“钻楔”超前支护技术在破碎带及松软厚煤层掘进中的应用

Ｏ 前 言 顶 板 管 理 是 矿 井 掘 进 安 全 技 术 管 理 的 重 要 工 作 ．但 在 井
巷 施 工 过 程 中 时 常 会 遇 到 围岩 异 常 破 碎 或 松 软 倾 角 大 的 厚 煤 层 ．此 时 如 果 掘 进 迎 头 支 护 不 及 时 或 强 度 不 足 容 易 造 成 局 部 漏 顶 、片 帮 ，严 重 时 会 发 生 冒顶 导 致 生 产 中 止 、设 备 损 害 甚 至 发 生 人 员 伤 亡 事 故 因 此 ．选 用 合 理 的 顶 板 管 理 方 法 和 超 前 支 护 方 式 能 有 效 地 减 少 顶 板 事 故 的 发 生
优点 ：选 材和加工 简单 ，现场操 作方便 。 缺 点 ：只 适 用 于 较 稳 定 岩 层 （Ⅱ级 ）、中 等 稳 定 岩 层 （Ⅲ 级 ）和煤 层硬 度一 般 的煤巷 掘进 的超 前支护 ．且 支 护范 围只 用 于 临 时 支 护 与 永 久 支 护 之 间 ．无 法 控 制 迎 头 顶 板 ．如 遇 顶 板 压 力 大 、破 碎 带 或 松 软 厚 煤 层 时 超 前 支 护 强 度 不 够 ，易 造 成 漏 顶 、片 帮 ．甚 至 冒顶 事 件 。 １．２ “撞 楔 ”技 术 超 前 支 护 通 过 钢 轨 、圆 管 或 圆 木 “撞 楔 ”打 人 工 作 面 前 方 进 行 超 前 支 护 ．超 前 控 制 ．形 成 临 时 支 护 与 围 岩 共 同 承 载 巷 道 压 力 ，达 到 控 制 顶 板 的 目 的 ．避 免 松 软 破 碎 围 岩 的 冒 落 为 后 期 的永 久 支 护 创 造 时 间 和 空 间 ．是 矿 井 常 用 的 防 止 冒顶 、处 理 冒 顶 的 技 术 之 一 优 点 ：选 材 和加工 简单 ，可 利用 旧钢 轨 、圆管 加工 ，临 时 支 护 效 果 较 好 缺 点 ：采 用 钢 轨 、圆 管 或 圆 木 “撞 楔 ”直 接 打 人 工 作 面 ，作 业 人 员 劳 动 带 、风 化 带 岩 层 中夹 杂 碎 石 、坚 硬 岩 层 时 ，很 难 将 “撞 楔 ”材 料
传 统 的 超 前 支 护 方 式 ，一 般 适 用 于 较 稳 定 岩 层 （１Ｉ级 ）、 中 等 稳 定 岩 层 （Ⅲ级 ）和 煤 层 硬 度 一 般 的 煤 巷 掘 进 ，在 掘 进 迎 头 通 过 钢 支 架 利 用 前 探 梁 、固 定 架 、规 格 厚 ５０ｍｍｘ长 １．２ｍ 的 方 木 临 时 过 顶 ，背 帮 ，创 造 安 全 的 施 工 环 境 ，防 止 作 业 时 出 现 漏 矸 、掉 矸 等 现 象 。
打 人 ，无 法 起 到 有 效 临 时 支 护 的 目的 ．施 工 有 局 限 性 １．３ 预 留钻 杆 超 前 支 护
沿 巷 道 掘 进 方 向施 工 超 前 眼并 预 留 钻 杆 ．数 根 钻 杆 形 成 临 时 支 护 与 围 岩 共 同 承 载 巷 道 压 力 ．达 到 控 制 顶 板 的 目 的 ． 避 免 松 软 破 碎 围 岩 的 冒 落 ．为 后 期 的永 久 支 护 创 造 时 间 和 空 间 ．是 矿 井 常 用 的 防 止 冒顶 及 处 理 冒 顶 的 技 术 之 一
《煤 矿 安 全 规 程 》第 五 十 八 条 规 定 掘 进 工 作 面 临 时 支 护 和 永 久 支 护 距 工 作 面 的距 离 ．必 须 根 据 矿 井 地 质 、水 文 地 质 条 件 和 施 工 工 艺 在 作 业 规 程 中 明确 规 定 按 大 田县 太 华 煤 矿 山 贵 崎 矿 山地 质 条 件 一 般 规 定 距 工 作 面 距 离 不 超 过 ０．８ｍ： 在 松 软 的 煤 （岩 ）层 、流 砂 性 地 层 或 者 破 碎 带 中掘 进 巷 道 时 ， 必 须 采 取 超 前 支 护 或 者 其他 措 施 １ 常规超 前 支护 方式 的优 缺点 分析 １．１ 前 探 梁 超 前 支 护
优 点 ：施 工 简 单 ．临 时 支 护 效 果 较 好 。 缺 点 ：支 护 成 本 高 ，３．０ｍ 的 钻 杆 市 场 价 格 为 １２０元 ／根 ． 一 般 施 工 超 前 眼 并 预 留 钻 杆 数 量 煤 巷 在 ８根 以 上 ．风 化 带 及 破 碎 带 甚 至 要 达 到 ２０根 以上 ．每 米 巷 道 超 前 支 护 用 的 钻 杆 最 少 也 要 ９６０ｍ ２ “钻 楔”超 前 支护技 术 的应 用 大 田县 太 华 煤 矿 山 贵 崎 矿 山 一 号 井 扩 建 工 程 于 ２０１５年 下 半 年 开 始 建 设 ．结 合 永 安 煤 业 公 司苏 桥 煤 矿 “钻 楔 ”超 前 支 护 经 验 ．根 据 矿 井 地 质 条 件 通 过 加 工 １寸 焊 接 管 和 利 用 旧 ｌ 寸 风 水 管 改 造 和 推 广 应 用 “钻 楔 ”超 前 支 护 技 术 ．在 施 工 ＋ ６７５ｍ ＋４００ｍ 猴 车 道 遇 松 软 煤 （岩 ）层 中 取 得 了 很 好 的成 效 ， 有 效 的降 低 掘 进 迎 头 漏 顶 、片 帮 和 冒 顶 事 故 发 生 机 率 ．取 得 明 显 的 安 全 和 经 济 效 益 ２．１ 超 前 杆 的 选 材 和 加 工 “钻 楔 ”超 前 支 护 材 料 可 采 用 １寸 焊 接 管 和 利 用 旧 １寸 风 水 管 加 工 ．加 工 规 格 一 般 为 ２．５ｍ 和 ３．０ｍ 两 种 ．也 可 根 据 实 际 情 况 加 工 ３ｍ 以上 的 超 前 杆 ．加 工 的 超 前 杆 一 侧 需 为 尖 头 １寸 焊 接 管 长 ６ｍ，市 场 价 格 ３０元 ／根 ，可 加 工 一 般 超 前 杆 ２根 ．单 根 超 前 杆 成 本 为 １５元 ，按 每 循 环 进 尺 １．０ｍ 计 算 ，每 米 成 本 约 为 １２０元 ：山 贵 崎 矿 山 一 号 井 在 以 前 的生 产 过 程 中 使 用 了大 量 的 １寸 风 水 管 ，根 据 《福 建 省 煤 矿 企 业 安 全 生 产 许 可 证 颁 发 管 理 暂 行 办 法 》的 有 关 规 定 矿 井 主 要 避 灾 线 路 必 须 安 装 使 用 ２寸 以 上 的 风 水 管 ．因 此 造 成 大 量 的 １寸 风 水 管 闲置 ．通 过 加 工 １寸 风 水 管 超 前 杆 ，实 现 利 旧 复 用 的 目的 。 ２．２ “钻 楔 ”超 前 支 护 方 式 的 施 工 方 法 （１）施 工 前 根 据 地 质 条 件 确 定 施 工 超 前 眼 的 个 数 ．７．２ｒｎ２ 断 面 煤 巷 一 般 不 超 过 １２根 （顶 ８边 ４）． 眼 间 距 控 制 在 ４００ｍｍ 以 内 ；破 碎 带 、风 化 带 按 实 际 需 求 和 断 面 确 定 超 前 眼 个 数 ．间 距 应 缩 小 至 ３００ｍｍ 以 内 确 定 超 前 眼 的 个 数 后 现 场 点 眼 ．按 常 规 掘 进 方 式 掘 超 前 眼 ，眼 深 按 施 工 条 件 控 制 ，一 般 在 １．０ｍ 以内 ．施工 结束后 退出钻 杆 ．施工 时应采用 炮 眼导 向
境
“钻楔’，超前支护技术在砖碎 带及松软厚煤层掘进中的应用
陈 永 卿
（三 明 市煤炭 工 业协会 福 建 三 明 ３６５０００）
摘 要 阐 述 山 贵 崎 矿 山 在 巷 道 掘 进 中遇 风 化 带 、破 碎 带 及 松 软 厚 煤 层 的 超 前 支 护 方 法 。通 过 加 工 １寸 焊 接 管 和 利 用 旧 的
１寸风水 管“钻楔 ”超 前 支护控 制顶板 有 效防 范顶板 事故 的发 生 。为复 杂地质条件 下掘进施 工提供 经验借鉴 关 键 词 超 前 支 护 顶 板 控 制 安 全 经 济
中图分类号 ：ＴＤ３５３
文献标 识码 ：Ａ
文章编 号 ：１６７２—９０６４（２０１８）０４—０６５—０２