大倾角、大断面开切眼安全、高效、快速施工方法探究

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1、大倾角、大断面开切眼安全、高效、快速施工方法探究　　【摘要】以枣泉煤矿12210工作面大倾角、大断面切眼为例，介绍了大倾角、大断面安全、高效、快速施工方法，通过设置安全设施保证了施工安全，通过改进支护方式较好地控制了顶板，避免了二次维护，为工作面回采创造了良好条件。【关键词】大倾角；大断面；安全；快速前言近年来，枣泉煤矿随着开采深度的加大，矿山压力不断增大，7加之开采区域地质条件复杂，煤层赋存倾角增大，给采、掘工作带来了很多困难。枣泉煤矿已回采的12107工作面、12108工作面及12208工作面为大倾角工作面，在

2、这三个大倾角切眼的掘进过程中，切眼倾角大的特殊条件给安全生产工作带来了极大压力，同时巷道压力大造成施工过程中后巷顶板下沉，需要进行二次维护，加大了工程量及施工难度，安全也更难得以保证。枣泉煤矿的地质条件决定了在今后的生产中还将开采大倾角工作面，因此探讨、分析大倾角工作面开切眼安全、高效、快速施工方法具有重要意义及现实作用。本文对枣泉煤矿综掘二队施工的12210大倾角切眼施工方法进行分析、探究，总结成功经验供今后工作学习，并找出不足以便改进。针对大倾角巷道施工，国内已有多人从影响快速掘进因素、改进支护方式、加强顶板管

3、理与矿压观测、施工工序组织、锚杆安装等方面进行了研究，本文也将对这些方面因素进行讨论。1地质条件12210综放工作面开切眼位于二煤中，二煤厚度7.8～8.8m，煤层倾角：29°-41°。二煤伪顶为炭质泥岩，厚度为3.2m；直接顶为细粒砂岩，厚度为13.1m；老顶为粗粒砂岩，厚度为72.3m。伪底为泥岩，厚度为0.9m，底板为细砂岩，厚度为5.8m。2巷道断面及支护设计开切眼长度为187.6m，布置在2#煤中，沿煤层倾向布置，巷道坡度29°-14°。根据设备配套安装尺寸要求，设计开切眼断面为矩形，掘进宽度为8600m

4、m，掘进高度3250mm，掘进断面积为27.92m2；导硐设计掘进宽度4050mm，掘进高度3250mm，掘进断面积13.1625m2；扩帮设计掘进宽度4550mm，掘进高度3250mm，掘进断面积14.7875m2。7我矿已施工完毕的12107工作面、12108工作面及12208工作面大倾角切眼设计断面均为7600×3250mm（宽×高），断面均小于12210工作面切眼，巷道顶部使用规格为Ф22×2500mm的螺纹钢锚杆及Ф21.98×8300mm锚索支护，但在切眼扩帮的同时，巷道顶板矿压显现明显，需要在后巷架设

5、排距为1000mm的“一梁二柱”钢棚，π梁长度5200mm，棚腿为DW45-250/110（G）悬浮型单体液压支柱，局部顶部掉包处采用打木垛的方式加强支护。大倾角条件下，人工架棚、打木垛大大增加工作量和延长了施工时间，同时给安全生产带来巨大压力，12210工作面切眼较以前大倾角切眼断面及倾角都更大，顶、帮管理难度更大，实现巷道一次成型、避免二次维护，将显著提高大倾角切眼施工的效率和安全性。3施工工序与工艺炮掘施工工序为：交接班及安检准备工作→延中线划定眼位→打眼→检查瓦斯浓度→装药→检查瓦斯浓度→爆破→检查瓦斯浓度

6、及爆破情况→敲帮问顶→临时支护铺网→出渣→锚网索支护→清理浮渣→文明生产。7爆破工艺：切眼导硐采用光面爆破法施工，使用煤电钻打眼，水平楔形掏槽，掏槽眼眼口距离为1.2m，眼底距为0.2m，眼深1.2m，装3节药；辅助眼间距为0.6m，眼深1.0m，每眼装1节药；周边眼间距为0.3m，隔眼装药，装1节药；底眼眼距为0.6m，眼深1.0m，装2节药；扩帮采用普通爆破法施工，炮眼间距550mm，每眼装3节药，封泥长度均不小于0.5m，采用正向装药、串联联线、全断面一次爆破成型。大断面切眼采用先由下向上（机巷开口）施工导硐

7、，导硐贯通后，再由上自下进行扩帮施工。采用这样的施工方式，将大断面切眼分两次施工，使掘进断面缩小，巷道成型及稳定性更好控制，巷道支护也容易，安全系数高。如果采用大断面一次成型，巷道爆破难度大，掘进完后，支护面积大，顶、帮不能及时支护，漏顶、片帮几率加大，不利于安全生产，且巷道出渣困难。工序组织是影响掘进速度的一个关键因素，科学合理的组织工序，可以提高掘进速度。正常掘进一个循环包括以下几个环节：打眼、装药、爆破、人工运料至迎头、永久支护。通过缩短单个工序用时或实现交叉、平行作业，可以提高掘进施工速度。（1）迎头坡度大

8、，人员打炮眼及永久支护时站立困难，影响作业效率，搭建临时作业平台，改善迎头作业环境，扭转了人员站立困难的不利局面，有效提高了施工效率和安全性。7（2）爆破材料需要人工背运，通常在第一片网炮眼打好时才能运至迎头，制作药卷与填充炮眼同时进行，放炮员忙乱，效率低。第二片网装药时，如果放炮员没有提前装配好起爆药卷，也会影响装药速度。对班组长进行专门爆破方面的培训，由