“切顶卸压自成巷与快速安装”平行作业工艺的应用

王社新 吴勇

摘 要：龙煤双鸭山矿业有限责任公司矿区地处黑龙江省东北部，煤田地质构造复杂，断层较多，回采块段小，采煤队组搬家频繁，随着安全高效矿井建设，生产准备、掘进是影响采面接续的主要原因。如何缓解采面接续紧张问题，是龙煤双鸭山矿业有限责任公司各矿井都积极的寻求解决办法。2019年9月，东荣三矿率先采用工作面切顶卸压自成巷与相邻接续采面安装同时施工的平行作业工艺，成功缓解了采面接续紧张局面，为小块段的无煤柱回采与相邻工作面的快速安装取了宝贵经验。

关键词：切顶卸压自成巷;采面快速安装;平行作业

1.1工作面条件

西二里部采区18层一片采高2.4米，采面长210米，走向长度430米，倾角12°。该面下料道顺槽实施切顶卸压自成工艺，作为相邻工作面西二里部采区18层二片顺槽，两个面之间进行无煤柱开采。西二里部采区18层二片采高2.4米，采面长278米，走向长500米，倾角12°。

1.2实现目标

西二里部采区18层一片在回采时，对下料道顺槽使用切顶卸压自成巷工艺进行沿空留巷施工，在该面回采一段时间后，使用留巷巷道对西二里部采区18层二片进行采面安装，实现巷道留巷与相邻工作面安装平行作业的目的，达到缓解采面接续紧张的目标。

2.切顶卸压留巷工艺的实施

2.1留巷工艺方案设计

（1）西二里部采区18层一片处于背斜轴一翼，根据煤层顶板岩性特点，采用孔深8米，间距0.6米，与铅垂线夹角为5°的顶板切缝钻孔打孔方案。

（2）留巷的顺槽巷道顶板采用恒阻大变形锚索进行支护，每米巷道打设2套恒阻锚索支护。

（3）开切眼顶板提前预裂：在开切眼回采前，爆破孔沿开切眼软帮侧从下料道往上30m位置，每隔0.3m打设第一个预裂切缝孔，孔深7000mm，孔径?32mm，每孔装药量为12卷（?20×200mm），沿与铅垂方向10°布置。

（4）下料道沿工作面推进方向，间隔500mm打设第二个爆破预裂切缝孔，孔径?55mm，距上帮100mm。回采超前30米以外依次进行预裂爆破，形成切顶卸压，留巷预裂形成切缝线。

（5）预裂切顶卸压爆破采用特制聚能管，外径42mm，内径36.5mm，长度1500mm。三级煤矿乳化炸药，规格Φ35×270mm，分两根聚能管装药，第一根聚能管装药4卷，第二根装药3卷，每孔装药7卷，封孔长度2.5m，采用?50mm特制炮泥封实，电雷管引爆。每孔使用导爆管2根，并联放炮，一次性起爆5个爆破孔，依次进行预裂爆破。

2.2工作面采后留巷段采用巷旁支架、单体加强支护及挡矸支护

（1）根据矿压监测数据显示，采后备120米范围内为采动影响区，巷道顶板压力较大，因此需要进行加强支护。原采用单体（DZ-2.8/DZ-3.15）挑铁板帽进行支护，单体支护为三排布置，靠下帮一排单体间距1.0m，部分中柱单体改为巷旁支架，间距2米一架;靠上帮单体斜戗住U型钢顶成85度角，与木板帽配合使用;同时为了防止采空区矸石滚入巷道，需要进行挡矸支护，挡矸支护采用钢筋网、U型钢梁、巷旁支架、单体配合板帽及码粉煤灰袋墙进行联合支护。

（2）挡矸U型钢支护要求：1）钢筋网支护要求：钢筋网规格为2000mm×1000mm，铺设搭接长度不小于0.2m，钢筋网竖筋朝里铺设。2）每组U型钢为两根（每根长度2m），用两道可塑性夹子进行搭接固定，搭接长度不小于0.6m，挡矸U型钢间距为0.5m;挡矸U型钢腿窝和柱窝均不得小于0.2m深。3）粉煤灰墙体要求：在钢筋网里侧码一层粉煤灰袋墙，粉煤灰袋墙体压茬码放，接顶管理。

单体及挡矸支护详见布置图：

3.快速安装做法

西二里部18层一片工作面回采期间，对相邻二片进行快速安装，共用一条轨道巷下料、运件，留巷、生产、安装进行同时作业。

3.1协调合作

在一片生产期间，安排队组提前进入安装面切眼铺设轨道、绞车安装等前期工程，同时必须确保沿空留巷质量，为安装工作打好基础。在安装期间，8点班运输巷以回采面运输物料为主，其它班次运输巷以安装面运支架为主，统筹协调安排，确保安装面运输工作减少对回采工作面的影响。

3.2落实责任

为最大程度的发挥工作积极性，矿制定的奖励政策，落实责任人。制定了基础工作量，在完成基础量的前提下，矿采激励政策，充分调动工人的工作热情。同时，实行相关业务部门上交保证金政策，奖罚对等，每出现一次影响安装工作的部门，将扣除保证金的10%。

4.经济效益分析

实施无煤柱切顶卸压自成巷和快速安装技术，创造直接經济效益：节省一条掘进巷道（800米）和开切眼开帮（280米）工作量，共节约材料费58万元，共减少人工费42万元，同时多回收20m煤柱的资源，可节约3万吨煤炭，可创造直接经济价值100万元;综合创效200万元。间接效益：一. 是留巷的成功能够减少巷道围岩压力的影响，确保安全生产;二是能够缓解接续矿井紧张的局面，保证工作面连接化生产;三是多回收煤炭资源能够增加企业整体收入，提高矿井回采率和服务年限。

5.结束语

此工作面留巷与安装平行作业的成功，证实了切顶自成巷技术不仅能够节约煤炭资源和缓解围岩体压力，还能够缓解生产接续紧张问题，是生产、留巷、安装同时作业的一个尝试。相信切顶自成巷工艺的推广与创新，能够进一步促进煤矿安全、高效、绿色开采，也为煤炭行业在生产上提供更可靠、更智能、更经济的技术保障。

作者简介：王社新（1969-），男，吉林榆树人。1994年毕业于黑龙江矿业学院采矿工程专业，高级工程师，现任龙煤双鸭山公司生产技术部部长，长期从事煤矿安全、生产、经营管理工作。