“刀把”式綜采工作面過空巷及切眼對接施工技術探討

摘 要：文章以XV1306“刀把”式綜采工作面回采組織為例，探討了堅硬頂板條件下“刀把”式綜采工作面回采過程中的切眼對接施工工藝及工作面過空巷時的頂板控制方法。

關鍵詞：切眼對接；預裂爆破；空巷

在煤礦采掘過程中，由于受井田邊界、斷層、頂板破碎帶等地質構造的影響，一些難以開采的塊段需要剔除，因此部分工作面就無法布置成矩形，從而形成“刀把”式工作面，該工作面有2個切眼，這就要求回采時兩個切眼能夠準確對接。其技術難點在于綜采工作面支架和輸送機的成功對接。

晉煤集團王臺鋪礦在2011年3月成功進行了XV1306綜采工作面支架及刮板輸送機的對接及過空巷作業，取得了預期的效果，為類似條件的工作面回采管理提供了一種切實可行的方法。

1 工作面概況

晉煤集團王臺鋪礦XV1306綜采工作面為一典型的“刀把”式綜采工作面。第一切眼傾斜長85.5m（中-中），走向長467m（中-中）；第二切眼傾斜長94.5m（中-中），走向長300.7m（中-停），第二切眼靠XV13061巷側掘有一聯絡橫貫（長85.5m）。在第一切眼內安裝有2個端頭架，55個工作面支架，溜槽55節；在第二切眼內安裝有64個工作面支架。工作面推進至第二切眼處時，不僅面臨著工作面設備與二切眼設備對接的工程，還面臨著工作面過聯絡橫貫（空巷）。

2 前期準備工作

2.1 技術準備

2.1.1 由于15#煤層直接頂屬于典型的強度高、整體性強、自穩能力強的石灰巖頂板，在切眼對接及過空巷過程中，必須保證工作面過空巷對接時老塘側頂板及時垮落，減小老塘懸頂面積，從而減少支架通過時的受力，進而杜絕“壓死”架現象。針對這種堅硬難垮頂板，我們采用兩巷超前深孔預裂爆破弱化頂板的方式對頂板進行處理，并取得了較好的效果。

①采用水力切割弱化頂板強制放頂

在XV13061巷距第二切眼15m、35m、55m處分別補打了3個壓裂鉆孔，鉆孔朝向工作面老塘方向，與巷道水平夾角為70°，仰角為10°，長度為50m。在XV13063巷與二切眼交接處補打了1個壓裂鉆孔，鉆孔朝向工作面老塘方向，與巷道水平夾角為15°，仰角為30°，長度為50m。

②采用爆破弱化頂板強制放頂

在原XV13061巷距第二切眼35m處和XV13063巷距第二切眼30m處已實施水力切割的壓裂鉆孔內各裝75Kg火藥爆破強制放頂。

2.1.2 保障工作面通過空巷正常回采后老塘側頂板及時垮落，減小老塘懸頂面積，從而減少支架通過時的受力，進而杜絕“壓死”架現象。

在第二切眼及空巷內，朝工作面推進方向施工了壓裂鉆孔9個，間距為20m，鉆孔長度為50m，仰角10°（XV13061巷內鉆孔仰角30°），水平夾角為15°；在二切眼內，朝工作面老塘方向施工了壓裂鉆孔3個，間距為20m，鉆孔長度為50m，仰角10°，水平夾角為15°。

2.1.3 避免工作面在通過空巷時發生冒頂事故。原聯絡橫貫時按《王臺XV號煤錨桿支護斷面圖冊》1-1斷面（凈寬4.4m）采用高強度錨桿、鋼筋托梁、塑料網聯合支護。為保證工作面過空巷時的支護強度及杜絕冒頂事故，我們在原支護基礎上將頂板單排錨索改為三排錨索支護，排距為3m，中間兩根間距為1.5m；在緊靠老塘側頂板按3m排距又補打了1排錨索；最后對空巷內頂板靠老塘側300mm處按4m間距補打了1排φ22mm×7300mm錨索。

2.1.4 防治上覆九號煤低洼積水在頂板大面積垮落時突然大量涌入工作面，我們將原二切眼內放水孔管道打開，并重新鋪設4寸管路對接，將水引到XV13062巷水倉內。

2.2 物料準備

2.2.1 為防止工作面過空巷時頂板突然來壓，支架受力猛增，泄液急劇，導致支架活柱下縮而發生“壓死”架事故，我們現場準備了120根圓木，應急支撐支架用。

2.2.2 為防止工作面支架過空巷時集中泄液后液箱被吸空，現場備用了1個液箱并與原液箱連通增加了液箱的容積。

2.2.3 為防止工作面支架過空巷時發生冒頂事故，現場備用了大量的各類型的單體柱、板梁、柱帽、木楔和“π”型梁。

2.2.4 為保證工作面成功對接，提前將工作面溜子、支架及機組相關附屬機電設備和64節溜槽運至距對接線40m處。

2.3 管理準備

2.3.1 加強了現場管控，從班前會到現場施工每個環節都從細、從嚴要求；及時調配跟班干部，加強現場指導，特別是對拆、裝大型設備、輔助運輸等重點環節，嚴格按規程、措施作業。

2.3.2 現場工程質量和標準化保障班班動態達標。

2.3.3 現場三大員嚴格執行“一班三匯報”制。重點匯報工作面支護質量、礦壓顯現、倒進度和機電設備完好和物料使用情況。

3 過空巷、對接步驟及技術方法

3.1 距空巷40m時

3.1.1 停機將空巷內絞車、管線、鐵道等雜物清理。

3.1.2 將空巷內2道調節墻拆除，并在空巷XV13061口重新建調節風墻確保工作面的供風。

3.1.3 退除空巷內老塘側幫錨桿，巷口拉繩、掛牌警戒。

3.1.4 認真檢修工作面供液系統、支架和其他機電設備，確保工作面過空巷期間設備運轉正常、完好。

3.1.5 泵站供液系統壓力調整達標，調配乳化液濃度達5%，并對液箱進行擴容。

3.1.6 采高保持2.6m，支架升緊接頂嚴密，保證初撐力達標。

3.2 距空巷40m-10m時

3.2.1 采高保持2.6m，放慢推進速度，保證老塘懸頂及時垮落跟緊，釋放頂板壓力。

3.2.2 每個循環帶壓拉架，確保支架接頂嚴密，初撐力達標。

3.2.3 每班及時收集礦壓數據，并分析上報。

3.2.4 距空巷30m時，劃工作面55#支架與二切眼56#支架對接線；并及時調整工作面，保證工作面55#支架沿對接線推進。

3.3 距空巷10m時

3.3.1 工作面停機檢修保證機電設備工作正常，完好。

3.3.2 與礦調度及運行隊協調，保障運煤系統隨時暢通運轉。

3.4 距空巷10m-0m時

3.4.1 工作面不停機，加快推進速度，工作面采高保持在2.6m。

3.4.2 工作面每班配備不少于5個支架工，嚴格保障支架及時帶壓拉架，接頂嚴密，初撐力達標。

3.4.3 供液系統專人巡回檢查，保障工作面支架乳化液需求。

4 效果評價

由于前期準備工作充分，通過科學合理的分析、計算，在工作面接近空巷時，科學組織落實生產過程中的每一個細節，通過安全、快速、高效的作業，最終實現了過空巷與工作面對接同步進行。在此期間，老塘頂板跨落情況較好，未出現大面積懸頂和冒頂事故，過空巷期間礦壓顯現與正常時無明顯差別，未出現壓死架現象，達到了預期效果。

5 結束語

實踐證明，該工藝技術可行，經濟合理，保證了工作面的回采能力，大大提高了煤炭回收率，減小了噸煤巷道掘進率，帶來了可觀的經濟效益，并總結出成熟的經驗，為同類型的工作面對接提供了有力的參考。

作者簡介：長命（1985，3-），男，2007年畢業于遼寧工程技術大學采礦工程系，現為王臺鋪煤礦綜采二隊主管技術員，助理工程師。