5#8704綜采工作面過空巷技術研究

曹振華

（大同煤礦集團鐵峰煤業有限公司南陽坡煤礦，河南 新鄭 037004）

1 工程概況

8704綜采工作面走向長度1397m，傾向長度180m。依據地質部門提供《5#8704工作面回采地質說明書》中揭露8704工作面內共4條空巷，按由南向北順序依次為1#、2#、3#、4#空巷，其中1#、3#、4#空巷相平行，與5704順槽夾角為36°，2#空巷與其他三條空巷相垂直。回采前已對該巷實施吊掛鋼梁、煤體再造工程。

在回采過程中采至320m處露出1#與2#空巷，1#與2#空巷垂直，其中1#空巷巷道高度為7.9m，寬度為4.7m；2#空巷巷道高度為3m，2#巷道前82m寬度為8m，后70m寬度為4.5m；在回采至300m處將露出3#空巷，3#空巷與2#空巷垂直，其中3#空巷巷道高度為3m，寬度為3.3m；在隨后的采掘過程中1#、2#、3#空巷將會同時出現，直至采至240m左右2#空巷結束，1#和3#還存在，采至140m左右時1#空巷結束，同時4#空巷露出，其中4#空巷巷道高度為3.1m，寬度為3.7m。

2 采面過空巷實踐

2.1 成立專業的組織機構

成立專項過空巷小組，下設施工組、安全組、設備維護組和材料保障組。施工組負責人組織生產、檢修，嚴格按照措施要求進行施工。安全組負責人負責整個施工的安全監督，掌握當班工作面現場情況，如發現不安全因素及時停止施工，并及時向礦調度室、隊值班室匯報。

2.2 加強空巷的支護技術

技術部針對過空巷設計了相應的空巷加強支護方案。1#、3#、4#相平行的三條空巷制定如下支護方案：（1）鋼梁上架設木垛進行接頂。（2）制造人工假頂。將鋼梁以上至頂板區域用充填料進行充填，充填材料采用瑞米充填/密封I號。當設備經過該區域時人工假頂能起到相應的支撐作用。（3）鋼梁下液壓單體進行支護。單體支柱1梁8柱，嚴格按照施工圖支設，1#、3#、4#支護斷面圖見圖1所示。

圖1 1#、3#、4#支護斷面示意圖

2#空巷制定如下支護方案：將2#巷道原有木垛拆除，在巷道頂板注錨索補強支護；在原有無腿棚鋼梁下架設縱鋼梁，在縱鋼梁下打單體，單體支撐位置必須對準木垛十字交叉點，一梁六柱；支柱初撐力必須達到15MPa以上。空巷支護斷面示意圖見圖2所示。

圖2 2#空巷支護斷面圖

2.3 采面過空巷工藝措施

2.3.1 調整工作面頭尾平直度

當工作面機尾回采至距空巷35m處時，根據空巷現場條件開始調整工作面頭、尾平直度，調整時要緩慢進行，避免工作面出現凸肚現象，防止發生擠架、咬架現象。同時根據工作面的壓力情況在保障安全出口暢通前提下加強頭尾超前支護強度。

當工作面機尾回采至距空巷20m處時，根據地測部門提供工作面及空巷頂底板標高數據，開始調整工作面頂板低于空巷內吊梁位置（要求地測部門每天提供工作面頂底板標高數據）。由于工作面已實施煤體再造，必須保證工作面采高為3.5m，并密切注意空巷內再造煤體的壓力情況，若發現壓力顯現明顯，必須停止施工，待原因查明制定方案后方可繼續施工。

2.3.2 嚴格控制采高

工作面按頭尾1:1進度平行推進，同時嚴格控制采高，注意控制溜子的竄頭尺寸，從而使機尾先割通空巷，控制頭、尾進度差保證在5～10m范圍內（頭尾最大斜度3°），避免溜子竄頭嚴重，進而使得工作面與空巷割通時形成從尾至頭逐段暴露。按每個圓班割煤9刀計算，當2807巷側105號支架貼近空巷一側時，5807巷1號支架距離空巷為8m左右。當2807巷105號支架貼近空巷另一側時，16～105號支架在空巷中，5807巷側15號支架貼近空巷一側，1～14號支架未進入空巷。2807巷105號支架從空巷一側到另一側預計9～10刀，工作面頭尾預計需要3個圓班通過空巷（支架逐個出空巷的過程，要求所有設備提前檢修到位，時刻觀察空巷及周圍的變化情況，出現異常情況必須及時報告，待制定相關措施后方可繼續施工）。

2.3.3 其他技術措施

當16～105號支架進入空巷時，禁止后溜放煤。待所有支架完全進入實煤區，采空區完全陷落時，方可后溜放煤。當工作面推進至煤體再造時，應確保工作面的最小控頂距5.74m，并密切觀察再造煤體的壓力情況，必須進行追機作業超前移架，保證支架初撐力不得低于24MPa。

工作面進入空巷后，根據現場情況及時調整工作面整體坡度，割煤時頂板要平整，保證支架平緩過渡，支架狀態調整好，不得出現支架低頭抬頭及擠咬現象。頂板破碎時由經驗豐富的拉架工根據實際情況拉架，拉架要從頂板破碎區的兩邊向中間拉，防止頂板破碎范圍的擴大，盡量減少矸石的冒落，必要時可向破碎區域內打大眼注入瑞米粘合材料。

過空巷期間，根據現場情況，若再造煤體酥軟或空巷頂板破碎嚴重時，機組應選擇單向割煤，重刀上頭，空刀下尾，以避免頂板落下大塊石塊頂住煤機，導致壓溜。待機頭通過空巷實煤體9m后，此時工作面已完全通過空巷，然后開始調整工作面頭尾斜度。

3 采面過空巷礦壓觀測

為保障8704綜采工作面能安全通過1#、2#、3#和4#空巷，必須對工作面支架壓力進行觀測，總結該工作面的來壓規律情況，如圖3所示。

圖3 8704綜采工作面礦壓觀測圖

通過圖3分析得知，按該工作面正常回采期間的周期來壓規律，工作面周期來壓步距一般為6～8.6m。針對這一情況，選擇工作面周期來壓以外的其他時間過空巷，能保證工作面的壓力處于較小的狀態，保障安全順利的通過空巷。

4 效果

南陽坡礦5#8704綜采工作面加強空巷的支護技術、合理的過空巷工藝措施，有效保障了8704綜采工作面順利通過1#、2#、3#和4#空巷。實踐應用證明本次制定的過空巷技術措施是合理的、切實可行的，該技術方案降低了作業人員的工作強度，保障了施工現場安全，創造了較好的經濟效益和社會效益。