綜采工作面開切眼巷道是安裝綜采機組,進行開采前準備的巷道。由于綜采支架長6.60m,橫向排列,從而要求其斷面必須是跨度較大的掘進巷道。在分層開采的綜采工作面中,受地質條件、支護材料和斷面的影響,如果在短時間內迅速掘出開切眼巷道,則頂壓、側壓傳遞不太明顯,能保證安裝綜采設備時對高度、寬度的要求。反之,則開切眼來壓周期較短,頂壓、側壓傳遞較為迅速,不僅造成壓斷木質頂梁、使巷道凈高變小、寬度變窄,綜采設備無法安裝,同時,還造成二次起底、擴幫開切眼巷道的重重困難。因此,快速而安全地掘進綜采開切眼巷道是保證綜采設備順利安裝的前提。本文以白芨溝礦南四4421(三)工作面開切眼巷道為例,闡述綜采工作面開切眼巷道的快速掘進與安全管理方法。
1 工作面概況
白芨溝南四4421(三)工作面位于南四采區第4階段,所采煤層為2層煤,煤層結構變化較大。軌道上山北部煤層剩余厚度平均15.40m,煤層中有一層夾矸,局部有兩層夾矸,夾矸下煤層厚度平均為1.80m。工作面傾斜長度為127m,煤層傾角9°,煤層直接頂為金屬網假頂,直接底為實體煤。根據掘進及回采地質資料證實,該工作面內地質構造簡單,無斷層和褶曲。
2 巷道施工及支護方法
根據《4421(三)掘進作業規程》的規定,首先沿頂網以軌道中心線為標準開掘出小斷面切眼巷道,再進行大斷面巷道的擴刷工作。在掘進大斷面切眼時,人為地分成煤幫側、煤柱側的掘進施工。正常的工作是先進行大斷面(煤柱側)的施工。大斷面進行完打眼、放炮、出砟、架棚等工作順序后,隨之對其檢查加固。然后再進行小斷面(煤幫側)的掘進施工,依次循環,要求兩斷面的間距不小于10m。支護方法為每循環放完炮后,先鋪設金屬網,背好幫、頂的板梁,接著挑前探梁,做好敲幫問頂工作后,上頂梁進行超前臨時支護,然后出砟架棚。在掘出距運輸順槽10m的大斷面巷道后,依次沿軌道中心線兩側各1.10m,小金屬支柱進行巷道頂部的穩定加固。
3 實現快速掘進的方法
(1)合理安排接續計劃,確保開切眼施工按順序進行。按綜采工作面形成的接續計劃,大致分為三種。一種是先掘出安裝通路、小切眼巷道,等運輸和回風順槽與小切眼巷道貫通后,再擴刷大切眼巷道;第二種是先掘出運輸、回風順槽巷道,再掘安裝通路、小切眼、大切眼巷道;第三種是先掘出安裝通路、小切眼、大切眼巷道,再進行運輸、回風順槽巷道的貫通。按施工順序方法的對比,第二種施工順序比較科學。①由于運順巷道已經形成,在運輸順槽內可搭接皮帶運輸,掘進煤可直接經過皮帶進入煤倉;②安裝通路、小切眼巷道由于斷面小、煤量少,采取自上而下的掘進方法,大切眼的擴刷巷道由于煤量較大,采取自下而上的施工方法,而且能充分利用開鑿安裝通路、小切眼巷道所用的40T溜子及摩擦支柱;③行人運料安全、方便,小切眼與運輸順槽巷道貫通后,物料自上而下運輸,且在小切眼巷道內進行,煤由運輸順槽巷道運出,保證了行為運料的安全;④通風方式更趨于合理,小切眼與運輸順槽巷道貫通后,形成自然通風系統,保證了瓦斯濃度在規定界限之內。
(2)淺打眼,深掏槽,及時架設支架。由于在金屬網假頂下,且煤質硬度系數為3.8以上,因此,按常規的炮眼深度布置為0..7m,循環進尺為0.6m,就很難提高掘進速度。在此情況下,提出了底部打眼深度為1.4m掏槽眼深度為0.9m頂眼的深度為0.7m的鉆眼方法。在放完炮后,雖然頂部煤體無冒落,但受到震動后,煤體松散,用尖釬撬掉頂煤后,即可支設第一架棚子,且空頂距在規定范圍之內,接著繼續撬掉頂煤支設第二架,由此可得出每一循環進尺為 1.20m。當班大小斷面各掘進3個循環進尺可達到7.20m。
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