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摘要：煤矿采区地质异常区是指由于采区地质资料较少，采区地质控制程度低，只能将相邻采区地质资料作为参考的资源分布区域。这样的采区对资源的回收利用和煤矿企业的长远生存造成较大的影响，且巷道在掘进过程中矿井水害对企业的安全生产形成巨大的威胁。徐州矿务集团天山公司俄霍布拉克煤矿在掘进位于地质异常区的5煤三采区的5301综放工作面中，实现了安全、高效掘进，为企业创造了巨大的效益，也最大限度地挽回了珍贵的煤炭资源。
关键词：综放工作面；回采巷道；地质异常区；矿井水害；安全生产；高效掘进技术
中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）35-0133-03
1 地质资料
1.1 地质概况
该综放工作面位于主斜井以西，回采巷道在一水平三采区下5煤中掘进。北部离下5露头、风化自然区较近，西部为未采区并接近下5煤露头带，东部为5101工作面采空区，南部及正上方为原小煤矿采空区。采区地质资料较少，控制程度低，原有被关闭的小煤窑开采范围和地质资料及水文地质情况不清楚。5301材料道和运输道均设计从三采区下5运输上山右帮向西开窝沿下5煤底板掘进，材料道开窝处巷道底板标高+1788m，运输道开窝处巷道底板标高+1735.313m，两巷道按钻孔资料分析巷道坡度可达8°上山，但是不排除有断裂或褶皱构造存在。5301切眼设计斜长为184m，煤层倾角为10°左右，该巷道上限+1847m，下限+1765m，地面主要为起伏不平的小丘山和戈壁滩，地面标高为1913～1951m，地面上方北、南侧主要为小煤窑矿区，预计总工程量为3645m。
1.2 地质特征
巷道沿下5煤掘进，黑色，块状构造，光亮型，垂直裂隙发育，厚度平均9.68m，见黄铁矿薄膜，局部变质程度差，下部颗粒状夹煤块。煤层倾角为13°～14.5°，煤层平均倾角13.7°，煤层结构简单，无夹矸，煤层厚度变化不大。
下5煤直接顶板：平均厚2.0m，深灰色砂泥岩，块状构造，间夹薄层细砂岩，垂直裂隙发育，性脆，易冒落，f=4。
下5煤老顶：平均厚度21.2m，灰～深灰色粉砂岩、细砂岩。块状结构，下部垂直裂隙发育，充黄铁矿薄膜。中间细砂岩，块状，石英长石为主，含大量暗色岩屑。上部粉砂质结构，贝壳状断口，垂直裂隙发育，性脆，f=4。
下5煤直接底：褐深灰色泥岩，块状构造，松散，遇水呈泥粉状，垂直裂隙发育，厚度平均1.2m，f=4。
下5煤老底：中粗粒砂岩，灰色。粗粒夹细砂条带，块状，底部含砾石，分选度差，泥质胶结，下部松散，厚度平均16.4m，也为下6煤顶板，f=5。
1.3 水文地质
该巷道掘进水文地质条件比较复杂。西部为原小煤矿开采区域，该巷道掘进将经过电法勘探圈定的多个含水异常区，分析为原关闭的小煤矿开采老空区积水，第四系孔隙含水层。巷道掘进过程主要充水因素为与第四系有直接联系的顶板砂岩裂隙水、断裂构造裂隙水以及下5煤层底板渗水，巷道掘进过程中正常涌水量均为30m3/h，如遇见断层带或导水通道时最大涌水量可达50m3/h（未考虑掘进期间钻孔探放水）。下5煤底板与
下6煤顶板岩石较疏松，因而含水性较强，经抽水试验仍是中等～弱含水。
2 掘进巷道支护技术
2.1 施工顺序
5煤三采区运输上山、5301运输道外段（对掘）、5301材料道、5301运输道、5301切眼、5煤三采区轨道上山。
5301综放工作面回采巷道（5301材料道、5301运输道、5301切眼）在掘进之前，先把外围巷道（5煤三采区运输上山、5301运输道外段）全部掘通，形成可靠的预防水害系统（如图2所示），在巷道掘进过程中提供可靠的安全保障。
2.2 施工工艺
2.3 巷道支护说明
2.3.1 支护类型：支护方式为锚网梁索支护，矩形断面。
2.3.2 巷道断面规格：5301材料道断面为13.5m2，宽为4.5m，高为3.0m；5301运输道断面为15m2，宽为5m，高为3.0m。
2.3.3 技术参数：（1）顶部金属网规格为宽1.1m、长5m（运输道长5.5m）的规格菱形网。两帮铺规格为30m×1m塑料网。网间搭茬不小于100～200mm，并用14#铁丝双排扣连接牢固，铁丝拧紧旋转不小于720°，连接点间距不大于200mm。（2）每根锚杆布置2卷CK-2335型树脂锚固剂进行端头锚固，顶板采用直径20mm、长2200mm等强螺纹钢锚杆配4.5m（运输道配5m）长钢带、蝶形托板、快速安装螺母固定；两帮直径20mm、长1800mm等强螺纹钢锚杆配2.4m钢带、蝶形托板（顶板用托板规格为：140×140×10mm。两帮用托板规格为：120×120×6mm）、加厚M22六角螺母固定。螺母扭矩为：150N·m≤扭矩≤200N·m，每班必须对上一班帮顶锚杆进行二次紧固。（3）顶板锚杆支护紧跟迎头，帮部锚杆支护可滞后两排，但滞后时间不超过8小时，严禁空帮。顶板锚杆必须逐排按照由外向迎头顺序施工，每排顶部锚杆必须按照由中间向两帮顺序施工，必须采用快速安装工艺钻孔、搅拌、安装，应尽可能减少顶板空锚时间。（4）顶板采用直径15.24mm、长8300mm锚索，锚索于巷道中间交叉布置，每排1根，排距2700mm。
3 水纹地质异常区探放水掘进技术
巷道掘进进入地质异常区域和小煤窑采空区底部前时，应严格根据矿《矿井地质、水文地质预报》的要求，在掘进迎头采用型号为MQT-130/2.8J的气动锚杆钻机，配合长度为1m的组合钻杆，打探放眼，迎头两个，上帮一个。探眼距底板为1～1.5m，距帮为1～1.5m位置布置，迎头探眼角度10°～15°，上帮探眼15°～20°，深度均为
严格按照设计要求铺设排水、防尘和压风管路，并施工至迎头，在巷道低洼处挖好水仓，排水系统要考虑到探放水，按掘进最大50m3/h涌水量和钻孔探放水量50m3/h总计100m3/h的排水系统一次安装到位，做好排水准备，并配备功率为37kW的水泵，一用一备。掘进时，如发送透水事故，水量过大，排水管路不能满足排水要求时，及时将压风和防尘管路改为临时排水管路。
巷道严格跟底板掘进，掘进过程中，如迎头煤体松软，巷道循环进尺改为900mm，逐排施工，支护困难时，可将循环进尺缩小至800mm。当巷道出现压力过大、煤帮松软、折帮严重等现象，正常支护以后仍达不到预期效果时，在该段巷道进行套棚，架棚料与巷道轮廓相配套，全部采用11#工字钢加工，棚距为800mm，棚腿扎角87°，保证棚腿柱窝伸入巷道底板≮200mm，架棚配合Φ20×2000m的半圆木、木楔，顶、帮接实背严，掘一排，套一棚。同时，正常掘进过程中备用钢梁棚不得低于10棚。
4 结语
通过对地质概况的认真分析与研究，巷道技术参数的合理选择，同时施工过程中制定了现场针对性强，布置合理的探放水、防排水技术措施，并在现场认真贯彻执行，保障了掘进作业过程中人员的安全，同时也为公司挽回了411万吨可采的煤炭资源，并且通过有效合理的劳动组织，创出了该矿5煤单月两头同时掘进896m的最佳历史记录，为公司在地质资料控制程度低的资源分布区域开采和最大限度地合理利用煤炭资源积累了丰富的实践经验。
作者简介：石开进（1984-），男，徐州矿务集团天山公司俄霍布拉克煤矿助理工程师，研究方向：采矿工程。
关键词：综放工作面；回采巷道；地质异常区；矿井水害；安全生产；高效掘进技术
中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）35-0133-03
1 地质资料
1.1 地质概况
该综放工作面位于主斜井以西，回采巷道在一水平三采区下5煤中掘进。北部离下5露头、风化自然区较近，西部为未采区并接近下5煤露头带，东部为5101工作面采空区，南部及正上方为原小煤矿采空区。采区地质资料较少，控制程度低，原有被关闭的小煤窑开采范围和地质资料及水文地质情况不清楚。5301材料道和运输道均设计从三采区下5运输上山右帮向西开窝沿下5煤底板掘进，材料道开窝处巷道底板标高+1788m，运输道开窝处巷道底板标高+1735.313m，两巷道按钻孔资料分析巷道坡度可达8°上山，但是不排除有断裂或褶皱构造存在。5301切眼设计斜长为184m，煤层倾角为10°左右，该巷道上限+1847m，下限+1765m，地面主要为起伏不平的小丘山和戈壁滩，地面标高为1913～1951m，地面上方北、南侧主要为小煤窑矿区，预计总工程量为3645m。
1.2 地质特征
巷道沿下5煤掘进，黑色，块状构造，光亮型，垂直裂隙发育，厚度平均9.68m，见黄铁矿薄膜，局部变质程度差，下部颗粒状夹煤块。煤层倾角为13°～14.5°，煤层平均倾角13.7°，煤层结构简单，无夹矸，煤层厚度变化不大。
下5煤直接顶板：平均厚2.0m，深灰色砂泥岩，块状构造，间夹薄层细砂岩，垂直裂隙发育，性脆，易冒落，f=4。
下5煤老顶：平均厚度21.2m，灰～深灰色粉砂岩、细砂岩。块状结构，下部垂直裂隙发育，充黄铁矿薄膜。中间细砂岩，块状，石英长石为主，含大量暗色岩屑。上部粉砂质结构，贝壳状断口，垂直裂隙发育，性脆，f=4。
下5煤直接底：褐深灰色泥岩，块状构造，松散，遇水呈泥粉状，垂直裂隙发育，厚度平均1.2m，f=4。
下5煤老底：中粗粒砂岩，灰色。粗粒夹细砂条带，块状，底部含砾石，分选度差，泥质胶结，下部松散，厚度平均16.4m，也为下6煤顶板，f=5。
1.3 水文地质
该巷道掘进水文地质条件比较复杂。西部为原小煤矿开采区域，该巷道掘进将经过电法勘探圈定的多个含水异常区，分析为原关闭的小煤矿开采老空区积水，第四系孔隙含水层。巷道掘进过程主要充水因素为与第四系有直接联系的顶板砂岩裂隙水、断裂构造裂隙水以及下5煤层底板渗水，巷道掘进过程中正常涌水量均为30m3/h，如遇见断层带或导水通道时最大涌水量可达50m3/h（未考虑掘进期间钻孔探放水）。下5煤底板与
下6煤顶板岩石较疏松，因而含水性较强，经抽水试验仍是中等～弱含水。
2 掘进巷道支护技术
2.1 施工顺序
5煤三采区运输上山、5301运输道外段（对掘）、5301材料道、5301运输道、5301切眼、5煤三采区轨道上山。
5301综放工作面回采巷道（5301材料道、5301运输道、5301切眼）在掘进之前，先把外围巷道（5煤三采区运输上山、5301运输道外段）全部掘通，形成可靠的预防水害系统（如图2所示），在巷道掘进过程中提供可靠的安全保障。
2.2 施工工艺
2.3 巷道支护说明
2.3.1 支护类型：支护方式为锚网梁索支护，矩形断面。
2.3.2 巷道断面规格：5301材料道断面为13.5m2，宽为4.5m，高为3.0m；5301运输道断面为15m2，宽为5m，高为3.0m。
2.3.3 技术参数：（1）顶部金属网规格为宽1.1m、长5m（运输道长5.5m）的规格菱形网。两帮铺规格为30m×1m塑料网。网间搭茬不小于100～200mm，并用14#铁丝双排扣连接牢固，铁丝拧紧旋转不小于720°，连接点间距不大于200mm。（2）每根锚杆布置2卷CK-2335型树脂锚固剂进行端头锚固，顶板采用直径20mm、长2200mm等强螺纹钢锚杆配4.5m（运输道配5m）长钢带、蝶形托板、快速安装螺母固定；两帮直径20mm、长1800mm等强螺纹钢锚杆配2.4m钢带、蝶形托板（顶板用托板规格为：140×140×10mm。两帮用托板规格为：120×120×6mm）、加厚M22六角螺母固定。螺母扭矩为：150N·m≤扭矩≤200N·m，每班必须对上一班帮顶锚杆进行二次紧固。（3）顶板锚杆支护紧跟迎头，帮部锚杆支护可滞后两排，但滞后时间不超过8小时，严禁空帮。顶板锚杆必须逐排按照由外向迎头顺序施工，每排顶部锚杆必须按照由中间向两帮顺序施工，必须采用快速安装工艺钻孔、搅拌、安装，应尽可能减少顶板空锚时间。（4）顶板采用直径15.24mm、长8300mm锚索，锚索于巷道中间交叉布置，每排1根，排距2700mm。
3 水纹地质异常区探放水掘进技术
巷道掘进进入地质异常区域和小煤窑采空区底部前时，应严格根据矿《矿井地质、水文地质预报》的要求，在掘进迎头采用型号为MQT-130/2.8J的气动锚杆钻机，配合长度为1m的组合钻杆，打探放眼，迎头两个，上帮一个。探眼距底板为1～1.5m，距帮为1～1.5m位置布置，迎头探眼角度10°～15°，上帮探眼15°～20°，深度均为
严格按照设计要求铺设排水、防尘和压风管路，并施工至迎头，在巷道低洼处挖好水仓，排水系统要考虑到探放水，按掘进最大50m3/h涌水量和钻孔探放水量50m3/h总计100m3/h的排水系统一次安装到位，做好排水准备，并配备功率为37kW的水泵，一用一备。掘进时，如发送透水事故，水量过大，排水管路不能满足排水要求时，及时将压风和防尘管路改为临时排水管路。
巷道严格跟底板掘进，掘进过程中，如迎头煤体松软，巷道循环进尺改为900mm，逐排施工，支护困难时，可将循环进尺缩小至800mm。当巷道出现压力过大、煤帮松软、折帮严重等现象，正常支护以后仍达不到预期效果时，在该段巷道进行套棚，架棚料与巷道轮廓相配套，全部采用11#工字钢加工，棚距为800mm，棚腿扎角87°，保证棚腿柱窝伸入巷道底板≮200mm，架棚配合Φ20×2000m的半圆木、木楔，顶、帮接实背严，掘一排，套一棚。同时，正常掘进过程中备用钢梁棚不得低于10棚。
4 结语
通过对地质概况的认真分析与研究，巷道技术参数的合理选择，同时施工过程中制定了现场针对性强，布置合理的探放水、防排水技术措施，并在现场认真贯彻执行，保障了掘进作业过程中人员的安全，同时也为公司挽回了411万吨可采的煤炭资源，并且通过有效合理的劳动组织，创出了该矿5煤单月两头同时掘进896m的最佳历史记录，为公司在地质资料控制程度低的资源分布区域开采和最大限度地合理利用煤炭资源积累了丰富的实践经验。
作者简介：石开进（1984-），男，徐州矿务集团天山公司俄霍布拉克煤矿助理工程师，研究方向：采矿工程。