2012年第10期 中州煤炭 总第202期
炮放煤柱工作面过老巷技术实践
詹建民,马长顺,杜青炎
(义煤集团公司杨村煤矿,河南渑池472431)
摘要:在分析采区煤柱煤层储藏产状要素的基础上,确定把地质条件复杂、老巷多煤层布置为炮放工作面;回
采实践中,工作面采用仰采,消除了上覆老巷水害威胁;平交过老巷时,采用与老巷以15。斜交,小区段12 in
过老巷,有效地控制了工作面顶板,保证了工作面过老巷安全回采。
关键词:采区煤柱;优化设计;过老巷;过采区水仓;顶板控制;回采方法
中图分类号:TD823.4 文献标志码:B 文章编号:1003—0506《2012)10—0053—02
随着矿井生产服务年限的增加,杨村煤矿D11
采区轨道下山和胶带下山两翼的工作面已回采完
毕,只剩下采区轨道下山和胶带下山的护巷煤柱。
煤柱内原服务工作面回采的老巷和采区水仓给煤柱
作面采空区,西邻D11081、D11083、D11084、D11101
工作面采空区,上覆15条老巷及采区水仓;工作面
切眼长100 tn,有切眼向外90 in与D11102工作面
运输巷(老巷)平交,再向外30 m接近采区水仓。
工作面平面布置如图1所示。 工作面的布置与回采带来了重重困难。
1工作面概况
1.1 Dll采区煤柱概况
明巷
采区轨道下山、胶带下山均布置在2-3煤层中,
两下山间隔煤柱宽30 in,两下山外护巷煤柱宽40
m,该采区煤柱煤层倾向长800余In,走向长110余
m,距2—3煤下部边界150余m,煤柱煤层倾角为20。
~23。,平均21。,其上覆老巷和水仓。
Dl1092回风巷, ,
D11091回风巷/
图1 工作面平面布置示意
1旦 重塑鲞
\D11071运输巷
1.2采区工作面布置
根据D11采区保护煤柱状况(走向较窄、倾向
较长、煤柱煤层倾角下陡上缓)及矿井目前采煤装
备和职工队伍技术素质,结合矿井原煤生产情况,将
采区保护煤柱沿倾向分成2个工作面布置回采。①
将采区下部坡度较陡、倾向长300 in的保护煤柱布
2 Dll121炮放煤柱工作面过老巷方案确定
2.1方案提出
针对D11121炮放煤柱工作面的实际情况,其
过老巷拟采用以下几种方案。
(1)方案1:工作面正规循环推进。
(2)方案2:工作面采用机尾超前机头推进过老
置为炮放煤柱工作面;②将采区上部坡度较缓的
500 m保护煤柱布置为综放煤柱工作面,充分发挥
炮放煤柱工作面适应性强、机动灵活以及综放面高
产高效的优点。
1.3 Dll121炮放煤柱工作面概况
巷。具体方法是工作面正规循环回采50 m后,每采
1个正规循环(推进1.2 m)后,工作面机尾采1个
斜子(推进1.2 In)超前机头回采,使工作面机尾超
前与老巷夹角为15。平交过老巷,工作面过老巷区
段长度在12 m之间。
D11121炮放煤柱工作面是D11采区下山下部
煤柱回采工作面,东邻D11093、D11092、D11091工
收稿日期:2012—06—20
作者简介:詹建民(1959一),男,河南义马人,助理工程师,1987年
毕业于义马煤矿职工中等专业学校,现从事安全生产技术工作。
(3)方案3:工作面机头超前推进过老巷。具体
方法是工作面正规循环回采50 m后,每采2个正规
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2012年第10期 中州煤炭 总第202期
循环后,工作面机头采1个斜子超前机尾回采,使工
作面机头超前与老巷夹角为15。平交过老巷,工作
面过老巷区段长度在12 m之间。
2.2 方案比较
方案1的优点是对工作面早期生产有利,过老
巷时间短,采煤工艺简单;缺点是工作面过老巷区段
长,老巷顶板暴露面积大,造成工作面控顶距大,顶
板压力也随着增大,易冒顶,工作面生产条件恶化,
对安全工作造成影响。
方案2的优点是与老巷夹角为15。平交过老
巷,工作面过老巷区段长度较短(12 m),有利于工
作面过老巷顶板控制;缺点是工作面回采前期,机尾
采煤墙斜子多,采煤工艺较复杂,会给工作面机械管
理、工程质量造成不利因素。
方案3的优点是与老巷夹角为15。平交过老
巷,工作面过老巷区段长度12 m较短,有利于工作
面过老巷顶板管理;缺点是工作面回采前期,机头采
煤墙斜子较多,采煤工艺较复杂,也会给工作面机械
管理、工程质量造成不利因素,但对工作面影响程度
比方案2明显减小。
2.3 方案选择
方案1:工作面回采采用正规循环回采过老巷,
回采工艺简单,但存在过老巷区段长,控顶面积大,
顶板压力大,导致工作面生产环境恶化,工作面过老
巷难度增大。方案2:工作面回采采用机尾超前机
头回采过老巷时,过老巷区间小,控顶面积小,工作
面生产环境稳定,有利于过老巷,但过巷前期回采工
艺较复杂,不利于工作面质量标准化管理。方案3:
工作面回采采用机头超前机尾回采过老巷时,过巷
区间小,控顶面积小,工作面生产环境稳定,有利于
工作面过老巷,并且过巷前期工作面采煤墙斜子少,
回采工艺简单,而且又有利于工作面质量标准化安
全管理。
方案3为最优方案,可以有效地解决回采工艺
复杂与老巷顶板难以控制的矛盾。
3 顶板支护及安全管理措施
3.1 工作面顶板支护方式
该工作面属于炮放煤柱工作面回采,根据工作
面两巷老巷多、地质结构复杂、顶板压力大、对回采
影响较大等因素,把工作面两巷超前支护长度定为
100 m,均采用长3.6 m的工字钢梁,配合长2.5 m
的单体柱,“一梁三柱”打抬棚支护,煤墙侧打双抬
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棚支护,另一侧打单抬棚支护,柱底垫木板梁防止单
体柱钻底,所有单体柱必须连锁,每班设专人补液1
次,保证单体柱有足够的初撑力。
3.2安全管理措施
(1)工作面正常回采50 m后,每采2个正规循
环(1个正规循环1.2 m),工作面机头采1个煤墙
斜子,使工作面机头超前与老巷以15。夹角过老巷。
(2)工作面距老巷20 m时,制订老巷排放气体
安全技术措施,排放老巷气体及积水,在老巷棚梁下
打木点柱,为工作面回采过老巷打下基础。
(3)工作面余3 m接近老巷时,采煤墙放小炮
回采,尽量用手镐刷帮,每刷一棚煤墙,及时窜梁护
顶,及时支设煤墙贴帮柱,当工作面与老巷相接时,
应先窜工作面Ⅱ型钢梁托住老巷支护棚工字钢梁,
并在Ⅱ型梁前端梁下支设单体柱后,再去掉工字钢
棚腿,做到先支后拆,逐棚进行,做好支护工作。
(4)随着工作面向前回采,工作面过老巷12 m
长区段,由机头向机尾平移,工作面回采与顶板支护
工作均应先安排过老巷区段,再安排两端,确保过老