淺談極近距離工作面過下覆小窯盤區的開采技術

侯建國

（晉能控股煤業集團公司云岡礦山西大同037003）

0 引言

同煤集團云岡礦11-1#層311盤區81123工作面，典型極近距離煤層，層間距為0.3 m～1.4 m。特別是臨近小窯破壞區，工作面掘進中途揭露小窯巷道巷道；回采過程中揭露一小窯采空區，該范圍煤層下沉，煤壁酥松，機道頂板狀況差。同層煤體嚴重受損，蹬空開采，安全生產困難大。

針對此極近距離開采狀況，研究與克服下覆小窯空巷、小窯采空區具體工藝和方案進行總結。

1 具體地質狀況與設備采選

11-1#層311盤區81123工作面煤層厚度平均2.2 m，煤層傾角3.5°，與11-2#層層間距為0.3 m～1.4 m。工作傾向長134 m，走向長558.2 m，可采走向長410 m。

工作面臨近小窯破壞區，開采至123米處56#-70#支架處底板下方揭露兩條小窯巷道；兩條小窯巷道平行布置在311盤區11-2#層煤層中；工作面開采至278 m處在工作面煤壁74#-83#架對應位置揭露一小窯采空區，該范圍煤層下沉，煤壁酥松，機道頂板有一層0.9 m偽頂垮落。

工作面采用傾斜長壁后退式綜合機械化的采煤方法，采高為2.3 m。選配MG300/730-AWD型電牽引采煤機，ZY6600/14/28支撐掩護式液壓支架88架，ZYG6600/14/28過渡支架2架，ZYZ9500/16/30端頭支架2架，SGZ-764／400型刮板運輸機1部，JJS-1000/160皮帶運輸機1部。

2 特殊煤層氣體管理和支護

工作面圈定過程中，通過使用灌注羅克休小窯巷道，可快速形成密閉墻體和對小窯巷道進行充填，有效控制了小窯氣體向作業工作面的涌入，降低了作業工作面有害氣體濃度，并且為工作面回采的過程中安全可靠的通過小窯巷道提供了保障。

開采過程中通過超前探測小窯巷道及采空的位置，科學合理分析小窯分布位置；當工作面與小窯巷道層間距較薄時選擇將11-2#層頂板與小窯巷道割通，煤機割煤時將機道余煤填充至小窯巷道內。

當工作面與小窯巷道交叉段割通時，該范圍割通面積較大，需采取18 k鋼軌在填充區域進行鋪設；工作面下覆為小窯采空區時調整開采工藝，降低支架初撐力，延長兩巷超前支護，并在小窯采空區兩端的工作面機道進行補打鎖口梁。

3 回采期間采用的開采工藝及措施

(1)工作面過小窯巷道及采空區平剖面示意圖：

圖1 工作面過小窯巷道平面示意圖

①由于小窯巷道頂板與本工作面底板間距較薄，在采煤機滾筒割煤至小窯巷道正上方時，放慢采煤機割煤速度將小窯巷道與本工作面完全割通，割通后在該段來回反復牽引采煤機割煤，讓煤流灌入小窯巷道內，直到機道段下方小窯巷道內完全充填滿煤、矸石后，煤機方可繼續向前割煤。然后，將該段支架拉前，升起，該段支架的初撐力具體由現場情況而定，不宜升架過緊，以防支架陷下。

②當工作面推進到小窯巷道聯絡巷與小窯巷道交叉段時，此時采煤機與小窯巷道割通的面積較大，在其內充填煤、矸石至1.5 m高左右后，將采煤機挪離該段，停止采煤機，將采煤機開關打至零位，兩滾筒離合器摘開并將運輸機閉鎖，然后在該段順著工作面傾向方向鋪設一排18 k鐵道，鐵道長度要盡量與充填區域順著工作面方向的長度相符。如一排內需鋪設多根鐵道時，相鄰兩根鐵道間搭接長度不低于1.5 m；鋪完鐵道后繼續用采煤機充填，直至充滿煤、矸石等為止。割一刀煤鋪設一排鐵道，如此循環往復直至推過整條小窯聯絡巷。

③當小窯巷道與工作面層間距比較厚，煤機正常割煤能與小窯巷道割不通時過小窯巷道技術措施：當煤機割煤時不能小窯巷道直接割通時，在煤機割煤通過小窯巷道上方后留空機道（支架拉前，運輸機未推），在未割通小窯巷道正上方工作面底板機道位置打眼兒放松動炮使工作面與小窯巷道塌通，塌通后在該段來回反復牽引采煤機割煤，讓煤流灌入小窯巷道內，直到機道段下方小窯巷道內完全充填滿煤、矸石后，煤機方可繼續向前割煤，然后推展運輸機；割一刀煤放一茬炮，如此循環往復直至過完所有小窯巷道。

（2）工作面過小窯采空區示意圖及應對措施如下：

圖3 工作面過小窯采空區平面示意圖

①過小窯巷道采空區期間采煤機采用單向割煤，即采煤機從工作面尾向工作面頭割煤時，割煤過程中不推運輸機溜槽，只將割過后的支架拉前，直到煤機割完完整的一刀煤后，再將采煤機空刀由頭部牽引至尾部，采煤機由頭下尾過程中再將煤機后方的溜槽推展；等煤機下尾后再實刀割煤上頭，期間每割一刀煤及時伸出前探梁，減小端面距，支架的初撐力具體由現場情況而定，不宜升架過緊，以防支架陷下，此外將尾超前支護長度由20 m增加到70 m。

②過小窯巷道采空區期間在工作面小窯巷道采空兩邊頂板機道位置，分別打一排錨索對工作面頂板進行支護和鎖口，錨索長度為6 m，單排錨索間距1.5 m；如在開采過程中工作面小窯采空區處的頂板出現下沉、破碎或大面積垮落等現象，要根據現場情況對該處頂板進行打錨索維護。

③工作面開采下覆小窯采空區范圍：開采此范圍為塌陷區，如同開采漏頂工作面，采煤機進入此范圍內采用單刀割煤，割完后及時伸出支架前探梁；在小窯巷道采空兩邊頂板機道位置，分別打一排錨索對工作面頂板進行支護和鎖口，錨索長度為6 m。

4 工作面回采結束實踐效益

經濟效益：云岡礦工作面蹬空開采至工作面停采結束，共采出220 m，較工作面蹬空時停采多采出煤量9.7萬噸，按噸煤利潤100元計算，創造效益970萬元。社會效益：為極近距離工作面過小窯空巷及采空區提供了可靠依據，積累了成功的經驗，提高了小窯破壞區域的工作面回采率，避免了蹬空開采造成的一系列問題，實現了安全生產，保證生產任務。

5 結語

云岡礦11-1#81123工作面蹬空開采，情況復雜，空巷較多，下覆采空區跨度大，工作面頂、底板管理困難，該項技術保證了工作面安全生產和回采率。

通過該蹬空工作面的開采技術經驗具有典型代表性，能夠治理極近距離蹬空工作面的開采問題，能為此等條件工作面開采提供可靠依據，取得了明顯經濟效益，技術總體水平較高，有很好的推廣前景。