張燕晨

(太原理工大學,山西太原 030024)

綜采工作面過空巷技術研究

張燕晨

(太原理工大學,山西太原 030024)

綜采工作面開采過程中通過年久失修的或者廢棄的巷道,稱為空巷。對于綜采工作面來說,過空巷是煤礦開采的技術難題,這個難題到目前也沒得到很好的解決。本文重點探討綜采工作面過空巷技術,這為綜采工作面過空巷提供了一種較好的方法和途徑,實現(xiàn)了綜采工作面的連續(xù)開采,為相似開采條件下的綜采工作面過空巷提供實際的參考價值。

綜采工作面 過空巷 研究

1 概述

綜采工作面開采過程中通過年久失修的或者廢棄的巷道，稱為空巷。按照空巷與工作面相對應的空間位置，可以分為本層空巷、上層空巷、下層空巷三種類型。對于綜采工作面來說，過空巷是煤礦開采的技術難題，這個難題到目前也沒得到很好的解決?？障锒嗍懿蓜佑绊?，均有程度不同的變形與破壞。有些空巷廢棄后積聚水、瓦斯和其他有害氣體。工作面與空巷貫通后極易造成工作面通風系統(tǒng)紊亂，甚至風流短路。貫通后空頂距增大，由于空巷受采動影響，支護變形、支柱插底、巷內未回收的殘留雜物等，都會給綜采工作面生產(chǎn)帶來極不利因素，因此要重點研究綜采工作面過空巷技術，確保煤礦安全生產(chǎn)。

2 綜采工作面過空巷技術

2.1 事前維護空巷

事前維護空巷的目的是為了對采動壓力加強的情況下空巷的變形破壞進行有效地控制，以在容許的范圍之內控制巷道的變形量，進而保障空巷和工作面的直接連接，不會出現(xiàn)巷道的冒頂和塌落。對于木棚支護的原始支護巷道，在空巷沒有受到動壓影響之前需要強化維護空巷。維護的手段是：打設帶帽點柱和加套棚子的被動支護以及頂板借助錨桿加錨索和鋼筋網(wǎng)支護的主動支護，并且借助貼幫點柱和兩幫打設幫錨桿的輔助支護進行維護。結合頂板的現(xiàn)狀，在場地確定錨索和錨桿間的距離，然而，棚距不可過大。借助梁、網(wǎng)、錨組合支護小端面的位置，在大跨度與交叉巷道口處借助點柱和錨索進行支護。將工字鋼或者是套板梁加在固有的鐵棚之間，將單體打設在兩端，單體應當見底，以及迎山有力，實現(xiàn)相應的初撐力。將順槽抬棚架設在空巷口的位置，棚梁下面務必三柱一梁，單體應當見底，具備有力的支撐。在經(jīng)過空巷之前，加打中柱強化支護空巷里面的棚子，架設傾斜抬棚和走向抬棚一起對超前控制頂板進行支護。任何托頂煤的巷道，都借助帶帽點柱加單體實施又一次地維護，將工字鋼梁補架在壓力比較大的交叉口位置，進而確保在推進的時候對頂板實施支護。

2.2 控制工作面的頂板

制約工作面可否經(jīng)過聯(lián)巷的一項重要技術是聯(lián)絡巷和工作面采通之前的煤壁控制。根據(jù)煤體非常得松散易冒的特性，由距離聯(lián)絡巷10m的位置，實施“頂板控制、加速推進”的技術管理策略，對前煤體的片幫實施人為化地控制，以使周期來壓破壞減輕。在工藝操作方面，認真地貫徹實施煤幫超前維護技術、超前移架與帶壓移架，堅決不允許任何不當操作導致的片幫，以及倘若存在冒頂空洞，迅速地實施勾頂，避免擴大冒頂?shù)膮^(qū)域。

2.3 調整偽斜技術

在工作面跟平行空巷接近前的時候，在距離小窯巷道大概30 m位置的時候，務必事前最大程度地調整工作面的偽斜，以使空巷和工作面的夾角增大，使得斜交過巷形成，并且使空巷集中應力有效地避開。工作面在采掘到空巷前的時候，調整工作面?zhèn)涡苯?°，讓機頭段支架事先溝通空巷，確保空巷最小化地一次揭露面積。能夠借助斜采手段，進而確保在回采的時候，減少工作面頂板暴露面積，最終保證過空巷的安全和順利。

2.4 裝置質量的保障

經(jīng)過空巷的工作面，提前要求輸送和采煤等一系列的系統(tǒng)綜合性地檢修機電裝置，并且確保易損備件的落實到位，確保過空巷的過程中不發(fā)生事故，進而使推進的速度加快，在采掘的過程中進行支護，并且使空頂?shù)拿娣e與時間減少，避免出現(xiàn)冒頂情況。

2.5 安排工序

針對強度較大的綜采開采強烈顯現(xiàn)超前壓力的特性，在總體上，實施調整偽斜和逐段通過的策略，并且在工作面傾斜長度的范圍之內，由于分段的壓力而表現(xiàn)出不同的顯現(xiàn)。為此，在經(jīng)過的策略上也存在著差異性。通常比較強烈的壓力顯現(xiàn)的位置的上下出口范圍之內的應力比較集中。所以說，過聯(lián)巷頂板控制的關鍵是上下出口位置。先是揭露聯(lián)巷之后工作面材料巷，通過“整體調整中間進而迅速經(jīng)過兩頭”的策略，對于工作面機尾的位置，先是將力量集中起來，然后以最短的插刀迅速地經(jīng)過，后期對經(jīng)過的中部位置平穩(wěn)，且調整和準備好工作面所有經(jīng)過聯(lián)絡巷，在最后的時候，在機頭位置以短刀迅速地經(jīng)過?？v觀通過過程中壓力的顯現(xiàn)，頂板壓力有著顯著地增大，且都實現(xiàn)了額定的運行阻力。實施這種技術，能夠使壓力大和應力高導致的頂板管理的被動性有效地緩解，從而對下沉的頂板與下縮的支架進行控制。

3 綜采工作面過空巷的效果

3.1 安全方面

通過采取在空巷內支設單體液壓支柱加強支護、調整工作面與空巷的角度、縮小工作面與空巷的底板高差、加強礦壓觀察等一系列有效措施，解決了以往過空巷時在空巷內采取套棚、支設木垛、支架上方構頂?shù)炔僮麟y度大、安全性較差等問題，大大減少了瓦斯及冒頂事故發(fā)生的可能性，為操作人員創(chuàng)造了一個安全的工作環(huán)境，杜絕了安全事故的發(fā)生，取得了良好的安全效益。

3.2 經(jīng)濟效益方面

某礦綜采工作面采用過空巷技術，回采工作面過空巷期間，可以利用原有的錨網(wǎng)支護和增設單體液壓支柱，加強頂板管理，大大節(jié)約了坑木消耗，減少了工時，提高了生產(chǎn)效益，多出原煤一萬多噸，為本礦增加經(jīng)濟效益約500萬元。

4 結語

總之，在地質條件比較復雜的情況下，借助科學的技術方式以及調整工作面，能夠確保工作面經(jīng)濟、順利、安全地經(jīng)過空巷，它的技術策略是全面的和系統(tǒng)的，然而優(yōu)化工序、控制頂板和調整偽斜是關鍵性的內容，需要科學地把握與有側重地探究。此外，空巷務必具備好的支護現(xiàn)狀。

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張燕晨(1986—),男,漢族,山西晉城人,2007年畢業(yè)于山西農(nóng)業(yè)大學行政管理專業(yè),現(xiàn)在山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司大陽煤礦分公司從事采礦技術與管理工作。