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大坡度综放工作面切眼掘进技术
2012 年第 6 期
中州煤炭
总第 198 期
浅谈大坡度综放工作面切眼掘进技术
张占阳, 张军义
( 河南煤业化工集团 鹤煤公司二矿, 河南 鹤壁 458020 )
摘要: 矿井孤岛煤柱开采大坡度综放工作面切眼掘进巷道压力大 、 成型困难。在总结以往掘进大坡度切眼实 践经验的基础上, 鹤煤公司二矿采用先掘后扩的掘进技术及“工字钢棚 + 对接抬棚 ” 的复合支护方式, 提高 了切眼的支护强度, 保证了掘进巷道有效断面, 确保了工作面的安全、 高效安装。 关键词: 综放工作面; 切眼掘进; 木锚杆; 对接抬棚; 先掘后扩; 复合支护 中图分类号: TD263. 53 文献标志码: B 文章编号: 1003 - 0506 ( 2012 ) 06 - 0079 - 02
收稿日期: 2012 - 02 - 22 2008 年 作者简介: 张占阳( 1981 —) , 男, 河南禹州人, 助理工程师, 毕业于河南理工大学, 现从事煤矿技术管理工作 。
2012 年第 6 期
中州煤炭
总第 198 期
( 梁 × 柱) 工字钢棚支护 ( 采用铰接工字钢梁 ) 。 前 切眼掘进 5 m 后开始在支护上用 3 根 30 mm 绳 ( 钢丝绳分别用 3 副配套钢丝绳卡 ) 固定在巷道顶 梁上, 钢丝绳连接压茬为 600 mm。第 1 根距采空区 侧 400 mm, 每隔 700 mm 设 1 道, 而后每向前掘 1 棚, 钢丝绳向前窜 1 棚, 且要每掘进 3 m 拉紧一次。 钢丝绳上部隔 1 棚工字钢梁上横一长 2 200 mm 的 荆棍( 2 根长荆棍用钢丝捆在一起 ) , 荆棍上用粗圆 # 木背顶, 背木上部铺 1 层 8 铁丝的金属网 ( 500 mm × 1 500 mm) , 用 12 铁丝扣扣相连, 金属网上再用 1 层塑料网( 900 mm × 6 000 mm) 罩顶帮, 用塑料绳扣 扣相连。 为保证巷道后路的断面, 在距掘进面 5 m 位置 的后路打设 2 趟对接抬棚: 1 趟打设在支护巷中偏 1 趟打设在采空区侧距梁头 采空区侧 200 mm 处, 200 mm 处。对接抬棚采用 2 400 mm Π 型钢梁配合 DZ2800 型单体柱 , “一梁四柱” 。 3. 2 扩后切眼 施工方法及施工顺序和掘前切眼一致 。工作面 回风巷用一端加长的特殊长梁延掘到扩切眼采空区 帮后, 架设规格为 3 000 mm × 2 600 mm 的工字钢棚 作为临时抬棚, 紧挨特殊长梁梁爪外侧架设的双暗 抬棚, 采用规格为 3 000 mm × 2 600 mm 的工字钢对 棚支护。扩切眼架设棚的规格为 2 800 mm × 2 600 mm, 第 1 架棚要与暗抬棚并齐靠紧。 在扩后切眼时, 采用长 2 800 mm 的铰接工字钢 梁( 长 2 800 mm 的铰接工字钢梁架设好后, 和掘切 眼侧的 2 400 mm 梁铰接, 将梁销子打到位) , 采空区 侧用160 mm × 2 800 mm 的红松圆木柱支护, 下扎 圆木柱头要加工成马蹄状, 距梁头 300 mm、 角 75° , 距底板 300 mm 各打 1 根木条, 木条规格为 40 mm × 40 mm × 400 mm, 木条要钉设牢固。 扩切眼期间坡 度要和掘切眼时坡度一致。 扩后切眼过程中, 满足打抬棚距离时, 在后路打 2 趟抬棚: 1 趟在煤墙侧距铰接中点 500 mm 处, 1趟 2800 型单体 靠采空区侧距梁头 600 mm 处。 用 DZ柱配合 2 400 mm Π 型钢梁打对接抬棚, 柱把朝运输 巷方向, 后路够一木垛位置时在原切眼抬棚和所扩 切眼抬棚间打一井字形木垛, 以后每隔 5 m 打一木 垛, 木垛所用木料规格160 mm × 2 000 mm 顺倾向 方向摆放, 160 mm × 1 300 mm 圆木沿走向方向摆 放。所打木垛必须排在硬底上, 且顶与工字钢梁之 木垛要垂直顶、 底板, 木料 间必须用木楔背紧背牢, · 80·
为了方便安装综放工作面, 且保证工作面切眼 鹤煤公司二矿采用先掘后扩的施工方法 。 有效断面, 这种方法不仅能有效地控制顶板, 而且能保证掘进 速度, 为工作面正常接替奠定良好的基础。 现结合 二矿 3407 煤柱工作面的应用实例, 介绍大坡度工作 。 面切眼掘进的实际方法
打一木垛( 图 1 ) 。
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切眼支护方案设计
3407 煤柱工作面设计切眼巷宽 5 200 mm, 巷高 不低于 2 200 mm, 棚距 400 mm。切眼顶板穿 7 道钢 丝绳, 双层网; 一层金属网一层塑料网, 切眼掘进时 掘一棚、 架一棚、 铺一次网; 顶板不完整时, 及时伸前 探梁, 打穿枇护顶。 切眼分 为 前 切 眼 和 后 切 眼。 前 切 眼 为 2 400 mm × 2 600 mm 工字钢对棚支护, 采空区侧为铰接 梁, 在后路打 2 趟对接抬棚, 在煤墙侧打五花眼木锚 杆; 后切眼采用 2 800 mm 的铰接工字钢梁支护, 并 与 2 400 mm 的铰接梁连接, 将销子打到位。采空区 侧采用160 mm × 2 800 mm 的圆木支护, 后路打 2 趟对接抬棚, 并在工作面两巷间自上而下间隔 5 m
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工作面概况
图1 切眼支护断面设计示意
3407 煤柱工作面切眼斜长 75 m, 净宽 5. 2 m, 平均坡度 37° , 工作面运输巷、 回风巷及切眼周围皆 两巷及切眼压力较大, 为 是采空区 ( 属孤岛煤柱 ) , 保证切眼掘进的顺利进行, 采用先掘后扩的方法掘 进。
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切眼施工方法
3407 煤柱工作面切眼按照自上而下的顺序采 用钻爆法掘进, 先掘前切眼, 后在采空区侧扩掘后切 眼, 形成3407 煤柱工作面切眼 。 切眼掘进时 , 先按 - 43° 下山找煤层底板, 然后沿煤层底板掘进, 掘至 运输巷停止掘进。 3. 1 掘前切眼 采用由上而下逐棚支护, 先在工作面回风巷拐 掘处架设 5 对特殊长梁, 配合 2 600 mm 的工字钢柱 支护, 在拐掘方向架临时抬棚和双暗抬棚 , 临时抬棚 临时抬 为 2 600 mm × 2 600 mm( 梁 × 柱) 工字钢棚, 棚要将柱腿扎到硬底上, 且迎山有力。 临时抬棚架 , 好后 在 特 殊 长 梁 下 打 好 中 心 点 柱, 点 柱 用 140 mm × 2 600 mm 红松圆木, 要打紧打牢, 再去掉特殊 长梁下右帮柱。去完柱后开始在紧挨特殊长梁梁爪 外侧架设双暗抬棚, 双暗抬棚采用 2 600 mm × 2 600 mm 工字钢对棚。 然后开始架设切眼内第 1 架棚, 规格为 2 400 mm × 2 600 mm, 第 1 架棚要与暗抬棚 并齐靠紧。 前切眼掘进过程中采用 2 400 mm × 2 600 mm · 79·