復雜條件下安全貫通老巷的方法

（淮北礦業孫疃煤礦，安徽 淮北 235047）

1 礦井概況

孫疃煤礦位于安徽省淮北市濉溪縣境內，孫疃集是其中心位置，向北東距宿州市約23 km。礦井于2004年底開工建設，2008年6月投產，設計年產量為180萬噸/年，2018年核定生產能力270萬噸/年。礦井現有4個采區，其中3個生產采區(101、82和104采區)，1個開拓采區(Ⅱ2采區)。

礦井通風方式為混合式通風。礦井10煤層最短自然發火期67天，且具有煤塵爆炸性。礦井為高瓦斯礦井，隨著礦井開拓的延深，正在向突出礦井升級。

2 存在問題

1049工作面位于1047和10411工作面之間，切眼靠近NSF4（H=0-40 m）斷層。工作面外段受NSF15（H=0-10 m）、NSF17（H=0-15 m）斷層影響較大，其中NSF17在1047已為機巷揭露。

根據礦井生產接替安排，1049機巷掘進期間需貫通1047出煤聯巷，1047出煤聯巷與封閉的10411工作面采空區相連通，在巷道貫通老巷期間，容易造成10411工作面采空區瓦斯突然涌出，且遺落的煤炭容易自燃，給礦井的安全生產帶來較大的安全隱患，見圖1。

圖1 1049機巷貫通1047出煤聯巷

3 復雜條件下安全貫通老巷的新方法

提前預抽1047出煤聯巷瓦斯，并注氮惰化，待1049機巷距1047出煤聯巷20m時停頭封山，對1047出煤聯巷打鉆注漿（水泥漿）充填，漿液凝固后進行鉆探驗證，并排出積水，然后1049機巷快速實茬穿過，最后進行加固封堵，用高壓水泥漿液充填，隔絕貫通處連通采空區的空間，人為封閉隔絕采空區供氧，預防自然發火事故的發生。

4 實施步驟

1）瓦斯抽放。1049機巷掘至距1047出煤聯巷30m時，將1047出煤聯巷上口封閉墻措施孔接入104采區抽放系統，進行瓦斯抽放，同時打開1047出煤聯巷下口封閉墻措施孔形成進氣系統。巷道內瓦斯濃度低于1%時停止瓦斯抽放。

2）注氮惰化。停止瓦斯抽放后，將1047出煤聯巷下口封閉墻措施孔接入注氮系統進行連續注氮。1047出煤聯巷上口封閉墻觀察孔內氧氣濃度低于8%，且1049機巷距1047機巷出煤聯巷距離小于20m時停止注氮。

3）注漿充填。1049機巷距1047機巷出煤聯巷20m時，停頭封山，進鉆機對1047出煤聯巷打鉆注漿，設計兩個注漿孔（孔徑133 mm，全程下直徑108 mm地質套管）、一個返漿孔（孔徑94 mm，全程下直徑50 mmPE管）。1#注漿終孔至1047出煤聯巷JL1點后10m，頂板下1.5 m；2#注漿終孔至1047出煤聯巷JL1點后10.7m，頂板下1.5 m；3#返漿孔終孔至1047出煤聯巷JL1點后14.2m，頂板下0.5 m。

漿液配比為水灰比1:1，返漿孔出漿則停止注漿。注漿結束后，凝固時間不少于48h。

4）鉆探驗證。注漿凝固后，沿1049機巷施工方向施工1個鉆孔（孔徑94 mm，裸孔），終孔至穿過充填體3m，驗證充填體凝固情況。

5）探查導向。利用驗證孔疏放積水，掩護巷道掘進。

6）掘進貫通。經鉆探驗證，充填符合設計要求且無積水后，巷道綜掘快速掘進至充填體后，改為風鎬掘進；巷道斷面由凈寬×凈高=4800 mm×3200 mm；改為凈寬×凈高=3000 mm×3200 mm，支護方式由架棚支護改為錨帶網索支護，以下幫為齊，收縮上幫，直至穿過充填體進入煤體3 m后停頭封山。

7）加固封堵。掘進工作面停止施工后，對貫通點及前方3m、后方5 m進行噴（注）漿封堵，噴漿厚度不小于100 mm，然后對小斷面段進行刷擴至凈寬×凈高=4800 mm×3200 mm，最后在刷擴段巷中及兩側各施工一道錨索梁補強加固，見圖2。

圖2 1047出煤聯巷注漿

5 取得效果

1）通過提前預抽瓦斯，使老巷內的瓦斯降到1.0%，解決了老巷內的瓦斯問題；

2）采取注氮惰化方法，使老巷內的氧氣濃度降到8.0%以下；

3）采取注漿方法，把貫通點上下5m范圍內的老巷空間充滿填實，導通采空區的裂隙注實，從而消除1049機巷貫通老巷期間采空區自然發火的風險，實現了安全順利貫通。