邢四旗　左朝玉

摘要：山西省資源整合以后，資源整合礦井對(duì)原來(lái)煤礦的地質(zhì)資料掌握不全面、不詳細(xì)，開(kāi)采過(guò)程中埋下了隱患。豹子溝煤業(yè)公司針對(duì)此問(wèn)題，從技術(shù)上采取了幾點(diǎn)措施，保證了礦井建設(shè)安全。

關(guān)鍵詞：豹子溝煤業(yè)過(guò)采空區(qū)技術(shù)方案

中圖分類號(hào)：TD82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）08（b）-0099-01

山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)蒲縣豹子溝煤業(yè)有限公司是由原山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)豹子溝煤業(yè)有限公司、山西蒲縣楊坡煤業(yè)有限公司和山西蒲縣利泰煤業(yè)有限公司整合而成。井田內(nèi)有可采煤層3層，分別為2#、9#、10+11#，井田面積11.1886平方公里，可采儲(chǔ)量5305.8萬(wàn)噸，生產(chǎn)能力90萬(wàn)噸/年，服務(wù)年限42.1年。其中，上組煤2#煤層距下組煤9#煤層平均層間距為82.5m，9#煤層距10+11#煤層平均層間距1.25m。

根據(jù)優(yōu)化后的設(shè)計(jì)，礦井采用斜井開(kāi)拓，首采綜放工作面布置在下組煤副斜井北部（上方2#煤已開(kāi)采）。主斜井設(shè)計(jì)斷面為半圓拱，凈寬5m，墻高2.2m，凈斷面20.8m2，傾角-17°，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度702m，預(yù)計(jì)389m處見(jiàn)2#煤層。

1過(guò)采空區(qū)探測(cè)

從2011年3月5日主斜井施工開(kāi)始后，我們就把主斜井穿越2#煤層確定為重大危險(xiǎn)源。首先，主斜井布置位置在原整合圖紙中雖為實(shí)體煤，但考慮到整合前圖紙的真實(shí)性比較差，推測(cè)在過(guò)2#煤層時(shí)可能存在采空區(qū)，再考慮到等高線偏差，預(yù)計(jì)通過(guò)位置在389m前后50m范圍內(nèi)。

2011年7月9日在主斜井302m處采用YTD-400（A）全方位探測(cè)儀對(duì)其掘進(jìn)工作面進(jìn)行了超前探測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在345m處高阻異常，達(dá)到120，多處達(dá)到105（正常值為80～90），初步確定穿越2#煤層存在采空區(qū)（見(jiàn)物探探測(cè)結(jié)果圖）。后在該處設(shè)計(jì)布置了3個(gè)垂直向鉆孔和3個(gè)傾斜向鉆孔（見(jiàn)鉆孔布置圖），靠巷道左側(cè)的一個(gè)垂直向鉆孔（11m）和一個(gè)傾斜向鉆孔（43m）探出采空區(qū)，其他孔未見(jiàn)異常，確定2#煤采空區(qū)在井筒的左側(cè)，從345m處開(kāi)始穿越。

2過(guò)采空區(qū)施工方法

在確定采空區(qū)位置后，我們召集相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、工程技術(shù)人員、項(xiàng)目部、監(jiān)理方共同確定施工方案，在比較多種支護(hù)方式后，一致認(rèn)為項(xiàng)目部提出的：“U型鋼+水泥背板+噴漿”的支護(hù)方式，在保證支護(hù)效果的前提下，也比較簡(jiǎn)單易行。為此，特制定過(guò)采空區(qū)方案如下。

2.1 臨近采空區(qū)施工工藝

當(dāng)巷道迎頭距2#煤采空區(qū)10m處，開(kāi)始采用“短掘短支（掘1m支1m）”的施工工藝。即全斷面1次性打眼，分次裝藥、分次爆破，每次爆破進(jìn)尺為1.0m，待工作面迎頭進(jìn)行永久支護(hù)完畢后方可進(jìn)入下一循環(huán)施工。

2.2 揭露采空區(qū)施工順序

先將采空區(qū)探通，在確認(rèn)無(wú)水、瓦斯不超限的情況下，通過(guò)小斷面與采空區(qū)貫通，然后在保證支護(hù)的情況下，逐步擴(kuò)大貫通斷面，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。

2.3 臨時(shí)支護(hù)方式

錨網(wǎng)支護(hù)標(biāo)準(zhǔn)同原設(shè)計(jì)；錨索采用Φ15.24mm長(zhǎng)6m的鋼絞線，支護(hù)自頂向兩側(cè)布置，每排三根，間排距1.5×2m，每根錨索使用CK2360型樹脂錨固劑4根，抗拔力不得低于200KN；噴射混凝土厚度50mm，強(qiáng)度C20。當(dāng)2#煤底板升到井筒頂板6m以上且井筒頂板巖性完整時(shí)錨索不再使用，恢復(fù)原設(shè)計(jì)施工工藝。

2.4 封閉采空區(qū)安設(shè)“三管”

制定封閉采空區(qū)專項(xiàng)措施，在確保所通過(guò)采空區(qū)不漏風(fēng)情況下，在密閉墻上安設(shè)“三管”：排水管、觀察管、注漿管。

排水管：在密閉墻正中預(yù)埋一根Φ108mm鋼管，位置在底板往上500mm，鋼管的一端露出采空區(qū)500mm，另一端露出巷道150mm。

觀察管：在密閉墻正中預(yù)埋1根Φ108mm鋼管，位置在底板往上1000-1500mm范圍，鋼管的一端露出采空區(qū)200mm，另一端露出巷道150mm。并設(shè)置能打開(kāi)的密閉閥門，作為觀察孔。

注漿管：在密閉墻上預(yù)埋1根Φ108mm鋼管，位置在密貼老空頂板處，鋼管的一端露出采空區(qū)200mm，另一端露出巷道150mm，并設(shè)置能打開(kāi)的密閉閥門作為注漿孔，預(yù)防以后采取加固施工時(shí)注漿。

2.5 永久支護(hù)方式

采用“U型鋼+水泥背板+噴漿”的支護(hù)，要求U型鋼支在用鋼筋混凝土做的底梁上，防止U型鋼整體下沉。底梁規(guī)格：1000×1000mm混凝土實(shí)底，箍與箍的距離為1000mm，當(dāng)頂板破碎時(shí)，距離縮小到600mm。

2.6 采空區(qū)充填方法

（1）巷道兩幫遇采空區(qū)：在直接對(duì)采空區(qū)進(jìn)行風(fēng)筒通風(fēng)并排除瓦斯、水、頂板、底板、圍巖等安全隱患后，通過(guò)打點(diǎn)柱的方式臨時(shí)維護(hù)好采空區(qū)內(nèi)頂板。然后作業(yè)人員進(jìn)入點(diǎn)柱支護(hù)區(qū)內(nèi)，采用水泥背板搭接成垛，按每3m一垛將采空區(qū)頂板背嚴(yán)背實(shí)，再通過(guò)噴漿進(jìn)一步加固支護(hù)。

（2）巷道頂部遇采空區(qū)：打通采空區(qū)后，如鋼箍架頂部不能與冒落頂部直接接頂，則通過(guò)敲幫問(wèn)頂將采空區(qū)內(nèi)的危巖、活矸清理掉后，首先對(duì)巷道進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，其次按要求支好U型鋼架，然后采用80×150×1200mm的水泥背板井字型搭接接頂并用木楔背嚴(yán)背牢，最后對(duì)巷道進(jìn)行噴漿。

（3）巷道底部遇采空區(qū)：當(dāng)巷道迎頭底板距采空區(qū)頂板垂深小于3m時(shí)，巷道前方停止掘進(jìn)，將工作面的重型機(jī)械設(shè)備撤到后方安全地點(diǎn)，通過(guò)對(duì)巷道底板進(jìn)行鉆孔與采空區(qū)鉆通，采用注漿的方式將底板采空區(qū)充實(shí)填滿，并封閉鉆孔后，方可進(jìn)行下一步掘進(jìn)施工。

2.7 落實(shí)安全管理制度

嚴(yán)格執(zhí)行好領(lǐng)導(dǎo)下井帶班制度；重點(diǎn)加強(qiáng)“一通三防”管理與“敲幫問(wèn)頂”制度；每班匯報(bào)當(dāng)班具體施工情況，遇到問(wèn)題要及時(shí)采取有效的手段解決。

3過(guò)采空區(qū)技術(shù)方面總結(jié)幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)

（1）由于考慮到可能存在采空區(qū)，所以我們做到超前考慮、超前安排、超前管理，做到了技術(shù)先行。

（2）采用了較為先進(jìn)的全方位探測(cè)儀，對(duì)巷道前方有了一定的預(yù)見(jiàn)性，通過(guò)鉆探核實(shí)，在未過(guò)采空區(qū)時(shí)對(duì)采空區(qū)的狀況已經(jīng)做到心中有數(shù)，便于提前制定較為合理的施工方案及相關(guān)措施，做到了技術(shù)保障。

（3）使用垂直鉆眼，減少了鉆探工程量，提前掌握了積水積氣及水位情況，做到了技術(shù)安全。

（4）在施工方法與施工單位、工程技術(shù)人員溝通充分，確定了合理的施工工藝，確保了安全及工程進(jìn)度，做到了技術(shù)合理。