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(xiàn)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(guān)鍵詞：大斷面；沿空上山；掘進工藝；研究

伴隨社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)逐步改革創(chuàng)新，為煤礦行業(yè)發(fā)展創(chuàng)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(guān)注，采煤工藝的推陳出新，先進技術(shù)、設(shè)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(fā)了一系列開采安全問題。經(jīng)由應(yīng)用科學(xué)可靠的沿空掘進巷道支護技術(shù)，可有效強化沿空巷道的穩(wěn)定性，為作業(yè)人員的生命安全提供保障。

一、沿空掘進現(xiàn)狀分析

（一）地勢構(gòu)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(zhì)構(gòu)造造成相應(yīng)程度的破壞，且主要表現(xiàn)于頂板巖石的特性方面，開采期間會產(chǎn)生顯著的轉(zhuǎn)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(fù)雜地質(zhì)環(huán)境影響，礦井上部、底部土質(zhì)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(fù)雜的狀況，在煤礦巷道開挖期間，巷道無法持續(xù)維持固定形態(tài)，而且一次成型后容易出現(xiàn)變形。另外，巷道頂部、底部板塊同樣會產(chǎn)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(shè)備易損壞

開采設(shè)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(shù)設(shè)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(fā)展階段。在半煤巖開展掘進過程中，倘若出現(xiàn)的巖石硬度系數(shù)超過五級，開采設(shè)備各部分極易遭受嚴重磨損，進一步使得巷道掘進支護設(shè)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(qū)下部，地面位置位于黃坨東側(cè)。從十采橫管開門，上山掘進，最后與0921上風(fēng)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(zhì)條件下采用錨、網(wǎng)、索聯(lián)合支護，作業(yè)方式為一掘一錨。

（二）斷面沿空上山掘進施工安全技術(shù)措施分析

1、沿空掘進安全技術(shù)措施

沿空掘進安全技術(shù)具體是更改支護斷面，增加與沿空側(cè)煤柱，即原0921軌順中下段設(shè)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?guī)蜑榫匦危髱蜑樘菪危锏郎蟽魧?.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(shù)措施

為確保0921正眼上山掘進期間的人員安全，根據(jù)現(xiàn)場實際情況特制訂如下規(guī)定：

第一，掘進機司機前方設(shè)鋼性防護網(wǎng)（防護網(wǎng)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(wǎng)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(cè)大塊矸石清理干凈，確保迎頭及掘進機兩側(cè)3～5m范圍內(nèi)坡度平緩，不大于6°，行人路線暢通。

第四，嚴格執(zhí)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(jiān)護，及時找掉頂板危巖活巖，錨網(wǎng)支護期間做到動態(tài)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(wǎng)固定在頂板上，然后吊掛柔性型防護網(wǎng)，用專用鉤子將柔性防護網(wǎng)上方固定在頂網(wǎng)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(wǎng)，并及時聯(lián)網(wǎng)，并根據(jù)現(xiàn)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(fēng)，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(yīng)用[D].山東大學(xué)，2015.