活鸡兔井12317工作面末采前回撤通道补强必要性分析

乔大良

(神东煤炭集团大柳塔煤矿，陕西 神木 719315)

0 引言

综采工作面的回撤是煤矿生产的一项重要内容，怎样才能顺利、安全、高效地贯通历来是采煤工作者不断实践和研究的方向。大柳塔煤矿作为一个“高产、高效”矿井，在这方面更是走在了全国煤矿的前列，生产过程中，高度重视矿压步距的计算、回撤通道的支护、垛架工作阻力选型等方面，成功地贯通一个又一个工作面。活鸡兔井1-2煤层作为大柳塔煤矿首要的开采煤层，压力不稳，煤层地质条件复杂，采空区极易自燃等客观条件造成传统的回撤通道支护方法已经满足不了煤矿安全生产的需要，要求我们在支护方法上、设备选型上、支护参数上大胆创新。大柳塔煤矿活鸡兔井12317工作面位于1-2煤集中辅运大巷延伸段东侧，南侧为12316工作面采空区，东侧为12311工作面采空区，北侧为f31断层，工作面正上方为1-2上315面采空区。由于受f31断层的影响，分为12317-1面和12317-2面，采用传统的“刀把子”形式布置工作面。12317-2工作面宽度308.2 m，走向长度2 932 m，回撤通道宽度为5.4 m，巷高3.8～4 m范围(施工混凝土底板后)。回撤通道与辅巷在顺槽正常段开口布置，因断层影响，断层与回撤通道之间安排旺采以回收煤柱。在这种条件下，作出了对12317工作面回撤通道变更，扩大回撤通道副帮网片覆盖面积，重视回撤通道联巷口及内部支护、加强回撤通道顶板锚索支护等等，以便能够确保12317工作面顺利、安全、高效地贯通。

1 12317工作面回撤通道支护变更

1.1 原12316回撤通道支护方式及存在问题

12316回撤通道正帮采用玻璃钢锚杆、塑料网联合支护；副帮采用金属网片加螺纹钢锚杆支护；联巷内部及通道顶板靠近副帮一侧铺双层网，每米网片覆盖面积为2.2 m2；辅助通道顶板不挂网片，通道副帮采用竖型钢带加锚杆支护；通道顶板采用每排1根4.6 mW钢带加4根φ17.8 mm×8 000 mm锚索联合支护，排距1.2 m；辅巷顶板采用每排1根4.2 mW钢带加3根φ17.8 mm×8 000 mm锚索联合支护，排距3.0 m，如图1在末采挂网前一个月矿方安排施工垛架支护，通道内部放置两排垛架，垛架间距500 mm。

图1 回撤通道顶板锚索支护平面图

12316工作面贯通后，通道煤帮片帮严重，网兜状片帮煤多，多个锚杆托盘崩出，存在极大的安全隐患，如图2所示。副帮没有支护和网片覆盖的地方煤柱均遭破坏，垮落；支护网片铁丝变形严重，部分网片搭接处已经受片帮煤撑破，锚杆头及托盘已经深深埋藏在网片凹陷处，部分锚杆的托盘已受压力剧烈增大而崩出且严重变形，部分帮锚杆从螺母处被拉断，距离贯通5 m左右，人能清楚听到托盘崩出后打在垛架架身的啪啪声。贯通将至，通道压力剧烈增大，垛架承受压力也相应增加，垛架安全阀泄液严重，贯通后开始回撤支架，回撤期间顶板整体下沉，回撤通道帮及顶板支护破坏严重，回撤期间人身安全面临极大的威胁。为避免再次出现12316工作面回撤通道在贯通期间出现的异常现象，12317工作面支护方式需要变更。

图2 回撤通道副帮片帮状况示意图

1.2 12317工作面回撤通道支护变更的因素

设备因素：12317工作面面长，运输机故障多，采煤机、支架、泵站等设备老化严重，设备检修时间长，导致工作面生产不规律，推进速度慢，来压显现强烈。

断层分割：工作面靠近回撤通道区域老顶受3个断层分割，导致工作面老顶不完整，打破了原有的周期来压规律。

顶板破碎：工作面顶板破碎不完整，工作面煤壁支撑作用减小，支架支撑力增加。

工作面甩压困难：工作面面长308.2 m，布置180台支架，比一般工作面长，工作面各段来压不能同步，工作面甩压困难。

压力显现剧烈：12317工作面走向长度长，长约3 300 m，回采过程中推进度慢，工作面压力显现规律难以掌握；12317工作面顶板老顶不易形成稳定的砌体梁结构，往往形成悬臂梁结构形式破裂，悬臂梁破裂致使工作面矿压显现影响巨大。

1.3 12317工作面回撤通道支护方式变更情况

改变以往支护锚索、网片的参数：回撤通道原来使用φ17.8 mm×8 000 mm锚索，变更后采用φ18 mm×8 000 mm锚索，加大锚索的抗拉强度，并在排距1.2 m两排锚索之间施工散锚索，并与原锚索保持在一条直线上，加大顶板支护强度，避免在贯通时因压力增大，导致顶板过度下沉。

加大回撤通道副帮的支护强度：联巷口之间副帮采用纵向钢带加纵向锚索施工，联巷口内部靠近通道两侧两帮各施工5排纵向锚索(φ18 mm×4 600 mm)加纵向钢带联合支护，后三排排距1 m，中间煤柱采用2排横向锚索加W钢带(4.6 m，3眼)，锚索排距2 m×2 m。每个联巷口两侧分别用3排W钢带(4.6 m，4 m)加锚索包角支护，锚索排距为1 m，如图3所示。

图3 回撤通道联巷口补强平面图

加大通道顶板、两帮网片支护：通道顶板采用金属网全覆盖，双层铺盖，每米网片覆盖面积增加到3.2 m2。12316工作面贯通时，因为回撤通道两帮未进行网片全覆盖支护，压力增大时，片帮煤飞出，存在很大的安全隐患。基于以上教训，12317回撤通道两帮加大网片铺盖面积，支护后，网片与底板邻接。

2 对综采工作面回撤工作实践经验

2.1 加强支护的必要性

12316工作面搬家回撤中，发生了帮锚杆托盘弹出的现象，说明对通道副帮加强支护是很有必要的。①回撤通道副帮支护可以有效地提高煤柱承受压力的性能；②对联巷、辅助通道内煤帮挂网，可以提高煤柱的整体稳定性，保证安全通道的回撤环境；③对通道顶板的加强支护，使通道状况保持稳定，可以保证工作面的挂网的安全和质量，快速推采，高质量贯通；④采用工作阻力大的垛架支护通道，在预防回撤过程中发生突发事件有很大的必要性。

2.2 必须重视的工作

为了进一步完善回撤通道的支护，保证生产、回撤工作能够安全、高效，建议重视如下工作：①通道支护要保证质量，支护参数(锚杆、锚索、网片)、形式要和工作面整体压力情况相适应；②辅巷与通道联巷内部及联巷后要加强支护；③控制帮锚杆托盘的崩出，增加网片覆盖层数很有必要；④回撤前在加大支架的检修力度的同时，保证来压步距等数据准确无误。

3 结语

基于12316工作面在末采贯通时出现的异常情况，活鸡兔煤矿在12317工作面贯通前经过分析、推理，果断作出对12317工作面回撤通道支护方式变更的决定，打破了以往常规支护方法，重点在支护参数、方式上作出改变，加大了锚索抗压强度、扩大了网片帮部覆盖面积、重视联巷口及内部的支护，从多方面对回撤通道进行补强，从而保证了工作面回撤取得良好的效果，这对其它工作面回撤通道维护提供了借鉴实例。