贵州某矿切顶护巷优化生产布局应用研究.pdf

贵州某矿切顶护巷优化生产布局应用研究陶刚（普安县能源局，贵州黔西南56 1 50 4)摘要：为推广应用切顶护巷新技术、新工艺，贵州某矿决定对1 52 1 0 5工作面机巷的剩余段实施切顶护巷技术试验，为保证1 52 1 0 5工作面机巷切顶护巷技术试验成功，进行了研究分析。在1 52 1 0 5工作面机巷切顶护巷施工中，对施工方法、操作注意事项及安全技术措施进行归纳总结。关键词：切顶护巷；新工艺；机巷支护中图分类号：F406.3;TD3531工程概况152105工作面位于1 0 1 采区中部，工作面走向长1100m，倾长2 0 2 m，采煤方法为走向长壁后退式综合机械化开采，工作面采用掩护式液压支架支护，通风方式为U型通风，回采标高+1 6 0 9+1 6 2 0 m，回采煤层为C5b煤层，煤层赋存稳定，煤层平均厚度2.1 m，煤层倾角平均4，直接顶为2.6 6 m厚层状浅灰色的粉砂质泥岩，中间夹有0.3 m厚的暗淡型煤。在直接顶与煤层间有0.1 0.5m厚的粉砂质泥岩伪顶。巷道底板为1.3m厚层状浅灰色的泥质粉砂岩，层理较差。1 52 1 0 5工作面机巷支护方式为全断面锚网、锚索支护，巷道断面形式为矩形，巷道宽3.6 m，高2.8 m，巷道内安设胶带运输机，距离回采侧巷帮0.5m，距离煤柱侧巷帮1.8m。2施工工艺及步骤2.1施工工艺采用MQT-130型气动锚杆钻机打眼，人工架设单体液压支柱、铺网、架设矿用工字钢、喷浆支护。2.2施工方法在1 52 1 0 5工作面机巷回采侧，采用打密集眼的方法切断机巷与采空区顶板，在回采压力的作用下，确保采空区顶板沿着切顶眼垮落形成巷帮。释放机巷顶板围岩压力，起到卸压作用，从而减少轨道巷变形。回采前对机巷顶板进行补打锚索支护，回采后对沿空护巷顶板使用型钢梁配单体液压支柱进行支护,并铺网挡研及吊挂挡风帘。待采空区顶板垮落沿空护巷压力稳定后，对沿空护巷段进行卧底检修，架设矿用工字钢、喷浆封堵形成巷道 1-52.3施工步骤组织学习切顶护巷施工措施。准备施工所需的风、水、工具、材料及设备等；组织管理、技术人员进行文献标识码：B文章编号：1 0 0 8-0 1 55(2 0 2 3)1 0-0 1 3 3-0 3现场勘查，对现场进行一次排查；完成准备工作后，从工作面下出口的转载机前开始补打锚索；进行切顶眼施工；对沿空护巷铺网、支护；做好巷道变形观测；沿空护巷检修支护；喷浆。3巷道支护3.1机巷支护原1 52 1 0 5工作面机巷巷道支护采用20mm2.2m的钢筋树脂锚杆支护和15.24mm6.3m锚索配合铁丝网支护。锚杆间排距为8 0 0 mm1100mm，锚索排距为1.5m,网片规格为4.0 m1.2m,断面形式为矩形巷道。在1 52 1 0 5工作面机巷原有支护的基础上补打锚索，锚索17.8mm8000mm，每排布置锚索2根，锚索间排距为1.5m1.5m，锚梁使用2.5m的1 1号矿用工字钢制作。切顶护巷如图1 所示。补小1 7.8 m长8 0 0 0 mm铺室图1 切顶护巷剖面图3.2锚索支护3.2.1锚索支护顺序备齐机具及材料；检查并处理工作地点的隐患；检查施工所需风、水。打锚索钻孔。组装锚索；安装、锚固锚索。张拉锚索；清理现场。133格道中心DM28140031008003.2.2操作注意事项敲帮问顶，检查施工地点的围岩和支护情况；根据锚孔设计位置要求，确定眼位，做好标志；检查和准备好锚杆钻机、钻具及风水管路。在软岩条件下，锚杆机高速钻进，要调整支腿推力，防止糊眼；在硬岩条件下，锚杆机低转速钻进，要缓慢增加支腿推力；锚索眼打到位置后，必须往返升降锚索钻机三次，使用防尘水及压风清洗钻孔，以免影响锚固剂的锚固力；锚索眼打完后，先停水，再停风，孔径树脂锚固锚索钻孔直径不得大于2 7 mm。3.2.3锚索安装锚索眼施工完成后，由两人配合，将树脂药卷送人眼内，然后用钢绞线缓缓将树脂药卷送人眼底。两人一起将张拉千斤顶套在锚索上，一人用手托住千斤顶，一人负责操作手摇泵进行张拉，并注意观察压力表的读数（8 0 1 0 0 kN），达到设计预紧力或千斤顶行程结束时，迅速换向回程。卸下张拉千斤顶（注意用手接住，避免坠落），完成锚索安装。当锚索外露过长时，必须使用液压切断器进行剪切,其方法和张拉锚索相同。剪切锚索前，应检查工作地点瓦斯浓度，只有瓦斯浓度低于0.8%时方可操作，剪切锚索时,应把水管打开，对剪刀口注水,防止产生火花。剪切锚索前，必须将刀口向下，露出锚索使用铁线绑扎，除剪切锚索人员外，其他人员严禁在其附近10m范围内作业或停留，严防钢绞线散落弹伤人员。剪切锚索前，切断器必须使用铁丝上挂在巷道顶板网片上，严禁人员用手托住切断器进行操作。3.2.4锚索施工技术要求施工位置：工作面下出口向外施工。每根锚索采用6 支CK2335树脂药卷进行锚固，在使用锚固剂前必须检查其是否过期。锚索外露长度2 50 3 0 0 mm。锚索预紧力8 0 1 0 0 kN，锚固力不低于2 0 0 kN，锚固长度1 50 0 mm。锚索角度误差5，眼位误差 1 0 0 mm，孔深允许误差1 0 0 mm。锚索支护段超前工作面割煤线7 0 m。锚杆安装4 8 h后，如发现预紧力下降，必须及时补打锚索，使其达到要求。3.3施工切顶眼该工程的施工位置为1 52 1 0 5工作面机巷2 号联络巷至停采线段，设计施工长度8 5m，现因工作面转载机超过2 号联络巷2 7 m，该段设备较多，不便操作，现需从2 号联络巷后2 7 m处开始施工切顶眼，剩余2 7 m待回采过后再进行施工。切顶眼布置在回采煤壁侧顶部，以巷道中线偏移1.4 m布置切顶眼，切顶眼与顶板夹角95，眼底朝向采空区，切顶眼以中线偏移并做好标记,施工角度一致，眼深一致，眼距一致。切顶眼孔134施工使用MQT-130型气动锚杆钻机、B19中空六方形可接入式钻杆、27mm的双翼钻头湿式钻孔作业，切顶钻孔排理成一条线眼距为50 0 mm，切顶眼孔打穿直接顶（粉砂质泥岩）深5.5m。3.4沿空护巷支护及网片铺设工作面回采到2 号联络巷后，随回采支护沿空护巷顶板，支护材料为WD35型单体液压支柱和长2.4m型钢梁。沿空护巷支护设三排立柱一排柱，型钢梁沿巷道走向布置，采空区侧沿切顶眼布置一排挡研柱,距离挡柱0.8 m布置一排,煤柱侧距离巷帮0.5m布置一排，严格按“一梁三柱 进行支护（柱距0.8m）。柱设置倾向采空区一排型钢梁，每根T型钢梁上打两根柱（柱柱距1.6 m、0.8 m）。支设采空区侧一排单体液压柱时，必须随铺设双层铁丝网进行挡研，铁丝网必须从顶板挂到底板，且必须铺设平整，不得出现兜网漏网现象。铁丝网铺设从顶板到底板，巷顶的铁丝网必须采用单体液压支柱进行固定，底部网片留有0.5m长的位置朝向采空区，便于采空区顶板垮落后压实网片。网片与网片之间的搭接长度为100mm，搭接处每隔1 50 2 0 0 mm必须使用双股1 4#铁丝进行绑扎连接，每个绑扎连接点不得少于两道。单体柱液压支柱支护时，一人扶好支柱，另一人拿注液枪清洗三用阀的注液口，再将注液枪卡套卡进三用阀，开动注液手把升柱。使柱抓卡住型梁锯齿边，升紧单体液压支柱,最后使用防倒绳将型梁与单体液压支柱捆绑连接，严防自卸柱自卸歪倒伤人。单体液压支柱必须打成一条直线，所有的三用阀方向保持一致，卸液阀朝向采空区侧。人工搬运单体液压支柱时，必须两人协调配合，搬运过程中口令必须一致，稳抬稳放，严禁乱丢乱甩。在施工过程中，每班必须对单体液压支柱进行检查，发现三用阀失效、漏液、变形、弯曲、活柱表面锈蚀、顶盖缺少两个以上小爪或手柄损坏时，必须及时更换。所有使用型钢梁，发现焊部开裂、弯曲、变形，连续缺牙不能卡住支柱时，必须立即更换。支设单体液压支柱前，作业人员站在安全地点将巷帮顶板松动的煤研采用长柄工具进行清理，确认排除隐患后，方可开展支设单体液压支柱相关工作。单体液压支柱的支设必须迎上有劲，确保牢固可靠。单体液压支柱必须打在实底上，不得打在浮研上，遇巷道底板软，单体液压支柱必须穿柱鞋。每支设好一棵单体液压支柱，经负责切顶护巷的班队长验收合格后，方可支设下一棵单体液压支柱。3.5沿空护巷检修支护工作面回采到一定位置，采空区老顶跨落,沿空护巷压力稳定后，组织人员对沿空护巷进行卧底及架棚支护。卧底、架棚支护后确保沿空护巷上宽2.7 m、下宽3.6 m、高2.6 m；架棚使用1 1 号矿用工字钢加工制作,梁长3 m、腿长2.8 m。钢架设为单胞棚，棚距为中至中8 0 0 mm，帮顶喷射混凝土充填严实，并使用拉杆连接，使整段钢支架连成整体。钢架设必须严格按以下顺序进行操作：安全检查，排除安全隐患；做好临时支护挖腿窝；立棚腿；合棚梁；合口后将支架找正，压肩初步固定；检查支架的架设质量，符合质量标准后，背顶背帮，楔紧打牢。钢架设必须高矮一致，两帮整齐，严禁出现高矮不平、前倾后仰的现象。严禁使用弯曲变形或不符合要求的矿用工字钢。在搬运时，必须稳抬稳放，口令一致。架设钢架前，必须对搭设的安全工作平台进行检查，确保上梁过程的安全。架设钢架时，严禁将棚腿架设在浮研上，必须使用安全工作平台，并用不少于5人进行操作。上梁时，必须手托梁棚稳抬稳放，严禁将手伸人梁腿界面处。在架棚支护过程中，必须遵循先支后回的原则。在架棚施工过程中，由里向外逐架进行支护。钢架必须严格按架棚支护工操作规程规定执行。挖设腿窝时，必须设专人观察顶帮情况，发现异常必须立即停止工作，进行技术处理。3.6 喷浆堵漏喷浆前必须拆除单体液压支柱及挡风帘，进行全断面的喷浆封堵。喷浆时，采空区侧必须喷射充填严实，喷厚覆盖矿用工字钢，确保严密不漏风。每班开启喷浆机及上料机前，必须先对设备减速机、排气孔及各部位、管路进行检查，确认无问题后方可进行开机作业。减速机润滑油不足或排气孔不通畅时，严禁开机作业。处理堵塞管路时，堵塞处至设备气路阀门间尚存压缩气体，拆卸其间的零部件或管路之前，必须将管路的压力清零。停机时，必须先停电，后停风。短暂中断作业时，必须先停止上料，让机器继续运转，将料斗、发射缸及输送管路中剩余的物料先吹出来。停机时，必须关闭进气阀门，防止喷射系统自动开启而造成伤人事故。设备运转过程中，若发现喷嘴出现较大脉冲，并出现堵管现象（工作风压急剧上升)时，必须立即关闭主电机。在设备运转过程中，下料口会出现余料堆积现象，严禁用手或工具等物件处理，可使用锤对下料斗外壳进行敲击。上料机运转过程中，严禁手或工具等进人转动区域。上料过程中，严禁将沙石、水泥、速凝剂加入同一个料口，必须严格按说明书加人对应的料口，上料加入量严禁超过螺旋。上下螺旋需清理、拆卸或调节配比时，必须停机、停电，严防夹手伤人。喷浆过程中，喷嘴必须与岩面垂直。严禁喷嘴对人，喷射操作人员必须佩戴防尘口罩,处理堵塞的喷射管路时，喷枪口前方或附近严禁站人；砂浆标号不得少于M10；喷浆过程必须由里向外进行，逐段喷射，直至采空区侧充填严实，确保不漏风，喷浆支护必须保证表面平整，无蜂窝、狗洞、无漏筋现象。4结语贵州某矿1 52 1 0 5工作面机巷剩余段实施切顶护巷技术试验，通过充分研究论证，采用切顶护巷新技术、新方法、新工艺，保证了1 52 1 0 5工作面机巷切顶护巷技术试验成功，为矿井的安全高效生产节约了时间、人力、物力成本，保障了矿并生产接续，可以为类似矿并提供借鉴。参考文献：1赵常辛.老石旦煤矿综放开采切顶护巷技术研究J.煤炭科技,2 0 2 2,4 3(0 6):1 3 3-1 3 9.2王子升，杨永亮，王文.高强度开采条件下巷道切顶护巷技术研究 J.能源与环保，2 0 2 2,4 4（0 3）：2 98-3 0 2.3徐志军.坚硬顶板末采深孔爆破切顶护巷关键技术研究 J.内蒙古煤炭经济,2 0 2 1（0 5）：1 3-1 4+1 7 0.4史沁彬.常村煤矿S6-8工作面材料斜巷切顶护巷技术 J.煤,2 0 1 9,2 8(0 2):4 4-4 5.5杨计先.坚硬顶板综放工作面末采切顶护巷水压致裂控制技术 J.矿业工程研究，2 0 1 9,3 4（0 1）：3 0-3 9.作者简介：陶刚（1 97 3-），男，贵州黔西南人，本科，助理工程师，研究方向：煤矿安全、煤矿监管。135