馮 冉
(兗礦能源集團(tuán)股份有限公司東灘煤礦,山東 鄒城 273500)
隨著礦井資源整合與開(kāi)采的不斷延伸,為了不造成資源浪費(fèi),在設(shè)計(jì)采煤工作面時(shí)增加走向長(zhǎng)度,這樣時(shí)常有老巷[1]劃入工作面內(nèi),影響工作面的正?;夭伞|灘煤礦14320 Ⅱ綜放工作面回采過(guò)程中先后揭露多條老巷,為保證工作面安全通過(guò),在大量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及以往累計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)工作面過(guò)老巷技術(shù)及安全措施進(jìn)行了研究,對(duì)保障資源回收率及促進(jìn)安全生產(chǎn)具有重要意義。
14320 Ⅱ綜放工作面回采過(guò)程中將先后通過(guò)7條老巷,包括14318 軌順、14320 運(yùn)順西段、14310西運(yùn)順、14320 運(yùn)輸通道、原14320 軌順外段、14320 電控通道及1410 運(yùn)1#提,累計(jì)影響范圍為2330 m。14320綜放工作面過(guò)老巷平面示意圖如圖1。
圖1 14320 綜放工作面過(guò)老巷平面示意圖
2.1.1 基本情況
14318 軌順與14320 運(yùn)順西段成53°夾角布置,工作面旋轉(zhuǎn)末期,機(jī)尾端頭開(kāi)始逐漸揭露14318 軌順,面內(nèi)影響區(qū)域約275 m。14318 軌順自14310(西)軌順開(kāi)門(mén)掘進(jìn),先水平掘進(jìn)至巷道頂板揭露煤層頂板后,逐漸起坡掘進(jìn)按實(shí)測(cè)標(biāo)高與14310 西運(yùn)順貫通,14318 軌順兩端頭頂板留有頂煤,頂煤厚度最厚為6.3 m,中間區(qū)段巷道底板留底煤,底煤厚度最厚為5.8 m。
2.1.2 過(guò)老巷施工方法
1)上網(wǎng)、上工字鋼
工作面合面時(shí),機(jī)尾40 組支架上雙網(wǎng)、上鋼推進(jìn),合面結(jié)束后,根據(jù)工作面揭露14318 軌順老巷[2-3](已充填加固)頂板狀況,及時(shí)增加或減少工作面上網(wǎng)、上鋼范圍。
2)層位控制
工作面合面位置,面內(nèi)對(duì)應(yīng)14318 軌順老巷留底煤區(qū)段(3#~100#架),底煤最厚2.9 m。14320 Ⅱ工作面開(kāi)始回采后,繼續(xù)沿前期回采層位留底煤推進(jìn),老巷順利通過(guò)后,調(diào)整截割層位,及時(shí)剎刀找底,剎刀度數(shù)不大于8°,盡快調(diào)整至沿煤層底板截割。
2.2.1 基本情況
14320 運(yùn)順西段與14320 軌順東段按37°夾角布置,南起14320 Ⅱ工作面軌順端頭,向北依次與原14320 軌順外段、14320 電控通道、14310 西運(yùn)順聯(lián)通,面內(nèi)影響區(qū)域約303 m,走向影響約241 m。
2.2.2 過(guò)老巷施工方法
1)老巷加固
① 14320 運(yùn)順西段沿線距兩幫300 mm 處,巷道頂板布置兩排縱向鋼帶聯(lián)合錨索支護(hù),巷中打注錨索聯(lián)合大托盤(pán)加固。
② 14320 運(yùn)順西段六岔口至47#鋼帶頂板下沉嚴(yán)重區(qū)段,沿巷中兩側(cè)各300 mm 位置施工雙排木垛,木垛間距2 m;47#鋼帶至原14320 軌順外段交叉點(diǎn)區(qū)段沿巷中兩側(cè)各300 mm位置施工雙排木垛,木垛間距5 m;原14320 軌順外段向北10 m 范圍(銳角煤柱)沿巷中兩側(cè)各300 mm 位置施工雙排木垛,木垛間距3 m。14320 運(yùn)順西段木垛支護(hù)示意圖如圖2。
圖2 14320 運(yùn)順西段木垛支護(hù)示意圖(m)
③ 前期支設(shè)的單體支柱不再回撤,隨后期回采邊采邊撤。
④ 14320 運(yùn)順西段與電控通道交叉點(diǎn)向南15 m范圍,巷道頂板施工錨索梁加固。
2)層位控制
根據(jù)14320 運(yùn)順西段老巷頂板變化情況合理控制工作面截割層位。
① 若14320 運(yùn)順西段巷道變形量較小,嚴(yán)格沿老巷頂板截割,嚴(yán)禁破頂,采高不低于3.3 m。
② 若14320 運(yùn)順西段老巷整體下沉,老巷最低點(diǎn)高度低于2 m 時(shí),截割前提前采取措施回撤前期架設(shè)的單體、工字鋼棚,破14320運(yùn)順西段頂板截割。
2.3.1 基本情況
原14320 軌順外段與14320 運(yùn)順西段按17°夾角布置,西起14320 運(yùn)順西段,面內(nèi)影響區(qū)域約73 m,走向影響約62 m。
2.3.2 過(guò)老巷施工方法
1)原14320 軌順外段封閉前支設(shè)的單體不再回撤,隨后期回采邊采邊撤。
2)根據(jù)14320 運(yùn)順西段老巷揭露情況,原14320 軌順外段正常段面內(nèi)揭露3~4 組支架,揭露范圍較小,對(duì)回采影響不大。面內(nèi)截割老巷期間,嚴(yán)格控制截割層位,原則上順應(yīng)老巷頂板截割,可適當(dāng)破底,嚴(yán)格控制工作面破底量和破底范圍,破底量不超過(guò)1.5 m;若老巷變形量大,破底1.5 m 無(wú)法滿足采高要求,則放慢煤機(jī)截割速度,破老巷頂板截割,破頂后緊跟煤機(jī)前滾筒拉移超前支架,及時(shí)維護(hù)頂幫。
2.4.1 基本情況
14320 電控通道與14320 軌順東段按41°夾角布置,西起14320 運(yùn)順西段,向東與14320 軌順東段聯(lián)通,面內(nèi)影響區(qū)域約205 m,走向影響約149 m。
2.4.2 過(guò)老巷施工方法
1)老巷加固
14320 電控通道與14320 軌順東段交叉點(diǎn)向北65 m 范圍,頂板布置兩排縱向鋼帶聯(lián)合錨索加固;14320 軌順東段交叉點(diǎn)前后5 m 范圍,頂板施工錨索梁加固,交叉點(diǎn)前后20 m 范圍,巷中及距離兩幫300 mm位置各施工一排縱向鋼帶聯(lián)合錨索加固。
2)層位控制
工作面回采期間確保沿煤層頂板截割,機(jī)尾10組支架與正巷保持高度一致,并與老巷頂板位置錯(cuò)茬不超過(guò)0.3 m,確保支架接頂嚴(yán)實(shí)、無(wú)錯(cuò)茬。面內(nèi)截割老巷期間,提前回收鋼帶、錨索等鐵器,防止?jié)L筒纏繞鐵器,甩出傷人。嚴(yán)格控制截割層位,順應(yīng)老巷底板截割,可適當(dāng)破頂,但破頂量不超過(guò)0.5 m;放慢煤機(jī)截割速度,及時(shí)拉移超前支架維護(hù)頂幫。
2.5.1 基本情況
14310(西)運(yùn)順與14320 軌順東段按巷中間距190 m 平行布置,西起14320 Ⅱ工作面,向東先后與14320 運(yùn)順西段、1410 運(yùn)1#提及十四采上部消火道聯(lián)通,面內(nèi)影響區(qū)域約1 604.4 m。
2.5.2 過(guò)老巷施工方法
面內(nèi)截割老巷期間,兩頭順應(yīng)好巷道頂?shù)装褰馗?,采煤機(jī)截割后,第一時(shí)間拉架推溜,合理控制煤機(jī)截割速度,不得超過(guò)2.5 m/s。頂板破碎影響工作面推進(jìn)時(shí),及時(shí)維護(hù)頂幫。
2.6.1 基本情況
14320 運(yùn)輸通道與14320 運(yùn)順東段按30°夾角布置,西起14320 Ⅱ工作面合面四岔口,向東與14320 運(yùn)順東段聯(lián)通,面內(nèi)影響區(qū)域約151.8 m。
2.6.2 過(guò)老巷施工方法
1)老巷加固
14320 運(yùn)輸通道與14320 運(yùn)順東段交叉點(diǎn)前后15 m 范圍,頂板隔排打注錨索梁加固;距兩幫300 mm 處,巷道頂板各布置一排縱向鋼帶聯(lián)合錨索支護(hù),巷中位置隔排打注錨索聯(lián)合大托盤(pán)加固。
2)層位控制
面內(nèi)截割老巷期間,控制好采高,采高不得低于3.3 m,不得通過(guò)挑頂?shù)姆绞皆龃蟛筛?,可適當(dāng)破底,破底量不超過(guò)1.0 m;若老巷變形量大,破底1.0 m 無(wú)法滿足采高要求,則采取來(lái)回回機(jī)的方式,破老巷頂板截割,破頂后緊跟煤機(jī)前滾筒拉移超前支架,及時(shí)維護(hù)頂幫。
2.7.1 基本情況
14320 Ⅱ工作面跨1410 巖集運(yùn)、北翼邊界回風(fēng)巷回采,巷道位于工作面下方,其中北翼邊界回風(fēng)巷與順槽垂直、14310 巖集運(yùn)與順槽平行,巷道頂板距3 煤底板18.5~25.8 m,西厚東薄,面內(nèi)影響區(qū)域約1240 m,走向影響約1076 m。1410 巖集運(yùn)斷面與支護(hù)圖示意如圖3。
圖3 1410 巖集運(yùn)斷面與支護(hù)示意圖(mm)
2.7.2 過(guò)老巷施工方法
1)1410 巖集運(yùn)、北翼邊界回風(fēng)巷位于14320工作面下方,老巷頂板距3 煤底板18.5~25.8 m??绮汕?,對(duì)1410 運(yùn)對(duì)應(yīng)14320 工作面停采線以里全長(zhǎng)1076 m、北翼邊界回風(fēng)巷200 m 范圍進(jìn)行錨網(wǎng)、索加固,每排打注Φ22 mm 鋼絞線錨索3 根,排距1.8 m。
2)老巷充填改造
為保障工作面推進(jìn)與停采安全,確保工作面撤除順利,設(shè)計(jì)對(duì)1410 運(yùn)1#提斜巷影響區(qū)段按照支設(shè)木垛充填方式進(jìn)行加固[4-5],加固原則為保證3 煤底板向下垂距不小于5 m(推算1410 運(yùn)1#提斜巷段自上變坡點(diǎn)位置向下充填約15 m)。1410 運(yùn)1#提充填加固示意圖如圖4。
圖4 1410 運(yùn)1#提充填加固示意圖(m)
1)工作面揭露老巷前5 m,將采高調(diào)整至(3.2±0.1)m,揭露過(guò)程中,根據(jù)揭露的老巷巷道頂板變形情況調(diào)整采高,防止支架不接頂。
2)煤機(jī)在截割老巷兩側(cè)各5 m 范圍時(shí),要放慢牽引速度,煤機(jī)司機(jī)站在支架內(nèi)操作,其他無(wú)關(guān)人員遠(yuǎn)離煤機(jī)滾筒5 m 以外,架前嚴(yán)禁有人,以防割出的鐵器拋出傷人。
3)過(guò)老巷區(qū)段,煤機(jī)速度嚴(yán)格控制在3 m/min以內(nèi),安排專(zhuān)人在距離采煤機(jī)左滾筒20 m 外機(jī)頭側(cè)頂幫完整區(qū)域看護(hù)前部運(yùn)輸機(jī),發(fā)現(xiàn)道木、錨桿、鋼帶、金屬網(wǎng)等雜物及時(shí)停機(jī)拾出。
4)工作面揭露老巷兩端開(kāi)口前2 m 時(shí),將老巷開(kāi)口處支設(shè)的單體進(jìn)行回撤,回撤后支架及時(shí)伸出前探梁及護(hù)幫板支護(hù)頂板。
14320 綜放工作面過(guò)14318 軌順、14320 運(yùn)順西段、14310 西運(yùn)順三條老巷時(shí),頂板較為完整,未影響工作面推進(jìn);過(guò)14320 運(yùn)輸通道及14320 電控通道時(shí)頂板下沉明顯,但由于前期及時(shí)對(duì)頂板進(jìn)行加固,生產(chǎn)過(guò)程中未發(fā)生較大片幫冒頂事故,證明了過(guò)老巷方案的有效性,保障了工作面生產(chǎn)安全。