梧桐庄矿实施切顶卸压沿空留巷解决配采面断层难题

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采用切顶卸压沿空留巷工艺，解决配采面断层难题（图2幅）

◎曹江茹

“授予‘切顶卸压沿空留巷工艺’在复杂地质条件下的研究与应用等创新项目‘经济技术创新成果’一等奖，奖金5000元……”4月20日，在冀中能源峰峰集团梧桐庄矿2020年党政工作会上，在182703工作面进行创新的工作人员受到了表彰奖励。说起这项创新，过程真是一波三折。
182703工作面是该矿去年下半年的配采面，回采工作由该矿综采二区生产班负责，走向可采长度680米，最大采长273米，工作面倾角平均28度，去年5月份正式进入回采阶段。但是在9月下旬，该工作面回采至360米处时，先后出现了两条断层，落差近15米。“如果继续向前推进，断层段的岩性较硬，工作面坡度进一步增大，采煤设备损坏会很严重，爆破起来也有一定的困难，不但保证不了煤质和产量，还会加大职工劳动强度，降低安全系数。”该班班长赵云全面分析了该工作面当前的困难。
按常规的解决办法，断层走向与回采工作面倾向一致时，需重新开切眼；断层走向与工作面推进方向一致时，则重新配顺槽巷道。该工作面属于后者，但如果配顺槽巷道，工程浩大，需耗时3个月。而且掘进工作量很满，抽调人员进行掘进配巷基本不太可能。如何实现正常回采成为摆在他们面前一道十分棘手的难题。
该矿选派矿生产技术部的技术人员深入实地调研，与综采二区负责回采的技术员一起讨论方案。有技术人员提出，针对不同的位置，把常用的“前进式采煤法”和“110工法”这两种采煤方法结合起来，有针对性地分别对该工作面不同位置进行改造。一方面，可以用“110工法”，在该工作面推进至缩短减架位置后甩掉工作面断层上半部分，甩掉部分采用网、绳等措施结束，下半部分继续推进；另一方面，在推进到上、下部分的分界处时，可以采取切顶卸压自成巷技术，实施沿空留巷，留巷段作为回采工作面新的回风、行人、运料通路和安全出口，工作面采用“Z形”无煤柱通风方式进行通风，即通过预裂切缝爆破，在局部范围切断工作面顶板应力，减弱巷道顶板压力，保护巷道顶板完整性。这样一来，正好能绕过断层，解决当前难题。他们称之为“切顶卸压沿空留巷工艺”。
方案敲定，赵云带领该班人员开始实施。
但是，实施过程中，难题又来了。随着工作面留巷段不断延长，顶板下沉、巷道收敛严重等现象越来越严重。如何克服困难？赵云结合之前的工作经验，提出了锚网索、π型梁、液压点柱、木垛等物料超强支护措施。为了确保巷道的支护质量，他们在该矿技术人员的指点下，重点抓好留巷段预裂爆破、切顶卸压等关键环节。此外，他们又从别的班组抽调了骨干力量来支护顶板、扩帮卧底，在正常打锚杆、锚索的基础上，缩短锚杆和锚索的间距，增加支护密度。同时还出台了“严格三班支护工具交接、锚杆打设是否标准”等内容的施工质量管控红线制度。压实责任，具体到人，严格验收考核，有效保证了留巷进度与工作面推进度相匹配，困难迎刃而解。
“切顶卸压沿空留巷工艺”的实施，实现了不预掘巷道直接回采，多回收留巷段30%的煤炭资源，还保证了工作面正常通风、行人、运料和安全回采，为其他类似条件矿井提供了宝贵的经验。“留巷是否能成功，关键的一点就是巷道的支护。该工作面的每根锚杆、锚索都有编号，这样便于责任到人，谁支护谁负责。此外，采用锚杆扭距、锚索拉拔力、液压点柱迎山和初撑力等顶板支护，根据每项施工记录和现场结合检验质量，有利于倒追责任和现场整改，保证安全留巷。这些做法非常值得推广！”验收时，验收员王海全对此次施工细节赞叹不已。
图1：182703工作面采用切顶卸压沿空留巷工艺后的效果图
图2：切顶卸压沿空留巷工艺观摩现场

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登高的温石

谢谢江茹来稿