煤柱回收工作面过空巷支护技术

赵秋瑜

摘要：边采区煤柱回收工作面空巷多，空巷支护困难，为提高回采速度，保证顺利通过空巷安全技术，确保工作面的安全回采。

关键词：煤柱回收工作面；空巷；巷道支护

一、煤柱回收工作面概况：

工作面西侧为边3Ⅰ工作面、东侧（自北向南）依次为：边3Ⅱ工作面、边3Ⅲ工作面、边3Ⅴ工作面；北部为井田边界。

（一）空巷情况

工作面有3条老空巷，4条联络巷；且工作面在回采时会逐步揭露、并通过边3Ⅱ运输巷、边3Ⅲ运输巷、边3Ⅴ运输巷。如图1：

（二）工作面参数

运输巷全长440.5m，回风巷全长440.5m，均采用11#矿用工字钢支护。工作面切眼长31.4m.开采对象为山西组中下部3#煤层，煤层赋存较稳定，平均厚1.60米，含一层夹矸。煤层坡度平均8.。

（三）工作面主要设备

切眼：22架液压支架；1部SGZ-730/400型刮板输送机；I部MG200/500-AWD型采煤机；运输巷：1部SGW-40T刮板输送机；3部DSJ80/2×55型胶带输送机。

二、工作面的支护技术

（一）切眼：采用22架ZZ4400-14/30型支架。

（二）上、下端头支护：工字钢梁采用長2.8m和直径大于160mm、厚80mm的半圆木进行更替，半圆木下方采用DW-25型单体柱配合3.6mπ型钢梁（与木料方向相互垂直）架设迈步对梁抬棚支护。

（三）端头、端尾空间支护：两端头采用对梁形式支护，两根π型梁内错为0.6m，柱距1.6m，里排单体柱距支架0.3米，随工作面推进交错前移，步距0.6m。

靠老塘侧打设两排密集型切顶柱，排距离0.8m，靠老塘侧（第一排）单体柱柱距为0.25m，外侧一排（第二排）单体柱柱距0.5m。回采推进时，循环替柱方法：先在距外侧切顶柱0.8m处增设一排（第三排）循环切顶柱，第三排与第二排单体柱打设呈一列，柱距均为0.5m，然后方可回收老塘侧（第一排）密集型切顶柱，回收完成后，在老塘侧切顶柱（原第二排切顶柱）间均增设一根单体柱，增设完成后单体柱柱距为0.25m，如此往复循环作业。

（四）超前支护：运回两巷超前维护设计为每1.2m架设两根铰接梁和两根DW25-300/110型单体柱组成的大于20m长的走向抬棚。铰接顶梁分别距梁端200mm。靠近工作面6.4m范围棚梁中部下方打设一列3.6m长π型钢梁加DW-25型单体柱一梁三柱管理顶板。

替棚期间超前支护方式：替棚前在每架棚间架设一根2.8m半圆木棚临时支护，即在半圆木中部下方、巷道外帮侧梁端分别打设一根DW-25型单体柱进行支撑；架设好替棚后，采用单体柱推顶回收工字钢棚。工字钢棚回收后及时在半圆木棚下方距梁端200-300mm处两侧分别打设1.2m铰接梁及单体柱（从工作面向外逐步架设，铰接梁与半圆木棚向垂直），待替棚长度达到3.6m后，回收半圆木棚中部下方单体柱，在巷道中部下方架设3.6mπ型钢梁加单体柱一梁三柱支护，单体柱紧贴40T溜槽打设。

工作面推进时，靠近煤壁侧木料一端架设在端头/尾支架顶梁上，回收煤壁侧铰接梁及单体柱，巷道外帮侧端头仍采用DW-25型单体柱支撑。

三、工作面过空巷施工方法：

（一）与工作面在同一煤层内的空巷施工方法

1.距空巷20m前将工作面调斜，调斜时机尾超前机头推进，整体采用工作面与空巷斜交的方式通过。

2.距边采区配电点、边1#联络巷、边采区补给站20米时，将空巷内的调节风门回收，在巷道两端不大于5m处采用木板或风筒布设置两道风障，并安装好风机，对胶带联巷内通风，空巷内采用2.8m长直径大于160mm的半圆木加单体柱一梁三柱支护替换巷道内的工字钢支护棚，单体柱距梁端1.0m，棚距0.8m。并使用双股16#铅丝将单体柱柱顶捆绑固定在半圆木梁上。

3.回收工字钢棚方法：

采用单体柱顶倒工字钢棚进行回收，施工期间按顺序先支后回，在供液管路中部接口处设一截止阀，采用单体柱斜戗在被回工字钢梁中部（30°-40°角），支撑有力后，将管路中部截止阀打至关闭位置，采用双股16#铅丝将供液枪手把捆绑固定在供液位置，人员撤离至安全地点后，远距离供液，使单体柱升紧，从而推倒工字钢棚，工字钢棚推倒后人工将工字钢棚梁、腿回收出工作面。

工作面推进割透空巷煤墙帮后，采用支架顶梁或护帮板将该区域内半圆木托起，支架托起棚梁长度达0.6m后回收靠近工作面的单体柱，支架托起半圆木长度达1.5m后将另一侧单体柱回收。

（二）从工作面下方穿过的空巷施工方法

与工作面在同一煤层内的空巷施工方法基本相同，但需要在沿顶板掘进段，替换空巷内工字钢棚后，在其余区段打设密集型木垛支护，木垛间隙用研石充填实，以防过机组、大溜时降塌，巷口向里大于33m范围不进行支护。作业期间始终确保风筒出口距作业地点不大于5m。

四、结语

（一）回采煤柱使用支架配合特殊支护切眼、两巷超前、端头及超前维护空巷技术，保证支护安全可靠。

（二）回采煤柱使用支架回采生产效率高。

采用“三八”制作业方式，2班生产，1班检修。工作面正规循环生产能力：

W=L×S×h×γ×c

式中：

W——产量t；L—倾斜长m；S—有效截深m；h—采高m；c—回采率%；γ—容重t/m3。

边采区煤柱回收工作面正常段每正规循环产量为：

W=31.4×0.6×1.85×97%×1.38=46.7t。

目前单班循环10刀，圆班生产20刀。单班生产达467吨，圆班934吨。工作面每班推进6米，圆班可推进12米。煤柱工作面长440.5米，37天即可回采完毕。单班生产率高，推进速度快。

参考文献：

[1]李鑫，苏海，李宗涛，等.煤柱回收工作面过空巷技术[J].煤炭科学技术，2012，40（11）：45-49.

[2]冯建川.煤柱回收工作面过空巷技术研究[J].技术与市场，2014，21（12）：22-23.