研究矿井采掘工作面过老巷期间的安全技术对策

研究矿井采掘工作面过老巷期间的安全技术对策

黄永杰

广西东怀矿业有限责任公司 533000

摘 要：为了有效提高煤矿资源的开采质量，避免出现大量的煤矿资源浪费问题，需要对一些边缘区域的小煤柱煤炭进行必要的回收和使用，有效提高煤炭资源的回采率。在此工作过程中就可能存在采掘工作面经过废弃老巷的问题，在通过废弃老巷的过程中必须要有效做好瓦斯有毒有害气体、顶板、废巷积水的安全处理工作。本文以此为基础重点研究软岩矿井开采工作过程中，经过老巷期间的相关安全防护工作策略进行分析和研究，为后续类似煤矿开采工作的安全开展提供必要的参考和借鉴。

关键词：煤矿开采；老巷；采掘工作面；安全

有效结合东怀煤矿一号井煤矿矿井开采工作案例进行分析和研究。本次矿井-250m水平面位置已经完全开采结束，为全面提高煤炭资源的回收效率，避免出现大量煤炭资源浪费问题，针对边缘位置的小煤柱煤炭资源进行回收和使用。在本次煤矿巷道掘进施工过程中，总共需要穿越8条废弃老巷，并且在布置工作面回采工作过程中也需要经过老巷。在经过老巷过程中需要有效做好巷道内部瓦斯有毒有害气体、顶板、废巷积水的防治、防灭火工作，提出针对性的防治措施，有效保证开采工作面各项工作的顺利进行，避免出现严重的安全隐患。

1掘进施工过程中的安全技术策略分析

1.1巷道通风和瓦斯有毒有害气体安全管理工作

在本次掘进工作面施工单位通过使用型号为FBDNo6.0/2×22的局部通风机设备来进行通风处理，总共准备两套设备，一套正常使用，另外一套进行备用。局部通风机必须安装使用“三专两闭锁”装置，使用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电或与采煤工作面分开供电。

日常通风管理，局部通风机必须专人挂牌管理，保证局部通风机正常运转，其他人员不得随意停开。风筒要用抗静电、阻燃风筒，风筒吊挂平直，按要求进行双反边，无脱节，无破口，风筒口距工作面距离不大于15m，以保证工作面有足够的风量，风筒直径为800mm。

在巷道拐弯处缓慢拐弯，具有一定弧度，要使用弹簧风筒。局部通风机要正常运转，无论工作、不工作或交接班都不得停止运转，局部通风机停止运转时，要把人员撤到三采区进风巷，并在掘进巷口位置设置“严禁入内”的警戒牌，待查明原因，确认安全后再启动。因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员。恢复通风前，必须检查瓦斯，只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%，且停风区中最高瓦斯浓度不超过1.0%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%时，方可人工开启局部通风机。
在本次掘进工作面经过老巷期间，通过使用探查、排堵、加强通风管理等相关安全技术策略，有效解决巷道内部的瓦斯及有毒有害气体问题。

1.2预防顶板冒落工作策略

在掘进工作面穿过老巷过程中，围岩应力发生改变会对原老巷支护产生影响或老巷失修严重支护失效，易造成巷道顶板冒落事故，因此本次掘进工作面贯通老巷时提前缩小锚杆间排距至750mm，并要求“掘一排锚一排”确保顶板支护及时跟上减少新掘围岩暴露时间，贯通后及时对贯通交叉点进行锚索加固支护，并采用锚索梁（即锚索配花边梁）加强支护，不建议棚架加强支护，棚架支护不便于后期回采顶板管理工作以及推采移架。巷道交叉点设置顶板离层观测站，定期巡检，发现异常及时采取加固措施，防止顶板冒落事故发生。

通过落实对掘进工作面过老巷顶板的加固安全技术措施，有效预防掘进过程中以及回采过程中顶板冒落风险。

1.3预防老巷水害工作策略

在本次掘进工作面穿过老巷过程中，有3条旧巷积水会对掘进工作面造成影响甚至引起重大安全隐患，因此需要提前对老巷内积水进行探放工作。地测科根据实际现场地质水文情况以及正常采掘期间的水文观测分析报告编制有效的探放水设计，并由专职探放水工按设计提前对老巷进行放、排水工作，有效消除了后期掘进、回采工作时的水患威胁。

1.4防灭火安全管理工作策略

本次工作面布置所属煤层为Ⅱ类自燃煤层，在穿过老巷工作过程中，为了有效避免南侧采空区域出现漏风问题，在该巷道的右侧区域5m和1m位置各设置出一道密闭墙结构，同时两道密闭墙之间的间隔大小设定为4m，同时两个密闭通道之间，通过施工粉煤灰材料、黄土材料等进行填充。在进行外侧区域密封墙处理过程中，通过使用插管注浆施工方法，有效切断采空区域的漏风通道，以此可以有效实现良好的防火工作效果。为了有效减少揭露老巷采空区漏风问题，在老巷的前后位置各5m区域范围内，通过采取砌筑支护施工方法，保证砌筑施工过程中灰浆充分饱满，同时使用一些不可燃性材料对其进行充分填充，然后再对砌筑段巷道进行后续的喷浆封闭工作^[2]。

在喷浆工作过程中材料的喷射施工厚度不能小于50mm，同时可以进一步降低的漏风量。在后续工作过程中需要每周至少展开一次防灭火检查工作。在检查工作内容方面，主要包含密闭墙内部和外部的甲烷、二氧化碳、一氧化碳以及氧气等气体浓度监测，同时还需要全面了解内部环境的气温条件、水温条件密闭墙体内外压力差大小，密闭墙体自身的结构稳定性情况等，如果发现存在安全隐患问题，必须要及时采取针对性的处理工作方案来进行整治。

通过对束管监测系统以及安全监控系统的合理应用。在工作面经过老巷工作过程中，需要提前在老巷内部布设探头，同时回风巷道和运输巷道当中各设置出一氧化碳传感器设备，可以将其作为自然发火的观测点位，每天需要设置专人巡检，同时对巷道当中一氧化碳浓度情况进行监测，发现问题必须要及时进行处理，避免产生火灾安全事故^[3]。

2回采工作过程中的安全技术策略

在本次开采工作面回采工作过程中，前期回采巷道掘进工作已提前对老巷瓦斯、有毒有害气体、积水问题进行了有效解决，回采过程安全重点主要是过老巷期间的顶板管理工作，以对于回采经过与工作面平行的老巷采用夹角10°交叉的方式通过，减小顶板悬顶跨度过大减小冒顶风险。

加强工作面设备管理：在过老巷前，要对工作面的大柱进行全面检查，要将窜液、漏液的大柱进行更换或维修，并及时更换卸压、损坏或失效的单体支柱。必须做好工作面所有机电设备及设备易损件的备件准备工作，加强对机电设备的检修、保养力度。每天必须对工作面所有机电设备进行认真检查，确保所有设备完好可靠；加强泵站、液压支架的管理和维修，保证泵站供液正常，保证液压支架完好。必须加大对工作面支架的维护、检修力度，每天检查支架上的管路、阀组和其他附件，发现问题及时处理或更换，卸压支架必须及时处理。

回采管理：采煤机司机要根据进、回风巷坡度变化及老巷倾角变化的大小逐步调整采煤机的仰角和抬高量，工作面不得出现台阶，以免影响设备的推移。采煤机司机必须站在支架内控制采煤机，且离采煤机3个架，严禁在支架与电缆槽之间行走，人员通过时必须停止采煤机。过老巷时，施工队必须安排有经验的移架工带压擦顶移架移架，做到移架及时，出现移架困难或移不出时必须停止推采处理，并使用单体做为临时护顶护帮，加强顶板支护力度，防止冒顶。确保工作面煤壁和支架都保持直线，防止压力局部集中前移至煤壁造成片帮、冒顶。

通过符合现场实际的针对性安全技术措施以及有效的日常监管，保证了回采工作面回采期间过废弃老巷的顶板管理安全，提高了回采效率。

3结语

综上，在本次工作面经过废弃老巷过程中，通过采取必要的安全控制工作方法，有效保证整个煤柱回收各项工作的安全性和稳定性，有效避免瓦斯超限、有毒有害气体超标、顶板冒落、水害事故的产生，全面提高煤炭资源的回收效率，避免出现大量的煤炭资源浪费问题，对推动我国煤炭开采行业不断朝着更高发展目标打下良好的基础。

参考文献：

[1]史之印,赵刚,李海伟.矿井采掘生产受地质结构的影响及处理技术分析[J].世界有色金属,2020(18):61-62.

[2]程详,赵光明,李英明.软岩保护层开采卸压增透效应及瓦斯抽采技术研究[J].采矿与安全工程学报,2018,35(05):1045-1053.

[3]张振全.深部高应力软岩巷道围岩应力分析及支护研究[J].煤炭技术,2018,37(06):49-51.

[4]韩春晓,张治军.中部复杂矿区老矿井持续安全开采谋划与实践[J].煤矿开采,2018,23(01):100-103.

作者简介： 黄永杰（1980-），男，壮族，广西平果人，大专，助理工程师，主要从事采矿技术工作。