综采工作面过平行工作面的全长空巷的关键技术

任志国

(中国神华神东煤炭集团公司寸草塔二矿,内蒙古伊旗 017209)

综采工作面过平行工作面的全长空巷的关键技术

任志国

(中国神华神东煤炭集团公司寸草塔二矿,内蒙古伊旗 017209)

在综采工作面过空巷回采作业时,为了保证工作面回采过程的安全,应该从支护方案、矿压观测、回采工艺以及劳动组织上进行反复、多次、详细的论证,然后采取合理的支护技术,以此保证过工作面通过空巷的安全。文章以某煤矿为例,分析了过空巷技术的难点,探析了综采工作面过平行工作面的全长空巷的关键技术,旨在为类似煤矿的相关技术人员提供一定的参考。

综采工作面 平行工作面 全长空巷 关键技术

空巷是综采工作面在推进的过程中需通过的硐室、巷道，综采工作面在生产的过程中，如果遇到空巷，很容易造成大面积的冒顶，造成严重的安全隐患，但是如果综采面直接跳过空巷区域，将会造成严重的资源浪费。在资源日益竞争的背景下，掌握综采工作面过平行工作面的全长空巷技术，在保证回采安全的前提下，提高资源的回收率具有十分重大的意义。

1 工程概况

某煤矿一座年产500万吨的大型现代矿井，装备有一个采高在3.5m左右的高产高效综采工作面，该矿井的月产在40万吨以上，在综采工作面的回采范围内，有一条空巷，该综采工作面的推进长度为2231m，综采工作面长为355m，空巷的基本概况为：距离高综采工作面切眼1820m、巷高3.5m、巷宽5.4m、空巷全长为355m；空巷上覆盖0.2m～5.3m的松散层，部分基岩出露，基岩的厚度为55m～94m，由机头向机尾逐渐的增厚。综采设备直接顶为粉砂岩，厚度为0.3m～5.2m，直接底为粉砂岩，厚度为2.6m～4.2m。

2 空巷技术的难点

通过对该综采工作面的现场勘察，总结出空巷技术的难点包括以下几个方面：(1)空巷期间影响的时间相对较长，会影响该煤矿全月甚至是全年的生产计划；(2)空巷和工作面平行，夹角几乎为零，整个工作面几乎同时揭露空巷，给支护施工带来很大的难度；(3)空巷的支护强度明显小于理论值，导致在施工的过程中存在较大的冒顶危险；(4)综采工作面的矿压非常剧烈，在开采的过程中下沉量相对较大，很容易损坏支架，容易造成施工事故；(5)空巷长、断面宽，很容易发生冒顶；(6)没有类似的空巷经验做参考，施工具有一定的盲目性和探索性，施工难度较大。

3 高综采工作面过平行工作面的全长空巷的关键技术

(1)该综采工作面过平行工作面的全长空巷采取“锚索+W钢带+全断面钢筋网”的联合支护方式，W钢带的型号为：4600mm×230mm×2.3mm；锚索托盘为15mm×300mm×300mm；锚索的规格为φ17.8mm×8000mm。端头锚索距巷帮600mm，同排锚索间距为2100mm，和顶板呈90°的夹角，钢带的排距为1000mm。为了防止托盘等铁器进入到主运系统，W钢带下面铺一层10#铅丝网，用14#铅丝将塑料网绑在顶层的钢筋网上，并且为了防止片帮，在空巷的两帮挂帮网上，玻璃锚杆的规格为φ18mm×2000mm、塑料网的规格为10000mm×3700mm，锚杆间排距为1000mm×1000mm，进行矩型布置，每排4根(如图1)。

图1 空巷平面位置图

(2)当综采工作面距离空巷185m时，应该加强矿压监测，以此找出矿压的规律，进而预测空巷期间的矿压分布状况，准确的找出来压的因素以及来压的周期，实现对空巷矿压的及时验证与修正。通过调整推进速度以及采高，实现工作面距离空巷2.5m之前来压，然后综采设备停机7.5h～17h等压，等到工作面上的覆岩层稳定后，保证在空巷施工过程中，工作面上方的顶板处于稳定区间，以此保证高综采工作面的安全。

(3)在通过空巷时，采取中后部连续加刀的方式，连续先前推进到中后部，实现中后部的支架连续的向空巷内进行推进，当机尾的支架推至空巷的副帮煤壁上，连续的给机头部分进行加刀，不断的推进机头。

4 综采工作面过平行工作面的全长空巷的支护效果评价

空巷的支护效果。空巷受到采动影响的岩层变化和矿压显现可以分为四个阶段，主要表现为：其一，工作面推进空巷约5m之前，空巷顶板和底板的变形量相对较小，但是随着逐渐的推进，其变形量在不断的增加；其二，当工作面推进空巷5m至等压停采线的过程中，巷道的变形量明显的增加；其三，在停采开始的等压过程中，变形量继续上升，最大顶板移近量为75mm～145mm。

5 结语

通过采用“锚索+W钢带+全断面钢筋网”的联合支护技术，在工作面推进的过程中，始终坚持“顶板压力大的部分有限快速推进”的原则，采取由工作面的一端逐渐的向另一端、由中间向两端逐步向空巷推进的方式，能够实现在快速推进的过程中减缓顶板和底板下沉的变形量，以此保证工作面进入空巷后的安全。此外，过完空巷后不能急于把割底部分抬起，避免来压时，采空区顶板突然垮落压坏支架，造成安全事故。

[1]魏永胜,周海丰.大采高综采工作面过空巷关键技术研究[J].科技·信息化,2008(12)35-36.

[2]温庆华,周海丰.大采高综采工作面过空巷关键技术研究[J].煤炭工程,2009(1)54-56.

[3]温庆华.神东矿区综采工作面过平行全长大断面空巷技术[J].煤矿开采,2009(2)14-16.

[4]杜科科,吴士良,初艳鹏.大采高综采工作面过空巷支护设计研究[J].山东煤炭科技,2011(2)127-129.

任志国,男,1984年6月生,毕业于黑龙江科技大学采矿工程专业,本科学历,现从事煤矿生产技术管理工作,担任中国神华神东煤炭集团寸草塔二矿生产办主任。