綜采工作面過平行工作面的全長空巷的關鍵技術

任志國

(中國神華神東煤炭集團公司寸草塔二礦,內蒙古伊旗 017209)

綜采工作面過平行工作面的全長空巷的關鍵技術

任志國

(中國神華神東煤炭集團公司寸草塔二礦,內蒙古伊旗 017209)

在綜采工作面過空巷回采作業時,為了保證工作面回采過程的安全,應該從支護方案、礦壓觀測、回采工藝以及勞動組織上進行反復、多次、詳細的論證,然后采取合理的支護技術,以此保證過工作面通過空巷的安全。文章以某煤礦為例,分析了過空巷技術的難點,探析了綜采工作面過平行工作面的全長空巷的關鍵技術,旨在為類似煤礦的相關技術人員提供一定的參考。

綜采工作面 平行工作面 全長空巷 關鍵技術

空巷是綜采工作面在推進的過程中需通過的硐室、巷道，綜采工作面在生產的過程中，如果遇到空巷，很容易造成大面積的冒頂，造成嚴重的安全隱患，但是如果綜采面直接跳過空巷區域，將會造成嚴重的資源浪費。在資源日益競爭的背景下，掌握綜采工作面過平行工作面的全長空巷技術，在保證回采安全的前提下，提高資源的回收率具有十分重大的意義。

1 工程概況

某煤礦一座年產500萬噸的大型現代礦井，裝備有一個采高在3.5m左右的高產高效綜采工作面，該礦井的月產在40萬噸以上，在綜采工作面的回采范圍內，有一條空巷，該綜采工作面的推進長度為2231m，綜采工作面長為355m，空巷的基本概況為：距離高綜采工作面切眼1820m、巷高3.5m、巷寬5.4m、空巷全長為355m；空巷上覆蓋0.2m～5.3m的松散層，部分基巖出露，基巖的厚度為55m～94m，由機頭向機尾逐漸的增厚。綜采設備直接頂為粉砂巖，厚度為0.3m～5.2m，直接底為粉砂巖，厚度為2.6m～4.2m。

2 空巷技術的難點

通過對該綜采工作面的現場勘察，總結出空巷技術的難點包括以下幾個方面：(1)空巷期間影響的時間相對較長，會影響該煤礦全月甚至是全年的生產計劃；(2)空巷和工作面平行，夾角幾乎為零，整個工作面幾乎同時揭露空巷，給支護施工帶來很大的難度；(3)空巷的支護強度明顯小于理論值，導致在施工的過程中存在較大的冒頂危險；(4)綜采工作面的礦壓非常劇烈，在開采的過程中下沉量相對較大，很容易損壞支架，容易造成施工事故；(5)空巷長、斷面寬，很容易發生冒頂；(6)沒有類似的空巷經驗做參考，施工具有一定的盲目性和探索性，施工難度較大。

3 高綜采工作面過平行工作面的全長空巷的關鍵技術

(1)該綜采工作面過平行工作面的全長空巷采取“錨索+W鋼帶+全斷面鋼筋網”的聯合支護方式，W鋼帶的型號為：4600mm×230mm×2.3mm；錨索托盤為15mm×300mm×300mm；錨索的規格為φ17.8mm×8000mm。端頭錨索距巷幫600mm，同排錨索間距為2100mm，和頂板呈90°的夾角，鋼帶的排距為1000mm。為了防止托盤等鐵器進入到主運系統，W鋼帶下面鋪一層10#鉛絲網，用14#鉛絲將塑料網綁在頂層的鋼筋網上，并且為了防止片幫，在空巷的兩幫掛幫網上，玻璃錨桿的規格為φ18mm×2000mm、塑料網的規格為10000mm×3700mm，錨桿間排距為1000mm×1000mm，進行矩型布置，每排4根(如圖1)。

圖1 空巷平面位置圖

(2)當綜采工作面距離空巷185m時，應該加強礦壓監測，以此找出礦壓的規律，進而預測空巷期間的礦壓分布狀況，準確的找出來壓的因素以及來壓的周期，實現對空巷礦壓的及時驗證與修正。通過調整推進速度以及采高，實現工作面距離空巷2.5m之前來壓，然后綜采設備停機7.5h～17h等壓，等到工作面上的覆巖層穩定后，保證在空巷施工過程中，工作面上方的頂板處于穩定區間，以此保證高綜采工作面的安全。

(3)在通過空巷時，采取中后部連續加刀的方式，連續先前推進到中后部，實現中后部的支架連續的向空巷內進行推進，當機尾的支架推至空巷的副幫煤壁上，連續的給機頭部分進行加刀，不斷的推進機頭。

4 綜采工作面過平行工作面的全長空巷的支護效果評價

空巷的支護效果。空巷受到采動影響的巖層變化和礦壓顯現可以分為四個階段，主要表現為：其一，工作面推進空巷約5m之前，空巷頂板和底板的變形量相對較小，但是隨著逐漸的推進，其變形量在不斷的增加；其二，當工作面推進空巷5m至等壓停采線的過程中，巷道的變形量明顯的增加；其三，在停采開始的等壓過程中，變形量繼續上升，最大頂板移近量為75mm～145mm。

5 結語

通過采用“錨索+W鋼帶+全斷面鋼筋網”的聯合支護技術，在工作面推進的過程中，始終堅持“頂板壓力大的部分有限快速推進”的原則，采取由工作面的一端逐漸的向另一端、由中間向兩端逐步向空巷推進的方式，能夠實現在快速推進的過程中減緩頂板和底板下沉的變形量，以此保證工作面進入空巷后的安全。此外，過完空巷后不能急于把割底部分抬起，避免來壓時，采空區頂板突然垮落壓壞支架，造成安全事故。

[1]魏永勝,周海豐.大采高綜采工作面過空巷關鍵技術研究[J].科技·信息化,2008(12)35-36.

[2]溫慶華,周海豐.大采高綜采工作面過空巷關鍵技術研究[J].煤炭工程,2009(1)54-56.

[3]溫慶華.神東礦區綜采工作面過平行全長大斷面空巷技術[J].煤礦開采,2009(2)14-16.

[4]杜科科,吳士良,初艷鵬.大采高綜采工作面過空巷支護設計研究[J].山東煤炭科技,2011(2)127-129.

任志國,男,1984年6月生,畢業于黑龍江科技大學采礦工程專業,本科學歷,現從事煤礦生產技術管理工作,擔任中國神華神東煤炭集團寸草塔二礦生產辦主任。