綜采工作面過空巷技術淺析

任 鋒

（呂梁市煤炭職工培訓中心，山西 呂梁 033000）

引 言

綜采工作面開采作業中的年久失修或者廢棄的巷道，稱之為空巷。過空巷較為復雜，對綜采工作面開采作業的質量和安全有著較大影響。為此，筆者結合以往經驗，通過實例案例分析綜采工作面過空巷技術。

1 工程實況

本文主要以某煤礦企業的某一段綜采工作面為研究對象，對過空巷技術進行分析說明。該工程段中煤層底板標高約664m，地面標高805m～810m左右，整體長度490m，傾斜長度約97m，煤層厚度因地質原因呈現不均衡分布情況，大約在1.3m～1.7m之間，其中含夾矸0.2m。整個煤層是由粉砂巖、石灰巖、泥巖及K4石灰巖構成的，厚度分別為6.4m、1.1m、1.55m和2.19m。進風槽和回風槽的凈高和寬分別為2m×3.5m，2.3m×3.5m。

2 空巷概況

在該綜采工作面中，一共有13條空巷，均為矩形裸巷，尺寸高×寬為1.6m×4.5m，與頂板和回風順槽距離分為0.4m和0.5m。空巷位于回風順槽一側，與工作面或交叉或平行。為了保證后續開采工作的順利進行，將空巷按照從1到13的順序標號。1～5空巷與工作面交叉，6～13空巷則從事與工作面平行。此外，11號和12號空巷長度與工作面切眼長度相等，3號和5號空巷則與停采線和回采先交接，13號空巷在停采線外圍。

3 空巷支護

空巷支護施工中采用的是分階段支護措施，按照不同施工情況將其分為以下兩段：當工作面回采作業與平行空巷之間只有25m距離時，在平行空巷上實施支護施工，延長回風順槽超前支護15m左右；當工作面回采與斜交空巷距離10m左右時，在斜交空巷上進行支護施工，長度控制在20m左右。并在持續的回采作業中，利用水槽超前支護逐漸替換斜交空巷支護，保證長度［1］。

空巷支護施工完成后，做好礦壓觀測作業，結合實際情況，調整不同設備的觀測頻率，之后通過對觀測數據的分析了解綜采工作面回采質量。通常情況下，頂板離層儀觀測次數調整為每班一次，液壓支架數顯壓力表的數據改為三天一次，空巷與斜交位置設置的觀測點，需每兩周實行一次數據采集［2］。

在空巷支護作業中，主要選用單體液壓支柱和板梁這兩種材質保證支護效果。在支柱和板梁設置中，與工作面相交的切眼斜交空巷一梁要設置三個單體液壓支柱，支柱之間的距離控制在1m左右，每個單體液壓支柱的間距控制在1.5m左右。板梁要與工作面平行，與工作面切眼平行的空巷要采用一梁四柱的布設方式，間距分別控制在1m左右，板梁與工作面垂直［3］。支護示意圖見第91頁圖1。

4 綜采工作面分階段回采過空巷

第一階段是在綜采工作面推進至距離第一條空巷10m左右位置上時。此時在回采作業繼續前，需先完成6號和1號空巷前35m距離內的支護作業，將超前支護距離控制在15m，之后實施回采作業，當其距離6號空巷5m距離時，加快回采作業速度，快速通過空巷，降低礦山開采壓力。完全通過6號空巷后，再恢復到原來的回采速度，按照規定要求實施回采作業。當回采工作推進到超前支護20m左右距離上時，替換1號架設空巷。

圖1 單體液壓支柱支護示意圖

第二階段是在綜采工作面推進到距離7號空巷25m距離上時。此時要完成2號、7號、8號、9號及3號空巷的前段20m距離的支護作業，延長超前支護15m，之后開始回采作業，同樣在距離2號空巷5m距離時，加快回采速度，通過9號空巷后恢復正常。在距離超前支護20m距離時，替換1號和3號架設空巷。

第三階段是在綜采工作面推進到第11號空巷前25m距離上時。此時需完成11號空巷的支護作業，在回采作業中，仍實施1號和3號空巷的架設空巷替換工作，當回采作業推進到1號空巷剩余的0m距離時，對4號空巷實施支護施工，并利用單體液壓支柱，如圖1所示。而當回采作業推進至11號空巷剩余5m距離時，完成12號、4號、3號、5號空巷的支護作業，加快回采速度，通過所有空巷。

5 過空巷安全技術管理

當綜采工作面回采作業進行到距離空巷10m或25m距離上時，工作人員需結合現場實際情況，聯系通風部門一起對現有的瓦斯排放系統、啟封模式及通風系統實行重新調整，確保空巷內風量及工作面內風量符合國家規定的標準要求。

在空巷支護施工中，應堅持由外到內逐架支護的基本原則，增強支護結構穩定性。

在綜采工作面推進至距離空巷15m左右的位置上時，應調整工作面兩側的順槽夾角，避免出現與空巷平行的情況。從進風側向回風側逐漸貫通空巷，貫通后，工作面液壓支架、超前支護、煤幫、刮板輸送機必須達到“三直一平”，貫通部位頂板破碎時，提前拉架，必要時可帶壓移架［4］。

在工作面回采至空巷10m位置上時，加大端頭及空巷內部的支護強度，從而削弱壓力突然增大帶來的影響，確保巷道中安全出口的正常使用。

在工作面回采作業距離1號、2號空巷10m左右時，進行探眼的鉆設，并在此期間，停止運行一切回采設施。同時在探眼鉆設中，應在周邊10m左右范圍內架設警戒線，要求員工全部移除到警戒線外側，以免造成人員傷亡［5］。

在工作面全部貫穿空巷后，要加快煤炭開采速度，嚴格管控開采距離。另外，在回采作業中，實時觀察煤壁片幫的支架壓力的變化情況，一旦發現其存在較大數值波動，應立即聯系技術人員實行適當調整。

當綜采工作面貫通空巷后，如圖2所示，要設置安全區域，貫通的10m區域范圍內，禁止工作人員在未經領導人員批準的情況下隨意進入，同時還要開展檢修工作，以免產生危險。

圖2 綜采工作面過空巷

在采煤時產生的一些廢木料、可回收木垛，要在停止采煤機等設備運轉后，實施清理和回收，以免影響煤炭質量。

進煤幫作業后，應合理控制頂板，這就要求工作人員在工作面貫通空巷后，每隔2刀移動一下工作面進入斜交空巷中的超前支護結構，當回采作業平行空巷位置后，實施支架遷移，利用支架進行單體柱板梁的支撐，并隨著作業繼續，逐漸開展單體柱板梁的回收工作，直到作業完成，而在支護遷移或支柱回收時，需要遵循的規定要求如下。

工作人員應明確了解進入煤幫作業的制度要求，在支護遷移或支柱回收時，嚴格按照制度要求開展作業；當工作面貫通斜交和平行空巷后到進入空巷作業施工前，需停止運行刮板運輸機，安排專業人員看守；進入空巷作業前，先確定支架拉移位置，利用找頂工具找凈作業地點的頂幫活矸、片幫煤，之后再以人工操作的方式將電纜槽放入到刮板運輸機的機道內，啟動管板運輸機。

在距離采煤機10m工作范圍內，應閉鎖采煤機，禁止啟動采煤機；進入空巷作業前，要對空巷周邊5m左右的范圍實施敲幫問頂作業，找出其中存在的煤矸并剔除，同時為了降低媒體壓力帶來的影響，在距離煤幫作業5米范圍內，架設幫柱，且通過與木楔、背板的合理綁扎，加強邦頂的保護效果。

6 結語

綜采工作面過空巷施工本來就是一項較為復雜的工序，在實際作業中需要結合現場實際情況，制定科學合理的施工方案，從而提高回采作業的質量，避免危險事故的發生，全面優化綜采工作面回采施工的整體水平。