综采工作面过空巷技术探讨

张 伟

(山西省阳城县阳泰集团，山西 晋城 048100)

1 项目简介

某煤矿综采作业面，其基本数据信息为：地面标高810.8 m、煤层底板标高664 m、走向长度490 m、倾斜长度97.1 m。在该作业面中测得其平均的煤层厚度在1.5 m左右，其中含有一层约0.2 m左右的夹矸,采煤作业面的高度为1.7 m。整个作业面中主要是由粉砂岩、细粒砂岩、石灰岩、泥岩等四部分构成，粉砂岩和细粒砂岩的厚度控制在6.4 m，石灰岩分为上下两层，上部厚度在1.1 m，下部厚度在2.19 m，泥岩的厚度则控制在1.55 m左右。另外，在本综采作业面中，设置了进风和回风顺槽，其尺寸分别为2 m×3.5 m和2.3 m×3.3 m。

2 空巷的具体情况

本综采作业面中一共涵盖了13条空巷，且集中在回风顺槽的一边。如图1所示，在空巷分布上，其中5条与工作面切眼呈相交状态，剩余8条则与工作面呈平行状态。从长度上划分，只有第一条空巷的长度是最长的，有三条空巷由于位于停采线内，所以其长度受到停采线的影响，还有三条空巷与切眼的距离相等，其余空巷全部在停采线里，呈矩形分部。所有空巷的高度和宽度相等，均在1.6 m和4.5 m左右。

图1 综采工作面空巷位置关系示意图

3 空巷支护措施

在空巷支护作业中主要采用了分阶段支护的方式，根据其与工作面平行空巷距离的变化，选择合理的支护措施。当回采工作面与平行空巷之间的距离在25 m时，进行平行空巷的支护作业，并将回风顺槽超前支护距离控制在15 m；而当回采工作面与斜交空巷的距离在10 m左右时，进行斜交空巷支护，并将支护长度控制在20 m以上。且在回采作业中，利用回风顺槽支护实行原有斜交空巷支护的替换，保证支护长度的合理性[1]。

在支护作业完工后，需要对矿压观测频率予以调整。顶板压力的观测要采用顶板离层仪，并将观测时间调整到与每天的作业班次相同；对于液压支架压力数值的采集，需提升到每三天检测一次，并做好详细的记录；而空巷和顺泄槽交汇位置也需要做好定期观测，将收集到的数据信息予以汇总，每两周实行一次系统的分析，及时掌握数据变化情况，如果发现存在较大的数据变化，应重点分析，找出其原因，并加以解决。

空巷支护保护利用的材料有单体液压支柱和梁板这两种。在工作面切眼交叉位置上的空巷在支护措施设置上应采用一梁三柱的方式，并控制好柱之间的距离。一般排距在1 m，柱距在1.5 m；而与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。单体液压支柱支护具体设置情况，如图2所示。

图2 单体液压支柱支护示意图

4 工作面分阶段回采过空巷

工作面回采过空巷主要被分为三个阶段：第一阶段为工作面推进到距离第一条空巷10 m距离时，需要完成距离第一条空巷和第六条空巷前35 m距离上所有支护工作，并实现延长超前支护15 m，然后开展回采工作，当回采作业面距离第六条空巷5 m距离时，加快回采作业速度，并通过综合回采设备的应用，进行空巷的贯通，这样有助于降低矿山回采压力，保证回采安全。待通过第六条空巷后，再将回采速度调回到初定值，并按照回采作业的标准要求完成操作，在该过程中，按照前20 m内第一条空巷的支护方式完成支出作业[2-3]。

第二阶段为工作面距离第七条空巷25 m距离的位置上，在该段回采作业前，需完成第二条、三条、七条、八条以及九条空巷的支出作业，支护距离控制在20 m范围内，并延长超前支护15 m。之后对第二条空巷实施回采作业，并在距离其5 m的位置上加速推进，在通过第九条空巷后，恢复到初始速度，完成回采工作。

第三阶段是在距离第11条空巷前25 m的距离上，这时空巷的支护工作已经完毕，按照回采工作要求进行作业即可，不过在回采过程中，先要利用超前20 m支护对原有的支护进行替换，当距离第一条空巷20 m距离时，采用单体液压支柱对其支护完成更换。在支护替换作业完毕后，可加速回采速度，完成剩余工作。

5 过空巷安全技术管理

1) 当综采工作面施工作业推进到空巷10 m或25 m距离的位置上时，要结合现场情况，重新的调整和规划启封、排瓦斯、通风系统等内容，以确保回采作业内空巷内风量和工作面风量均能达到国家规定的标准要求。如发现其风量不满足具体要求，禁止实施回采作业。在开展空巷支护保护作业时，需按照从外到内的顺序完成支架架设，禁止出现敲帮问顶情况。

2) 当综采工作面推进到距离空巷15 m距离的位置上时，需要对工作面与两顺之间的夹角进行调整，让其角度控制在7°左右。在回采作业中，应从进风侧向回风侧进行施工，并在贯通之后，严格检查工作面的液压、支护、煤帮、刮板输送机等项目，让其符合三直一平的基本要求。对于贯通过程中，顶板存在的碎石问题，需及时设定拉架设备，必要时可直接带着该设备完成回采作业[4]。

3) 在综采工作面的推进距离在空巷10 m位置时，需不断加固超前支护和空巷内支护的效果，确保压力的均衡性。

4) 当综采工作面推进到据空巷10 m左右距离时，可以开展探眼钻取工作，并关闭回采作业的相应机械设备，设置好警戒线，待探眼钻好后，方可开始后续施工。

5) 当工作面与空巷贯通之后，需加快割煤的速度，并延长周期来压步距。实时观测压力变化情况，一旦发现较大差值，应及时通知相关人员予以处理。

6) 在贯通工作面和空巷之后，要想对区域内情况开展检修工作，需经过领导或管理人员同意后方可进行。

7) 对于采煤机作业中存在的废弃木料、可回收木垛梁板等材质，需在关闭采煤机后予以及时清理，保证后续作业的进行。

8) 进煤帮作业的顶板控制。在工作面与斜交空巷贯通后，每隔2刀的距离，工作面就需要进入斜交空巷的超前支护中；在贯通平行空巷后，需要将支架进行前移处理，以保证支架顶梁对单体柱梁板的支撑作业[5]。在空巷中实行支护前移或者支柱回收作业时，需注意的内容有：

第一，工作人员应严格按照煤帮作业制度准确操作；第二，在工作面同斜交贯通、平行空巷贯通后，对空巷实施施工作业时，必须进行停机闭锁刮板输送机，并设专人看管，不得私自启动刮板运输机，以免出现的问题。第三，在进入空巷作业前，要加强支架位移的合理性，之后再由工作人员做好安全措施，手持电缆跨入工作区域内完成作业。第四，在距离采煤机10 m范围作业时，需及时闭锁采煤机，禁止私自启动机器设备，以免危险的发生。第五，在空巷作业前，要在距其5 m的位置开展敲帮问顶工作，并在确保煤压在规定范围，且距离作业点5 m距离内，安装相应的贴帮柱，做好背板的紧固工作。

6 结语

在综采工作面空巷施工中，除了要按照具体规划内容实施作业外，还需对各环节施工质量进行严格的把控，以加强回采作业的安全性和稳定性。同时在材料的使用上，应避免重复使用的情况出现，以增大材料利用率。另外，还应对顶部压力予以合理管控，增大作业安全系数，进而促进该作业的高效率完工。