一號(hào)煤礦無煤柱開采技術(shù)研究與應(yīng)用實(shí)施方案

一號(hào)煤礦無煤柱開采技術(shù)研究與應(yīng)用實(shí)施方案一號(hào)煤礦生產(chǎn)技術(shù)部二○一六年五月黃陵礦業(yè)有限公司一號(hào)煤礦無煤柱開采技術(shù)研究與應(yīng)用實(shí)施方案目錄第一章無煤柱開采技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用經(jīng)歷 圖3-2501工作面S126號(hào)孔鉆孔柱狀圖圖3-3501工作面S135號(hào)孔鉆孔柱狀圖二、501工作面無煤柱開采總體方案設(shè)計(jì)501工作面沿空留巷總體方案說明如下：1.501回采期間，超前工作面一定范圍施工恒阻錨索和切頂爆破孔，對501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽主幫側(cè)頂板進(jìn)行預(yù)裂爆破，形成預(yù)裂切縫線。工作面推過后，在礦山壓力和頂板巖體碎漲特性的作用下，將頂板沿預(yù)裂切縫自動(dòng)切落形成巷幫，既隔離了采空區(qū)又保持了巷道的完整性。2.501工作面超前采用超前液壓支架進(jìn)行支護(hù)，沿空留巷滯后段巷道須采用專用的擋矸液壓支架進(jìn)行支護(hù)，支架須具備自動(dòng)移架、自動(dòng)鋪網(wǎng)的功能，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工目的。3.沿空留巷采用Y型通風(fēng)方式進(jìn)行通風(fēng)，在沿空留巷的尾巷內(nèi)施工高位鉆場，進(jìn)行采空區(qū)瓦斯抽放。4.留巷段巷道穩(wěn)定后，回撤巷道內(nèi)的臨時(shí)支護(hù)，對巷道進(jìn)行落底整型、噴砼支護(hù)，確保所留巷道能夠滿足使用。5.施工期間，須做好沿空留巷巷道的礦壓觀測、有害氣體監(jiān)測以及防治水等工作，確保施工安全。三、501工作面巷道斷面選擇及設(shè)備布置本方案只針對501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽沿空留巷段巷道，其余相關(guān)巷道根據(jù)用途和設(shè)備配套情況確定，本方案不做詳細(xì)說明。（一）巷道斷面選擇現(xiàn)階段501一號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽已施工，順槽寬度4.8m，高度2.8m。從501工作面巷道布置平面圖可以看出，一號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽被2#措施巷分割為兩段，兩段順槽不再一條直線上；另外回采650m后需延長工作面，多功能車須從一號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽進(jìn)入。綜上考慮，回采期間一號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽作為輔助運(yùn)輸巷使用，二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽作為主運(yùn)輸巷使用。按照生產(chǎn)接續(xù)計(jì)劃，501綜采工作面安裝我礦第一套智能化綜采設(shè)備，從設(shè)備配套角度考慮，501二號(hào)進(jìn)風(fēng)（運(yùn)輸）順槽的寬度要求不小于5m，高度不低于2.8m。從其它煤礦的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看，采用“切頂卸壓自動(dòng)留巷”無煤柱開采技術(shù)后，所留巷道寬度收斂在400mm左右；而所留巷道作為502一號(hào)進(jìn)風(fēng)（輔助運(yùn)輸）順槽使用，順槽內(nèi)除設(shè)備列車、超前支架外，一般沒有其他大型設(shè)備，巷道寬度在一般要求不小于4.2m即可。綜上，501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽巷寬取5m、巷高取2.8m。（二）巷道設(shè)備布置由于要施工恒阻錨索和切頂爆破孔，從哈拉溝煤礦實(shí)施經(jīng)驗(yàn)分析，501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽主幫至少要留夠1.5m寬的施工空間。另外根據(jù)我礦的回采經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)輸順槽在回采期間一般沒有大型車輛進(jìn)入。綜上考慮，本方案將皮帶沿巷中布置，設(shè)備列車布置在501一號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽。設(shè)備布置如圖4-3。圖4-3501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽設(shè)備布置圖四、501工作面巷道掘進(jìn)支護(hù)設(shè)計(jì)（一）巷道支護(hù)設(shè)計(jì)頂板支護(hù)：二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽頂板采用錨桿+T140鋼帶+塑鋼網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，錨桿規(guī)格：φ20×2500mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，中間四排錨桿間距800mm，靠幫側(cè)兩排錨桿間距900mm，錨桿排距為1000mm，“六--六”矩形布置，每孔消耗L=350mm樹脂3節(jié)；T140型鋼帶長4.6m，間距1m，每根鋼帶采用四根錨索固定，錨索采用φ17.8×10300mm鋼絞線，錨深10000mm，每孔消耗L=700mm樹脂3節(jié)；頂部掛塑鋼網(wǎng)。（頂板支護(hù)詳見圖4-4、圖4-5）副幫支護(hù)：采用錨桿+T140鋼帶+塑鋼網(wǎng)支護(hù)，錨桿規(guī)格：φ20×2500mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，間排距700×1000mm，“四--四”矩形布置，每孔消耗L=350mm樹脂3節(jié)；T140鋼帶長2.6m，間距1m，鋼帶采用四根錨桿固定；幫部掛塑鋼網(wǎng)，網(wǎng)孔50×55mm。主幫支護(hù)：采用錨桿+塑鋼網(wǎng)支護(hù)，錨桿規(guī)格：φ20×2500mm玻璃鋼錨桿，間排距800×1000mm，“三—三”矩形布置，每孔消耗L=350mm樹脂3節(jié)，每根錨桿除使用配套托板外，另增加350×200×50mm的木托板一塊；幫部掛塑鋼網(wǎng)，網(wǎng)孔50×55mm。（幫部支護(hù)詳見圖4-6、圖4-7）（二）支護(hù)參數(shù)校核1.錨桿長度校核頂錨桿通過懸吊作用，幫錨桿通過加固幫體作用，達(dá)到支護(hù)效果的條件，應(yīng)滿足：L≥L1+L2+L3式中L——錨桿總長度，m；圖4-4501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽支護(hù)斷面圖（留巷段）圖4-5501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽支護(hù)平面圖（留巷段）圖4-6501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽主幫錨桿支護(hù)圖（留巷段）圖4-7501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽副幫錨桿支護(hù)圖（留巷段）L1——錨桿外露長度（含鋼帶、托板、螺母厚度），m，取0.05m；L2——有效長度（頂錨桿取圍巖松動(dòng)圈冒落高度b，幫錨桿取幫破碎深度c），m；（二）支護(hù)參數(shù)校核1.錨桿長度校核頂錨桿通過懸吊作用，幫錨桿通過加固幫體作用，達(dá)到支護(hù)效果的條件，應(yīng)滿足：L≥L1+L2+L3式中L——錨桿總長度，m；L1——錨桿外露長度（含鋼帶、托板、螺母厚度），m，取0.05m；L2——有效長度（頂錨桿取圍巖松動(dòng)圈冒落高度b，幫錨桿取幫破碎深度c），m；L3——錨入巖（煤）層內(nèi)深度，m，取1m。其中圍巖松動(dòng)圈冒落高度（1.1）式中B、H——巷道掘進(jìn)巷寬、巷高，分別取為5m，2.8m；——頂板巖石普氏系數(shù)，2-3.2，取2.5；——兩幫圍巖的似內(nèi)摩擦角，。（1.2）經(jīng)計(jì)算得b=1.22m，c=0.54m，頂錨桿長度L=2.27m，幫錨桿長度L=1.59m。設(shè)計(jì)選取錨桿長度均為2.5m，均滿足要求。2.錨索長度校核錨索長度應(yīng)滿足：（1.4）式中——錨索總長度，m；——錨索深入到較穩(wěn)定巖層的錨固長度，mm；=1655mm式中——安全系數(shù)，取為2；——錨索直徑，mm，取17.8mm；——錨索抗拉強(qiáng)度，N/mm2，查表為1860N/mm2；——錨索與錨固劑的粘合強(qiáng)度，N/mm2，取10N/mm2；——需要懸吊的不穩(wěn)定巖層厚度，m，取6m；——托板及錨具的厚度，m，取為0.1m；——外露張拉長度，m，取為0.3m；則=1.7+6+0.1+0.3=8.1m，錨索長度符合要求。五、切頂爆破預(yù)裂設(shè)計(jì)501工作面回采期間，須超前工作面300m對頂板進(jìn)行爆破切縫欲裂，形成切縫線。切縫預(yù)裂孔采用切縫鉆機(jī)施工，距主幫0.2m，眼距0.5m，孔徑Φ48mm。為掌握不同參數(shù)的切縫效果，對切縫預(yù)裂孔采取分段設(shè)計(jì)，其中1-200#孔深8m、200-400#孔深9m、400-600#孔深10m，每種孔又分別按與鉛垂線夾角10°、20°、25°三種角度施工進(jìn)行施工，最終從現(xiàn)場頂板的冒落結(jié)果，得出最優(yōu)的施工參數(shù)。裝藥結(jié)構(gòu)：為掌握最佳爆破效果，在試驗(yàn)段應(yīng)采用多種裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行切縫爆破，從而選取最佳裝藥結(jié)構(gòu)。（詳見圖4-8）六、沿空留巷支護(hù)設(shè)計(jì)（一）恒阻錨索支護(hù)設(shè)計(jì)502二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽掘進(jìn)斷面：寬×高=5m×2.8m，留巷后設(shè)計(jì)斷面：寬×高=4.6m×2.8m?；夭汕绊氃谠ёo(hù)基礎(chǔ)上，采用“T140鋼帶+恒阻錨索”對順槽頂板加強(qiáng)支護(hù)，補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)要求超前工作面300m。T140鋼帶長4.4m，鋼帶間距1m，每根鋼帶采用5根恒阻錨索固定；恒阻錨索采用φ21.8×10300mm鋼絞線，錨深10000mm，每孔消耗L=700mm樹脂3節(jié)；恒阻錨索預(yù)緊力要求達(dá)到28t。（支護(hù)詳見圖4-9、圖4-10）（二）恒阻錨索支護(hù)參數(shù)校核加強(qiáng)錨索數(shù)目的校核應(yīng)滿足（1.6）式中——錨索數(shù)目；——安全系數(shù)，2；——錨索最低破斷力，kN，鋼絞線直徑為φ21.8mm時(shí)504kN；——被懸吊巖石的自重，kN；（1.7）式中——巷道掘進(jìn)寬度，m，5m；——錨索間排距，m，取1m；——懸吊巖石厚度，m，考慮到錨桿作用，取8m；——懸吊巖石平均容重，kN/m3，24kN/m3。計(jì)算得3.8，即排距1m，巷寬5m范圍錨索數(shù)量最少為4根，從安全角度考慮增加1根錨索，即增加錨索1根/m。綜上，恒阻錨索支護(hù)滿足要求。（三）恒阻錨索保護(hù)方案在“切頂卸壓留巷”施工過程中，需對順槽頂板錨索進(jìn)行保護(hù)（詳見圖4-8）。具體方案如下：1.工作面推至留巷位置前，提前調(diào)整工作面支架，逐漸將3#端頭支架向機(jī)尾偏移，使3#端頭架側(cè)護(hù)板與501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽主幫對齊，與巷圖4-8501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽沿空留巷平面示意圖PAGE0PAGE45圖4-9501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽恒阻錨索支護(hù)斷面圖圖4-10501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽恒阻錨索支護(hù)平面圖道錨索間距不得小于400mm，以免移架時(shí)撞壞錨索。2.工作面推采到留巷位置后，將1#端頭支架回撤，同時(shí)將2#端頭支架向機(jī)尾偏移，與3#斷頭支架間距為1m，留出掛網(wǎng)空間。3.重新加工焊接2#端頭支架推拉頭，并在2#端頭支架上方焊接加高墊塊，保護(hù)順槽錨索不被破壞。（四）沿空留巷超前支護(hù)設(shè)計(jì)采用兩組ZQL2×3200/18/35超前支架支護(hù)頂板，超前支護(hù)距離39m，每循環(huán)移架距離為1.6m。超前支架移架步驟為：前架降柱—伸推移（推前架）—前架升柱—后架降柱—縮推移（拉后架）—后架升柱。移超前支架時(shí)，須做好頂幫錨桿、錨索的保護(hù)工作。（五）沿空留巷滯后支護(hù)設(shè)計(jì)1.滯后支護(hù)距離確定沿空留護(hù)巷的礦壓函數(shù)變量不僅是空間，而且還有時(shí)間變量，根據(jù)我國煤礦沿空留巷實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，沿空留巷礦壓分布規(guī)律如圖4-11。通過分析我們可以知道，沿空留巷的巷道頂板都要經(jīng)受回采超前動(dòng)壓、回采過程動(dòng)壓、以及老空頂板冒落后的動(dòng)壓并逐漸趨于穩(wěn)定的過程，一般順槽在經(jīng)受回采過程動(dòng)壓后就遭到嚴(yán)重破壞，并在老空頂板冒落形成的劇烈礦壓過程中徹底崩潰而垮落。圖4-11沿空留巷礦壓分布規(guī)律曲線圖根據(jù)切頂短壁梁理論，采用頂板“預(yù)裂切縫”技術(shù)后，切斷了頂板的壓力傳遞，將工作面頂板轉(zhuǎn)化為“切頂短壁梁”，預(yù)計(jì)工作面周期來壓的強(qiáng)度會(huì)減小、來壓步距會(huì)增大，沿空留巷超前段、滯后段巷道的底鼓、片幫現(xiàn)象會(huì)減弱，但受采動(dòng)壓力距離和時(shí)間相對變長。根據(jù)礦壓觀測資料，我礦綜采工作面周期來壓步距一般在15-20m之間，結(jié)合神東公司哈拉溝煤礦實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析，預(yù)計(jì)我礦采用110工法后綜采工作面周期來壓步距應(yīng)在25-30m之間。根據(jù)沿空留巷的來壓規(guī)律和老空頂板冒落情況，我們可以將采面向后約120m巷道分為以下四個(gè)區(qū)段：第一區(qū)段：正在冒落區(qū)段，位于工作面向后0-30m范圍巷道，受到工作面回采第一輪周期來壓的影響，工作面后方老空頂板處于正在冒落階段。第二區(qū)段：相對冒落度區(qū)段，位于工作面向后30-60m范圍巷道，受到工作面回采第二輪周期來壓的影響，局部沒有冒實(shí)的頂板繼續(xù)冒落，并逐漸壓實(shí)。第三區(qū)段：相對穩(wěn)定區(qū)段，位于工作面向后60-90m范圍巷道，該段巷道已全部冒落、壓實(shí)，但受到工作面回采第三輪周期來壓的影響，巷道處于相對穩(wěn)定階段，巷道幫部收斂、底鼓量進(jìn)一步加大。第四區(qū)段：穩(wěn)定區(qū)段，位于工作面向后90-120m范圍巷道，該段巷道受工作面回采周期來壓的影響較小，巷道壓力及收斂情況已基本區(qū)域穩(wěn)定。根據(jù)以上分析，沿空留巷滯后段巷道至少要支護(hù)三個(gè)周期來壓步距，即支護(hù)距離不得少于90m。因我礦初次采用沿空留巷施工工藝，為確保施工安全本次設(shè)計(jì)方案滯后段巷道選擇至四個(gè)周期來壓，即滯后段巷道支護(hù)120m。2.滯后支護(hù)方式及參數(shù)在沿空留巷試驗(yàn)段100m范圍內(nèi)，采用單體配合鉸接頂梁進(jìn)行支護(hù)頂板。試驗(yàn)段留巷結(jié)束后，工作面轉(zhuǎn)載機(jī)、運(yùn)輸機(jī)均位于502切眼前方，隨工作面推進(jìn)一段距離后，擋矸液壓支架由502切眼進(jìn)入502二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽安裝，安裝后逐漸替代單體進(jìn)行支護(hù)?；夭善陂g，對501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽靠采空區(qū)側(cè)巷道采用邁步式液壓擋矸支架進(jìn)行擋矸、支護(hù)，支護(hù)距離120m，移架步距1.6m。移架支護(hù)前須在主幫側(cè)掛10#鐵絲菱形網(wǎng)，鋪網(wǎng)時(shí)采用架前鋪網(wǎng)，網(wǎng)片緊貼3#端頭支架鋪設(shè)，頂板處采用尼龍繩與塑鋼網(wǎng)連接，幫部網(wǎng)片搭接寬度200mm，搭接處采用14#鐵絲扭結(jié)，扭結(jié)不少于三圈。邁步式液壓擋矸支架移過后，對留巷段巷道進(jìn)行落底、整型，并對所留巷幫噴砼，噴砼厚度80-100mm，強(qiáng)度C20。（詳見圖4-8、4-12）圖4-12501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽留巷滯后支護(hù)斷面示意圖七、通風(fēng)、運(yùn)料及供排水（一）通風(fēng)回采前，須改造北一H5聯(lián)巷，整體調(diào)整501、502工作面通風(fēng)系統(tǒng)，形成全負(fù)壓“Y”新通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)流為兩進(jìn)一回，即：新風(fēng)由501一號(hào)、二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽進(jìn)入，乏風(fēng)由501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽留巷段、502切眼、502二號(hào)進(jìn)風(fēng)輸出鬧回至北一回風(fēng)巷，最終經(jīng)北一回風(fēng)巷、二盤區(qū)回風(fēng)巷、二號(hào)回風(fēng)斜井回至地面。為保證風(fēng)壓均衡，盡量減少采空區(qū)漏風(fēng)，二號(hào)、一號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽風(fēng)量按照1:2～3進(jìn)行分配，一號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽風(fēng)量設(shè)計(jì)1200m3/min，二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽風(fēng)量設(shè)計(jì)600m3/min。由于501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽處于巷道壓力集中釋放區(qū)，可能導(dǎo)致巷道底鼓、幫部收斂嚴(yán)重等情況，勢必造成巷道斷面變小，影響通風(fēng)。因此必須做好尾巷的落底、排渣工作，保證尾巷的運(yùn)輸通暢，同時(shí)確保尾巷瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%，超過1%必須斷電，并停止作業(yè)、撤出人員，查明原因，并進(jìn)行處理后方可恢復(fù)生產(chǎn)。（通風(fēng)系統(tǒng)見圖4-13）（二）運(yùn)料及排渣501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽沿空留巷施工材料、排渣均由防爆無軌膠輪車進(jìn)行運(yùn)輸，所需材料由502二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽、502切眼進(jìn)入施工地點(diǎn)，排渣路線相反。（三）供排水501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽沿空留巷供排水系統(tǒng)必須經(jīng)502二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽、502切眼接入，以確保供排水系統(tǒng)運(yùn)行可靠。隨工作面回采，須不斷向工作面方向延伸供排水系統(tǒng)。圖4-13501工作面沿空留巷通風(fēng)系統(tǒng)示意圖PAGE0PAGE58八、沿空留巷施工組織（一）施工步驟及工藝流程1.回采前，根據(jù)現(xiàn)場情況重新設(shè)計(jì)、審批施工方案。2.對501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽留巷段進(jìn)行恒阻錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。3.在工作面501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽留巷段主幫側(cè)施工切縫孔。4.超前工作面一定距離，進(jìn)行預(yù)裂爆破，形成切頂卸壓預(yù)裂切縫線。5.架前鋪網(wǎng)，緊跟端頭支架進(jìn)行擋矸支護(hù)和留巷段加強(qiáng)支護(hù)。6.頂板垮落穩(wěn)定后，對501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽尾巷進(jìn)行落底、整型和噴砼，并延伸供排水管路。7.做好留巷段巷道的礦壓觀測及采空區(qū)有害氣體監(jiān)測工作。（二）勞動(dòng)組織采用“三八”制作業(yè)形式，早班檢修，四點(diǎn)班、零點(diǎn)班組織生產(chǎn)。早班檢修時(shí)，對501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽尾巷進(jìn)行落底、整型和噴砼，并延伸供排水管路；四點(diǎn)班、零點(diǎn)班生產(chǎn)時(shí)，做好尾巷的移架支護(hù)工作，保證施工安全。第六章災(zāi)害治理方案一、礦壓監(jiān)測及防治方案（一）測點(diǎn)布置及監(jiān)測內(nèi)容501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽（留巷段）內(nèi)每隔50m設(shè)置一個(gè)測點(diǎn)，分別安裝頂板離層儀、錨索（桿）載荷監(jiān)測儀；工作面內(nèi)，每8架設(shè)置一個(gè)測點(diǎn)，安裝工作面支架壓力監(jiān)測儀，所有監(jiān)測數(shù)據(jù)均可通過通訊光纜傳至地面礦壓監(jiān)測系統(tǒng)主機(jī)。主要監(jiān)測內(nèi)容有：1.留巷前后，二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽的收斂變形情況監(jiān)測；2.留巷前后，二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽頂幫的錨桿、錨索受力情況監(jiān)測；3.工作面、兩順槽的壓力顯現(xiàn)情況及動(dòng)壓變化規(guī)律監(jiān)測。（二）監(jiān)測方法及數(shù)據(jù)處理由綜采隊(duì)每班的驗(yàn)收員具體負(fù)責(zé)當(dāng)班的礦壓監(jiān)測工作，并如實(shí)填寫礦壓監(jiān)測記錄表，升井后將礦壓監(jiān)測記錄表按時(shí)交區(qū)隊(duì)，區(qū)隊(duì)技術(shù)員對當(dāng)天的記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行整理后統(tǒng)一報(bào)送至生產(chǎn)技術(shù)部。生產(chǎn)技術(shù)部結(jié)合礦壓監(jiān)測系統(tǒng)對礦壓數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，分析周期來壓的步距、周期等規(guī)律，并進(jìn)行總結(jié)和對比，按月發(fā)布礦壓監(jiān)測報(bào)表，用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。（三）礦壓防治處理方案采用頂板“預(yù)裂切縫”技術(shù)后，切斷了頂板的壓力傳遞，將工作面頂板轉(zhuǎn)化為“切頂短臂梁”，預(yù)計(jì)工作面周期來壓的強(qiáng)度會(huì)減小、來壓步距會(huì)增大，超前段巷道的底鼓、片幫現(xiàn)象會(huì)減弱。但是所留巷道在頂板初次來壓前受壓強(qiáng)度大，后期受采動(dòng)壓力影響的時(shí)間和距離均變長，因此須加強(qiáng)501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽尾巷的維護(hù)管理工作。二、防滅火方案工作面采用“Y”型通風(fēng)方式后，采空區(qū)漏風(fēng)范圍和漏風(fēng)帶與“U”型通風(fēng)方式不同，采空區(qū)漏風(fēng)帶擴(kuò)大，漏風(fēng)風(fēng)量增加。為防止回采過程采空區(qū)遺煤自燃，必須采用綜合預(yù)防采空區(qū)自燃方案。一是在采空區(qū)預(yù)埋CO探頭和束管系統(tǒng)，加強(qiáng)火災(zāi)標(biāo)志性氣體的監(jiān)測工作；二是在502切眼、501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽尾巷內(nèi)鋪設(shè)一趟注氮專用管路，在工作面正?；夭蛇^程中對采空區(qū)進(jìn)行預(yù)防性注氮，抑制遺煤自燃；三是對尾巷墻體進(jìn)行噴漿，減少采空區(qū)漏風(fēng)；四是回采過程嚴(yán)格按規(guī)定對采空區(qū)及架間噴灑阻化劑，同時(shí)在設(shè)備列車配置移動(dòng)注凝膠系統(tǒng)，防范于未然。（工作面注氮系統(tǒng)詳見6-1）圖6-1501沿空留巷注氮系統(tǒng)示意圖三、粉塵防治方案工作面采用“Y”型通風(fēng)方式后，501一號(hào)、二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽均為新鮮風(fēng)流巷道，501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽尾巷為乏風(fēng)巷道，工作面的割煤、落煤揚(yáng)塵均進(jìn)入尾巷，粉塵防治工作的重點(diǎn)為改善尾巷空氣質(zhì)量，保證在尾巷作業(yè)人員的生命健康，因此必須采用綜合防塵方案。一是在工作面裝配高效抑塵劑降塵系統(tǒng)；二是在煤機(jī)上增配風(fēng)水聯(lián)動(dòng)噴霧降塵系統(tǒng)；三是對轉(zhuǎn)載點(diǎn)進(jìn)行封閉降塵；四是按規(guī)定配置架間噴霧及順槽噴霧。四、瓦斯防治方案501工作面回采期間，采用本煤層邊采邊抽+底板3#煤瓦斯預(yù)抽+高位裂隙抽放的綜合方法治理瓦斯。（一）本煤層預(yù)抽方案根據(jù)瓦斯地質(zhì)圖可知，501工作面本煤層瓦斯含量在2.26m3/t左右，瓦斯含量較大，因此需要加強(qiáng)本煤層瓦斯預(yù)抽工作。1.本煤層鉆場布置在501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽掘進(jìn)時(shí)，沿順槽掘進(jìn)方向距停采線向里60m處的巷道主幫施工第一個(gè)瓦斯抽放鉆場，順槽前進(jìn)方向主幫每隔60m布置一個(gè)瓦斯抽放鉆場，鉆場斷面為三角形，高度與巷道高度相同。在501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽里每個(gè)鉆場內(nèi)共布置6個(gè)鉆孔，2個(gè)先抽后掘鉆孔（1#、2#孔），4個(gè)本煤層預(yù)抽鉆孔（3#、4#、5#、6#）。另在501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽副幫（每個(gè)鉆場對面）施工2個(gè)掘前預(yù)抽孔（副1#、副2#）。所有鉆孔沿煤層布置，鉆孔開口離巷道底板1.4m，使用Ф113鉆頭施工抽放孔，封孔長度不得小于8m。施工區(qū)隊(duì)要根據(jù)煤層底板變化情況調(diào)整每一個(gè)鉆孔的仰角或俯角，巷道瓦斯涌出量發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，適當(dāng)添加瓦斯抽放鉆孔。（詳見圖6-2）2.油型氣探測孔在501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽的每個(gè)鉆場內(nèi)共布置2組4個(gè)頂?shù)装逵托蜌馓綔y孔，一組（7#、8#）以巷道中線為基準(zhǔn)，偏45°布置；一組（9#、10#）垂直于工作面布置。鉆孔參數(shù)如表1，鉆孔平面布置圖如上圖所示。3.鉆孔參數(shù)（詳見表6-1）表6-1501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽鉆孔說明表孔號(hào)孔徑夾角(°)距底板高度（m）仰角(°)孔深(m)備注11139°1.4沿煤層走向調(diào)整鉆孔仰俯角。120鉆孔夾角以502二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽中線為基準(zhǔn)。211316°1.4120311334°1.4220411353°1.4220511372°1.4220611390°1.4220副11139°1.4120副211316°1.4120711345°0.5-18°90811345°2.8+18°90911390°0.5-18°1301011390°2.8+18°1301111390°0.5-18°130圖6-2501工作面本煤層預(yù)抽孔布置示意圖4.鉆孔施工要求及封孔要求工程開工前，施工單位必須編制鉆場及鉆孔施工安全技術(shù)措施，報(bào)礦總工程師和各部門審批。鉆孔施工前必須將瓦斯抽放管路延伸至鉆場并具備抽放條件后方可施工，施工過程嚴(yán)格按照《一號(hào)煤礦瓦斯抽放設(shè)施施工管理規(guī)定》執(zhí)行。施工鉆孔時(shí)必須先施工1#、2#、副1#、副2#、7#、8#先探后掘鉆孔，再施工3#、4#、5#、6#號(hào)本煤層預(yù)抽鉆孔，最后施工9#、10#、11#后巷油型氣探查鉆孔。每施工完一個(gè)鉆孔必須立即封孔并通過混合分流器接至主管路進(jìn)行抽放。封孔采用速凝膨脹劑（LHFK-1型）封孔工藝，封孔管為φ75mmPVC管，長度不小于8m，連接管采用φ75mm的鋼絲軟管。（二）底板3#煤瓦斯預(yù)抽根據(jù)附近309、1001、619已采工作面的情況，預(yù)計(jì)頂板1#煤層瓦斯含量在1.5m3/t左右，底板3#的瓦斯含量在2.5m3/t左右,頂板1#煤層距離2#煤層距離為22m左右，底板3#煤層距離可采煤層的距離在6m左右，頂板1#煤層距離2#煤層遠(yuǎn)，且位于可采煤層上方，在回采過程中，可用高位鉆孔進(jìn)行抽放。而底板3#煤層距離2#煤層近，且位于2#煤層的下方，在回采過程中3#煤層瓦斯勢必涌入到501工作面，對工作面瓦斯治理影響較大，因此必須對底板3#煤層瓦斯進(jìn)行預(yù)抽。（詳見圖6-3、圖6-4）1.鉆孔布置在501一號(hào)、二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽的每個(gè)本煤層鉆場內(nèi)施工3個(gè)底板3#煤瓦斯預(yù)抽鉆孔，鉆孔開口離巷道底板0.5m，使用千米鉆機(jī)施工鉆孔，封孔長度不得小于8m。2.鉆孔參數(shù)（詳見表6-2）表6-2501工作面底板3#煤預(yù)抽鉆孔說明表孔號(hào)孔徑夾角(°)距底板高度（m）仰角(°)孔深(m)備注111345°0.5-18°200鉆孔夾角以501一號(hào)、二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽中線為基準(zhǔn)。211360°0.5-18°200311380°0.5-18°200圖6-3501工作面底板3#煤瓦斯預(yù)抽鉆孔布置平面示意圖圖6-4501工作面底板3#煤瓦斯預(yù)抽鉆孔布置剖面示意圖3.鉆孔施工要求及封孔要求工程開工前，施工單位必須編制鉆場及鉆孔施工安全技術(shù)措施，報(bào)礦總工程師和各部門審批。鉆孔施工前必須將瓦斯抽放管路延伸至鉆場并具備抽放條件后方可施工，施工過程嚴(yán)格按照《一號(hào)煤礦瓦斯抽放設(shè)施施工管理規(guī)定》執(zhí)行。每施工完一個(gè)鉆孔必須立即封孔并通過混合分流器接至主管路進(jìn)行抽放。封孔采用速凝膨脹劑（LHFK-1型）封孔工藝，封孔管為φ75mmPVC管，長度不小于8m，連接管采用φ75mm的鋼絲軟管。（三）高位裂隙抽放工作面采用“Y”型通風(fēng)方式后其兩條順槽均為新鮮風(fēng)流巷道，尾巷為乏風(fēng)巷道，瓦斯防治工作的重點(diǎn)為做好尾巷的瓦斯防治工作。在Y型通風(fēng)條件下，為防止尾巷瓦斯?jié)舛瘸?，必須采取高位裂隙抽放系統(tǒng)進(jìn)行抽放。該方法是利用瓦斯比重比空氣輕的性質(zhì)，不斷將裂隙帶內(nèi)游離的瓦斯抽出，治理回采過程中采空區(qū)來源于上、下臨近煤層和圍巖等瓦斯源的瓦斯，進(jìn)而防止瓦斯涌出到工作面的治理方法，501高位裂隙抽放設(shè)計(jì)如下：1.高位鉆場高位鉆場設(shè)計(jì)在501尾巷中，當(dāng)工作面回采過后，在尾巷中施工高位鉆孔，高位裂隙抽放的首個(gè)鉆場位置在501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽正頭距回采線10m處，為1#鉆場，向外沿前進(jìn)方向依次為2#、3#、4#鉆場，鉆場間距為45m。每個(gè)鉆孔在巷道頂板中線位置開口，鉆孔間距為1m，每個(gè)鉆場施工鉆孔7個(gè)，呈扇形布置，鉆孔水平覆蓋范圍為順槽中線向主幫內(nèi)30m，鉆孔垂直覆蓋范圍為頂板向上35m。（詳見圖6-5、圖6-6）2.封孔及連接用3寸PVC管封孔，纏繞白布帶，封孔長度不小于8m，封孔材料采用馬麗散和新型封孔材料相結(jié)合方式進(jìn)行封孔，封完后及時(shí)連接到分流器。圖6-5501工作面高位鉆場布置平面示意圖圖6-6501工作面高位鉆場布置剖面示意圖3.501工作面高位鉆孔參數(shù)。（詳見表6-3）表6-3501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽高位鉆場鉆孔施工參數(shù)編號(hào)夾角（o）仰角（o）孔深（m）垂直距離（m）備注1-8218019夾角以501二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽中線為基準(zhǔn)，左偏為+，右偏為-。2-1222.58021.23-16248023.54-20258026.15-24268028.76-28278031.47-30288034.8（四）后巷采空區(qū)抽放利用高位裂隙的1#、2#鉆孔作為采空區(qū)的抽放鉆孔。在高位裂隙鉆孔拆除時(shí)，留下1#、2#兩個(gè)較低成層位的鉆孔，對后巷采空區(qū)的瓦斯進(jìn)行泄壓抽采，以此減少后巷采空區(qū)瓦斯向巷道內(nèi)涌出的量。五、防治水方案（一）探放水設(shè)計(jì)在501工作面回采前，為確保回采安全，應(yīng)對其頂板進(jìn)行直流電法物探及鉆探驗(yàn)證，提前疏放含水異常區(qū)。直流電法物探在501一號(hào)、二號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽實(shí)施，采用10m的步距，對頂板向上105m范圍內(nèi)的巖層進(jìn)行探查，查明含水異常，劃分含水異常區(qū)域，分析含水層導(dǎo)通可能及充水通道，并且進(jìn)行探放水工程設(shè)計(jì)，對含水異常區(qū)域進(jìn)行驗(yàn)證和預(yù)疏放，提前消除水害隱患，確保工作面安全回采。（二）排水系統(tǒng)1.501一號(hào)進(jìn)風(fēng)順槽：利用順槽掘進(jìn)原有的排水管路和水倉設(shè)水泵接力排水，要求排水系統(tǒng)排水