综采工作面过空巷支护技术

综采工作面过空巷支护技术

作者：景瑞

来源：《价值工程》2014年第03期

摘要： 本文简要介绍了空巷的现状，重点分析了沙坪煤业过空巷需要采取的措施、存在的问题及结果。

Abstract： This paper briefly introduces the present situation of the air alley， and mainly analyzes the measures needed to be taken in Shaping coal air alley， the problems and the results. 关键词： 回采工作面；过空巷；采取措施；结果

Key words： back production working face；air alley；take measures；results 中图分类号：TU94+2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）03-0104-02 0 引言

沙坪煤业为2009年资源整合矿井，整合后矿井批复开采10#煤，盖山厚度约110-130米，地表基本为黄土覆盖，部分地表有基岩裸露现象。煤层顶板情况：0-3米为灰岩，厚度为3米；3-4米为泥岩，厚度为1米；4-5米为砂质泥岩，厚度为1米；5-5.6米为煤，厚度为0.6米；5.6-9米为灰色泥岩，厚度为2.4米。岩层基本稳定，由于埋藏浅，整合之前小煤窑破坏厉害，大部分为巷采（空巷）。 1 10-302工作面基本概况

10-302回采工作面位于井田南部，东邻原采空区，西邻304准备工作面，北接辅助运输大巷、二部皮带巷及采区回风巷。煤层厚度为2.2-2.6m，平均2.5m，工作面圈定储量13万吨。工作面共计15条空巷，其中8条平行于切巷，7条垂直于切巷，原空巷宽约2.3米，高约2米，部分有冒落现象，冒高在1.0-1.5米之间，为增加资源回收率，在小窑破坏区进行工作面的储量圈定。 2 问题的提出

由于10-302工作面内出现多条空巷，采用常规采煤方法，在回采过程中对开采过程中的安全构成威胁很大，顶板管理不到位；若丢弃本工作面不回采，又会丢弃掉很多煤炭，造成浪费，因此有必要针对现场实际采取特殊措施，使该工作面安全过空巷。 3 方案确定

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因圈定的工作面内部有15条空巷影响，在回采过程中空巷顶板怎么管理，成为该工作面值得研究的技术课题，最初考虑避开空巷集中区重新施工切巷，对302工作面进行分次回采，可以避开空巷，但是这样至少损失2万吨原煤，再说末采搬家每次需要一月时间（没有备用支架及回采溜子）搬家次数还多，且安全隐患多，直接经济损失可达400万元，认为不可取；最后经领导研究决定，提前对空巷顶板进行维护，然后再进行回采。 4 实践经验

工作面先期空巷采用锚杆锚索进行支护，但工作面推进至锚杆锚索处时，由于煤层顶板为泥岩不稳定，锚杆索锚固力差；且由于小煤窑私挖乱采时间较长，煤层顶板受风氧化影响，顶板全部成为碎块状；整个空巷顶板整体性差，这两个因素的影响顶板很难进行管理，工作面向前推进后，受采动压力的影响，空巷内容易再次发生冒顶，不能正常推进，最后经过试验采用液压支柱配合工字钢、板梁进行支护，并根据空巷与切巷的关系研究出平行于切巷、垂直于切巷及冒顶区顶板支护的方法，此类方法虽说投入了材料，但是所有的原煤能全部回收，既确保了顶板的安全管理，也提高了煤炭的回收率，增加矿井的收益。 5 工作面过空巷及维护措施

①针对平行空巷维护措施。工作面推进距空巷剩余10米时，必须对空巷内进行支护，单体柱初撑力不得低于11.5Mpa。1）空巷内铺网采用（3400×1000）mm，要求搭接两个方格，每10㎝连一道，每道至少拧三圈，并垂直空巷铺设。2）采用单体液压支柱配合板梁、工字钢进行支护，柱距为1m，板梁顺巷道布置，间距为1m，板梁长度不小于3m，板梁支护好后，使用工字钢垂直巷道支设（一梁两柱支设，单体柱距两帮0.6米）将已支好的板梁挑起，支柱必须支在实底上，铺设的板梁必须确保首尾相对。②针对垂直空巷维护措施。工作面推进前，必须确保空巷内超前支护20米，单体柱初撑力不得低于11.5Mpa。1）空巷内铺网采用（3400×1000）mm，要求搭接两个方格，每10㎝连一道，每道至少拧三圈，并垂直于空巷铺设。2）采用单体液压支柱配合板梁、工字钢进行支护，柱距为1m，板梁垂直于巷道布置，间距为1m，板梁长度根据空巷宽度视情况而定；板梁支护好后，使用工字钢顺巷道支设（两根工字钢，距空巷两帮各500mm，一梁三柱支设，柱距1米），将已支好的板梁挑起。支柱必须支在实底上，铺设工字钢必须确保首尾相对。③针对空巷冒顶区域维护措施。对于冒顶区域，根据冒顶长度及冒顶高度，进行支护布置，对于冒顶高度低于1米人员无法进入维护时，冒顶区不再进行支护。对于冒顶高度高于1米人员可进入维护时，冒顶区先铺网再采用工字钢配合道木、构木进行支护。支设标准：先使用菱形网对空巷内进行铺设，铺设好后，采用工字钢顺空巷架在冒顶区渣上，再将道木在工字钢上进行背顶，背顶的第一根道木与工字钢使用铁丝进行固定，道木背顶后，必须接顶严实。④过垂直切巷的空巷工艺。工作面推进过程中，必须确保垂直切巷的空巷内超前支护20米。1）工作面推进至空巷处时，必须停机将空巷网与工作面网按要求进行联网。并进行超前拉架，确保顶板支护可靠。2）工作面推进至距空巷内液压支柱剩余0.6米时，及时将液压支柱进行回撤。3）推进至空巷内，支架顶梁必须挑起空巷内的工字钢梁，快速推进，支架顶梁接顶必须严实。⑤过平行于切巷的空巷工艺。工作面推进过程中，必须确保平行于切巷的空巷内超前支护20米。1）平行切巷的空巷长度超过50米

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时，当工作面推进时，将工作面调协的方法与空巷小断面贯通。贯通后，必须停机将空巷网与工作面网按要求进行联网。并进行超前拉架，确保顶板支护可靠。（机尾割两刀，机头一刀，机尾段空巷预计揭露长度大概20米，15架）

2）平行切巷的空巷低于超过50米时，工作面正常推进不进行调协。贯通后，必须停机将空巷网与工作面网按要求进行联网。及时使用支架顶板挑起空巷支护的板梁，确保支护满足要求。3）工作面与空巷贯通后，如片帮严重，端面距过大，必须使用单体液压支柱配合道木、工字钢，以加长支架前梁的方法进行支护，每架支架梁上不少于两根工字钢，施工时必须逐架进行，严禁多架同时操作。施工方法：敲帮问顶-铺网-降下支架-支架顶梁穿工字钢-使用道木背顶-工字钢下支设液压支柱-拉架并升起液压支架-拆除液压支柱。⑥人员进入空巷施工前，必须要安全及通风部分对空巷内进行瓦斯排放安全后，与工作面形成通风系统。⑦进入空巷作业严格执行敲帮问顶，并且有领导跟班现场指挥。⑧工作面推进至空巷、冒顶区时，支架顶梁挑起空巷支护的工字钢梁，保证接顶严实，严禁空顶作业。⑨工作面空巷冒顶区冒顶高度小于1m的空巷，工作面推进时，采用强行通过的形式进行推进，必须保证推进速度。⑩过空巷期间必须保证支架完好、不得出现漏液、窜液现象，发现问题及时处理，并保证支架初撑力不得低于25MPa，空巷内液压支柱初撑力不低于6.5MPa，接顶严实。{11}必须加强工作面两巷超前支护及端头支护的管理，保证初撑力达标，每班必须对其加液，不得少于两次。{12}空巷维护时工作面严禁割煤推进，并不允许安排在一个班作业。{13}过空巷期间，遇到顶板破碎段时，必须超前拉架或采用追机作业，少降快移，带压拉架的方法；如遇支架顶梁接顶不实，必须及时的打起木垛进行维护。{14}工作面过空巷时，揭露空巷处支架必须及时的前移，控制空巷顶板。{15}空巷揭露以后，不得停机检修，必须加快推进速度。{16}空巷揭露后，如导致工作面支架超高，必须进行背顶处理。{17}随着工作面的推进，空巷的揭露面积越来越大，对副巷的通风也带来了一定的影响，为确保副巷通风正常，必须及时与通风科联系，调整风量的大小。{18}通风队每班必须派一名瓦检员，监测副巷处风量的大小以及瓦斯、一氧化碳等有毒有害气体的浓度。{19}过空巷回采期间，煤与浮渣必须执行分装分运。 6 过空巷结果

通过实践，对老巷与工作面的系统分析，运用矿压理论，提出了过空行支护方案，采取了多条针对性的措施，保证了安全生产，提高了煤炭资源回收率，获得了巨大的经济效益，保证了生产衔接的连续性。 参考文献：

[1]许未明.变频节能技术在综采工作面乳化液泵站的应用[J]. 科技情报开发与经济，2009（27）.

[2]韩新明.大倾角综采工作面特殊条件下顶板管理技术[J].山西建筑，2010（14）.

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[3]李立丰，唐世界，韩松林，徐明，朱森.利用微差爆破提高综采块煤率的研究[J].中州煤炭，2011（04）.