綜采工作面過(guò)空巷技術(shù)探討

張 偉

(山西省陽(yáng)城縣陽(yáng)泰集團(tuán)，山西 晉城 048100)

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

某煤礦綜采作業(yè)面，其基本數(shù)據(jù)信息為：地面標(biāo)高810.8 m、煤層底板標(biāo)高664 m、走向長(zhǎng)度490 m、傾斜長(zhǎng)度97.1 m。在該作業(yè)面中測(cè)得其平均的煤層厚度在1.5 m左右，其中含有一層約0.2 m左右的夾矸,采煤作業(yè)面的高度為1.7 m。整個(gè)作業(yè)面中主要是由粉砂巖、細(xì)粒砂巖、石灰?guī)r、泥巖等四部分構(gòu)成，粉砂巖和細(xì)粒砂巖的厚度控制在6.4 m，石灰?guī)r分為上下兩層，上部厚度在1.1 m，下部厚度在2.19 m，泥巖的厚度則控制在1.55 m左右。另外，在本綜采作業(yè)面中，設(shè)置了進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)順槽，其尺寸分別為2 m×3.5 m和2.3 m×3.3 m。

2 空巷的具體情況

本綜采作業(yè)面中一共涵蓋了13條空巷，且集中在回風(fēng)順槽的一邊。如圖1所示，在空巷分布上，其中5條與工作面切眼呈相交狀態(tài)，剩余8條則與工作面呈平行狀態(tài)。從長(zhǎng)度上劃分，只有第一條空巷的長(zhǎng)度是最長(zhǎng)的，有三條空巷由于位于停采線(xiàn)內(nèi)，所以其長(zhǎng)度受到停采線(xiàn)的影響，還有三條空巷與切眼的距離相等，其余空巷全部在停采線(xiàn)里，呈矩形分部。所有空巷的高度和寬度相等，均在1.6 m和4.5 m左右。

圖1 綜采工作面空巷位置關(guān)系示意圖

3 空巷支護(hù)措施

在空巷支護(hù)作業(yè)中主要采用了分階段支護(hù)的方式，根據(jù)其與工作面平行空巷距離的變化，選擇合理的支護(hù)措施。當(dāng)回采工作面與平行空巷之間的距離在25 m時(shí)，進(jìn)行平行空巷的支護(hù)作業(yè)，并將回風(fēng)順槽超前支護(hù)距離控制在15 m；而當(dāng)回采工作面與斜交空巷的距離在10 m左右時(shí)，進(jìn)行斜交空巷支護(hù)，并將支護(hù)長(zhǎng)度控制在20 m以上。且在回采作業(yè)中，利用回風(fēng)順槽支護(hù)實(shí)行原有斜交空巷支護(hù)的替換，保證支護(hù)長(zhǎng)度的合理性[1]。

在支護(hù)作業(yè)完工后，需要對(duì)礦壓觀(guān)測(cè)頻率予以調(diào)整。頂板壓力的觀(guān)測(cè)要采用頂板離層儀，并將觀(guān)測(cè)時(shí)間調(diào)整到與每天的作業(yè)班次相同；對(duì)于液壓支架壓力數(shù)值的采集，需提升到每三天檢測(cè)一次，并做好詳細(xì)的記錄；而空巷和順泄槽交匯位置也需要做好定期觀(guān)測(cè)，將收集到的數(shù)據(jù)信息予以匯總，每?jī)芍軐?shí)行一次系統(tǒng)的分析，及時(shí)掌握數(shù)據(jù)變化情況，如果發(fā)現(xiàn)存在較大的數(shù)據(jù)變化，應(yīng)重點(diǎn)分析，找出其原因，并加以解決。

空巷支護(hù)保護(hù)利用的材料有單體液壓支柱和梁板這兩種。在工作面切眼交叉位置上的空巷在支護(hù)措施設(shè)置上應(yīng)采用一梁三柱的方式，并控制好柱之間的距離。一般排距在1 m，柱距在1.5 m；而與工作面切眼平行位置的空巷，其采用的是一梁四柱的形式，排距和柱距均在1 m左右。單體液壓支柱支護(hù)具體設(shè)置情況，如圖2所示。

圖2 單體液壓支柱支護(hù)示意圖

4 工作面分階段回采過(guò)空巷

工作面回采過(guò)空巷主要被分為三個(gè)階段：第一階段為工作面推進(jìn)到距離第一條空巷10 m距離時(shí)，需要完成距離第一條空巷和第六條空巷前35 m距離上所有支護(hù)工作，并實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)超前支護(hù)15 m，然后開(kāi)展回采工作，當(dāng)回采作業(yè)面距離第六條空巷5 m距離時(shí)，加快回采作業(yè)速度，并通過(guò)綜合回采設(shè)備的應(yīng)用，進(jìn)行空巷的貫通，這樣有助于降低礦山回采壓力，保證回采安全。待通過(guò)第六條空巷后，再將回采速度調(diào)回到初定值，并按照回采作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求完成操作，在該過(guò)程中，按照前20 m內(nèi)第一條空巷的支護(hù)方式完成支出作業(yè)[2-3]。

第二階段為工作面距離第七條空巷25 m距離的位置上，在該段回采作業(yè)前，需完成第二條、三條、七條、八條以及九條空巷的支出作業(yè)，支護(hù)距離控制在20 m范圍內(nèi)，并延長(zhǎng)超前支護(hù)15 m。之后對(duì)第二條空巷實(shí)施回采作業(yè)，并在距離其5 m的位置上加速推進(jìn)，在通過(guò)第九條空巷后，恢復(fù)到初始速度，完成回采工作。

第三階段是在距離第11條空巷前25 m的距離上，這時(shí)空巷的支護(hù)工作已經(jīng)完畢，按照回采工作要求進(jìn)行作業(yè)即可，不過(guò)在回采過(guò)程中，先要利用超前20 m支護(hù)對(duì)原有的支護(hù)進(jìn)行替換，當(dāng)距離第一條空巷20 m距離時(shí)，采用單體液壓支柱對(duì)其支護(hù)完成更換。在支護(hù)替換作業(yè)完畢后，可加速回采速度，完成剩余工作。

5 過(guò)空巷安全技術(shù)管理

1) 當(dāng)綜采工作面施工作業(yè)推進(jìn)到空巷10 m或25 m距離的位置上時(shí)，要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，重新的調(diào)整和規(guī)劃啟封、排瓦斯、通風(fēng)系統(tǒng)等內(nèi)容，以確?；夭勺鳂I(yè)內(nèi)空巷內(nèi)風(fēng)量和工作面風(fēng)量均能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求。如發(fā)現(xiàn)其風(fēng)量不滿(mǎn)足具體要求，禁止實(shí)施回采作業(yè)。在開(kāi)展空巷支護(hù)保護(hù)作業(yè)時(shí)，需按照從外到內(nèi)的順序完成支架架設(shè)，禁止出現(xiàn)敲幫問(wèn)頂情況。

2) 當(dāng)綜采工作面推進(jìn)到距離空巷15 m距離的位置上時(shí)，需要對(duì)工作面與兩順之間的夾角進(jìn)行調(diào)整，讓其角度控制在7°左右。在回采作業(yè)中，應(yīng)從進(jìn)風(fēng)側(cè)向回風(fēng)側(cè)進(jìn)行施工，并在貫通之后，嚴(yán)格檢查工作面的液壓、支護(hù)、煤幫、刮板輸送機(jī)等項(xiàng)目，讓其符合三直一平的基本要求。對(duì)于貫通過(guò)程中，頂板存在的碎石問(wèn)題，需及時(shí)設(shè)定拉架設(shè)備，必要時(shí)可直接帶著該設(shè)備完成回采作業(yè)[4]。

3) 在綜采工作面的推進(jìn)距離在空巷10 m位置時(shí)，需不斷加固超前支護(hù)和空巷內(nèi)支護(hù)的效果，確保壓力的均衡性。

4) 當(dāng)綜采工作面推進(jìn)到據(jù)空巷10 m左右距離時(shí)，可以開(kāi)展探眼鉆取工作，并關(guān)閉回采作業(yè)的相應(yīng)機(jī)械設(shè)備，設(shè)置好警戒線(xiàn)，待探眼鉆好后，方可開(kāi)始后續(xù)施工。

5) 當(dāng)工作面與空巷貫通之后，需加快割煤的速度，并延長(zhǎng)周期來(lái)壓步距。實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)壓力變化情況，一旦發(fā)現(xiàn)較大差值，應(yīng)及時(shí)通知相關(guān)人員予以處理。

6) 在貫通工作面和空巷之后，要想對(duì)區(qū)域內(nèi)情況開(kāi)展檢修工作，需經(jīng)過(guò)領(lǐng)導(dǎo)或管理人員同意后方可進(jìn)行。

7) 對(duì)于采煤機(jī)作業(yè)中存在的廢棄木料、可回收木垛梁板等材質(zhì)，需在關(guān)閉采煤機(jī)后予以及時(shí)清理，保證后續(xù)作業(yè)的進(jìn)行。

8) 進(jìn)煤幫作業(yè)的頂板控制。在工作面與斜交空巷貫通后，每隔2刀的距離，工作面就需要進(jìn)入斜交空巷的超前支護(hù)中；在貫通平行空巷后，需要將支架進(jìn)行前移處理，以保證支架頂梁對(duì)單體柱梁板的支撐作業(yè)[5]。在空巷中實(shí)行支護(hù)前移或者支柱回收作業(yè)時(shí)，需注意的內(nèi)容有：

第一，工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照煤幫作業(yè)制度準(zhǔn)確操作；第二，在工作面同斜交貫通、平行空巷貫通后，對(duì)空巷實(shí)施施工作業(yè)時(shí)，必須進(jìn)行停機(jī)閉鎖刮板輸送機(jī)，并設(shè)專(zhuān)人看管，不得私自啟動(dòng)刮板運(yùn)輸機(jī)，以免出現(xiàn)的問(wèn)題。第三，在進(jìn)入空巷作業(yè)前，要加強(qiáng)支架位移的合理性，之后再由工作人員做好安全措施，手持電纜跨入工作區(qū)域內(nèi)完成作業(yè)。第四，在距離采煤機(jī)10 m范圍作業(yè)時(shí)，需及時(shí)閉鎖采煤機(jī)，禁止私自啟動(dòng)機(jī)器設(shè)備，以免危險(xiǎn)的發(fā)生。第五，在空巷作業(yè)前，要在距其5 m的位置開(kāi)展敲幫問(wèn)頂工作，并在確保煤壓在規(guī)定范圍，且距離作業(yè)點(diǎn)5 m距離內(nèi)，安裝相應(yīng)的貼幫柱，做好背板的緊固工作。

6 結(jié)語(yǔ)

在綜采工作面空巷施工中，除了要按照具體規(guī)劃內(nèi)容實(shí)施作業(yè)外，還需對(duì)各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把控，以加強(qiáng)回采作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)在材料的使用上，應(yīng)避免重復(fù)使用的情況出現(xiàn)，以增大材料利用率。另外，還應(yīng)對(duì)頂部壓力予以合理管控，增大作業(yè)安全系數(shù)，進(jìn)而促進(jìn)該作業(yè)的高效率完工。