综采工作面过空巷技术浅析

任 锋

（吕梁市煤炭职工培训中心，山西 吕梁 033000）

引 言

综采工作面开采作业中的年久失修或者废弃的巷道，称之为空巷。过空巷较为复杂，对综采工作面开采作业的质量和安全有着较大影响。为此，笔者结合以往经验，通过实例案例分析综采工作面过空巷技术。

1 工程实况

本文主要以某煤矿企业的某一段综采工作面为研究对象，对过空巷技术进行分析说明。该工程段中煤层底板标高约664m，地面标高805m～810m左右，整体长度490m，倾斜长度约97m，煤层厚度因地质原因呈现不均衡分布情况，大约在1.3m～1.7m之间，其中含夹矸0.2m。整个煤层是由粉砂岩、石灰岩、泥岩及K4石灰岩构成的，厚度分别为6.4m、1.1m、1.55m和2.19m。进风槽和回风槽的净高和宽分别为2m×3.5m，2.3m×3.5m。

2 空巷概况

在该综采工作面中，一共有13条空巷，均为矩形裸巷，尺寸高×宽为1.6m×4.5m，与顶板和回风顺槽距离分为0.4m和0.5m。空巷位于回风顺槽一侧，与工作面或交叉或平行。为了保证后续开采工作的顺利进行，将空巷按照从1到13的顺序标号。1～5空巷与工作面交叉，6～13空巷则从事与工作面平行。此外，11号和12号空巷长度与工作面切眼长度相等，3号和5号空巷则与停采线和回采先交接，13号空巷在停采线外围。

3 空巷支护

空巷支护施工中采用的是分阶段支护措施，按照不同施工情况将其分为以下两段：当工作面回采作业与平行空巷之间只有25m距离时，在平行空巷上实施支护施工，延长回风顺槽超前支护15m左右；当工作面回采与斜交空巷距离10m左右时，在斜交空巷上进行支护施工，长度控制在20m左右。并在持续的回采作业中，利用水槽超前支护逐渐替换斜交空巷支护，保证长度［1］。

空巷支护施工完成后，做好矿压观测作业，结合实际情况，调整不同设备的观测频率，之后通过对观测数据的分析了解综采工作面回采质量。通常情况下，顶板离层仪观测次数调整为每班一次，液压支架数显压力表的数据改为三天一次，空巷与斜交位置设置的观测点，需每两周实行一次数据采集［2］。

在空巷支护作业中，主要选用单体液压支柱和板梁这两种材质保证支护效果。在支柱和板梁设置中，与工作面相交的切眼斜交空巷一梁要设置三个单体液压支柱，支柱之间的距离控制在1m左右，每个单体液压支柱的间距控制在1.5m左右。板梁要与工作面平行，与工作面切眼平行的空巷要采用一梁四柱的布设方式，间距分别控制在1m左右，板梁与工作面垂直［3］。支护示意图见第91页图1。

4 综采工作面分阶段回采过空巷

第一阶段是在综采工作面推进至距离第一条空巷10m左右位置上时。此时在回采作业继续前，需先完成6号和1号空巷前35m距离内的支护作业，将超前支护距离控制在15m，之后实施回采作业，当其距离6号空巷5m距离时，加快回采作业速度，快速通过空巷，降低矿山开采压力。完全通过6号空巷后，再恢复到原来的回采速度，按照规定要求实施回采作业。当回采工作推进到超前支护20m左右距离上时，替换1号架设空巷。

图1 单体液压支柱支护示意图

第二阶段是在综采工作面推进到距离7号空巷25m距离上时。此时要完成2号、7号、8号、9号及3号空巷的前段20m距离的支护作业，延长超前支护15m，之后开始回采作业，同样在距离2号空巷5m距离时，加快回采速度，通过9号空巷后恢复正常。在距离超前支护20m距离时，替换1号和3号架设空巷。

第三阶段是在综采工作面推进到第11号空巷前25m距离上时。此时需完成11号空巷的支护作业，在回采作业中，仍实施1号和3号空巷的架设空巷替换工作，当回采作业推进到1号空巷剩余的0m距离时，对4号空巷实施支护施工，并利用单体液压支柱，如图1所示。而当回采作业推进至11号空巷剩余5m距离时，完成12号、4号、3号、5号空巷的支护作业，加快回采速度，通过所有空巷。

5 过空巷安全技术管理

当综采工作面回采作业进行到距离空巷10m或25m距离上时，工作人员需结合现场实际情况，联系通风部门一起对现有的瓦斯排放系统、启封模式及通风系统实行重新调整，确保空巷内风量及工作面内风量符合国家规定的标准要求。

在空巷支护施工中，应坚持由外到内逐架支护的基本原则，增强支护结构稳定性。

在综采工作面推进至距离空巷15m左右的位置上时，应调整工作面两侧的顺槽夹角，避免出现与空巷平行的情况。从进风侧向回风侧逐渐贯通空巷，贯通后，工作面液压支架、超前支护、煤帮、刮板输送机必须达到“三直一平”，贯通部位顶板破碎时，提前拉架，必要时可带压移架［4］。

在工作面回采至空巷10m位置上时，加大端头及空巷内部的支护强度，从而削弱压力突然增大带来的影响，确保巷道中安全出口的正常使用。

在工作面回采作业距离1号、2号空巷10m左右时，进行探眼的钻设，并在此期间，停止运行一切回采设施。同时在探眼钻设中，应在周边10m左右范围内架设警戒线，要求员工全部移除到警戒线外侧，以免造成人员伤亡［5］。

在工作面全部贯穿空巷后，要加快煤炭开采速度，严格管控开采距离。另外，在回采作业中，实时观察煤壁片帮的支架压力的变化情况，一旦发现其存在较大数值波动，应立即联系技术人员实行适当调整。

当综采工作面贯通空巷后，如图2所示，要设置安全区域，贯通的10m区域范围内，禁止工作人员在未经领导人员批准的情况下随意进入，同时还要开展检修工作，以免产生危险。

图2 综采工作面过空巷

在采煤时产生的一些废木料、可回收木垛，要在停止采煤机等设备运转后，实施清理和回收，以免影响煤炭质量。

进煤帮作业后，应合理控制顶板，这就要求工作人员在工作面贯通空巷后，每隔2刀移动一下工作面进入斜交空巷中的超前支护结构，当回采作业平行空巷位置后，实施支架迁移，利用支架进行单体柱板梁的支撑，并随着作业继续，逐渐开展单体柱板梁的回收工作，直到作业完成，而在支护迁移或支柱回收时，需要遵循的规定要求如下。

工作人员应明确了解进入煤帮作业的制度要求，在支护迁移或支柱回收时，严格按照制度要求开展作业；当工作面贯通斜交和平行空巷后到进入空巷作业施工前，需停止运行刮板运输机，安排专业人员看守；进入空巷作业前，先确定支架拉移位置，利用找顶工具找净作业地点的顶帮活矸、片帮煤，之后再以人工操作的方式将电缆槽放入到刮板运输机的机道内，启动管板运输机。

在距离采煤机10m工作范围内，应闭锁采煤机，禁止启动采煤机；进入空巷作业前，要对空巷周边5m左右的范围实施敲帮问顶作业，找出其中存在的煤矸并剔除，同时为了降低媒体压力带来的影响，在距离煤帮作业5米范围内，架设帮柱，且通过与木楔、背板的合理绑扎，加强邦顶的保护效果。

6 结语

综采工作面过空巷施工本来就是一项较为复杂的工序，在实际作业中需要结合现场实际情况，制定科学合理的施工方案，从而提高回采作业的质量，避免危险事故的发生，全面优化综采工作面回采施工的整体水平。