煤矿采准巷道掘进系统设计与施工

煤矿采准巷道掘进系统设计与施工

系统完善的采区是煤矿大规模生产的基本单位。替代步骤是连接正常开采和正常生产秩序的基本基础。近年来,随着国家对煤矿安全生产的监管力度不断加大和煤炭行业技术、方针、政策要求不断提高以及煤矿企业自身安全生产发展的需要,矿井采区内采掘工作面密度将越来越小,这就意味着采区接替时间必须前移。如何安全、科学、合理的设计待开发采区准备巷道的掘进系统成为加快采区开发速度,提高企业技术经济效益的决定性客观因素。1底板岩巷开采坪湖煤矿为双突矿井,开采单一缓倾斜煤层,现已进入最后一个水平(-600m水平)开采。采区系统布置方式为“两煤一岩”:“两煤”为轨道上山、皮带上山;“一岩”为煤层底板岩巷。多年来采准巷道系统掘进顺序一直是采区石门——煤巷——贯通采区底板回风岩巷。2009年3月矿井急待开发西三上采区,当时采掘布局为:2009年2月中旬已掘通-600m西翼岩石运输平巷与上一阶段的西翼岩石回风大巷之间的底板岩巷(6612上山),作为西三上采区回风之用;西三上采区石门开挖点下风侧的西三下采区内矿井的一主采面刚投产一个月,所以西三上采区采准巷道系统的开发必须与西三下采区生产同步。2西三上采区采样准备系统建设方案的选择11采用传统的采矿线系统施工方案即按照采区石门——煤巷——贯通采区底板回风岩巷的顺序掘进。具体施工顺序见图1。2贯通回风岩巷即首先从传统施工方案的贯通点施工,适时从传统施工方案的开挖点平行施工,最后在巷道中部贯通。具体施工顺序见图2。先按Ⅰ、①→②→③顺序掘进贯通-600m西翼辅助回风岩巷,形成二次独立通风系统后,再按Ⅱ、②→④→⑤→⑥→⑦→⑾→⑩→⑨→⑧贯通。总工程量560m,其中岩巷420m,煤巷140m。施工选定方案二并将(11)→⑦段岩石巷道串联通风设计报局批准后于2009年3月上旬动工,2009年11月中旬安全贯通。3煤巷迎头抽放1)①～④、⑾～⑦段岩石巷道都在煤层下方掘进且都要逐渐进入煤层,因此掘进期间必须严格执行“先探后掘”措施。两巷与煤层法线距离10m处起必须按照突出危险掘进工作面标准完善安全系列化装备。贯通前,若⑾～⑦段岩巷超前煤巷时,必须在与煤层法线距离10m处起停止掘进,待煤巷部分掘至距该巷法线距离1.5m～2.0m且超过贯通点不少于5m处施工超前抽放钻孔,防突措施必须结合区域防突措施和局部防突措施进行综合补强:即抽放钻孔必须控制到煤层底板与轨道上山的法线距离不得少于7m,两帮不得少于15m。联抽效果达标后,从迎头起至退出3m范围内卧底深度1.5m～2.0m,保持正常通风再由岩巷向上掘进与煤巷部分实现贯通。2)⑾～⑦段岩巷从开工至贯通,都必须安装瓦斯、电闭锁,控制对象为⑾～⑦段岩巷下风侧区域除风机电源外的所有非本质安全电源以及该掘进工作面除风机电源外的所有非本质安全电源,确保该掘进工作面回风流瓦斯浓度达到0.5%,灵敏、准确断电。3)煤巷部分必须掘至距⑾～⑦段岩巷法线距离1.5m～2.0m处且超过贯通点不少于5m,保证贯通点不因岩柱过小提前垮落,影响安全贯通。4)技术人员必须将⑾～⑦段岩巷与煤层法线距离至少10m处的探煤钻孔资料与煤巷迎头抽放钻孔资料认真收集、填图,准确分析掌握⑾～⑦段岩巷与煤层法线距离10m处起至贯通段的煤层赋存情况,并根据进度及时填绘、调整,确保安全贯通。5)煤巷掘进到位后,必须在迎头5m范围内全部采用2根或3根一组,长托梁联接的锚索加固,迎头煤壁全部用锚网锚固,防止贯通时煤壁、顶板垮冒。迎头抽放孔必须用移动抽放泵强抽,确保抽采效果达标后才能开始岩巷部分掘进。6)⑾～⑦段岩巷与煤层法线距离10m处至贯通掘进期间必须迎头紧跟长度不少于6300mm的锚索加强支护,一则核实巷道与煤层间的安全岩柱,二则防止锚杆锚固端在煤层内失稳,引发顶板冒落。7)必须加强该巷的通风、瓦斯管理,尤其是掘至距煤层法线距离7.0m处起至贯通,必须进一步加强瓦斯巡回检查力度,防止煤层内的瓦斯由于煤层底板裂隙发育,容易扩散,造成瓦斯超限隐患。8)贯通后,及时对贯通点前后10m进行套棚加固,顶、帮全部充填严实,杜绝瓦斯积聚空间。4石强岩巷二次通风回风系统设计方案该施工方案虽具有一定的适用性,即必须通过待开发采区系统内一套独立的掘进通风系统易地揭煤,实质为采区开发过程的一种逆向思维设计,将单一方向掘进调整为相向掘进贯通。但采用该方案施工后,按照煤巷单进45m,成本4200元/m,岩巷单进60m,成本6800元/m计算,可节约投入近90万元,工期至少提前5个月;并且方案二按①-②-③顺序掘进贯通-600m西翼辅助回风岩巷形成二次独立通风系统后在①-②段增筑三道正、反向风门,即使揭煤作业时发生突出,冲击波必须经过两条通畅的回风通道卸压、疏排后再冲破两套通风设施的防护屏障,