随着老矿井开采范围、深度的不断增大和综合机械化水平的不断提高,克服不利的水文地质条件,实现安全高效掘进已成为老矿区安全生产的先决条件。分析了平煤四矿矿井的水文地质条件,提出了"骑行掘进"的创新方案,该方案的实施大大加快了煤巷掘进速度,保证了掘进工作面的安全。
【复杂水文地质条件下综掘面安全快速掘进技术】是指在老矿井开采中,面对复杂的水文地质环境,采用先进的综合机械化掘进技术,确保安全高效的挖掘工作。随着矿井开采深度和范围的增加,如何克服不利的水文地质条件成为保障安全生产的关键。平煤四矿作为实例,其在面临己三采区复杂的水文地质条件,包括受己一采区采空区水威胁、断层富水性强和透水性、无可靠钻孔资料等问题,提出了创新的“骑行掘进”方案。
【骑行掘进】方案是针对特定地质环境下的掘进策略,旨在减少不利因素对掘进工作的影响。具体做法是在己16-23070运输巷上方施工己15-23110回风巷,这样可以避免直接接触潜在的危险区域,同时使用更大跨度的4.55米拱形棚,为巷道提供更稳固的支撑,预留可缩空间以适应地压变化。此外,考虑到巷道长度(2246.6米)和大断面设计,可以保证有效的通风面积,以确保安全作业。
【施工设计与设备】施工设计需考虑应力叠加、老空水威胁以及底板泥岩遇水膨胀的特性。施工方法采用“三八”制,即全断面一次成巷,根据地质状况灵活调整循环进尺和最大控顶距。设备选用包括EBZ-200型掘进机、SZD800/11G型桥式转载机、SSJ-650型胶带输送机、BQS(BQW)50-50-22kW水泵等,确保掘进、运输、排水等环节的高效运行。
【探放水期间的工序】探放水是安全掘进的重要环节,需超前预想并预判可能遇到的水文问题。在探放水期间,除了保证钻孔人员充足外,还需安排人员协助运输U型钢拱形棚,配合检修设备,以确保排水系统的正常运行。使用不同功率的水泵,如22kW水泵和15kW污水潜水泵,以适应不同水质和位置的排水需求,提高排放速度。
【施工组织与管理制度】包括超前预想和预判未来的掘进位置和地质状况,提前规划所需材料和设备,保证供应及时;建立完善的材料供应系统,确保技术人员能够编写、审批和学习相关的安全措施;实施科学的班组管理和安全管理制度,以提升工作效率,降低风险。
复杂水文地质条件下综掘面的安全快速掘进技术是一项综合性的工程,涉及到地质分析、施工设计、设备选型、探放水管理等多个方面,旨在实现高效、安全的煤炭开采。这种技术对于老矿井的可持续发展和安全生产具有重要意义。