复杂条件下突出煤层掘进单进技术研究验收工作报告.doc

四川省华蓥山煤业股份有限公司李子垭煤矿 复杂条件下突出煤层掘进单进技术研究 验 收 工 作 报 告 工作完成时间：2010年10月 工作提交时间：2010年12月 李子垭煤矿 四川省华蓥市观音溪镇 复杂条件下突出煤层掘进单进技术研究验收工作报告 1 项目背景 由于李子垭煤矿现已回采至井田边界，地质条件非常复杂，其中23082工作面机巷沿向斜轴部掘进，今后590区域巷道也都在F1、F2、F20断层附近掘进。这些巷道在掘进过程中，由于地质构造的影响，巷道顶板非常破碎，且顶板压力大，突出威胁大，严重影响了矿井安全生产和单进水平。为保证矿井安全生产、提高单进和采掘接替的平衡，必须探寻出提高突出煤层巷道掘进速度的技术方法。2010年，矿成立专门的课题组在23082机巷掘进工作面进行摸索和实验。 2 区域概况 23082工作面紧邻已开采的21、25采区，与21走向面、25走向面、北三走向面、北四走向面相邻。煤层直接顶为粉砂岩，细砂岩，泥岩，夹灰岩条带；基本顶为石灰岩，含燧石结核及腕足类化石。底板为黑色泥岩，遇水彭胀，易泥化。煤层东高西低，由北向南逐渐抬高，倾向297°左右，倾角10°～18°。工作面处在李子垭大向斜内所形成的复式背向斜构造的西边；北三、北四工作面揭露出三条断层，F190 40°∠46°H=1.0-1.5m，F122 78°∠80°H=1.4m，F35 38-40°∠80°H=3～8m，三条断层均切割顶板，特别是F35断层，在两盘之间形成了宽窄不等的破碎带,且断距较大，在其附近预计有伴生断层出现；工作面西边处于煤层急缓交界处，处于受力部位，沿轴向次断层较多，工作面内无断距大于5ｍ以上的断层出现。 据572m主平硐北向斜轴以东附近缓斜煤层实测，最大瓦斯压力P=1.17MPa。缓斜煤层北三、北四走向工作面在采掘过程中多次发生动力现象,最大突出强度220T。川煤技术中心瓦斯研究所用解吸瓦斯含量法测出该区域瓦斯含量10.55m3/t，瓦斯压力1.558Mpa，煤层硬度系数f=0.3～0.5。 3 主要技术方案 （1）防止顶板事故 由于23082机巷沿李子垭向斜轴部掘进，该巷处于顶板集中应力带，巷道顶板破碎易冒落，顶板和两帮压力大，顶板下沉和帮鼓严重，锚杆受顶板水平应力被剪断的情况较多。针对这些问题，我们主要采取以下方法防止顶板事故的发生。 ①减小循环进度：由原来的1.6m一个循环改为0.8m一个循环，碛头截割完毕后及时进行支护以减少空顶时间，防止因长时间空顶而造成顶板冒落。 ②加强支护强度：将顶锚杆长度由原来的2m改为2.5m，同时增加7.3m的锚索，对顶板破碎段采用锚梁加强支护；由于巷道高帮片帮、外鼓严重，将高帮的胀壳锚杆改为2m的树脂锚杆；对于被拉断的锚杆和顶板下沉量大的地段，除补打锚杆外还增加架料支护，以确保顶板的安全。 （2）防止突出事故 ①主要防突措施 采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯的措施进行防突，布置8个钻孔，孔径75㎜及以上 ，有效孔深100m，控制巷道轮廓线外15ｍ，孔底间距4ｍ。钻孔采用200型钻机施工，施工完一个钻孔后立即封孔，并在12h后接入抽采系统进行抽放。封孔采用机械封孔，封孔深度不少于8ｍ，保证封孔质量，严密不漏气。工作面距离未预抽或者预抽防突效果无效范围的前方边界不得小于20m。允许掘进进度掘完后，必须进行下一次措施孔的施工，以此循环进行。 ②局部防突技术措施 当工作面验证有突出危险时，采取超前排放钻孔防突措施，消除工作面的突出危险。采用ZQS－65/2.5型手持式气动钻机施工排放钻孔，孔径75mm，孔深10m及以上，排放时间不小于4小时。钻孔布置见附图，钻孔个根据下式计算为7个。 N=(2a+b)Hk/πR2 =(2×5＋3.5)×1.3×1.25/3.14×1×1 ≈7(个) 式中： N---排放钻孔个数； a---巷道卸压宽度，取5m； b---巷道宽度，取3.5m; H---煤层厚度，取1.25m; π---圆周率，3.14； K---突出危险程度系数，1.3； R---75mm直径钻孔有效排放半径，取1m。 (3)减少施钻影响 为减少防突钻孔施工对工作面掘进的影响，在下一次措施孔的施工之前提前在巷道高帮做好钻场，以保证施工钻孔与掘进工作可平行作业，减少钻孔给掘进工作造成影响。 4 结论 23082机巷2010年1月掘进133.7m，2月掘进124m，3月掘进140.3m，4月掘进121.5m，5月掘进51m，因到12011风巷掘进，23082机巷只生产了13天，按正常生产30天折算为117.7m ，6月掘进138.8m，7月掘进了163.6m；在掘进期间未发生突出和重伤及以上事故。综上所述，我们在23082机巷关于突出煤层提高单进技