大斷面沿空上山掘進施工工藝研究

張志明

摘 要：文章首先介紹了我國煤礦沿空掘進開采現狀，接著通過具體的實例分析，對大斷面沿空上山掘進施工工藝進行深入研究，以供參考和借鑒。

關鍵詞：大斷面；沿空上山；掘進工藝；研究

伴隨社會經濟的飛速發展，科學技術逐步改革創新，為煤礦行業發展創造了絕佳契機。近年來，煤礦開采安全問題越來越為人們所關注，采煤工藝的推陳出新，先進技術、設備的廣泛推廣，一方面有效提升了煤礦巷道掘進速度；另一方面引發了一系列開采安全問題。經由應用科學可靠的沿空掘進巷道支護技術，可有效強化沿空巷道的穩定性，為作業人員的生命安全提供保障。

一、沿空掘進現狀分析

（一）地勢構造受到破壞

就煤礦開采而言，均是從淺層朝深層進行不斷推進的，伴隨開采地層的逐步深入，如此勢必會對原本地質構造造成相應程度的破壞，且主要表現于頂板巖石的特性方面，開采期間會產生顯著的轉變，同時圍巖也會面臨極大的外力影響，進而加大煤礦掘進開采的難度。

（二）煤礦安全管理受到影響

受復雜地質環境影響，礦井上部、底部土質相對松散，同時存在煤的土層同樣十分松軟。鑒于此，在對煤礦巷道進行開挖期間往往要面臨十分復雜的狀況，在煤礦巷道開挖期間，巷道無法持續維持固定形態，而且一次成型后容易出現變形。另外，巷道頂部、底部板塊同樣會產生明顯的收縮，如此便為安全管理有序開展帶來了極大的威脅。

（三）開采設備易損壞

開采設備未得到及時更新同樣在一定程度上加大了煤礦掘進開采的難度，就開采施工技術設備角度而言，與先進國家開采水平相比，我國在此方面仍舊處于初級發展階段。在半煤巖開展掘進過程中，倘若出現的巖石硬度系數超過五級，開采設備各部分極易遭受嚴重磨損，進一步使得巷道掘進支護設備遭受破壞，從而對煤礦掘進開采工作的全面有序進行造成負面影響。

二、大斷面沿空上山掘進施工工藝研究

（一）0921工作面概況分析

0921工作面中下段位于十采區下部，地面位置位于黃坨東側。從十采橫管開門，上山掘進，最后與0921上風貫通，巷道全長約166m。采用上凈寬4.8m、下凈寬5.4m；巷道高度為3.5～4m的梯形斷面。該巷道正常地質條件下采用錨、網、索聯合支護，作業方式為一掘一錨。

（二）斷面沿空上山掘進施工安全技術措施分析

1、沿空掘進安全技術措施

沿空掘進安全技術具體是更改支護斷面，增加與沿空側煤柱，即原0921軌順中下段設計斷面為梯形斷面，巷道上凈寬4.8m、下凈寬5.4m、巷高3.5～4.Om改為斷面為微梯形斷面，即右幫為矩形，左幫為梯形，巷道上凈寬4.8m、下凈寬5.1m、巷高3.5～4.Om，如圖1所示。

2、上山掘進安全技術措施

為確保0921正眼上山掘進期間的人員安全，根據現場實際情況特制訂如下規定：

第一，掘進機司機前方設鋼性防護網（防護網高800mm，寬600mm，用螺栓固定在掘進機操作臺前，左前照明燈處），司機截割前檢查防護網是否牢固，確保完好后再正常截割。

第二，掘進機截割時，其他人員嚴禁進入迎頭，全部撤至掘進機電動滾筒后安全位置，并在電動滾筒后方拉警戒線，掛“截割期間，嚴禁進入”牌板。

第三，截割完畢后，司機用掘進機將迎頭及掘進機兩側大塊矸石清理干凈，確保迎頭及掘進機兩側3～5m范圍內坡度平緩，不大于6°，行人路線暢通。

第四，嚴格執行敲幫問頂制度，當班班長進行敲幫問頂，站在永久支護下方，距迎頭不小于2m，司機進行監護，及時找掉頂板危巖活巖，錨網支護期間做到動態敲幫問頂。

第五，敲幫問頂完畢后，再進行頂板支護，利用機載前探支護將鋼帶和頂網固定在頂板上，然后吊掛柔性型防護網，用專用鉤子將柔性防護網上方固定在頂網上，下方用大阪和梯子固定到迎頭。

第六，支護時先支護頂板，再支護兩幫。頂板支護時，使用雙層網，并及時聯網，并根據現場情況，幫部未截割出來時允許拖后一排支護，同時確保錨索緊固及時。

第七，頂板破碎嚴重時，必須施工超前錨桿，超前錨桿與頂板夾角不得小于450，每排不少于3根。

參考文獻：

[1]呂風，馬麗華.東龐礦大斷面沿空巷道快速掘進工藝研究[J].煤炭工程，2013，10：38-39.

[2]李建建.綜放沿空留巷錨注支護應用[D].山東大學，2015.