淺談采煤工作面安全出口——翠屏山礦采面安全出口存在的問題及解決方案

陳 賢

(福建煤電股份有限公司，福建 龍巖 364000)

1 礦井概況

翠屏山煤礦始建于1958 年，北從4 線起，南到龍巖特鋼廠(21 線)，東至F4 斷層，西到翠峰山脊。井田南北走向長4 公里，東西寬2.5 公里，面積10Km2。礦區(qū)位于龍巖市東南2 公里，龍巖特鋼廠鐵路專用線本區(qū)西部擦邊過，主干運輸線直達井口。網(wǎng)狀公路盤山而行直入礦區(qū)腹地、交通非常方便。翠屏山礦采用平峒暗斜井開拓，兩翼對角式通風，采煤方法主要采用走向長壁后退式，核定生產(chǎn)能力為51 萬噸/年。我礦共劃分為三個水平:標高＋380m 以上為一水平、＋380 ～＋200m 為二水平、＋200m 以下為三水平。生產(chǎn)采區(qū)有3 個，分別為301采區(qū)、305 采區(qū)和新建的208 采區(qū)，主要開采煤層為38#、38下#、39#煤層。

2 翠屏山礦采面安全出口的現(xiàn)狀

翠屏山礦正在進入三水平開采，隨著開采水平的不斷向下延伸，地質(zhì)變化越復雜，斷層構造也越來越多，特別是礦井地壓明顯增大，水平向地應力也增大，底鼓現(xiàn)象也時常發(fā)生。因此受斷層及上區(qū)段運巷失修影響，翠屏山礦現(xiàn)有采煤工作面多數(shù)無法形成有上下2 個安全出口的正規(guī)采面，現(xiàn)擁有上下安全出口的采面只有301 采區(qū)＋120 南38#采面、301 采區(qū)＋80 南37#采面以及305 采區(qū)＋120 東38#采面。

翠屏山煤礦采面無法形成2 個上下安全出口主要有以下幾個原因:

(1)由于礦井生產(chǎn)水平進入深部，礦壓明顯增大，以及受動影響等原因，上區(qū)段回風巷片幫、底鼓現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。本礦運巷采用裸體支護方式，過斷層破碎帶或見煤及遇破碎地段時采用梯形工鋼架棚支護，架棚支護背幫控頂使用坑木板皮。當運巷使用年限較長時，裸體巷道受風化影響，運巷多發(fā)生片幫、垮幫造成巷道垮冒而無法使用;當?shù)竭_一定年限時，支架頂幫板皮腐爛，易漏幫漏頂使巷道冒頂。采煤工作面順槽掘進至上區(qū)段時，因上區(qū)段運巷失修無法使用而無法形成上出口。

(2)礦井在開采上區(qū)段煤層時，為了盡量回收煤炭資源，提高煤炭回采率，在回采至上區(qū)段見煤小眼時未留設保護煤柱。下區(qū)段采面順槽在掘進至上區(qū)段時遇采空區(qū)而無法形成上出口。

(3)本礦井在三水平進行生產(chǎn)，地質(zhì)條件復雜，斷層構造越來越多。采煤工作面的順槽掘進過程中經(jīng)常遇到斷層構造及煤層壓薄帶而無法掘進至上區(qū)段，從而無法形成上出口。

3 翠屏山礦采面安全出口的現(xiàn)狀的解決方案

《煤炭安全規(guī)程》規(guī)定:采煤工作面必須保持至少兩個暢通的安全出口，一個通進風巷，一個通回風巷。開采三角煤、殘留煤柱，不能保持2 個安全出口時，必須制訂安全措施，報企業(yè)主要負責人審批。因此在采煤工作面的建設過程中應按規(guī)定形成具有上下2 個安全出口的正規(guī)采面，為采煤工作面安全生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件。

針對現(xiàn)有翠屏山礦在采面建設中安全出口存在的問題提出以下幾點方案;

(1)在礦井進入深水平開采后，礦井地壓明顯增大，巷道使用裸體支護，運巷經(jīng)常出現(xiàn)片幫脫層現(xiàn)象。因此采用裸體支護已經(jīng)無法滿足深水平巷道的支護要求，必須對巷道的支護形式進行改變。錨噴支護是一種聯(lián)合使用錨桿和噴漿的支護，它在井下工程的運用范圍非常廣泛。

錨噴支護的優(yōu)點有:1)它是一種主動支護方式，它可以加強圍巖的穩(wěn)定性、完整性，控制圍巖力學形態(tài)變化，限制圍巖的風化、變形、位移和裂隙的發(fā)展，能充分發(fā)揮圍巖本身的承載作用，將圍巖從荷載轉變?yōu)槌休d結構。2)錨噴支護能夠在巷道開挖后的短時間內(nèi)，即可實施作業(yè)，不僅能夠防止圍巖風化，還能及時限制圍巖變形急劇發(fā)展，避免圍巖強度急劇降低。3)錨噴支護能夠分層作業(yè)，因而可以根據(jù)圍巖變形的發(fā)展和洞室穩(wěn)定情況來選擇支護參數(shù)和作業(yè)時機，使用少的材料，達到有效的支護效果。4)錨噴支護施工比較簡單，鉆孔、注漿、攪拌、輸送和噴射都很容易實現(xiàn)機械化，減輕體力勞動強度。5)錨噴支護造價低廉。

在井下巷道圍巖較為穩(wěn)定時選用錨噴支護，在遇斷層破碎帶或過煤時采用砌碹或工鋼架棚支護，支架控頂材料應選用不易腐爛的水泥板等。這樣能夠增加巷道的服務年限，保持上運巷的完好，為采面上出口的形成提供條件。

(2)回采工作面收尾時，應留設好煤柱，根據(jù)本礦的開采經(jīng)驗，在兩個小眼貫通處留設6 ～10 米的保護煤柱，可以保持小眼及上運巷的完好，具體情況根據(jù)采面支護方式、圍巖特征、煤層賦存情況而定。當采煤工作面掘進至上區(qū)段，可以直接利用上區(qū)段的小眼形成上部通至回風巷的安全出口。

(3)采面順槽掘進遇斷層及壓薄帶而無法向上掘進貫通上區(qū)段回風巷時，應按《福建省經(jīng)濟貿(mào)易委員會、福建省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局關于煤礦開采三角煤、殘留煤柱有關事項的通知》規(guī)定采用高位貫通，即在切眼前方15 ～20 米另掘一沿煤上山與切眼高位貫通，使工作面形成2 個安全出口。當工作面將要推進到沿煤上山時，又在前方預先形成高位貫通，保持工作面2 個安全出口，直至回采結束。加強工作面的頂板管理，根據(jù)頂板情況按照作業(yè)規(guī)程的要求及時支護，嚴禁空頂作業(yè)，安全出口與回采工作面相交處要打上木垛，安全出口必須設有專人維護，支架發(fā)生斷梁折柱時，必須及時更換，確保安全出口暢通。根據(jù)工作面實際情況制定相應安全技術措施及作業(yè)規(guī)程并審批。

4 結語

采煤工作面的安全出口是職工的逃生路線之一，也是工作面壓力顯現(xiàn)集中區(qū)之一，煤礦安全規(guī)程對其做了嚴格的規(guī)定，其作用和重要性不言而喻。礦井在采煤工作面的建設中應當為安全出口創(chuàng)造有利條件，增加建設安全出口是意識，并加強對安全出口的支護工作。通過對采面安全出口的條件改善，提高工作面的安全生產(chǎn)條件，從而實現(xiàn)礦井的安全生產(chǎn)，創(chuàng)造更好的安全效益、社會效益和經(jīng)濟效益。

［1］宋宏偉.《井巷工程》.煤炭工業(yè)出版社

［2］《煤炭安全規(guī)程》.國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，國家煤礦安全監(jiān)察局