普通支架炮采放顶煤工作面过上部老巷

   1 概况

     1999年7月，太西集团一矿试验普通支架炮采放顶煤成功之后，开始在矿内推广厚煤层放顶煤开采。无论在构造简单还是构造复杂的工作面都实现了安全生产。通过理论与实际的反复结合，对普通支架炮采放顶煤工作面过断层、褶曲、过石门等都总结出了一套科学的回采技术和管理方法。随着炮采放顶煤的推广，又出现工作面过上部老巷的新问题。

     一矿1554_下N炮采放顶煤工作面，抓底板由南向北回采。其北部已采过上分层，其南部地质构造复杂，是原分层开采难以回采的区段。在1554_下N工作面南部分布大小断层、褶曲14条，其中有两条断层、褶曲穿过1554_上N工作面老切眼，幅度大于1.5m。1552炮采放顶煤工作面其中部有一条五层回风上山（为解决当时通风系统问题，沿煤层倾向抓煤层顶板布置的），五层回风上山内揭露两条断层，其中有一条落差2.5m。这两个工作面同属五层煤，平均煤层厚度5.5m（1554_下N炮采工作面北部网下煤层平均厚度为3.3m），煤层倾角19°～25°，平均22°，都属于中硬煤层，普氏硬度2.0。这两个工作面回采过程中，都存在工作面直接推采过上部老巷（1554_上N工作面老切眼和五层回风上山，以下简称老巷）还是工作面采距老巷前15m处停采，在老巷另一侧掘改造切眼，工作面搬家的问题。如果工作面停采搬家，虽然安全可靠，但损失30多米煤柱，并且需另掘一条切眼，工作面搬家倒面，增加用工量。相反，工作面直接从老巷下推过，经济效益显著，但存在一定的安全问题。

    2 工作面过老巷存在的问题分析

     （1）当工作面推采至距老巷20m附近时，再向前推采，工作面及前方煤壁处于采空区与老巷的中间煤柱内，随着工作面的推进，中间煤柱越来越小，压力越来越集中。在集中压力和采动动压的影响下，煤壁将被压碎，成为破碎带。这种情况下，支架承载不匀，稳定性差。若管理不善，此时顶板来压，会造成支架变形，甚至推垮工作面。

     （2）由于煤壁被压碎，如果操作不当，工作面煤壁发生片帮、漏顶，也会造成支架变形、失稳。若与老巷漏透，工作面难以向前推进。

     （3）如果老巷顶板冒落不充分，就可能形成瓦斯积聚，放炮作业，安全难以保证。

    （4）由于受断层影响，老巷下局部煤层只剩2.2m厚。如果工作面采高控制不好，就会与老巷采透。若老巷顶部冒落不充分，工作面架前漏空后，难以接实顶板，没有了支撑力，支架失稳后，后果严重。

    3 过老巷的安全技术措施

     通过对不安全因素的分析，针对每一个可能出现的安全问题，提出了各种解决办法，并进行分析论证，最终制定了以下几项安全技术措施解决了工作面过上部老巷的问题。

     （1）及时调整工作面与老巷交角，减少一次揭露老巷长度。1554N上切眼和五层回风上山都是沿倾斜方向抓顶板布置，加快上口推进速度，使工作面与老巷（1554N上切眼和五层回风上山）交角大于10°，确保工作面由上向下逐级揭露老巷。当工作面开帮为0.9m时，每推进一巷揭露老巷长度不超过7m。这样每巷揭露老巷的长度少，减小了过巷时对整个工作面安全生产影响的范围，有利于重点部位重点管理。而且工作面由上而下逐步揭露老巷，在过巷时，过巷段老巷积聚瓦斯提前得到了释放，有利于安全生产。

     （2）确定工作面与老巷的准确位置。过老巷期间，准确掌握老巷与工作面的位置关系，即每次揭露老巷段在工作面的准确位置。因此要求有关部门必须做到：①地测部门在工作面过老巷6m前开始，对工作面进行实测之后，每采3巷工作面实测一次，每两天对工作面作一次地质素描，指导采煤队，及时掌握好煤层标志层，确保工作面从老巷下部顺利通过；②采煤队技术员根据测量部门的实测结果，必须每天在1∶200的施工放大图中标出工作面的实际位置，并在每天施工前到施工现场标出揭露老巷段在工作面的准确位置，使职工提高警惕严格按过巷措施作业；③每隔两天采煤队和地质人员一起对工作面顶煤和煤帮进行打眼探测一次，探测顶煤厚度、工作面顶板与老巷底板的间距及瓦斯积聚情况。

     （3）加强瓦斯管理。过巷期间，预先设置好局部通风机和小风筒，每班派专职瓦斯检查员在过巷段定点检查瓦斯。该段作业人员携带便携式瓦斯报警仪。瓦斯超限时，立即停止工作面工作，切断电源，启动局扇处理瓦斯。

     （4）做好工序管理。在工序管理上严格要求，严把操作质量，控制好揭露段顶底眼爆破参数。当顶煤厚度大于1.5m时，顶眼可以进行震动爆破，否则必须坚持用风镐、手镐落煤，刨梁窝铺网挑梁，挑完梁子后再逐炮放底眼。揭露老巷段及上、下段煤帮必须用荆芭和小杆进行全断面封帮，防止片帮漏顶。并在此段增设戗柱，增加支架的稳定性。过巷段不放煤。

     （5）加强矿压监测。每班派专人对工作面单体液压支柱工作阻力进行实测，在压力峰区，加密排距，支设戗柱维护，放顶茬避开压力峰区。放顶时，放顶茬间距控制在25m。

     （6）加强工作面管理。加强工作面质量管理，过巷期间，各部门领导跟班现场监督。

     （7）根据探煤厚资料，提前调整过老巷段的采高，在有地质构造和煤层变薄处必须提前破底板，使工作面顶部与老巷底板之间的煤柱保持在1.0m以上，确保工作面从老巷下顺利通过。

    4 实践效果

    综上所述，对这两个工作面过老巷回采与不过老巷回采进行比较效果如下：①多采出原煤。1554工作面1.2万t，1552工作面2.3万t，合计3.5万t；②少掘两条切眼，共计310m煤巷；③两个工作均少搬家一次，减少用工合计1130个；④增加了矿井当月产量，降低了成本。