掘进工作面支护设计与防尘

樊腾飞

摘要：云盖山煤矿23302掘进工作面位于二叠系山西组中下部的二1煤层，工作面煤层总体呈单斜状，巷道支护设计，顶部选用Ф20mm，长度为2200mm的小螺距高强度筋螺纹钢锚杆，锚杆间距1000mm、排距800mm，可满足顶板支护要求，帮部选用Ф20mm，长度为1800mm的小螺距高强度筋螺纹钢锚杆，锚杆间距900mm、排距800mm。通过在掘进之前利用钻孔向煤体注入压力水，从而增加煤体水份，增强煤体粘结性，减少煤尘飞扬，并起到释放瓦斯的作用。

Abstract： The 23302 driving face of Yungaishan Coal Mine is located in the B1 seam of the middle and lower part of Shanxi Formation of Permian system. The working face is of single oblique shape and the roadway supporting design is adopted. The top uses Ф20mm and 2200mm long small pitch high strength rebar steel bolt， bolt spacing 1000mm， row spacing 800mm， to meet the roof support requirements. The side uses Ф20mm， 1800mm long small pitch high strength rebar steel bolt， bolt spacing 900mm， row from 800mm. By drilling water into the coal body before drilling， pressure water is injected into the coal， which increases the water content of the coal body， strengthens the cohesiveness of the coal body， reduces the coal dust and plays the role of releasing the gas.

關键词：掘进工作面；支护设计；煤体注水；防尘

Key words： driving face；support design；coal injection；dust prevention

中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）04-0084-02

0 引言

矿井巷道开挖后应力重新分布。如果不采取支护措施，造成围岩的位移和变形，使生产安全无法得到有效保证。要加强支护，不仅要实现保障措施的全面保障，保持巷道的安全。有许多种用于煤矿井下巷道支护的技术，而我们通常使用的支护技术包括锚杆支护技术、砌碹护技术，棚式和应力控制技术的支护技术。通过在掘进之前利用钻孔向煤体注入压力水，从而增加煤体水份，增强煤体粘结性，减少煤尘飞扬，并起到释放瓦斯的作用。

云盖山煤矿位于禹州市西南部35km处的磨街乡境内，矿井主要含煤地层为石炭系上统太原组及二叠系下统山西组、下盒子组和上统上石盒子组；矿井井田基本构造形态为走向北东，倾向南东的单斜构造。煤层倾角13-20°，走向NE35-42°；倾向SE55-48°；矿井目前通风、供电、运输、排水、提升、瓦斯抽采、监测监控、人员定位、通信联络、压风自救、供水施救、紧急避险等系统完善，运行正常[1-2]。

1 掘进进工作面支护设计

23302掘进工作面的煤层位于二叠系山西组中下部的二1煤层，黑色，粉末状，局部夹碎块状，以亮煤为主，半亮型，下部为半暗型，煤质稍差，煤层均受挤压可见揉皱现象，煤层厚度0.2～9.7m，平均厚度5.0m。根据22204运输顺槽掘进期间支护经验，23302轨道顺槽选取36U型钢半圆拱支护能满足支护要求。巷道设计断面：Ⅰ-Ⅰ段采用36U型钢半圆拱支护，支护规格为：净宽5.6m，净高3.5m；Ⅱ-Ⅱ段采用36U型钢半圆拱支护或锚网支护，煤层厚度大于3.5m时，沿煤层底板掘进，采用36U型钢半圆拱支护，支护规格为：净宽4.4m，净高3.2m；煤层厚度不大于3.5m时，沿煤层顶板掘进，采用锚网支护，断面为梯形，规格为：净宽4.4m，中高2.8m[3-10]。

通过以上计算，顶部选用Ф20mm，长度为2200mm的小螺距高强度筋螺纹钢锚杆，锚杆间距1000mm、排距800mm，可满足顶板支护要求，帮部选用Ф20mm，长度为1800mm的小螺距高强度筋螺纹钢锚杆，锚杆间距900mm、排距800mm，可满足帮部支护要求。

2 掘进进工作面综合防尘

防尘系统水源来自地面消防水池，水量400m3。巷道内每50m在防尘水管上安设一组支管和阀门，以便经常冲刷巷道，消除煤尘沉积。

2.1 煤层注水原理

在掘进之前利用钻孔向煤体注入压力水，压力不能低于2MPa，高压水沿着煤层的层理、节理或裂隙向四周扩散，渗入煤体空隙中，从而增加煤体水份，增强煤体粘结性，减少煤尘飞扬，并起到释放瓦斯的作用。

2.2 注水技术要求

沿煤层底板掘进时注水要求：1号孔沿巷道中心线距顶1300mm，水平夹角0°，上仰20°，打眼深度3200mm；2号孔距巷道中心线1000mm，距顶1500mm，水平夹角30°，上仰0°，打眼深度3500mm；沿煤层顶板掘进时注水要求：1号孔沿巷道中心线距顶1200mm，水平夹角0°，上仰15°，打眼深度3100mm；2号孔距顶1300mm，距巷道中心线1000mm，水平夹角30°，上仰0°，打眼深度3500mm。注水时封孔器应全部塞入孔内，防止胀坏封孔器。打孔时要注意钻孔质量，防止“扩孔”造成封孔不严。注水时应时刻注意巷帮、顶及邻孔，发现煤墙潮湿、渗水或邻孔出水时应立即停止注水。注水时应时刻注意巷帮、顶、邻孔及瓦斯涌出情况，发现煤墙及邻孔渗水或瓦斯涌出量增大时，应立即停止注水，待瓦斯涌出量稳定时再注水，直至注水工作完成。注水时，班组长必须现场指挥工作，安监员、瓦检员对注水工作进行监督，注水时间根据现场注水效果情况而定，班组长对当班的注水工作及效果负责，并填写记录。队干要不定时的进行抽查落实工作。打设注水孔使用ZQSJ-90/2.5手持钻机、直径42mm麻花钻杆，封孔器直径为38mm，钻头直径43mm。

3 结论

云盖山煤矿23302掘进工作面位于二叠系山西组中下部的二1煤层，工作面煤层总体呈单斜状，巷道支护设计，顶部选用Ф20mm，长度为2200mm的小螺距高强度筋螺纹钢锚杆，锚杆间距1000mm、排距800mm，可满足顶板支护要求，帮部选用Ф20mm，长度为1800mm的小螺距高强度筋螺纹钢锚杆，锚杆间距900mm、排距800mm。通过在掘进之前利用钻孔向煤体注入压力水，从而增加煤体水份，增强煤体粘结性，减少煤尘飞扬，并起到释放瓦斯的作用。

参考文献：

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[2]国家煤炭工业局.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程[S].北京：煤炭工业出版社，2000：225-245.

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