掘進工作面支護設計與防塵

樊騰飛

摘要：云蓋山煤礦23302掘進工作面位于二疊系山西組中下部的二1煤層，工作面煤層總體呈單斜狀，巷道支護設計，頂部選用Ф20mm，長度為2200mm的小螺距高強度筋螺紋鋼錨桿，錨桿間距1000mm、排距800mm，可滿足頂板支護要求，幫部選用Ф20mm，長度為1800mm的小螺距高強度筋螺紋鋼錨桿，錨桿間距900mm、排距800mm。通過在掘進之前利用鉆孔向煤體注入壓力水，從而增加煤體水份，增強煤體粘結性，減少煤塵飛揚，并起到釋放瓦斯的作用。

Abstract： The 23302 driving face of Yungaishan Coal Mine is located in the B1 seam of the middle and lower part of Shanxi Formation of Permian system. The working face is of single oblique shape and the roadway supporting design is adopted. The top uses Ф20mm and 2200mm long small pitch high strength rebar steel bolt， bolt spacing 1000mm， row spacing 800mm， to meet the roof support requirements. The side uses Ф20mm， 1800mm long small pitch high strength rebar steel bolt， bolt spacing 900mm， row from 800mm. By drilling water into the coal body before drilling， pressure water is injected into the coal， which increases the water content of the coal body， strengthens the cohesiveness of the coal body， reduces the coal dust and plays the role of releasing the gas.

關鍵詞：掘進工作面；支護設計；煤體注水；防塵

Key words： driving face；support design；coal injection；dust prevention

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）04-0084-02

0 引言

礦井巷道開挖后應力重新分布。如果不采取支護措施，造成圍巖的位移和變形，使生產安全無法得到有效保證。要加強支護，不僅要實現保障措施的全面保障，保持巷道的安全。有許多種用于煤礦井下巷道支護的技術，而我們通常使用的支護技術包括錨桿支護技術、砌碹護技術，棚式和應力控制技術的支護技術。通過在掘進之前利用鉆孔向煤體注入壓力水，從而增加煤體水份，增強煤體粘結性，減少煤塵飛揚，并起到釋放瓦斯的作用。

云蓋山煤礦位于禹州市西南部35km處的磨街鄉境內，礦井主要含煤地層為石炭系上統太原組及二疊系下統山西組、下盒子組和上統上石盒子組；礦井井田基本構造形態為走向北東，傾向南東的單斜構造。煤層傾角13-20°，走向NE35-42°；傾向SE55-48°；礦井目前通風、供電、運輸、排水、提升、瓦斯抽采、監測監控、人員定位、通信聯絡、壓風自救、供水施救、緊急避險等系統完善，運行正常[1-2]。

1 掘進進工作面支護設計

23302掘進工作面的煤層位于二疊系山西組中下部的二1煤層，黑色，粉末狀，局部夾碎塊狀，以亮煤為主，半亮型，下部為半暗型，煤質稍差，煤層均受擠壓可見揉皺現象，煤層厚度0.2～9.7m，平均厚度5.0m。根據22204運輸順槽掘進期間支護經驗，23302軌道順槽選取36U型鋼半圓拱支護能滿足支護要求。巷道設計斷面：Ⅰ-Ⅰ段采用36U型鋼半圓拱支護，支護規格為：凈寬5.6m，凈高3.5m；Ⅱ-Ⅱ段采用36U型鋼半圓拱支護或錨網支護，煤層厚度大于3.5m時，沿煤層底板掘進，采用36U型鋼半圓拱支護，支護規格為：凈寬4.4m，凈高3.2m；煤層厚度不大于3.5m時，沿煤層頂板掘進，采用錨網支護，斷面為梯形，規格為：凈寬4.4m，中高2.8m[3-10]。

通過以上計算，頂部選用Ф20mm，長度為2200mm的小螺距高強度筋螺紋鋼錨桿，錨桿間距1000mm、排距800mm，可滿足頂板支護要求，幫部選用Ф20mm，長度為1800mm的小螺距高強度筋螺紋鋼錨桿，錨桿間距900mm、排距800mm，可滿足幫部支護要求。

2 掘進進工作面綜合防塵

防塵系統水源來自地面消防水池，水量400m3。巷道內每50m在防塵水管上安設一組支管和閥門，以便經常沖刷巷道，消除煤塵沉積。

2.1 煤層注水原理

在掘進之前利用鉆孔向煤體注入壓力水，壓力不能低于2MPa，高壓水沿著煤層的層理、節理或裂隙向四周擴散，滲入煤體空隙中，從而增加煤體水份，增強煤體粘結性，減少煤塵飛揚，并起到釋放瓦斯的作用。

2.2 注水技術要求

沿煤層底板掘進時注水要求：1號孔沿巷道中心線距頂1300mm，水平夾角0°，上仰20°，打眼深度3200mm；2號孔距巷道中心線1000mm，距頂1500mm，水平夾角30°，上仰0°，打眼深度3500mm；沿煤層頂板掘進時注水要求：1號孔沿巷道中心線距頂1200mm，水平夾角0°，上仰15°，打眼深度3100mm；2號孔距頂1300mm，距巷道中心線1000mm，水平夾角30°，上仰0°，打眼深度3500mm。注水時封孔器應全部塞入孔內，防止脹壞封孔器。打孔時要注意鉆孔質量，防止“擴孔”造成封孔不嚴。注水時應時刻注意巷幫、頂及鄰孔，發現煤墻潮濕、滲水或鄰孔出水時應立即停止注水。注水時應時刻注意巷幫、頂、鄰孔及瓦斯涌出情況，發現煤墻及鄰孔滲水或瓦斯涌出量增大時，應立即停止注水，待瓦斯涌出量穩定時再注水，直至注水工作完成。注水時，班組長必須現場指揮工作，安監員、瓦檢員對注水工作進行監督，注水時間根據現場注水效果情況而定，班組長對當班的注水工作及效果負責，并填寫記錄。隊干要不定時的進行抽查落實工作。打設注水孔使用ZQSJ-90/2.5手持鉆機、直徑42mm麻花鉆桿，封孔器直徑為38mm，鉆頭直徑43mm。

3 結論

云蓋山煤礦23302掘進工作面位于二疊系山西組中下部的二1煤層，工作面煤層總體呈單斜狀，巷道支護設計，頂部選用Ф20mm，長度為2200mm的小螺距高強度筋螺紋鋼錨桿，錨桿間距1000mm、排距800mm，可滿足頂板支護要求，幫部選用Ф20mm，長度為1800mm的小螺距高強度筋螺紋鋼錨桿，錨桿間距900mm、排距800mm。通過在掘進之前利用鉆孔向煤體注入壓力水，從而增加煤體水份，增強煤體粘結性，減少煤塵飛揚，并起到釋放瓦斯的作用。

參考文獻：

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[2]國家煤炭工業局.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程[S].北京：煤炭工業出版社，2000：225-245.

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