吳剛陸 楊大偉
引言:Ⅱ624工作面位于Ⅱ62采區中上部,受北部(收作線外側)落差為14m的FⅡ62-3斷層影響,工作面風巷推進到停采位置時,機巷還需推進280m左右,減少了資源的回收,為提高資源回收率,減少投入,特提出沿空留巷回采。
一、工作面概況
Ⅱ624工作面位于Ⅱ62采區中上部,其西部和南部為已回采完畢的Ⅱ621工作面;東部靠近落差為0~88m的BF18斷層;北部(收作線外側)為落差為14m的FⅡ62-3斷層。Ⅱ624工作面設計為炮采工作面,總體上屬近走向長壁,工作面走向長210~280m,平均250m,傾斜寬40~290m,平均235.6m。機巷標高-465.7~-407.6m,風巷標高-398.1~-399.5m,切眼標高-398.5~-407.6m。根據周邊鉆孔揭露和巷道見煤點資料,工作面煤層傾角平均13°,平均煤厚2.83m,地質儲量24.5萬噸,可采儲量23.3萬噸(到設計收作線位置)。
總體上屬近走向長壁,工作面風巷推進到停采位置時,機巷還需推進280m左右,為提高資源回收率,減少投入,特提出沿空留巷回采。
二、沿空留巷設計及問題的解決
1.沿空留巷支護:采取錨網梁支護和單體頂梁復合合支護方式。
(1)錨網梁支護:頂板和巷道左幫(面對工作面煤幫)采用錨網梁支護,頂板錨桿間排距900mm×800mm,幫部錨桿間排距800mm×800mm。
(2)單體鉸接頂梁棚支護:沿空留巷支架為傾向棚,“兩梁三柱”鉸接頂梁棚架設,棚距800mm,梁銷小頭朝向煤幫側,單體的三用閥平行人行道,在棚與棚之間(與老塘一排在同一線上)上打一棵液壓單體支柱(采用200mm×200mm×50mm墊板,帶帽支設)。沿空巷道煤幫側一排支柱打在梁小頭180mm左右處,老塘側一排支柱打在梁大頭200mm左右處,中間一排支柱打在梁大頭800mm左右處,煤幫側支柱中對中間距1420mm,用于拉運支架和行人,老塘側支柱中對中間距600mm,用為信號工的躲避通道,支柱支設時有3~5°的扎角,支柱迎山有勁。
沿空留巷支柱架設示意圖
沿空留巷單體支護效果圖
(3)沿空留巷撥門處支護設計與管理:
加強沿空留巷撥門處三叉門管理,采用工字鋼配合單體支護頂板,加打錨索加固;上幫采用走向鉸接頂梁棚支護,幫頂背嚴接實。具體見下圖:
存在問題的解決:
(1)沿空留巷老塘側如果懸頂或冒落不充分,勢必會增大沿空留巷的壓力,如果不及時解決,會造成沿空留巷煤壁側頂板切斷,煤壁撐幫等,我區及時采取強制放頂措施,在懸疑支架架檔打長度2.6m的放頂眼,拉移支架后爆破處理,很好的解決了問題。
(2)老塘側漏風問題:老塘側如果只是采用掛大笆處理,工作面部分風流會通過老塘側矸石間隙直接進入回風巷,一是會增加回采的危險性(Ⅱ624工作面煤層為三類不易自燃),二是減少工作面供風,對除塵和工作溫度都有影響,通過采取老塘側上下掛嚴風筒布,同時工作面下隅角懸掛CO監測儀。
(3)沿空留巷回采期間,需向工作面供風、供水,有4路管路:懸移支架高壓進液管、低壓回液管、煤塵注水管、高壓風管,掛在支柱上會存在刮碰行人現象,通過懸掛在老塘側鉸接頂梁上,做到整齊、美觀、實用。
(三)實施計劃及考核目標。
實施計劃:沿空留巷181米。具體見下圖。
沿空留巷設計長度181m,最后施工256m,通過嚴格現場管理,規范施工作業,嚴格落實設計規定,沿空留巷能夠滿足通風、行人、運料能滿足要求。
(四)預期成效(含經濟效益、社會效益)及應用前景分析。
(一)預期成效
1、節約掘進費用。不采用沿空留巷回采,需在斷層附近,重新施工一處改造巷,長度在315m左右,按每米1000元計算,節約了投入31.5萬。而且是聯巷,安全上也是威脅。
2、節約了設備投入費用。不采用沿空留巷回采,直接采取甩采機頭,在機頭接架子,沿車的方式,需再增加整體頂梁懸移支架100架以上,按每架3萬元計算,需增加投入300萬元。
(二)應用前景分析:長距離沿空留巷回采,為以后的礦井開采提供更多的技術資料,提高礦井綜合經濟效益。
作者簡介
吳剛陸(1981—),男,現任恒源煤礦采煤一區技術主管。
(作者單位:皖北煤電集團恒源煤礦)