复杂条件下大倾角综采工作面过老巷技术研究与应用

【文章摘要】

综采工作面组织生产时在复杂地质条件下过老巷是一直困扰煤矿安全生产工作的一道难题，过老巷技术的研究与应用，解决了在生产作业过程当中的安全管理工作，提高了过老巷期间的吨煤工效。

【关键词】

复杂；大倾角；采面；过老巷

平煤股份十三矿是煤与瓦斯突出矿井，为进一步强化瓦斯管理，减少突出事故的发生，该矿从“大倾角，厚煤层，一次采全高”的采煤思想转变为“大倾角，厚煤层，分层开采”，所以在采面布置中无法避免的要将上一分层或上一个工作面的巷道，布置在新采面中；又受地质条件的影响，采面在掘进过程中，需不同程度的做探巷以确定采煤设计。老巷与采面的层位关系出现的形式有以下三种：1）老巷在采面上方（上层老巷）。2）老巷在采面下方（下层老巷）。3）老巷与采面同一层位（本煤层老巷）。为确保采面推进时，顺利通过老巷，针对这三种情况，对过老巷方法的研究与探索显得特别重要，通过近几年的实践与探索，取得了很好的经济效益和社会效益。

0 概况

平煤股份十三矿井田面积53.6365km2，井田内煤层赋层较深，倾角平均20?，煤厚平均6m，，全矿井瓦斯相对涌出量为7.42m3/t，绝对涌出量为27.34m3/min，二氧化碳的绝对涌出量为2.99m3/t，相对涌出量为11.01m3/min，煤层的瓦斯含量较高，由于发生过瓦斯突出事故被定为突出矿井，矿井煤层有自燃发火倾向，矿井涌水量较大矿井正常涌水量850m3/h，全矿井最大涌水量1700m3/h。

平煤股份十三矿己15—17—11092综采工作面，该采面位于己一采区东翼第五区段，东至11091采面里切眼，西邻上山保护煤柱边界，北靠已回采完的11071采面，里段跨11071采面机巷上帮，南邻准备布置的11111采面。该采面可采走向长1044m，里段倾斜宽148.9m，外段117.8m，斜面积140920m2，其中分下分层段和实体煤段，斜面积分别为113380m2和27540m2；下分层平均煤厚3.1m，实体煤平均煤厚5.5m，容重1.43T/m3，工业储量分别为50.3万吨和20.6万吨，共70.9万吨，回采率按95%，可采储量为67.4万吨。

平煤股份十三矿老巷特征：1）老巷多受采动影响，具有不同程度的变形和破坏。2）老巷内不同程度的存在水、瓦斯及其它有害气体的积聚。3）老巷与工作面沟通后，造成工作面风流紊乱和风流短路现象。4）老巷内有可能存在大量残留杂物。

1 过老巷主要方法

1.1 过本煤层老巷方法：

1）过老巷前要使老巷与新鲜风流沟通，冲淡老巷内积聚的各种有害气体，其次再排放积水，清理各类杂物。

2）对老巷内顶板进行超前维护，即修复原有支护和加强支护。注意老巷维护高度要与工作面支架及采高相适应；保持老巷内有足够的空间维护。

3）加快推进度，并且使工作面与老巷之间有一定的夹角，确保工作面逐段通过老巷。

1.2 过上层老巷方法：

1）能提前处理的老巷：首先将老巷内有害气体及积水的探测与排放。其次对老巷进行强制放顶，使巷道提前垮落。

2）不能提前处理的老巷：首先必须准确预报老巷位置及其内部情况，提前打钻疏放老巷积水。其次加强工作面过老巷地段的顶板管理。再次要使工作面逐段钻过老巷。

1.3 过下层老巷方法：

1）当上层工作面与老巷空间间距较小或者为同一厚煤层开采时，对下层老巷强制放顶等方法，变下分层老巷为过本层老巷。

2）在老巷内打设具有较高阻力的联合支护，降低厚煤层工作面采高，预留煤皮假底。

2 过老巷期间安全要求

2.1 顶板管理

1）采面推进至老巷回采期间，支架必须沿顶回采，支架必须升紧升实，加强支架的检修，杜绝“跑、冒、滴、漏、窜”现象。支架及时抽缩加长段，严禁支架超高使用或出现死架。

2）架设走向棚子所用单体柱必须确保不漏液不卸载，柱头必须用双股8#铁丝栓紧栓牢。单体柱架设必须迎山有力，严禁架设退山棚子。

3）过老巷期间，严禁空顶空帮作业，采面与老巷交接处有空顶空帮处必须进行加强支护使用木梁、大板刹实背严。拉超前架时，支架前梁必须紧顶煤墙，支架升紧升实。

2.2 防片帮和人员进入煤墙侧作业

1）采面一旦出现片帮掉顶必须立即停止生产。组织人员用备用材料刹实背严，杜绝煤墙有空帮、空顶现象存在。采面处理片帮时作业人员一定要先清理好退路才能进入煤墙进行维护作业，进入煤墙前先用长钎子等长柄物体将煤墙、顶板浮矸、浮煤捣掉，确认安全后方可进入煤墙侧作业。

2）采面在处理片帮时必须迅速快捷，缩小范围，自边沿向中央，循序进行防止片帮范围扩大。采面片帮超过300mm小于500mm时，要用圆木、大板打探板支护，探板一头要担在支架前梁上不少于300mm，圆木、大板上方用片网背严；片帮超过500mm小于1000mm时用圆木架设走向棚子，圆木一头要担在支架前梁上不少于300mm，一头用单体柱升紧，圆木上方要用片网和小板背严；片帮超过1m小于1.5m时，要用直径不低于180mm的圆木架设走向棚子，圆木一头要担在支架上不少于300mm，一头用单体柱和大板升紧闭帮，中柱距溜子600mm并升紧，圆木上方用片网和小板背严。片帮超过1.5m时，除了要用圆木架设走向棚子外，还要使用管缝锚杆和片网对煤墙进行锚帮。网与网搭接不少于200mm，每架用6根锚杆和二片片网进行锚帮。所有支护用单体柱必须使用双股8#铁丝进行联锁。

3）采面与老巷交接处，若发生片帮，及时用圆木配合单体柱架走向棚子，中柱距刮板运输机600㎜并升紧，圆木上方用片网和小板背严。

4）过老巷期间人员进入煤墙侧作业时，严格执行“敲帮问顶”制度，设专人观山，专人操作支架，确保退路畅通。当采面坡度大于25°时，必须在施工地点上方用设置防滚矸装置，并且停止煤机、运输机运转，打开离合器，切断电源，煤机本身按下闭锁运输机按钮，并打开磁力启动器的隔离手把。

2.3 通风及瓦斯管理

1）随采面的推进，推至距老巷较近位置时，提前用打钻等方法将老巷内的有害气体或积水提前排出。

2）当采面过老巷时，瓦斯检查员每班要对老巷内或老巷暴露点的瓦斯按规定进行检查，发现异常立即停止作业，并及时进行处理。

2.4 机电设备管理

1）工作面过老巷期间，加强各机电设备的检修，保证设备正常运转。

2）工作面过老巷期间，采煤机割煤时放低速度匀速割煤，采煤机司机要密切注意采煤机的运行情况，发现不安全因素及时停车处理。

3）过老巷期间，必须安排专人检查采面及风机巷的声光信号及闭溜按钮是否灵敏可靠。

4）老巷内的杂物，必须提前清除后再割煤，杂物必须在风机巷指定地点码放整齐。防止煤机割住或拉进刮板运输机底槽内，而造成的机电事故和伤人事故的发生。

3 效益分析

从2013年以来，己15—17—11092综采工作面，先后过老巷4条，三种老巷情况都存在，过老巷技术的应用，提高了工作面的推进度，实现了原煤单产量，实现了良好的经济效益。同时提高工作面的安全管控能力，杜绝了各类过老巷期间经常出现的各类安全事故，取得了良好的社会效益。

4 结语

随着过老巷技术及管理水平的提高，某些老巷限制生产的问题得到了解决，提高了过老巷期间的吨煤工效。