E2308 工作面过空巷技术研究

李 奇

（山西高河能源有限公司，山西 长治 047100）

引言

空巷是以往小煤窑无序开采或者采煤工作面设备变更等情况下遗留在回采空间内的废弃巷道[1]。由于巷道废弃时间长，空巷内往往集聚大量的瓦斯、水，同时由于巷道缺乏管理往往伴随有顶板下沉、巷帮变形量大、底板隆起等矿压显现情况[2-3]。在综采工作面过空巷时由于采动压力影响，在推进过程中采面容易出现煤壁片帮，空巷内容易出现顶板冒落事故，给综采工作顺利推进造成不利影响[4-5]。文中以E2308 工作面过空巷为工程背景，对采用的安全回采技术措施进行详细阐述，以期为其他矿井提供一定参考。

1 空巷概况

E2308 工作面于2020 年3 月12 日—3 月14日通过进风与回风3 号横贯，该横贯全长45 m，巷宽5.0 m，顶板采用锚索、锚杆支护，两帮采用铁锚杆支护，联巷内打设有临时密闭一个、板闭2 道，临时密闭使用充填料及料石打设，宽度约为1 500 mm。该联巷位置详见图1。

过空巷前的准备工作：本次过空巷前，队组提前对3 号横贯口煤墙及进、回风侧3 号横贯附近煤墙进行了注浆加固。在进风及回风3 号横贯口设立表面位移测站对3 号横贯的位移变形进行观察。

图1 进风与回风3 号横贯与切眼平面位置图

2 过空巷工艺技术措施

2.1 注浆效果分析

队组在过空巷前30 m，开始对3 号横贯及附近煤墙进行注浆加固，包括横贯两侧巷口三角区煤帮加固和超前横贯10 m 时对横贯里侧煤墙及横贯顶板的加固，截止至3 月13 日累计注浆3 070 桶。注浆位置详见图2。

图2 3 号横贯口注浆位置图（单位：m）

空巷区域三角区煤墙进行注浆加固，保证了在过空巷期间三角区形态的稳定性，防止三角区煤体提前垮塌，造成巷道堵塞。超前工作面10 m 的煤墙加固及顶板加固，保证了工作面在揭露横贯内侧煤墙的锚杆时，煤墙整体的整体性，不至于全面垮塌，为支架超前支护创造时间；对顶板的加固保证了支架在进入横贯区域是顶板不过于破碎，不急速下沉。通过过空巷注浆，证明在过空巷区对空巷区域巷口三角区及里侧煤墙注浆效果良好。

2.2 工作面过空巷期间矿压观测

过空巷期间队组在3 号横贯两端头口设立顶底板位移测站对3 号横贯口的顶底变形进行观察，测点顶底板变形量随测点距切眼距离变化折线图详见下页图3。

通过折线图分析，随着测站距离切眼距离变小，顶底板变形量逐渐增加，特别是在测点距离切眼10 m时，变形量突增，横贯口打设木垛出现倾斜变形，故空巷段注浆等巷道加固措施应提前30 m 完成，以保障巷道高度。

图3 测点顶底板变形量随测点距切眼距离变化折线图

2.3 3 号横贯支护

在工作面回采距3 号横贯30 m 前，提前对横贯内使用密集木垛进行了加强支护，横贯内顶板及帮部存在网破口情况进行了重新联网。横贯支护详见图4。

图4 进风与回风3 号横贯支护示意图

2.4 过空巷期间生产组织

过空巷期间，队组生产班严格执行空巷段由机头至机尾进刀，在保证安全的前提下，多进机尾，紧跟机组拉架，由专门班组长在进风与前溜搭接位置负责杂物拾取的方法，快速、安全通过了空巷段。具体生产组织及工作内容见表1。

2.5 锚杆取出、木垛拆除工艺

机组司机听到机组滚筒割铁器等异物声响时，机组立即退后3 m，停机闭锁大溜，机组摘刀，机组缓慢移动拱松锚杆，锚杆拱松后，打出支架逼帮板护帮护顶，经敲帮问顶，确认无危险后，人工进入大溜内取锚杆[6]。采用机组割煤推进的方式将木垛推倒，每推到5 个木垛，然后停机闭锁大溜，用长柄工具将道木取出。

表1 过空巷期间生产组织及工作量汇总表

3 本次过空巷期间可取的做法

3.1 “三精”管理

队组给每班验收员配备卷尺等测量工具，让验收员对横贯测站及工作面机尾空间数据进行精确测量，并及时上报；本次过空巷期间，由技术员对每日井下数据进行分类处理，并记录，对井下数据进行图形转化[7]；部门及队组领导对当日数据在每日协调会上进行精准分析，并合理指导生产。

3.2 现场管理

1）顶板控制：工作面揭露空巷后，支架工紧跟机组拉架，在机组拱倒木垛后，及时打出伸缩梁及逼帮板护顶；其次队组在过空巷期间，采用多进机尾，加快空巷段推进的方式，避免了空巷顶板的破坏。

2）采高控制：综采一队针对排尾4 号架位置巷道高度不足、支架高度不足情况，采取提前对机尾三角区及巷道顶板进行注浆，后采用风镐挑顶的方式对单机尾采高不达标区域进行了调整，对于小梁上方岩石过多，导致支架无法升起的情况，采取放空小梁顶部岩石方式进行调高。

3）顶板煤墙管理：鉴于工作面顶板破碎、煤墙片帮等情况，综采一队采用工作面深孔注浆及超前移架、上料的方式进行了超前管理，过空巷期间共打设注浆孔35 个，累计注浆3 070 桶。

4）瓦斯管理：工作面过空巷时，尽可能降低了机组牵引速度，机组在空巷段割煤时，工作面未放煤，以免瓦斯瞬间涌出量增大而造成瓦斯超限；在工作面上隅角瓦斯易积聚位置，敷设一趟压风管路，防止上隅角瓦斯超限。

4 本次过空巷期间不足之处

4.1 注浆时间点滞后

队组未在木垛打设前，完成对3 号横贯的煤墙、顶板注浆，注浆时间点滞后，导致3 号横贯口往里煤墙、顶板未及时注浆。

4.2 横贯内煤墙锚杆托盘未提前处理

根据本次过空巷期间横贯里帮煤墙锚杆因钢带及托盘束缚不能取出、缠绕机组滚筒的问题，队组应提前在木垛打设前，对横贯里、外帮煤墙在注浆后，对部分锚杆托盘、钢带进行拆除，方便在机组拱松锚杆后，取下锚杆。

4.3 工作面采高未提前调整

横贯内顶底高度在工作面推进期间逐渐下沉，横贯进风口顶底最终高度为3.09 m，回风侧横贯口顶底高度为2.6 m，而工作面正常采高为3.5 m，队组在到达空巷前未采取降采高措施，在揭露空巷后大幅度降采高，导致空巷位置顶板出现了不同程度空顶、破碎。

4.4 取木垛工艺有待调整

本次过空巷采用机组直接拱倒木垛的方法拆除木垛，该方法虽然简单高效，但易导致道木粉碎，直接导致煤流中出现大量道木碎块，造成煤质不合格，在以后的过空巷工艺中，可优先采用不损伤道木的方法。本次E2308 综采工作面只用6 个生产班时间，采用多进机尾，强行硬推顺利过空巷，进一步提升了队组职工对于工作面异常变化的应对能力和现场处置能力。

5 结语

综采工作面过空巷是比较常见的情况，E2308采面采取一系列安全措施后，顺利、安全通过空巷。首先对过空巷区域三角区煤墙进行注浆加固注浆，防止三角区煤体提前垮塌；对煤墙加固及顶板加固，保证了煤墙整体的整体性；其次E2308 采面过空巷期间对采面顶板以及矿压显现进行连续观测，得出空巷段注浆等巷道加固措施应提前30 m 完成，以保障巷道高度为现场顶板管理提供一定的数据参考；最后确定可靠合理的补强支护方案，提高空巷支护强度，有效控制空巷顶板下沉量。避免因空巷而造成搬家倒面的次数，减少了留设煤柱的损失，这样既降低了生产成本，又增加了资源回收率。