王坪煤礦5303巷過小煤窯破壞區技術與實踐

吳國雄

(大同煤礦集團朔州朔煤王坪煤電有限責任公司，山西 懷仁 038300)

小煤窯破壞區不僅給礦井的正常采掘帶來了很大的安全隱患，而且影響正常采煤工作面的布設[1]。小煤窯破壞區帶來的安全隱患主要表現在：老空區積水，有毒有害氣體的涌入，頂板漏頂片幫，影響礦井正常的通風系統。因此，如何快速安全地通過小煤窯破壞區，成為掘進時必須要解決的難題[2]。

1 概況

5303巷位于303盤區北部，該巷東部為303盤區皮帶巷、軌道巷和回風巷，南部為準備回采的8301工作面，該巷西部有小煤窯侵入巷道，經走訪調查，5303巷掘進前方存在小煤窯破壞區，破壞區位于5303巷開口往里1257～1638m，破壞區范圍約381m。該區域煤層變化不大，煤質疏松，煤層厚度為6.6～7.0m，平均煤厚為6.8m，煤層自然傾角為2～5°，平均3°。工作面直接頂為砂質泥巖，平均厚8.3m，直接底為砂質泥巖，平均厚1.76m。

2 過小窯破壞區方案

2.1 準備工作

（1）由地測科編制鉆探方案及鉆探安全技術措施，并下發到鉆探隊、機三隊。

（2）由通風區編制貫通前、后通風管理安全技術措施，做防爆密閉安全技術措施。

（3）由生產技術科編制貫通前、后頂板管理安全技術措施，并匯總通風區、地測科的措施匯編貫通安全技術措施。

（4）貫通前由機三隊備砌筑密閉材料如木板、木杠、水泥、黃沙、標磚等運到5303巷內碼放整齊（以不影響工作面其他工作為宜），以備砌筑密閉使用。

（5）機三隊準備好支護材料，逐班掌控好掘進距離及距小煤窯破壞區剩余距離。

（6）貫通前機電科和隊組機電檢修人員必須對巷道內所有電器設備進行全面檢查，保持完好，不得有失爆現象。

（7）貫通前各專業部門要對通風系統、供電系統、安全監控系統、通信系統進行一次詳細檢查。

2.2 貫通小窯破壞區方案

（1）掘進到距小煤窯破壞區剩余40m時，停止掘進，由地測科組織鉆探隊按照地測科編制的鉆探設計進行詳細鉆探，并與破壞區鉆通，探明前方小窯破壞區準確位置、范圍大小、水患情況。

（2）采用EBJ-120TP掘進機掘進，最大控頂距1.5m，最小控頂距為0.5m，循環進尺為1m。距小煤窯破壞區剩余40m時，5303巷沿煤層頂板掘進直至貫通。5303巷直接與小煤窯小斷面貫通，根據頂板情況采取相應的支護方式，所采用的支護都要通過小窯破壞區進入實體5m后恢復正常支護。

（3）剩余40m貫通時，每班工作面必須有跟班瓦檢員檢查工作面和鉆孔內的瓦斯情況。若鉆孔內瓦斯濃度超限，必須立即停止掘進，匯報調度室和相關領導，由通風區另行制定措施進行處理。

（4）距貫通位置剩余5m時，用鉆桿多打眼探通破壞區，瓦檢員通過鉆孔檢測，發現瓦斯及有害氣體濃度超過規定，必須停止掘進，待探孔內瓦斯及有害氣體濃度降低至符合規定要求后，方可掘進。

（5）距貫通位置剩余5m時，工作面停止掘進匯報調度室，由調度室通知領導組人員，下井現場指揮，待領導組成員到達現場確認安全之后，由領導組成員下達貫通命令后，方可掘進貫通。

（6）距貫通剩余1m時，先在靠近風筒一側工作面上部人工用木杠掘一個觀察孔，小斷面打通后，救護隊人員檢查，發現瓦斯、有害氣體濃度超標時，由通風區制定措施進行處理。

（7）貫通后現場由測風員進行風量、風向檢查，保證工作面風速符合規定要求，發現風向、風量異常時，立即向領導組匯報，并采取措施進行處理。

（8）貫通后由通風區制定控風措施，確保風流穩定。

（9）貫通后先進行頂板、巷幫維護，然后再做密閉，密閉做好后方可向前掘進。

3 過小窯破壞區時的支護

（1）距小窯破壞區前、后5m范圍及破壞區范圍內巷道支護，頂板采用錨桿、錨索、鋼帶、金屬網聯合支護，頂支設2500mm長螺紋鋼錨桿，錨桿支護間排距為1000×1000mm，錨桿帶鋼帶，規格為3500×220×3mm，外帶鐵托板規格為120×100×10mm；錨索支設時，頂板支5200mm長錨索，二、一、二布置，支護間排距為1000×1500mm，外帶鐵托板，托板規格為250×250×10mm；頂板鋪設金屬網，長6500mm，寬1200mm；兩幫支2000mm長幫錨桿，帶鐵托板，托板規格為250×250×10mm，兩幫各橫掛兩道金屬網。

（2）破壞區內準備砌密閉位置前、后5m范圍內，巷道頂板采用錨桿、錨索、金屬網聯合支護，頂支設2500mm長螺紋鋼錨桿，錨桿支護間排距為1000×1000mm，外帶鐵托板規格為250×250×10mm；錨索支設時，頂板支5200mm長錨索，二、一、二布置，支護間排距為1000×1500mm，外帶鐵托板，規格為250×250×10mm；頂板鋪設金屬網，長6500mm，寬1200mm；兩幫支2000mm長幫錨桿，帶鐵托板，托板規格為250×250×10mm。

（3）支護時先支護破壞區掘進方向的頂板，支護到進入破壞區2m處時，在兩側各支設1個“井”字形木垛作為臨時支護，木垛支護好后，再向前支護掘進方向頂板，到進入破壞區4m后，兩側再各支1個“井”字形木垛。

（4）貫通后，若破壞區內頂板已發生冒頂，根據現場情況另行制定措施。

（5）每根錨桿使用2卷樹脂，上部安設一卷MSCK-23-35型樹脂，下部安設一卷MSK-23-60型樹脂，錨桿外露螺母外10～50mm，并保證錨桿扭矩達到200N·m，錨桿錨固力達到85kN；每根錨索使用3卷樹脂，上部安設一卷MSCK-23-35型樹脂，下部安設二卷MSK-23-60型樹脂，錨索外露鎖具外150～250mm，并保證錨索預緊力達到80kN。

（6）密閉方案。在5303巷掘進方向左側構筑1道永久密閉，密閉規格：11×5.5×0.37m（寬×高×厚），距5303巷幫1m范圍內。在5303巷掘進方向右側構筑1道防火密閉，（里墻）密閉規格：11×5.5×0.24m（寬×高×厚），（外墻）密閉規格：11×5.5×0.5m（寬×高×厚），距5303巷幫2m范圍內的里墻與外墻間隔0.5m，注粉煤灰。

4 結論

通過提前鉆探，探明了小窯破壞區的范圍，確定了小窯破壞區內無水患，無瓦斯等有毒有害氣體，為與小窯破壞區的貫通創造了條件。進入小窯破壞區前加強了頂板支護，進入小窯破壞區先支設木垛，后進行密閉，維護小窯破壞區的頂板。通過方案的實施，為快速通過小窯破壞區空巷積累了經驗，取得較好的經濟效益。