綜采工作面過舊巷回采技術(shù)的探索

摘要:本文以鐵煤集團(tuán)曉南礦W3707工作面過舊巷開采實(shí)踐為依據(jù)，對(duì)過舊巷前后的頂狀況及礦壓顯現(xiàn)進(jìn)行了描述，著重論述了綜采工作面過舊巷回采過程中所采用施工工藝和對(duì)頂板、設(shè)備、通風(fēng)、舊物回收等方面的技術(shù)管理，并總結(jié)出了許多寶貴經(jīng)驗(yàn)，為今后綜采工作面過舊巷回采提供了技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞過舊巷 回采生產(chǎn)管理

鐵煤集團(tuán)曉南礦西三采區(qū)的W3710綜采工作面和W3707綜采工作面先后都有過舊巷回采的經(jīng)歷，現(xiàn)以W3707工作面為例，對(duì)綜采工作面過舊巷回采情況作以總結(jié)和介紹，為今后類似的情況提供工作依據(jù)和管理經(jīng)驗(yàn)。

1 工作面地質(zhì)概況

W3707工作面位于曉南礦井田西三采區(qū)北部，煤層總體為單斜構(gòu)造，其產(chǎn)狀為:走向 00 ～630，傾向?yàn)?700～3330，傾角一般在 40～130 之間，南部較緩，向北逐漸變陡。

所開采的煤層為上含煤段的7-2煤，煤層厚度在2.2m～3.7m，平均厚度為3.1m，東部薄，向西逐漸增厚，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

該工作面?zhèn)雾斢杀幽鄮r、粉砂巖及炭質(zhì)泥巖組成，厚度在0.1～0.5m之間，平均0.35m;直接頂由粉砂巖及細(xì)砂巖組成，厚度在3.4～6.0m之間，平均4.2m，由東向西逐漸增厚，含炭屑，夾粉砂巖;老頂由細(xì)砂巖、中砂巖及粉砂巖組成，厚度在21～36m之間， 平均厚度為30m，由東向西逐漸增厚;底板由粉砂巖，細(xì)砂巖組成，厚度在9～14m之間，平均厚度11m，底板較平整;本工作面內(nèi)無巖漿巖侵入體;水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單。

2舊巷情況簡(jiǎn)介

W3707工作面先后渡過的三條舊巷分別是原W3710工作面輔助道及其聯(lián)絡(luò)道、原西三七層皮帶中巷和原西三七層回風(fēng)中巷，如圖1所示。該三條巷道都是錨網(wǎng)支護(hù)巷道，巷道斷面為:寬5000mm，高2800mm矩形斷面，支護(hù)形式如表1所示，巷道支護(hù)斷面如圖2所示。后因巷道受到采動(dòng)影響，為防止嚴(yán)重變形，在原巷道支護(hù)的基礎(chǔ)上，加備了工字鋼梯形棚，棚梁4000mm，棚腿2800mm，每架棚有一根2800mm中心頂子，加固后巷道支護(hù)斷面如圖3所示。

3過舊巷的起因

原W3707工作面設(shè)計(jì)分為三個(gè)工作面，即W3707-1、W3707-2、W3707-3，如圖4所示。后經(jīng)過分析論證，為減少工作面搬家倒面次數(shù)，決定將三個(gè)工作面集中布置成一個(gè)W3707工作面，如圖1所示，工作面經(jīng)歷了渡舊巷和轉(zhuǎn)角開采。

4 過舊巷過程中的生產(chǎn)管理

4.1 礦壓顯現(xiàn)

接近舊巷時(shí)，工作面表現(xiàn)為煤壁片幫嚴(yán)重，煤層受超前壓力和影響由原來的3.0m壓到2.0～2.2m，頂板無明顯變化，比較完整，這主要是因?yàn)楣ぷ髅娴牟蓜?dòng)超前壓力大部分被舊巷內(nèi)空間的不斷縮小而抵消。

舊巷揭露以后，舊巷內(nèi)大部分的頂板保持完整，整體下沉300～400 mm，錨桿和錨索仍然起作用，鐵棚梁彎曲;兩幫擠近和底板臌起表現(xiàn)得特別明顯，舊巷斷面縮小為不足2m2，個(gè)別處不足1 m2，極個(gè)別處甚至幾乎沒有空間，主要造成斷面縮小的是兩幫和底板的變形，頂板下沉的作用很小。

4.2 頂板管理

工作面通過舊巷的過程中，在保證采煤機(jī)通過的前提下，要盡量降低采高，以減少破頂和破底，如頂板下沉不超過300 mm，盡量不要破頂板，以保持頂板完整;如果頂板下沉較多，則應(yīng)該適當(dāng)破頂，不應(yīng)使支架鉆得太低，否則在鉆出舊巷時(shí)由于煤層突然恢復(fù)正常，支架無法適應(yīng)頂板的急劇變化造成如圖5所示的抽條現(xiàn)象，對(duì)頂板控制極為不利。通過多個(gè)舊巷的實(shí)見，舊巷中原有的錨桿和錨索對(duì)頂板起到了很好的加固作用，即使適當(dāng)進(jìn)行破頂，也未出現(xiàn)抽條和漏頂?shù)仁鹿?。但是?duì)于交叉點(diǎn)應(yīng)引起足夠重視，交叉點(diǎn)的剩余斷面比其它地點(diǎn)大，人員能夠進(jìn)入，揭露以后人員要提前到舊巷內(nèi)對(duì)該處的頂板進(jìn)行加固。

工作面剛推過舊巷時(shí)，工作面頂板管理要作為重點(diǎn)，主要表現(xiàn)為煤壁片幫嚴(yán)重，頂板破碎，極易出現(xiàn)抽條和漏頂，這主要是因?yàn)榕f巷附近煤壁除受掘進(jìn)、掘進(jìn)后擱置影響以外，還受到采煤超前壓力的較大影響，舊巷內(nèi)空間不斷變形，導(dǎo)致舊巷前方的煤壁進(jìn)一步被壓酥，頂板隨之?dāng)嗔严鲁痢?/p>

4.3 設(shè)備管理

工作面過舊巷過程中，由于要進(jìn)行破頂和破底，巖石量明顯增大，對(duì)綜機(jī)設(shè)備造成一定的損害，需要特殊加以維護(hù)。采煤機(jī)截齒要經(jīng)常檢查更換，保證采煤機(jī)內(nèi)外噴霧和各轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧完好有效。個(gè)別頂?shù)装鍘r石硬的地點(diǎn)，要提前放震動(dòng)炮進(jìn)行處理，不能強(qiáng)行截割。

4.4 舊物回收和管理

舊巷中最主要的舊物是工字鋼棚，揭露出工字鋼以后，要及時(shí)使用φ26mm直徑鏈子結(jié)合40T型刮板鏈子分別綁到工字鋼和輸送機(jī)鏈子上，采用輸送機(jī)點(diǎn)動(dòng)的方式對(duì)工字鋼進(jìn)行回收。人員要躲到點(diǎn)動(dòng)的反方向，并確保工作面和操縱臺(tái)的通信聯(lián)絡(luò)，確保工作面急停按鈕及時(shí)有效。

回收出來的工字鋼多數(shù)彎曲變形，工作面內(nèi)采用輸送機(jī)倒氣拉到機(jī)尾，再由人工裝車外運(yùn)。彎工字鋼在輸送機(jī)上要綁牢，運(yùn)送途中要專人護(hù)送，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)停機(jī)處理。

4.5 通風(fēng)管理

原W3710輔助道及其聯(lián)絡(luò)道、原西三七層皮帶中巷都進(jìn)行了封閉處理，原西三七層回風(fēng)中巷保持通風(fēng)。在工作面采至距舊巷30m時(shí)對(duì)封閉巷道利用上部密閉進(jìn)行抽放，確保封閉巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛仍?%以下，保持通風(fēng)的原回風(fēng)中巷內(nèi)的風(fēng)門必須維護(hù)好，以防工作面內(nèi)風(fēng)流短路。當(dāng)工作面與輔助道下部貫通后，利用上部密閉開設(shè)的風(fēng)量窗對(duì)該巷道進(jìn)行風(fēng)量調(diào)整，在保證該巷道無瓦斯積聚同時(shí)，要保證工作面風(fēng)量，防止短路。在工作面回采期間，安排專人對(duì)該區(qū)域進(jìn)行防止自然發(fā)火檢查。

5 效益計(jì)算

工作面直接通過舊巷，多回收煤炭資源3.5萬t，按2009年平均原煤利潤(rùn)30元/t計(jì)算，創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益1140萬元;減少安裝和拆除工程各一次，按2009年平均安拆成本計(jì)算，可節(jié)約費(fèi)用325萬元。

6總結(jié)及經(jīng)驗(yàn)

(1)對(duì)于綜采工作面過舊巷，是比較常見的情況，應(yīng)提前采取措施減小對(duì)生產(chǎn)的影響。首先，為盡量減少通過舊巷時(shí)暴露的面積，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到過舊巷時(shí)工作面與舊巷的交叉情況，能斜交的就不要平行相交，最好是垂直相交。

(2)舊巷中的工字鋼棚是過舊巷過程中最難以處理的環(huán)節(jié)，針對(duì)這幾條舊巷頂板狀況都很好的實(shí)際情況，今后過舊巷之前，應(yīng)把舊巷中所有的鐵器提前回收凈，最好在工作面距離舊巷50m以外進(jìn)行，避免巷道變形嚴(yán)重時(shí)再回收，不利人員安全。實(shí)踐證明，舊巷中原有的錨網(wǎng)支護(hù)能夠起到支護(hù)作用。

(3)為減少舊巷幫頂及底板向內(nèi)移動(dòng)，應(yīng)提前使用碎煤充填舊巷，按現(xiàn)有的充填技術(shù)，充填系數(shù)能達(dá)到60～70%，剩余空間在工作面接近時(shí)會(huì)被完全壓縮，碎煤能夠被壓實(shí)。這對(duì)于工作面通過舊巷時(shí)的頂板管理和煤質(zhì)管理會(huì)有很大益處。當(dāng)然，充填碎煤以后，需要對(duì)防自燃發(fā)火多做一部分工作。

作者簡(jiǎn)介:

孫學(xué)強(qiáng)(1972-)，男，工程師。2003年畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)采礦工程專業(yè)，本科學(xué)歷，發(fā)表論文多篇，現(xiàn)任鐵煤集團(tuán)曉南礦綜檢車間主任。