安全快速过构造区优化施工方案选择
2016-06-29苗雨林晋煤集团寺河二号井山西晋城048000
苗雨林（晋煤集团寺河二号井，山西 晋城 048000）
安全快速过构造区优化施工方案选择
苗雨林
（晋煤集团寺河二号井，山西 晋城 048000）
摘 要：15#煤三盘区轨道巷掘进至408米处时，顶板以28°坡上坡，底板稳定无变化，15#煤层厚度随着顶板上升增厚，采用分层沿顶板掘进16米后，顶板由28°上坡变为水平，煤层厚度达到3米，底板向上6米为全岩，巷道高度达到9米。通过四种过构造方案对比最终选择最优过构造方案，快速通过构造区。
关键词：挑顶法；起底法；强行通过法；避让法；选择
0 引言
寺河二号井15#煤三盘区轨道巷掘进至408米处时，顶板以28°坡上坡，底板稳定无变化，15#煤层厚度随着顶板上升增厚，采用分层掘进16米后，顶板变为正常水平顶板，此时巷道高度达9米，底板向上6米为岩石，3米为煤层。在此情况下，如何使掘进机组快速通过构造区进入上分层正常煤层称为关键。本文通过各种方案对比优化实现综掘机组安全快速通过构造区。
1 工作面概况
寺河二号井15#煤三盘区轨道巷概况：巷道岩性半煤岩巷，平均煤厚2.0米，巷道沿煤层顶板布置，毛高2.4米，毛宽5.6米。
15#煤三盘区轨道巷掘进至380米处遇构造，经地质部门分析断层性质为正断层，落差为2.1米，掌面揭露断层面后，经分析决定倒机18米扫底8°坡通过断层下盘，掘进28米后，顶板以28°坡上坡，底板稳定无变化，15#煤层厚度随着顶板上升增厚，经分析决定分层掘进施工，下分层机掘施工，上分层炮掘施工沿煤层顶板掘进，采用分层沿顶板掘进16米后，顶板由28°上坡变为水平，煤层厚度达到3米，底板向上6米为全岩，巷道高度达到9米。经地质部门分析，该处已通过构造区，继续掘进期间煤层情况正常，掘进施工面临最大问题是如何将综掘机快速掘进至上层煤层正常巷道。经相关技术人员现场调研，并且结合15#煤盘区进风巷构造特点，提出了四种施工方案如下。
2 方案的优化对比
2.1方案一 挑顶法施工
从380米开始遇断层处开始挑顶掘进，预计挑顶长度为28米，预计挑顶高度为3米，采用挑顶板掘进施工方法，挑落顶板矸石做为充填材料充填下方已掘巷道，预计施工岩巷长度为30米。此施工方法优点：原巷道底板提高3米左右，原巷道顶板高度降低至6米，后续过掘进机时提前进行起底施工即可正常开至上分层煤层巷道内。此施工方法缺点：施工难度大，效率低，需搭架登高进行打眼放炮施工，安全管理难度大，易造成顶板事故，安全管理难度大。施工工期长，预计施工工期至少20天。
图1 四种掘进施工方案示意图
2.2方案二 起底法施工
从现在的掘进工作面掌面按10°坡倒退起底施工。详见图1方案二。此施工方法优点：此施工方法施工工艺简单，避免了搭架登高作业，有利于安全管理。此施工方法缺点：巷道原高度为9米，起底后将继续增加巷道高度，最高处达10米左右，易造成片帮施工，顶板管理难度大。人工出矸场工作量大，预计施工工期为15天。
2.3方案三 强行通过法施工
从380米开始遇断层处沿煤层底板施工巷道，施工至28米处利用钻探设备确定煤层位置，按照设计坡度挂腰线掘进施工至正常煤层巷道。详见图1方案三。
此施工方法优点：施工工艺简单，可靠性高。
此施工方法缺点：需施工岩巷，工程量预计为50米，已掘巷道和现掘巷道存在夹层，厚约为4米，现掘巷道顶板控制存在安全隐患。次方法施工预计工期为30天。
2.4方案四 避让法施工
我矿三盘区回风巷已掘进，回风巷和轨道巷平行布置，间距60米，若在回风巷430米处垂直方向向轨道巷掘进60米长的联络巷，然后采用反掘施工和原巷道掌面贯通。随后铺皮带起底降低坡度即可。预计施工工期为20天，详见图1方案四。
此施工方法优点：避免了岩巷施工，缩短了施工工期；全部为正常巷道施工，施工工艺成熟可靠。
此施工方法缺点：增加一次掘进工作面搬家安装，预计搬家需3—5天。
通过上述四种方案的优劣对比，方案四明显优于其他三种方案。
3 方案四实施后效果
（1）三盘区轨道巷工作面搬家倒面用实际用时4天。
（2）掘进联络巷和反掘三盘区轨道巷和原掌面贯通用时12天时间。
（3）恢复三盘区轨道出煤系统，起底随破至工作面正常掘进用时3天。
共计通过构造区用时19天时间。并多掘进三盘区轨道巷反掘段60米。
4 推广应用情况
本文成功利用已掘巷道，通过施工联络巷反掘巷道和原巷道贯通成功避让过构造，避免了采用强行通过法的诸多弊端，为其它掘进施工过构造提供参考价值。
5 结论
（1）探索出掘进工作面采用避让构造快速通过的新方法。
（2）通过现场实践证明，此种方法可以快速安全的通过构造区，并最大程度降低施工安全管理难度。
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.082
作者简介：苗雨林（1983-），男，山西晋城人，工程师。
