綜放調(diào)采工作面過老巷技術(shù)

馬其華，萬 曉

(山東科技大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，山東 青島 266510)

新巨龍公司1301綜放工作面，在推采過程中需要進(jìn)行拐彎調(diào)采。在調(diào)采過程中，需要穿兩條老巷：300m老巷和2#聯(lián)絡(luò)巷。工作面如何安全通過老巷，存在技術(shù)和管理難的問題，安全技術(shù)措施落實(shí)情況直接影響到煤礦的安全生產(chǎn)[1]。通過對1301綜放面過老巷技術(shù)總結(jié)，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

1 工作面老巷成因

1301綜放面為新巨龍公司首采面。生產(chǎn)能力為6Mt/a，目前主采山西組3煤。煤層平均厚度9.62m，頂板管理為自然垮落法，回采工藝為綜采放頂煤開采。

工作面在布置設(shè)計過程中，上、下平巷同時向北推進(jìn)，由于下平巷在掘進(jìn)過程中遇斷層，掘進(jìn)速度減慢，導(dǎo)致上平巷比下平巷多掘出300m。由于2#聯(lián)絡(luò)巷頂板富水，平均涌水量達(dá)到150m3/h。為適應(yīng)排水的需求，將上平巷退回300m與下平巷平齊，沿煤層走向北西30°掘進(jìn)，實(shí)現(xiàn)自動疏排水，這樣就上平巷形成了300m老巷。由于工作面走向長度大，考慮到液壓泵站壓力長距離輸送會影響壓力閥值等因素，便掘1#和2#聯(lián)絡(luò)巷以布置液壓泵站及變電站。巷道位置布置如圖1所示。

圖1 1301綜放面巷道布置

2 過老巷方法

為了便于管理，將工作面所要推過的兩條老巷分為兩類，大角度老巷(300m老巷)和小角度老巷(2#聯(lián)絡(luò)巷)。

2.1 過大角度老巷方法

(1)工作面揭露老巷前清理老巷，并封閉，嚴(yán)禁任何人員進(jìn)入。

(2)平推正過的方式過老巷。

1301綜放面300m老巷與工作面夾角較大，工作面每次揭露老巷面積小，因此，采用平推正過的方式。

(3)工作面揭露老巷后，加強(qiáng)老巷的支護(hù)，防止應(yīng)力集中，工作面發(fā)生片幫。

采用單體液壓支柱結(jié)合鉸接頂梁的支護(hù)方式，對老巷加強(qiáng)支護(hù)。煤機(jī)割至老巷時，產(chǎn)生應(yīng)力集中，以防止煤機(jī)割至老巷時煤壁片幫傷人。

2.2 過小角度老巷方法

(1)工作面推進(jìn)到老巷前，適當(dāng)調(diào)面。

1301綜放面在推進(jìn)到2#聯(lián)絡(luò)巷前，準(zhǔn)備進(jìn)行調(diào)面。一是為了使工作面過老巷后有正確的推進(jìn)方向；二是減少老巷暴露面積，防止切頂?shù)软敯迨鹿实陌l(fā)生。

(2)下順槽預(yù)掘巷道，使下端頭超前支架通過。

綜合課程設(shè)計作為機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生學(xué)完所有理論課程后進(jìn)行的綜合性課程設(shè)計，設(shè)計效果能夠很好地檢驗(yàn)學(xué)生對專業(yè)知識的掌握程度和理論聯(lián)系工程實(shí)際的能力。進(jìn)行以綜合課程設(shè)計為代表的實(shí)踐教學(xué)改革，探索“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，優(yōu)化實(shí)踐課程考核評價體系對于培養(yǎng)未來高級工程師和管理人才具有非常重要的作用。

工作面在過2#聯(lián)絡(luò)巷時，要進(jìn)行拐彎調(diào)采，前后輸送機(jī)尾及超前支架會鉆入煤壁中。在下順槽預(yù)掘巷道，使下端頭超前支架順利進(jìn)行預(yù)掘巷道，完成工作面調(diào)采。

(3)工作面自機(jī)尾架開始逐步通過老巷。

工作面機(jī)尾先通過老巷，并逐步調(diào)面，最后機(jī)頭通過老巷。這樣實(shí)現(xiàn)逐步揭露老巷，防止老巷揭露面積過大而造成頂板難管理，甚至切頂事故的發(fā)生。

(4)充填2#聯(lián)絡(luò)巷。

在過小角度老巷時，采用調(diào)面結(jié)合充填的方式。目前，最常用的充填方式為膏體充填。這種充填方式存在費(fèi)用高，需要將地面矸石等固體廢棄物進(jìn)行加工后運(yùn)輸?shù)骄鲁涮?。同時，充填材料為煤矸石等，導(dǎo)致煤質(zhì)變差等缺點(diǎn)。

本著節(jié)省成本、快速充填的原則，根據(jù)1301綜放面的特殊條件，創(chuàng)新性地使用煤作為充填骨料并配合水泥漿進(jìn)行膠結(jié)。此次充填，對充填體的強(qiáng)度要求不高，又與具有一定膠結(jié)材料混合，基本上能夠滿足充填要求。將2#聯(lián)絡(luò)巷分成兩段同時充填，即從2#聯(lián)絡(luò)巷的中間同時向上、下出口背向充填，上出口的煤來自工作面采出的部分煤，下出口的煤來自預(yù)掘巷道，將掘進(jìn)巷道采出的煤回填入2#聯(lián)絡(luò)巷。充填方式如圖2所示。

圖2 充填方式示意圖

3 安全技術(shù)措施

3.1 過大角度老巷安全技術(shù)措施

(1)提前在超前支護(hù)范圍內(nèi)，對原巷道兩幫的支護(hù)進(jìn)行回撤，確保煤機(jī)在通過老巷時不受影響。在回撤原巷道內(nèi)的支護(hù)時，必須進(jìn)行敲幫問頂，嚴(yán)格按照“自上而下，由里到外”的順序進(jìn)行。

(2)在老巷內(nèi)支設(shè)兩排DW45-150/100X懸浮式單體支柱，配普通HDJB-1000頂梁加強(qiáng)支護(hù)，排距1.5m，柱距1.0m，支柱穿Φ430mm鐵鞋，迎山有力，初撐力不低于50kN。

(4)煤機(jī)過老巷時，根據(jù)揭露斷面情況調(diào)整割煤高度，避免割老巷頂板支護(hù)；移架時，先啟動推移千斤頂，逐漸卸載，帶壓前移，避免先降后移再支撐，以免頂煤松動冒落；啟動采煤機(jī)和輸送機(jī)時，所有人員必須撤到架下[2]。

(5)揭露老巷位置上下方各5個支架不進(jìn)行放頂煤，避免錨網(wǎng)及鋼帶進(jìn)行后部運(yùn)輸機(jī)[3]。

(6)工作面過老巷期間，采高要控制在3.5～3.7m之間，盡量縮小控頂距，減少煤壁片幫和頂板下沉量；支架必須移成一條直線。

3.2 過小角度老巷安全技術(shù)措施

(1)充填2#聯(lián)絡(luò)巷時，必須保證接頂好、充填密實(shí)。

(2)充填時，在1301工作面下平巷內(nèi)2#聯(lián)絡(luò)巷以北80m安設(shè)風(fēng)機(jī)，敷設(shè)風(fēng)筒，確定通風(fēng)暢通。風(fēng)筒分出兩路，一路供迎頭，一路供2#聯(lián)絡(luò)巷。在聯(lián)絡(luò)巷上部鋪設(shè)一部皮帶機(jī)和安裝拋矸機(jī)，充填上部聯(lián)絡(luò)巷。

(3)向充填體中噴灑水泥漿與泥漿膠結(jié)，使充填體有一定的支護(hù)強(qiáng)度。

4 注意事項(xiàng)

(1)人員進(jìn)入施工地點(diǎn)，首先進(jìn)行隱患排查，處理不安全隱患，防止人為事故的發(fā)生。

(2)正常情況下，非施工人員嚴(yán)禁進(jìn)入老巷逗留或休息。在生產(chǎn)期間，必須在老巷出口，安設(shè)責(zé)任心強(qiáng)的人員站崗，嚴(yán)禁任何人進(jìn)入。

(3)人員進(jìn)入機(jī)道前，必須將煤機(jī)停掉，并且停電閉鎖[4]，打開滾筒離合器。將前部運(yùn)輸機(jī)停電閉鎖并掛“有人施工，禁止合閘”警示牌[5]。煤壁有片幫現(xiàn)象時，采用半圓木進(jìn)行腰幫。當(dāng)確認(rèn)安全可靠后，方可進(jìn)入機(jī)道進(jìn)行施工。

(4)工作面推進(jìn)至老巷與運(yùn)輸巷相交處前，必須加強(qiáng)對三岔門的支護(hù)質(zhì)量，及時補(bǔ)支單體支柱進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。頂板出現(xiàn)明顯下沉?xí)r，不再對原巷道的支護(hù)進(jìn)行回撤，保證安全可靠。

(5)加強(qiáng)管理，在調(diào)采過老巷期間，技術(shù)人員必須跟班作業(yè)，遇到問題及時處理。

5 結(jié) 論

1301綜放工作面調(diào)采及過老巷回采已完畢。在回采過程中，根據(jù)老巷與工作面夾角的不同，分為大角度和小角度兩類老巷。針對不同的老巷，采用不同的通過方法，既保證了工作面產(chǎn)量，又保證了安全生產(chǎn)。在調(diào)采過老巷期間，工作面沒有出現(xiàn)頂板事故等問題。

[1] 朱昊，王永順.談過老巷的事故預(yù)防[J].煤，2007(10):49-50.

[2] 馬其華，王宜泰. 綜采面支架漸進(jìn)調(diào)高法過老巷技術(shù)[J].煤礦開采，2009(8)：34.

[3] 孫凱，郭坤.綜放面同時過斷層和老巷的技術(shù)和實(shí)踐[J].采礦技術(shù)，2007，7(1)：58-59.

[4] 呂繼成，付和生.綜放工作面過老巷實(shí)踐[J].煤礦現(xiàn)代化，2006(3)：21.

[5] 欒興亮，陳岐范，韓義.工作面過老巷技術(shù)[J].山東煤炭科技，2002(6)：19-20.