综放工作面过老巷实践应用研究
2019-03-11张纷毅
张纷毅
(山西汾河焦煤股份有限公司回坡底煤矿安全管理科,山西 霍州 031400)
在11-103综放工作面回采过程中采用了跨采区下山的方案,但面临必须通过老巷等废弃巷道的难题。其中在过这些废弃巷道中,因—采区辅助下山是沿煤层顶板掘进,跨度从综放面皮带运输巷至轨道巷,对生产的影响非常之大。在过此老巷中,从技术方案的确定、回采工艺的优化等方面进行了深入分析,采用木垛、铺底的方法使工作面顺利通过老巷。
1 工程概况
11-103工作面平面位置示意如图1所示。为减少工作面搬家次数,提高煤炭回收率,将辅助下山作老巷处理,进行跨采区下山回采。老巷跟煤层顶板掘进,高度为5.5~6m,支护为锚杆锚索联合支护。工作面采用跟底回采工艺,对老巷采取超前支护、加强支护等措施,顺利通过老巷。
图1 11-103工作面过老巷平面位置示意图
2 过老巷方案
过老巷的基本要求:保持工作面的连续性,尽可能提高回采率,提高经济效益,保证安全生产。
2.1 过老巷方案
方案1:工作面两端头揭露老巷,跟巷道顶板回采,从工作面两端向工作面中部按10°~12°倾角回采,工作面中部跟底板回采,中部留有2.0m以上的顶煤或跟底板;两端20m范围内轨道回收,老巷中部段轨道不回收,间隔5m打一个木垛。
方案2:工作面运输道揭露老巷,跟巷道顶板回采,轨道巷卧底3.4m,并在巷道顶部打木垛,降低轨道巷,中部跟底板回采,中部至工作面溜尾跟降低轨道巷回采,直至轨道巷跟底板回采,老巷中轨道不回收,间隔5m打一个木垛。
2.2 过老巷方案的选择
两种方案的区别在于过工作面溜尾段老巷采取不同的方法。由于工作面过完老巷后,工作面两道最终还是跟底板回采,若采取第1方案,工作面溜尾段将丢底煤1.8万t,而工作面过老巷的目的之一就是为了在安全生产的前提下多回收煤炭。若选择方案2,可多回收煤炭,较方案1多收入45万元。从以上技术及经济分析比较,选用方案2更为合适。
考虑设备等因素:(1)工作面所使用轻型放顶煤支架能适应的最大倾角为15°,设计工作面两端头至工作面中部跟底回采段的倾角为12°;(2)根据现场实践,使用轻型放顶煤支架,最理想的采高设计为3.3m,但为了提高安全系数,支架顶梁至老巷底板的安全煤厚设计为3.2m。
综合上述因素,最后确定采用过老巷方案2,如图2所示。
图2 11-103工作面过老巷工作面剖面图
3 过老巷的安全技术措施
(1)老巷处理。在工作面距老巷上出口25m之前,从工作面两上下端头向面内20m将老巷内的轨道拆除回收,其余轨道不回收。同时,在老巷内从工作面上下端头向里20m用规格为2000×160×160mm接顶木料、2000mm的长工字钢每隔5m打一木垛,中间部分每隔10m打一木垛。
(2)轨道巷处理。轨道巷卧底3.1m,同时在轨道巷打木垛。卧底出煤从工作面煤流系统运出。
(3)运输巷处理。工作面机头跟运输巷回采,靠机头段工作面向面内逐步调至12°,工作面采高控制在2m。为防止工作面运输机倾角过大,当顶煤达到2m以上时,可采取过渡段逐步跟底回采。
(4)在过老巷时,工作面上下端头向面内10架必须坚持带压移架,伸出前梁以有效控制架前顶板,且要求靠端头3架不放煤。为防止老巷受开采影响变形后窜风,导致风流紊乱,给工作面防灭火造成不必要的困难,老巷内应打3道封闭墙。
(5)工作面推进至老巷与运输巷相交处前,必须加强对三岔门的支护,及时补支单体支柱。顶板出现明显下沉时,不再对原巷道的支护进行回撤。
4 效果分析
11-103综放工作面跟底过老巷,有效控制了工作面的窜风问题,实现了工作面的快速推进,有效地保障了生产安全。开采期间多回收煤炭资源4.38万t,共获直接经济效益481.8万元,充分说明11-103综放工作面过老巷技术方案是合理、可行的。