張偉
(汾西礦業(yè) 兩渡煤業(yè),山西 靈石 031302)
33(4)09工作面位于三采區(qū)前進(jìn)方向的南翼,東鄰33(4)07工作面、西鄰33(4)11工作面,南部為聚財(cái)塔大斷層。工作面所采4(3+4)#煤層為山西組下段頂部煤層,該煤層區(qū)內(nèi)穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)中等至復(fù)雜,含二~三層厚為0.2 m左右的灰~黑灰色泥巖夾矸層。該區(qū)內(nèi)煤層傾角0°~12°,平均6°。4(3+4)#煤層之上為灰黑色砂質(zhì)泥巖,厚約14.37 m,含砂不均,夾粉砂巖條帶,水平層理較發(fā)育,含植物化石,之上為灰色及深灰色細(xì)粒砂巖,堅(jiān)硬,層面含云母及炭屑,局部地方節(jié)理、裂隙發(fā)育。煤層頂板局部地方發(fā)育有一層厚度大約0.3 m的泥巖偽頂。工作面所采4(3+4)#煤層煤塵有爆炸性,爆炸指數(shù)為38%~40.9%,不易自燃。工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法,一次采全高綜合機(jī)械化采煤工藝,由MG400/940-WD型采煤機(jī)割煤、裝煤,SGZ-880/800型刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤,ZZ6000-20/42型液壓支架支護(hù)頂板,采用全部垮落法管理頂板[1]。
1) 33(4)09材、運(yùn)兩巷距停采線往南10 m和往北20 m順巷道軸向布置施工單點(diǎn)錨索。單點(diǎn)錨索選用Φ17.8×6400 mm鋼絞線配合規(guī)格為400 mm×400 mm×16 mm或250 mm×250 mm×16 mm錨索托板聯(lián)合支護(hù)。
2)單點(diǎn)錨索支護(hù)形式
材巷在巷中及距巷中900 mm左右呈三花型布置(與原巷道三花型錨索交叉布置),保證支護(hù)完畢后每排布置3根錨索;運(yùn)巷在距巷中1100 mm左后呈五花型布置 (與原巷道五花型錨索交叉布置),保證支護(hù)完畢后每排布置3根錨索。加強(qiáng)支護(hù)方式見圖1。
錨索排距1000 mm,每根錨索配套使用K2355型錨固劑一支、Z2355型錨固劑兩支(快速在上,中速在下),錨索應(yīng)保證設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,不得切短使用,外露長(zhǎng)度露出鎖具不大于250 mm,不小于150 mm,錨索預(yù)緊力140 kN,錨固力200~230 kN,破斷力270~280 kN。
3)材、運(yùn)兩巷打錨索前,提前在施工加強(qiáng)錨索范圍內(nèi)頂部加鋪金屬網(wǎng),金屬網(wǎng)采用規(guī)格為長(zhǎng)×寬=11 m×1.1 m的菱形網(wǎng),鋪網(wǎng)時(shí),網(wǎng)片要密貼頂板,與原巷道金屬網(wǎng)聯(lián)接,聯(lián)網(wǎng)采用16#的聯(lián)網(wǎng)絲剪切成400 mm長(zhǎng),雙股對(duì)折,扭結(jié)圈數(shù)不小于3圈,聯(lián)網(wǎng)間距不大于200 mm。新鋪金屬網(wǎng)與原支護(hù)金屬網(wǎng)每排聯(lián)一道,聯(lián)網(wǎng)間距不大于400 mm。
圖1 33(4)09材、運(yùn)巷加強(qiáng)支護(hù)
工作面具備末采條件時(shí)進(jìn)入末采階段,支架上方開始鋪設(shè)金屬網(wǎng)。先鋪設(shè)1.4 m單層網(wǎng),剩余鋪設(shè)雙層網(wǎng)。第一循環(huán)鋪單網(wǎng)時(shí),割煤拉架結(jié)束后,閉鎖采煤機(jī)、刮板輸送機(jī),降下支架前梁,金屬網(wǎng)長(zhǎng)邊插入支架頂梁上方0.3 m左右,及時(shí)調(diào)整支架頂梁壓住金屬網(wǎng),并每隔3架打一根單點(diǎn)錨桿將金屬網(wǎng)與頂板固定,防止支架掛網(wǎng)。金屬網(wǎng)長(zhǎng)邊順工作面方向鋪設(shè),網(wǎng)與網(wǎng)之間短邊互相搭接,搭接長(zhǎng)度不小于0.3 m,用聯(lián)網(wǎng)絲聯(lián)兩排;長(zhǎng)邊對(duì)接聯(lián)一排,網(wǎng)扣間距不大于0.2 m。工作面金屬網(wǎng)與材、運(yùn)兩巷金屬網(wǎng)用聯(lián)網(wǎng)絲聯(lián)緊聯(lián)牢。聯(lián)網(wǎng)絲采用16#鉛絲,長(zhǎng)400 mm,雙股對(duì)折,每扣不少于三圈。割煤前金屬網(wǎng)要折回倒掛在支架上,以防采煤機(jī)割煤時(shí)扯網(wǎng)。鋪設(shè)雙層網(wǎng)時(shí),短邊搭接長(zhǎng)度不小于0.3 m,長(zhǎng)邊之間搭接450 mm即短邊的一半,采用魚鱗搭接方法,在網(wǎng)片一半處上下網(wǎng)片長(zhǎng)邊聯(lián)一道進(jìn)行鋪聯(lián),其它同單網(wǎng)。金屬網(wǎng)采用12#鉛絲編織的經(jīng)緯網(wǎng),規(guī)格為0.9 m×10 m,網(wǎng)格為40 mm×40 mm。
當(dāng)單層金屬網(wǎng)的網(wǎng)邊隨工作面推進(jìn)超過支架前立柱時(shí),在支架前梁雙層網(wǎng)下,沿工作面傾向鋪設(shè)廢舊鋼絲繩,每推進(jìn)一刀鋪設(shè)2根鋼絲繩,鋼絲繩間距為350 mm,共鋪設(shè)12根,且每隔0.4 m用聯(lián)網(wǎng)絲將鋼絲繩與金屬網(wǎng)聯(lián)接,聯(lián)網(wǎng)絲采用16#鉛絲,長(zhǎng)400 mm,雙股對(duì)折,每扣不少于三圈。當(dāng)一根鋼絲繩不夠長(zhǎng)時(shí),中間接頭應(yīng)采用繩卡固定牢固(用繩卡固定不少于3個(gè)),機(jī)頭、機(jī)尾鋼絲繩頭用繩卡固定在巷道原有支護(hù)體上;末采過程中,要逐架觀察鋼絲繩的確切位置,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,及時(shí)調(diào)整鋼絲繩間距,調(diào)整范圍為350~500 mm,保證末采結(jié)束后,鋼絲繩均勻布置在回收三角區(qū)[2]。
末采開始后,利用生產(chǎn)班間隙或檢修班時(shí)間在工作面支架空頂處或架間空隙處開始打單點(diǎn)錨索,錨索每隔3個(gè)支架布置一組,平均每2個(gè)循環(huán)沿工作面傾向交錯(cuò)支護(hù)一排,保證末采中錨索數(shù)量不低于250組。如遇頂板破碎,無法拖住標(biāo)志層時(shí),可每一個(gè)循環(huán)(一刀)沿工作面傾向支護(hù)一排單點(diǎn)錨索,錨索每6個(gè)支架布置一組。每次支護(hù)錨索時(shí),先在排距大的位置補(bǔ)打,使各點(diǎn)錨索在工作面均勻布置。單點(diǎn)錨索采用Φ17.8×6400 mm鋼絞線配合規(guī)格為12#×500 mm預(yù)留中孔的槽鋼聯(lián)合支護(hù)。槽鋼錨索盡量壓住鋼絲繩,錨索預(yù)緊力不小于140 kN[3]。
工作面推進(jìn)至支架尾部雙層金屬網(wǎng)壓在采空區(qū)冒落的巖石下時(shí),把液壓支架與運(yùn)輸機(jī)的連接銷摘開,割煤時(shí)只移溜不拉架,嚴(yán)格控制采高,保證回架通道凈高不低于3.0 m(巷道頂、底板垂直距離)。
33(4)09工作面通過采用合理施工工藝和支護(hù)參數(shù),耗時(shí)45天完成工作面末采任務(wù),克服了頂板管理困難對(duì)工作面末采的影響,實(shí)現(xiàn)了工作面的安全、高效末采,也為具有同類地質(zhì)條件的礦井末采提供一定的技術(shù)借鑒。