中厚煤層綜采工作面過空巷方法

孫振敏

(大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 大同 037003)

1 工程概況

大同礦區(qū)某礦現(xiàn)開采侏羅系14號煤層，煤層平均厚度為3.5 m，直接頂為3.02 m厚的粉砂巖，老頂為4.77 m厚的砂質(zhì)泥巖。8702綜采工作面可采走向長度1 243 m，傾向長度180 m，共布置123架ZZ6000型支架。在工作面回采巷道掘進(jìn)過程中揭露一小窯空巷，見圖1，空巷位于2702巷采位1 002 m處， 與2702巷夾角為36°， 長度為153.8 m， 巷寬3.6 m， 巷高3 m。為了確保工作面回采過程中安全迅速通過空巷，采取了補(bǔ)強(qiáng)空巷支護(hù)、加強(qiáng)過空巷準(zhǔn)備工作和調(diào)整過空巷工藝等措施，實現(xiàn)了工作面安全快速通過空巷[1-2]。

圖1 工作面布置平面

2 過空巷補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)

穩(wěn)設(shè)局部通風(fēng)機(jī)后對空巷進(jìn)行清理和檢測，空巷內(nèi)原頂板支護(hù)基本有效，為確保過空巷時萬無一失，決定對空巷進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。

1) 采用增加木柱的方式進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，選用木柱直徑不小于180 mm，每3根用鐵絲固定成一組支護(hù)于巷道中心處，由外向里從距離巷口0.5 m處開始每5 m支護(hù)一組直到巷道盡頭，然后對每根木柱頂端用木楔與頂板背緊。嚴(yán)禁在頂、底板較松軟處直接支設(shè)木柱，支設(shè)前必須穿柱鞋。

2) 空巷內(nèi)兩幫無護(hù)幫支護(hù)，決定使用尼龍網(wǎng)和玻璃鋼錨桿進(jìn)行支護(hù)，玻璃鋼錨桿規(guī)格為D20 mm×2 200 mm，間距1 500 mm，排距1 500 mm，托盤使用玻璃鋼錨桿配套托盤。

3) 在片幫、炸幫嚴(yán)重的區(qū)域，則采用其他方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，如使用“井”字型木垛支護(hù)，補(bǔ)打錨索等。在空巷巷口10 m范圍內(nèi)補(bǔ)打錨索進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。

4) 補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)期間，必須加強(qiáng)礦壓預(yù)測預(yù)報，掌握工作面來壓情況，及時補(bǔ)強(qiáng)空巷支護(hù)，嚴(yán)格驗收支護(hù)工程質(zhì)量，若巷道壓力顯現(xiàn)明顯時，應(yīng)立即停止支護(hù)并及時撤人，立即向調(diào)度室匯報，待原因查明、制定出切實可行的方案后方可繼續(xù)施工。在空巷進(jìn)行支護(hù)及搬運(yùn)作業(yè)時應(yīng)有專人負(fù)責(zé)對空巷的頂板及兩幫情況進(jìn)行檢查及監(jiān)督，確保補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)期間安全。

3 過空巷前的準(zhǔn)備工作

1) 過空巷前應(yīng)對工作面設(shè)備進(jìn)行全面檢修以保證設(shè)備完好。對于刮板輸送機(jī)，要預(yù)緊刮板螺栓，張緊鏈條，補(bǔ)齊連接用啞鈴銷、齒排銷。對于采煤機(jī)，要確保牽引部、各齒輪箱、液管的完好，緊固各連接螺栓，更換損壞的滾筒截齒，同時要加強(qiáng)對煤機(jī)液壓系統(tǒng)的監(jiān)護(hù)，及時更換、處理問題部件。對于液壓支架，要更換竄漏液的油缸、閥組及損壞的連接頭。對于乳化液泵站，要確保乳化液的濃度達(dá)到3%～5%，壓力在30 MPa以上。同時還要在工作面兩巷準(zhǔn)備好設(shè)備備品備件和常用的生產(chǎn)工具，以備不時之需。

2) 當(dāng)工作面回采至距空巷20 m處時，要求救護(hù)隊員隨時跟蹤空巷內(nèi)支護(hù)變化和積水積氣情況，并向礦調(diào)度匯報。

3) 過空巷時，要在空巷口安裝好調(diào)節(jié)，貫通后由通風(fēng)科對工作面空巷的風(fēng)量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，保證工作面風(fēng)量足夠，空巷不得出現(xiàn)微風(fēng)情況。

4 過空巷的施工工藝

1) 為了防止工作面過空巷期間發(fā)生漏頂或者壓架事故，貫通前必須保證采高為3.5 m，特別是當(dāng)工作面與空巷貫通時，要保證工作面頂板與空巷頂板平齊，及時伸出支架前探梁挑住頂板，以防發(fā)生漏頂，工作面與空巷貫通時，首先揭露58～61號支架，揭露寬度約為4 m，并隨回采向工作面頭部前移。

2) 當(dāng)工作面回采至距空巷30 m處時，根據(jù)地測科提供的現(xiàn)場標(biāo)高與工作面之間的高差開始調(diào)整工作面頭、尾推進(jìn)度，盡量減小與空巷的暴露空間。調(diào)整時要緩慢進(jìn)行，確保工作面“三直兩平”，防止發(fā)生擠架、咬架現(xiàn)象，同時根據(jù)工作面的壓力顯現(xiàn)情況在保障安全出口暢通的前提下加強(qiáng)頭尾超前段的支護(hù)強(qiáng)度。

3) 當(dāng)工作面回采至距空巷20 m處時，要求地測部門每天提供工作面頂?shù)装鍢?biāo)高數(shù)據(jù)并與空巷高差進(jìn)行對比，綜采隊根據(jù)地測部門提供工作面及空巷頂?shù)装鍢?biāo)高數(shù)據(jù)開始調(diào)整工作面，確保工作面頂?shù)装鍢?biāo)高與空巷平齊。

4) 工作面回采至距空巷0.5 m處時，在55～65號架采用超前移架控制頂板，以減少空頂面積；若此區(qū)域頂板破碎漏矸嚴(yán)重，拉架時應(yīng)采用帶壓移架，及時移架，保證支架頂梁接頂嚴(yán)實。

5) 工作面與空巷貫通后，根據(jù)現(xiàn)場情況及時調(diào)整工作面整體坡度，割煤時頂板要平整，保證支架平緩過渡，調(diào)整好支架狀態(tài)，避免出現(xiàn)支架低頭、抬頭及擠架咬架現(xiàn)象。當(dāng)頂板破碎時應(yīng)由經(jīng)驗豐富的支架工根據(jù)實際情況移架，拉架要從頂板破碎區(qū)的兩邊向中間拉，防止頂板破碎范圍的擴(kuò)大，盡量減少矸石的冒落，必要時可向破碎區(qū)域內(nèi)打眼注入瑞米粘合材料以加固頂板，在此期間支架工必須進(jìn)行緊湊的追機(jī)作業(yè)，機(jī)組應(yīng)選擇單向割煤，實刀上頭，空刀下尾，以防止頂板落下大塊石塊扳卡煤機(jī)，損壞輸送機(jī)，同時要保證液壓支架初撐力達(dá)標(biāo)。

5 結(jié) 語

針對某礦8702 工作面存在一小窯空巷，通過采用補(bǔ)強(qiáng)空巷支護(hù)、加強(qiáng)過空巷準(zhǔn)備工作和調(diào)整過空巷工藝等措施，安全快速地通過了空巷，期間每日推進(jìn)約9 m，既回收了寶貴的資源，又確保了礦井全年任務(wù)的完成，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著。