巷道掘进过小煤窑破坏区技术措施

巷道掘进过小煤窑破坏区技术措施
朱立华
（山西汾西矿业（集团）有限责任公司高阳煤矿，山西孝义032300）
摘要：本文以某煤矿的掘进面为背景，分析了掘进期间小煤窑破坏区的相关开采技术，指出了瞬变电磁法进行充填支护与迎头探测结合的技术，以合理控制巷道的变形问题。

在小煤窑破坏区的应用过程中，施工人员不需要充填破坏区，只需要采用单一的巷道支护方式便可以有效控制巷道的变形问题，可以确保巷道掘进的高效性，为企业赢得更大的经济效益。

关键词：巷道掘进；小煤窑；破坏区；技术
中图分类号：TD263．2文献标识码：A文章编号：1006—7981（2019）07—0088—01
在早期煤炭资源的开采过程中，存在大量的管理水平低且开采技术落后的小煤窑，为大型煤矿的安全开采工作带来了诸多不安全因素。

对此，国内外大量学者均研究了当前小煤窑破坏区的现象，本文以某煤矿回采工作面为例，分析了小煤窑区域的开采技术，并进行了合理优化，以期达到安全高效生产的目的。

1工程背景
某煤矿掘进工作面位于10#煤层工作面标高为368－420米，东面为实体煤，南面为采空区。

巷道的坡度为2ʎ－11ʎ，掘进工程量为1269米，工作面顶板为灰岩层，厚度为8．8米质地坚硬，直接顶为泥岩，厚度为1．5米，层理不发育。

影响掘进的主要含水源为含水层，且受掘进工作面底板薄弱性与导水构造等因素的影响，很容易发生突水问题。

开采工作面的地质构造较为简单，但工作面附近存在三座废弃的小煤窑，基于此，开采人员在控制技术与探测技术方面分析小煤窑破坏区的相关技术。

2掘进过小煤窑区域的技术措施
2．1小煤窑破坏区的探测技术
在实际巷道掘进期间，相关开采人员应确定小煤窑的具体位置、工作面的开采情况以及含水性，以确定小煤窑破坏区的分层情况，针对巷道的实际掘进采取有效的技术措施，确保安全性与稳定性。

当前煤矿企业在掘进小煤窑区域时，主要采用瞬变电磁法与坑道无线电波透视法等探测技术。

其中坑道无线电波透视法主要物探分析工作面两巷已形成情况下的工作面开采情况，但在本次开采工作中，掘进工作面两巷并未完全形成，因此应采用瞬变电磁法进行物探。

瞬变电磁法主要向开采探测区域发出磁场信号，以刺激围岩区域产生二次电磁场，之后根据围岩二次场的实际情况分析岩层的结构特性，确定开采工作面的岩层结构，做好工作面部分地质异常区域的判定。

实际探测期间，巷道迎头应每隔15ʎ布置一个探测点，分为三个不同的方向完成具体的探测工作。

2．2小煤窑破坏区控制技术
在选择小煤窑破坏区控制技术时应结合破坏区的围岩强度等指标，采用充填支护或锚索支护技术，或两者合并进行。

联合采用充填与锚索技术时，一方面可以有效控制破坏区域，另一方面可以确保掘进围岩的稳定性，有利于后续开采工作的顺利进行。

且在充填方面，企业采用高泡水泥材料，并确定材料的最优配比，以有效保证小煤窑破坏区域的充填效果。

2．3防治水技术
通过检测发现，此开采煤层中存在大面积的采空区，通过地面钻孔探测到小煤窑的老空区，之后钻探勘察了大量的煤层孔，部分存在异常反应，之后根据钻探数据。

根据老空区分布范围确定了警戒线与探水线。

在开始进入探水线位置后，开始进行施工探测超前孔，每次施工三组煤层孔，每组为三个，分别向巷道正前方、右前方与上方进行探测。

实际开采过程中，还利用探水钻杆在巷道迎头施工9个探水孔，并采用先探后掘的方法，最大限度的探测老巷道与探水孔。

除此之外，还应做好小煤窑老巷道的整修工作，确定老巷道的分布范围与积水情况，减少大量的钻探工程，节约开采成本。

2．4灭火技术
一方面是掘前探测与预灌浆防火技术，在小煤窑工作面未掘进时，相关技术人员应利用电法探测技术以及无线电波坑道透视技术全面界定小煤窑破坏区的范围，之后根据破坏情况以及有无火区等灾害进行超前探测，设置专门的预灌浆，以防小煤窑在发生火灾事故时可以利用探巷泥钻孔实现预灌浆，从而有效灭火。

另一方面是采用随掘随灌技术，对钻孔超前掘进面进行灌浆，在距离掘进窝头5－10米的位置，打出深度为100－120米的钻孔，一旦发现火灾隐患问题，相关工作人员及时利用钻孔超前灌浆技术进行扑灭。

期间应有效限制掘进速度，保证超前灌浆点与掘进头的距离不得小于20－30米，且还应及时检测打高位孔的实际灭火效果。

当贯通小煤窑与掘进面后，施工人员应及时封闭小煤窑的空间巷，之后多点倒替间进行灌浆，且每次灌浆的时间不得超过2小时，以防因大量灌浆影响开采的安全性。

88内蒙古石油化工2019年第7期①收稿日期：2019－04－15
作者简介：朱立华（1987．9－），男，籍贯山西孝义，河南理工大学土木工程专业，学士学位，助理工程师。

掘进巷道过陷落柱安全技术措施研究应用
王云
（山西汾西矿业（集团）有限责任公司高阳煤矿，山西孝义032306）
摘要：为了提升巷道过陷落柱期间顶板的稳定性，确保掘进工作的顺利进行。

某煤矿企业在巷道过陷落柱期间采用了钢棚与锚索网联合支护技术，针对性的提出了相关的安全施工措施。

实践表明，通过采用此技术可以加快巷道过陷落柱的掘进速度，在确保巷道开采安全性的基础上，为企业赢得了更大的经济效益。

关键词：掘进巷道；过陷落柱；安全技术
中图分类号：TD263．2文献标识码：A文章编号：1006—7981（2019）07—0089—02
1工程概述
某煤矿巷道的设计总长度为1300米，存在规格为5．2ˑ4．2m的矩形断面。

此工作面开采9#、10#以及11#煤层，煤层总厚度平均为7．22米，煤种为瘦煤，最大倾角为12ʎ。

同时，工作面煤层顶板石灰岩抗压强度范围为78．8－127．9Mpa。

巷道过陷落柱期间采用三心拱断面，断面宽度5100mm，高度为3500mm，掘断面面积为14．42m2。

2过陷落柱施工技术
为了有效保证过陷落柱期间的巷道施工的有效性，避免发生顶板垮落与大面积的空顶问题，施工人员将巷道设计为半圆拱形断面，且开采期间采用松动爆破技术。

煤巷过陷落柱期间利用Y－28型钻机进行掘进，断面的规格为5．2ˑ4．2m，拱形断面的高度为2．6米。

钻孔深度设计为1．0米，直径为42mm。

实际开采过程中，钻孔采用三排弧形与两排直线的形式，完成煤矿爆破工作后，钻孔封孔长度不得低于0．5米，且及时在其中填装水炮泥以及矿用乳化炸药等，爆破孔最多为5个，为了确保爆破的安全性，应采用串联联线与正向装药的爆破方式，
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警戒
贯通小煤窑空棚与掘进工作面时，施工人员应采用密集木棚支护穿越技术，利用黄土袋码实棚梁顶部与两帮棚腿，保证顶部码放的高度为1．0－1．2米。

期间，施工人员每天均应将浓度为15%至20%的氯化钙溶液喷洒至老空区，以减缓空棚区遗煤的自热发火速度。

掘进面穿越小煤窑老空区后，施工人员在封闭煤窑空棚时应采用喷浆与包帮包顶技术，利用高位钻孔向空棚区中间断灌浆，隔绝氧气环境，彻底消除火区。

当工作面掘进施工通过中部探巷后，应对已探明的小煤窑老空区与老巷进行大面积灌浆，使其充分密实，与外围小煤窑的老空区形成隔离带，杜绝出现漏风问题，保证正常回采。

3巷道掘进过小煤窑破坏区技术的实际应用对此掘进工作面采用瞬变电磁探测法，每隔一定距离进行多次探测工作。

巷道存在7处异常区域，分别位于底板探测上方、顶板以及煤层中，其中迎头前方煤层上分层采空区为异常区域，因富水所致，并受瞬变电磁体积的影响。

根据探测结果可知，巷道迎头前方的地质异常情况并不严重，个别区域存在采空冒落带，因此只需要做好掘进支护工作即可，无需进行充填。

对此，煤层掘进巷道采用锚索网梁联合支护技术，断面为矩形，净尺寸为4．2mˑ2．5m。

具体支护参数如下：锚杆间排距为800ˑ900mm，采用无纵筋螺纹钢筋锚杆，托盘形状为拱形，且采用树脂锚固剂，锚固力不得小于100kN，顶板铺设金属网，且两侧各预留100mm，做好与帮网的搭接工作，并每隔200m联网连接一道，每道应多于3圈，采用钢筋托梁，网搭接长度为100mm。

锚索间排距为1600ˑ1800mm，锚索采用高强度低松弛预应力的钢绞线，且锚索的初始张拉力为200kN，外露在150mm－250mm之间。

帮部每排布置两个圆形锚杆，间排距为1200ˑ900mm，托盘形状为拱形，每根使用两条数值锚固剂，预紧力不得小于150N，锚固力不得小于50kN。

下部锚杆距离底板的距离为900mm，上部锚杆距离顶板距离为600mm，两帮铺设菱形金属网。

在使用此支护技术后，巷道变形量减少，保持在标准范围内，且开采期间不受破坏区废水的影响，保障了掘进工作的顺利进行。

4结束语
本文针对巷道掘进期间小煤窑破坏区存在的开采问题，指出了开采期间应综合采用瞬变电磁方法进行充填支护，进行掘进迎头探测，以明确巷道前方破坏区域的地质情况，针对性的完善掘进巷道的支护技术，促进工作面巷道的正常开采，加快掘进速度。

［参考文献］
［1］史云权．掘进巷道过空巷技术与实践［J］．山东煤炭科技，2018，（1）．
98
2019年第7期内蒙古石油化工
①收稿日期：2019－04－15
作者简介：王云（1982－），男，籍贯山西灵石，2009年毕业于中国矿业大学，助理工程师，从事于综掘工作。