近距离煤层掘进安全技术浅析

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摘 要：论述近距离煤层采煤工作面的布置方案以及在巷道掘进过程中存在的安全问题及所采取的安全保证措施，通过优化的工作面布置方案及采取的各类安全保证措施，确保巷道掘进过程中及采煤工作面回采过程中的安全。

关键词：近距离煤层 连续采煤机 开采技术

中图分类号：TD713 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）011-085-02

大柳塔煤矿活鸡兔井12314回顺、12315运顺与上分层层间距为0.5～2.2m，掘进工作面采用选用一台12CM15-10D型连续采煤机来完成割煤和装煤工序，选用一台ARO-40RELMB-GWT型四臂锚杆机完成巷道的支护工作，采用掘、支平行作业方式进行施工。选用GP460/150型给料破碎机完成煤的破碎与转载工作。用JOY10SC32-48C型梭车一台将连续采煤机采出的煤转运至破碎机，破碎后煤过DSP-1080/1000型胶带输送机运出。选用一台UN488型铲车来完成材料的运送、设备搬移、巷道浮煤的清理工作。

1 概况

1.1 巷道基本情况

12314回顺、12315运顺，位于12煤下煤层，上覆为12上煤层，且12上312工作面已经开始回采，工作面与上覆的12上312工作面之间岩石厚度为0.5～2.2m，顶煤厚度为1.6～2.0m，上分层底煤厚度为0.4～0.8m，合计层间距厚度约为2.8～4.8m。煤层倾角为1～3Ｘ面标福04～1248m，煤层底板标高1110～1145m。煤层普氏硬度3.3，属硬煤层。

1.2 水文地质情况

掘进区域中、粗砂岩含水性相对较弱，其渗透系数最大值为0.3855m/d，基岩裂隙水也因补给量较少，预计工作面正常涌水量为50m3/h，工作面最大涌水量为100m3/h。

1.3 井上下巷道布置情况

为了保证12314回顺、12315运顺掘进期间的安全，将上分层12上312运顺与12上313运顺间的联巷长度设计为35m，下两顺槽间的联巷长度为15m，12314回顺、12315运顺布置在上分层两顺槽之间，因此避免了下分层两顺槽在上分层采空区下进行掘进。

2 掘进期间存在的安全问题及解决方案

2.1 片帮问题

由于12上312综采工作面已经回采，受上覆回采工作面的采动影响，导致12314回顺在掘进过程中两帮片帮较为严重。

掘进时，将循环进度缩小为6m，在掘进完成之后两帮进行帮网支护，提高帮网支护的强度，帮网支护时均采用2.1m锚杆，排距为1m，每排4根锚杆，全断面进行支护，支护完成之后方可进行下一循环掘进，通过此项措施，巷道片帮得到了有效的控制。

2.2 过上分层联巷时所采取的支护方案

由于此次掘进的两顺槽在上分层两顺槽之间，正常段掘进时支护不受影响，按正常的锚杆+钢筋网+8米锚索+w钢带进行支护，但是在过上分层联巷时，由于层间距小，无法使用锚索进行支护，安全无法保证，针对此情况，掘进时采用如下支护方案

在过上分层联巷前后2m时12314回顺、12315运顺采用螺纹钢锚杆+钢筋网+锚索+锚吊梁进行联合支护，锚杆间排距为1.10m，每排施工6根锚杆，锚杆规格为 1800mm，每根锚杆安装3根树脂进行全长锚固；螺纹钢锚杆支护完成之后，首先安装横向锚吊梁9根，上分层联巷中心线左右各四根，排距为1.0m，锚吊梁长度小于巷道宽度100mm，每根锚吊梁上安装3根锚索，锚索长度为顶煤厚度和岩石厚度之和，并在横梁两端架设支腿，横向锚吊梁安装之后再安装纵向锚吊梁5根，巷道中心线左右各2根，排距为1.0m，锚吊梁长度为9m，每根锚吊梁上安装4根锚索，两端各两根，锚索安装时必须锚固在实体上，锚索采用 17.800mm。所有锚吊梁采用11#矿用工字钢。

通过锚吊梁的安装，确保两过上分层联巷时的顶板安全。

2.3 上分层联巷内支护方案

为了防止过上分层联巷时顶板垮落，在上分层联巷内平行于巷道铺设10根9m 11#工字钢，并采用地锚、网片进行进行固定，可以保证此处的下分层顶板的安全和回采完之后顶帮垮落对下分层顶板的影响。

2.4 掘进过程中其他安全注意事项

为了提高上下分层的层间距，上分层巷道施工时必须沿顶进行掘进，确保底煤的留设，下分层巷道掘进时必须沿底进行掘进，确保顶煤的留设，通过上下分层巷道掘进时方案的确定，可以将层间距在原有的基础上提高2.0-3.6m。

下分层两顺槽掘进过上分层联巷时，要准确的掌握上分层联巷的位置，掘进至上分层联巷中心线时应停止掘进，进行支护，在支护完成之后方可进行掘进，防止一次性通过上分层联巷。

支护锚吊梁时，长度为9m的纵梁两端锚索必须支护在上分层联巷两侧的实体上，否则起不到主动支护的作用。

掘进过程中煤机司机、梭车司机必须严格执行"敲帮问顶"制度，随时观察顶板情况，一旦发现顶板有空洞声响、顶板冒顶、透水征兆时必须立即停止掘进，查明原因并采取补强支护、探放水等措施进行处理，当确定隐患排除后方可继续掘进。

掘进至上分层联巷时，应提前在12上313运顺对应位置设置好栅栏，防止重型车辆从联巷通过，造成下分层顶板垮落。

3 总结

近距离煤层开采时：

（1）做好采煤工作面的布置方案的优化，优化的布置方案可以减少掘进期间的安全隐患。

（2）控制好回采工作面的顺序及回采速度，确保掘进期间的受上分层采动影响降至最低。

（3）在掘进现场要做好顶帮的支护工作，确立合理的支护方案，并严格执行支护方案。

通过有效的支护可以消除因顶板和及上分层采煤工作面回采时对掘进巷道造成的安全隐患，顺利实现巷道安全掘进，避免了后期采煤工作面过程中不必要的二次支护材料投入。