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《中國煤炭工業(yè)雜志》2015年第四期
一、頂板松軟原因分析及對策
1.地質(zhì)構(gòu)造分析通過3107工作面井上、下對照圖分析和對比后可知，工作面上方有溝壑分布。同時，經(jīng)過野外勘察及測量，發(fā)現(xiàn)回風(fēng)巷道布置在地面溝壑最低的地段。上億年前的地殼運(yùn)動所形成地質(zhì)構(gòu)造，將淺部的裂隙經(jīng)地面雨水沖刷形成溝壑。每年的雨水從高處流向低處，沿斷層、裂隙不停地滲入地下，腐蝕了頂板巖層，破壞了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，致使破壞后的頂板結(jié)構(gòu)變得松軟，下伏的煤層氧化、變質(zhì)并泥化。
2.地面勘探測量數(shù)據(jù)分析深入分析地面勘察、測量后所填繪的地形地質(zhì)圖可知，現(xiàn)有回風(fēng)巷道向前掘進(jìn)約65m后，沒有溝壑，且地表沖溝西高東低，即溝底在巷道后面。因此，回風(fēng)巷道向前推進(jìn)，將會離地面溝底標(biāo)高越來越高（見3107工作面井上下對照圖）。
3.井下鉆探結(jié)果分析山不拉煤礦掘進(jìn)人員在煤層變軟地段布置鉆孔，分左、中、右3個方向，成扇形、水平布置3組鉆孔，向前方進(jìn)行鉆探勘察。鉆孔在煤層氧化、滲水地段，起初難以鉆探，總是堵孔，不能鉆進(jìn)。必須反復(fù)進(jìn)、出，處理堵孔現(xiàn)象，最終用風(fēng)、無水鉆進(jìn)。鉆探結(jié)果表明：在回風(fēng)順槽62m處，煤層穿過泥化地段。
4.井上、井下實(shí)測資料對比（1）通過地面實(shí)測，上部地表溝底標(biāo)高與井下工作面標(biāo)高相差40~50m，煤層埋藏較淺，下伏3-1煤層易受地表雨水的侵蝕和影響。（2）煤層頂板以砂質(zhì)泥巖為主，通常情況下，它是較好的隔水層，上部雨水不易滲漏。但距離斷層越近，裂隙越發(fā)育，頂板越松軟，且泥化，即運(yùn)輸順槽將比回風(fēng)順槽更加松軟，且有泥化現(xiàn)象。這是因?yàn)閿鄬邮怯晁聺B的根本原因和主要條件之一。之所以滲水，是由于斷裂構(gòu)造溝通了頂板與煤層直接的通道，長年累月的雨水侵蝕所致。（3）地面65m走出沖溝，井下鉆探62m穿過氧化、滲水煤層地段，二者地質(zhì)資料基本相吻合。綜合以上三點(diǎn)分析結(jié)果表明，回風(fēng)順槽頂板松軟，煤層氧化、泥化且滲水地段大約為62~65m。山不拉煤礦掘進(jìn)隊(duì)最終決定通過頂板鉆探疏放水、頂板超前撞楔、巷道架棚穿鞋等施工工藝強(qiáng)行通過該頂板松軟、煤層泥化及滲水地段。
二、巷道支護(hù)方式及技術(shù)要求
1．?dāng)嗝娴拇_定3107掘進(jìn)工作面斷面，原尺寸為4.2m×2.6m，現(xiàn)改為3.8m×2.6m，作為回風(fēng)巷，滿足通風(fēng)條件即可。
2.支護(hù)方式在遇到頂板松軟、滲水段后，改為工鋼棚支護(hù)。
3．技術(shù)要求工鋼棚棚腿穿鞋0.4m×0.25m。工鋼棚棚距0.6m。頂板條件特差時，可架設(shè)密集棚子支護(hù)。為防止巷道片幫、頂板掉渣、傷人，巷幫、巷頂應(yīng)鋪設(shè)金屬網(wǎng)，且梁頭、巷幫、巷頂要滿鉤滿盤，須用板皮或木板背實(shí)、背牢，接實(shí)頂板。此外，為了防止頂板垮落，給頂板支護(hù)增加困難，還應(yīng)杜絕空頂作業(yè)。工鋼棚支護(hù)完成后，應(yīng)用1寸鐵管削尖頭部，向前撞楔，管長1.8m。撞楔鐵管間距0.5m，頂板難以支護(hù)時，可縮小間距。先挖兩幫，下好梁腿，然后再挖上部，盡快搭上梁，減少空頂時間，然后再清理煤渣。工鋼棚之間需用鐵拉桿連接，從而增加棚梁的穩(wěn)定性和整體性。不間斷施工作業(yè)，手拉手交接班，避免隱患。巷道施工過程中，為了減少頂板滲水量，應(yīng)從巷道的后面向頂部打鉆孔提前疏放，避免因滲水破壞頂板并加快頂板的垮落。同時，為了避免巷道爛泥影響底板穩(wěn)固性和圍巖的穩(wěn)定性，對于滲入巷道的積水，應(yīng)在巷道中部挖坑放入器皿，引水入內(nèi)，及時排出。
三、結(jié)語
山不拉煤礦掘進(jìn)隊(duì)通過對井上、井下地質(zhì)情況詳細(xì)的調(diào)查、了解和勘察，并在綜合分析的基礎(chǔ)上，制定詳細(xì)的施工、支護(hù)方案，經(jīng)過15天的艱苦奮戰(zhàn)，最終順利安全地穿過了該頂板松軟、煤層泥化、滲水地段，安全經(jīng)濟(jì)效益明顯，并對同類巷道支護(hù)提供了有益的指導(dǎo)。
作者：高瑞芳 單位：中煤第一建設(shè)有限公司山不拉煤礦