孫昊

摘要： 本文通過介紹砂墩子煤礦優(yōu)化前及優(yōu)化后的前探梁臨時支護方式，優(yōu)化后前探梁臨時支護，操作方便、快捷、簡單，隨掘進前移，緊跟迎頭，能夠及時有效地控制頂板，防止頂板片幫、冒頂事故發(fā)生，在保證施工安全的同時，大大提高了工作效率。

Abstract： This paper introduces the temporary support of the front beam of Shadunzi Coal Mine before and after the optimization to optimize the forestope temporary support. It is easy to operate， fast and simple. With the driving forward， it can head-on follow and timely and effective control the roof to prevent the accidents of roof spalling and roof falling. It can ensure the safety of construction and greatly improve the efficiency.

關(guān)鍵詞： 放頂煤開采；臨時支護；工藝設(shè)計

Key words： mechanized coal caving mining；temporary lining；technological design

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）04-0136-02

0 引言

隨著掘進技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦中推廣應(yīng)用錨網(wǎng)支護形式越來越普遍，不僅在巖巷里，而且在煤巷中也得到了大量使用。煤巷錨網(wǎng)支護過程中，為了防止煤巷頂板片幫、冒落，前探梁臨時支護環(huán)節(jié)至關(guān)重要，本文通過介紹砂墩子煤礦優(yōu)化前及優(yōu)化后的前探梁臨時支護方式，優(yōu)化后前探梁臨時支護操作方便、快捷、簡單，隨掘進前移，緊跟迎頭，能夠及時有效地控制頂板，防止頂板片幫、冒頂事故發(fā)生，在保證施工安全的同時，大大提高了工作效率。

1 礦井及S4001工作面回采概況

砂墩子煤礦礦井為新建礦井，正在進行試生產(chǎn)，采用斜井開拓，共有3條井筒。本井田東西走向長8km，南北寬3.5～7.0km，井田面積約41.54km2，井田內(nèi)含煤面積為27.54km2。井田內(nèi)對采區(qū)劃分有較大影響的斷層有四條，分別是DF12、DF1、DF2、F2，其斷層落差均在10m以上，其中DF12斷層落差最大達到60m。DF12斷層位于井田最北部，該斷層將砂墩子礦井北部部分333資源量進行了割斷，使該部分資源量難以開采，由于斷層位于井田邊界的最北端，因此該斷層對采區(qū)劃分影響不大。F2斷層沿煤層露頭線向井田內(nèi)延伸，根據(jù)井田地質(zhì)報告該斷層尖滅于井田內(nèi)，其對采區(qū)劃分有一定影響。DF1、DF2位于井田南部和東南部，對井田劃分產(chǎn)生較大影響，DF2和F2斷層之間煤層走向和斷層走向基本平行，DF1斷層將井田南部煤層隔為兩段。

S4001工作面位于井田南部采區(qū)+601m～+703m之間。工作面切眼沿4號煤層走向布置，工作面長為244m，工作面推進長度826m。該工作面沿4號煤層走向布置+601m水平與+703m水平之間，位于南一采區(qū)范圍內(nèi)，礦井開拓水平位于+750m水平，工作面內(nèi)有一條DF35斷層煤柱，停采線位于南翼采區(qū)回風(fēng)下山以東100m。工作面切眼斜長244m，推進長度達到826m。

根據(jù)井田內(nèi)主要斷層的展布情況和井田內(nèi)煤層賦存情況，結(jié)合工作面生產(chǎn)能力和裝備水平及已批準的初步設(shè)計，本著適當(dāng)加大采區(qū)尺寸、增加工作面推進方向長度、盡量減少工作面搬家次數(shù)、提高工作面單產(chǎn)及效率的原則，并考慮到礦井回采、掘進通風(fēng)因素，設(shè)計確定工作面推進方向長度2000～3000m。

2 S4001工作面放頂煤支護結(jié)構(gòu)存在的問題

目前礦井開拓系統(tǒng)正在建設(shè)當(dāng)中，主要井巷工程已經(jīng)完成，建議礦井核定現(xiàn)有的提升、運輸、排水、通風(fēng)系統(tǒng)能力，各項設(shè)施必須滿足規(guī)程規(guī)范的要求。

2.1 S4001工作面4號煤層頂?shù)装宀环€(wěn)定

S4001工作面至停采線平均走向長度826m，工作面切眼斜長244m，煤層平均厚度8.55m，煤層視密度1.31t/m3，

4號煤層底板底板多為粉、細、粗砂巖，局部地段為砂礫巖，穩(wěn)固性差，易發(fā)生底鼓，片邦等工程地質(zhì)問題。4號煤層頂?shù)装鍘r性及厚度統(tǒng)計詳見表1。

2.2 臨時支護存在問題

S4001回采工作面位于一二礦鄰近，埋深相似，頂煤易于冒落，根據(jù)直接頂巖性可知其易于冒落?？傊?，由于S4001回采工作面外委施工單位較多，且外委施工隊人員對臨時支護裝置不太重視，造成以下問題：

①砂墩子礦各掘進隊組所使用前探梁規(guī)格、尺寸以及架設(shè)方式各不相同，在管理過程中造成很大不便，以及在施工過程中造成安全隱患；

②掘進隊組為在移設(shè)前探梁過程中輕便，隊組自行制作的前探梁管徑較細，質(zhì)量較輕，承載負荷能力較小，如遇地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，頂板條件煤巖賦存條件較差現(xiàn)象的易造成前探梁壓彎或者壓斷現(xiàn)象；

③由于掘進工作面上山掘進過程中，煤壁容易片幫傷人，如遇礦壓顯現(xiàn)明顯地帶，迎頭片幫將更加嚴重，故需對此問題進行優(yōu)化處理；

④由于臨時支護工序未作詳細規(guī)定，各施工隊組進行臨時支護過程中順序雜亂無章，給砂墩子煤礦安全生產(chǎn)造成安全隱患。

3 S4001工作面放頂煤開采臨時支護專項技術(shù)措施

3.1 臨時支護結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

①對前探梁梁體進行優(yōu)化，加粗前探梁管徑，從而增加前探梁負載能力，提高安全系數(shù)，增加臨時支護裝置套環(huán)鋼板厚度，由以前的8mm增加至12mm鋼板，如此將很大程度上增加套環(huán)強度；

②為提高前探梁使用過程中安全系數(shù)，增加套環(huán)以及銷子連接裝置與前探梁梁體進行聯(lián)接，如此將大大減少前移過程中前探梁傷人事件；

③對于套環(huán)與頂板錨桿局部連接處進行加固處理，由以前點焊技術(shù)加強為滿焊焊接，增加連接處焊接強度，增加安全系數(shù)；

④為加強上山掘進巷道迎頭煤壁片幫造成傷人事故，臨時支護裝置加入迎頭防片幫裝置，能夠有效防止迎頭煤壁片幫后傷人。

臨時支護設(shè)計優(yōu)化設(shè)計詳見圖1。

迎頭護幫裝置優(yōu)化設(shè)計后詳見圖2。

3.2 臨時支護工藝的安全效益

①由于在掘進過程中，部分巷道需沿巷道底板掘進，由于地質(zhì)因素造成巷道頂板破碎現(xiàn)象，此前幾乎每月都會存在前探梁傷人事件，設(shè)計優(yōu)化后，砂墩子礦再無出現(xiàn)前探梁壓彎，變形，不再發(fā)生前探梁傷人事件，為砂墩子煤礦安全管理帶來較大安全效益。

②臨時支護未進行系統(tǒng)管理前，各施工隊組在前探梁移設(shè)過程中施工工序雜亂無章，存在安全隱患，且影響正常施工作業(yè)時間，待臨時支護設(shè)計后，施工隊組人員按照規(guī)定流程工序中發(fā)現(xiàn)，原先移設(shè)前探梁過程中需要20-25min/次，優(yōu)化后移設(shè)前探梁需時間到10-15min/次，按照一個小班割煤三排，移設(shè)三次，每次縮減10min，一天減少移設(shè)時間90min，一個月30天，共計能夠縮減2700min，共計8支掘進隊組施工，一個月累計能夠縮減移設(shè)時間為21600min，累計360h，按照每工施工8h計算，共計45工，按照每工200元計算，一月累計為砂墩子煤礦帶來近9000元效益，一年帶來近11萬效益，其次由于施工工序的優(yōu)化，提升了施工過程中安全系數(shù)，為砂墩子煤礦安全生產(chǎn)帶來巨大安全效益。

4 結(jié)束語

煤礦優(yōu)化后前探梁臨時支護操作方便、快捷、可靠，隨掘進前移，緊跟迎頭，及時有效地控制了頂板片幫、冒頂事故發(fā)生，在保證施工安全的同時，大大提高了工作效率。建議將本工法進一步推廣應(yīng)用到更多同類施工項目中，使之在更多的實踐項目中不斷完善，真誠成為同類工程項目可參考的技術(shù)資料。

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