煤柱回收工作面過空巷支護技術

趙秋瑜

摘要：邊采區煤柱回收工作面空巷多，空巷支護困難，為提高回采速度，保證順利通過空巷安全技術，確保工作面的安全回采。

關鍵詞：煤柱回收工作面；空巷；巷道支護

一、煤柱回收工作面概況：

工作面西側為邊3Ⅰ工作面、東側（自北向南）依次為：邊3Ⅱ工作面、邊3Ⅲ工作面、邊3Ⅴ工作面；北部為井田邊界。

（一）空巷情況

工作面有3條老空巷，4條聯絡巷；且工作面在回采時會逐步揭露、并通過邊3Ⅱ運輸巷、邊3Ⅲ運輸巷、邊3Ⅴ運輸巷。如圖1：

（二）工作面參數

運輸巷全長440.5m，回風巷全長440.5m，均采用11#礦用工字鋼支護。工作面切眼長31.4m.開采對象為山西組中下部3#煤層，煤層賦存較穩定，平均厚1.60米，含一層夾矸。煤層坡度平均8.。

（三）工作面主要設備

切眼：22架液壓支架；1部SGZ-730/400型刮板輸送機；I部MG200/500-AWD型采煤機；運輸巷：1部SGW-40T刮板輸送機；3部DSJ80/2×55型膠帶輸送機。

二、工作面的支護技術

（一）切眼：采用22架ZZ4400-14/30型支架。

（二）上、下端頭支護：工字鋼梁采用長2.8m和直徑大于160mm、厚80mm的半圓木進行更替，半圓木下方采用DW-25型單體柱配合3.6mπ型鋼梁（與木料方向相互垂直）架設邁步對梁抬棚支護。

（三）端頭、端尾空間支護：兩端頭采用對梁形式支護，兩根π型梁內錯為0.6m，柱距1.6m，里排單體柱距支架0.3米，隨工作面推進交錯前移，步距0.6m。

靠老塘側打設兩排密集型切頂柱，排距離0.8m，靠老塘側（第一排）單體柱柱距為0.25m，外側一排（第二排）單體柱柱距0.5m。回采推進時，循環替柱方法：先在距外側切頂柱0.8m處增設一排（第三排）循環切頂柱，第三排與第二排單體柱打設呈一列，柱距均為0.5m，然后方可回收老塘側（第一排）密集型切頂柱，回收完成后，在老塘側切頂柱（原第二排切頂柱）間均增設一根單體柱，增設完成后單體柱柱距為0.25m，如此往復循環作業。

（四）超前支護：運回兩巷超前維護設計為每1.2m架設兩根鉸接梁和兩根DW25-300/110型單體柱組成的大于20m長的走向抬棚。鉸接頂梁分別距梁端200mm。靠近工作面6.4m范圍棚梁中部下方打設一列3.6m長π型鋼梁加DW-25型單體柱一梁三柱管理頂板。

替棚期間超前支護方式：替棚前在每架棚間架設一根2.8m半圓木棚臨時支護，即在半圓木中部下方、巷道外幫側梁端分別打設一根DW-25型單體柱進行支撐；架設好替棚后，采用單體柱推頂回收工字鋼棚。工字鋼棚回收后及時在半圓木棚下方距梁端200-300mm處兩側分別打設1.2m鉸接梁及單體柱（從工作面向外逐步架設，鉸接梁與半圓木棚向垂直），待替棚長度達到3.6m后，回收半圓木棚中部下方單體柱，在巷道中部下方架設3.6mπ型鋼梁加單體柱一梁三柱支護，單體柱緊貼40T溜槽打設。

工作面推進時，靠近煤壁側木料一端架設在端頭/尾支架頂梁上，回收煤壁側鉸接梁及單體柱，巷道外幫側端頭仍采用DW-25型單體柱支撐。

三、工作面過空巷施工方法：

（一）與工作面在同一煤層內的空巷施工方法

1.距空巷20m前將工作面調斜，調斜時機尾超前機頭推進，整體采用工作面與空巷斜交的方式通過。

2.距邊采區配電點、邊1#聯絡巷、邊采區補給站20米時，將空巷內的調節風門回收，在巷道兩端不大于5m處采用木板或風筒布設置兩道風障，并安裝好風機，對膠帶聯巷內通風，空巷內采用2.8m長直徑大于160mm的半圓木加單體柱一梁三柱支護替換巷道內的工字鋼支護棚，單體柱距梁端1.0m，棚距0.8m。并使用雙股16#鉛絲將單體柱柱頂捆綁固定在半圓木梁上。

3.回收工字鋼棚方法：

采用單體柱頂倒工字鋼棚進行回收，施工期間按順序先支后回，在供液管路中部接口處設一截止閥，采用單體柱斜戧在被回工字鋼梁中部（30°-40°角），支撐有力后，將管路中部截止閥打至關閉位置，采用雙股16#鉛絲將供液槍手把捆綁固定在供液位置，人員撤離至安全地點后，遠距離供液，使單體柱升緊，從而推倒工字鋼棚，工字鋼棚推倒后人工將工字鋼棚梁、腿回收出工作面。

工作面推進割透空巷煤墻幫后，采用支架頂梁或護幫板將該區域內半圓木托起，支架托起棚梁長度達0.6m后回收靠近工作面的單體柱，支架托起半圓木長度達1.5m后將另一側單體柱回收。

（二）從工作面下方穿過的空巷施工方法

與工作面在同一煤層內的空巷施工方法基本相同，但需要在沿頂板掘進段，替換空巷內工字鋼棚后，在其余區段打設密集型木垛支護，木垛間隙用研石充填實，以防過機組、大溜時降塌，巷口向里大于33m范圍不進行支護。作業期間始終確保風筒出口距作業地點不大于5m。

四、結語

（一）回采煤柱使用支架配合特殊支護切眼、兩巷超前、端頭及超前維護空巷技術，保證支護安全可靠。

（二）回采煤柱使用支架回采生產效率高。

采用“三八”制作業方式，2班生產，1班檢修。工作面正規循環生產能力：

W=L×S×h×γ×c

式中：

W——產量t；L—傾斜長m；S—有效截深m；h—采高m；c—回采率%；γ—容重t/m3。

邊采區煤柱回收工作面正常段每正規循環產量為：

W=31.4×0.6×1.85×97%×1.38=46.7t。

目前單班循環10刀，圓班生產20刀。單班生產達467噸，圓班934噸。工作面每班推進6米，圓班可推進12米。煤柱工作面長440.5米，37天即可回采完畢。單班生產率高，推進速度快。

參考文獻：

[1]李鑫，蘇海，李宗濤，等.煤柱回收工作面過空巷技術[J].煤炭科學技術，2012，40（11）：45-49.

[2]馮建川.煤柱回收工作面過空巷技術研究[J].技術與市場，2014，21（12）：22-23.