無(wú)煤柱綜采工作面過(guò)空巷方法

李國(guó)棟

(大同煤礦集團(tuán) 云岡礦，山西 大同 037003)

1 工程概況

某礦12號(hào)煤層410盤區(qū)81043綜采工作面采用無(wú)煤柱開(kāi)采工藝，工作面長(zhǎng)99 m，可采走向長(zhǎng)326 m，平均煤厚2.17 m，煤層傾角為6～7°，平均傾角為6.5°。工作面東部為81041工作面，南部為410-4皮、410-4軌、51017三條盤區(qū)巷道，北部為煤層變薄區(qū)，西部存在小窯采空區(qū)，工作面布置見(jiàn)圖1。該工作面與上覆3號(hào)層采空區(qū)層間距約為114.21 m；上覆8號(hào)層采空區(qū)層間距約為58.60 m。81043工作面內(nèi)包含一條空巷(原21017巷)在距切巷南幫192 m處，平行于工作面傾向布置?？障镩L(zhǎng)99 m，巷寬4.5 m，巷高2.9～3.2 m，空巷頂板原有支護(hù)為錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)：錨桿排間距為1 000 mm×900 mm，每排四根，沿巷道中線對(duì)稱布置，采用D18 mm×1 800 mm左旋無(wú)縱筋螺紋鋼錨桿和3 200 mm×250 mm×3 mm W型四眼鋼帶；錨索排間距為3 000 mm×1 800 mm，每排兩根，沿巷道中線對(duì)稱布置，采用D17.8 mm×6 000 mm錨索和350 mm×350 mm×8 mm鋼板。原有護(hù)幫支護(hù)為錨桿塑料網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，錨桿排間距為：1 500 mm×1 500 mm，每排兩根，上排錨桿距頂板400 mm，采用D18 mm×1 800 mm螺紋鋼錨桿和10 m×2 m塑料網(wǎng)支護(hù)。

2 空巷補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)及假頂施工[1-2]

1) 在空巷與21043巷和51043巷相交處各施工一道鎖口梁對(duì)交叉口加強(qiáng)支護(hù)。采用L=4.5 m的三眼11號(hào)工字鋼(孔距1.95 m，兩端孔距工字鋼端部300 mm)配合三根D=17.8 mm、L=6 m的錨索和鎖具進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)，與21043巷和51043巷走向平行布置。

圖1 工作面平面布置

2) 由于工作面所選用支架型號(hào)為ZZ5600/14/28型支架，最大支撐高度為2.8 m，而空巷最高為3.2 m，因此需對(duì)空巷超高處做假頂。假頂采用L=4.0 m的兩眼11號(hào)工字鋼，D=17.8 mm、L=6 m的錨索，L=3.5 m、直徑不小于D18 cm的圓木，道木及2 m×4 m的金屬網(wǎng)組成，施工過(guò)程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，保證假頂鋼梁距工作面底板2.4 m。假頂施工工序：打眼—上錨索—掛工字鋼—上圓木—鋪網(wǎng)—垛道木垛—手工背緊木垛—漲拉機(jī)張緊道木垛—支設(shè)單體柱。假頂施工采用錨索工字鋼梁上架設(shè)木垛方式，在巷道頂板打錨索，兩眼11號(hào)礦用工字鋼沿空巷傾向布置，用鎖具懸吊并留出足夠的施工空間。錨索與煤壁成30°角，北側(cè)錨索眼距北幫0.25 m，南側(cè)錨索眼距南幫0.3 m。鋼梁眼距3.4 m，鋼梁間距1.5 m，鋼梁靠北幫端距煤壁0.2 m。每組梁上放置四根圓木，圓木長(zhǎng)3.5 m，圓木之間的間距1～1.2 m，圓木上鋪設(shè)一層金屬菱形網(wǎng)，金屬網(wǎng)上用道木支設(shè)木垛，每組鋼梁圓木鋪設(shè)四個(gè)“#”字型木垛。圓木與圓木、木垛之間必須用把鋸固定牢固。圓木與鋼梁之間必須用8號(hào)鉛絲絞緊固定。網(wǎng)與網(wǎng)之間用8號(hào)鉛絲相聯(lián)且搭接長(zhǎng)度不小于0.2 m。木垛施工完成后用張拉千斤拉緊固定木垛。假頂施工完成后在每根鋼梁下支設(shè)兩根單體柱，其中一根單體柱距21017巷北幫0.63 m，另一根距南幫1 m，單體柱要有可靠的防倒防墜裝置。

3 過(guò)空巷施工方法

1) 采用工作面設(shè)備提前調(diào)斜的方法斜向進(jìn)入空巷，調(diào)斜期間采高不得低于2.4 m。在距空巷古塘側(cè)煤壁25 m時(shí)開(kāi)始尾部設(shè)備調(diào)斜，采煤機(jī)從工作面尾部，逐漸向頭部方向推移。直至尾部設(shè)備超前頭部設(shè)備20 m，工作面設(shè)備與空巷水平方向上成12.5°夾角，此時(shí)工作面長(zhǎng)度為101 m，之后保持工作面當(dāng)下傾斜狀態(tài)繼續(xù)推進(jìn)，直至頭部設(shè)備完全通過(guò)空巷后方可調(diào)直工作面。調(diào)斜完成后，將工作面由沿頂開(kāi)采調(diào)成沿底開(kāi)采，采高為2.4 m，保證進(jìn)入空巷前完成。調(diào)斜過(guò)程中，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)刮板輸送機(jī)動(dòng)向確定推溜順序，如果調(diào)尾過(guò)程中輸送機(jī)上竄嚴(yán)重可在機(jī)組下尾時(shí)推移輸送機(jī)，若刮板輸送機(jī)有向下竄的跡象則在機(jī)組上頭時(shí)推移輸送機(jī)。

2) 采煤機(jī)割通空巷后，采用帶壓擦頂移架、追機(jī)順序移架方式，移架滯后采煤機(jī)滾筒1.5 m，只允許一人操作支架，一人推溜，且兩人要緊密配合。進(jìn)入空巷內(nèi)的支架要及時(shí)挑住假頂，保證支架升緊升牢，支架進(jìn)入空巷后為了使頂板隨采隨落，要求支架操作工每拉移一次支架后，反復(fù)升降支架三次然后升緊支架。

3) 空巷內(nèi)單體要根據(jù)工作面推移進(jìn)度逐步回撤，不允許提前回撤。回收單體要及時(shí)，注意片幫傷人，如遇頂板或煤壁破碎需采取保護(hù)措施后方可回撤。回撤空巷內(nèi)單體支柱時(shí)，必須有兩人配合作業(yè)，一人觀察頂板和周圍安全情況，一人降柱，放倒單體，兩人合力抬出；回撤結(jié)束后將支護(hù)品碼放到指定地點(diǎn)。回撤單體時(shí)發(fā)現(xiàn)頂板壓力增大，或者頂板破碎，單體液壓支柱變形等異常情況時(shí)，只能利用長(zhǎng)柄工具遠(yuǎn)程回撤單體。

4 過(guò)空巷期間通風(fēng)管理

為防止割通空巷時(shí)部分空巷變成盲巷，過(guò)空巷時(shí)工作面尾部先與空巷貫通，同時(shí)應(yīng)確?？障锟谕L(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)施完好，頭尾保持20 m進(jìn)度差，并隨著工作面推移，隨時(shí)清理空巷內(nèi)雜物，巷道斷面不低于10 m2，保證通風(fēng)暢通。工作面采至距空巷尾部30 m時(shí)，空巷設(shè)為禁區(qū)管理，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)作業(yè)人員進(jìn)入，因工作需要必須進(jìn)入時(shí)應(yīng)進(jìn)行“敲幫問(wèn)頂、四位一體”安全檢查，確保安全后方可在上崗干部和安監(jiān)工的監(jiān)護(hù)下進(jìn)入空巷作業(yè)。過(guò)空巷期間應(yīng)每天對(duì)工作面、空巷、21043巷、51043沿空留巷進(jìn)行測(cè)風(fēng)，并隨著工作面推移進(jìn)度隨時(shí)調(diào)整測(cè)風(fēng)位置，直至完全通過(guò)空巷為止，保證風(fēng)流穩(wěn)定滿足工作面生產(chǎn)需要，完全通過(guò)空巷后應(yīng)重新調(diào)整工作面風(fēng)量。

通過(guò)采取上述措施，81043綜采工作面僅僅用2天時(shí)間就通過(guò)了空巷，過(guò)空巷期間對(duì)空巷頂板和通風(fēng)管控較好，未發(fā)生頂板和通風(fēng)問(wèn)題，有力地保障了礦井的安全生產(chǎn)，有較好的的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和推廣應(yīng)用價(jià)值。