護(hù)工作即促進(jìn)工作面巷道的正常開采，加快掘進(jìn)速存在采空冒落帶，護(hù)技術(shù)，

無需進(jìn)行充填?？桑?。對此，煤層掘進(jìn)巷道采用錨索網(wǎng)梁聯(lián)合支護(hù)技

［參考文獻(xiàn)］

斷面為矩形，凈尺寸為4．2m×2．5m。具體支護(hù)術(shù)，

［1］史云權(quán)．掘進(jìn)巷道過空巷技術(shù)與實踐［J］．山采用無縱筋參數(shù)如下：錨桿間排距為800×900mm，

2018，（1）．托盤形狀為拱形，且采用樹脂錨固螺紋鋼筋錨桿，東煤炭科技，

①收稿日期：2019

－04－15

2009年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)，作者簡介：王云（1982－），男，籍貫山西靈石，助理工程師，從事于綜掘工作。

90內(nèi)蒙古石油化工2019年第7期

距離不得低于120米。且爆破時應(yīng)采用風(fēng)動煤巖鉆

儀器，

使用長度為1．8米的雙翼水鉆頭，利用1－5段毫秒延期電雷管，且保證延長時間不得超過130毫秒。

3過陷落柱安全措施3．1過陷落柱支護(hù)技術(shù)

為了有效提升巷道頂板的承載力，企業(yè)施工人員決定在過陷落柱期間采用全斷面錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)，鋼棚規(guī)格為U型。開采遵循以下流程：完成巷道的

掘進(jìn)循環(huán)周期后，

頂板采用全斷面錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)方法，

錨桿選擇高強(qiáng)度與高預(yù)應(yīng)力性質(zhì)，規(guī)格為22×2500mm，間排距為800mm×600mm，期間采用金屬

菱形網(wǎng)。兩幫采用金屬高強(qiáng)度錨桿，

規(guī)格為20×2000mm，間排距設(shè)計為700mm×600mm，選擇金屬

菱形網(wǎng)，

且拱部使用W鋼帶，錨索間排距設(shè)定為1700×1200mm。在過陷落柱初期階段，兩幫圍巖穩(wěn)

定性較差，

很容易出現(xiàn)垮落問題，此時應(yīng)在幫部使用1根錨索以及在供基線上方使用1根錨索，將W型

鋼帶設(shè)置于兩根錨索之間，

間距確定為1600mm，以及排距設(shè)定為1200mm。陷落柱穩(wěn)定后，

將3根錨索增加至巷道拱形部位，

完成錨網(wǎng)與拱形鋼帶的支護(hù)后，

二次加固，確保穩(wěn)定性，期間采用U型鋼棚，頂梁由三節(jié)弧形頂梁組成，長度為2．7米，之后棚梁

下方利用風(fēng)鎬施工，

柱窩的深度應(yīng)大于20cm。在完成柱窩的挖掘工作后，

應(yīng)指派專門的施工人員扶起棚腿，

且棚腿與棚梁的固定采用U型卡子，一側(cè)棚腿完成固定后在固定另外一側(cè)。全部固定結(jié)束后，及時調(diào)整棚子位置，確保棚梁不出現(xiàn)前傾后仰問題，棚腿與棚梁在一條直線。之后調(diào)整棚腿，確保其不

向巷道內(nèi)傾斜，

之后利用拉桿完成固定。施工完畢后，

應(yīng)將水泥背板填充至巷幫中，且水泥背板的規(guī)格為長×寬=1．2m×0．3m。3．2安全施工技術(shù)

首先是過陷落柱安全技術(shù)，在過陷落柱時，技術(shù)

人員應(yīng)做好水文與地質(zhì)觀測工作，

嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂技術(shù)，

且掘進(jìn)期間隨時觀察巖體的穩(wěn)定星狂，一旦發(fā)現(xiàn)頂板響聲應(yīng)及時涌水加壓，

縮短循環(huán)進(jìn)度。同時，

還應(yīng)控制空頂距，保持在0．2－1．0米之間。作業(yè)期間應(yīng)指派專人進(jìn)行監(jiān)測，

一旦發(fā)現(xiàn)異常問題及時修理。其次是架棚安全技術(shù)，

施工人員架棚前應(yīng)做好附近點(diǎn)支護(hù)工作的檢查，

強(qiáng)化加固，且在永久支護(hù)的基礎(chǔ)上，

清除活煤活矸。同時，還應(yīng)做好鐵梯的搭建工作，

建設(shè)牢固的工作臺，采用30－50mm的架板，

在找準(zhǔn)棚梁位置后，應(yīng)做好梁腿接口的臨時固定工作，

檢查中線、岔角以及扭矩的合格性。之后背緊幫頂，

補(bǔ)齊兩幫拉桿。除此之外，在掘進(jìn)期間發(fā)現(xiàn)頂板壓力較大時，

還應(yīng)及時進(jìn)行二次支護(hù)，以防冒頂。再次是炮掘作業(yè)安全技術(shù)，采用水炮泥作為炮眼封

泥，

嚴(yán)禁采用煤粉與塊狀材料。在爆破過程中，爆破母線長度不得小于100米，

放炮后應(yīng)及時做好放炮地點(diǎn)的檢查工作，

立即處理危險問題。最后是煤與瓦斯防突安全技術(shù)，

在放炮前，施工人員應(yīng)在爆破地點(diǎn)20米附近處及時灑水降塵。且期間采用放炮水

幕，

工作面不得大于20米。當(dāng)瓦斯?jié)舛容^高時，施工人員應(yīng)重新布置炸藥量，

強(qiáng)化瓦斯檢查，并設(shè)定專門的通風(fēng)設(shè)施，

打設(shè)專門的瓦斯釋放孔，以確保供風(fēng)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況時，

應(yīng)停止掘進(jìn)，及時處理。施工完畢后，相關(guān)工作人員應(yīng)及時清理巷道內(nèi)的浮

煤，

嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯的管理機(jī)制，嚴(yán)禁超通風(fēng)生產(chǎn)，保證文明安全施工，

切實提高煤礦的掘進(jìn)效率。3．3安全質(zhì)量措施

施工人員在巷道過陷落柱期間嚴(yán)格遵照巷道腰線，

當(dāng)巷道變?yōu)楣靶螘r，此時應(yīng)循序漸進(jìn)改變施工措施，

以免突然改變導(dǎo)致棱角及凹凸問題。在拱形巷道的施工期間應(yīng)及時做好超前前探梁的支護(hù)工作，驗收合格后，頂板恢復(fù)原矩形，并進(jìn)行機(jī)載臨時支

護(hù)。松動爆破過陷落柱時，

處理松動浮煤時應(yīng)采用由外至內(nèi)、

由上至下以及先頂后幫的順序進(jìn)行，之后永久性支護(hù)頂板，

且在支護(hù)超前前探梁時應(yīng)避免空頂開采。在過陷落柱期間，

應(yīng)采用掘進(jìn)支護(hù)同步進(jìn)行的措施，

錨桿錨索嚴(yán)禁滯后，避免出現(xiàn)超循環(huán)作業(yè)。在U型鋼棚施工期間，

應(yīng)利用中線調(diào)整鋼棚的前后、

前仰、后翻差距，并確保牢固性與質(zhì)量水平。為了避免施工期間出現(xiàn)倒棚事故問題，應(yīng)將防倒器

安裝至架棚過程中，

保證防倒聯(lián)鎖裝置的堅固性。除此之外，施工期間還應(yīng)為巷道過陷落柱安排專職

人員，

以及時觀察記錄巷道頂板的下沉情況以及支護(hù)失效情況，

以便及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決，且觀察周期不得少于30天。4應(yīng)用效果分析

通過采用鋼棚與錨索網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，煤礦巷

道過陷落柱過程中，

巷道斷面為半圓拱形，通過采用聯(lián)合支護(hù)技術(shù)提高了巷道的穩(wěn)固性，

整體性能得到提升，

巷道回采期間并未出現(xiàn)破碎帶下沉與變形問題，

避免了頂板漏頂事故。同時，在巷道永久性支護(hù)期間采用了U型鋼棚，

保證了巷道頂板的穩(wěn)定性與固定性。在采用安全措施后，

巷道過陷落柱期間的掘進(jìn)量達(dá)到了6m/天。在回采一個月后觀察，

頂板并未發(fā)生破碎與下沉問題，

回采前十天最大下沉量為0．12米，之后保持穩(wěn)定，且錨索與頂板錨桿并未失效，效果良好。5結(jié)束語

煤礦巷道過陷落柱開采期間極易發(fā)生冒頂事故問題，

降低了開采效率。某煤礦開采期間針對巷道過陷落柱時采用了鋼棚與全斷面錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)。實踐發(fā)現(xiàn)，在采用此技術(shù)后，巷道頂板的穩(wěn)定性得到

了有效提升，

有效避免了大面積垮落與頂板冒頂事故問題，

加快了過陷落柱期間的煤礦開采速度，保證了巷道的安全開采，

具備良好的開采效果，值得在此后的煤層開采作業(yè)中得到進(jìn)一步的使用。

［參考文獻(xiàn)］

1］張玨祺．巷道掘進(jìn)遇陷落柱支護(hù)方式選擇分

析［

J］．礦業(yè)裝備，2017，（6）．［