采掘銜接是煤礦企業(yè)井下安全生產(chǎn)的首要工作,為確保工作面正常接替,凌志達(dá)公司在北采區(qū)(第五采區(qū))回采最后一個(gè)綜采工作面初期,開(kāi)始在六采區(qū)準(zhǔn)備第一個(gè)垮采區(qū)綜采接替工作面,即3606工作面。該工作面準(zhǔn)備初期,由于地處井田邊界,地質(zhì)情況復(fù)雜,煤層厚度突變性大,給工作面順槽開(kāi)口正確選址帶來(lái)很大困難,在該工作面回風(fēng)巷掘進(jìn)數(shù)百米后,因出現(xiàn)異常情況不得不進(jìn)行調(diào)整,原工作面回風(fēng)巷658巷成為縱向貫穿該工作面一條采空巷道。另外為準(zhǔn)確確定工作面切眼長(zhǎng)度,提前在距工作面切眼開(kāi)口外150米處與工作面垂直方向掘一探巷進(jìn)行煤厚探測(cè),658巷與探巷均采用礦工鋼支護(hù)。因此決定了3606工作面回采過(guò)程中必須通過(guò)縱橫兩條空巷的格局。
綜采工作面過(guò)空巷現(xiàn)象在公司尚屬首次,支護(hù)技術(shù)措施、回采工藝要求、安全技術(shù)性能都沒(méi)有足夠經(jīng)驗(yàn)。公司在綜采設(shè)備上馬初期,先后在五采區(qū)回采過(guò)三個(gè)工作面,期間因五采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造單一,煤層賦存簡(jiǎn)單,推進(jìn)一向順利。而3606輕放面回采初期即面臨658空巷與工作面交叉點(diǎn)頂板難于控制的巨大困難,針對(duì)這一難題,公司組織有關(guān)技術(shù)人員先后赴其它煤礦學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),但由于礦井煤層厚度、煤質(zhì)硬度以及頂、底板巖石性質(zhì)不同,很難采取相同的頂板管理方式來(lái)加強(qiáng)管理。因此,只能根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)際情況采用恰當(dāng)?shù)闹ёo(hù)方式進(jìn)行空巷頂板和巷道邦部支護(hù)。由于該工作面屬3#無(wú)煙煤,煤炭變質(zhì)程度深,煤層賦存松軟,節(jié)理裂隙比較發(fā)育,煤層老頂為砂巖且厚度較薄,直接頂為砂質(zhì)泥巖,平均厚度為2.5m左右,偽頂為炭質(zhì)頁(yè)巖,厚度0.1-0.25m,易隨采隨落,因此必須進(jìn)行超前支護(hù)或采用其他技術(shù)手段控制空巷頂板,否則工作面很難正常推進(jìn)。
為此在該工作面初采時(shí),在縱向空巷距工作面10米超前范圍內(nèi),首先試用3米大板代替礦工鋼支護(hù)(該巷原為礦工鋼支護(hù),頂幫鋪有尼龍網(wǎng)),由于采煤機(jī)滾筒在截割前,操作人員無(wú)法及時(shí)清理木棚,大部分木棚四處飛濺,給機(jī)組司機(jī)的操作安全帶來(lái)很大隱患,同時(shí)割落的木棚在工作面輸送機(jī)轉(zhuǎn)往順槽輸送機(jī)的轉(zhuǎn)載點(diǎn)經(jīng)常發(fā)生卡堵現(xiàn)象,必須進(jìn)行人工清除,不僅增加了作業(yè)工序,而且延長(zhǎng)了循環(huán)周期,嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度。另外隨著支架的前移,木棚往往不能正常搭接在支架頂部,而是隨支架一起前推或傾倒,而且當(dāng)周期來(lái)壓時(shí),由于頂板壓力大,空巷與工作面交叉兩側(cè)經(jīng)常出現(xiàn)片幫、冒頂,給支架前移、立柱升降帶來(lái)很大困難,嚴(yán)重影響機(jī)組截割速度及整體推進(jìn)任務(wù),并伴隨大面積冒頂甚至堵塞巷道,時(shí)常造成無(wú)法在空巷內(nèi)進(jìn)行替棚作業(yè),因此用木棚代替礦工鋼的傳統(tǒng)支護(hù)措施,不能滿足安全生產(chǎn)的需要。
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步分析調(diào)研,技術(shù)部門(mén)決定嘗試采用全錨網(wǎng)支護(hù)方式對(duì)658巷與探巷進(jìn)行替換礦工鋼支護(hù)方式。支護(hù)材料、規(guī)格及操作方法如下:
1.頂板支護(hù)。頂板支護(hù)采用螺紋鋼錨桿配鋼筋托梁配原頂網(wǎng)支護(hù),并用錨索補(bǔ)強(qiáng)。
桿體形式與規(guī)格:桿體為φ20螺紋鋼筋,長(zhǎng)度為2.4m。桿尾絲扣長(zhǎng)度為10cm,采用φ27mm鉆尖。鋼筋鋼帶規(guī)格:寬90mm,長(zhǎng)3000mm,由φ14mm鋼筋焊接而成。金屬托板:規(guī)格為120×120×7mm拱形高強(qiáng)度托板。錨固方式:樹(shù)脂加長(zhǎng)錨固,采用二支MSK2335和一支MSZ2360型樹(shù)脂藥卷錨固,錨固長(zhǎng)度1300mm。
錨桿布置方式:等間距布置,錨桿間距0.8m,排距0.8m,每排4根,其中兩根垂直頂板,兩肩錨桿與中線呈30度外斜布置,分距煤幫0.3m,并且桿尾均安裝鐘型加球墊。錨桿的外露長(zhǎng)度:螺母以外大于20mm,且小于50mm。
錨索:沿巷道中線布置,間距2.4m,且布置在頂板鋼帶中央。錨索尾部要安裝專(zhuān)門(mén)的托板,托板規(guī)格為200×200×10mm,錨索材質(zhì)為φ15.24mm,17股高強(qiáng)度低松馳預(yù)應(yīng)力鋼絞線,長(zhǎng)度5m,樹(shù)脂加長(zhǎng)錨固,采用一支MSK2335和兩支MSZ2360型藥卷錨固,錨固長(zhǎng)度1550mm。錨索外露長(zhǎng)度不超300mm。
2、兩幫支護(hù)。兩幫支護(hù)采用玻璃鋼錨桿配原幫網(wǎng)支護(hù),并上鋼筋托梁,玻璃鋼錨桿規(guī)格為1.8m,φ18mm,鋼帶規(guī)格為90mm×2400mm,由φ10mm鋼筋焊制而成;幫錨桿上下間距0.8m,排距0.8m,每排3根;底錨桿離底板0.4m,水平布置,頂錨桿上斜布置,離頂板0.4m,安裝角度20度,錨桿外端安裝專(zhuān)門(mén)的配套托板。658巷錨桿外斜布置,與煤壁夾角成70-75度。
錨固方式:采用一支MSZ2360型樹(shù)脂藥卷錨固,錨固長(zhǎng)度600mm。
通過(guò)對(duì)空巷采用錨網(wǎng)、錨桿、錨索支護(hù)效果的觀察與嘗試,效果十分明顯,徹底解決了縱向空巷超前安全支護(hù)的問(wèn)題與隱患,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了空巷正常通風(fēng)情況下人員的安全作業(yè),而且大大改善了機(jī)組司機(jī)等作業(yè)人員的安全作業(yè)環(huán)境,減少了許多不必要的管理環(huán)節(jié)。
橫向空巷回采時(shí)主要采用的方法是:當(dāng)工作面推至距橫向空巷50余米時(shí),逐步調(diào)整工作面與橫向空巷之間的夾角,使工作面與橫向空巷在推進(jìn)過(guò)程中始終處于交叉狀態(tài),有效縮小了交叉點(diǎn)的空頂面積,避免和消除了因空頂面積大而帶來(lái)的大面積垮塌現(xiàn)象。
通過(guò)對(duì)3606綜采工作面過(guò)空巷技術(shù)的嘗試與實(shí)踐,為今后復(fù)雜條件下的安全生產(chǎn)取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn),不僅解決了巷道頂板有效控制管理的難題,同時(shí)極大地消除和減少了諸多的安全隱患給生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)的威脅,必將作為一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)廣泛應(yīng)用于今后的實(shí)際工作當(dāng)中。