东滩煤矿14320 Ⅱ综放工作面过老巷技术及安全措施研究

冯 冉

（兖矿能源集团股份有限公司东滩煤矿，山东 邹城 273500）

随着矿井资源整合与开采的不断延伸，为了不造成资源浪费，在设计采煤工作面时增加走向长度，这样时常有老巷[1]划入工作面内，影响工作面的正常回采。东滩煤矿14320 Ⅱ综放工作面回采过程中先后揭露多条老巷，为保证工作面安全通过，在大量现场调研及以往累计经验的基础上对工作面过老巷技术及安全措施进行了研究，对保障资源回收率及促进安全生产具有重要意义。

1 工程概况

14320 Ⅱ综放工作面回采过程中将先后通过7条老巷，包括14318 轨顺、14320 运顺西段、14310西运顺、14320 运输通道、原14320 轨顺外段、14320 电控通道及1410 运1#提，累计影响范围为2330 m。14320综放工作面过老巷平面示意图如图1。

图1 14320 综放工作面过老巷平面示意图

2 过老巷技术方案

2.1 14318 轨顺

2.1.1 基本情况

14318 轨顺与14320 运顺西段成53°夹角布置，工作面旋转末期，机尾端头开始逐渐揭露14318 轨顺，面内影响区域约275 m。14318 轨顺自14310（西）轨顺开门掘进，先水平掘进至巷道顶板揭露煤层顶板后，逐渐起坡掘进按实测标高与14310 西运顺贯通，14318 轨顺两端头顶板留有顶煤，顶煤厚度最厚为6.3 m，中间区段巷道底板留底煤，底煤厚度最厚为5.8 m。

2.1.2 过老巷施工方法

1）上网、上工字钢

工作面合面时，机尾40 组支架上双网、上钢推进，合面结束后，根据工作面揭露14318 轨顺老巷[2-3]（已充填加固）顶板状况，及时增加或减少工作面上网、上钢范围。

2）层位控制

工作面合面位置，面内对应14318 轨顺老巷留底煤区段（3#～100#架），底煤最厚2.9 m。14320 Ⅱ工作面开始回采后，继续沿前期回采层位留底煤推进，老巷顺利通过后，调整截割层位，及时刹刀找底，刹刀度数不大于8°，尽快调整至沿煤层底板截割。

2.2 14320 运顺西段

2.2.1 基本情况

14320 运顺西段与14320 轨顺东段按37°夹角布置，南起14320 Ⅱ工作面轨顺端头，向北依次与原14320 轨顺外段、14320 电控通道、14310 西运顺联通，面内影响区域约303 m，走向影响约241 m。

2.2.2 过老巷施工方法

1）老巷加固

① 14320 运顺西段沿线距两帮300 mm 处，巷道顶板布置两排纵向钢带联合锚索支护，巷中打注锚索联合大托盘加固。

② 14320 运顺西段六岔口至47#钢带顶板下沉严重区段，沿巷中两侧各300 mm 位置施工双排木垛，木垛间距2 m；47#钢带至原14320 轨顺外段交叉点区段沿巷中两侧各300 mm位置施工双排木垛，木垛间距5 m；原14320 轨顺外段向北10 m 范围（锐角煤柱）沿巷中两侧各300 mm 位置施工双排木垛，木垛间距3 m。14320 运顺西段木垛支护示意图如图2。

图2 14320 运顺西段木垛支护示意图（m）

③ 前期支设的单体支柱不再回撤，随后期回采边采边撤。

④ 14320 运顺西段与电控通道交叉点向南15 m范围，巷道顶板施工锚索梁加固。

2）层位控制

根据14320 运顺西段老巷顶板变化情况合理控制工作面截割层位。

① 若14320 运顺西段巷道变形量较小，严格沿老巷顶板截割，严禁破顶，采高不低于3.3 m。

② 若14320 运顺西段老巷整体下沉，老巷最低点高度低于2 m 时，截割前提前采取措施回撤前期架设的单体、工字钢棚，破14320运顺西段顶板截割。

2.3 原14320 轨顺外段

2.3.1 基本情况

原14320 轨顺外段与14320 运顺西段按17°夹角布置，西起14320 运顺西段，面内影响区域约73 m，走向影响约62 m。

2.3.2 过老巷施工方法

1）原14320 轨顺外段封闭前支设的单体不再回撤，随后期回采边采边撤。

2）根据14320 运顺西段老巷揭露情况，原14320 轨顺外段正常段面内揭露3～4 组支架，揭露范围较小，对回采影响不大。面内截割老巷期间，严格控制截割层位，原则上顺应老巷顶板截割，可适当破底，严格控制工作面破底量和破底范围，破底量不超过1.5 m；若老巷变形量大，破底1.5 m 无法满足采高要求，则放慢煤机截割速度，破老巷顶板截割，破顶后紧跟煤机前滚筒拉移超前支架，及时维护顶帮。

2.4 14320 电控通道

2.4.1 基本情况

14320 电控通道与14320 轨顺东段按41°夹角布置，西起14320 运顺西段，向东与14320 轨顺东段联通，面内影响区域约205 m，走向影响约149 m。

2.4.2 过老巷施工方法

1）老巷加固

14320 电控通道与14320 轨顺东段交叉点向北65 m 范围，顶板布置两排纵向钢带联合锚索加固；14320 轨顺东段交叉点前后5 m 范围，顶板施工锚索梁加固，交叉点前后20 m 范围，巷中及距离两帮300 mm位置各施工一排纵向钢带联合锚索加固。

2）层位控制

工作面回采期间确保沿煤层顶板截割，机尾10组支架与正巷保持高度一致，并与老巷顶板位置错茬不超过0.3 m，确保支架接顶严实、无错茬。面内截割老巷期间，提前回收钢带、锚索等铁器，防止滚筒缠绕铁器，甩出伤人。严格控制截割层位，顺应老巷底板截割，可适当破顶，但破顶量不超过0.5 m；放慢煤机截割速度，及时拉移超前支架维护顶帮。

2.5 14310（西）运顺

2.5.1 基本情况

14310（西）运顺与14320 轨顺东段按巷中间距190 m 平行布置，西起14320 Ⅱ工作面，向东先后与14320 运顺西段、1410 运1#提及十四采上部消火道联通，面内影响区域约1 604.4 m。

2.5.2 过老巷施工方法

面内截割老巷期间，两头顺应好巷道顶底板截割，采煤机截割后，第一时间拉架推溜，合理控制煤机截割速度，不得超过2.5 m/s。顶板破碎影响工作面推进时，及时维护顶帮。

2.6 14320 运输通道

2.6.1 基本情况

14320 运输通道与14320 运顺东段按30°夹角布置，西起14320 Ⅱ工作面合面四岔口，向东与14320 运顺东段联通，面内影响区域约151.8 m。

2.6.2 过老巷施工方法

1）老巷加固

14320 运输通道与14320 运顺东段交叉点前后15 m 范围，顶板隔排打注锚索梁加固；距两帮300 mm 处，巷道顶板各布置一排纵向钢带联合锚索支护，巷中位置隔排打注锚索联合大托盘加固。

2）层位控制

面内截割老巷期间，控制好采高，采高不得低于3.3 m，不得通过挑顶的方式增大采高，可适当破底，破底量不超过1.0 m；若老巷变形量大，破底1.0 m 无法满足采高要求，则采取来回回机的方式，破老巷顶板截割，破顶后紧跟煤机前滚筒拉移超前支架，及时维护顶帮。

2.7 1410 运1#提

2.7.1 基本情况

14320 Ⅱ工作面跨1410 岩集运、北翼边界回风巷回采，巷道位于工作面下方，其中北翼边界回风巷与顺槽垂直、14310 岩集运与顺槽平行，巷道顶板距3 煤底板18.5～25.8 m，西厚东薄，面内影响区域约1240 m，走向影响约1076 m。1410 岩集运断面与支护图示意如图3。

图3 1410 岩集运断面与支护示意图（mm）

2.7.2 过老巷施工方法

1）1410 岩集运、北翼边界回风巷位于14320工作面下方，老巷顶板距3 煤底板18.5～25.8 m。跨采前，对1410 运对应14320 工作面停采线以里全长1076 m、北翼边界回风巷200 m 范围进行锚网、索加固，每排打注Φ22 mm 钢绞线锚索3 根，排距1.8 m。

2）老巷充填改造

为保障工作面推进与停采安全，确保工作面撤除顺利，设计对1410 运1#提斜巷影响区段按照支设木垛充填方式进行加固[4-5]，加固原则为保证3 煤底板向下垂距不小于5 m（推算1410 运1#提斜巷段自上变坡点位置向下充填约15 m）。1410 运1#提充填加固示意图如图4。

图4 1410 运1#提充填加固示意图（m）

3 安全技术措施

1）工作面揭露老巷前5 m，将采高调整至（3.2±0.1）m，揭露过程中，根据揭露的老巷巷道顶板变形情况调整采高，防止支架不接顶。

2）煤机在截割老巷两侧各5 m 范围时，要放慢牵引速度，煤机司机站在支架内操作，其他无关人员远离煤机滚筒5 m 以外，架前严禁有人，以防割出的铁器抛出伤人。

3）过老巷区段，煤机速度严格控制在3 m/min以内，安排专人在距离采煤机左滚筒20 m 外机头侧顶帮完整区域看护前部运输机，发现道木、锚杆、钢带、金属网等杂物及时停机拾出。

4）工作面揭露老巷两端开口前2 m 时，将老巷开口处支设的单体进行回撤，回撤后支架及时伸出前探梁及护帮板支护顶板。

4 结语

14320 综放工作面过14318 轨顺、14320 运顺西段、14310 西运顺三条老巷时，顶板较为完整，未影响工作面推进；过14320 运输通道及14320 电控通道时顶板下沉明显，但由于前期及时对顶板进行加固，生产过程中未发生较大片帮冒顶事故，证明了过老巷方案的有效性，保障了工作面生产安全。