5#8704综采工作面过空巷技术研究

曹振华

（大同煤矿集团铁峰煤业有限公司南阳坡煤矿，河南 新郑 037004）

1 工程概况

8704综采工作面走向长度1397m，倾向长度180m。依据地质部门提供《5#8704工作面回采地质说明书》中揭露8704工作面内共4条空巷，按由南向北顺序依次为1#、2#、3#、4#空巷，其中1#、3#、4#空巷相平行，与5704顺槽夹角为36°，2#空巷与其他三条空巷相垂直。回采前已对该巷实施吊挂钢梁、煤体再造工程。

在回采过程中采至320m处露出1#与2#空巷，1#与2#空巷垂直，其中1#空巷巷道高度为7.9m，宽度为4.7m；2#空巷巷道高度为3m，2#巷道前82m宽度为8m，后70m宽度为4.5m；在回采至300m处将露出3#空巷，3#空巷与2#空巷垂直，其中3#空巷巷道高度为3m，宽度为3.3m；在随后的采掘过程中1#、2#、3#空巷将会同时出现，直至采至240m左右2#空巷结束，1#和3#还存在，采至140m左右时1#空巷结束，同时4#空巷露出，其中4#空巷巷道高度为3.1m，宽度为3.7m。

2 采面过空巷实践

2.1 成立专业的组织机构

成立专项过空巷小组，下设施工组、安全组、设备维护组和材料保障组。施工组负责人组织生产、检修，严格按照措施要求进行施工。安全组负责人负责整个施工的安全监督，掌握当班工作面现场情况，如发现不安全因素及时停止施工，并及时向矿调度室、队值班室汇报。

2.2 加强空巷的支护技术

技术部针对过空巷设计了相应的空巷加强支护方案。1#、3#、4#相平行的三条空巷制定如下支护方案：（1）钢梁上架设木垛进行接顶。（2）制造人工假顶。将钢梁以上至顶板区域用充填料进行充填，充填材料采用瑞米充填/密封I号。当设备经过该区域时人工假顶能起到相应的支撑作用。（3）钢梁下液压单体进行支护。单体支柱1梁8柱，严格按照施工图支设，1#、3#、4#支护断面图见图1所示。

图1 1#、3#、4#支护断面示意图

2#空巷制定如下支护方案：将2#巷道原有木垛拆除，在巷道顶板注锚索补强支护；在原有无腿棚钢梁下架设纵钢梁，在纵钢梁下打单体，单体支撑位置必须对准木垛十字交叉点，一梁六柱；支柱初撑力必须达到15MPa以上。空巷支护断面示意图见图2所示。

图2 2#空巷支护断面图

2.3 采面过空巷工艺措施

2.3.1 调整工作面头尾平直度

当工作面机尾回采至距空巷35m处时，根据空巷现场条件开始调整工作面头、尾平直度，调整时要缓慢进行，避免工作面出现凸肚现象，防止发生挤架、咬架现象。同时根据工作面的压力情况在保障安全出口畅通前提下加强头尾超前支护强度。

当工作面机尾回采至距空巷20m处时，根据地测部门提供工作面及空巷顶底板标高数据，开始调整工作面顶板低于空巷内吊梁位置（要求地测部门每天提供工作面顶底板标高数据）。由于工作面已实施煤体再造，必须保证工作面采高为3.5m，并密切注意空巷内再造煤体的压力情况，若发现压力显现明显，必须停止施工，待原因查明制定方案后方可继续施工。

2.3.2 严格控制采高

工作面按头尾1:1进度平行推进，同时严格控制采高，注意控制溜子的窜头尺寸，从而使机尾先割通空巷，控制头、尾进度差保证在5～10m范围内（头尾最大斜度3°），避免溜子窜头严重，进而使得工作面与空巷割通时形成从尾至头逐段暴露。按每个圆班割煤9刀计算，当2807巷侧105号支架贴近空巷一侧时，5807巷1号支架距离空巷为8m左右。当2807巷105号支架贴近空巷另一侧时，16～105号支架在空巷中，5807巷侧15号支架贴近空巷一侧，1～14号支架未进入空巷。2807巷105号支架从空巷一侧到另一侧预计9～10刀，工作面头尾预计需要3个圆班通过空巷（支架逐个出空巷的过程，要求所有设备提前检修到位，时刻观察空巷及周围的变化情况，出现异常情况必须及时报告，待制定相关措施后方可继续施工）。

2.3.3 其他技术措施

当16～105号支架进入空巷时，禁止后溜放煤。待所有支架完全进入实煤区，采空区完全陷落时，方可后溜放煤。当工作面推进至煤体再造时，应确保工作面的最小控顶距5.74m，并密切观察再造煤体的压力情况，必须进行追机作业超前移架，保证支架初撑力不得低于24MPa。

工作面进入空巷后，根据现场情况及时调整工作面整体坡度，割煤时顶板要平整，保证支架平缓过渡，支架状态调整好，不得出现支架低头抬头及挤咬现象。顶板破碎时由经验丰富的拉架工根据实际情况拉架，拉架要从顶板破碎区的两边向中间拉，防止顶板破碎范围的扩大，尽量减少矸石的冒落，必要时可向破碎区域内打大眼注入瑞米粘合材料。

过空巷期间，根据现场情况，若再造煤体酥软或空巷顶板破碎严重时，机组应选择单向割煤，重刀上头，空刀下尾，以避免顶板落下大块石块顶住煤机，导致压溜。待机头通过空巷实煤体9m后，此时工作面已完全通过空巷，然后开始调整工作面头尾斜度。

3 采面过空巷矿压观测

为保障8704综采工作面能安全通过1#、2#、3#和4#空巷，必须对工作面支架压力进行观测，总结该工作面的来压规律情况，如图3所示。

图3 8704综采工作面矿压观测图

通过图3分析得知，按该工作面正常回采期间的周期来压规律，工作面周期来压步距一般为6～8.6m。针对这一情况，选择工作面周期来压以外的其他时间过空巷，能保证工作面的压力处于较小的状态，保障安全顺利的通过空巷。

4 效果

南阳坡矿5#8704综采工作面加强空巷的支护技术、合理的过空巷工艺措施，有效保障了8704综采工作面顺利通过1#、2#、3#和4#空巷。实践应用证明本次制定的过空巷技术措施是合理的、切实可行的，该技术方案降低了作业人员的工作强度，保障了施工现场安全，创造了较好的经济效益和社会效益。