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《中國煤炭工業雜志》2015年第四期

一、頂板松軟原因分析及對策

1.地質構造分析通過3107工作面井上、下對照圖分析和對比后可知，工作面上方有溝壑分布。同時，經過野外勘察及測量，發現回風巷道布置在地面溝壑最低的地段。上億年前的地殼運動所形成地質構造，將淺部的裂隙經地面雨水沖刷形成溝壑。每年的雨水從高處流向低處，沿斷層、裂隙不停地滲入地下，腐蝕了頂板巖層，破壞了其內部結構，致使破壞后的頂板結構變得松軟，下伏的煤層氧化、變質并泥化。

2.地面勘探測量數據分析深入分析地面勘察、測量后所填繪的地形地質圖可知，現有回風巷道向前掘進約65m后，沒有溝壑，且地表沖溝西高東低，即溝底在巷道后面。因此，回風巷道向前推進，將會離地面溝底標高越來越高（見3107工作面井上下對照圖）。

3.井下鉆探結果分析山不拉煤礦掘進人員在煤層變軟地段布置鉆孔，分左、中、右3個方向，成扇形、水平布置3組鉆孔，向前方進行鉆探勘察。鉆孔在煤層氧化、滲水地段，起初難以鉆探，總是堵孔，不能鉆進。必須反復進、出，處理堵孔現象，最終用風、無水鉆進。鉆探結果表明：在回風順槽62m處，煤層穿過泥化地段。

4.井上、井下實測資料對比（1）通過地面實測，上部地表溝底標高與井下工作面標高相差40~50m，煤層埋藏較淺，下伏3-1煤層易受地表雨水的侵蝕和影響。（2）煤層頂板以砂質泥巖為主，通常情況下，它是較好的隔水層，上部雨水不易滲漏。但距離斷層越近，裂隙越發育，頂板越松軟，且泥化，即運輸順槽將比回風順槽更加松軟，且有泥化現象。這是因為斷層是雨水下滲的根本原因和主要條件之一。之所以滲水，是由于斷裂構造溝通了頂板與煤層直接的通道，長年累月的雨水侵蝕所致。（3）地面65m走出沖溝，井下鉆探62m穿過氧化、滲水煤層地段，二者地質資料基本相吻合。綜合以上三點分析結果表明，回風順槽頂板松軟，煤層氧化、泥化且滲水地段大約為62~65m。山不拉煤礦掘進隊最終決定通過頂板鉆探疏放水、頂板超前撞楔、巷道架棚穿鞋等施工工藝強行通過該頂板松軟、煤層泥化及滲水地段。

二、巷道支護方式及技術要求

1．斷面的確定3107掘進工作面斷面，原尺寸為4.2m×2.6m，現改為3.8m×2.6m，作為回風巷，滿足通風條件即可。

2.支護方式在遇到頂板松軟、滲水段后，改為工鋼棚支護。

3．技術要求工鋼棚棚腿穿鞋0.4m×0.25m。工鋼棚棚距0.6m。頂板條件特差時，可架設密集棚子支護。為防止巷道片幫、頂板掉渣、傷人，巷幫、巷頂應鋪設金屬網，且梁頭、巷幫、巷頂要滿鉤滿盤，須用板皮或木板背實、背牢，接實頂板。此外，為了防止頂板垮落，給頂板支護增加困難，還應杜絕空頂作業。工鋼棚支護完成后，應用1寸鐵管削尖頭部，向前撞楔，管長1.8m。撞楔鐵管間距0.5m，頂板難以支護時，可縮小間距。先挖兩幫，下好梁腿，然后再挖上部，盡快搭上梁，減少空頂時間，然后再清理煤渣。工鋼棚之間需用鐵拉桿連接，從而增加棚梁的穩定性和整體性。不間斷施工作業，手拉手交接班，避免隱患。巷道施工過程中，為了減少頂板滲水量，應從巷道的后面向頂部打鉆孔提前疏放，避免因滲水破壞頂板并加快頂板的垮落。同時，為了避免巷道爛泥影響底板穩固性和圍巖的穩定性，對于滲入巷道的積水，應在巷道中部挖坑放入器皿，引水入內，及時排出。

三、結語

山不拉煤礦掘進隊通過對井上、井下地質情況詳細的調查、了解和勘察，并在綜合分析的基礎上，制定詳細的施工、支護方案，經過15天的艱苦奮戰，最終順利安全地穿過了該頂板松軟、煤層泥化、滲水地段，安全經濟效益明顯，并對同類巷道支護提供了有益的指導。

作者：高瑞芳 單位：中煤第一建設有限公司山不拉煤礦