工作面回撤通道支護(hù)技術(shù)簡(jiǎn)述

李 文，王 杰，朱成坦

（貴州盤江精煤股份有限公司 土城礦，貴州 盤縣 553529）

1 概況

隨著煤礦開(kāi)采技術(shù)水平的提高、大型設(shè)備尺寸的增大，支架的回撤工藝也需要不斷改進(jìn)和完善，其中工作面設(shè)備的回收是一項(xiàng)工序繁瑣，勞動(dòng)組織復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度大的重要工程，在礦井生產(chǎn)接替過(guò)程中起著重要的作用。為了保證設(shè)備正常的回收，滿足工作面接替的需要，縮短工作面的回收時(shí)間，回收期間的回撤通道支護(hù)尤其重要，回撤通道支護(hù)好，回撤空間變形小，設(shè)備回收進(jìn)度不受影響，回收速度快。在末采期間頂板及前方煤體壓力大，頂板破碎，加大了支護(hù)的難度，支護(hù)的最終目的是為了工作面回收期間頂板圍巖相對(duì)穩(wěn)定，不同的支護(hù)方式對(duì)回收通道產(chǎn)生不同的作用，由于煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，采煤方法差異，對(duì)設(shè)備回收期間的支護(hù)也就不同，下面就以幾種存在的回撤通道支護(hù)做簡(jiǎn)單的介紹。

2 回撤通道支護(hù)技術(shù)

1）木垛法

在炮采及普通機(jī)械化采煤工藝下，多采用此法進(jìn)行回撤通道的支護(hù)。在工作面進(jìn)入停采線以后，通過(guò)在支架前方打數(shù)排木垛支護(hù)頂板，回收單體柱后出現(xiàn)的空頂，鋪上一層鋼絲網(wǎng)后，仍打上木垛支護(hù)頂板。在頂板破碎，壓力較大時(shí)，打木垛起不到支護(hù)效果，造成回撤通道被壓垮，甚至堵住回收通道，造成人員傷亡，影響設(shè)備的正常回收，此外打木垛空間狹小，不利于工人的正常施工，所使用的道木較多，增大了煤炭開(kāi)采成本，回收期間所用的工時(shí)較多，影響了工作面的正常接替，隨著綜合機(jī)械化采煤的發(fā)展，這種高成本、危險(xiǎn)性高、費(fèi)時(shí)、回收工期長(zhǎng)的回撤通道支護(hù)方法逐漸被淘汰，出現(xiàn)了更為先進(jìn)、合理、安全、高效、低成本的回撤通道支護(hù)技術(shù)。

2）輔巷多通道回撤法

目前神華集團(tuán)下屬的神東煤炭企業(yè)礦井綜采工作面回撤多采用此法。在停采線位置，提前掘出兩條平行于工作面的巷道（回撤通道和回撤輔巷），在兩巷之間隔一定的距離掘出若干條聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)通。巷道在開(kāi)掘過(guò)程中頂板采用“錨桿+金屬網(wǎng)”的支護(hù)方式，底板鋪厚混凝土。為了防止綜采工作面與回撤通道貫通期間，回撤通道受到較大的超前支撐壓力壓垮回撤通道，當(dāng)綜采工作面推進(jìn)到距回撤通道300 m 左右時(shí)，對(duì)回撤通道及回撤輔巷進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，采用“單體液壓支柱+垛式液壓支架+工字鋼梁”聯(lián)合支護(hù)方式〔1〕。

這種工作面回收方法對(duì)地質(zhì)條件要求較高，要求工作面煤層傾角較小，便于使用無(wú)軌膠輪車，頂板堅(jiān)硬，節(jié)理不發(fā)育或者沒(méi)有節(jié)理。通過(guò)提前開(kāi)掘兩條輔助巷道，使用聯(lián)絡(luò)巷連接，可以同時(shí)布置多臺(tái)絞車，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)支架的同時(shí)回收，大大縮短了工作面搬家的周期。但回撤通道及回撤輔巷及聯(lián)絡(luò)巷在貫通前，由于超前支撐壓力的長(zhǎng)久影響，變形大，需多次進(jìn)行刷幫，增加了前期的巷修工作量，相應(yīng)的支護(hù)也變得困難，回撤通道及回撤輔巷之間留設(shè)了設(shè)計(jì)外煤柱，造成煤炭資源的浪費(fèi)。

3）錨網(wǎng)索+掩護(hù)支架+架棚法通道支護(hù)法

神華寧煤集團(tuán)寧東礦區(qū)多采用此法進(jìn)行回收綜采設(shè)備?；厥胀ǖ乐ёo(hù)設(shè)計(jì)前期采用“錨桿+金屬網(wǎng)+錨索”聯(lián)合支護(hù)，后期采用掩護(hù)支架、架棚加強(qiáng)支護(hù)。錨桿間排距為800mm×800mm，矩形布置。頂板使用螺紋鋼錨桿支護(hù)，使用樹(shù)脂藥卷全長(zhǎng)錨固，煤壁采用竹錨桿支護(hù)，竹錨桿間排距為800mm×800mm，三排呈矩形布置，在回撤通道巷中布置一排錨索，錨索間距為2000mm。錨索長(zhǎng)度為6500mm，使用三節(jié)樹(shù)脂藥卷進(jìn)行端頭錨固；2臺(tái)液壓支架維護(hù)，支架間距為800mm，支架前后相距1500mm，交錯(cuò)邁步前進(jìn)；靠近采空區(qū)側(cè)布置九排“一梁三柱”π型鋼棚維護(hù)，棚距0.8m，采用“見(jiàn)九回二”的原則，進(jìn)行維護(hù)〔2〕。

這種方法對(duì)于頂板破碎的回采空間較為有效，使用掩護(hù)支架交錯(cuò)邁步掩護(hù)，有效地保證了回采工作空間的安全，工藝也相對(duì)簡(jiǎn)單，回收期間保證了回收的正常進(jìn)行，可以實(shí)現(xiàn)工作面的正常接替。

4）工字鋼、錨網(wǎng)索加挑棚聯(lián)合支護(hù)通道法

淮南礦業(yè)集團(tuán)煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，頂板破碎，在工作面回收期間常采用此法進(jìn)行頂板支護(hù)。頂部靠近煤壁1排全部為錨桿，其他均為錨索布置。頂部錨桿采用高強(qiáng)度左旋無(wú)縱筋螺紋鋼制成，采用A3鋼加工的小墊板，走向布置長(zhǎng)為12＃槽鋼，鋪10＃金屬網(wǎng)護(hù)頂，錨索由高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線制成。煤壁仍用高強(qiáng)度左旋無(wú)縱筋螺紋鋼錨桿分層布置，傾向布置長(zhǎng)筋梯子梁，鋪設(shè)10＃金屬網(wǎng)護(hù)幫。頂板破碎處用礦用11＃工字鋼棚支護(hù)，靠煤壁側(cè)使用液壓支架為腿，靠老塘側(cè)使用圓木為腿，用錨索配合12＃槽鋼沿傾向固定工字鋼梁〔3〕。

這種聯(lián)合支護(hù)通道法，在頂板較為破碎的情況下，可以有效地支護(hù)頂板，減少了回撤通道的變形，由于工字鋼、錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)使被錨固的巷道頂板巖層形成關(guān)鍵“承載梁”結(jié)構(gòu)，從而提高了圍巖的穩(wěn)定性，使圍巖力學(xué)性質(zhì)得到了改善，有效控制了巷道圍巖的早期離層，保障了回撤通道支護(hù)的可靠性，為撤架創(chuàng)造了一個(gè)良好的空間，但是工藝相對(duì)繁瑣，在支架前方打上密集圓木及單體柱，不利于綜采支架的轉(zhuǎn)彎。

5）錨網(wǎng)索+點(diǎn)柱聯(lián)合支護(hù)法

貴州盤江精煤有限公司土城礦開(kāi)采層地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層較多，頂板破碎，在工作面回撤期間，參考其它回撤方法及通道支護(hù)方法，結(jié)合自身的頂板實(shí)際情況，對(duì)以往的回撤空間支護(hù)方法進(jìn)行了改進(jìn)。在工作面距停采線10m左右的距離時(shí)，沿傾斜方向上在支架與頂板之間鋪設(shè)一層金屬網(wǎng)，同時(shí)在金屬網(wǎng)上布置一條鋼絲繩，并將鋼絲繩固定在金屬網(wǎng)上。隨著工作面的正?；夭?，金屬網(wǎng)一直鋪設(shè)至停采，鋼絲繩每隔割一刀煤布置一條，并固定在金屬網(wǎng)上。待工作面停采后在支架頂板空隙之間布置錨索。煤壁鋪設(shè)一層金屬網(wǎng)后用錨桿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，待第一臺(tái)單體液壓支架回撤后，在下端頭處打上2個(gè)木垛，支護(hù)端頭頂板，以防端頭冒落堵住通道，影響通風(fēng)，支架回撤后，靠采空區(qū)的鋼絲繩下采用圓木作為點(diǎn)柱進(jìn)行支護(hù)。回撤通道采用這種支護(hù)方法后，在工作面設(shè)備回收期間，煤壁沒(méi)有片幫，頂板相對(duì)穩(wěn)定，沒(méi)有發(fā)生大的變形及冒頂事故，加快采煤工作面的安全回撤速度，提高礦井的產(chǎn)量和效益，確保工作面正常接替，整個(gè)回收過(guò)程所用天數(shù)較少，成本較低，效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度小，安全系數(shù)高。

3 結(jié)語(yǔ)

回采工作面正常回收的關(guān)鍵就是解決好回撤通道的支護(hù)問(wèn)題，不同的煤層地質(zhì)條件、開(kāi)采條件、頂板條件、設(shè)備情況所采用的回撤支護(hù)條件不同，結(jié)合自身?xiàng)l件設(shè)計(jì)適合本工作面回收的方法并進(jìn)行最優(yōu)的處理，可以取得了良好的效果，此外不同條件下的工作面的成功回撤也為其它類似地質(zhì)條件下的礦井回撤通道支護(hù)提供了經(jīng)驗(yàn)。

〔1〕楊聯(lián)柱.綜采工作面通道參數(shù)的確定〔J〕.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì).2008，5第164期101.

〔2〕黃相明.綜采工作面回撤工藝的改進(jìn)〔J〕.中國(guó)煤炭工業(yè).2009，（05）.

〔3〕賈成剛.大采高綜采工作面回撤通道支護(hù)技術(shù)〔J〕.中州煤炭.2012，（6）63-64.