综采工作面开切眼巷道是安装综采机组,进行开采前准备的巷道。由于综采支架长6.60m,横向排列,从而要求其断面必须是跨度较大的掘进巷道。在分层开采的综采工作面中,受地质条件、支护材料和断面的影响,如果在短时间内迅速掘出开切眼巷道,则顶压、侧压传递不太明显,能保证安装综采设备时对高度、宽度的要求。反之,则开切眼来压周期较短,顶压、侧压传递较为迅速,不仅造成压断木质顶梁、使巷道净高变小、宽度变窄,综采设备无法安装,同时,还造成二次起底、扩帮开切眼巷道的重重困难。因此,快速而安全地掘进综采开切眼巷道是保证综采设备顺利安装的前提。本文以白芨沟矿南四4421(三)工作面开切眼巷道为例,阐述综采工作面开切眼巷道的快速掘进与安全管理方法。
1 工作面概况
白芨沟南四4421(三)工作面位于南四采区第4阶段,所采煤层为2层煤,煤层结构变化较大。轨道上山北部煤层剩余厚度平均15.40m,煤层中有一层夹矸,局部有两层夹矸,夹矸下煤层厚度平均为1.80m。工作面倾斜长度为127m,煤层倾角9°,煤层直接顶为金属网假顶,直接底为实体煤。根据掘进及回采地质资料证实,该工作面内地质构造简单,无断层和褶曲。
2 巷道施工及支护方法
根据《4421(三)掘进作业规程》的规定,首先沿顶网以轨道中心线为标准开掘出小断面切眼巷道,再进行大断面巷道的扩刷工作。在掘进大断面切眼时,人为地分成煤帮侧、煤柱侧的掘进施工。正常的工作是先进行大断面(煤柱侧)的施工。大断面进行完打眼、放炮、出砟、架棚等工作顺序后,随之对其检查加固。然后再进行小断面(煤帮侧)的掘进施工,依次循环,要求两断面的间距不小于10m。支护方法为每循环放完炮后,先铺设金属网,背好帮、顶的板梁,接着挑前探梁,做好敲帮问顶工作后,上顶梁进行超前临时支护,然后出砟架棚。在掘出距运输顺槽10m的大断面巷道后,依次沿轨道中心线两侧各1.10m,小金属支柱进行巷道顶部的稳定加固。
3 实现快速掘进的方法
(1)合理安排接续计划,确保开切眼施工按顺序进行。按综采工作面形成的接续计划,大致分为三种。一种是先掘出安装通路、小切眼巷道,等运输和回风顺槽与小切眼巷道贯通后,再扩刷大切眼巷道;第二种是先掘出运输、回风顺槽巷道,再掘安装通路、小切眼、大切眼巷道;第三种是先掘出安装通路、小切眼、大切眼巷道,再进行运输、回风顺槽巷道的贯通。按施工顺序方法的对比,第二种施工顺序比较科学。①由于运顺巷道已经形成,在运输顺槽内可搭接皮带运输,掘进煤可直接经过皮带进入煤仓;②安装通路、小切眼巷道由于断面小、煤量少,采取自上而下的掘进方法,大切眼的扩刷巷道由于煤量较大,采取自下而上的施工方法,而且能充分利用开凿安装通路、小切眼巷道所用的40T溜子及摩擦支柱;③行人运料安全、方便,小切眼与运输顺槽巷道贯通后,物料自上而下运输,且在小切眼巷道内进行,煤由运输顺槽巷道运出,保证了行为运料的安全;④通风方式更趋于合理,小切眼与运输顺槽巷道贯通后,形成自然通风系统,保证了瓦斯浓度在规定界限之内。