高有国+董海宁

[摘 要]在工作面回采的过程中，工作面将揭露Ⅱ1022排水巷，此排水巷穿煤层与工作面斜交布置。为了保证工作面安全高效的进行回采，针对该工作面的地质条件及开采条件，对工作面上方和下方老硐在一定范围内采用打连体木垛支护，工作面内老硐采用一梁四柱抹帽支护。经现场应用验证，所采用的支护形式是合理的，能够有效的控制顶板，确保工作面正常通过此排水巷。

[关键词]过老硐；支护设计；技术实践

中图分类号：TD823.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0018-01

1 工作面概况

Ⅱ1022工作面位于Ⅱ2采区，标高为-465.4～-523.0m，倾角5°～16°，平均倾角12°。煤厚平均2.50m。煤层伪顶为泥岩，平均0.6m，直接顶为细砂岩，平均8.7m，老顶为粉砂岩，平均14.8m。煤层直接底为粉砂岩，平均4.93m，老底为细砂岩，平均9.53m。

工作面采用走向长壁、综合机械化采煤法，工作面回采期间将经过Ⅱ1022排水巷。此排水巷从728岩轨拨门，巷道方位226°，先按3‰上坡施工11.4m，然后按25°下山施工67.342m（平距），然后变平施工3m至设计位置，支护断面为净宽×净高=2800mm×2700mm。

2 确定排水巷支护范围

根据临涣煤矿Ⅱ1022工作面地质说明书可知，Ⅱ1022工作面老顶为稳定岩层，直接顶和老底为较稳定岩层，且岩性坚硬，过排水巷重点在于合理支护位于直接底的范围的巷道。

2.1 P20点前25米至30米处于回采水平，必须进行加固，此加固段为B段。

2.2 根据三角函数定理确定排水巷位于直接底内巷道长度

S1=H/sin25°=4.93/0.4226=11.67m>4.93m

但由于排水巷底部巷道变形严重，顶板已发生离层，故对回采水平下方全部进行加固，此加固段为A段。

2.3 回采水平上方巷道采用锚网支护，巷道支护情况较好，且顶板稳定未发生离层，决定只对P20点前19米至25米处巷道进行加固，此加固段为C段。Ⅱ1022排水巷平剖面图如图1所示。

3 支护形式选择

3.1 按经验法计算B段支护强度

3.1.1根据采高及上覆岩层碎胀系数计算跨落带高度

3.1.3选择合理的支柱密度，采用下式计算：

式中：n-----支柱密度，根/m2。

Rt----支柱支撑能力，kN/根，按支柱工作阻力的70%计算。

Pt′----巷道支护强度，kN/m2，按参考工作面的初次来压时的实测最大支护强度400KN/m2计算。

3.1.4一梁四柱支护下支柱密度

n1=S/M=28/（5×2.8）=2根/m2>1.90根/m2

式中：n1-----支柱密度，根/m2。

S----支柱数量，根，按实际使用单体数量计算。

M----巷道支护面积，m2，B段按四边形计算面积。

确定B段采用在U型棚棚档架设一梁四柱走向棚即可满足支柱密度要求。

3.2 排水巷A段和C段支护形式选择

由于A段位于工作面底板下，C段位于工作面顶板上，工作面推过后支护材料无法回收，故采用架设联体木垛对A段和C段进行支护。

4 过老硐注意事项

4.1 过老硐前

4.1.1 过老硐前每班安专人检查1022排水巷巷道支护情况，及时找掉巷道内的活矸危岩。排水巷排水期间要三班安人巡查，保证局扇正常运转，排水系统正常。

4.1.2 在回采至距排水巷A段前20米时，必须将排水巷内积水排完，并将排水巷A段巷道内电缆、电泵、回收完毕。

4.1.2.1 预留一路塑软管至A段巷道水仓内，在B段安设风泵，风泵与同塑软管和排水管连接用于排水。

4.1.2.2 A段自下向上打连体木垛对巷道进行加强支护。木垛使用长1600mm，厚不小于200mm的半圆木，木垛要打得正规有劲，四方见线，木料接不实处用木楔打紧。

4.1.3 在回采至距排水巷B段前20米时，在B段两U型钢棚中间套棚支护好顶板。套棚采用一梁四柱走向棚，使用長度为3000mm、厚度不小于200mm的两面平木料做梁（可根据巷道宽度变化选择合适长度木料），柱用DWX3.15单体液压支柱，套棚的木梁及所有点柱必须用防倒绳与钢梁拴牢。木梁与顶板之间利用半圆木接实顶板，不实处要用木楔打实。

4.1.4 在回采至距排水巷C段前20米时，将风泵挪至封闭墙外，同时打连体木垛对巷道进行加强支护，最后由通风区在指定位置打封闭墙。

4.1.5 工作面回采至排水巷B段前20米时要及时调整工作面推进方向[1]，尽量减少一次揭露面积，调采步骤要严格掌握。

4.1.6 揭露1022排水巷前工作面采高控制在2.4-2.6m，煤机割过后要及时拉超前架支护顶板，防止片帮、掉顶。

4.1.7 工作面回采至排水巷B段前10米时开始对煤壁打探眼探查老硐内瓦斯和水情况，出现异常立即采取措施处理。

4.2 揭露老硐时及通过老硐后

4.2.1 当揭露出排水巷后，及时检查老硐内瓦斯、顶板支护和水情况，如有异常及时采取措施处理。

4.2.2 当揭露出排水巷后，及时带压拉超前架，利用支架前梁托住排水巷内走向木梁，及时对单体支柱补液，并回收U型棚。

4.2.3 当揭露出排水巷后，调整机头机尾回采比，采取甩机尾方式快速通过老硐。

4.2.4 过老硐，回采过程中煤机速度≯2m/min。

4.2.5 回采时要控制采高，保证支架顶梁能托住走向木梁向前推进。

4.2.6 过排水巷时，工作面运输机及支架从排水巷A段内木垛上通过，为防止支架出现登空现象，液压支架底座下方下底梁。底梁采用长≮2000mm，厚≮200mm的半圆木，走向布置，每架均匀布置2棵木料。

4.2.7 当煤壁出现片帮、掉顶现象时要提前进行超前支护。超前支护利用厚150mm，长2000mm的半圆木做梁，DW31.5单体支柱做腿架设走向棚，一架均匀使两棵木料，梁头一端搭在支架主梁上方200mm处，一端伸进梁窝并打好贴帮柱。如果煤壁松软或顶板破碎不允许使走向棚时，先用厚度为150mm，长度为1600mm半圆木配合单体支柱使倾向棚，待进够宽后，再使走向棚。

4.2.8 通过老硐后，正常推进，但必须加强位于老硐下方工作面顶板管理，回采过后必须及时拉超前架，并带压移架。

5 结语

工作面过老硐是煤矿开采中经常遇到的情况，若采取的过老硐方法不合理，易发生顶板、瓦斯、水等灾害，严重影响煤矿安全生产。Ⅱ1022排水巷贯穿工作面，通过对Ⅱ1022排水巷巷道岩性分析、支护形式计算选择、合理的施工方法，确保工作面顺利通过此排水巷，为过老硐提供了合理的现场实践经验。

参考文献

[1] 邹义成.综采工作面过老硐、断层揭发实践与探讨[J].煤炭科技，2011，03：31-32.