3-邊角05綜采工作面過原五采區變電站空巷技術研究

程志紅

(山西省長治經坊煤業有限公司， 山西 長治 047100)

1 前言

3-邊角05綜采工作面開采3#煤層，3#煤層厚度3.27～7.95m，平均5.8m；煤層傾角1°～9°；煤的密度1.40t/m3；頂板巖層為泥巖、砂質泥巖，底板巖層為粉砂巖、砂質泥巖。3-邊角05綜采工作面設計可采長度670m，切眼長度為138m，采用ZF2600/16/24B型液壓支架支撐頂板，共94架，其中26、27、28#架過軌道大巷，56、57、58#架過回風大巷。采煤機型號為6MG200- W型，工作面采用SGZ- 630/2*110型可彎曲刮板運輸機；運輸巷道為原五采區皮帶運輸大巷，布置一部SZB- 730/75型轉載機和DSJ- 800/2*55帶式輸送機運煤。

3-邊角05綜采工作面機頭至29#架前方為礦井原五采區變電站，具體示意圖如圖1所示。

工作面機頭至29#架處前方為原五采區變電站，分別與工作面切眼呈平交和半立交關系，回采期間需通過此空巷區域。

空巷具體主要特征： ①A1至A2處為噴漿拱形巷道，斷面規格4m×3.2m，沿頂板掘進，巷道長度為40m，與工作面切眼呈平交、半立交關系；②B1至B2處為砌碹拱行巷道，斷面規格4.8m×3.2m，巷道頂部為青石砌碹，兩幫為矸磚，與工作面開切眼呈半立交關系，長度為35m；③B2至B3處為噴漿拱形巷道，斷面規格4m×3.2m，沿頂板掘進，巷道長度為15m，與工作面開切眼呈平交關系。

2 過空巷技術措施

2.1 前期準備工作

(1)在工作面推進至距空巷50m時，由通風部門制定相關安全技術措施，派專人將原五采區變電所密閉拆除，進入空巷區域，并將此區域內風門、磚塊、裝璜材料、軌道、水泥塊、鐵器等雜物清理干凈，確保空巷內無任何物料[1]。

圖1 工作面回采示意圖

(2)準備足夠的支護材料：金屬網200片，3.5m單體液壓支柱70根，4.8m圓木40根，4m圓木100根，方木40塊等。

(3)在工作面回采至距空巷20m時，空巷區域內提前支護完成，支護方法：①A1至A2和B2至B3處支護方法相同，支設木點柱用于控制頂板，利用4m圓木配合方木進行支護，平行于工作面切眼方向共支兩排，柱距2m，排距1.5m，第一排距工作面側煤幫1.5m，接頂不實時用木塞子、小木板進行背頂，并栓防倒繩；②B1至B2處支設人工假頂，利用3.5m單體液壓支柱配合4.8m圓木、3m長木板進行支護，平行于工作面切眼方向支設4.8m圓木，排距1m，支護高度不得低于2.2m；木料下方支設兩根3.5m單體液壓支柱，單體柱間距2m，木料上方垂直于工作面切眼方向鋪設3m長木板，木板上方利用長短合適的木料橫縱交叉絞頂，確保接頂嚴實，支柱支設在實底上，并栓防倒繩。

(4)在工作面回采至距空巷10m時，由機頭至29#架處開始鋪設金屬網，隨工作面推進及時增補，頂板破碎時鋪設雙層金屬網。鋪網要求：聯網采用16#鉛絲，短邊搭接30cm，長邊搭接10cm，雙邊雙聯、雙絲雙扣，所有鋪設的金屬網必須撐緊、鋪平，不得出現墜包；移架工在移架過程中一定要小心謹慎，不準出現撕網現象。

2.2 通過空巷A1至A2、B2至B3處時技術措施

(1)A1至A2處前半段與工作面呈平交關系，后半段呈半立交關系，在回采至空巷5m前將工作面調斜，使機尾比機頭推進進度多7～8m，在此期間，如遇支架和工作面鏈板機上竄情況，需及時利用單體液壓支柱將第一架支架和工作面鏈板機機頭進行固定，每班由專人負責此區域安全，確認安全出口高度不小于1.8m，寬度不小于0.8m。

(2)調斜完成后，工作面切眼與A1至A2處巷道為斜交關系，工作面開始加快機頭方向推進進度，在推進過程中，工作面切眼逐步從機頭至29#架處割透此空巷煤幫，減少支架通過空巷時的時間和空頂面積，防止大面積頂板來壓將支架壓死。

(3)在工作面回采至此區域時，需緩慢截割，采煤機割煤速度控制在1m/min，且移架工與采煤機司機緊密配合，割一節，移一架，緊跟采煤機前滾筒移架，在割透煤幫前3m時需注意煤幫側錨桿和噴漿料，不可強行截割錨桿，將錨桿附近煤體松動后，人工將錨桿和噴漿料取出，嚴禁將錨桿和噴漿料帶出工作面。

(4)在采煤機割透煤幫時，根據現場實際情況，如煤幫頂板完好，無片幫冒頂威脅時，由專人將木點柱進行回收，如無法回收時，則采煤機緩慢截割木料，將木料進行破碎，由前刮板運輸機運至落煤點，由專人進行回收。

(5)在通過空巷時，如遇片幫、頂板破碎時，需及時對工作面進行維護，超前移架，必要時利用長短合適木料配合單體液壓支柱進行維護，杜絕出現冒頂等情況。

(6)在通過B2至B3區域時，由于空巷長度為15m，不需調斜，采用上述同樣方法進行組織生產。

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2.3 通過空巷B1至B2處時技術措施

(1)B1至B2處空巷對應工作面區域為10～13#架段，在通過前必須保證此段采高不得低于2.2m，聯網質量達標。

(2)在工作面回采至此區域時，需緩慢截割，采煤機割煤速度控制在1m/min，且移架工與采煤機司機緊密配合，割一節，移一架，緊跟采煤機前滾筒移架，待支架前梁托住木棚后，停電閉鎖采煤機和前刮板運輸機，由專人進入煤幫，站在安全地點將單體液壓支柱回收運至指定地點。

(3)在通過此區域時如遇頂板下沉，片幫嚴重時，需及時利用3 m木料進行維護，將3m木料一頭插入支架前梁上方，一頭插入前方木棚下方，每架兩根3 m木料用于控制頂板。

(4)在通過此區域時，由于巷道兩幫為磚壘形式，采煤機緩慢截割磚塊松動后，由專人站在安全地點將磚塊及時回收。

3 頂板控制措施

(1)工作面過空巷期間，液壓支架修理工要加強液壓支架維護、檢修工作，杜絕跑、冒、滴、漏現象，確保支架初撐力達到(24MPa)。

(2)在檢修液壓支架前要對檢修區域進行敲幫問頂，確認煤幫頂板安全后方可檢修，且不得低于兩人操作，一人時刻監護煤幫、頂板安全，一人進行操作，發現異常及時撤人。

(3)各班在生產過程中，必須對聯網區域的工程質量嚴格把關，不得出現撕網、墜包等情況。

(4)各班在生產過程中，采煤機通過此區域時要與移架工緊密配合，割一節，移一架，緊跟采煤機前滾筒移架，移架時要帶壓移架，少降快移，嚴禁大起大落支架，嚴禁同時落下兩個相鄰支架。

(5)各班在生產過程中，若頂板破碎，頂板冒落高度超過300mm或頂板上方有空洞時，應利用3 m木料進行絞頂背幫，加強支護，嚴禁在活炭活矸下架設支架，嚴禁空頂作業。

4 安全管理措施

(1)人員進入煤幫前，由工作人員利用長度不小于2.5m的長柄工具站在有效支護安全區，認真進行敲幫問頂，并及時處理活矸、活炭；有頂板離層等異常情況時，要及時打貼幫柱；閉鎖工作面鏈板機，待確認安全后，人員方可進入。

(2)工作面兩巷道安全出口及超前20m范圍內，巷道凈高不低于1.8m，人行道寬度不小于0.8m，以確保安全出口的暢通。

(3)支設的單體支柱必須支在實底，并迎山有力，當底板松軟時，單體支柱鉆底量不超過100mm，單體支柱要穿木鞋，且單體支柱必須拴牢防倒繩。

(4)每班必須由跟班副隊長或班長安排專人對工作面及兩巷支護情況進行檢查，發現有漏液、自動泄液的液壓支架和單體支柱，必須立即組織人員處理，對漏液管路及時更換。

(5)人員進行其他作業時，液壓支架必須伸出伸縮梁，停電閉鎖鏈板機，且嚴格執行敲幫問頂制度。當支架無法伸出伸縮梁支護幫頂時，必須采取措施支護幫、頂后方可進行作業，以防煤壁片幫傷人。

(6)當工作面頂板冒落高度超過300mm時，必須及時用圓木進行背頂，防止冒頂范圍擴大。

(7)工作面開始過空巷后，嚴禁任何人員進入空巷內作業。

(8)機頭至27#架之間，嚴禁無關人員逗留，如有檢修、維護工作面等工作時，必須由班長敲幫問頂確認安全后方可作業。

(9)嚴禁任何人員隨意進入密閉空間內工作，若需提前支護和清理雜物時，必須由工作人員現場負責監管，確認安全后方才進行。

5 總結

3-邊角05綜采工作面機頭至29#架前方為礦井原五采區變電站，為確保順利通過前方空巷，重點介紹了過空巷技術措施、頂板控制措施、安全管理措施，為工作面順利過前方空巷提供了安全技術支持。