周鸽++曾杰++张浩乙
摘 要：李子垭南二井属煤与瓦斯突出矿井，开采煤层倾角达49°，为急倾斜煤层，长期以来，半煤岩巷实体巷道炮掘单进水平低下，一般在50～60m/月，对矿井采掘接替及队伍部署影响较大，通过对巷道掘进支护工艺及支护方式、煤矸装运设备及运输方式等开展技术攻关，较大幅度缩短了循环作业时间，减少了施工环节，降低了职工劳动强度，掘进单进水平突破100m/月大关，缓解了矿井采掘接替紧张局面，为工作面灾害治理赢得了更多的时间，同时也为矿井的可持续发展打下了坚实的基础，积累了经验。
关键词：急倾斜 突出 炮掘 单进。
中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（a）-0023-02
李子垭南二井核定生产能力30万吨/年，绝对瓦斯涌出量25.21m3/min、相对瓦斯涌出量36.52m3/t，属煤与瓦斯突出矿井。矿井位于龙王洞背斜东翼，属于单斜构造、单一煤层，煤层厚度1.47m～3.60m，平均厚度2.38m，煤层倾角为43°～83°，平均49°。受煤层倾角、厚度、支护工艺、瓦斯治理、运输方式等综合因素影响，矿井半煤岩巷实体掘进只能采取炮掘的方式，同时，类似条件下无可借鉴的经验，单进水平、工效水平一直较低，对矿井的采掘接替及队伍部署影响较大。为此，急倾斜突出煤层炮掘提高单进水平成为矿迫在眉睫的一大研究课题。
1 实施背景
南二井自2004年开工建设、2013年8月联合试运转以来，受煤层倾角、厚度、支护工艺、瓦斯治理、运输方式等综合因素影响，煤层倾角为43°～83°，平均49°，属急倾斜煤层，煤层厚度1.47～3.60m，平均厚度2.38m，绝对瓦斯涌出量25.21m3/min、相对瓦斯涌出量36.52m3/t，属煤与瓦斯突出矿井。由于目前治灾手段单一暂无可靠的先进的治灾方法，导致治灾滞后，故矿井实体煤巷掘进只能采取炮掘配合装煤机转运煤矸的方式，加之采用的锚网索配合金属架料支护方式，整个炮掘单进水平始终不高，自建矿以来，矿井炮掘单进水平最高为85m/月，平均单进水平为50～60m/月，对矿井的采掘接替及队伍部署影响较大。为此，矿决定在3103运输巷掘进工作面开展针对急倾斜松软突出煤层炮掘提高单进水平的技术攻关。
1.1 3103运输巷巷道断面及支护方式
3103运输巷煤层煤层结构为0.30（0.12）0.85（0.08）0.80，直接顶为灰色砂质泥岩，含生物化石碎屑及黄铁矿结核，基本顶为含燧石结核石灰岩，富含腕足類化石，煤层倾角44°～49°，巷道断面设计为五边形异形断面，巷宽4.3m，巷道最大高度3.8m，掘进断面积13.1m2。通过多年采取多种永久支护方式进行探索总结：顶板及高帮采用锚杆+金属网+锚索支护，煤层段及矮帮采用11#矿工钢架棚+笆折排柴支护，巷道临时支护采用前探梁配合护板+单体液压支护配合枕木支护的支护方式是最为行之有效的，但该巷道支护工艺及支护工序相当复杂，且耗费的劳动力、劳动时间及劳动强度均较大。
1.2 3103运输巷原采用的掘进工艺
该巷道原采用爆破掘进，装煤机转运煤矸，后续运输采用皮带转运至煤仓的方式，由于装煤机使用时间较长，设备老化，连续运输能力差，循环转运煤矸时间过长，对循环进度的影响较大。
1.3 3103运输巷掘进瓦斯治理
3103运输巷范围内煤层瓦斯压力为3.22～3.60MPa、瓦斯含量为14.39～19.8m3/t，根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条中的规定：煤层瓦斯压力P≥0.74MPa、瓦斯含量≥8m3/t为突出危险区，因此判定3103运输巷掘进区域属突出危险区。因此，该巷道掘进必须严格执行四位一体综合防突措施，在实施底板穿层钻孔预抽煤层瓦斯区防措施及区域验证为突出危险工作面时，还需采取局防措施，及在掘进工作面实施连续预测，在掘进工作面碛头施工3个Φ42mm深10m的预测孔，保留2m的突出预测超前距掘进。极大地影响了循环进度。
2 研究思路
根据上述分析，影响3103运输巷炮掘单进水平的主要因素有煤层厚度、松散度、倾角、支护工艺、瓦斯治理、运输方式等，考虑煤层厚度、倾角及瓦斯因素为矿井实际条件，没法改变，因瓦斯压力偏高、实体煤层没法采用综掘，为确保作业人员安全采取炮掘方式。为此，主要考虑在支护工艺或支护方式及运输方式、运输设备方面进行技术攻关，寻找突破口，提升单进水平。
3 实施方案
3.1 支护工艺及支护方式优化
对于巷道永久支护方式按原有的方式能够满足支护要求，改进空间较小；对于巷道临时支护方式，原有的方式为2根前探梁配合护板+单体液压支护配合枕木，工序较复杂，职工劳动强度较大，同时，耗费的时间较长。为此，矿研究出了“一种新型自移式前探支架”，该自移式前探支架可随掘进碛头不断前移，循环爆破后无需人工支护护板，采用整体自移的方式，极大的缩短的作业时间和劳动强度。
3.2 运输设备及运输方式优化
由于原巷道使用的装煤机设备老化，运行效率低，循环转运煤矸时间长，结合矿自身情况，通过对综掘机进行改装，将截割头取下，用于该巷道爆破后碛头转矸，实现煤矸连续转运，大幅缩短了循环煤矸转运时间。
4 实施效果
通过系统研究半煤岩巷炮掘各环节及工序，对支护工艺及运输设备和运输方式进行优化，大幅缩短了工作面循环支护及煤矸转运时间，提高了工效，炮掘单进水平目前提升至106m，且还具备进一步提升的空间。
5 结语
尽管目前国内半煤岩巷几乎都是采用综合机械化掘进，但由于南二井特殊的煤层赋存情况及瓦斯灾害情况，只能被迫采取爆破掘进，为此研究急倾斜突出煤层炮掘提升单进水平是很有必要的，对于南二井的采掘接替、队伍部署及后期可持续发展至关重要，通过项目实施，目前的炮掘单进水平已突破100m大关，相信，随着后期技术攻关的不断深入，炮掘单进水平将不断刷新纪录。
参考文献
[1]孟贤正.用综合指标记分法预测急倾钭煤层上山掘进突出危险性[J].矿业安全与环保，1997（2）：5-8.
[2]王焕明，陈建国，秦云文，等.急倾钭突出煤层掘进引起瓦斯超限的综合防治技术[J].水力采煤与管道运输，2011（1）：51-54.
[3]孙祺，杨胜强，刘辉辉.立体防突措施在急倾钭突出煤层中的应用[J].现代矿业，2010（12）：80-83.
[4]许来保，赵新根.急倾钭不稳定煤层掘进面煤与瓦斯突出预测预报参数考察与分析[J].煤矿安全，1989（8）：29-33.endprint
