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12091采煤工作面过老巷安全技术措施
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综采工作面过地质构造与老巷技术发展效果
　　0 概述
　　在确定采区巷道设计时，虽然充分考虑了地质构造对采煤工作面布置的影响，但在实际回采过程中，由于地质构造发生变化或者前方有老巷，采煤工作面过地质构造或老巷仍是不可避免的。地质构造包括断层、陷落柱、褶曲带和火成岩。当采煤工作面遇到以上地质构造时或老巷时，为了保证工作面的正常推采和生产安全，应采取有针对性的安全技术措施。
　　1 采煤工作面过地质构造
　　1.1 采煤工作面过断层
　　综采面遇到断层时将会影响生产，过断层的方法主要涉及到断层落差大小、煤层厚度、液压支架最大最小支撑高度和采煤机破岩能力。工作面直接推过断层时可采取调整采高、起顶落底、垫矸石或木板、架设木垛以及提吊支架等措施。断层落差大时应另掘开切眼。
　　综采面过断层主要有以下几种方法：
　　（1）断层落差小于煤层厚度和支架最小支撑高度之差，综采面过断层时不必起顶或落底，可直接通过断层。
　　（2）若断层落差大于二者之差，采煤机可直接切割顶底板岩石通过断层；若顶底板坚硬，可采用爆破法起顶或落底穿过断层。为了尽量保持顶板的完整性，大多采用落底的方法通过断层。
　　目前根据煤矿技术水平和现场实践，断层落差相当于煤层厚度的情况下，工作面是可以通过断层的。但是断层落差过大时，增加了切割岩石量，容易损坏采煤机，含矸率高，煤质变差，推采速度慢，不能维持采煤工作面的正常生产，不如另搬新面。今后随着采煤机功率加大，破岩能力的增强，断层落差超过煤层厚度时，也可以采取硬过的方法。
　　综采面过断层时，要采取以下安全技术措施：
　　（1）通过断层前，应根据断层性质、落差大小及顶底板岩层厚度等因素，正确确定通过断层的方法（起顶、落底、起顶并落底），做到既有利于维护顶板又减少破岩量。
　　（2）根据区段平巷揭露断层情况，为了减少断层在工作面内的揭露范围，遇断层前应适当调整工作面方向。当围岩为中等稳定以上岩层时，工作面与断层走向之间夹角应不小于20&～30&；围岩不稳定时，此夹角保持在35&～45&之间。
　　（3）过断层前要逐步降低采高，以减小破岩量，增加支架的稳定性。采高控制在适当大于液压支架的最小支撑高度，防止出现死架子。通过断层后逐步增大采高至设计高度。
　　（4）断层范围内地段应使顶底板保持相对平缓，倾角尽量控制在15&以下，避免出现明显的台阶，以保证输送机和液压支架处于良好的工作状态。
　　（5）当岩石普氏系数f&4时，采煤机可直接割岩石，切割过程中要降低切割速度；如果岩石坚硬，切割困难时，则采用浅打眼、放小炮的爆破方式起顶或落底，并对附近液压支架进行保护，防止爆破崩坏。
　　（6）在断层附近可采取以下支护措施：
　　①先架设倾斜梁、倾斜棚或斜交梁，采取间隔移架，先移的支架顶梁托住倾斜梁后再移邻近支架；②可在面前煤壁上预先掏梁窝架设超前梁或超前走向棚；③尽量采取带压擦顶移架方式，提高移架速度，减少空顶时间；④顶板冒落处应采用木垛接顶背实。
　　1.2 采煤工作面过陷落柱
　　岩溶陷落柱是指煤层下伏碳酸盐岩等可溶岩，因地下水溶蚀引起上覆岩层冒落而成的剖面上呈柱状的塌陷体。在陷落柱内，煤层完全受到破坏，还存在导水的可能性，给采煤工作面推采带来困难和安全隐患。
　　对陷落柱首先要加强地质预测，在区段巷道掘出后，应使用坑透仪进行透测，并配合钻探，正确确定陷落柱位置、尺寸大小、导水性及影响范围，根据具体情况制定相应的技术措施。
　　对面积较大、导水性很强的陷落柱，多采用绕过的方法，但要留足防水保护煤柱；对于直径小于30m且不导水的陷落柱，一般采用硬过的方法，在生产过程中应注意下列问题：
　　（1）采用放震动炮，采煤机清矸的方法。
　　（2）采煤机清矸时，应当采用小步距、多循环的方法，减少顶板的暴露面积。
　　（3）适当降低采高，但要保证支架不会被压死。采高要逐渐变化，以满足支护和运输的需要。
　　（4）陷落柱范围内适当滞后移架，用长钢梁或木板梁一端插入岩壁，另一端搭在支架前梁上的方法进行特殊支护，采煤机清矸后要立即移架。
　　1.3 采煤工作面过褶曲带
　　当采区内有大褶曲时，应使工作面的推采方向垂直于背、向斜轴，使工作面沿着煤壁方向没有大的起伏，给液压支架创造良好的工作条件。对于小的褶曲，可用采煤机适当下切或留底、割顶，使顶底板形成缓和的曲面，以便设备通过。
　　1.4 采煤工作面过火成岩
　　火成岩侵入煤层有时呈岩脉、岩床状，有时呈散珠状，造成煤层缺失，煤层厚度变薄或局部不连续。对于前者处理方法类似于过断层，若为走向或斜交时，视其范围大小，可重新掘切眼或缩短工作面。若呈散珠状，则常采取超前爆破加以处理。
　　1.5 采煤工作面过空巷
　　空巷的围岩已有不同程度的变形和破坏，工作面通过时，应采取有效的安全技术措施。根据空巷维护状态、空巷与工作面空间的相对位置以及空巷的用途等不同，可分别采取加固巷道内原有支架、用木垛或煤矸充填空巷等方法。
　　（1）过穿层石门
　　采煤工作面过穿层石门时，要先加固石门支架。在工作面附近的一段石门内，要架设密集木垛或用煤矸填实。顺煤层倾斜在木垛上铺设木板，液压支架在木板上通过，使支架有坚实的基础。架设木垛的巷道长度应使石门与工作面相交处三角岩柱有足够厚度（约3m）及承载能力。若石门穿入顶板，则顶板石门中也需有木垛，使工作面支架免受顶板岩层冒落时的冲击。
　　若石门与煤层相交处围岩十分破碎或回采后石门尚需使用，可用留煤柱的方法加以保护。在工作面尚未到达前，可预先掘进斜溜子道（越过运输石门），当斜溜子道与工作面相通后，将工作面输送机头上移，就可由斜溜子道出煤而留下保护煤柱。
　　（2）过本层平巷
　　工作面前方老巷为盲巷时，要首先启封，通风排瓦斯，修复老巷。当老巷与工作面平行时，应事先调整工作面方向，使其与工作面斜交，减小揭露老巷范围，便于控制工作面顶板。若老巷支护完好，可打中间点柱加固；若老巷顶板破碎，支架损坏较多，应加密支架并增设单抬棚或双抬棚；若顶板压力大，还要架木垛，以防冒顶发生。综采面过老巷时，可利用液压支架的前探梁托住棚梁端头，再逐步拉架前移。若顶板不稳定，可在前探梁上先沿倾斜方向放上抬梁，用以托住老巷的棚梁前进。
　　2 结论
　　采煤工作面过地质构造时，应采取综合治理的方法。对于地质构造过分发育的块段，采用炮采工艺，炮采对地质变化的适应能力较强；在工作面设计时将断层留在区段煤柱内，或虽然工作面内有断层，但与工作面夹角不易太小，以减少对工作面的影响范围；采用调斜的方法，改变工作面的推进方向，躲开地质变化带；工作面推进中，发现了未知的，工作面难以通过的地质构造时，可将工作面甩掉一部分，其余部分继续推进，过后再对接为整面；遇到较大地质构造时，需要做各种比较，以权衡利弊，若强行通过地质构造代价太高，则应搬迁工作面；工作面过老巷时可采取加固巷道内原有支架、用木垛或煤矸充填空巷等方法。
　　【参考文献】
　　[1]徐永圻，主编.煤矿开采学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.
　　[2]张吉春，主编.煤矿开采技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.
　　[3]李增学，主编.矿井地质学[M].北京：煤炭工业出版社，2009.
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瓦斯突出工作面过老巷技术实践
2013年第6期 中州煤炭 总第210期 瓦斯突出工作面过老巷技术实践 郝 朋 (平煤股份平宝公司首山一矿，河南许昌461714) 摘要：为了实现首山一矿瓦斯突出_已 12030工作面为例，结合现场实际资料，对 该工作面过老巷所遇到的技术难题进行研究分析，提出了巷内加固措施和过老巷的技术方法以及注意事项， 详细说明了工作面防突措施。实践表明：该方法安全有效，且应用效果良好。 关键词：瓦斯突出；过老巷技术；防突措施 中图分类号：献标志码：B 文章编号：(65--02 平宝公司首山一矿为瓦斯突出矿井，工作面在 回采前需布置相应巷道(如高低位瓦斯抽放巷、联 络巷等)对瓦斯进行抽放，工作面在推进过程中就 会穿过多条相关老巷，造成工作面支承压力叠加，顶 板破碎，容易诱发工作面瓦斯超限与顶板事故等。 因此，研究瓦斯突出工作面过老巷技术具有重要意 义 型钢拱形棚支护，工作面与老巷的位置关系如图1 所示。为保证工作面顺利通过回风巷抽放巷穿层段 及己 12030回风巷联络巷，需制订详细的安全技 术措施，并贯彻执行。 己 1工作面概况 助 己 ，工作面走向长1 244 m，倾斜长178 m，主采己． 煤层，平均厚3 m，煤层倾角2。～10。，平均5。。工作 面伪顶为泥岩，厚0．6～1．2 m；直接顶为砂泥岩互 层，厚3．0～5．0 m；基本顶为细一中砂岩，厚22．5～ 41．4 工作面为突出危险工作面，绝对瓦斯涌 出量10．68 m ／对瓦斯涌出量10．6 m ／t。综 采一次采全高，工作面两巷均沿己 煤层顶板掘进。 两巷采用锚网索支护，局部受构造影响或压力大的 地段加套工字钢梯形支护。为了避免生产过程中上 隅角及采面回风流瓦斯超限，同时加强瓦斯排放，该 工作面增加2条巷道，即两巷瓦斯高(低)抽巷。采 用己 12030工作面回风巷抽放巷里段150 低抽巷，己 12030回风巷联络巷向外回风巷抽 放巷布置高抽巷布置，低抽巷顶板与采面顶板的间 距大于10 m，向外起坡穿过煤层进入煤层顶板，穿 层段距离100 道穿层段采用锚网加套u 收稿日期： 作者简介：郝朋(1977一)，男，河南鲁山人，助理工程师，2008年 毕、I 于中国地质大学，现从事煤矿管理工作。 己 己组总回风大巷 图1 工作面与老巷的位置关系 2过老巷技术方案 2．1巷内加固 低抽巷内变坡点至岩柱小于5 m 范围内需打连锁木垛，木垛采用 180
2 ，每层木垛使用3根圆木，木垛位于巷道中心位 置，打木垛处的巷道底板要平整见底，保证木垛四角 接顶严实。联巷口至巷道完全进入煤层顶板前的 36 己 12030回风巷联络巷内梁 三柱”，木梁木柱 。 己 12030风抽联络巷口里外各20 两 帮使用单体柱配合3 梁三柱” 抬棚，抬棚距帮为300～500 顶材料要紧贴围 岩、背严刹实，不得松动或空顶。为防止柱腿钻底， 要在单体柱下垫柱鞋或垫木，单体柱要用防倒链固 定牢靠或采取其他防倒措施。 2．2过老巷技术措施 ?65- 2013年第6期 中州煤炭 总第210期 (1)工作面过老巷期间，己 12030工作面回风 巷严格按照相关规定架设、回收超前支护，保证超前 支护支柱初撑力不低于90 护设施必须齐全， 严禁出现断梁折柱现象，并对巷道进行及时可靠的 维护。 (2)在工作面揭露穿层巷道前，及时利用浅孔 抽放系统管路向老巷内插管抽放瓦斯，揭露老巷前 要认真检查煤墙及顶底板有无铁器存在，并及时进 行人工处理，严禁采煤机割到铁器等杂物产生火花。 (3)在工作面揭露穿层巷道前，及时在联络巷 口和高抽巷口合理使用风障挡风，防止采面揭露抽 放巷后造成机尾风流短路，保证采面上隅角风流充 足、通畅；若揭露老巷后，老巷内无负压或负压较小 且有瓦斯等有害气体存在，应在揭露老巷处使用风 管或气体导风设施向里吹风，防止老巷内有害气体 涌向采面。 (4)低抽巷顶板距采面底板小于5 抽 巷上方的109 一111 支架，升架时顶梁升平即可，支 架应适当低于初撑力。当低抽巷距采面小于3 m 时，每隔0．6 111 支架架脚前垫2根 长度不小于3 止歪架、 倒架或支架下沉。104 一108 、1 12 一架必须 接顶严实，并将支架升紧，达到初撑力要求。若顶板 破碎须超前带压移架，并对片帮、空顶等及时进行维 护。 (5)工作面揭露穿层老巷时，采煤机割煤前，需 将老巷内木垛及其他杂物清理回收干净，杜绝有废 旧铁器存在；回木垛采用手拉葫芦牵拉配合单体柱 支顶的方法。当采面揭露穿层老巷移架时，需及时 探板支护，沿顶托住木垛，防止空顶，保证支架接顶 严实 。 2．3 注意事项 (1)过老巷期间，必须严格上隅角瓦斯管理措 施的落实，加强上隅角瓦斯管理，正确、及时使用挡 风墙和导风障，防止上隅角瓦斯超限。瓦检员及班 组长必须及时对作业现场的气体进行检查 J，发现 异常，应立即停止作业，并撤出人员，查明原因，待隐 患处理完毕，确保无误后方可进行作业。 (2)绞车司机持证上岗，开车前对绞车状况进 行全面检查，发现问题要及时处理，严禁绞车带病运 转。使用绞车作业前必须对回柱绞车压柱及安放处 顶板进行检查，确认完好方可开车；使用绞车牵拉棚 梁时，人员必须躲避到安全地点，严禁绳道站人或作 ．66． 业，防止断绳、崩链伤人及钢丝绳弹伤人员。绞车使 用完毕，司机必须收拾工具，开关打到零位，并闭锁 断电。 (3)过老巷及老巷替棚期间要由专人定期洒水 冲尘，瓦检员及时监测瓦斯，严防煤尘、瓦斯超限，并 安排专人负责小绞车及供电设施的日常检修维护， 杜绝电气失爆。 (4)老巷替棚期间，必须保证乳化液配比浓度； 做到各液压管路接头干净，无煤尘，严防液压管路、 各操作阀件堵塞。各种物品及回收柱梁应码放整 齐，归类码放，严禁乱扔乱放，及时安排装车外运。 (5)要加强老巷段下方的支护质量，工作面和 老巷相交处，如果巷道没有压实，出现冒顶区，应提 前维护顶板。在回采过程中，及时整改不安全隐患， 若采面突然来压时，必须先维护，确保安全后再生 产。若维护不及时，必须先撤出人员，待压力稳定后 再进行维护，确保安全后再生产。 (6)工作面过老巷后，沿底推进，并正常回采。 3工作面防突措施 工作面过老巷段处于应力集中区，容易诱发瓦 斯超限，为保证作业安全，采用浅孔抽放卸压钻孔 (措施孔)，防止工作面瓦斯突出。 (1)在胶带运输巷向上9．5～9O．5 下9．5～30．5
数分别为54，14个，孑影孔深不低于 24．0 放、卸压孔，钻孔“三花眼”布置。 (2)在胶带运输巷向上90．5～147．5 m(回风巷 向下30．5～87．5 m)的57 L，每排39个，共78个，孑施孔投影孔 深不低于24．0 放、卸压孔。 (3)每打完1个措施孔，立即进行联网抽放，最 后1个孑h，并保证浅孑L 抽放负压，完毕后进行效果检验。效检不超标允许 进尺，若效检超标重新执行措施或在超标点前后5 次进行效检，直至效检合 格。 4 结语 已 12030工作面采用巷内加固和防突技术措 施，顺利实现过老巷连续回采。在工作面回采过程 中，没有出现顶板事故、瓦斯超限等问题，为实现矿 井安全、高效生产，提供了 (下转第94页) 2013年第6期 中州煤炭 总第210期 处时，用两半圆木顺切眼方向加固在钢丝网与悬移 支架之间，以防止在回撤过程中大渣块脱落推倒支 架，并起缓冲作用，同时为架设工字钢棚提供安全保 障。 (3)支架回撤。①工作面回拆支架时，必须保 证工作面高度在1．8 回撤前，必须将一 切备用材料(钎椽、荆笆、木楔、木鞋板)、工具(手拉 葫芦、拉木机等)运送到施工地点，整齐地摆放在距 施工地点15 回撤前，向支架正前 扩煤墙0．6～0．8 m，及时打开反转梁护顶或用长 1．2 荆笆等护顶，并用2根单 体柱支设在反转梁下和半圆木下，用荆笆将帮闭好， 保证悬移支架顶梁有不少于0．6
便于拆卸舍帮挡煤板及悬移支架的转向。拆撤第1 架悬移支架后，及时支护Ⅱ型钢梁(图2)，保证“两 梁五柱”，拆撤第2架悬移支架后，支护Ⅱ型钢梁； 同时将第1架处后开 始回撤第3架，依此类推。 图2 悬移支架回撤替棚顺序示意 (4)替换工字钢棚安全技术措施。①切巷悬移 支架回撤后，及时采取单体柱配合Ⅱ型钢梁和工字 钢对棚支护，每回撤一架，及时恢复两棚支护，Ⅱ型 钢梁保证“两梁五柱”，棚距0．55 m(中一中)。② 回撤期间，工作面切眼内存放卸下支架不得超过2 架，保证运输路线畅通。③加强切巷单体柱配合Ⅱ 型钢梁和工字钢对棚支护工程质量管理，尤其梁支护处管理，加强支柱二次注液，保证支柱初撑 力符合规定，并拴绳防倒，腿根或柱根必须铺站鞋 板，防止压力大窜底，棚子必须迎山有力，荆笆铺实 压严，帮顶铺严打实，椽子打均匀，撑杆成直线。④ 架棚时，尽量减少顶煤或顶渣的暴露时间和暴露面 积，预防冒顶事故发生。⑤施工地点必须使用前探 梁做好临时支护。⑥加强工作面运输巷采空区管 理， 时使用半圆木或其他材料闭帮，防止滚渣伤 人。⑦加强顶板控制，顶帮不实处要及时用旧坑木 或其他材料背实，严禁空帮空顶作业，防止顶板事故 发生。 5 效益分析 (1)节约煤炭资源。通过对工作面切巷回架技 术改造，将原来悬移支架回撤后直接采用工字钢支 护成进风巷道，减少了工作面回撤后需留设的15 m 保护煤柱。煤柱倾斜长80 m，平均煤厚3．0 m，走向 长15 m，煤柱资源储量4 968 t，直接经济效益近250 万元。 (2)节约工时、工费及材料，降低劳动强度。技 术改造前需将原切巷悬移支架回撤，留设15 柱后掘进1条进风巷与原27031回风巷贯通，经 技术改造减少了掘进1条80 1 6 d，节约了掘巷工时、工 费、材料，降低了劳动强度，也缓解了采面接替的紧 张局面。 6 结语 教学二矿矿区煤层赋存相对复杂，煤层厚度不 一，采煤工作面改造现象较为普遍，这样工作面在推 进过程中势必会出现改变工作面推进方向的问题。 经过该技术的实践与应用，有目的、有针对性地将悬 移支架拆除同时，采取一次成巷技术措施，减少了煤 炭资源浪费，避免多掘1条进风巷，缩短了施工工 期，降低劳动强度，保证了采掘接替正常，取得了良 好的经济和社会效益。 参考文献： [1] 徐永圻．采矿学『M]．徐州：中国矿、【 大学出版社，2003． (上接第66页) 技术保障。为瓦斯突出工作面过 老巷积累经验，并能为同类型地质条件下工作面过 老巷连续回采提供理论指导和技术支持。 参考文献： [1]周青帮，王合涛，郭俊强，等．复杂地质条件下工作面过老巷技 ?94? (责任编辑：秦爱新) }一 。u¨I--t’ |_…'…。“… nI l?。‘?。．?。_ 。术实践[J]．中州煤炭，2011(6)：59．6O． [2] 尹胜波，宋维宾，韦四江，等．厚煤层炮采工作面过老巷补强支 护实践[J]．煤矿开采，)：52．53． [3] 詹建民，马长顺，杜青炎，等．炮放煤柱工作面过老巷技术实践 [J]．中州煤炭，2012(10)：53[4] 陈虎，陈胜．综采工作面过老巷技术实践[J]．山东煤炭科技， 2012(3)：32．33． (责任编辑：刘光雨)
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