综放工作面过老巷的生产实践

2019-06-06 02:39桂维国
山东煤炭科技 2019年5期
关键词:老巷方木煤岩

桂维国

(柴里煤矿生产技术部,山东 滕州 277519)

1 工作面概况

23上607东工作面为柴里煤矿新解放村庄下压煤工作面,该面开采二叠系山西组3上煤。3煤以中矸为标志分为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。采用综采放顶煤工艺,采空区顶板采用全部垮落法处理。该工作面切眼长149m,安装液压支架99架。为确保资源回收最大化,经过科学论证和精心设计,大胆实施在老巷群区域开采,生产过程中将先后推采过二三六东轨上山联络巷、2366材通以及26608轨联等老巷道。工作面及老巷平面位置示意图见图1。

2 各老巷与本分层位置关系及过老巷加固设计

(1)该工作面所涉及的各老巷均为锚网喷浆支护巷道,二三六东轨上山联络巷从3下煤矸石中逐渐穿过3下及3上煤掘进,导10点至导13点之间共计约67.5m为穿层区域。

(2)老巷23608轨联整体在3下煤中掘进,整体为平巷掘进。该巷道顶板距离3上煤底板最近区域为1.5m煤岩柱。

(3)老巷236东轨上山至联络巷通道整体位于3上煤下部,该巷道顶板距离3上煤底板最近区域存有4.75m煤岩柱。

图1 23上607东综放工作面及老巷平面位置示意图

(4)老巷2366材通整体为平巷,与运输巷有局部交汇区,大部分位于运输巷下部。

(5)老巷23611材联整体位于3上煤下部,该巷道顶板距离3上煤底板最近区域有7.6m煤岩柱。

(6)二三六东部轨道上山在3上煤以下掘进,该巷道顶板距3上煤底板最薄煤岩柱厚度9.5m。各老巷加固设计施工图见图2。

图2 老巷加固设计施工图

3 过老巷实施过程

3.1 提前对老巷加固处理

(1)通过对老巷的赋存状态及对工作面开采影响分析,对有影响且煤岩柱距离较大的老巷采用打设单个“井”字型木垛进行加固。采用200×200×2000mm和200×200×3600mm优质方木,料与料之间用釟钉扒紧。木垛间距2m,间隔段中间顶部连体并接实至顶部,主要对236东部轨道上山长度160m以及 23608轨联至23608转运长度100m内进行加固。

(2)对工作面开采影响较大、煤岩柱距离较小的老巷采用打设连体木垛的方法进行加固。采用200×200×2000mm和200×200×3600mm优质方木,料与料之间用釟钉扒紧,木垛连体。主要有2366材通长度70m,23611材联长度105m,联络巷通道90m,23608轨联长度135m,236东轨上山联络巷斜巷及平巷共计150m。

(3)对工作面开采影响不大、煤岩柱距离较大且需要保留的老巷采用打锚杆、锚索的方法进行加固。锚索使用规格为Φ15.24×L7000mm钢绞线,每排布置三棵,巷道顶板正中一棵,两肩窝各一棵,锚索排距为3000mm±100mm。在两排锚索之间施工锚杆,锚杆采用规格为Φ20×L2100mm全螺纹,每排布置五棵,间排距为1000×1000±100mm。主要有236东轨上山联络巷斜巷下变坡点至打木垛处共70m,236东轨上山下变坡点至236东集轨共70m。

3.2 实施过程

(1)过老巷前料场备足长2.0m、3.6m优质方木、1.6~2.8m半圆、道板、3.0~5.0m旧轨道以及施工所用各类工具等。工作面过23608轨联、236东轨上山至联络巷通道、23611材联、二三六东部轨道上山等对工作面本分层开采影响较小的老巷时,工作面严格沿中矸上界面推采。

(2)工作面过二三六东轨上山联络巷、2366材通等局部需穿层巷道时,对老巷从本分层下部向本分层穿层段,及时观察运输机及液压支架状态,生产过程中沿倾向在相邻支架及本架前每推采一刀在面前底板上敷设倾向轨道托起支架。对老巷从本分层向本分层上部穿层段,当支架无法接实顶板区域,随工作面推采及时在支架上方装顶,装顶时走向采用3.6m优质方木,倾向采用2.0m优质方木,方木上方采用半圆、道板等木料进行装顶填实,伸出支架护帮板托起木垛,移超前架托木垛推采。

(3)工作面过老巷时,设专人观察前、后部运输机运转情况,发现木料、铁器、工字钢掉落进入运输机时,立即停机闭锁进行处理。严格控制工作面采高,确保采高均匀。

(4)两巷犄角加强维护,折帮、掉顶时必须用半圆、枇子将顶板接平接实,必要时提前用方木扶走向棚支护。当顶板破碎、掉顶严重时可提前在掉顶区域铺单层金属网,金属网对边搭茬,长边搭接不少于150mm,短边搭接不少于200mm,采用10#扎丝三花扣连接,网扣200mm一扣,扭结不少于3圈。两端头犄角顶板破碎时可适当增加上网架数或铺设双层网。

(5)工作面临近老硐前折帮时,及时扶棚接料进行维护,采煤机必须放慢牵引速度,人员仔细观察割煤情况,发现机道内有铁器、杂物必须立即停机进行处理。

(6)折帮严重,用穿梁护顶法处理,选用长度不小于3.0m的优质方木扶走向棚装顶,在煤壁侧方木端头处支设单体液压支柱,木棚上方用半圆或道板装顶。

(7)工作面过老巷区域为保证支架支护状态,可适当降低支架初撑力,以接触顶板或托起木料与木料接触严密为准,严禁猛升支架,以防升断、升劈木料或造成支架下陷、支架超高。

(8)对老巷处于本分层上部区域,加强放煤管理,防止后部进入铁器、杂物造成设备损坏,工作面过老巷区域及老巷两侧各3架可适当控制放煤。

4 存在难点及解决办法

4.1 存在难点

一是工作面过二三六东轨上山联络巷、2366材通等局部需穿层巷道时,虽然及时在工作面底板穿轨道加固,但液压支架仍发生一定下陷;二是在工作面推采至二三六东轨上山联络巷与23608轨联巷道交叉段时位于工作面底板下老巷面积较大。

4.2 解决办法

在逐步揭露底板连体木垛后,生产前及时填补袋装含有一定比例的炉渣灰,同时,煤机顺煤流方向运行到老巷附近时停止前部运输机运行,利用浮煤进一步填实木垛空隙处,确保支护强度。工作面推采至该区域10m左右提前对机头进行调采,并同时加快推采进度,确保现场安全推采。

5 经济效益

通过过老巷区开采实践,减少了资源的丢失浪费,确保了资源的最大化回收,延长了矿井服务时间。

在经济效益方面,创效达3000余万。该面老巷纵横交错,影响整个工作面149m倾斜长度,且走向长度达110m,老巷区的成功开采将多回收资源5.9万t(走向×倾斜×煤厚×回收率=110×149×4.1×88%=5.9万t),创造经济效益3540万元(产量×单价=5.9×600=3540万元)。除去施工所用方木、锚索、锚杆等支护材料及人工费共计540万元,直接创效达3000万元。创造了较好的社会和经济效益。

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