高瓦斯矿井综采工作面尾巷布置与支护技术研究

矿业快报　ＥＸＰＲＥＳＳ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　总第４６１期　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ．２００７　ＯＦ　ＭＩＮＩＮＧ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　２００７年９月第９期　高瓦斯矿井综采工作面尾巷布置与支护技术研究　韩鹏飞　（汾西矿业集团公司中盛煤矿）　摘要：从解决综采工作面上隅角瓦斯超限问题入手，提出了ｕ＋Ｌ的通风方式，并对尾巷布　置方式与支护方式进行了详细研究，确定了合理的支护方法，既保证了安全生产，又解决了瓦斯积　聚问题，其巷布置方式与支护方法有一定的推广价值。　关键词：煤矿瓦斯；综采工作面；巷道布置；支护技术　中图分类号：ＴＤ３５５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９－５６８３（２００７）０９４）０８１－０２　１矿井概况　角瓦斯浓度经常在０．５％以上，有时甚至超过１％。　双柳煤矿位于山西柳林县孟门镇自家焉村，是　在当时的治理上，矿井采用了局部抽放、安设小功率　汾西矿业集团公司调整煤炭产品结构，在离柳矿区　风机以及挂设风障等多种办法，虽取得一定的效果，　三交３　井田开发的大型现代化矿井之一。井田资　但始终没有彻底解决上隅角瓦斯超限问题。随着采　源条件优越，煤炭储量丰富。井田面积２９．７ｋｍ　，含　区的向下延伸，煤层埋藏深度增加，巷道瓦斯的涌出　有上组煤３＋４　煤和下组煤８　、９　煤。目前主采合　量也越来越大，不及时彻底治理，将会给矿井的安全　并层煤３＋４　煤，地质储量１．４亿ｔ，可采储量　生产带来更大的隐患。　０．９亿ｔ，按照核定矿井２００万ｔ／ａ生产能力计算，３　基于上述情况，为了彻底解决上隅角瓦斯超限　＋４　煤服务年限为３１．５ａ。煤质低硫肥煤，属绿色　问题，结合矿井实际情况，组织、制定了尾巷布置方　环保型煤种。煤层赋存稳定，结构中等，自东向西倾　案，提出了尾巷支护设计。　斜，倾角０。一１３。，煤尘具有爆炸性，爆炸指数为　３尾巷布置方式　３８．６％，煤层自燃倾向性为Ⅲ类，不易自燃，最短自　尾巷可分为尾巷留巷和纯瓦斯巷两种布置方　燃发火期２４１ｄ。２００５年经过有部门鉴定，该矿瓦斯　式，布置时均平行于回采工作面两顺槽，并通过尾联　绝对涌出量为４１．８１ｍ　／ｍｉｎ，瓦斯相对涌出量为　巷使回采工作面形成两进一回或一进两回通风系　９．５７ｍ　／ｔ，属高瓦斯矿井。　统。根据双柳煤矿多年的开采经验及采区巷道布置　２尾巷设计的必要性　方式，结合本井田的煤层赋存情况及已采面的矿压　双柳煤矿井田划分为３个采区，其中一采区已　显现情况，采用尾巷留巷布置方式。　于２００４年回采完毕，并进行了采区封闭；三采区开　双柳煤矿采区由东向西推进，井田为东高西低，　拓大巷正在开掘，三采区首采工作面刚刚布置完毕，　根据工作面溜子运输能力情况，将机头布置在西侧，　矿井主要生产采区仍在二采区。　故西侧多为运输巷。将尾巷布置在运输巷西侧且与　二采区采用下山布置方式，分别为二采集中轨　运输巷留设３４ｍ（中一中）的煤柱，同时每隔６０ｍ施　道下山、二采集中胶带下山、二采集中回风下山、二　工一尾联巷，尾联巷垂直于运输巷和尾巷，尾联巷工　采辅助运输巷。四条巷道相互平行，东西走向；采区　程量实体３０ｍ，第一个布置在停采线外，最后一个布　回采工作面为两翼式布置，回采工作面由南向北或　置与切割巷连通。　由北向南推进。　４尾巷及横贯断面参数确定　２００５年以前，矿井回采工作面均采用ｕ型通风　４．１尾巷断面参数　方式，一侧为进风巷，一侧为回风巷。采用此种通风　根据巷道用途（尾巷可作为下一回采面的材料　方式已采过３个回采面：２３４０１、２３４０３、２３４０８。上隅　巷）、围岩特征及服务年限，综合考虑通风及施工期　间的行人、运输、设备安装要求，本着经济合理的原　韩鹏飞（１９６４一），男，山西太原人，高级工程师，总工程师，　则，确定尾巷巷道断面为矩形，掘进断面积１１．４ｍ　，　０３１３００ｍ山西省灵石市。　净断面积为１０．０４ｍ　，具体参数见表１、图１。　８】　维普资讯 http://www.cqvip.com 总第４６１期　表１　尾巷支护断面参数　矿业快报　（ｍｍ）　２００７年９月第９期　排距９００ｍｍ，间距８５０ｍｍ，每排布置４根锚杆。见　图１、图２。锚固方式：树脂加长锚固，采用一只规格　为Ｚ２３５５和一只Ｋ２３５５树脂锚固剂。　钢筋托梁：用￣１４ｍｍ的钢筋焊接而成，宽度（内　ｔ　ｉ／　／　２００　Ｉ　Ｉ　８５０　ｌ　ｌ　８５０　８５０　８５０　ｌ　Ｉ　２００　目　｛　￡￡　径）３０ｍｍ，长度１１５０ｍｍ，孔间距８５０ｍｍ；　槽钢：ｌ２　槽钢，长度３　０００ｍｍ，孔间距为２　４００　１Ｔｌｌｒｌ，尾巷沿巷道中心线左右７００ｍｍ各布置一排，横　西２０ｎ１Ⅲ×２４００ｎＩ　１　一／　咖５／　－圆／量１６ｔｍ钢　ｘ．锚∞　１杆６０　０ｔ　＿　贯沿巷道中心线布置一排，相邻槽钢托梁锚索间距　罄　电缆０　皮　勒哞　蒙鲁ｏ　】　０　［口　线　７０　８５　０　Ｌ　水管ｏ１．　∞　ｒ　１０　３６００　Ｉ　１０　０　３８（　０　图１尾巷支护断面图　４．２横贯断面参数　根据巷道用途，围岩特征及服务年限，综合考虑　通风等因素，确定横贯掘进断面积为９ｍ　，净断面积　为８．２ｍ　，断面形状为矩形，具体参数见表２、图２。　表２　巷道横贯支护断面参数　（ｍｍ）　Ｉ　ｌ　　Ｉ　ｌＩ　Ｉ　图２横贯支护断面图　５支护设计　５．１尾巷及横贯顶部支护　锚杆形式及规格：杆体材料为￣２０ｍｍ高强螺纹　钢，长度２　４００ｒａｍ。①锚杆角度：靠近巷帮的顶锚杆　安设角度与垂线成２０。；②锚杆布置：尾巷锚杆排距　９００ｍｍ，间距８５０ｍｍ，每排布置５根锚杆；横贯锚杆　８２　为２　４００ｍｍ。　托板：采用拱型冷冲钢托盘，规格为孔径　２４ｍｍ，边角两根角锚杆采用楔形托盘，规格同上。　网片规格：采用经纬金属网，网格规格为５０ｍ　Ｘ　５０ｍｍ，网规格长Ｘ宽为１０ｍ　Ｘ　１．０２ｍ。　钢绞线：直径１５．２４ｍｍ，长度６　４００ｍｍ，每根锚　索配套使用一只Ｚ２３５５和一只Ｋ２３５５型树脂。　５．２尾巷及横贯帮部支护　①锚杆形式及规格：杆体为￣１６　ｍｍ圆钢锚杆，　长度为１　６００ｍｍ，锚杆角度垂直于巷帮，锚固方式为　树脂端部锚固，采用一只锚固剂，规格为Ｋ３５３７，最　下一排帮锚杆采用上ｗ钢托盘竖放支护；②钢筋托　梁：用￣１４ｍｍ的钢筋焊接而成，宽度（内径）３０ｍｍ，　长度１　１５０ｍｍ，孔间距８５０ｍｍ；③网片规格：采用经　纬金属网护帮，规格同上。　６回采过程中尾巷支护　回采过程中假风道的维护：工作面每推进距离　够１０ｍ时，在假风道内打一个木垛；在两个木垛之　间，采用两根￣２０ｃｍ　Ｘ（３．０—３．３）ｍ圆木支柱支护，　一根支在距煤柱帮不大于５００ｍｍ处，另一根支在煤　帮侧距巷中心线不小于５００ｍｍ处，排距０．６ｍ。在　推过每个横贯时，要在横贯口两侧及横贯内各打一　个木垛支护，防止落山窜矸。　７尾巷应用情况　该项目现已在双柳煤矿井下工作面推广，通过　对２３４１０尾巷留巷的观察，发现该尾巷内无顶板下　沉、底臌、两帮收缩、顶帮支护失效等现象，该尾巷完　全可以作为下一个工作面２３４１２面的材料巷。既满　足了回采工作面的专用回风，实现矿井安全生产，又　保证该巷道的使用价值，避免多掘一条顺槽及其维　护。该项目具有推广和应用价值。　（收稿日期２００７－０６．１４）