综采工作面过空巷技术研究与应用

孔计伟

（山西晋煤集团晋圣公司，山西 晋城 048012）

1 工作面概况

91303综采工作面位于9#煤层，地面标高805.2～810.8m，煤层底板标高645～664m，走向长度490m，倾斜长97.1m，煤厚1.3～1.7m，平均煤厚1.5m，含一层0.2m夹矸，采高1.7m。基本顶为粉砂岩、细粒砂岩，厚度6.4m；直接顶为石灰岩，厚度1.1m；直接底为泥岩，厚度1.55m；基本底为K4石灰岩，厚度2.19m。进风顺槽净高2m，净宽3.5m，回风顺槽净高2.3m，净宽3.5m。

2 空巷基本情况

91303综采工作面空巷共有13条，基本位于回风顺槽一侧，如图1所示，其中5条空巷（1～5）与工作面切眼斜交（84～90°）；8条空巷（6～13）与工作面切眼平行。空巷1最长，约200m；空巷11和12贯穿工作面，与切眼等长；空巷3和5一端位于停采线之内，一端在回采一侧；空巷13位于停采线之外，回采时不通过。各空巷均为矩形裸巷，高1.6m，宽4～4.5m，比回风顺槽底板高0.3～0.5m，距顶板0.4～0.2m。各空巷顶底情况与顺槽的基本一致。

图1 91303综采工作面空巷位置关系示意图

3 空巷支护措施

（1）空巷支护时采用分阶段支护，当工作面回采至距工作面平行空巷25m时，对平行空巷内进行支护，延长回风顺槽的超前支护15m；当工作面回采至距工作面斜交空巷10m时，对斜交空巷进行支护，支护长度20m，回采过程中随顺槽超前支护逐步替换架设斜交空巷的支护，保持长度。

（2）对空巷进行支护后，提高矿压观测频率：顶板离层仪观测调整为每班一次；液压支架数显压力表数据采集改为每三天一次；在空巷与顺槽斜交处设置巷道位移观测点；数据分析提高到每两周一次，采集到的数据变化较大时，及时分析，采取措施。

（3）空巷采用单体液压支柱（DW-18）与板梁（长3.6m，厚0.12m的半圆松木）配合的方式进行支护。与工作面切眼斜交的空巷一梁三柱，排距1m，柱距1.5m，梁与工作面切眼平行；与工作面切眼平行的空巷一梁四柱，排距1m，柱距1m，梁与工作面切眼垂直，如图2所示。

图2 单体液压支柱支护示意图

4 工作面分阶段回采过空巷

（1）第一阶段：当91303工作面推进至距空巷1剩余10m时，必须将空巷6与空巷1前35m支护完毕，同时延长超前支护15m，然后回采至距空巷6剩余5m时，加快回采速度，使综采设备快速通过空巷，将矿山压力甩到采空区。通过空巷6后恢复正常的回采速度，与正规循环作业保持一致，在工作面推进过程中按超前20m逐步替换架设空巷1的支护。

（2）第二阶段：当91303工作面推进至距空巷7剩余25m时，必须将空巷2、空巷7、空巷8、空巷9和空巷3靠工作面一侧前20m支护完毕，同时延长超前支护15m，然后回采至距空巷2剩余5m时，加快回采速度。通过空巷9后恢复正常的回采速度，在工作面推进过程中继续按超前20m逐步替换架设空巷1和空巷3的支护。

（3）第三阶段：当91303工作面推进至距空巷11剩余25m时，必须将空巷11支护完毕。在工作面推进过程中继续按超前20m逐步替换架设空巷1和空巷3的支护，当空巷1剩余最后20m时，再替换的单体液压支柱（DW-18）逐步架设到空巷4中，同时空巷5与空巷4同步架设支护。当91303工作面推进至距空巷11剩余5m时，必须将空巷12、空巷4、空巷3（超前20m至停采线之间的部分）和空巷5（超前20m至停采线之间的部分）全部支护完毕，然后加快回采速度，直至通过空巷12。

5 过空巷安全技术管理

（1）当91303综采工作面推至距空巷10m或25m位置时，必须根据现场实际情况，由通风部门另行制定启封、排瓦斯、调整通风系统专项措施，必须使空巷内风量、工作面风量达到《煤矿安全规程》、《91303综采工作面回采作业规程》要求，否则严禁回采。

（2）对空巷进行支护时，应由外向里逐架进行，严格执行敲帮问顶制度。

（3）当91303综采工作面推至距空巷（与工作面切眼平行）15m位置时，91303综采工作面必须调整与两顺槽夹角，使之保持7°夹角，严禁与空巷平行。从进风侧向回风侧逐渐贯通空巷，贯通后，工作面液压支架、超前支护、煤帮、刮板输送机必须达到“三直一平”，贯通部位顶板破碎时，提前拉架，必要时带压移架。

（4）当91303综采工作面推至距空巷10m位置时，两端头超前支护与空巷内支护必须加强，防止周期来压过大、巷道片帮堵死两端头安全出口。

（5）当91303综采工作面推至距空巷1、2还剩余10m位置时，采用在工作面（空巷）迎头向空巷迎头(工作面)打设探眼确认贯通距离，探眼施工期间闭锁工作面刮板输送机、采煤机，并在贯通位置不小于10m处设置警戒。

（6）当91303综采工作面与空巷贯通时，加快割煤速度，延长周期来压步距。随时观测煤壁片帮情况及支架压力变化，有重大变化时，及时汇报调度室并通知总工程师。

（7）当91303综采工作面与空巷贯通后，未经安全员、带班领导同意，严禁检修人员靠近贯通位置10m范围内进行检修。

（8）采煤机割出的废木料、可回收的木垛板梁及矸块，要及时闭锁采煤机、刮板输送机进行拣出。

（9）进煤帮作业时的顶板控制，当工作面推进至与斜交空巷贯通后，每隔1～2刀时人员需从工作面进入斜交空巷前移超前支护；当工作面推进至与平行的空巷贯通后要及时前移支架，使支架顶梁托住单体柱板梁，人员进入空巷对单体柱进行回收（首次拖住板梁后回收与工作面临近的两个单体柱，当工作面推进至支架拖住板梁的一半时回收后两根单体柱）。人员进入空巷前移支护或回收支柱时严格遵守以下规定：

① 当人员进入空巷回柱、移动超前支护作业时，严格执行进入煤帮作业确认制度。

② 从工作面进入斜交的空巷以及工作面与平行的空巷贯通后进入空巷作业前，首先必须就近停机闭锁刮板输送机(至少2个闭锁键)，设专人盯守，未经班长、安全员同意，严禁与工作面刮板输送机司机联系启动。

③ 进入空巷作业前，支架拉移到位，用找顶工具将作业地点的顶、帮活矸（炭）、片帮煤等找净，然后手托电缆槽跨入工作面刮板输送机机道，行走或作业要踩稳脚步，防止滑倒。

④ 距采煤机10m范围内作业时，闭锁采煤机，严禁与采煤机司机联系启动。

⑤ 进入前对空巷附近5m范围内进行敲帮问顶找掉煤矸，煤体压力明显时在煤帮作业地点5m范围内支设贴帮柱，并用木楔、背板将其刹实背紧，维护好顶帮，确保作业过程中的安全。

6 结语

采煤工作面分阶段通过空巷的方案，不仅能重复使用支护材料，减少浪费，节约成本，而且有效控制了顶板，避免了顶板压力突然增大造成的漏顶冒顶事故，保证了作业人员的安全，实现了91303工作面安全顺利地通过13条空巷。