千米深井揭煤技术

2012-01-27孙多润王俊峰吕朝晖

中国科技信息 2012年14期

关键词：法向锚索瓦斯

孙多润王俊峰吕朝晖

国投新集能源股份有限公司口孜东矿，安徽阜阳 236153

千米深井揭煤技术

孙多润王俊峰吕朝晖

国投新集能源股份有限公司口孜东矿，安徽阜阳 236153

以口孜东矿-967m材料库通道揭13～1煤层为例，对千米深井揭煤过程中的关键技术进行了分析研究，探讨了千米深井条件下揭煤的合理工艺，并取得了显著的效果，对类似条件下揭煤具有一定的参考价值。

千米深井；边探边掘；揭煤

1 概况

口孜东矿工广标高+27m，该矿-967m水平材料库通道自拨门口向前施工115m后距13～1煤层顶板法距8m，再向前掘进30m距13～1煤层顶板法距5m，进入揭煤程序。向前掘进距13～1煤层法距2.7m处111304探巷拨门，探巷以20°方位角向北施工，然后在111304探巷内揭开13～1煤层，揭煤段标高预计为-965m，从巷道底板揭露煤层顶板，巷道揭开煤层后，到巷道顶板距煤层底板最小法向距离2m位置揭煤结束。

13～1 煤层倾角为东倾2°～7°，煤层厚度约4m～5m，13～1煤层顶板以灰色～深灰色砂质泥岩、中～细砂岩和粉砂岩为主，并夹有薄煤层，从整体上来说，13～1煤层顶底板岩性变化较大，岩层厚度不够稳定，伪顶为泥岩、薄煤层；直接顶为中～细砂岩，粉砂岩，砂质泥岩，厚度4m～7.5m；老顶为砂质泥岩、细砂岩，厚度4.5m～16m。

2 巷道断面及瓦斯情况

-967m材料库通道断面形状为斜墙拱形断面，锚网索喷支护时净宽×净高=5500×4230mm。111304工作面探巷断面形状为斜墙拱形断面，锚网索喷支护时净宽×净高=6400×5080mm。在顶板完整无漏冒时采用锚网索喷支护；巷道围岩破碎、顶板易漏冒时，采用锚网索喷支护后，及时套架U型棚支护。

-967m材料库通道在距煤层顶板法距8m时，进行了区域预测，所测瓦斯压力为0.48MPa，瓦斯含量为4.8m3/t；同时实施了区域综合防突措施，施工了66个瓦斯预抽钻孔，进行了瓦斯预抽，通过效果检验得知，瓦斯压力降低到0.3MPa，瓦斯含量为3m3/t以下，满足残余瓦斯压力PC＜0.74MPa、残余瓦斯含量WC＜8m3/t以及检验钻孔施工过程中无喷孔、顶钻等其他异常现象，认为措施有效。

在法距5m时实施区域验证，通过验证，石门揭煤工作面为无突出危险，在采取安全防护措施后，-967m材料库通向前进行掘进作业。

3 -967m材料库通道揭13～1煤层程序

3.1 -967m材料库通道揭13～1煤层程序

揭煤流程:法距5m进行区域验证为无突出危险或采取工作面防突措施并经效果检验有效时，采用前探孔边探边掘，直至到远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置（最小法向距离2m）→必须采用K1（Δh2）值进行最后验证（检验），检验指标超标，采取局部防突补充措施，直至检验有效→巷道底板距13～1煤层顶板最小法向距离2m（构造带3m）起，至揭穿煤层进入底板最小法向距离2m止，必须执行工作面循环检验（预测），并实施以远距离爆破为主的安全防护措施→如果首次揭煤的远距离爆破未能一次揭穿煤层，则继续按照揭煤的安全技术措施“过煤门”，直到巷道顶板距煤层底板法向距离2m以上。

3.2 揭13～1煤层工艺流程

在巷道距揭煤层最小法向距离5m开始，必须边探边掘，保证工作面到煤层的最小法向距离不小于远距离爆破揭开煤层前要求的2m（如果岩石松软、破碎，最小法向距离增加至3m）。

当掘进至巷道底板距13-1煤法距5.0m时，为了防止误揭煤层，每循环进尺前在迎头底板施工二个深度为5.0m的超前探眼，以准确测定煤层位置，确保保护岩柱厚度不小于2m（法距），探眼见煤后及时汇报矿调度及有关职能部门。

当掘至巷道底板距13～1煤层顶板法距2m时（如果岩石松软、破碎，最小法向距离增加至3m）。采用远距离爆破揭煤，直至巷道完全揭开13～1煤，且之后沿煤层施工。远距离爆破后，采用综掘机掘刷帮成形出货。

4 揭13～1煤层时采取的安全防护措施

4.1 顶板安全措施

（1）锚网支护时，必须由外向里逐排打齐顶板锚杆。拱部逐排打齐13根顶部锚杆。方可进行下一排的施工；锚杆不得沿层面、裂隙面布置，严禁穿皮。每班接班后必须及时将迎头10m内松动的锚杆垫板上紧上牢。

（2）锚杆、锚索垫板必须紧固，构件齐全，锚杆螺母必须用风动扳手拧紧，确保锚杆垫板紧贴岩面，未接触部分必须楔紧垫实，不得松动。

（3）正确使用好超前支护和临时支护，严禁在空顶区作业。

（4）在工作面顶板破碎及地质构造带或压力异常区，锚杆支护无效时，经相关部门鉴定后应及时改变为架棚支护。

（5）对锚杆（索）支护巷道应定期进行检查，对顶、帮失效的锚（索）杆应及时在旁边重新补打合格，对松动的螺母应及时紧，松动的锚索锁具要及时补压。

（6）必须时时监护巷道支护状况，对出现断锚、断索、退索、支架变形严重及围岩异常等地点，必须及时加强支护，要遵循由外向里、先顶后帮的进行处理，确保安全。

（7）巷道顶板过断层、破碎带等岩性条件差时必须向迎头顶板方向超前打钢筋作为超前支护，锚网索一次支护时超前钢筋必须在下一个循环进尺之前从巷道正顶打好，起到超前控顶的作用；并采取加密锚杆、锚索等强化支护措施，其支护范围应延伸至巷道正常地点以外5m～10m。

（8）-967m材料库通道至111304探巷拔门三岔门处前后各5m范围内采用加密锚索支护，锚索间排距由正常的1.2×1.2m改为1×1m，每排7根，锚索支护紧跟迎头，锚索长度根据情况适当在6.3m的基础上加长，保证锚索生根在岩层中长度不低于2m。三岔门牛鼻子处要用锚网及钢带进行包边处理，并及时打锚索支护。爆破前，先紧固迎头10m内的锚杆螺帽。爆破崩坏的锚杆应立即补打，崩坏的金属网应立即更换并重新联网。

（9）暴露山墙的高度超过2.6m的巷道，自底板起1.5m高度以上的部分必须使用防片帮护网。

4.2 超前探眼

（1）-967m材料库通道掘进到距煤层顶板法向距离5m后，采用“边探边掘”的方法掘进，探5m，掘进3m，保持2m的超前距，探测煤层与巷道的关系，直到完全穿过13～1煤层。

（2）用风锤或锚索机打探眼，每一循环打2个探眼，探眼深度不小于5m。一个布置在迎头中部，沿掘进方向按水平角度打；一个探眼布置在迎头巷道底板处，垂直向下打。

（3）打探眼时，施工单位要在现场备有探眼记录本，每次打探眼时，探眼的施工人员要认真地记录探眼深度、探眼内涌水等情况，当班瓦斯检查工要记录下探眼内的瓦斯涌出情况。

（4）准确掌握并控制煤层的法距，严禁误揭13～1煤层。

4.3 远距离爆破

（1）巷道掘进到距煤层法向距离2m时开始执行远距离爆破，起爆地点在距爆破地点大于300m全风压通风的新鲜风流中。

（2）爆破前的警戒撤人工作必须由施工单位队长或技术员亲自带队，并定人、定地点负责工作面及回风系统清撤人员，安排好警戒。

（3）在起爆地点设置一部电话，以便爆破揭煤时协调指挥。

（4）回风系统人员的清撤:爆破前，回风系统中必须停电撤人。每处警戒人员到达指定位置后，警戒人员必须坚守警戒岗位，严格执行警戒，在未接到解除警戒命令前，不得擅自离岗，确保回风系统巷道内没有人员。

（5）必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药和煤矿许用铜脚线电雷管，使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，不得跳段使用，最后一段的延期时间不得超过130ms,且不准掺混使用不同厂家生产或不同品种的电雷管，装药前雷管进行导通试验。