深埋弱黏结工作面过顶板高位钻场安全技术措施

牛晋国

(霍州煤电集团吕临能化有限公司，山西 吕梁 032000)

1 前言

某矿工作面为西部地区某矿区第一水平西翼采区某首采工作面，该工作面埋深600m，主采煤层厚度平均约为5m，采用了大采高综采工艺。该工作面是我矿首采工作面，平均煤厚4.8m，煤层倾角1°～3°，直接顶多为泥岩，基本顶多为细砂岩、砾岩，由于地质构造等综合作用，顶板强度较小，遇水易崩解，综合来说，该工作面在西部矿区属于深埋弱黏结顶板条件[1]。

工作面辅运巷道目前已施工2 138m，胶运巷道已施工1 305m。根据现场情况，顶板离层指示仪辅运巷道共安装19组，胶运巷道共安装10组；锚杆(索)压力表测站辅运巷道共安装12组；胶运巷道共安装3组；巷道表面位移监测测点辅运巷道共设置8组，胶运巷道共设置6组。胶运巷道掘进断面规格为5 600mm×3 800mm，巷道跨度大，由于支护强度偏低，巷道围岩变形较明显。

该工作面轨道巷道共布置10个顶板高位钻场，分别在733m、798m、888m、965m、1 051m、1 130m、1 214m、1 293m、1 374m、1 461m退尺点处，以供安设钻机、抽采管路等瓦斯抽排设施。截止2月17日，14128工作面轨道巷道已回采至448.2m，工作面距10#钻机窝284.8m。为确保回采时安全顺利的通过此顶板高位钻场以及向外的其他顶板高位钻场，特编制此安全技术措施。

2 顶板高位钻场的规格及支护情况

各顶板高位钻场均施工在本工作面8煤层及其顶板之间，顶板高位钻场垂直轨道顺槽布置3.5m的斜巷后变平硐，斜巷规格3.5m(长)×3m(宽)×3m(高)，平硐规格6m(长)×3.2m(宽)×3.0m (高)，斜巷坡度30°，顶板高位钻场斜巷、平硐均采用锚联网支护。

该钻场布置在8煤顶板中，距8煤底板高为3m。

3 过高位钻场的方法及用料规格

首先在钻场内安装2个互相连锁的木垛，木垛应装到实底上。木垛料为道木或方木。这2个木垛装至煤层与顶板交接面再向上500mm处，改用4.0m方木4根，按轨道巷道方向铺设，以使交接面成一整体。然后在其上继续装木垛,木垛接顶要严实。斜巷用4.5m矿用11#工字钢或方木挑2排挑棚支护，其上端伸入钻机窝内4.0m方木之内500mm，斜巷内的挑棚靠上段用半圆木、道木或板皮等接顶严实，棚腿子用DZ- 25或DZ- 28的单体。工作面回采至高位钻场处时跟顶回采，支架从4.0m的方木下方通过。

4 安全技术措施

(1)在工作面回采至高位钻场10m左右时，抽采二队负责拆除高位钻场内的抽排软管，每个钻孔都要用黄泥封孔捣实，并要保证封孔严实，同时启用下一个钻机窝进行抽放。

(2)高位钻场装木垛时，抽采二队要保证管路畅通。综采三队要切实保护好抽排软管等抽排设备，以防砸、挤、压坏软管，如有损坏及时通知抽采队进行处理。

(3)过高位钻场前，高位钻场距工作面煤壁不小于50m时,就对高位钻场进行架设木垛支护。高位钻场前后5m范围内加强支护，轨道巷道应在拨门口处多加一排挑棚，梁子用4.5m矿用11#工字钢，腿子用DZ- 30单体，一梁四柱，迎山正且有劲。

(4)人员进入高位钻场打木垛或撤除抽排软管施工时,必须将便携仪悬挂在钻机窝内安全地点，且要悬挂在安全地点，当瓦斯浓度达到0.8%时必须撤人，采取措施进行处理。

(5)通风二队在过高位钻场期间适当调整风障,更好的导入风流，以防瓦斯积聚。每班安排专职测气员检查钻机窝内的瓦斯，测气员每班至少检查三次瓦斯。当大于或等于0.5m3的空间瓦斯浓度达到2%时，附近20m范围内必须停电进行处理，待瓦斯浓度降到0.8%后方可送电作业。

(6)高位钻场内斜巷两帮的锚杆在用煤机震松动以后，煤机后退距钻场10m以外处停放，垂下煤机摇臂、脱开滚筒离合器并闭锁工作面链板机、转载机，待用支架伸缩梁、护帮板支护好顶帮后，才可派人站在采空区侧使用长柄工具取出锚杆。拿锚杆人员未到达安全地点前任何人员不得解除闭锁而开启链板机、转载机及采煤机。

(7)当工作面回采至高位钻场时，及时拉超前架控制顶板，移架时采用带压擦顶移架，少降快拉，必要时用单体辅助移架。用单体辅助移架时，必须有四人以上协助作业，两人扶住单体，一人供液，一人监护，供液时采用远程供液，且单体要铁丝栓牢固，以防单体崩弹伤人；支架移到位后，及时升架，支架初撑力达到规定值[2]。

(8)采煤机割透高位钻场后要后退20m以外，用支架顶梁抬住4m方木，保证接顶牢固。拆除高位钻场内木垛时，先闭锁工作面链板机，停止截割电机，然后牵引采煤机利用滚筒将方木下的木垛料碰散，待采煤机退开后，及时伸出护帮板，人员站在采空区侧用长把工具将散落的道木全部勾出。

(9)回撤高位钻场内单体以及棚梁时，必须保证支架支护到位，采煤机停在距作业点10m以外，采煤机及链板机停电闭锁，确认安全后才可安排人员站在支护安全的地点进行卸除挑棚单体。

(10)在卸除单体及转运工字钢时人员要动作迅速，且要安排专人观察顶板，确认安全后方可作业。

(11)若正常情况下,严禁任何人员进入工作面煤壁侧作业。若需要进入煤壁侧作业时，要敲帮问顶，及时捣去浮矸危岩，用支架伸缩梁、护帮板护好顶板、煤壁，停止煤机运转，闭锁工作面链板机，煤机开关停电,并派专人监视顶板，留好退路，确认无安全威胁后才可进入作业。未完成作业,任何人不得送电开启运输机、采煤机。

(12)过高位钻场期间如有片帮、掉顶现象，及时用木料、板皮、撞楔接顶，严禁空顶作业。若片帮严重时，应及时架棚维护顶板，以防掉顶扩大。架棚时，采煤机要退到10m以外,用伸缩梁和护帮板护好顶板和煤帮，采煤机、链板机停电闭锁，架棚方法按作业规程中的规定执行。

(13)过高位钻场期间，加强上端头煤壁三角处的顶板管理，必要时要使用4.5m矿用11#工字钢配合DZ- 30m单体加强三角处的支护。工字钢一头担在机尾第2或3架支架顶梁上，另一头用单体打在上出口外，顶板用板皮、芭片护好。

(14)过高位钻场期间，应加强煤壁管理，严禁高位钻场内锚杆、钢带以及木料等进入出煤系统，采煤机司机应高度注意煤壁及顶板变化，发现异常情况应立即停机处理。

(15)移架时用长把工具对所打挑棚单体进行卸压，若不影响煤机截割进刀可以不用将单体拆除，以确保顶帮稳定，待支架向前移动1～2个步距到煤帮时，即可拆除。

(16)过高位钻场期间可适当用甩硐回采，以便尽快推过钻机窝。

(17)过高位钻场期间，综采三队应有副队长以上干部现场跟班，及时解决现场发生的问题。

5 结论

通过对采取一系列安全措施，保障了深埋弱黏结工作面过顶板高位钻场时的回采安全，保障了工作面的正常生产，为深埋弱黏结工作面过顶板高位钻场回采提供了借鉴意义。