復采工作面回采巷道斷面及支護方式探析

文/黃貴庭

一、回采巷道斷面形狀及規格

復采工作面回采巷道采用梯形斷面，因為這種斷面形式的頂板（頂煤）暴露面積小，可減少頂壓，并能承受較大的側壓。

復采工作面回采巷道斷面尺寸確定的原則為：滿足有關回采巷道斷面尺寸確定的規定；滿足回采巷道中最大設備和行人對巷道凈寬的要求；滿足工作面通風要求；回采巷道高度應與工作面采高相適應；應與礦井的巷道掘進方式相適應，有利于提高巷道掘進率。

根據上述原則，蘭花集團莒山煤礦3105復采工作面回采巷道斷面規格見下表。

3105復采工作面巷道斷面規格表

二、回采巷道斷面的維修要求及安全質量管理

1.巷道斷面維修的質量要求

（1）修復巷道斷面的選擇必須是在滿足通風、運輸、行人等要求的基礎上，不得小于原設計斷面。

（2）如果待修復巷道的原設計斷面已不能滿足通風、運輸要求，要對其進行改造，并參照《關于巷道斷面設計的指導意見》或《掘進巷道標準斷面》進行設計。

（3）巷道修復質量標準參照《煤礦安全質量標準化標準及考核評級辦法》（試行）中的掘進質量標準化標準及考核評級辦法執行。

（4）在修復措施中，對工程質量要明確施工質量標準，嚴格按照施工質量標準進行施工，凡達不到要求的必須返工，直到合格為止。

2.井巷維修的安全質量管理

（1）對井巷斷面進行維修之前必須編制符合現場實際、針對性強的井巷維修安全技術措施，并報技術科、安檢科、分管巷修副總工程師及總工程師審批。

（2）井巷斷面維修安全技術措施中必須包括：修復前對修復巷道進行加固維護的措施；修復迎頭前、后方5～10m范圍內的加固措施；前探支護和臨時支護措施；敲幫問頂措施。

（3）修復迎頭必須有安檢員巡視檢查安全設施的使用情況和規程措施的落實兌現情況。對于重點修復迎頭或者處理冒頂等工作地點必須安排專職安檢員。

（4）修復措施中必須明確規定所用支護形式（畫出標準的支護斷面）、支護技術參數和技術要求，并嚴格按要求進行施工。

（5）建立健全質量管理體系，必須有專門的質量管理人員對現場施工質量進行監管。對施工質量，由分管副總工程師組織有關人員進行旬檢和月檢。對達不到質量要求的，除給予相關處罰外，還必須重新返工，直到合格為止。

三、回采巷道支護方式

根據煤巖性質及回采巷道支護經驗，運輸順槽及回風順槽采用木質親口棚支護，頂部鋪設塑料網以控制頂板，兩幫加打木質錨桿補強；切眼巷采用木質親口棚配合木點柱支護，坑木小頭直徑不小于18mm，棚間距根據實際條件確定。

1.臨時支護

（1）臨時支護方式。單體柱配合木板梁進行臨時支護空頂。

（2）支護材料及數量。單體柱：采用DZ-28型單體液壓柱，10根；臨時支護的棚梁：木板梁2000×140×140mm，5根；π型鋼梁：梁長3m，10根，木楔背板備足。

（3）架設方法。割煤后，掘進機全部退至永久支護下。抬板梁先在距永久支護木棚約1m處支設臨時支護。臨時支護時，工作面最大空頂距1.75m。工作面頂板狀況不好時，必須縮小最大空頂距，最大空頂距不得超過1.25m，同時采用單體柱配合π型鋼梁進行臨時支護。停掘、頂板狀況不好或因故影響時間較長時，臨時支護必須到掘進工作面。

2.永久支護

（1）采用3 0 0 0 m m長的紅松木梁，Φ≥180mm；采用2400mm長的紅松木柱，Φ≥160mm； 900mm金屬拉桿；金屬網片：3500×800mm；背板：1200×200×50mm，500×200×50mm。

（2）永久支護工藝流程：臨時支護→鋪金屬網片→升梁→豎腿→上梁架棚→看中線、穩固頂梁→背頂、背幫→安拉桿→拆除臨時支護。

四、回采巷道支護施工技術

臨時支護結束后，先在巷頂部加鋪一層金屬網片，聯網間距0.1m。再用一根單體柱由棚梁中部升起接頂。找出柱窩，豎腿、棚腿必須豎到實底上，按木棚要求架設，保證棚梁接口嚴實合縫，并在梁上上好6塊托板。按中線調整好棚梁位置，驗收合格后，立即用楔固定，然后背頂、背幫，釘拉桿，拉桿位置在棚梁下0.8m。架好棚后，拆除臨時支護。

施工順序由外向里逐架支設。棚子可按傾斜方向架設，但頂板突變時要在棚梁上方墊柱帽或調整背板，使相鄰棚梁高差不大于100mm，同一棚梁兩端高差不大于300mm。棚梁被壓彎時，要及時更換合格的棚梁，保證支護安全有效。

根據復采工作面巷道礦山壓力測試及巷道圍巖移動量、巷道維修周期統計：巷道位于刀柱工作面采空區下時，木棚支護可有效控制圍巖移動，在巷道服務過程中，其圍巖移動量極小，巷道維護率極低；而當巷道位于刀柱煤柱下時，單一支護形式已經難以控制圍巖移動。受深部地壓作用破壞時，最佳時機按巷道礦壓觀測資料確定，通過對巷道圍巖表面位移觀測，繪制出巷道變形曲線。當其變形速度達到最大值時，表明巷道圍巖受力最大，此后壓力減小（但變形不停止)。此時，如巷道支護強度能抵抗破壞外力，巷道不破壞；如巷道支護強度相對較弱，巷道出現變形、噴體出現片狀或鱗狀剝落，便是最佳支護時機的臨界點，可進行巷道修復工作。

因此，合理選擇支護方式，控制刀柱煤柱下巷道的高應力顯現特征，是安全生產的有力保障。