综采工作面过空巷的技术浅析

　　摘要：本文结合实际工程项目，归纳总结了综采工作面成功通过高于采高的空巷技术和方法，分析了综采工作面过空巷时推进速度低的影响因素，接着讨论了无腿棚配合单体液压支柱支护，无腿棚上架设木垛接顶并充填罗克休的施工工艺。本文优化了劳动组织、完善了安全技术措施，达到了综采工作面安全、顺利、快速通过空巷的效果。
　　关键词：综采工作面；通过空巷；无腿棚、优化劳动组合
　　1、过空巷前的准备工作
　　1.1优化组织
　　⑴指挥领导组
　　指挥领导组由矿长、副矿长、矿调度室组成，负责对整个空巷支护施工及贯通推进工作的统一指挥、协调工作，调度室每2小时对井下施工情况进行一次统计，如发现问题须及时向指挥领导小组汇报。
　　⑵安全质量监督组
　　安全质量监督组由安全矿长、安检站组成，主要负责空巷支护施工及过空巷期间的安全、质量监督检查。
　　⑶施工技术组
　　施工技术组由矿总工程师、生产技术办组成，为空巷支护施工及空巷贯通推进提供技术指导和支持。
　　⑷设备检查维护组
　　设备检查维护组由机电矿长、机电科组成，主要负责在工作面贯通空巷临近，老顶最后一次周期来压前时检修好工作面及运输系统所有设备，并在此期间保证设备正常运行。
　　⑸现场指挥组
　　现场指挥组由生产矿长、综采队、服务队组成，负责空巷支护施工及贯通空巷的现场管理
　　⑹材料供应保障组
　　材料供应保障组由供应科、办公室组成，为空巷支护施工及空巷贯通做好物料供应及后勤保障
　　1.2合理安排工作流程
　　空巷用11#工字钢制作无腿棚顶板加强支护（间距0.8米），其上铺设铅丝网再上铺设30mm厚木板，再上铺设风筒布，最上木垛绞架接顶然后充填密封1号→液压单体柱支护→工作面机电设备点检与维护（保证各设备在通过期间运行正常）→工作面推进（严格掌握推进速度、采高、调斜等）→贯通前40米依据顶板周期来压情况调整推进速度→贯通前15m调整采高→贯通→支架前伸缩梁前探挑梁→清理浮煤→过空巷→正常回采。
　　1.3空巷支护
　　1.3.1空巷支护方法
　　1、钢梁上架设木垛进行接顶
　　在无腿棚钢梁上铺10＃金属网片，金属网片上铺3cm厚松木板，其上铺风筒布，在铺好风筒布的无腿棚钢梁上打木垛。架设木垛前，由风筒布向下穿钉，此时确定木垛十字交叉点与钢梁重合，在钉子在钢梁上位置喷白漆，然后确定单体液压支柱的支撑位置。
　　2、制造人工假顶
　　⑴将钢梁以上至顶板区域用充填料进行充填（瑞米充填/密封I号，发泡率20倍以上），强度不低于0.25Mpa；初凝时间90S；终凝时间为10min；期间阻燃。人工假顶主要在综采设备在通过此区域时起到支撑作用。
　　⑵充填之前将梁端打两个支柱用来满足充填压力，保证托架不被压脱钩。空巷高度为4m，棚架高度2.4m，密封Ⅰ号充填高度约1.6m。
　　⑶充填时，用两台气动泵由巷道两头向巷道当中进行充填。
　　⑷预备一袋棉纱，用于及时封堵缝隙。
　　⑸注浆孔采取五花眼布置方式，与巷道平行、垂直方向相邻两眼间距均为3米，加大充填密度，以保证充填效果。1号空巷长75.6米，共73个孔；2号空巷长115.3米，共119个孔；3号空巷长52.8米，共55个孔。孔间距及每孔注浆量视现场情况而定，但须注满接顶。
　　
　　3、钢梁下液压单体进行支护
　　⑴严格按照施工图支设单体支柱（1梁8柱）；
　　⑵支柱必须支在木垛十字交叉点上；
　　⑶超高点需加设铁鞋；
　　⑷支柱初撑力必须达到15Mpa；
　　⑸单体与钢梁之间必须设立单独的防倒绳；
　　⑹支柱三用阀卸液口必须统一朝向煤壁侧；
　　⑺钢梁下单体分次分段注液，使同一根钢梁下单体均能达到初撑力要求。
　　
　　1.4过空巷前技术工作准备
　　1、如上图，各空巷地面标高处于1194.6～1228.6m之间，空巷顶板标高1091.755m，空巷垂深120m左右；
　　2、2－2煤层顶板伪顶为砂质泥岩、泥岩，易冒落，直接顶、老顶为粉砂岩、细砂岩，底板为砂质泥岩、细砂岩。过空巷期间，顶板能随着工作面推进而自然垮落；
　　3、随着工作面的推进，工作面煤壁前形成的支承压力也在前移，前支承压力达到峰值时处于的位置为深入工作面煤体内2～10m处，因而工作面推进距空巷此范围内片帮最为严重。实际作业中进行至此阶段时，回采应特别注意安全；
　　4、工作面前35架和后35架周期来压步距为16米，且周期来压不很明显；工作面中段周期来压步距在12米，周期来压明显；
　　5、采至距空巷20m时应及时调整推进速度。若割到距空巷4m时仍未来压，必须停止推进，等周期来压过后方可正常推进。
　　6、当工作面推进到距空巷20m时，由地测站在回风顺槽正帮上每隔5米处设置空巷钢梁顶、底板水平标高标志。地测站每班应对回顺、运顺的推进距离进行测量以便及时掌握和调整工作面的推进程度；
　　7、跟班队长和技术人员随时掌握工作面顶板、底板与对应的空巷顶板、底板高低情况，根据空巷实测剖面图，确保过空巷工作面顶、底板与空巷钢梁顶、底板相平。
　　8、控制采高。当工作面推进到距空巷20m处，需将采高范围调整至2.4m～2.6m。采高范围必须确保与空巷贯通时现有工作面的顶、底板标高与空巷钢梁、底板标高一致.。
　　9、当工作面推进到距空巷20m时，综采队技术人员应根据采煤机滚筒直径Φ1800mm，给空巷靠近贯通侧的单体上用反光安全带作以距底板1800mm的标记，以便贯通期间煤机司机掌握工作面和空巷底板标高情况，及时进行调整工作面。
　　1.5施工要求
　　1.5.1过空巷前工作面工程质量要求
　　1、工作面及两端头区域的浮煤、浮矸等杂物需彻底清理干净，从而保证煤质。
　　2、工作面两头的推进距离需根据现场情况及时调整以保证过空巷期间运输机不发生窜动。
　　3、在刮板运顺机窜动范围允许的情况下可将工作面适当调斜，此法可减少工作面同时揭露平行空巷的范围，避免发生工作面冒顶、切顶的情况。
　　1.5.2过空巷前工作面机电设备的要求
　　1、在过空巷前由安全质量监督组组织对所有工作面设备及皮带系统设备进行一次全面检查，发现问题应当及时处理，严禁设备带病运行；
　　2、工作面电器设备及电缆需保证完好，保护设备灵敏可靠，所有设备检修工作必须及时到位，保证过空巷时无带病设备；
　　3、综采队提前做好所有设备的备品、备件计划，并储备到位；
　　4、过空巷前三天所有设备厂家服务人员必须驻矿，随时解决过空巷期间的设备存在问题。
　　2空巷贯通及推进
　　2.14号、5号空巷推进
　　1、工作面在4号、5号空巷推进时，，支架工随煤机司机割刀前进前移空巷段支架，及时挑住钢梁，煤机司机进入空巷后应观察空巷顶底板与工作面顶底板的相对位置，确保工作面底板与空巷底板持平；
　　2、在空巷回撤单体人员时应及时把由于移架造成的歪斜的单体重新扶，并且把铁柱靴一并回撤；
　　3、空巷与工作面交叉地段移架后，应确保每架达到初撑力要求，并及时把前梁打出；
　　4、煤机过空巷段时，适当放慢煤机速度，并适当控制采高，防止空巷交叉口处的出现台阶现象。
　　2.21号、2号、3号空巷推进
　　1、作业至距离空巷20米时应逐渐调整采高，直到与空巷钢梁及底板高度一致。
　　2、在与空巷中的调车硐室贯通后，煤机司机必须对照空巷剖面图，在空巷实地查看顶底板起伏变化情况、高度及调车硐室的基本情况，及时调整工作面的高度及起伏变化，确保贯通质量。
　　3、工作面与空巷贯通时，采煤机的运行速度应控制在2m/min左右,防止滚筒误割钢梁、单体支柱。
　　4、过空巷时，支架与钢梁接顶压力必须保证推动溜子。
　　5、过空巷期间，每班额外配备2名支架工对空巷段进行追机拉架，及时挑住钢梁；
　　6、工作面与空巷贯通后，当溜槽推至单体处时，采取每正常推进一刀机头少割一次三角煤，让支架尽可能多的挑住钢梁，在减少控顶距的同时，便于一次能更多地回撤单体；
　　7、工作面与空巷贯通后，根据现场条件选择需要先将浮煤彻底清理干净或是直接开始挑梁。液压支架应前移与空巷提前架好的钢梁搭接，搭接长度不小于400mm，对于个别搭接不上的工字钢可借助木垫板配合半圆木（Φ200mm、长1.75m），用液压支架将钢梁挑住并架紧。整体应达到为252bar的初撑力设计值。
　　8、工作面贯通空巷后，待煤机从机尾向机头方向并通过贯通段，顶板压力稳定后，回撤单体人员方准进入空巷回撤单体
　　9、过空巷期间，必须保证工作面中部至机尾的溜子及顶底平直。
　　10、割煤时煤机司机与支架工密切配合，采用超前拉架即支架不得滞后煤机前滚筒3架，防止工作面出现漏矸现象。
　　11、先挑梁后推溜，以小段推溜为主，每次推溜长度不得超过10架，以免推倒单体。
　　3小结
　　本文通过精心的组织、安全技术的编制和选择合理的支护形式，设计了安全过空巷的作业措施，在采取这些措施后霍洛湾煤矿综采队安全、达到了预期的经济和技术效果并且大大提高了煤炭回收率，减少了资源浪费。这次作业方式设计锻炼和提高了各级人员的安全生产能力，并积累了大量新的顶板、生产、技术和人员等管理方面的宝贵经验，对今后的安全生产具有很好的指导意义。
　　参考文献：
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《综采工作面过空巷的技术浅析》

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