大断面沿空上山掘进施工工艺研究

张志明

摘 要：文章首先介绍了我国煤矿沿空掘进开采现状，接着通过具体的实例分析，对大断面沿空上山掘进施工工艺进行深入研究，以供参考和借鉴。

关键词：大断面；沿空上山；掘进工艺；研究

伴随社会经济的飞速发展，科学技术逐步改革创新，为煤矿行业发展创造了绝佳契机。近年来，煤矿开采安全问题越来越为人们所关注，采煤工艺的推陈出新，先进技术、设备的广泛推广，一方面有效提升了煤矿巷道掘进速度；另一方面引发了一系列开采安全问题。经由应用科学可靠的沿空掘进巷道支护技术，可有效强化沿空巷道的稳定性，为作业人员的生命安全提供保障。

一、沿空掘进现状分析

（一）地势构造受到破坏

就煤矿开采而言，均是从浅层朝深层进行不断推进的，伴随开采地层的逐步深入，如此势必会对原本地质构造造成相应程度的破坏，且主要表现于顶板岩石的特性方面，开采期间会产生显著的转变，同时围岩也会面临极大的外力影响，进而加大煤矿掘进开采的难度。

（二）煤矿安全管理受到影响

受复杂地质环境影响，矿井上部、底部土质相对松散，同时存在煤的土层同样十分松软。鉴于此，在对煤矿巷道进行开挖期间往往要面临十分复杂的状况，在煤矿巷道开挖期间，巷道无法持续维持固定形态，而且一次成型后容易出现变形。另外，巷道顶部、底部板块同样会产生明显的收缩，如此便为安全管理有序开展带来了极大的威胁。

（三）开采设备易损坏

开采设备未得到及时更新同样在一定程度上加大了煤矿掘进开采的难度，就开采施工技术设备角度而言，与先进国家开采水平相比，我国在此方面仍旧处于初级发展阶段。在半煤岩开展掘进过程中，倘若出现的岩石硬度系数超过五级，开采设备各部分极易遭受严重磨损，进一步使得巷道掘进支护设备遭受破坏，从而对煤矿掘进开采工作的全面有序进行造成负面影响。

二、大断面沿空上山掘进施工工艺研究

（一）0921工作面概况分析

0921工作面中下段位于十采区下部，地面位置位于黄坨东侧。从十采横管开门，上山掘进，最后与0921上风贯通，巷道全长约166m。采用上净宽4.8m、下净宽5.4m；巷道高度为3.5～4m的梯形断面。该巷道正常地质条件下采用锚、网、索联合支护，作业方式为一掘一锚。

（二）断面沿空上山掘进施工安全技术措施分析

1、沿空掘进安全技术措施

沿空掘进安全技术具体是更改支护断面，增加与沿空侧煤柱，即原0921轨顺中下段设计断面为梯形断面，巷道上净宽4.8m、下净宽5.4m、巷高3.5～4.Om改为断面为微梯形断面，即右帮为矩形，左帮为梯形，巷道上净宽4.8m、下凈宽5.1m、巷高3.5～4.Om，如图1所示。

2、上山掘进安全技术措施

为确保0921正眼上山掘进期间的人员安全，根据现场实际情况特制订如下规定：

第一，掘进机司机前方设钢性防护网（防护网高800mm，宽600mm，用螺栓固定在掘进机操作台前，左前照明灯处），司机截割前检查防护网是否牢固，确保完好后再正常截割。

第二，掘进机截割时，其他人员严禁进入迎头，全部撤至掘进机电动滚筒后安全位置，并在电动滚筒后方拉警戒线，挂“截割期间，严禁进入”牌板。

第三，截割完毕后，司机用掘进机将迎头及掘进机两侧大块矸石清理干净，确保迎头及掘进机两侧3～5m范围内坡度平缓，不大于6°，行人路线畅通。

第四，严格执行敲帮问顶制度，当班班长进行敲帮问顶，站在永久支护下方，距迎头不小于2m，司机进行监护，及时找掉顶板危岩活岩，锚网支护期间做到动态敲帮问顶。

第五，敲帮问顶完毕后，再进行顶板支护，利用机载前探支护将钢带和顶网固定在顶板上，然后吊挂柔性型防护网，用专用钩子将柔性防护网上方固定在顶网上，下方用大阪和梯子固定到迎头。

第六，支护时先支护顶板，再支护两帮。顶板支护时，使用双层网，并及时联网，并根据现场情况，帮部未截割出来时允许拖后一排支护，同时确保锚索紧固及时。

第七，顶板破碎严重时，必须施工超前锚杆，超前锚杆与顶板夹角不得小于450，每排不少于3根。

参考文献：

[1]吕风，马丽华.东庞矿大断面沿空巷道快速掘进工艺研究[J].煤炭工程，2013，10：38-39.

[2]李建建.综放沿空留巷锚注支护应用[D].山东大学，2015.