綜采工作面過空巷技術(shù)研究與應(yīng)用

孔計偉

（山西晉煤集團(tuán)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(biāo)高805.2～810.8m，煤層底板標(biāo)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(xì)粒砂巖，厚度6.4m；直接頂為石灰?guī)r，厚度1.1m；直接底為泥巖，厚度1.55m；基本底為K4石灰?guī)r，厚度2.19m。進(jìn)風(fēng)順槽凈高2m，凈寬3.5m，回風(fēng)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(fēng)順槽一側(cè)，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?？障?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(nèi)，一端在回采一側(cè)；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(fēng)順槽底板高0.3～0.5m，距頂板0.4～0.2m。各空巷頂?shù)浊闆r與順槽的基本一致。

圖1 91303綜采工作面空巷位置關(guān)系示意圖

3 空巷支護(hù)措施

（1）空巷支護(hù)時采用分階段支護(hù)，當(dāng)工作面回采至距工作面平行空巷25m時，對平行空巷內(nèi)進(jìn)行支護(hù)，延長回風(fēng)順槽的超前支護(hù)15m；當(dāng)工作面回采至距工作面斜交空巷10m時，對斜交空巷進(jìn)行支護(hù)，支護(hù)長度20m，回采過程中隨順槽超前支護(hù)逐步替換架設(shè)斜交空巷的支護(hù)，保持長度。

（2）對空巷進(jìn)行支護(hù)后，提高礦壓觀測頻率：頂板離層儀觀測調(diào)整為每班一次；液壓支架數(shù)顯壓力表數(shù)據(jù)采集改為每三天一次；在空巷與順槽斜交處設(shè)置巷道位移觀測點；數(shù)據(jù)分析提高到每兩周一次，采集到的數(shù)據(jù)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(jìn)行支護(hù)。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(hù)示意圖

4 工作面分階段回采過空巷

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

（2）第二階段：當(dāng)91303工作面推進(jìn)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(cè)前20m支護(hù)完畢，同時延長超前支護(hù)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(fù)正常的回采速度，在工作面推進(jìn)過程中繼續(xù)按超前20m逐步替換架設(shè)空巷1和空巷3的支護(hù)。

（3）第三階段：當(dāng)91303工作面推進(jìn)至距空巷11剩余25m時，必須將空巷11支護(hù)完畢。在工作面推進(jìn)過程中繼續(xù)按超前20m逐步替換架設(shè)空巷1和空巷3的支護(hù)，當(dāng)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(shè)到空巷4中，同時空巷5與空巷4同步架設(shè)支護(hù)。當(dāng)91303工作面推進(jìn)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(hù)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(shù)管理

（1）當(dāng)91303綜采工作面推至距空巷10m或25m位置時，必須根據(jù)現(xiàn)場實際情況，由通風(fēng)部門另行制定啟封、排瓦斯、調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)專項措施，必須使空巷內(nèi)風(fēng)量、工作面風(fēng)量達(dá)到《煤礦安全規(guī)程》、《91303綜采工作面回采作業(yè)規(guī)程》要求，否則嚴(yán)禁回采。

（2）對空巷進(jìn)行支護(hù)時，應(yīng)由外向里逐架進(jìn)行，嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度。

（3）當(dāng)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(diào)整與兩順槽夾角，使之保持7°夾角，嚴(yán)禁與空巷平行。從進(jìn)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(hù)、煤幫、刮板輸送機(jī)必須達(dá)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(dāng)91303綜采工作面推至距空巷10m位置時，兩端頭超前支護(hù)與空巷內(nèi)支護(hù)必須加強(qiáng)，防止周期來壓過大、巷道片幫堵死兩端頭安全出口。

（5）當(dāng)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(shè)探眼確認(rèn)貫通距離，探眼施工期間閉鎖工作面刮板輸送機(jī)、采煤機(jī)，并在貫通位置不小于10m處設(shè)置警戒。

（6）當(dāng)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(diào)度室并通知總工程師。

（7）當(dāng)91303綜采工作面與空巷貫通后，未經(jīng)安全員、帶班領(lǐng)導(dǎo)同意，嚴(yán)禁檢修人員靠近貫通位置10m范圍內(nèi)進(jìn)行檢修。

（8）采煤機(jī)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(jī)、刮板輸送機(jī)進(jìn)行揀出。

（9）進(jìn)煤幫作業(yè)時的頂板控制，當(dāng)工作面推進(jìn)至與斜交空巷貫通后，每隔1～2刀時人員需從工作面進(jìn)入斜交空巷前移超前支護(hù)；當(dāng)工作面推進(jìn)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(jìn)入空巷對單體柱進(jìn)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(dāng)工作面推進(jìn)至支架拖住板梁的一半時回收后兩根單體柱）。人員進(jìn)入空巷前移支護(hù)或回收支柱時嚴(yán)格遵守以下規(guī)定：

① 當(dāng)人員進(jìn)入空巷回柱、移動超前支護(hù)作業(yè)時，嚴(yán)格執(zhí)行進(jìn)入煤幫作業(yè)確認(rèn)制度。

② 從工作面進(jìn)入斜交的空巷以及工作面與平行的空巷貫通后進(jìn)入空巷作業(yè)前，首先必須就近停機(jī)閉鎖刮板輸送機(jī)(至少2個閉鎖鍵)，設(shè)專人盯守，未經(jīng)班長、安全員同意，嚴(yán)禁與工作面刮板輸送機(jī)司機(jī)聯(lián)系啟動。

③ 進(jìn)入空巷作業(yè)前，支架拉移到位，用找頂工具將作業(yè)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(jī)機(jī)道，行走或作業(yè)要踩穩(wěn)腳步，防止滑倒。

④ 距采煤機(jī)10m范圍內(nèi)作業(yè)時，閉鎖采煤機(jī)，嚴(yán)禁與采煤機(jī)司機(jī)聯(lián)系啟動。

⑤ 進(jìn)入前對空巷附近5m范圍內(nèi)進(jìn)行敲幫問頂找掉煤矸，煤體壓力明顯時在煤幫作業(yè)地點5m范圍內(nèi)支設(shè)貼幫柱，并用木楔、背板將其剎實背緊，維護(hù)好頂幫，確保作業(yè)過程中的安全。

6 結(jié)語

采煤工作面分階段通過空巷的方案，不僅能重復(fù)使用支護(hù)材料，減少浪費，節(jié)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(yè)人員的安全，實現(xiàn)了91303工作面安全順利地通過13條空巷。