注浆充填法过顶板钻场开采实践

朱义春

淮南矿业集团潘一矿， 安徽 淮南 232088

注浆充填法过顶板钻场开采实践

朱义春

淮南矿业集团潘一矿， 安徽 淮南 232088

为使“三软”煤层条件下的工作面顺利推过顶板钻场，提出了用注浆充填的方法对钻场进行封闭。通过在潘一矿2341（1）工作面的实践应用表明该方法能使钻场空间与煤层顶板胶结成整体，从而实现整体垮落，杜绝了瓦斯超限事故，保证了安全生产。

三软煤层；开采技术；钻场；注浆充填

1 问题的提出

为有效抽放采空区瓦斯，顶板钻场抽采技术得到了较为广泛的应用。当采面推进至钻场附近时，由于受动压影响，钻孔受破坏。而后一钻场钻孔在实际施工中达不到设计深度，形成不了有效的抽采覆盖。加上整个钻场处于垮落带内，若不进行注浆充填，推进至支架上方时，极易形成瓦斯积聚。当采空区顶板垮落后，积聚的瓦斯涌向回风巷从而造成超限事故。现以潘一矿2341[1]工作面过钻场开采实践为例，介绍采面用注浆充填法过顶板钻场及主要安全技术措施。

2 工作面开采技术条件与顶板走向钻场概况

2.1 工作面开采技术条件

工作面走向长998.5m，倾斜长182m，煤厚0.5 m～2.1m，平均1.7m。煤层倾角8°～14°，平均10°，赋存稳定，煤层结构简单。煤层直接顶为泥岩，厚度2.3m～4.9m，滑面发育易冒落；老顶为粉细砂岩，厚度1.78 m～6.8m；直接底为砂质泥岩，厚度9.0 m～9.3m。属典型的“三软”煤层。

工作面属突出危险区。煤层自然瓦斯含量7 m3/t～9 m3/t。煤尘具有爆炸危险性，爆炸指数37%～40%；具有自然发火性，自然发火期3～6个月。

采用走向长壁综合机械化采煤法。工作面配套使用德国艾柯夫SL300 双滚筒采煤机，SGZ-900/1050型刮板运输机及ZZ7000/13/26型支撑掩护式液压支架。

2.2 顶板走向钻场概况

上风巷每隔100m施工一个顶板钻场。钻场与上风巷夹角为90°，从上风巷下帮拨门按30°上山挑顶施工10m后变平，再施工平台，整个钻场形状为“T”字型，与煤层法距6m～7m。钻场帮顶均采用锚梁网支护。

3 过钻场方法

超前工作面100m在钻场平台和斜巷内装设连体木垛。木垛规格为：Φ20cm×1. 6m的道木，木垛接实顶板并连接紧密形成整体支护。斜巷下方木垛（可超前工作面20m）用2根长4.5m的矿用11#工字钢梁斜托在下面，空顶处用道木接实，工字钢梁用2根单体支柱打上劲，与上风巷下帮顶板保持一至，如图1所示。

图1 钻场平、剖面示意图

木垛装齐后，距钻场出口向上5m施工一道瓦石墙进行封闭。采用注浆机注水泥浆的方法，向封闭空间注设水泥浆，确保注实。水泥浆配比为水泥：水=1∶2，凝固时间不低于3d，使其与顶板胶结成整体。

工作面采至钻场时，采用支架逮木垛的方法通过钻场。具体做法是：当工作面推进至钻场前，用伸缩梁吃进木垛或工字钢梁的下面，逐步回撤工字钢下面的单体支柱，然后随着工作面的推进，伸缩梁逐步托住整个工字钢梁，直至工作面顺利通过钻场。

4 主要安全技术措施

4.1 进入钻场装设木垛前，必须先检查钻场内瓦斯情况，当瓦斯浓度小于0.8%时，方可装木垛。

4.2 工作面过钻场时，加强上端头煤壁顶板管理，支架要及时伸出伸缩梁或拉超前，并接顶严实。

4.3 严格工程质量管理。注意调整支架状态，支架顶梁坡度应尽量与顶板保持一致，不得有超过支架侧护板2/3以上的落差，不得出现歪架、倒架或咬架现象。

4.4 过钻场时，工作面机尾向下20架范围内割煤与移架不得平行作业，以保证足够的通风断面，防止瓦斯超限。

4.5 工作面推进至钻场时，按2∶1或3∶1的比例，机尾多进刀方式，尽快推过钻场，进入前一钻场钻孔抽采覆盖范围内。

5 结语

通过采用封闭钻场并注浆充填的方法，2342（1）工作面在回采期间顺利推过了5个钻场而未发生一次瓦斯超限事故。现场应用表明，注浆充填后，钻场空间与煤层顶板胶结效果良好，实现了顶板的整体垮落。有效地阻止了工作面上部顶板空洞的形成，从而避免了瓦斯积聚，保证了安全生产。

[1]钱鸣高，石平五等,矿山压力与岩层控制 [M].徐州：中国矿业大学出版社，2006

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.038

朱义春（1978-），男，安徽怀远人，助理工程师，毕业于中国矿业大学采矿工程专业，现在淮南矿业集团潘一矿从事技术工作。