綜采工作面過平行工作面的全長(zhǎng)空巷的關(guān)鍵技術(shù)

任志國(guó)

(中國(guó)神華神東煤炭集團(tuán)公司寸草塔二礦,內(nèi)蒙古伊旗 017209)

綜采工作面過平行工作面的全長(zhǎng)空巷的關(guān)鍵技術(shù)

任志國(guó)

(中國(guó)神華神東煤炭集團(tuán)公司寸草塔二礦,內(nèi)蒙古伊旗 017209)

在綜采工作面過空巷回采作業(yè)時(shí),為了保證工作面回采過程的安全,應(yīng)該從支護(hù)方案、礦壓觀測(cè)、回采工藝以及勞動(dòng)組織上進(jìn)行反復(fù)、多次、詳細(xì)的論證,然后采取合理的支護(hù)技術(shù),以此保證過工作面通過空巷的安全。文章以某煤礦為例,分析了過空巷技術(shù)的難點(diǎn),探析了綜采工作面過平行工作面的全長(zhǎng)空巷的關(guān)鍵技術(shù),旨在為類似煤礦的相關(guān)技術(shù)人員提供一定的參考。

綜采工作面 平行工作面 全長(zhǎng)空巷 關(guān)鍵技術(shù)

空巷是綜采工作面在推進(jìn)的過程中需通過的硐室、巷道，綜采工作面在生產(chǎn)的過程中，如果遇到空巷，很容易造成大面積的冒頂，造成嚴(yán)重的安全隱患，但是如果綜采面直接跳過空巷區(qū)域，將會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。在資源日益競(jìng)爭(zhēng)的背景下，掌握綜采工作面過平行工作面的全長(zhǎng)空巷技術(shù)，在保證回采安全的前提下，提高資源的回收率具有十分重大的意義。

1 工程概況

某煤礦一座年產(chǎn)500萬噸的大型現(xiàn)代礦井，裝備有一個(gè)采高在3.5m左右的高產(chǎn)高效綜采工作面，該礦井的月產(chǎn)在40萬噸以上，在綜采工作面的回采范圍內(nèi)，有一條空巷，該綜采工作面的推進(jìn)長(zhǎng)度為2231m，綜采工作面長(zhǎng)為355m，空巷的基本概況為：距離高綜采工作面切眼1820m、巷高3.5m、巷寬5.4m、空巷全長(zhǎng)為355m；空巷上覆蓋0.2m～5.3m的松散層，部分基巖出露，基巖的厚度為55m～94m，由機(jī)頭向機(jī)尾逐漸的增厚。綜采設(shè)備直接頂為粉砂巖，厚度為0.3m～5.2m，直接底為粉砂巖，厚度為2.6m～4.2m。

2 空巷技術(shù)的難點(diǎn)

通過對(duì)該綜采工作面的現(xiàn)場(chǎng)勘察，總結(jié)出空巷技術(shù)的難點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：(1)空巷期間影響的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，會(huì)影響該煤礦全月甚至是全年的生產(chǎn)計(jì)劃；(2)空巷和工作面平行，夾角幾乎為零，整個(gè)工作面幾乎同時(shí)揭露空巷，給支護(hù)施工帶來很大的難度；(3)空巷的支護(hù)強(qiáng)度明顯小于理論值，導(dǎo)致在施工的過程中存在較大的冒頂危險(xiǎn)；(4)綜采工作面的礦壓非常劇烈，在開采的過程中下沉量相對(duì)較大，很容易損壞支架，容易造成施工事故；(5)空巷長(zhǎng)、斷面寬，很容易發(fā)生冒頂；(6)沒有類似的空巷經(jīng)驗(yàn)做參考，施工具有一定的盲目性和探索性，施工難度較大。

3 高綜采工作面過平行工作面的全長(zhǎng)空巷的關(guān)鍵技術(shù)

(1)該綜采工作面過平行工作面的全長(zhǎng)空巷采取“錨索+W鋼帶+全斷面鋼筋網(wǎng)”的聯(lián)合支護(hù)方式，W鋼帶的型號(hào)為：4600mm×230mm×2.3mm；錨索托盤為15mm×300mm×300mm；錨索的規(guī)格為φ17.8mm×8000mm。端頭錨索距巷幫600mm，同排錨索間距為2100mm，和頂板呈90°的夾角，鋼帶的排距為1000mm。為了防止托盤等鐵器進(jìn)入到主運(yùn)系統(tǒng)，W鋼帶下面鋪一層10#鉛絲網(wǎng)，用14#鉛絲將塑料網(wǎng)綁在頂層的鋼筋網(wǎng)上，并且為了防止片幫，在空巷的兩幫掛幫網(wǎng)上，玻璃錨桿的規(guī)格為φ18mm×2000mm、塑料網(wǎng)的規(guī)格為10000mm×3700mm，錨桿間排距為1000mm×1000mm，進(jìn)行矩型布置，每排4根(如圖1)。

圖1 空巷平面位置圖

(2)當(dāng)綜采工作面距離空巷185m時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)礦壓監(jiān)測(cè)，以此找出礦壓的規(guī)律，進(jìn)而預(yù)測(cè)空巷期間的礦壓分布狀況，準(zhǔn)確的找出來壓的因素以及來壓的周期，實(shí)現(xiàn)對(duì)空巷礦壓的及時(shí)驗(yàn)證與修正。通過調(diào)整推進(jìn)速度以及采高，實(shí)現(xiàn)工作面距離空巷2.5m之前來壓，然后綜采設(shè)備停機(jī)7.5h～17h等壓，等到工作面上的覆巖層穩(wěn)定后，保證在空巷施工過程中，工作面上方的頂板處于穩(wěn)定區(qū)間，以此保證高綜采工作面的安全。

(3)在通過空巷時(shí)，采取中后部連續(xù)加刀的方式，連續(xù)先前推進(jìn)到中后部，實(shí)現(xiàn)中后部的支架連續(xù)的向空巷內(nèi)進(jìn)行推進(jìn)，當(dāng)機(jī)尾的支架推至空巷的副幫煤壁上，連續(xù)的給機(jī)頭部分進(jìn)行加刀，不斷的推進(jìn)機(jī)頭。

4 綜采工作面過平行工作面的全長(zhǎng)空巷的支護(hù)效果評(píng)價(jià)

空巷的支護(hù)效果?？障锸艿讲蓜?dòng)影響的巖層變化和礦壓顯現(xiàn)可以分為四個(gè)階段，主要表現(xiàn)為：其一，工作面推進(jìn)空巷約5m之前，空巷頂板和底板的變形量相對(duì)較小，但是隨著逐漸的推進(jìn)，其變形量在不斷的增加；其二，當(dāng)工作面推進(jìn)空巷5m至等壓停采線的過程中，巷道的變形量明顯的增加；其三，在停采開始的等壓過程中，變形量繼續(xù)上升，最大頂板移近量為75mm～145mm。

5 結(jié)語

通過采用“錨索+W鋼帶+全斷面鋼筋網(wǎng)”的聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，在工作面推進(jìn)的過程中，始終堅(jiān)持“頂板壓力大的部分有限快速推進(jìn)”的原則，采取由工作面的一端逐漸的向另一端、由中間向兩端逐步向空巷推進(jìn)的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)在快速推進(jìn)的過程中減緩頂板和底板下沉的變形量，以此保證工作面進(jìn)入空巷后的安全。此外，過完空巷后不能急于把割底部分抬起，避免來壓時(shí)，采空區(qū)頂板突然垮落壓壞支架，造成安全事故。

[1]魏永勝,周海豐.大采高綜采工作面過空巷關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技·信息化,2008(12)35-36.

[2]溫慶華,周海豐.大采高綜采工作面過空巷關(guān)鍵技術(shù)研究[J].煤炭工程,2009(1)54-56.

[3]溫慶華.神東礦區(qū)綜采工作面過平行全長(zhǎng)大斷面空巷技術(shù)[J].煤礦開采,2009(2)14-16.

[4]杜科科,吳士良,初艷鵬.大采高綜采工作面過空巷支護(hù)設(shè)計(jì)研究[J].山東煤炭科技,2011(2)127-129.

任志國(guó),男,1984年6月生,畢業(yè)于黑龍江科技大學(xué)采礦工程專業(yè),本科學(xué)歷,現(xiàn)從事煤礦生產(chǎn)技術(shù)管理工作,擔(dān)任中國(guó)神華神東煤炭集團(tuán)寸草塔二礦生產(chǎn)辦主任。