淺談極近距離工作面過下覆小窯盤區(qū)的開采技術(shù)

侯建國

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)公司云岡礦山西大同037003）

0 引言

同煤集團(tuán)云岡礦11-1#層311盤區(qū)81123工作面，典型極近距離煤層，層間距為0.3 m～1.4 m。特別是臨近小窯破壞區(qū)，工作面掘進(jìn)中途揭露小窯巷道巷道；回采過程中揭露一小窯采空區(qū)，該范圍煤層下沉，煤壁酥松，機(jī)道頂板狀況差。同層煤體嚴(yán)重受損，蹬空開采，安全生產(chǎn)困難大。

針對(duì)此極近距離開采狀況，研究與克服下覆小窯空巷、小窯采空區(qū)具體工藝和方案進(jìn)行總結(jié)。

1 具體地質(zhì)狀況與設(shè)備采選

11-1#層311盤區(qū)81123工作面煤層厚度平均2.2 m，煤層傾角3.5°，與11-2#層層間距為0.3 m～1.4 m。工作傾向長134 m，走向長558.2 m，可采走向長410 m。

工作面臨近小窯破壞區(qū)，開采至123米處56#-70#支架處底板下方揭露兩條小窯巷道；兩條小窯巷道平行布置在311盤區(qū)11-2#層煤層中；工作面開采至278 m處在工作面煤壁74#-83#架對(duì)應(yīng)位置揭露一小窯采空區(qū)，該范圍煤層下沉，煤壁酥松，機(jī)道頂板有一層0.9 m偽頂垮落。

工作面采用傾斜長壁后退式綜合機(jī)械化的采煤方法，采高為2.3 m。選配MG300/730-AWD型電牽引采煤機(jī)，ZY6600/14/28支撐掩護(hù)式液壓支架88架，ZYG6600/14/28過渡支架2架，ZYZ9500/16/30端頭支架2架，SGZ-764／400型刮板運(yùn)輸機(jī)1部，JJS-1000/160皮帶運(yùn)輸機(jī)1部。

2 特殊煤層氣體管理和支護(hù)

工作面圈定過程中，通過使用灌注羅克休小窯巷道，可快速形成密閉墻體和對(duì)小窯巷道進(jìn)行充填，有效控制了小窯氣體向作業(yè)工作面的涌入，降低了作業(yè)工作面有害氣體濃度，并且為工作面回采的過程中安全可靠的通過小窯巷道提供了保障。

開采過程中通過超前探測小窯巷道及采空的位置，科學(xué)合理分析小窯分布位置；當(dāng)工作面與小窯巷道層間距較薄時(shí)選擇將11-2#層頂板與小窯巷道割通，煤機(jī)割煤時(shí)將機(jī)道余煤填充至小窯巷道內(nèi)。

當(dāng)工作面與小窯巷道交叉段割通時(shí)，該范圍割通面積較大，需采取18 k鋼軌在填充區(qū)域進(jìn)行鋪設(shè)；工作面下覆為小窯采空區(qū)時(shí)調(diào)整開采工藝，降低支架初撐力，延長兩巷超前支護(hù)，并在小窯采空區(qū)兩端的工作面機(jī)道進(jìn)行補(bǔ)打鎖口梁。

3 回采期間采用的開采工藝及措施

(1)工作面過小窯巷道及采空區(qū)平剖面示意圖：

圖1 工作面過小窯巷道平面示意圖

①由于小窯巷道頂板與本工作面底板間距較薄，在采煤機(jī)滾筒割煤至小窯巷道正上方時(shí)，放慢采煤機(jī)割煤速度將小窯巷道與本工作面完全割通，割通后在該段來回反復(fù)牽引采煤機(jī)割煤，讓煤流灌入小窯巷道內(nèi)，直到機(jī)道段下方小窯巷道內(nèi)完全充填滿煤、矸石后，煤機(jī)方可繼續(xù)向前割煤。然后，將該段支架拉前，升起，該段支架的初撐力具體由現(xiàn)場情況而定，不宜升架過緊，以防支架陷下。

②當(dāng)工作面推進(jìn)到小窯巷道聯(lián)絡(luò)巷與小窯巷道交叉段時(shí)，此時(shí)采煤機(jī)與小窯巷道割通的面積較大，在其內(nèi)充填煤、矸石至1.5 m高左右后，將采煤機(jī)挪離該段，停止采煤機(jī)，將采煤機(jī)開關(guān)打至零位，兩滾筒離合器摘開并將運(yùn)輸機(jī)閉鎖，然后在該段順著工作面傾向方向鋪設(shè)一排18 k鐵道，鐵道長度要盡量與充填區(qū)域順著工作面方向的長度相符。如一排內(nèi)需鋪設(shè)多根鐵道時(shí)，相鄰兩根鐵道間搭接長度不低于1.5 m；鋪完鐵道后繼續(xù)用采煤機(jī)充填，直至充滿煤、矸石等為止。割一刀煤鋪設(shè)一排鐵道，如此循環(huán)往復(fù)直至推過整條小窯聯(lián)絡(luò)巷。

③當(dāng)小窯巷道與工作面層間距比較厚，煤機(jī)正常割煤能與小窯巷道割不通時(shí)過小窯巷道技術(shù)措施：當(dāng)煤機(jī)割煤時(shí)不能小窯巷道直接割通時(shí)，在煤機(jī)割煤通過小窯巷道上方后留空機(jī)道（支架拉前，運(yùn)輸機(jī)未推），在未割通小窯巷道正上方工作面底板機(jī)道位置打眼兒放松動(dòng)炮使工作面與小窯巷道塌通，塌通后在該段來回反復(fù)牽引采煤機(jī)割煤，讓煤流灌入小窯巷道內(nèi)，直到機(jī)道段下方小窯巷道內(nèi)完全充填滿煤、矸石后，煤機(jī)方可繼續(xù)向前割煤，然后推展運(yùn)輸機(jī)；割一刀煤放一茬炮，如此循環(huán)往復(fù)直至過完所有小窯巷道。

（2）工作面過小窯采空區(qū)示意圖及應(yīng)對(duì)措施如下：

圖3 工作面過小窯采空區(qū)平面示意圖

①過小窯巷道采空區(qū)期間采煤機(jī)采用單向割煤，即采煤機(jī)從工作面尾向工作面頭割煤時(shí)，割煤過程中不推運(yùn)輸機(jī)溜槽，只將割過后的支架拉前，直到煤機(jī)割完完整的一刀煤后，再將采煤機(jī)空刀由頭部牽引至尾部，采煤機(jī)由頭下尾過程中再將煤機(jī)后方的溜槽推展；等煤機(jī)下尾后再實(shí)刀割煤上頭，期間每割一刀煤及時(shí)伸出前探梁，減小端面距，支架的初撐力具體由現(xiàn)場情況而定，不宜升架過緊，以防支架陷下，此外將尾超前支護(hù)長度由20 m增加到70 m。

②過小窯巷道采空區(qū)期間在工作面小窯巷道采空兩邊頂板機(jī)道位置，分別打一排錨索對(duì)工作面頂板進(jìn)行支護(hù)和鎖口，錨索長度為6 m，單排錨索間距1.5 m；如在開采過程中工作面小窯采空區(qū)處的頂板出現(xiàn)下沉、破碎或大面積垮落等現(xiàn)象，要根據(jù)現(xiàn)場情況對(duì)該處頂板進(jìn)行打錨索維護(hù)。

③工作面開采下覆小窯采空區(qū)范圍：開采此范圍為塌陷區(qū)，如同開采漏頂工作面，采煤機(jī)進(jìn)入此范圍內(nèi)采用單刀割煤，割完后及時(shí)伸出支架前探梁；在小窯巷道采空兩邊頂板機(jī)道位置，分別打一排錨索對(duì)工作面頂板進(jìn)行支護(hù)和鎖口，錨索長度為6 m。

4 工作面回采結(jié)束實(shí)踐效益

經(jīng)濟(jì)效益：云岡礦工作面蹬空開采至工作面停采結(jié)束，共采出220 m，較工作面蹬空時(shí)停采多采出煤量9.7萬噸，按噸煤利潤100元計(jì)算，創(chuàng)造效益970萬元。社會(huì)效益：為極近距離工作面過小窯空巷及采空區(qū)提供了可靠依據(jù)，積累了成功的經(jīng)驗(yàn)，提高了小窯破壞區(qū)域的工作面回采率，避免了蹬空開采造成的一系列問題，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)，保證生產(chǎn)任務(wù)。

5 結(jié)語

云岡礦11-1#81123工作面蹬空開采，情況復(fù)雜，空巷較多，下覆采空區(qū)跨度大，工作面頂、底板管理困難，該項(xiàng)技術(shù)保證了工作面安全生產(chǎn)和回采率。

通過該蹬空工作面的開采技術(shù)經(jīng)驗(yàn)具有典型代表性，能夠治理極近距離蹬空工作面的開采問題，能為此等條件工作面開采提供可靠依據(jù)，取得了明顯經(jīng)濟(jì)效益，技術(shù)總體水平較高，有很好的推廣前景。