綜采工作面過空巷技術(shù)淺析

任 鋒

（呂梁市煤炭職工培訓(xùn)中心，山西 呂梁 033000）

引 言

綜采工作面開采作業(yè)中的年久失修或者廢棄的巷道，稱之為空巷。過空巷較為復(fù)雜，對綜采工作面開采作業(yè)的質(zhì)量和安全有著較大影響。為此，筆者結(jié)合以往經(jīng)驗，通過實例案例分析綜采工作面過空巷技術(shù)。

1 工程實況

本文主要以某煤礦企業(yè)的某一段綜采工作面為研究對象，對過空巷技術(shù)進行分析說明。該工程段中煤層底板標(biāo)高約664m，地面標(biāo)高805m～810m左右，整體長度490m，傾斜長度約97m，煤層厚度因地質(zhì)原因呈現(xiàn)不均衡分布情況，大約在1.3m～1.7m之間，其中含夾矸0.2m。整個煤層是由粉砂巖、石灰?guī)r、泥巖及K4石灰?guī)r構(gòu)成的，厚度分別為6.4m、1.1m、1.55m和2.19m。進風(fēng)槽和回風(fēng)槽的凈高和寬分別為2m×3.5m，2.3m×3.5m。

2 空巷概況

在該綜采工作面中，一共有13條空巷，均為矩形裸巷，尺寸高×寬為1.6m×4.5m，與頂板和回風(fēng)順槽距離分為0.4m和0.5m。空巷位于回風(fēng)順槽一側(cè)，與工作面或交叉或平行。為了保證后續(xù)開采工作的順利進行，將空巷按照從1到13的順序標(biāo)號。1～5空巷與工作面交叉，6～13空巷則從事與工作面平行。此外，11號和12號空巷長度與工作面切眼長度相等，3號和5號空巷則與停采線和回采先交接，13號空巷在停采線外圍。

3 空巷支護

空巷支護施工中采用的是分階段支護措施，按照不同施工情況將其分為以下兩段：當(dāng)工作面回采作業(yè)與平行空巷之間只有25m距離時，在平行空巷上實施支護施工，延長回風(fēng)順槽超前支護15m左右；當(dāng)工作面回采與斜交空巷距離10m左右時，在斜交空巷上進行支護施工，長度控制在20m左右。并在持續(xù)的回采作業(yè)中，利用水槽超前支護逐漸替換斜交空巷支護，保證長度［1］。

空巷支護施工完成后，做好礦壓觀測作業(yè)，結(jié)合實際情況，調(diào)整不同設(shè)備的觀測頻率，之后通過對觀測數(shù)據(jù)的分析了解綜采工作面回采質(zhì)量。通常情況下，頂板離層儀觀測次數(shù)調(diào)整為每班一次，液壓支架數(shù)顯壓力表的數(shù)據(jù)改為三天一次，空巷與斜交位置設(shè)置的觀測點，需每兩周實行一次數(shù)據(jù)采集［2］。

在空巷支護作業(yè)中，主要選用單體液壓支柱和板梁這兩種材質(zhì)保證支護效果。在支柱和板梁設(shè)置中，與工作面相交的切眼斜交空巷一梁要設(shè)置三個單體液壓支柱，支柱之間的距離控制在1m左右，每個單體液壓支柱的間距控制在1.5m左右。板梁要與工作面平行，與工作面切眼平行的空巷要采用一梁四柱的布設(shè)方式，間距分別控制在1m左右，板梁與工作面垂直［3］。支護示意圖見第91頁圖1。

4 綜采工作面分階段回采過空巷

第一階段是在綜采工作面推進至距離第一條空巷10m左右位置上時。此時在回采作業(yè)繼續(xù)前，需先完成6號和1號空巷前35m距離內(nèi)的支護作業(yè)，將超前支護距離控制在15m，之后實施回采作業(yè)，當(dāng)其距離6號空巷5m距離時，加快回采作業(yè)速度，快速通過空巷，降低礦山開采壓力。完全通過6號空巷后，再恢復(fù)到原來的回采速度，按照規(guī)定要求實施回采作業(yè)。當(dāng)回采工作推進到超前支護20m左右距離上時，替換1號架設(shè)空巷。

圖1 單體液壓支柱支護示意圖

第二階段是在綜采工作面推進到距離7號空巷25m距離上時。此時要完成2號、7號、8號、9號及3號空巷的前段20m距離的支護作業(yè)，延長超前支護15m，之后開始回采作業(yè)，同樣在距離2號空巷5m距離時，加快回采速度，通過9號空巷后恢復(fù)正常。在距離超前支護20m距離時，替換1號和3號架設(shè)空巷。

第三階段是在綜采工作面推進到第11號空巷前25m距離上時。此時需完成11號空巷的支護作業(yè)，在回采作業(yè)中，仍實施1號和3號空巷的架設(shè)空巷替換工作，當(dāng)回采作業(yè)推進到1號空巷剩余的0m距離時，對4號空巷實施支護施工，并利用單體液壓支柱，如圖1所示。而當(dāng)回采作業(yè)推進至11號空巷剩余5m距離時，完成12號、4號、3號、5號空巷的支護作業(yè)，加快回采速度，通過所有空巷。

5 過空巷安全技術(shù)管理

當(dāng)綜采工作面回采作業(yè)進行到距離空巷10m或25m距離上時，工作人員需結(jié)合現(xiàn)場實際情況，聯(lián)系通風(fēng)部門一起對現(xiàn)有的瓦斯排放系統(tǒng)、啟封模式及通風(fēng)系統(tǒng)實行重新調(diào)整，確保空巷內(nèi)風(fēng)量及工作面內(nèi)風(fēng)量符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求。

在空巷支護施工中，應(yīng)堅持由外到內(nèi)逐架支護的基本原則，增強支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

在綜采工作面推進至距離空巷15m左右的位置上時，應(yīng)調(diào)整工作面兩側(cè)的順槽夾角，避免出現(xiàn)與空巷平行的情況。從進風(fēng)側(cè)向回風(fēng)側(cè)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，必要時可帶壓移架［4］。

在工作面回采至空巷10m位置上時，加大端頭及空巷內(nèi)部的支護強度，從而削弱壓力突然增大帶來的影響，確保巷道中安全出口的正常使用。

在工作面回采作業(yè)距離1號、2號空巷10m左右時，進行探眼的鉆設(shè)，并在此期間，停止運行一切回采設(shè)施。同時在探眼鉆設(shè)中，應(yīng)在周邊10m左右范圍內(nèi)架設(shè)警戒線，要求員工全部移除到警戒線外側(cè)，以免造成人員傷亡［5］。

在工作面全部貫穿空巷后，要加快煤炭開采速度，嚴(yán)格管控開采距離。另外，在回采作業(yè)中，實時觀察煤壁片幫的支架壓力的變化情況，一旦發(fā)現(xiàn)其存在較大數(shù)值波動，應(yīng)立即聯(lián)系技術(shù)人員實行適當(dāng)調(diào)整。

當(dāng)綜采工作面貫通空巷后，如圖2所示，要設(shè)置安全區(qū)域，貫通的10m區(qū)域范圍內(nèi)，禁止工作人員在未經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)人員批準(zhǔn)的情況下隨意進入，同時還要開展檢修工作，以免產(chǎn)生危險。

圖2 綜采工作面過空巷

在采煤時產(chǎn)生的一些廢木料、可回收木垛，要在停止采煤機等設(shè)備運轉(zhuǎn)后，實施清理和回收，以免影響煤炭質(zhì)量。

進煤幫作業(yè)后，應(yīng)合理控制頂板，這就要求工作人員在工作面貫通空巷后，每隔2刀移動一下工作面進入斜交空巷中的超前支護結(jié)構(gòu)，當(dāng)回采作業(yè)平行空巷位置后，實施支架遷移，利用支架進行單體柱板梁的支撐，并隨著作業(yè)繼續(xù)，逐漸開展單體柱板梁的回收工作，直到作業(yè)完成，而在支護遷移或支柱回收時，需要遵循的規(guī)定要求如下。

工作人員應(yīng)明確了解進入煤幫作業(yè)的制度要求，在支護遷移或支柱回收時，嚴(yán)格按照制度要求開展作業(yè)；當(dāng)工作面貫通斜交和平行空巷后到進入空巷作業(yè)施工前，需停止運行刮板運輸機，安排專業(yè)人員看守；進入空巷作業(yè)前，先確定支架拉移位置，利用找頂工具找凈作業(yè)地點的頂幫活矸、片幫煤，之后再以人工操作的方式將電纜槽放入到刮板運輸機的機道內(nèi)，啟動管板運輸機。

在距離采煤機10m工作范圍內(nèi)，應(yīng)閉鎖采煤機，禁止啟動采煤機；進入空巷作業(yè)前，要對空巷周邊5m左右的范圍實施敲幫問頂作業(yè)，找出其中存在的煤矸并剔除，同時為了降低媒體壓力帶來的影響，在距離煤幫作業(yè)5米范圍內(nèi)，架設(shè)幫柱，且通過與木楔、背板的合理綁扎，加強邦頂?shù)谋Ｗo效果。

6 結(jié)語

綜采工作面過空巷施工本來就是一項較為復(fù)雜的工序，在實際作業(yè)中需要結(jié)合現(xiàn)場實際情況，制定科學(xué)合理的施工方案，從而提高回采作業(yè)的質(zhì)量，避免危險事故的發(fā)生，全面優(yōu)化綜采工作面回采施工的整體水平。