综采工作面过老空巷回采工艺研究

徐二峰

(阳煤集团平舒煤业有限公司，山西 晋中 045400)

1 工程概况

目标工作面位于目标矿井的第四盘区，其工作面长度为250m，走向长度为1400m，设计可采储量为150万t。在目标工作面的掘进过程中，与一条老空巷贯通，其中距离工作面端头位置约为45m范围处出现了小范围的片帮及冒顶的现象。这种情况下如果不及时采取相应的措施进行处理将很容易导致破坏范围的扩大化，进而威胁到工作人员的人身安全，基于此，本文结合矿井实际生产情况提出对应的防治措施，以期能够推动目标矿井的安全生产。

2 过老空巷研究

2.1 主要方法[1]

结合已有的矿井实践经验，综采工作面过老空巷的方法主要有三种：木柱支撑法、锚索支护法以及重新开切眼法。木柱支撑法出现最早，这种方法的操作简单且成本较低，使用过程中大规模使用木板、木柱对于顶板进行支护，效果较为理想。锚索支护法是随着机械化的发展而衍生的一种新型支护方式，通过锚索对老空巷顶板进行支护，相对于木柱支护的成本较高，但支护效果相对更为理想。重新开切眼法，这种方法避免了顶板支护，在安全距离之内停止综采，重新开切眼，整体工作效率更高。在顶板的支护过程中，顶板位移量最大值为100mm，当相对位移量大于这一临界值时则属于警戒范围，应当加强支护。同时，当支护出现问题时，应当及时采取相应的加强支护措施才能够进行后续的相关作业。

2.2 主要技术

2.2.1 预先加固老空巷

在综采工作面的推进过程中，由于采动压力较大，为了进一步控制巷道的变形，应当在其巷道的掘进过程中对于老空巷进行加强支护。其中，可以在推进的过程中，保证巷道与老空巷之间的稳定过渡连接，避免出现坍塌以及冒顶。

2.2.2 控制工作面顶板

由于综采工作面以及通风巷之间存在高度差，并且其地质结构较为复杂，如果在这种情况下强行推进，将会导致瓦斯压力急剧释放而出现流变等现象。同时，由于联通区域的冒顶危险性较高会对整个矿井的安全生产造成威胁，为了避免上述不安全现象的出现，可以对于工作面老空巷进行严格管控。其中，在距离通风巷10m位置处，可以采取加强支护的措施，加快推进速度，避免坍塌从而最大程度避免周期来压对于巷道稳定性的破坏。若在巷道的推进过程中出现冒顶，应当及时对冒顶范围进行支护。

2.2.3 调整伪斜技术

为了在最大程度上降低老空巷的影响，应当在合理的时间以及范围内对其进行及时调整。在推进过程中，若需要全部贯通，而其整体的稳定性相对较差时应当在其支护过程中加大巷道的支护力度，在一定程度上延缓推进速度，避免冒顶范围的扩大。同时，对于顶板应当加强观测，推进过程中尽量减少废弃巷道的占比，推进角度也应当合理被控制。一般情况下，其倾斜角应当遭5°范围之内。

2.2.4 组织程序

随着目标矿井目标工作面的不断推进，对应的矿井开采规模不断扩大，矿井煤层顶板的不稳定范围逐渐增大，采用上述技术后可以逐步通过老空巷。在综采工作面通过老空巷的过程中，压力最大处为出口处，这一区域内很容易出现应力集中，因此，这一范围内应当加强管理。在综采工作面的贯通完成之后，相关矿井工作人员应当针对老空巷的实际地质情况采取相应的技术措施，加固了老空巷以保证整体工作面的有效推进。针对恶劣的地质条件，可以通过对其角度进行调节、改善组织形式等各种措施综合利用使目标工作面完成预期生产目标，同时在一定程度上有效降低事故发生率。

3 存在的问题及处理方法

在进行综采巷道及老空巷的贯通过程时，主要的预防重点在于如何有效处理巷道中由于应力影响而出现的支架下沉问题。其中，针对目标工作面的生产现状，在综采工作面与老空巷的过渡区域，如果存在两个工作面是并列的情况时，可以采取直接通过的形式对其进行处理，这种处理方式在一定程度上能够有效避免支架下沉等问题的出现。然而，当两个巷道不平行且需要跨采的方式才能穿过时，这种情况下会使支架下限的问题逐渐突显出来。基于此，如何采取有效的技术措施避免支架的下陷是目前生产过程中的重要问题，同时在其处理过程中也应当考虑煤层底板与老空巷顶板之间的位置关系及厚度关系。关于厚度问题，当煤层底板与老空巷顶板之间的距离大于1.5m时，这种情况下可以采用密集点柱法对老空巷的顶板进行处理；而当距离值小于1.5m时，需要借助一些特定的辅助工具才能完成其支护任务，对于顶板也可以采用垮落法使其压实以避免相关事故的发生。

4 结语

当矿井的地质条件较为复杂时，对其支护方式以及回采工艺需要运用科学有效的技术手段进行综合评估，才能够实现整个工作面的安全高效开采。其中，当综采工作面中存在老空巷时，可以通过强化顶板的管理、调整伪斜角度以及优化操作工艺等方式对其进行改善。联络巷作为矿井诸多巷道中的维护重点，对其来说，锚杆支护是最为有效的支付方法。在回采巷道与联络巷之间应当注重顶板以及底板的加固，避免出现冒顶及垮塌等不安全地质现象，同时，当巷道两帮的移近量较小时，可以采用辅助支护方法对其进行支护，支护方法简单可靠，同时支护完成后可以回收大部分的没住，有效实现了资源的高效利用。