工作面回風(fēng)巷過采空區(qū)巷道支護(hù)及安全措施

高建軍

(陽泉新宇巖土工程有限責(zé)任公司，山西 陽泉 045000 )

1 概況

陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司三礦6015工作面所采煤層屬于下二疊統(tǒng)山西組下部的3#煤層，煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)較為簡單。在下部有一薄層泥巖夾矸，厚0～0.34m。煤層平均厚度4.93m，煤層厚度變化系數(shù)為11.07%。工作面埋深為153～251m，煤層偽頂為黑色泥巖，厚為0.1～1.0m；直接頂為灰黑色泥巖，局部含炭質(zhì)，厚約2.2m；基本頂為淺灰色中粒泥巖，石英成分為主，常泥巖條帶或薄層，厚約15m；直接底為灰黑色泥巖，局部含炭質(zhì)，厚約1.2m；基本底為深灰色砂質(zhì)泥巖，中夾砂巖和泥巖薄層，有時(shí)見菱鐵礦結(jié)核，平均厚度約8.85m。

6015工作面回風(fēng)順槽長約1299m，工作面設(shè)計(jì)為綜采放頂煤。工作面傾斜長度為155m，在主井東南布置巷道，東面為保安煤柱，礦界外采空區(qū)（無積水），南面為保安煤柱，礦界外為公共煤田疑似有小窯破壞區(qū)（無積水），西面為采區(qū)皮帶巷，北面為6015進(jìn)風(fēng)順槽。在遇小窯破壞區(qū)時(shí)對(duì)巷道掘進(jìn)有影響。6015工作面運(yùn)輸順槽設(shè)計(jì)斷面近似為矩形，凈斷面尺寸為3.8×2.6m。6015進(jìn)風(fēng)順槽在巷道掘進(jìn)到354m處，巷道將揭露采空區(qū)，區(qū)域內(nèi)頂板冒落，為確保施工安全，加強(qiáng)巷道頂板的支護(hù)，需制定支護(hù)方案，編制工作面揭露空區(qū)、空巷的安全技術(shù)措施。

2 工作面回風(fēng)巷過采空區(qū)段支護(hù)方案

2.1 支護(hù)方案

圖1為工作面回風(fēng)巷過采空區(qū)段斷面支護(hù)圖。6015工作面回風(fēng)巷頂板每排打5根錨桿，巷道兩幫各布置4根錨桿。

頂板和兩幫錨桿參數(shù)：頂錨桿采用Φ20mm、長度2400mm的20MnSi左旋無縱筋螺紋鋼等強(qiáng)錨桿，間排距為850×800mm。幫煤柱側(cè)幫錨桿選擇Φ20mm、長度2000mm的20MnSi左旋無縱筋螺紋鋼等強(qiáng)錨桿；回采側(cè)幫錨桿選擇Φ20mm、長度2000mm玻璃鋼錨桿方便采煤機(jī)進(jìn)行回采割煤，間排距均為800×800mm。使用藥卷規(guī)格為K2335和Z2360，輔助支護(hù)采用金屬網(wǎng)和鋼筋梯子梁聯(lián)合支護(hù)，施工時(shí)候錨桿預(yù)緊力矩要確保不少于250N·m。錨桿角度布置成頂角向頂傾斜15°左右，底角處錨桿向底傾斜10°左右，其他錨桿均垂直兩幫布置。

頂板錨索：確定用Φ15.24mm、長6.3m的1×7股的高強(qiáng)錨索，錨索間排距900×1000mm，施工時(shí)錨索一排打3根。錨索托盤匹配300×300×12mm的高強(qiáng)平托盤，錨索預(yù)緊力應(yīng)≥200kN，樹脂藥卷型號(hào)為2支Z23603與1支K2335。

圖1 工作面回風(fēng)巷過采空區(qū)段斷面支護(hù)圖（mm）

工作面回風(fēng)巷過空區(qū)段補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)：在掘進(jìn)巷道兩側(cè)的空巷，距離巷幫約1000mm位置，采用寬厚均為80～100mm的方木搭成的木垛接頂，木垛間距不大于2000mm；在掘進(jìn)巷道的兩側(cè)，采用空心磚或者料石碹壘砌，并采用水泥砂漿封閉墻體表面，防止漏風(fēng)。

支護(hù)全部通過采空區(qū)后，需采用鋼棚在巷內(nèi)進(jìn)行二次加強(qiáng)支護(hù)，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)支護(hù)與被動(dòng)支護(hù)同時(shí)作用，確保采空區(qū)內(nèi)布置的巷道頂板穩(wěn)定和安全。鋼棚棚距不大于600mm。鋼棚上方用水木背板背實(shí)，漏風(fēng)型鋼棚之間需用角鋼或者鋼筋拉桿相互連接，防止頂板來壓時(shí)鋼棚傾倒。

2.2 防止頂板事故措施

（1）巷道過采空區(qū)段，要“敲幫問頂”及時(shí)處理掉活矸危巖，確保巷道安全，防止片石傷人事故。

（2）減少循環(huán)進(jìn)度，每循環(huán)進(jìn)度不超過1.2m，架棚支護(hù)時(shí)，每循環(huán)進(jìn)度不超過0.6m，掘一棚支護(hù)一棚，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。為了避免冒頂事故的發(fā)生，永久支護(hù)要緊跟工作面，不留空頂距。

（3）施工前，要備好充足的物料，若發(fā)生冒頂，要等頂板穩(wěn)定后再處理。

3 結(jié)論

針對(duì)6015工作面回風(fēng)巷過采空區(qū)的實(shí)際，制定了合理的支護(hù)方案和施工安全措施，過采空段巷道圍巖得到有效控制，保證了掘進(jìn)工作面的生產(chǎn)安全，為類似過空巷施工提供了借鑒。