浅谈掘进巷道在贯通通过冒落区的实践与应用

宋作文+王红亮+牛永江

摘 要：在井工掘进中，过空巷冒落区不仅是安全管理的关键环节，也是影响掘进施工效率的薄弱环节。根据过空巷冒落区的现状、掘进过程中出现的问题进行了深入分析，总结了以往过空巷冒落区的工作经验，采取了一种新的施工方法，在施工过程中取得了较好效果。

关键词：空巷冒落区；煤矿；煤炭；采煤柱面

中图分类号：TD712.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.11.123

随着王庄煤矿开采的不断深入，煤炭储量逐渐减少。为了提高煤炭资源回采率，回采煤柱面在逐渐增多。在掘进过程中，经常会遇到一些空巷冒落区。针对52M1运巷掘进段共计通过13条空巷，根据第一条贯通巷道冒落区现场分析，提出了合理的施工方案，通过现场施工，提高了工作效率和安全系数。

1 工作面地质条件及基本概况

王庄煤矿所采煤层为沁水煤田3#煤，赋存于二叠系山西组地层中下部，为陆相湖泊型沉积。在工作面范围内，煤层厚度稳定，煤层下部有2层较厚夹矸，夹矸总厚度为0.25 m，煤层平均厚度为6.5 m。根据地质资料分析，从而整体上看，该巷道是一个由西向东倾斜的单斜构造，工作面整体为上山掘进，煤层倾角在1°～5°。

52M1工作面位于52采区，北面为52/3#已采工作面，南面为1302，1309，1308，1307，1306已采工作面，北接630北皮带运输巷。52M1运巷设计长度为917 m，断面为5 m×3.2 m矩形断面，巷道沿底板掘进，采用锚网支护方式。根据资料显示，52M1运巷分别掘进至开口往内284 m时与1309风巷贯通，开口往内304 m时与1309上运巷贯通，开口往内322 m时与1308运巷贯通，开口往内346 m时与1308探巷贯通，开口往内376 m时与1#贯眼贯通，开口往内498 m时与1308瓦斯巷贯通，开口往内511 m时与1308风巷贯通，开口往内532 m时与1307风巷贯通，开口往内550 m时与1307瓦斯巷贯通，开口往内700 m时与2#贯眼贯通，开口往内740 m时与1307运巷贯通，开口往内750 m时与1306风巷贯通，开口往内767 m时与1306瓦斯巷贯通。共计13条冒落空巷，均为平面贯通，原冒落空巷设计均为工刹支护，断面为3 m×3 m。

2 原过空巷冒落区的施工工艺

2.1 贯通

延底板掘进至264 m与1309风巷贯通前20 m时，在巷道中上部、中下部分别打1组探眼，每组2个直径为200 mm的探眼，瓦检员对探眼内的瓦斯进行检测，当瓦斯浓度在0.8%以下时方可继续掘进；当瓦斯浓度超过0.8%时，应错开风筒对着孔口吹风进行瓦斯排放。贯通前2 m，瓦检员重点关注探眼内的瓦斯变化情况。贯通时，先进行小面积贯通，瓦检员检测贯通地点瓦斯，确保瓦斯不超限作业。

2.2 加固

在贯通前5 m开始对顶板进行锚索加强支护，锚索采用Φ18.9 mm、长度为7 300 mm的锚索加强支护，由原来的“3-2-3”的布置方式变为“4-3-4”布置，1排4根锚索的间距为1 000 mm，排距为1 600 mm，采用钢筋梯子梁横向连锁，钢筋梯子梁使用Φ14 mm×4 200 mm×96 mm圆钢焊制的双筋双梁钢筋梯子梁；1排3根锚索的间距为1 500 mm，排距为1 600 mm，采用钢筋梯子梁纵向连锁，钢筋梯子梁使用Φ14 mm×3 000 mm×96 mm圆钢焊制的双筋双梁钢筋梯子梁。每根錨索采用的树脂药卷型号为（CK+Z）2360（1支）、Z2360（2支），锚固长度为2 200 mm。锚杆更改为Φ22L 2 000 mm的玻璃钢锚杆，不再铺设钢筋梯子梁与金属网，增加了临时支护，便于后期施工。

贯通后，在保证退路畅通的情况下，由有经验的工人站在冒落矸石上的安全地点进行敲帮问顶、找净活煤活矸后，在冒顶区域打设1排戴帽点柱。

在冒落区支护中，首先人工对冒落的松动矸石进行处理，在作业时，应防止矸石滚落伤人。开始进行支护作业，步骤为：找顶→铺网、联网、上顶钢带→打顶锚杆（锚索）→帮锚杆支护。空巷冒落区两侧加固支护不小于5 m，支护工艺符合相关规定。

2.3 冒落区砌墙施工

对冒落区的矸石进行清理，矸石清理完成后，在距离冒落区5 m的位置扩帮，左帮扩700 mm，右帮扩600 mm，使巷道宽度达到6.3 m宽，高度为3.2 m，并对两帮进行永久锚网支护。

在两帮支护完成后，施工人员顺巷道砌墙，前进左帮为料石墙，料石墙厚度为0.6 m，前进右帮为红砖墙，红砖墙厚度为0.5 m，高度为3 m。施工时，用洋镐、锹等工具挖出墙体基础，基础要做到实底，并用砂浆铺50 mm基础砌墙，边砌边充填，灰缝饱满，充填实在，墙体上表面平整。

待巷道两侧墙全部砌至设计高度且凝固24 h后开始上梁，梁为6.0 m长的矿用11#工字钢梁，棚距为400 mm，4人抬起棚梁按照设计棚梁所在位置放好棚梁，检查棚距，合格后用支石将梁头背紧背牢，每上好棚梁后，施工人员将背板上到棚梁上，双层背板，背板成线。梁、背板上好后在上面打设木垛加强顶板支护，木垛采用“井”字形，上下铺设大板连锁。

3 改进过空巷冒落区的施工工艺

3.1 贯通

延底板掘进至289 m与1309上运巷贯通前15 m时，放10°腰线，开始爬坡进入全煤巷道掘进。在全煤巷道掘进过程中，严格按腰线进行作业，抬高不得超过170 mm/m，在贯通时距底板达到2.5 m。贯通前10 m支护工艺及参数不变，贯通前5 m开始对巷道进行加固。

3.2 冒落区施工

冒落区施工分为以下5步：①使用掘进机对冒落的松动矸石进行处理。施工时掘进机先清理矸石，后进行支护作业，依次循环完成冒落区的施工。②冒落区的施工完成后，人工使用

洋镐、锹等工具将冒落区两侧空巷的矸石清理至实底，在距贯通新掘巷道两帮向里不少于0.5 m处各铺设2根4 m大板，在大板上打设1组（2个）连锁“井”字木垛（根据冒落区宽度确定木垛数，但不少于1组）。③将掘进机退至爬坡起始点，停机闭锁。④人工假定施工。使用2分钢丝绳将2寸钢管悬吊在巷道中，高度不低于新掘巷道3.5 m；在钢管上铺设2层错搭金属网并固定，防止顶部破碎矸石跌落伤人。使用金属网对打设木垛处进行封闭，并连接牢固。⑤掘进爬坡段煤体两帮进行锚网永久支护。

4 结束语

通过2次过空巷冒落区的对比，证明改进后的施工方法是非常理想的。该施工法不但加快了正规循环作业，减少了支护材料的投入，避免了材料费用的提升，且防止了矸石滚落伤人事故，为作业人员提供了安全保障。该施工法不但为煤矿在今后过空巷冒落区时提供了良好的施工方案，而且积累了有效的实践经验。

〔编辑：张思楠〕