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綜放工作面底板瓦斯預抽巷安全掘進技術

文檔作者：劉廣超秦文杰文檔來源： 1河南工業和信息化職業學院 2．河南能源義煤公司		點擊數：	更新時間： 2022年11月29日
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總第190期
doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2015．06．018
綜放工作面底板瓦斯預抽巷安全掘進技術
劉廣超 ，秦文杰
(1河南工業和信息化職業學院，河南焦作454000；2．河南能源義煤公司鐵生溝煤業公司，河南鞏義451274)
摘要：文章根據某礦14029綜放工作面掘進巷道瓦斯涌出比較大，影響工作面正常安全掘進的問題，借
鑒以往生產經驗，決定在煤層底板布置瓦斯預抽巷，并對巷道位置進行選擇．巷道支護方式進行設計，同時
對底抽巷通風方式和通風管理進行介紹：給出了具體的巷道綜合防塵及防滅火措施，保證了巷道的正常安
全施工，可為二 煤層14029綜放工作面軌道巷正常掘進工作服務，為類似條件下底抽巷施工設計積累寶
貴經驗。
關鍵詞：底板抽放巷；預抽瓦斯；綜放工作面；支護設計
中圖分類號：TD712．6 文獻標識碼：B 文章編號：1005—2798(2015)06—0052—03
經過煤礦長期現場實踐表明：井下瓦斯治理應該
以區域治理措施為主要手段l1 ]。我國煤礦《防突規
定》中明確規定，高瓦斯礦井必須強制進行瓦斯治理
后方可施工。目前，區域瓦斯治理的方法是煤礦普遍
采用的瓦斯治理措施．實踐證明也是最有效的一種瓦
斯治理技術。同時，防突必須結合區域治理為主和局
部治理進行補充的瓦斯防治意識。總之。必須堅持突
出礦井瓦斯治理程度達到安全生產施工的規定要求
之后，才能進行現場采掘施工作業_3 J。
某礦14029綜采工作面掘進期間，由通風部門測
得絕對瓦斯涌出量2．93 m ／min，平均1．63 m ／min，
相對瓦斯涌出量為11．7 m。／t。預計工作面回采時，
絕對瓦斯涌出量為7．18 m ／min。應加強瓦斯管
理、預測、預報，并加強瓦斯抽放工作，在工作面巷道
掘進到斷層等構造位置附近時，瓦斯壓力及涌出量
可能會更大。根據以往相同地質條件下，巷道掘進
經驗有必要在工作面掘進過程中，布置底板瓦斯預
抽巷，保證工作面正常安全掘進。
1 T程概況
1．1 巷道用途及設計概況
二 煤層14029綜放工作面底板預抽巷為二
煤層14029軌道巷預抽瓦斯服務，保證二．煤層
14029軌道巷順利掘進，消除突出危險。
二．煤層14029底板預抽巷設計長度672 m，水
平標高?330 395 m。開始施工地點：從轉點向
里88．3 m處的F點開始向前施工，施工距離為
58．8 m直至，J點，施工坡度為一25。、方位角為
215。：隨后以一0．17。的坡度和12 m 的曲率半徑繼
52
續施工31．2 m到達 點：繼續根據坡度一0．17。和
65。的角度施工至Ⅳ點，長度為82．3 m：最后繼續以
一0．17。的坡度和135。的方位角達到P點，施工長
度為58．2 m。進入煤層底板后，確保巷道頂距離煤
層底板的距離不小于8 m，保持該標準繼續施工。
F點至 點巷道采用3節36U型棚支護，梁長4 m，
腿長3．5 m。S毛=14．4 m ，S凈=13 m 。L點以里
巷道為直墻半圓拱斷面．巷道規格：凈寬4 200 mm。
毛寬4 400 mm，毛高3 600 mm，凈高3 500 mm，毛斷
面13．8 m ．凈斷面12．8 m
1．2 水文地質條件
該工作面水文地質條件簡單，主要充水水源為
底板奧灰承壓含水層。工作面相鄰巷道二．14029
底板預抽巷已施工完成．掘進過程中未出現底板滲
出水現象，且該礦對該巷道進行了瞬變電磁勘探，勘
探結果顯示，巷道施工范圍內不存在低阻值異常區。
14029底板預抽巷施工前，首先做超前物探，再做滯
后查異工作，若存在低阻值異常區，及時進行打鉆驗
證。確保工作面安全掘進。
2 巷道支護設計
2．1 巷道斷面形式
二 14029底板預抽巷F一，J段設計斷面形狀為
36U型棚斷面；二 14029底板預抽巷￡點向里段設
計斷面形狀為直墻半圓拱斷面。底抽巷道與煤層位
置刨面如圖1所示
2．2 巷道支護參數
1) F—L段支護方式。①臨時支護：采用前探
梁和棚式支護頂梁做為臨時支護，放炮后必須敲幫
收稿日期：2015-04-02
作者簡介：劉廣超(1981一)，男，河南漯河人，講師，從事采礦T程方面的教學與研究工作。
劉廣超等：綜放工作面底板瓦斯預抽巷安全掘進技術 第24卷第6期
問頂，有活煤(矸)塊要用長柄工具站在安全地點及
時搗下，然后用兩根4 m長的盯型鋼梁為前探梁臨
時支護，一梁配2個懸梁器。每次放炮前后，必須及
時移前探梁和檢查懸梁器是否松動，前探梁與懸梁
器間用大頭楔楔緊楔牢，嚴防松動或下滑，經檢查確
認安全可靠后方可施工。②永久支護：二。14029工
作面軌道巷采用36U型鋼棚+頂板錨網索進行支
護。36U型鋼使用3節36U型棚(下寬4 463 mm、巷
高3 539 mm)。梁長4 000 mm，腿長3 500 mm，棚距
700 mm(中一中)：錨桿規格：D20 mm×2 000 mm等
強錨桿，間、排距為800 mm×700 mm，每排打設
8根；錨索為D15．2 mm×5 000 mm鋼絞線，間排距
2 000 mm×1 400 mm，每排打設3根。
- 300
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- 320
- 330
- 340
- 350
- 360
- 370
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圖1 底抽巷與煤層位置刨面(m)
2) L點向里段支護方式：①臨時支護：頂板穩
定時支護方式：打眼放炮后，進行敲幫問頂，打設兩
根帶帽單體柱。單體柱將金屬網頂至空頂處，然后錨
網支護：拱部每排打設9根錨桿，掛設4張平焊金屬
網。錨桿打設位置：巷正中1根，左右間隔800 mm
各打設4根。打設順序，由中間向兩幫部逐根打設；
采用螺紋鋼錨桿加平焊金屬網的支護方式；螺紋鋼
錨桿參數為直徑20 I／IITI．長度為2 000 mm。采用兩支
型號分別為K2340型和Z2350型的樹脂錨固劑進行
錨桿錨固：平焊金屬網大小為2 150 mm×900 mm，搭
接長度為100 mm。②永久支護：選用等強螺紋鋼錨
桿、金屬網、錨索梁和巷道噴漿的聯合支護方式；材料
包括螺紋鋼錨桿、錨固劑、金屬網、錨索梁和錨索，噴
漿材料包括普通硅酸鹽水泥、沙和石子：螺紋鋼錨桿
參數直徑為20 mln．長度為2 000 mm，采用2支型號
分別為K2340和Z2350型的樹脂錨固劑進行錨桿錨
固。平焊金屬網大小為2 150 mm×900 Inin，搭接長
度為100 n'lln。選用長度為1 800 mm的一梁兩索錨
索梁。錨索參數直徑為15．2 I／1I／1。長度為5 000 mm：
噴漿材料參數為水泥： 砂： 石子=1-2：2，添加
3％ 一4％的速凝劑：錨網噴+錨索梁復合支護。錨索
梁支護滯后正頭不大于3．6 in。
3 通風方式及瓦斯監控
3．1 通風方式
采用壓人式通風，局部通風機安裝在二。14029
底板預抽巷防突風門外，二 14029中部車場內新鮮
風流中，最長供風距離900 m。新鮮風：副井一井底
車場一一水平西翼軌道大巷一二 14029底板預抽
巷口防突風門外局扇一施工正頭；乏風：二．14029
底板預抽巷施工正頭一二 14029底板預抽巷一
二 14029底板預抽巷專回一一水平西翼回風大
巷一1號回風石門一風井一地面：二 14029底板預
抽巷隨工作面向前掘進每隔50 m留設一個三通。用
于安裝壓風自救裝置。
3．2 瓦斯監控
每班負責人必須攜帶便攜式甲烷報警儀，對工
作地點瓦斯濃度進行不斷的監測，如有超限情況，應
立即進行處理：爆破工下井進行爆破作業時，必須攜
帶便攜式甲烷報警儀，每次爆破前要進行“一炮三檢”
工作，并認真做好記錄工作；每班派專人把報警儀安
裝懸掛在掘進工作面無風筒一側5 m范圍內，并時刻
有人觀察，一旦出現報警應停止工作進行處理；進行
井下機電維修工作時，必須在檢修工作地點20 m范
圍內檢查瓦斯濃度，儀器報警時，不得進行檢修。
4 綜合防塵及防火措施
4．1 綜合防塵
利用供水管作為防塵管路，每隔50 nl，設一個
閥門：巷道內設水幕：一道為固定水幕，距回風口
50 m；另一道為移動水幕，在耙矸機后緊跟耙矸機，
水幕不小于巷寬的90％ ，距巷頂不大于0．3 ITI；定期
沖洗巷幫，防止粉塵堆積，巖巷每周沖洗兩次(每周
一和周五)；配戴防塵口罩加強個人防護；井下堅持
使用濕式打眼方式和使用水炮泥，進行放炮作業前
后，在20 m范圍內必須灑水降塵．裝巖作業時也要
進行灑水降塵工作。
4．2 防火措施
工作面的防火水源來自地面的消防水池，由副
井一西翼軌道大巷一二，14029工作面中部車場一
二 14029底板預抽巷，分別用19 inm、12．5 mm、
8 mm鐵管和5 mm膠管接人工作面。具體措施如
下：巷道內浮塵，班班清理，浮塵定期沖刷；電器著
火，首先切斷電源，然后進行處理，并向調度室、隊值
班人員匯報清楚：井下使用的棉紗、布頭等易燃品放
到蓋嚴的桶內，定期帶上井，井下不得將機械設備剩
油、廢油留在或灑在巷道中：嚴令禁止進行明火作業
和靜壓水管作為消防水管；若電氣設備著火時，先切
斷電源，然后用沙子滅火。
通過對14029綜放工作面掘進巷道相對瓦斯涌
出量進行觀測發現．巷道掘進期間瓦斯涌出量較大，
嚴重影響巷道正常掘進工作．對井下工作人員造成
53
劉廣超等：綜放工作面底板瓦斯預抽巷安全掘進技術 第24卷第6期
嚴重生命威脅。根據生產經驗和規程規定，決定在
工作面底板布置瓦斯預抽巷。保證工作面巷道正常
掘進。文中對底板瓦斯預抽巷具體位置進行了設
計，給出了不同地質條件下的巷道斷面選擇形式及
巷道具體支護措施．同時對巷道通風方式和管理措
施進行說明，也給出了具體的防塵和防滅火措施，保
證了預抽巷的正常施工。為更好地發揮瓦斯抽放巷
的作用打下良好的基礎，也為類似條件下底抽巷施
工積累寶貴經驗
參考文獻：
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[責任編輯：路方]
(上接第31頁)②膠帶飄動抖落矸石在巷道中滾動，
造成行人不安全。針對這一難題，提出對通用膠帶
輸送機進行技術上的改進，以便更好地服務于生產。
2 改造方案
1) 在6點處設計一套變坡壓帶裝置(如圖2
所示)。先設計制造一個基礎框架，基礎框架上設有
固定三個滾筒的位置(滾筒直徑大小可根據膠帶受力
情況而定)，其中上邊的滾筒A(滾筒直徑4OO Inm)起
卸載作用，另一個滾筒 (滾筒直徑400 mm)起換向
作用，下滾筒C(滾筒直徑200 mm)起導向作用，抑
制下膠帶上飄
機尾部— ～ 上膠帶
／9 a
圖2 壓帶裝置
2) 為有效防止矸石滑落傷人，對6c段及其前
后5 ITI的輸送部位進行防護。用40 mm×4 mm扁
鋼制作一個半圓架，直徑為H架寬度，半圓架兩端
焊一個h型卡子，卡在架桿上，用M8螺栓緊固，每
隔1 1TI安裝一個半圓架，然后在半圓架上安裝金屬網
片．如圖3所示
3) 在增加防護網后，為防止6c段的上膠帶跑
偏造成對膠帶的損傷和跑偏后矸石的滾落。采取措
施有：①對安裝的上托輥進行了調整，每3組上托輥
間，有一組是自動調偏托輥；②每5 m在架桿上內側
左右．對稱安裝豎立的抗跑偏托輥。以擠抗膠帶跑偏。
3 使用效果及效益分析
3．1 使用效果
1) 有效解決了在變坡段附近的膠帶上飄現
54
象，解決了掘進作業時大傾角下運矸石膠帶機的運
輸困難，保證了正常生產。
2) 杜絕了膠帶運行中滾矸傷人現象，工人在
行走大傾角巷道段時，安全得到保障。
3) 大傾角段膠帶跑偏現象得到解決。
4) 不清理滾矸．減輕了T人的勞動強度。
／／／／— ＼ 4?0mm~ 4m
一／ ． 。
圖3 防護網架
3．2 效益分析
經過改進后的通用膠帶輸送機在李陽煤業
150112高抽巷掘進工作面使用，效果良好，節省了
設備的投人，以前為保證安全運輸往往是一個變坡
段一臺運輸設備，由此也節省了用工的投入，解決了
大傾角下運矸石存在的問題。由于150112高抽巷
的應用成功，在150105高抽巷、上倉斜巷等掘進工
作面得到了推廣使用，減少了出矸的運輸環節，節省
了設備和用工的投入，滿足了掘進工作和安全工作
的要求，取得了非常明顯的安全效益和經濟效益。
通用膠帶輸送機經改造在高抽巷等巷道的成功
應用，徹底解決了通用膠帶輸送機在大傾角交水平
巷道下運中存在的問題，效果顯著，效益明顯。隨著
礦井向縱深開采，復雜多變的變坡段巷道必然存在，
這一項目也將因此得到廣泛應用，具有較高的推廣應
用價值，對于大運量的下運式膠帶輸送機還需對其安
裝制動裝置(或制動閘)，以確保設備安全運轉。
[責任編輯：路方]

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