李 陽

（山西焦煤霍州煤電薛虎溝煤業(yè)有限公司，山西 河津 043300）

霍州煤電集團河津薛虎溝煤業(yè)有限責任公司2#煤頂板為泥巖和砂質(zhì)泥巖、局部為中細砂巖，南翼采區(qū)范圍內(nèi)部分小窯開采了上分層，其直接頂全部或部分垮落，部分區(qū)域形成再生頂板。在回采工作面回撤期間，回撤通道部分區(qū)域無法采用主動支護方式（錨網(wǎng)索），回撤通道斷面小，以往在回撤期間采用局部通風機通風，影響支架搬運車運輸。目前，全國范圍內(nèi)復采煤開采工作面為數(shù)不多，通過查找資料未發(fā)現(xiàn)解決復采煤回采面回撤[1]期間通風問題的案例和方法。該礦通過不斷的實踐、探索，決定采用負壓通風方式解決回撤工作面有效供風和回撤斷面相互制約的問題，有效解決了局部通風系統(tǒng)不穩(wěn)定等一系列問題，為類似淺埋深復采煤層回采工作面解決回撤期間通風方式問題提供了參考。

1 概況

薛虎溝煤業(yè)2#煤層采用一次采全高走向長壁后退式采煤法，頂板管理采用全部垮落法。2-110 回采工作面生產(chǎn)期間的通風方式采用“一進一回”負壓通風，如圖1。2-1101 巷（正巷）承擔進風、原煤運輸任務，2-1102 巷（副巷）承擔回風、輔助運輸任務。正、副巷采用U 型棚支護，斷面為三心拱斷面，巷道凈寬×凈高=4200 mm×3000 mm，工作面切巷長230 m，工作面共安裝有液壓支架154架，其 中ZF6000/18/36 型144 架，ZFG6000/20/34H 型10 架，采煤機、輸送機、負荷中心、膠帶輸送機等配套設備1 套。

圖1 2-110 工作面通風示意圖

回撤通道設計：高×寬=3.2 m×2.4 m，支護方式采用錨網(wǎng)索配合鋼絲繩進行聯(lián)合支護，通 道 內(nèi) 使 用Ф17.8 mm×9200 mm 型 和Ф17.8 mm×5200 mm 型錨索，呈交叉布置，間排距為1500 mm×1200 mm；每隔60 cm 鋪設一道6×7-28 mm 型鋼絲繩，每根繩長不小于260 m，中部固定方式為每隔300 mm 用聯(lián)網(wǎng)絲將鋼絲繩與菱形網(wǎng)固定，同時將鋼絲繩壓在錨索鋼板上方；端部固定方式為兩頭固定在正、副巷中的頂錨索上，使用不少于兩個繩卡子固定。如圖2。

圖2 回撤通道錨網(wǎng)索支護示意圖

通道內(nèi)遇頂板破碎，無法施工錨網(wǎng)索支護時，支護方式改為π 型梁配合單體液壓支柱進行支護[2]，即采用3 mπ 型梁一頭搭在液壓支架頂部，另一頭搭在貼煤壁支設的單體液壓支柱上。2-110 工作面回撤通道內(nèi)使用π 型梁支護區(qū)域共有72 架（144#～132#、128#～111#、96#～94#、61#～45#、33#～19#、14#～9#）。如圖3。

圖3 破碎頂板下回撤通道支護示意圖（mm）

工作面回撤采用WC25EJ 型鏟板式支架搬運車運輸，首先回撤正、副巷內(nèi)膠帶輸送機、破碎機、設備列車、采煤機、工作溜子等設備，最后回撤液壓支架。液壓支架采用后退式回撤，將154#、153#支架做掩護架，從152#架開始由機尾向機頭方向回撤。

2 2-110 工作面回撤期間通風方式

2.1 回撤通風方式確定

工作面回撤期間采用負壓通風[3-4]，局部通風機通風作為備用通風系統(tǒng)。當回撤地點風量不能滿足《作業(yè)規(guī)程》規(guī)定時，立即調(diào)整通風系統(tǒng)。首先開啟局部通風機進行供風，然后打開2-1101 回風聯(lián)巷調(diào)節(jié)風門、調(diào)節(jié)風窗，調(diào)節(jié)工作面及進風聯(lián)巷風量，確保滿足要求。

2.2 回撤通風通道的形成方法

回撤液壓支架前，在2-1102 巷與回撤通道交匯處施工2 組“井”字形木垛。木垛采用0.2 m×0.2 m×1.2 m道木（下同）施工，木垛間排距0.8 m×2 m，木垛接頂嚴實，用木楔固定牢靠，用于減少工作面回風巷受回撤礦壓影響斷面變形量，保證回風巷口區(qū)段通風斷面。

形成掩護架時，首先抽出154#支架作為煤壁側(cè)掩護架，在原154#支架處施工木垛1 個；然后抽出153#支架作為老山側(cè)掩護架，在原153#支架處施工木垛1 個，掩護架形成。

抽152#支架時，先將煤壁側(cè)掩護架（154#架）前拉1.5 m，然后人員站在老山側(cè)（153#架）掩護架下方，在煤壁側(cè)掩護架后方（154#架）施工1 個木垛，木垛接頂嚴實，用木楔固定牢靠，木垛距煤壁1 m，距2-1102 巷巷幫1 m，然后抽152#支架。支架抽出后，拉老山側(cè)（153#架）掩護架與煤壁側(cè)掩護架（154#架）平行。

抽151#支架時，與上述抽支架方式相同，但不施工木垛。抽150#支架時，先將煤壁側(cè)掩護架（154#架）前拉1.5 m，然后人員站在老山側(cè)（153#架）掩護架下方，在煤壁側(cè)掩護架（154#架）后方施工1個木垛，木垛接頂嚴實，用木楔固定牢靠，木垛距煤壁1 m，距上一個木垛1.8 m，即木垛間距1.8 m，此時木垛支撐區(qū)域即為工作面的回風通道。按照上述方式抽支架、施工木垛，直至工作面支架全部抽出。

2.3 π 型梁支護段通風通道的形成方法

回 撤π 型 梁 支 護 區(qū) 域72 架（144#～132#、128#～111#、96#～94#、61#～45#、33#～19#、14#～9#）：首先前移掩護架（154#架）前拉1.5 m，支架接頂升緊，將需回撤支架前梁處支護兩根π 型梁挑起，確定支護牢固后，抽出被抽支架并進行調(diào)向，及時支設單體柱維護三角區(qū)，前移老山側(cè)（153#架）掩護架1.5 m，以此類推逐架進行施工?；爻窌r原支設的π 型梁斜撐頂板，同時在π 型梁下方施工木垛，此區(qū)段木垛間距調(diào)整，需要連續(xù)布置，保證頂板回風通道有足夠的支護強度。如圖4。

圖4 回撤通風通道施工工藝示意圖

2.4 安全技術措施

1）人員在液壓支架后方施工木垛時，要站在老山側(cè)（153#架）掩護架下方，人員站立地點必須有可靠支護，必須確保作業(yè)人員安全。

2）施工木垛時，要觀察頂板情況，若出現(xiàn)頂部網(wǎng)片破損，要提前補網(wǎng)，確?；仫L通道不會因漏頂導致堵塞。頂板永久支護強度低時，要縮小木垛施工間距。

3）木垛支撐的回風通道內(nèi)禁止行人和有人員作業(yè)，若出現(xiàn)漏頂、頂板垮落導致木垛推跨或其他原因?qū)е禄仫L通道堵塞，人員嚴禁進入回風通道內(nèi)維護。

4）為了保證通風系統(tǒng)安全，需要在工作面回撤液壓支架前備用一套局部通風系統(tǒng)，在2-1101 聯(lián)巷提前安裝好局部通風機、風筒等配套設施，并進行一次局部通風機供風試驗，保證負壓通風風量不能滿足要求時，局部通風系統(tǒng)能及時啟動，同時按照局部通風管理要求，每5 d 對局部通風機進行一次切換試驗。

5）回撤液壓支架期間，每班有專人對工作面風量進行測定。風量低于規(guī)定時，立即將工作面所有人員撤至南翼輔運巷Ⅲ段全風壓進風巷道內(nèi)，通知通風區(qū)、調(diào)度室，開啟局部通風機進行供風。

6）瓦斯檢查員每班需對回撤地點、巷道及工作面通風設施進行巡查，確保巷道通風斷面通暢、通風設施完好，通風系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。發(fā)現(xiàn)工作面風量不足時，可以通過調(diào)整2-1102 巷回風聯(lián)巷內(nèi)調(diào)節(jié)風窗，降低風阻，增大風量。

7）回撤液壓支架前，工作面要提前調(diào)整好安全監(jiān)控系統(tǒng)，在回撤點安裝1 臺瓦斯傳感器和1 臺一氧化碳傳感器，原回風流處傳感器不變。當工作面變?yōu)榫植客L系統(tǒng)時，需要調(diào)整回風流傳感器位置，保證監(jiān)測到位。

8）加強防塵和防滅火工作，定期沖洗煤塵，按照防滅火設計及時開展防滅火工作。

2.5 使用效果分析

2-110 工作面應用負壓通風回撤期間，工作面風量始終保持在500 m3/min 以上，根據(jù)瓦檢員監(jiān)測數(shù)據(jù)、安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)、束管檢測系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)分析，2-110 工作面回撤期間未發(fā)生過有害氣體超限，工作面通風系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，工作面順利完成回撤。相比局部通風，回撤時間由原來的26 d 縮短至16 d，有效地保證了回撤工作面的通風安全。

3 結(jié)語

通過運用回撤工作面負壓通風技術解決了薛虎溝礦2#淺埋深復采煤回撤工作面因回撤通斷面小，局部通風設施影響巷道有效斷面，從而影響液壓支架搬運的問題。全負壓回撤方式是隨著液壓支架的不斷抽出，需要在掩護架后方永久支護下及時施工木垛，確保頂板不垮落，形成有效的回風通道，保證了風路暢通。此項技術不僅解決了回撤工作面通風和運輸問題，相比局部通風，還減少了破碎頂板下的回撤通道施工量、設施維護和噪聲帶來的一系列問題，縮短了工作面回撤時間，保證了回撤工作面通風安全，為類似條件下解決回撤工作面通風問題提供參考。