綜采工作面過空巷技術研究與應用

孔計偉

（山西晉煤集團晉圣公司，山西 晉城 048012）

1 工作面概況

91303綜采工作面位于9#煤層，地面標高805.2～810.8m，煤層底板標高645～664m，走向長度490m，傾斜長97.1m，煤厚1.3～1.7m，平均煤厚1.5m，含一層0.2m夾矸，采高1.7m。基本頂為粉砂巖、細粒砂巖，厚度6.4m；直接頂為石灰巖，厚度1.1m；直接底為泥巖，厚度1.55m；基本底為K4石灰巖，厚度2.19m。進風順槽凈高2m，凈寬3.5m，回風順槽凈高2.3m，凈寬3.5m。

2 空巷基本情況

91303綜采工作面空巷共有13條，基本位于回風順槽一側，如圖1所示，其中5條空巷（1～5）與工作面切眼斜交（84～90°）；8條空巷（6～13）與工作面切眼平行。空巷1最長，約200m；空巷11和12貫穿工作面，與切眼等長；空巷3和5一端位于停采線之內，一端在回采一側；空巷13位于停采線之外，回采時不通過。各空巷均為矩形裸巷，高1.6m，寬4～4.5m，比回風順槽底板高0.3～0.5m，距頂板0.4～0.2m。各空巷頂底情況與順槽的基本一致。

圖1 91303綜采工作面空巷位置關系示意圖

3 空巷支護措施

（1）空巷支護時采用分階段支護，當工作面回采至距工作面平行空巷25m時，對平行空巷內進行支護，延長回風順槽的超前支護15m；當工作面回采至距工作面斜交空巷10m時，對斜交空巷進行支護，支護長度20m，回采過程中隨順槽超前支護逐步替換架設斜交空巷的支護，保持長度。

（2）對空巷進行支護后，提高礦壓觀測頻率：頂板離層儀觀測調整為每班一次；液壓支架數顯壓力表數據采集改為每三天一次；在空巷與順槽斜交處設置巷道位移觀測點；數據分析提高到每兩周一次，采集到的數據變化較大時，及時分析，采取措施。

（3）空巷采用單體液壓支柱（DW-18）與板梁（長3.6m，厚0.12m的半圓松木）配合的方式進行支護。與工作面切眼斜交的空巷一梁三柱，排距1m，柱距1.5m，梁與工作面切眼平行；與工作面切眼平行的空巷一梁四柱，排距1m，柱距1m，梁與工作面切眼垂直，如圖2所示。

圖2 單體液壓支柱支護示意圖

4 工作面分階段回采過空巷

（1）第一階段：當91303工作面推進至距空巷1剩余10m時，必須將空巷6與空巷1前35m支護完畢，同時延長超前支護15m，然后回采至距空巷6剩余5m時，加快回采速度，使綜采設備快速通過空巷，將礦山壓力甩到采空區。通過空巷6后恢復正常的回采速度，與正規循環作業保持一致，在工作面推進過程中按超前20m逐步替換架設空巷1的支護。

（2）第二階段：當91303工作面推進至距空巷7剩余25m時，必須將空巷2、空巷7、空巷8、空巷9和空巷3靠工作面一側前20m支護完畢，同時延長超前支護15m，然后回采至距空巷2剩余5m時，加快回采速度。通過空巷9后恢復正常的回采速度，在工作面推進過程中繼續按超前20m逐步替換架設空巷1和空巷3的支護。

（3）第三階段：當91303工作面推進至距空巷11剩余25m時，必須將空巷11支護完畢。在工作面推進過程中繼續按超前20m逐步替換架設空巷1和空巷3的支護，當空巷1剩余最后20m時，再替換的單體液壓支柱（DW-18）逐步架設到空巷4中，同時空巷5與空巷4同步架設支護。當91303工作面推進至距空巷11剩余5m時，必須將空巷12、空巷4、空巷3（超前20m至停采線之間的部分）和空巷5（超前20m至停采線之間的部分）全部支護完畢，然后加快回采速度，直至通過空巷12。

5 過空巷安全技術管理

（1）當91303綜采工作面推至距空巷10m或25m位置時，必須根據現場實際情況，由通風部門另行制定啟封、排瓦斯、調整通風系統專項措施，必須使空巷內風量、工作面風量達到《煤礦安全規程》、《91303綜采工作面回采作業規程》要求，否則嚴禁回采。

（2）對空巷進行支護時，應由外向里逐架進行，嚴格執行敲幫問頂制度。

（3）當91303綜采工作面推至距空巷（與工作面切眼平行）15m位置時，91303綜采工作面必須調整與兩順槽夾角，使之保持7°夾角，嚴禁與空巷平行。從進風側向回風側逐漸貫通空巷，貫通后，工作面液壓支架、超前支護、煤幫、刮板輸送機必須達到“三直一平”，貫通部位頂板破碎時，提前拉架，必要時帶壓移架。

（4）當91303綜采工作面推至距空巷10m位置時，兩端頭超前支護與空巷內支護必須加強，防止周期來壓過大、巷道片幫堵死兩端頭安全出口。

（5）當91303綜采工作面推至距空巷1、2還剩余10m位置時，采用在工作面（空巷）迎頭向空巷迎頭(工作面)打設探眼確認貫通距離，探眼施工期間閉鎖工作面刮板輸送機、采煤機，并在貫通位置不小于10m處設置警戒。

（6）當91303綜采工作面與空巷貫通時，加快割煤速度，延長周期來壓步距。隨時觀測煤壁片幫情況及支架壓力變化，有重大變化時，及時匯報調度室并通知總工程師。

（7）當91303綜采工作面與空巷貫通后，未經安全員、帶班領導同意，嚴禁檢修人員靠近貫通位置10m范圍內進行檢修。

（8）采煤機割出的廢木料、可回收的木垛板梁及矸塊，要及時閉鎖采煤機、刮板輸送機進行揀出。

（9）進煤幫作業時的頂板控制，當工作面推進至與斜交空巷貫通后，每隔1～2刀時人員需從工作面進入斜交空巷前移超前支護；當工作面推進至與平行的空巷貫通后要及時前移支架，使支架頂梁托住單體柱板梁，人員進入空巷對單體柱進行回收（首次拖住板梁后回收與工作面臨近的兩個單體柱，當工作面推進至支架拖住板梁的一半時回收后兩根單體柱）。人員進入空巷前移支護或回收支柱時嚴格遵守以下規定：

① 當人員進入空巷回柱、移動超前支護作業時，嚴格執行進入煤幫作業確認制度。

② 從工作面進入斜交的空巷以及工作面與平行的空巷貫通后進入空巷作業前，首先必須就近停機閉鎖刮板輸送機(至少2個閉鎖鍵)，設專人盯守，未經班長、安全員同意，嚴禁與工作面刮板輸送機司機聯系啟動。

③ 進入空巷作業前，支架拉移到位，用找頂工具將作業地點的頂、幫活矸（炭）、片幫煤等找凈，然后手托電纜槽跨入工作面刮板輸送機機道，行走或作業要踩穩腳步，防止滑倒。

④ 距采煤機10m范圍內作業時，閉鎖采煤機，嚴禁與采煤機司機聯系啟動。

⑤ 進入前對空巷附近5m范圍內進行敲幫問頂找掉煤矸，煤體壓力明顯時在煤幫作業地點5m范圍內支設貼幫柱，并用木楔、背板將其剎實背緊，維護好頂幫，確保作業過程中的安全。

6 結語

采煤工作面分階段通過空巷的方案，不僅能重復使用支護材料，減少浪費，節約成本，而且有效控制了頂板，避免了頂板壓力突然增大造成的漏頂冒頂事故，保證了作業人員的安全，實現了91303工作面安全順利地通過13條空巷。