五阳煤矿78采区煤柱回收(78M)工作面回采过空巷区域施工方法

张洪玉

(山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿，山西 长治 046205)

五阳煤矿78采区已经开采结束，为了最大限度地回收煤炭资源和提高矿井的采出率，五阳煤矿为回收78采区巷道东、西两翼工作面停采线之间未采动部分以及78采区巷道的保护煤柱布置安装了78M工作面。78M工作面位于+600水平78采区，其东部为7802、7806和7808采空区，西部为7800、7801和7803采空区，南部、北部均为78采区准备巷道，属孤岛煤柱工作面。工作面长度为166 m，有效推进长度为380 m，工作面内包括78采区5条巷道及两侧的煤柱，可采资源/储量为0.36 Mt，工作面生产能力为0.55 Mt/a，服务年限为0.65 a。

78M工作面内存在多条旧巷道，垂直于切眼的4条空巷分别是：78架空人车巷、78皮带巷、78轨道巷、78专用回风巷。回采过程中遇到斜交的空巷有78-1#通道、7800回风巷车场、78-2#联络巷、7800回风巷出煤巷、7802回风巷出煤巷、7802回风巷车场、78变电所、7806运输巷车场，7802回风巷回风通道、7806回风巷、7806瓦排巷、7800回风巷回风通道、7801运输巷车场、7801运输巷。

为了保证78M工作面推进过空巷时回采安全，对与工作面垂直、斜交和平行的空巷采取超高水材料充填、晋安加固一号注浆加固、打设木垛支护、架设超前维护棚支护、处理暴露出的锚杆锚索等措施，本文详细介绍78M工作面过空巷时采区的施工方法。

1 超高水材料充填

对与工作面推进方向斜交的空巷进行充填以确保工作面开采期间的安全，充填材料应具备一定的强度、阻燃和满足采煤机切割等要求。78M工作面空巷充填材料为超高水材料，超高水材料具有凝结时间短，早期强度高；受水的侵蚀、浸泡后强度不降低，结构不被破坏；高水材料凝固体压裂后，在不失水的情况下存放一段时间后，压裂的高水材料凝固体裂隙能够重新弥合而恢复强度；塑性好，凝结体单轴加压应变达15%时，其残余强度还能维持在峰值强度的50%以上；凝结体具有微膨胀性等优点。充填的巷道有7802回风巷出煤巷(部分)、7802回风巷回风通道、7806回风巷、7806瓦排巷、7800回风巷回风通道、7801运输巷车场、7801运输巷、78变电所回风通道。

2 架设超前维护棚支护

对与工作面垂直且沿底板掘进的78皮带巷按78M运回两巷顶板管理方式进行同等管理，架设超前维护棚。根据矿压预测报告确定超前维护距离为50 m，棚距0.8 m，单体柱柱距、排距允许偏差±100 mm，单体柱初撑力不低于11 MPa。通过在工作面与78皮带巷之间搭设人桥进入78皮带巷进行架棚及回棚作业，当人员在78皮带巷作业时严禁采煤机启动割煤。当运回两巷及78皮带巷超前维护段顶板压力增大时，应在超前维护里段巷道正中顺着巷道方向架设一梁四柱或一梁三柱的抬棚。

3 注浆加固空巷区域影响的顶板煤墙

对与工作面垂直或斜交的空巷，空巷区域的顶板易破碎，煤墙易片帮，在顶板破碎、煤墙片帮区域及空巷内加注晋安加固一号来加固顶板煤墙。打眼注浆方案为：

图1 打眼注浆方案示意图

(1)工作面打眼：在液压支架中心线距离底板2 m，向上仰角16°，孔深6 m，孔距3 m，每推进4 m进行下一个循环(见图1(a))；注浆效果不好或破碎地点可适当补充注浆。

(2)78皮带巷打眼：距切眼2～10 m范围内，距底板2.5 m，向上仰角12°，孔深6 m，孔距3 m(见图1(b))。

(3)78架空人车巷、78轨道巷打眼：距切眼10 m外，三花眼布置，上眼距顶板1 m，下眼距底板1 m，注浆眼水平距离1.5 m，沿水平方向打眼，孔深6 m(见图1(c))。

4 打设木垛支护空巷

对与工作面垂直或平行且沿顶板掘进的空巷打设木垛支护顶板，在巷道内及时架设木垛，木垛必须密实接顶，木垛架设方式见图2。木垛之间用大板连接支护顶板。工作面在接近空巷时要尽量降低采高，以免割透。同时要确保支架在进入空巷下部时能够挑住上层木垛，顶层巷道的支护材料如木板、锚杆以及其他废旧材料等掉入后溜后应及时取出。

图2 空巷位于煤层顶板时木垛架设方式平面示意图

5 处理空巷支护用的锚杆锚索

78M工作面回采过程中因所过空巷巷帮均为锚网支护，锚杆均为2.4 m，需截割3个循环方可通过，会造成采煤机滚筒截割锚杆问题的发生。对充填巷道要求施工队组在充填作业前将锚杆丝及锚索锁具退去。采煤机通过空巷影响区域时，在截割过程中通过观察和声响判断是否有暴露出来的锚杆锚索，若发现有暴露，视暴露情况可利用采煤机滚筒在不转动的情况下挤压配合人工利用长柄工具剥离的方式扩大锚杆锚索的暴露空间，直至可以采取人工处理为止。当锚固力失效时，处理锚杆锚索方法主要有：人工抽拽拾取，利用液压支架推移千斤固定后定在支架立柱上拔取；在锚杆锚索锚固较深、锚固力未失效的情况下，可采取局部放松动炮的方式弱化锚固端的锚固力；贯穿顶底板的锚杆锚索，需购置部分风动锯或风动切断器用以在第2个循环截割时快速切断锚杆。为减少采煤机滚筒上截齿的损失量，要求采煤机安装截齿时必须钉钢钉以固定牢固。

78M工作面属潞安集团首个煤柱回收工作面，研究分析此工作面回采过空巷的施工方法，可以为其他综放工作面过空巷提供经验，这对于相似条件综放工作面过空巷具有重要的推广价值和实际意义。