高瓦斯矿井厚煤层工作面瓦斯尾巷不留煤柱台阶式布置应用.docVIP

高瓦斯矿井厚煤层工作面瓦斯尾巷不留煤柱台阶式布置应用 摘要：瓦斯是伴随着煤的形成而产生的一种有害气体，它比空气轻，微溶于水。在空气中瓦斯浓度达到5%~16%时遇火即能爆炸，9%时爆炸最为剧烈，防止瓦斯爆炸历来是煤矿企业各项工作的重中之重。 关键词：瓦斯尾巷不留煤柱台阶式巷道支护 中图分类号：TD163文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）03-0-01 一、工作面概况 在高瓦斯矿井中，工作面瓦斯尾巷的布置，一般是间距工作面回风顺槽留设8-10m小煤柱的方法沿顶板进行布置。这样布置瓦斯尾巷，煤柱一般不能回收，其煤炭损失也占相当大的比例。而且联络贯眼相当多，还得进行密闭，辅助工程量大，掘进成本高，工期长，掘进工作面通风管理困难。以高平市南阳煤矿3201工作面为例。工作面倾向长度为150m，走向长度2000m，煤层厚度6m，瓦斯尾巷外侧布置，巷道断面为7.5m2。当煤柱留设10m，联络贯眼间距20m时，煤炭损失量达20.45万吨，联络贯眼最少开掘100个，打密闭墙最少200个。而不留煤柱台阶式布置时，煤炭损失量仅为3.045万吨，且无须送联络巷，密闭工程省略。由此可见，为了提高煤炭资源回收率和节省不必要的密闭、联络巷支护投资，加快施工速度，采用不留煤柱台阶式布置瓦斯尾巷的方法是可行的。高平市南阳煤矿3202工作面位于3201工作面西侧。 尾巷布置如图所示： 南阳煤矿3202工作面开采的是3#煤层，平均厚度6m，煤层倾角2-5。，埋深140m左右，属稳定可采煤层。煤层结构简单，其伪顶为0.01-0.2m厚的炭质泥岩，随采随落，直接顶为深灰色粉砂岩，砂质泥岩。开采时易跨落，厚度一般为3-4m。老顶为细砂岩，开采时不易跨落。底板为泥岩，粉砂质泥岩。 二、瓦斯尾巷布置及掘进 南阳煤矿3202工作面瓦斯尾巷沿顶板掘进，回风顺槽沿底板掘进。其断面形状均为矩形巷道，其规格分别为宽3m、高2.5m和宽4m、高3m。瓦斯尾巷超前回风顺槽掘进不小于30m。其空间位置是上下错层。左右无间隔，即回风顺槽掘进方向左帮与尾巷右帮在同一垂线上，上下间隔0.5m。 如图所示： 瓦斯尾巷与回风顺槽相对位置示意图 三、瓦斯尾巷回风顺槽及支护方式的确定 按照上述瓦斯尾巷及回风顺槽布置方法。其巷道支护方式就显得尤为重要。南阳煤矿3202工作面瓦斯尾巷及回风顺槽均为2000m。矩形断面其规格分别为宽3m*高2.5m和宽4m*高3m。本着安全、快速、经济和实用的原则，设计采用锚网联合支护方式，即锚杆+金属网+锚索支护。 1.顶板支护：采用高强度预应力树脂锚杆Φ18mm*2300mm，间排距均为750mm*800mm。杆体为22号左旋无纵筋螺纹钢，树脂锚固剂药卷加长锚固，两支锚固剂，一支为K2335，另一支为Z2360。锚固长度为1300mm。钢筋托梁由Φ14mm的钢筋焊接而成，宽度800mm，长度分别为2800mm，3800mm。采用拱形高强度托盘。瓦斯尾巷及回风顺槽右上角靠近巷帮的顶板锚杆的安设角度为与垂线成15度夹角。回风顺槽左上角靠近巷帮的顶板锚杆垂直于顶板。均采用10号铁丝编织成网孔为50*50mm菱形金属网护顶。网片规格为2000*1000mm。锚索材料为Φ15.24mm高强度低松弛预应力钢绞线，长度分别为6200mm和7300mm。采用一支K2335和两支2360树脂锚固剂端部锚固，锚固长度为1500mm；瓦斯尾巷每隔2m打一根锚索，锚索安装在巷道中间。回风顺槽锚索间距为2m，排距为2.4m。锚索托盘均为300*300*16mm的钢板。 2.巷帮支护：瓦斯尾巷及回风顺槽掘进方向左帮均为22号左旋无纵筋螺纹钢，长度为2300mm，回风顺槽右帮为Φ22mm的玻璃钢锚杆，长度为2300mm。锚杆间排距均为800*800mm。瓦斯尾巷及回风顺槽右上角靠近顶板的锚杆与水平线成10度夹角，瓦斯尾巷右下角和回风顺槽左上角靠近底板和顶板的锚杆垂直于巷帮。其余均垂直煤帮打设。除回风顺槽右帮外，其余均采用金属网护帮，网孔规格及材料与顶部金属网一样。巷道支护情况如下图所示： 四、台阶式瓦斯尾巷布置应用效果 南阳煤矿3202工作面瓦斯尾巷采用不留煤柱台阶式布置取得了良好的应用效果。 1.有效加快了准备巷道的施工进度，大幅度降低了工人的劳动强度和生产成本，少掘进100个联络贯眼，少打200个密闭墙，提高了劳动效率，减少了很多不必要的辅助工程。 2.减少了煤炭资源损失，延长了矿井服务年限。南阳煤矿第二采区可布置2000*150m工作面多达13个。如一个工作面可节省资源按20.45万吨计算，13个工作面就是265.85万吨。服务年限延长2年多。 3.通风系统简