摘要:文章闡述了煤礦巷道施工漏垮冒頂?shù)姆乐渭按胧?,根?jù)巷道軟巖巷道的特征和成因巷道的支護(hù)技術(shù)、維護(hù)原理井巷工程地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、監(jiān)測(cè)方法、安全技術(shù)措施超前支護(hù)應(yīng)用、巷發(fā)生冒頂后控制處理實(shí)踐。錨桿支護(hù)研究理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),全面介紹巷道掘進(jìn)錨桿支護(hù)理論、設(shè)計(jì)方法,及支護(hù)加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的措施等,巖巷道支護(hù)的設(shè)計(jì)方法和軟巖巷道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)。
關(guān)鍵詞:頂板漏垮 冒頂 超前支護(hù) 頂板控制
0 引言
因?yàn)轫敯逡馔饷奥湓斐傻娜藛T傷亡、設(shè)備損害、生產(chǎn)中止等事故,仍然是煤礦生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一,許多特殊的地質(zhì)技術(shù)環(huán)境中需要制定特殊的頂板支護(hù)安全措施,并且有關(guān)干部要親自到現(xiàn)場(chǎng)指揮。在松軟的煤、巖層和流沙及地質(zhì)破碎帶,斷層帶掘進(jìn)井巷時(shí),較有可能大面積漏垮冒頂。由此可見,預(yù)防井巷冒頂,重視井巷漏垮冒頂處理是十分必要的。
1、井巷漏垮冒頂事故的防治
由于井巷遇煤層松軟傾角大,直接頂幫異常破碎,工作面支護(hù)如果某個(gè)地點(diǎn)失效或無(wú)法支護(hù),發(fā)生局部漏冒,破碎頂板就有可能從這個(gè)位置在重力作用下往下漏空,導(dǎo)致工作面漏垮冒頂事故。
1.1井巷工程地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)
?。?)井巷工程施工前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),利用地質(zhì)勘探、已有井巷工程揭露有關(guān)地質(zhì)資料,預(yù)測(cè)工程施工過程中可能遇到的地質(zhì)破碎帶、大斷層、陷落柱、背向斜擠壓等構(gòu)造,松軟厚煤層的位置,影響范圍,以便制定有針對(duì)性的安全技術(shù)措施。
(2)井巷工程施工過程特殊的地質(zhì)技術(shù)環(huán)境觀察,井巷工程頂板裂隙發(fā)育,地質(zhì)破碎帶出現(xiàn),斷層面間多充以粉狀或泥狀物,斷層面都比較光滑,上下盤之間的巖石幾乎沒有黏結(jié)力,尤其是斷層面成為導(dǎo)水裂隙時(shí)更是彼此分離、漏煤、大淋水等現(xiàn)象,是可能冒頂預(yù)兆,就必須果斷預(yù)測(cè),加以防范。
1.2預(yù)防井巷漏垮冒頂?shù)陌踩夹g(shù)措施
?。?)選用合適的支護(hù),巷道支架應(yīng)有足夠的支護(hù)強(qiáng)度以抗衡圍巖壓力。支架所能承受的變形量,應(yīng)與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應(yīng)。
?。?)盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時(shí),盡可能采用有初撐力的支架,支架施工時(shí)要嚴(yán)格按工序質(zhì)量要求進(jìn)行,并特別注意頂與幫的背嚴(yán)背實(shí)問題,杜絕支架與圍巖間的空頂與空幫現(xiàn)象。
?。?)凡因支護(hù)失效而空頂?shù)牡攸c(diǎn),在新支護(hù)時(shí)應(yīng)先護(hù)頂,再施工。巷道替換支架時(shí),必須先支新支架,再拆老支架??拷蜻M(jìn)工作面10米長(zhǎng)度內(nèi)的支護(hù),在爆破前必須加固,被爆破崩倒、崩壞的支架必須先修復(fù)。
?。?)在易發(fā)生推垮冒頂?shù)南锏乐幸岣呦锏乐Ъ艿姆€(wěn)定性??梢栽谙锏赖闹Ъ苤g拉撐件連接固定,增加架棚的穩(wěn)定性,以防推倒。傾斜巷道中支架被推倒的可能性更大,其支架后拉撐件的強(qiáng)度,密度要適當(dāng)加大,并有防止矸石、物料、支架滾落和支架歪倒的安全措施。
1.3井巷施工超前支護(hù)應(yīng)用井巷工程施工遇異常破碎頂板,松軟煤層,需繼續(xù)往前施工,預(yù)防冒頂重點(diǎn)是控制頂板。對(duì)此,近年來(lái)我煤礦井巷作業(yè)施工實(shí)踐中應(yīng)用超前支護(hù),減少冒頂,效果明顯。在掘進(jìn)迎頭井巷頂部使用超前鉆桿,超前過頂控制頂板。在巷道前進(jìn)方向打眼,留設(shè)鉆桿,數(shù)條鉆桿形成渠與圍巖共同承載,達(dá)到控制頂板。鉆桿長(zhǎng)度3~5米,平行鉆桿間距15~20cm,鉆桿條數(shù)根據(jù)巷道斷面寬度選擇,一般6.1m2常用斷面井巷,上寬1.7米,使用6~8根鉆桿,鉆桿仰角控制在5°~8°。為保證鉆桿分布均衡平行,原則上不使用長(zhǎng)鉆矸一次打到位,而是先用短鉆桿1.5米左右打一節(jié)后,逐步用長(zhǎng)鉆桿加深到最終長(zhǎng)鉆桿固定下來(lái)。鉆桿是否復(fù)用回收,必須根據(jù)工程后期安全性及回收成本確定。破碎頂板巷道長(zhǎng),可以重復(fù)使用此方法,相互疊加使用。
常用工具: 1.氣腿式鑿巖機(jī)YZ-24型。2.鉆頭規(guī)格:Ф42mm,Ф38mm。3.鉆桿:B22-1.5 B22-3.5。
1.4炮眼布置及裝藥量合理,盡量避免崩倒支架
例如:雙柳礦207綜采工作面在92#~98#支架發(fā)生漏頂,漏下的矸石使溜子過載無(wú)法正常啟動(dòng)。為了正常生產(chǎn)和有效控制工作面頂板,對(duì)該地段加固頂板,保證安全,特制定以下安全技術(shù)措施:
?。?)人員進(jìn)入煤壁側(cè)作業(yè)前,將工作面刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)進(jìn)行閉鎖,并要清理好退路,用長(zhǎng)柄工具處理掉可能掉落的煤與矸石,嚴(yán)格執(zhí)行"敲幫問頂"制度后方可進(jìn)入機(jī)道往外搬矸,待溜子啟動(dòng)再搬進(jìn)去運(yùn)走。
?。?)處理漏頂期間,隊(duì)長(zhǎng)、書記要跟班作業(yè),現(xiàn)場(chǎng)要有副隊(duì)長(zhǎng)統(tǒng)一指揮,分工明確,協(xié)調(diào)作業(yè),并有專人觀察,退路要暢通,物料充足,工具齊全。
具體措施如下:
?。?)在發(fā)生漏頂?shù)囟危F(xiàn)場(chǎng)人員要冷靜,處理問題要果斷,要立即停止工作面其他工作,迅速把漏頂區(qū)維護(hù)好。漏頂區(qū)以外支架初撐力達(dá)到24Mpa以上,卡口,防止漏頂區(qū)擴(kuò)大。
?。?)要及時(shí)停止采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī),并閉鎖,不經(jīng)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)人員同意不得開機(jī)。
?。?)割煤過程中,采煤機(jī)司機(jī)要密切注意觀察冒落區(qū)頂板的情況,以防冒落矸石傷人,拉架工要及時(shí)拉架,及時(shí)升直前探梁和護(hù)幫板,起到擋矸的作用,盡量不要讓大塊矸石掉入機(jī)道內(nèi),嚴(yán)格執(zhí)行“帶壓擦頂移架”,并伸出前探梁、護(hù)幫板及時(shí)支護(hù)。