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单体液压支柱支护工作面过老巷的方法

2018-03-22盛振强曹卫中

山东煤炭科技 2018年2期
关键词:老巷顺层安全措施

盛振强 曹卫中

(微山昭阳煤矿,山东 济宁 277600)

微山昭阳煤矿西六煤柱工作面,为采区煤柱回收工作面。该面开采山西组3下层煤,煤层厚度2.6~3.5m,平均2.9m,煤层结构简单。工作面为倾向布置,倾向长度750m,平均走向长度110m,地层倾角15°~17°,回采储量33万t。直接顶为粉砂岩,基本顶为细砂岩,直接底为炭质泥岩。工作面采用爆破落煤,单体液压支柱配合金属铰接顶梁支护顶板,全部垮落法处理采空区。

由于采区各个区段开采时需要施工上、下顺槽,还有探煤巷、机电硐室等巷道,造成工作面内老巷多的特点,且形态各异。按层位分有底板巷道、顺层巷道、顶板巷道(或破顶板巷道)、破底板巷道等;按与工作面推进方向分有垂直、平行、斜交等。如果按照跳采的方法过老巷,将造成工作面搬家次数多、工作效率低下、资源回收率低等诸多不利因素。在该工作面实际开采过程中,采用直接推采的方法通过多数老巷,仅1条底板巷道采用跳采,取得了采煤工作面过老巷的经验。

1 过老巷方案

1.1 工作面推进方向

该工作面需要通过的老巷多为走向布置,如果该工作面采用倾向开采,除工作面俯斜开采角度较大、不利于采空区管理外,工作面过老巷时将平行于老巷,增加工作面管理难度和材料投入。设计过程中,将工作面推采方向设计成伪俯斜开采,沿工作面推进方向的倾角控制在10°以内,这样工作面推进方向与老巷的夹角在40°左右,保证工作面以斜交的方式通过老巷,同时也减少了工作面俯斜开采的角度,有利于采空区管理。

1.2 工作面通过老巷的方法选择

(1)跳采

有1条底板绕道(局部),工作面通过该老巷局部采用跳采工艺。

(2)推采

其他老巷,包括顺层巷道、顶板巷道(或破顶板巷道)、破底板巷道均采用推采工艺。

2 过老巷安全措施

根据工作面通过老巷的不同情况,需要采取不同的措施。

(1)过底板绕道的安全措施。底板绕道采用跳采工艺,需要提前做好工作面跳采需要的巷道及相关生产系统,工作面推采到该巷道附近时,将受影响的部分工作面回撤,生产系统调整到新系统中,以保证工作面正常生产。

(2)过顺层巷道的安全措施。工作面通过这类老巷是最简单的,其关键有三点:①老巷中做好超前支护。有的老巷较长,在老巷中一次性架设超前支护将要投入较多的支护材料,造成投入过多。可以根据矿山压力显现情况,一般距煤壁20m内加强支护就可以。②煤壁与老巷交叉处。此处为矿山压力集中区,作业时要保持交叉处煤壁宽度一般不少于1m,太小不利于支护,太大影响开采效率。③工作面与老巷交叉处。该地段跨度较大,需要在采场内对顶板加强支护,一般采用加对柱的方法即可。

(3)过顶板巷道(或破顶板巷道)安全措施。工作面通过该类巷道的特征是工作面开采时,支柱行程不够,需要降低巷道高度。为此,在老巷中,沿煤层顶板附近,提前采用锚索配合钢梁、接顶材料,将巷道中煤层顶板以上部分接实,工作面支护架设在接顶材料下方,利用接顶材料控制巷道顶板。其他措施按照顺层巷道的要求执行。当巷道底板进入煤层顶板一定距离(视顶板岩性而定,该工作面取2m左右)后,即可按一般工作面进行管理。

(4)破底板巷道的安全措施。工作面通过该类巷道的特征类似于顶板巷道,不同点在于这类巷道需要铺底,以解决支柱行程不够的问题。具体是在老巷的底板上堆积煤矸等抬高巷道底板标高,降低过巷处采高。管理关键是抬高巷道底板的部分要填实,可以辅以钢网铺底和柱鞋,达到一定强度,防止支柱钻底,能够满足支柱支撑要求。

3 工程效果

西六煤柱工作面中共有12条老巷,通过开采前认真设计、开采中合理组织和严格的安全管理,该工作面实现了安全生产,工作面通过老巷时对安全生产基本没有产生影响。总结其开采经验,主要有:

(1)工作面推采方向设计是过老巷的关键。本工作面调整为伪俯斜开采后,与大多数老巷的夹角为40°左右,为工作面安全推采过老巷提供了条件,同时也将跳采工程量降低到最低,跳采时仅丢失煤炭资源600t。

(2)工作面通过老巷时顶板管理是安全开采管理重点。要根据老巷与工作面不同的空间关系,制定针对性措施,通过严格管理,把好工程每一道工序,确保安全生产。

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