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(nèi)，影響工作面的正常回采。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(diào)研及以往累計經(jīng)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(chǎn)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(zhuǎn)末期，機尾端頭開始逐漸揭露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(wǎng)、上工字鋼

工作面合面時，機尾40 組支架上雙網(wǎng)、上鋼推進，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(diào)整截割層位，及時剎刀找底，剎刀度數(shù)不大于8°，盡快調(diào)整至沿煤層底板截割。

2.2 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(nèi)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(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(jù)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(nèi)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(jù)14320 運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，對回采影響不大。面內(nèi)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(nèi)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(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(nèi)影響區(qū)域約1 604.4 m。

2.5.2 過老巷施工方法

面內(nèi)截割老巷期間，兩頭順應好巷道頂?shù)装褰馗睿擅簷C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(nèi)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(nèi)截割老巷期間，控制好采高，采高不得低于3.3 m，不得通過挑頂?shù)姆绞皆龃蟛筛撸蛇m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(nèi)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(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(diào)整至（3.2±0.1）m，揭露過程中，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）煤機在截割老巷兩側(cè)各5 m 范圍時，要放慢牽引速度，煤機司機站在支架內(nèi)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(nèi)，安排專人在距離采煤機左滾筒20 m 外機頭側(cè)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(wǎng)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(jié)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(chǎn)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(chǎn)安全。