急傾斜煤層開切眼分段施工技術(shù)研究

摘 要：基于采煤工作面傾斜長度過長造成采用鉆機施工下煤通道異常困難等問題，提出急傾斜煤層開切眼分段施工技術(shù)，在開切眼上段從上至下小斷面掘進一段距離，以縮短下煤通道施工長度，再采用鉆機從下往上施工開切眼下煤通道，形成運煤系統(tǒng)，最后完成開切眼整體擴刷，此法能有效減小開切眼施工安全威脅，有效防止開切眼內(nèi)煤炭及頂板垮冒，確保急傾斜煤層開切眼安全快速形成。

關鍵詞：急傾斜；開切眼；分段

1 背景

急傾斜綜采工作面開切眼采用傳統(tǒng)的自下而上鉆爆施工方式存在的安全威脅較大，人員站位、搬運材料、巷道支護困難，掘進工作面片幫、飛矸、推底嚴重。隨著開采深度的延伸，急傾斜煤層開采所占比例較大，針對存在的問題，廣能公司綠水洞煤礦開展了“急傾斜煤層開切眼鉆擴施工技術(shù)研究”項目攻關并取得成功，該成果榮獲四川省2015年科技進步二等獎，對急傾斜煤層下煤通道鉆孔、擴孔、護孔、防堵、疏通以及開切眼擴刷、支護等關鍵技術(shù)進行研究，研制出配套的刮刀型和截齒型擴孔鉆頭，該方法對于開切眼傾斜長度在100m以下較為適用。在設計布置采煤工作面時由于傾斜長度過長（超過100m），采用鉆機施工下煤通道時鉆孔定位準確度低，容易發(fā)生偏鉆、卡鉆、斷桿等現(xiàn)象，造成急傾斜煤層開切眼施工工期長，對礦井采掘接替造成嚴重影響。

2 急傾斜煤層開切眼分段施工技術(shù)

針對急傾斜煤層開切眼施工存在的問題，結(jié)合礦井實際，提出一種操作方便、安全可靠，適用于傾斜較長的急傾斜煤層綜采工作面開切眼施工方法，即開切眼采取分段施工。

2.1 開切眼上段小斷面掘進

（1）在風巷適當位置先施工一個安裝硐室并安裝回柱機，將開切眼上段風巷位置進行臥底處理并安設刮板輸送機，開切眼上段采用鉆爆法由上往下小斷面施工，采用錨網(wǎng)支護，往下掘進一定距離后鋪設軌道，將磧頭煤矸人工裝入專用底卸礦車，利用回柱機往上提升，運至上口后卸入刮板輸送機，再轉(zhuǎn)運至煤倉。

（2）開切眼提升運輸作業(yè)時，絞車運行過程中及切眼上口卸煤時必須將切眼上段的所有作業(yè)人員全部撤入躲避硐室或風巷內(nèi)，嚴禁人員在切眼內(nèi)行走或作業(yè)，待礦車下放至磧頭軌道末端停穩(wěn)后，人員才能進入磧頭攉煤，礦車裝滿后待所有作業(yè)人員全部撤入躲避硐室內(nèi)或風巷后才能發(fā)信號提升。

（3）開切眼上段掘進長度控制在60m以內(nèi)，小斷面由上往下掘進，巷道寬度盡量控制在2.5m以內(nèi)，超過容易發(fā)生片幫和推底。開切眼掘進每隔20m在巷道人行側(cè)設躲避硐室，采用五方支護技術(shù)（即巷頂、巷底、兩幫、內(nèi)側(cè)），錨網(wǎng)必須包角，防止由于傾角過大造成巷幫垮冒。躲避硐室頂板、高幫及內(nèi)側(cè)采用？準=18mm，L=2.0m的樹脂錨桿配菱形金屬網(wǎng)進行支護，錨桿間、排距為1.0m，保證底板平整。開切眼上段和開切眼下段嚴禁平行作業(yè)。

2.2 開切眼下段施工下煤通道

根據(jù)開切眼上段掘進方位，在機巷定好下煤通道開口位置，采用鉆機由下往上施工，通過逐級擴孔方式完成下煤通道，采用護壁裝置進行護孔，終孔貫穿開切眼上段。

2.3 開切眼整體擴刷

開切眼由上往下按設計斷面進行擴刷，煤矸通過開切眼下段形成的下煤通道運至機巷。擴刷后必須及時對頂板、巷幫及底板采用錨網(wǎng)支護，防止發(fā)生片幫、推底等現(xiàn)象。在下煤通道上端應加設篦子，同時在通道內(nèi)增設疏通裝置，防止過大的煤矸進入下煤通道造成堵塞和隨時能夠處理。

3 結(jié)束語

（1）急傾斜煤層開切眼上段支護必須跟攏掘進工作面，采用四方支護技術(shù)及時對頂板、底板及兩幫進行支護，預防推底發(fā)生。

（2）在機巷從下往上采用鉆機施工下煤通道時，開口位置選擇非常關鍵，宜選擇頂、底板條件相對較好、無較大地質(zhì)構(gòu)造的地段，防止由于煤層松軟或斷層等影響發(fā)生垮冒形成高冒區(qū)或較大孔洞，造成頂板失穩(wěn)或底板推移。鉆機施鉆時采用壓風清渣，減少鉆頭、鉆桿發(fā)生卡堵幾率，施工過程要及時觀察孔口返渣情況，做好鉆孔方位的調(diào)整和控制，孔口需做好防塵處理，采用自主研制加工的孔口除塵器，避免揚塵過大造成粉塵堆積。

（3）急傾斜煤層綜采工作面開切眼采用分段施工技術(shù)后，能縮短鉆機施工下煤通道長度，降低先導鉆孔施工難度，降低勞動強度，減小安全威脅，有效防止飛矸傷人及人員墜落等，確保急傾斜煤層開切眼安全快速形成，為綜采工作面后續(xù)安裝奠定基礎。

參考文獻

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作者簡介：范昆侖（1985-），男，內(nèi)蒙古赤峰人，本科，采礦助理工程師，從事煤礦安全生產(chǎn)與技術(shù)管理工作。