張 杰

(大同煤礦集團云崗礦，山西 大同 037017)

大同煤礦集團公司云崗礦北部311盤區(qū)11-1#、11-2#兩煤層間距極不穩(wěn)定，最薄處0.2m，11-1#層煤層已開采結束，11-2#層部署11個工作面，可采儲量479萬t，均為極近距離煤層開采。本文以11-2#層81115工作面為例，研究極近距離開采的采掘技術。

1 概況

云崗礦11-2#層311盤區(qū)81115綜放工作面平均埋深233m，走向長915m，傾向長119m，煤層傾角3°，平均煤厚2.6m。直接頂為粉細沙巖互層，厚度0.2～3.6m，薄層狀構造，層面含大量煤屑、植物化石；直接底為粉細沙巖互層，厚度1.8～5.3m。煤層局部含夾石，夾石為粉砂巖，厚0.1～0.3m，有少量結核。工作面機軌合一巷與上覆11-1#層81115采空區(qū)內(nèi)錯11m，回風運料巷與上覆11-1#層81115采空區(qū)內(nèi)錯9m，切巷與上覆11-1#層81115采空區(qū)外錯16.5m。

2 工作面掘進期間巷道支護形式及注意事項

81115工作面巷道均為機掘巷道，采用EBZ-300型掘進機掘進， 打眼支護使用MQT系列氣動錨桿鉆機與ZQS系列風鉆進行。根據(jù)巷道層間距的變化，采用不同的支護形式。

2.1 巷道支護形式

（1）層間距在5m以上時，支護采用錨桿+鋼帶+錨索聯(lián)合支護。錨桿間排距0.9m×1m，單點錨索排距3m，錨索長度根據(jù)頂板情況而定。支護斷面如圖1所示。

圖1 巷道層間距5m以上支護示意圖

（2）層間距在5m以下時，采用11#工字鋼雙梁、雙腿支護，鋼梁棚棚距1m。當層間距低于1m時，要留有一定頂煤，保證層間距在1m以上。留頂煤時在鋼棚上鋪Φ6.5mm鋼筋網(wǎng)。支護斷面如圖2所示。

圖2 巷道層間距5m以上支護示意圖

（3）掘進期間受相鄰綜采工作面臨空動壓影響，采用“雙梁六腿”鋼梁棚，頂板鋪Φ6.5mm鋼筋網(wǎng)。支護斷面如圖3所示。

圖3 巷道層動壓范圍支護示意圖

2.2 掘進期間注意事項

（1）機軌合一巷距切巷400m處，開始縮小巷道凈斷面寬度，回采時采用遠距離供液增強巷道穩(wěn)定性。采煤幫縮小0.3m，煤柱幫擴大0.3m，巷道毛斷面不變，架棚后凈斷面縮小。

（2）為防止綜采工作面采動影響，采掘相距20m時停掘，待遠離100m時再繼續(xù)掘進。

（3）支護過程中頂鋼梁及棚腿使用拉桿固定，頂鋼梁與頂板間使用4根以上剎頂木背頂，棚腿與巷幫使用3跟剎頂木背幫。

（4）施工層間距4m以下巷道時，每隔20m探頂板一鉆并做好詳細記錄，保證錨桿（索）均錨固在穩(wěn)定巖層中，工字鋼棚要支設在實底上。

3 工作面開采期間頂板管理及注意事項

3.1 支架選型

工作面采用ZY6600/14/28二柱掩護式支架，該支架具有側護板、抬架油缸、倒裝油缸及前探伸縮梁。側護板保證架間無縫隙，不存在漏煤漏矸現(xiàn)象；抬架油缸及倒裝油缸能保證支架的拉力大，無戳底現(xiàn)象；前探伸縮梁能保證支架與煤壁間空頂距為零，從多方面保證工作面頂板的支護。

3.2 工作面超前支護

（1）在層間距大于3m處：超前支護采用DZ31.5-28/100型單體液壓支柱，結合3.2m、3.6m花邊梁支設一梁三柱，梁間距1.2m，長度為20m。如遇頂板破碎及壓力顯現(xiàn)，需增加支護長度，縮短梁間距。

（2）層間距小于3m處：頭超前支設長度為35m，前10m靠近煤壁幫棚腿下支設兩根單體柱，后25m棚腿下支設一根單體柱，并在巷道原有鋼梁棚下支設3道抬棚，在抬棚與鋼梁棚搭接處支設單體支柱。

（4）尾超前支護長度為80m，前30m棚腿兩側各支設一根單體柱，并在巷道原有鋼梁棚下支設2道邁步抬棚，在抬棚與鋼梁棚搭接處支設單體支柱。

（4）移架與抬棚邁步的關系為：當頂板比較完整時，先移兩對梁的第一組梁，回取支架與抬棚之間的原支護棚梁、單體支柱；回取后，重新支設在第二組梁的左（或右），錯距0.8m，再移架，依次往復；當頂板破碎時，抬棚棚梁進行邁步前移，采取延續(xù)棚梁，抬棚梁與原支護棚梁進入支架上方，待抬棚梁徹底進入采空區(qū)后，用回柱車將其回出。

3.3 端頭支護

工作面上下端頭支護均由工作面支架支設至巷中，巷中至煤柱側由DZ31.5-28/100型單體液壓支柱、0.5m長花邊鋼梁均勻支設至支架與煤幫中間，柱距0.8m，支設范圍為放頂線至煤壁線，每循環(huán)回一次。在切頂線位置必須支設兩根關門柱；當采空區(qū)下頂板比較破碎時，抬棚梁及原巷道支護棚梁進入支架上方時，端頭支護采用單體液壓支柱支設在原支護棚梁下，每架棚梁下支設一根，共一排。

3.4 開采期間注意事項

（1）工作面采取雙向割煤來縮短工作面的空頂時間，加快工作面的整體推進速度。若頂板有破碎垮落征兆，檢修班延緩檢修時間，生產(chǎn)班增加工作面生產(chǎn)時間，確?？焖偻ㄟ^頂板破碎區(qū)域。

（2）根據(jù)現(xiàn)場實際情況，及時調(diào)整泵站的壓力，保證支架升緊又不破壞頂板的完整性。根據(jù)多個工作面試驗得出：頂板在1m以下時，初撐力要求10MPa；頂板在1～2m時，初撐力要求為18MPa；頂板在2m以上時，初撐力要求達到20MPa以上。

（3）工作面層間距2m以下范圍，要采取超前擦頂移架方式維護機道頂板并及時伸出護壁板；其他范圍仍采取及時移架方式。采用擦頂超前移架時，在不影響滾筒割煤的情況下，不留或少留端面距，保證機道頂板支護。此外可根據(jù)現(xiàn)場情況適當留頂煤開采。

4 實施效果

通過采用以上技術，確保了極近距離綜采工作面的順利銜接及快速回采，極近距離煤層開采至今，累計采出煤炭383萬t，生產(chǎn)過程中沒有發(fā)生過一次漏頂事故，確保云崗礦11-2#層311盤區(qū)近距離煤層的安全采出，為云崗礦其他盤區(qū)近距離煤層開采提供了參考。