桂維國
(柴里煤礦生產技術部,山東 滕州 277519)
23上607東工作面為柴里煤礦新解放村莊下壓煤工作面,該面開采二疊系山西組3上煤。3煤以中矸為標志分為3上煤、3下煤,3上煤平均厚度4.1m,3下煤平均厚度4.2m,中矸平均厚度5.4m。采用綜采放頂煤工藝,采空區頂板采用全部垮落法處理。該工作面切眼長149m,安裝液壓支架99架。為確保資源回收最大化,經過科學論證和精心設計,大膽實施在老巷群區域開采,生產過程中將先后推采過二三六東軌上山聯絡巷、2366材通以及26608軌聯等老巷道。工作面及老巷平面位置示意圖見圖1。
(1)該工作面所涉及的各老巷均為錨網噴漿支護巷道,二三六東軌上山聯絡巷從3下煤矸石中逐漸穿過3下及3上煤掘進,導10點至導13點之間共計約67.5m為穿層區域。
(2)老巷23608軌聯整體在3下煤中掘進,整體為平巷掘進。該巷道頂板距離3上煤底板最近區域為1.5m煤巖柱。
(3)老巷236東軌上山至聯絡巷通道整體位于3上煤下部,該巷道頂板距離3上煤底板最近區域存有4.75m煤巖柱。

圖1 23上607東綜放工作面及老巷平面位置示意圖
(4)老巷2366材通整體為平巷,與運輸巷有局部交匯區,大部分位于運輸巷下部。
(5)老巷23611材聯整體位于3上煤下部,該巷道頂板距離3上煤底板最近區域有7.6m煤巖柱。
(6)二三六東部軌道上山在3上煤以下掘進,該巷道頂板距3上煤底板最薄煤巖柱厚度9.5m。各老巷加固設計施工圖見圖2。

圖2 老巷加固設計施工圖
(1)通過對老巷的賦存狀態及對工作面開采影響分析,對有影響且煤巖柱距離較大的老巷采用打設單個“井”字型木垛進行加固。采用200×200×2000mm和200×200×3600mm優質方木,料與料之間用釟釘扒緊。木垛間距2m,間隔段中間頂部連體并接實至頂部,主要對236東部軌道上山長度160m以及 23608軌聯至23608轉運長度100m內進行加固。
(2)對工作面開采影響較大、煤巖柱距離較小的老巷采用打設連體木垛的方法進行加固。采用200×200×2000mm和200×200×3600mm優質方木,料與料之間用釟釘扒緊,木垛連體。主要有2366材通長度70m,23611材聯長度105m,聯絡巷通道90m,23608軌聯長度135m,236東軌上山聯絡巷斜巷及平巷共計150m。
(3)對工作面開采影響不大、煤巖柱距離較大且需要保留的老巷采用打錨桿、錨索的方法進行加固。錨索使用規格為Φ15.24×L7000mm鋼絞線,每排布置三棵,巷道頂板正中一棵,兩肩窩各一棵,錨索排距為3000mm±100mm。在兩排錨索之間施工錨桿,錨桿采用規格為Φ20×L2100mm全螺紋,每排布置五棵,間排距為1000×1000±100mm。主要有236東軌上山聯絡巷斜巷下變坡點至打木垛處共70m,236東軌上山下變坡點至236東集軌共70m。
(1)過老巷前料場備足長2.0m、3.6m優質方木、1.6~2.8m半圓、道板、3.0~5.0m舊軌道以及施工所用各類工具等。工作面過23608軌聯、236東軌上山至聯絡巷通道、23611材聯、二三六東部軌道上山等對工作面本分層開采影響較小的老巷時,工作面嚴格沿中矸上界面推采。
(2)工作面過二三六東軌上山聯絡巷、2366材通等局部需穿層巷道時,對老巷從本分層下部向本分層穿層段,及時觀察運輸機及液壓支架狀態,生產過程中沿傾向在相鄰支架及本架前每推采一刀在面前底板上敷設傾向軌道托起支架。對老巷從本分層向本分層上部穿層段,當支架無法接實頂板區域,隨工作面推采及時在支架上方裝頂,裝頂時走向采用3.6m優質方木,傾向采用2.0m優質方木,方木上方采用半圓、道板等木料進行裝頂填實,伸出支架護幫板托起木垛,移超前架托木垛推采。
(3)工作面過老巷時,設專人觀察前、后部運輸機運轉情況,發現木料、鐵器、工字鋼掉落進入運輸機時,立即停機閉鎖進行處理。嚴格控制工作面采高,確保采高均勻。
(4)兩巷犄角加強維護,折幫、掉頂時必須用半圓、枇子將頂板接平接實,必要時提前用方木扶走向棚支護。當頂板破碎、掉頂嚴重時可提前在掉頂區域鋪單層金屬網,金屬網對邊搭茬,長邊搭接不少于150mm,短邊搭接不少于200mm,采用10#扎絲三花扣連接,網扣200mm一扣,扭結不少于3圈。兩端頭犄角頂板破碎時可適當增加上網架數或鋪設雙層網。
(5)工作面臨近老硐前折幫時,及時扶棚接料進行維護,采煤機必須放慢牽引速度,人員仔細觀察割煤情況,發現機道內有鐵器、雜物必須立即停機進行處理。
(6)折幫嚴重,用穿梁護頂法處理,選用長度不小于3.0m的優質方木扶走向棚裝頂,在煤壁側方木端頭處支設單體液壓支柱,木棚上方用半圓或道板裝頂。
(7)工作面過老巷區域為保證支架支護狀態,可適當降低支架初撐力,以接觸頂板或托起木料與木料接觸嚴密為準,嚴禁猛升支架,以防升斷、升劈木料或造成支架下陷、支架超高。
(8)對老巷處于本分層上部區域,加強放煤管理,防止后部進入鐵器、雜物造成設備損壞,工作面過老巷區域及老巷兩側各3架可適當控制放煤。
一是工作面過二三六東軌上山聯絡巷、2366材通等局部需穿層巷道時,雖然及時在工作面底板穿軌道加固,但液壓支架仍發生一定下陷;二是在工作面推采至二三六東軌上山聯絡巷與23608軌聯巷道交叉段時位于工作面底板下老巷面積較大。
在逐步揭露底板連體木垛后,生產前及時填補袋裝含有一定比例的爐渣灰,同時,煤機順煤流方向運行到老巷附近時停止前部運輸機運行,利用浮煤進一步填實木垛空隙處,確保支護強度。工作面推采至該區域10m左右提前對機頭進行調采,并同時加快推采進度,確保現場安全推采。
通過過老巷區開采實踐,減少了資源的丟失浪費,確保了資源的最大化回收,延長了礦井服務時間。
在經濟效益方面,創效達3000余萬。該面老巷縱橫交錯,影響整個工作面149m傾斜長度,且走向長度達110m,老巷區的成功開采將多回收資源5.9萬t(走向×傾斜×煤厚×回收率=110×149×4.1×88%=5.9萬t),創造經濟效益3540萬元(產量×單價=5.9×600=3540萬元)。除去施工所用方木、錨索、錨桿等支護材料及人工費共計540萬元,直接創效達3000萬元。創造了較好的社會和經濟效益。