東灘煤礦14320 Ⅱ綜放工作面過老巷技術及安全措施研究

馮 冉

（兗礦能源集團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采的不斷延伸，為了不造成資源浪費，在設計采煤工作面時增加走向長度，這樣時常有老巷[1]劃入工作面內，影響工作面的正?；夭?。東灘煤礦14320 Ⅱ綜放工作面回采過程中先后揭露多條老巷，為保證工作面安全通過，在大量現(xiàn)場調研及以往累計經驗的基礎上對工作面過老巷技術及安全措施進行了研究，對保障資源回收率及促進安全生產具有重要意義。

1 工程概況

14320 Ⅱ綜放工作面回采過程中將先后通過7條老巷，包括14318 軌順、14320 運順西段、14310西運順、14320 運輸通道、原14320 軌順外段、14320 電控通道及1410 運1#提，累計影響范圍為2330 m。14320綜放工作面過老巷平面示意圖如圖1。

圖1 14320 綜放工作面過老巷平面示意圖

2 過老巷技術方案

2.1 14318 軌順

2.1.1 基本情況

14318 軌順與14320 運順西段成53°夾角布置，工作面旋轉末期，機尾端頭開始逐漸揭露14318 軌順，面內影響區(qū)域約275 m。14318 軌順自14310（西）軌順開門掘進，先水平掘進至巷道頂板揭露煤層頂板后，逐漸起坡掘進按實測標高與14310 西運順貫通，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 過老巷施工方法

1）上網、上工字鋼

工作面合面時，機尾40 組支架上雙網、上鋼推進，合面結束后，根據工作面揭露14318 軌順老巷[2-3]（已充填加固）頂板狀況，及時增加或減少工作面上網、上鋼范圍。

2）層位控制

工作面合面位置，面內對應14318 軌順老巷留底煤區(qū)段（3#～100#架），底煤最厚2.9 m。14320 Ⅱ工作面開始回采后，繼續(xù)沿前期回采層位留底煤推進，老巷順利通過后，調整截割層位，及時剎刀找底，剎刀度數不大于8°，盡快調整至沿煤層底板截割。

2.2 14320 運順西段

2.2.1 基本情況

14320 運順西段與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 西運順聯(lián)通，面內影響區(qū)域約303 m，走向影響約241 m。

2.2.2 過老巷施工方法

1）老巷加固

① 14320 運順西段沿線距兩幫300 mm 處，巷道頂板布置兩排縱向鋼帶聯(lián)合錨索支護，巷中打注錨索聯(lián)合大托盤加固。

② 14320 運順西段六岔口至47#鋼帶頂板下沉嚴重區(qū)段，沿巷中兩側各300 mm 位置施工雙排木垛，木垛間距2 m；47#鋼帶至原14320 軌順外段交叉點區(qū)段沿巷中兩側各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）沿巷中兩側各300 mm 位置施工雙排木垛，木垛間距3 m。14320 運順西段木垛支護示意圖如圖2。

圖2 14320 運順西段木垛支護示意圖（m）

③ 前期支設的單體支柱不再回撤，隨后期回采邊采邊撤。

④ 14320 運順西段與電控通道交叉點向南15 m范圍，巷道頂板施工錨索梁加固。

2）層位控制

根據14320 運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 運順西段巷道變形量較小，嚴格沿老巷頂板截割，嚴禁破頂，采高不低于3.3 m。

② 若14320 運順西段老巷整體下沉，老巷最低點高度低于2 m 時，截割前提前采取措施回撤前期架設的單體、工字鋼棚，破14320運順西段頂板截割。

2.3 原14320 軌順外段

2.3.1 基本情況

原14320 軌順外段與14320 運順西段按17°夾角布置，西起14320 運順西段，面內影響區(qū)域約73 m，走向影響約62 m。

2.3.2 過老巷施工方法

1）原14320 軌順外段封閉前支設的單體不再回撤，隨后期回采邊采邊撤。

2）根據14320 運順西段老巷揭露情況，原14320 軌順外段正常段面內揭露3～4 組支架，揭露范圍較小，對回采影響不大。面內截割老巷期間，嚴格控制截割層位，原則上順應老巷頂板截割，可適當破底，嚴格控制工作面破底量和破底范圍，破底量不超過1.5 m；若老巷變形量大，破底1.5 m 無法滿足采高要求，則放慢煤機截割速度，破老巷頂板截割，破頂后緊跟煤機前滾筒拉移超前支架，及時維護頂幫。

2.4 14320 電控通道

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 運順西段，向東與14320 軌順東段聯(lián)通，面內影響區(qū)域約205 m，走向影響約149 m。

2.4.2 過老巷施工方法

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 軌順東段交叉點前后5 m 范圍，頂板施工錨索梁加固，交叉點前后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，機尾10組支架與正巷保持高度一致，并與老巷頂板位置錯茬不超過0.3 m，確保支架接頂嚴實、無錯茬。面內截割老巷期間，提前回收鋼帶、錨索等鐵器，防止?jié)L筒纏繞鐵器，甩出傷人。嚴格控制截割層位，順應老巷底板截割，可適當破頂，但破頂量不超過0.5 m；放慢煤機截割速度，及時拉移超前支架維護頂幫。

2.5 14310（西）運順

2.5.1 基本情況

14310（西）運順與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 運順西段、1410 運1#提及十四采上部消火道聯(lián)通，面內影響區(qū)域約1 604.4 m。

2.5.2 過老巷施工方法

面內截割老巷期間，兩頭順應好巷道頂底板截割，采煤機截割后，第一時間拉架推溜，合理控制煤機截割速度，不得超過2.5 m/s。頂板破碎影響工作面推進時，及時維護頂幫。

2.6 14320 運輸通道

2.6.1 基本情況

14320 運輸通道與14320 運順東段按30°夾角布置，西起14320 Ⅱ工作面合面四岔口，向東與14320 運順東段聯(lián)通，面內影響區(qū)域約151.8 m。

2.6.2 過老巷施工方法

1）老巷加固

14320 運輸通道與14320 運順東段交叉點前后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，巷中位置隔排打注錨索聯(lián)合大托盤加固。

2）層位控制

面內截割老巷期間，控制好采高，采高不得低于3.3 m，不得通過挑頂的方式增大采高，可適當破底，破底量不超過1.0 m；若老巷變形量大，破底1.0 m 無法滿足采高要求，則采取來回回機的方式，破老巷頂板截割，破頂后緊跟煤機前滾筒拉移超前支架，及時維護頂幫。

2.7 1410 運1#提

2.7.1 基本情況

14320 Ⅱ工作面跨1410 巖集運、北翼邊界回風巷回采，巷道位于工作面下方，其中北翼邊界回風巷與順槽垂直、14310 巖集運與順槽平行，巷道頂板距3 煤底板18.5～25.8 m，西厚東薄，面內影響區(qū)域約1240 m，走向影響約1076 m。1410 巖集運斷面與支護圖示意如圖3。

圖3 1410 巖集運斷面與支護示意圖（mm）

2.7.2 過老巷施工方法

1）1410 巖集運、北翼邊界回風巷位于14320工作面下方，老巷頂板距3 煤底板18.5～25.8 m。跨采前，對1410 運對應14320 工作面停采線以里全長1076 m、北翼邊界回風巷200 m 范圍進行錨網、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

為保障工作面推進與停采安全，確保工作面撤除順利，設計對1410 運1#提斜巷影響區(qū)段按照支設木垛充填方式進行加固[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1#提斜巷段自上變坡點位置向下充填約15 m）。1410 運1#提充填加固示意圖如圖4。

圖4 1410 運1#提充填加固示意圖（m）

3 安全技術措施

1）工作面揭露老巷前5 m，將采高調整至（3.2±0.1）m，揭露過程中，根據揭露的老巷巷道頂板變形情況調整采高，防止支架不接頂。

2）煤機在截割老巷兩側各5 m 范圍時，要放慢牽引速度，煤機司機站在支架內操作，其他無關人員遠離煤機滾筒5 m 以外，架前嚴禁有人，以防割出的鐵器拋出傷人。

3）過老巷區(qū)段，煤機速度嚴格控制在3 m/min以內，安排專人在距離采煤機左滾筒20 m 外機頭側頂幫完整區(qū)域看護前部運輸機，發(fā)現(xiàn)道木、錨桿、鋼帶、金屬網等雜物及時停機拾出。

4）工作面揭露老巷兩端開口前2 m 時，將老巷開口處支設的單體進行回撤，回撤后支架及時伸出前探梁及護幫板支護頂板。

4 結語

14320 綜放工作面過14318 軌順、14320 運順西段、14310 西運順三條老巷時，頂板較為完整，未影響工作面推進；過14320 運輸通道及14320 電控通道時頂板下沉明顯，但由于前期及時對頂板進行加固，生產過程中未發(fā)生較大片幫冒頂事故，證明了過老巷方案的有效性，保障了工作面生產安全。