淺析煤礦綜采工作面過空巷的問題及對策

【摘要】新201工作面地質條件復雜，受斷層、小窯破壞區(qū)影響，從初采到停采用了近17個月的時間，大大超出計劃。本文總結了新201工作面過困難條件的經驗，分析了造成困難的原因，提出了相應的解決措施和預防辦法，對回采工作有很好的借鑒意義。

【關鍵詞】綜采工作面；過空巷；巷道支護；頂板控制

引言

綜采工作面過空巷、斷層、小窯破壞區(qū)等一直以來是回采過程中的難題，往往會減緩推進速度，延長循環(huán)周期，頂板來壓顯現，對頂板控制、巷道支護等都是極大考驗，如果處理不得當、不及時，容易造成惡性循環(huán)。因此，有必要對回采工作面的過空巷規(guī)律和經驗進行總結，保證安全生產。

一、工作面概況

新201工作面位于賢者村西北約800米，地表有黃土覆蓋。地面標高為+936～+1005m，工作面標高+650～+772m。

本工作面掘進太原組9-10-11#煤合并層的10#、11#分層，該煤層產狀簡單，但結構復雜，其夾矸一般有4～6層，也有一些區(qū)域達8層以上，煤層最小厚7.89米，最大厚8.74米，煤層平均厚度8.32m，煤巖層傾角為2-18°，平均10°。工作面采煤方法為綜合機械化低位放頂煤采煤法，采高2.7m，采放比約為1：2.4。工作面地質構造復雜，有斷層7條，陷落柱5個，最大的長軸超過200米，短軸超過100米，對回采作業(yè)造成了較大影響。本工作面采用放頂煤開采，但大部分9#煤層已被小煤窯破壞，且運輸巷局部在采空區(qū)范圍內。

二、施工過程中遇到的問題

工作面推進到空巷段時，工作面出現了頂板來壓、頂板破碎、底鼓、片幫等現象，無法保證正常循環(huán)進度。其表現主要有以下幾點：

1、頂板來壓明顯。礦壓顯現速度較快，在短短幾天時間頂板下沉量急劇加大，同時發(fā)生底鼓、擠幫現象，造成安全出口不足，端頭架拉移困難；巷道高度不足，破碎機、轉載機等機電設備機身部分與頂板支護相接；超前支護段單體液壓支柱變形，直線度和迎山角度無法保證。

2、巷道原有超前支護遭到破壞。新201工作面運輸巷原有支護方式為U型棚支護，工作面推進至空巷段時，大部分U型鋼發(fā)生了彎曲、打折等形變，提供的支護力大打折扣。

3、大面積頂板破碎。由于上覆9#煤層大部分已被開采，且處于空巷段，再加上U型梁變形，造成頂板破碎。支架的反復升降操作使巷道中原有的頂板金屬保護網被破壞，造成大量煤碴掉落，極大的加大了職工勞動量，影響了推進度。

綜上所述，工作面過空巷時的困難主要集中在兩點：一是巷道支護無法保證，二是正常循環(huán)進度無法保證，二者相互作用，形成惡性循環(huán)，給正常生產造成不良影響。

三、問題分析及解決方法試驗

困難形成的根本原因在于地質條件困難，工作面受采空區(qū)影響礦壓集中，直接原因在于巷道支護沒有保證，無法有效控制頂板，主觀上沒有提前做好應對頂板下沉、底鼓、頂板破碎的工作，造成推進度不足，回采工作被動。要解決類似問題，必須從加強巷道支護和頂板控制入手。

1、加強超前支護。在巷道原有支護的基礎上，用單體液壓支柱和π型梁配合，增設邁步梁支護，加大支護密度，保證頂板支護力足夠，從而控制頂板下沉和底鼓等來壓顯現。

2、頂板補鋪金屬網。推進到頂板破碎段時，在超前支護段補鋪金屬網。金屬網對頂板的整體性有很好的保護效果，可以避免由于金屬網銹蝕或破損造成漏煤漏碴。在鋪網的過程中要注意網間搭接，必要時需擴大鋪網范圍至兩幫。

3、改良支護方式。實踐證明，用圓木配合π梁可以取得良好的支護效果，用π梁配合單體液壓支柱垂直于巷道架設的支護方式可以提供較大的初撐力，但由于其是剛性支護，來壓時容易形成不可逆的形變，支護強度大打折扣，容易造成頂板破碎、漏煤掉碴等現象，成本較高。圓木屬于柔性支護，抗形變性較好，提供的支撐力較為穩(wěn)定，且有利于維護頂板的整體性，支護成本較低。

4、超前支護架的合理使用。超前支護架的反復升降操作會對頂板造成破壞，尤其頂板條件不好時，會加大頂板破碎程度，造成嚴重的漏煤掉碴，阻礙推進度，形成惡性循環(huán)。新201工作面在推進過程中采取了提前拉架的方式，將超前支護架提前拉出頂板條件不良的區(qū)段，改用邁步式單體液壓支柱代替支護，這樣的支護方式最大程度的減小了對頂板的破壞，保證了正常的循環(huán)進度。

5、鉆底增加頂板厚度。在不割到底板鋁土巖的前提下，推進時可向下鉆底，增加頂板厚度，減少工作面破碎和漏煤。割煤拉架時應保證工作面支架直線度，提前拉架，使頂板條件逐步轉好。

6、帶壓拉架。在拉架作業(yè)時，適當的減少工作面支架降架量，緊貼頂板進行帶壓拉架，這樣能減少頂板下沉量，降低拉架過程對頂板的破壞程度。

7、探煤提前預防。工作面推進過程中，每星期采用向頂板打眼鉆探的方式，對頂煤厚度進行預計測量，以做好預防措施，提前加強支護。

四、收效及總結

采取相應的補救措施后，改良了巷道條件，保證了循環(huán)進度，生產條件逐漸轉好。

1、巷道得到有效支護，釋放了礦山壓力，減少了頂板下沉量，底鼓、片幫、擠幫等現象也顯著減少。

2、頂板得到有效控制，連續(xù)性得以保證，避免了大量漏煤掉碴現象，為超前支護架拉移、設備推進創(chuàng)造了有利條件，減少了職工由于清煤帶來的巨大勞動量。

3、循環(huán)進度得以保證，正常的循環(huán)進度對頂板的破壞和影響減小，使頂板保持相對穩(wěn)定。

新201工作面初采時由于對空巷的重視程度不足，預防措施不到位，沒有及時采取有效應對方法，導致了較長時間的被動局面。在回采推進的過程中，筆者總結了過空巷時的來壓規(guī)律，加強了預防探測，改良了支護方式，扭轉了不利局面。

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