大断面煤巷快速掘进施工优化

侯俊杰

（潞安集团寺家庄有限责任公司，山西 昔阳 045300）

引言

我国煤矿开采绝大多数属于地下开采，由于工作面的环境特殊且巷道条件复杂，使得工作面的掘进和回采面临着巨大的挑战。虽然我国已经加大了对工作面综采和综掘技术及装备的投入力度，但是掘进中依然存在回采和掘进效率失调问题，进而在整体上制约着煤矿的生产效率[1]。此外，随着各种大型生产设备在工作面的投入使用，巷道掘进的工作量也随之增加，相应的支护及维护难度也在不断加大。本文着重对大断面煤巷的快速掘进工艺进行优化，并对优化效果进行现场试验。

1 工程概况

本文所研究的利民煤矿为南北走向，煤矿储量可达111.86 Mt，目前该煤矿的生产能力为1.5 Mt/年。对利民煤矿的11603工作面开展具体研究，经探测可知，11603工作面煤层的厚度为3.3~8.7 m，平均煤层厚度为7.2 m，煤层倾角范围为3°~12°，平均倾角为6°；11603工作面的正常涌水量为5.2 m3/h，最大涌水量为95 m3/h；11603工作面瓦斯的相对涌出量为1.98 m3/t。11603工作面顶底板情况如表1所示。

表1 11603工作面顶底板情况

2 巷道的支护设计

经测量，11603工作面巷道的宽度为5.6 m，高度为4.4 m，属于大断面巷道。为保证11603工作面巷道后续掘进效率，需对工作面进行有效支护，以保证对巷道围岩进行良好控制[2]。基于工程类比法，采用数值模拟手段对不同支护方案进行对比，最终采用锚杆+锚索联合支护的最佳支护方案，拟采用的支护参数如表2所示。

表2 11603工作面拟采用的支护参数

2.1 锚杆直径的确定

由于11603工作面顶板的砂质泥岩强度较大且其巷道的断面较大，基于工程类比法确定了巷道顶板所选型锚杆的直径为20 mm，巷道两帮所采用锚杆的直径为18 mm。……