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[摘 要]分析空巷（小窑破坏区）对某矿回采工作面的主要危害及影响，对该矿存在空巷（小窑破坏区）的24305回采工作面进行初步介绍，并指出在4#煤层松软破碎、地质构造复杂条件下，通过对空巷（小窑破坏区）预先维护、工作面调整、工序优化及针对性的技术措施，快速、安全、经济地回采通过了空巷（小窑破坏区），取得了良好的技术经济效益。
[关键词]综采工作面；空巷；支护；顶板控制
中图分类号：TD26 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0043-01
某矿建矿至今已有30年的开采史，由于赋存条件好，埋藏浅，自开采以来就一直受周边小煤窑的“私挖乱采”。前些年煤炭价格持续走好，居高不下，小窑更是疯狂越界开采，破坏了某矿大量的煤炭资源，影响其正常生产衔接，同时对矿井的安全生产构成巨大威胁。煤炭资源属于不可再生资源，由于小煤窑采煤技术非常落后，使得回采率很低，再加上它的随意性，多在煤质好的地区开采，使得某矿煤田内形成织网式的破坏，所造成的煤炭资源浪费巨大。对某矿在井田范围内合理布置回采工作面造成严重的影响，大大缩短了该矿井的服务年限，直接造成巨大的经济损失。
1 工作面概况
24305综采工作面是某矿综采准备队4#煤回采工作面，于2014年2月份开始回采，工作面地面位于刷刷港村西部，井圪垛沟北部，地表大部分被黄土覆盖，盖山厚度53-150米。井下位于北三盘区中部，西北部为已采的24306工作面，东南部为已采的24304工作面，西邻西1072运输大巷，东部为胡家咀小窑。工作面上覆22305与22306采空区，该处4#煤与2.3#煤层间距11-23米，平均14米，24305工作面采用倾斜长壁全部垮落式综合机械化采煤方法，工作面走向长度为752m，倾斜长度为142m，煤层厚度2.7～3.6m，可采储量400311t。工作面采用ZZ5200型液压支架有效支护顶板，MG-250/600-AWD型采煤机落煤和装煤，采用SGZ-764/630型运输机运煤。根据地质资料分析，该工作面受到胡家咀小窑的影响，工作面中部存在多条小窑巷道，共有小窑破坏区4处。内部有3条平行于工作面的空巷和一条垂直于工作面的空巷及多条支巷，多采用木棚支护。该工作面掘进时已对空巷进行了维护测量。由于空巷煤层松软破碎，巷道压力大，顶板极不稳定，成形差。受采动压力影响，极易出现顶板破碎，冒顶现象发生，因而制约综采工作面安全推进。
2 关键技术方案分析
工作面通过空巷（小窑破坏区）是一项较为复杂的系统工程，所涉及的问题多，针对空巷（小窑破坏区）对回采工作面的影响，某矿综采准备队采用一系列技术措施维护和通过空巷（小窑破坏区），特别是前期准备、空巷维护、工作面调整是关键环节，细化每一环节，有利于整体方案的可靠实施。因此，必须分阶段、有步骤地抓好每一过程，以保证各环节的合理衔接和实施。使其对回采的影响降到最小值，防止了冒顶事故的发生，控制了安全隐患，减少了矿井资源的浪费。保证能最大限度回收空巷（小窑破坏区）的煤炭资源，做到资源的合理化回收，确保了矿井煤炭资源的充分开采和安全生产。
一、空预先维护
空巷预先维护的目的是有效控制空巷在强烈采动压力下的破坏变形，使巷道的变形量控制在允许范围内，以确保工作面与空巷能直接衔接，不致发生巷道塌落冒顶。该巷道原始支护方式为木棚支护形式，因此，在空巷未受到动压影响前或影响较小时提前加强空巷的维护。维护方式：顶板采用钢筋网配合锚杆加锚索支护的主动支护方式和加套棚子与打设带帽点柱的被动支护方式，破碎带注玛丽散，两帮打设帮锚杆、贴帮点柱的辅助支护方式。锚杆、锚索之间的距离根据顶板实际情况现场确定，但最大不超过1米，棚距也不大于1米。端面小的地方采用锚、网、梁组合支护，在交叉巷道口和跨度大的地方采用锚索配合点柱支护。在距空巷口50米时，对空巷口20米范围内棚子加强支护。在原铁棚间加套板梁或工字钢，两端打设单体，单体要见底，且迎山有力，达到初撑力。在空巷口处架设顺槽抬棚（工字钢长4米），棚梁下必须一梁三柱，单体要见底，支撑有力。通过空巷前，对空巷内的棚子加打中柱（单体液压支柱）加强支护，架走向抬棚、倾斜抬棚联合支护超前控制顶板。所有托顶煤的巷道，都采用单体加带帽点柱（铁柱帽600mm）进行二次维护，交叉口处压力大时补架工字钢梁，以保证在推进过程中，有效支护顶板。
二、工作面顶板控制
在工作面与空巷采通前的顶板控制问题是决定工作面能否顺利通过空巷的关键性技术之一。针对煤体松散滚帮严重的特点，揭露与工作面垂直的空巷时，从距离空巷10m处开始，改变采煤工艺，采用超前移架控制项板，对工作面顶板进行及时支护，支架工要在距采煤机滚筒后一个架及时将防片帮伸出，维护新暴露的顶板，减缓周期来压的破坏性影响，杜绝一切操作不慎造成的片帮，并且一旦有冒顶空洞，立即进行勾顶，防止冒顶范围的扩大。
三、伪斜调整技术
当工作面在接近平行空巷之前，在距小窑巷道约30米时，必须预先将工作面最大限度地调整为伪斜，增大工作面与空巷的夹角，实现斜交过巷，避开空巷集中应力。工作面在采至空巷之前，将工作面伪斜角度调整为5°，即正巷超前副巷侧10m左右，工作面多拉头，3比1推进，使得机头段支架提前与空巷沟通。保证空巷一次揭露面积最小化。可以利用斜采的作业方式，以保证在回采过程中，工作面顶板暴露面积减少，可以确保安全顺利通过空巷。
四、确保设备质量
工作面过空巷时，事先要求采煤、运输各系统对机电设备全面检修，且保证易损备件就位，保证过空巷途中没有事故影响或力求最短，以便加快推进速度，边采边支护，以减少空顶时间和面积，防止冒顶现象发生。
五、工序组织
在工作面倾斜长度范围内，因分段压力显现各异，因此在通过方法上也针对性地有所不同。压力显现最为剧烈的地段一般表现在正巷出口范围内的应力集中地段，因此，机头段是过空巷顶板管理的核心部位。从实际通过时的压力显现状况来看，正巷出口15～20m范围内的压力显现明显强于其它地段，顶板压力增大明显，并普遍达到额定工作阻力。工作面支架对顶板的支护状态也是冒顶事故的关键因素。采煤机割过煤后，要及时带压移架支护顶板，保证支架顶梁接顶严实。支架顶梁接顶不实或仰俯角过大或处于歪斜状态，起不到支护上覆岩层的作用，也可能造成顶板事故。采煤机割煤时，劲量在空巷侧采用连续进刀，推溜，跟顶带压及时移架的方式前移支架减少控顶距，保证工作面安全及时通过空巷。空巷内顶板松软破碎，采煤机无法通过时采用人工挖采或放小炮开采方法，架挑粱、打点柱、板梁蓬顶等措施控制顶板，采煤机在该区域必须慢速空载通过。
3 结论
（1）在复杂地质条件下，采取科学的技术手段和必要的工作面调整后，可保证工作面安全、顺利、经济地通过空巷。其技术措施是综合性的，但伪斜调整、加强顶板控制、通过工序的优化等是核心技术内容，应进行重点摸索和合理掌握。
（2）空巷必须有良好的支护状况，采用钢筋网配合锚杆加锚索支护的主动支护和加套棚子与打设带帽点柱的被动支护则较为理想。
作者简介
王继成（1971-），山西省神池县人，高级机电工程师、国家注册安全工程师，2011年1月毕业于新疆工业高等专科学校采矿工程专业，现任新疆阜康市晋泰实业有限公司安全生产副总经理。
[关键词]综采工作面；空巷；支护；顶板控制
中图分类号：TD26 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0043-01
某矿建矿至今已有30年的开采史，由于赋存条件好，埋藏浅，自开采以来就一直受周边小煤窑的“私挖乱采”。前些年煤炭价格持续走好，居高不下，小窑更是疯狂越界开采，破坏了某矿大量的煤炭资源，影响其正常生产衔接，同时对矿井的安全生产构成巨大威胁。煤炭资源属于不可再生资源，由于小煤窑采煤技术非常落后，使得回采率很低，再加上它的随意性，多在煤质好的地区开采，使得某矿煤田内形成织网式的破坏，所造成的煤炭资源浪费巨大。对某矿在井田范围内合理布置回采工作面造成严重的影响，大大缩短了该矿井的服务年限，直接造成巨大的经济损失。
1 工作面概况
24305综采工作面是某矿综采准备队4#煤回采工作面，于2014年2月份开始回采，工作面地面位于刷刷港村西部，井圪垛沟北部，地表大部分被黄土覆盖，盖山厚度53-150米。井下位于北三盘区中部，西北部为已采的24306工作面，东南部为已采的24304工作面，西邻西1072运输大巷，东部为胡家咀小窑。工作面上覆22305与22306采空区，该处4#煤与2.3#煤层间距11-23米，平均14米，24305工作面采用倾斜长壁全部垮落式综合机械化采煤方法，工作面走向长度为752m，倾斜长度为142m，煤层厚度2.7～3.6m，可采储量400311t。工作面采用ZZ5200型液压支架有效支护顶板，MG-250/600-AWD型采煤机落煤和装煤，采用SGZ-764/630型运输机运煤。根据地质资料分析，该工作面受到胡家咀小窑的影响，工作面中部存在多条小窑巷道，共有小窑破坏区4处。内部有3条平行于工作面的空巷和一条垂直于工作面的空巷及多条支巷，多采用木棚支护。该工作面掘进时已对空巷进行了维护测量。由于空巷煤层松软破碎，巷道压力大，顶板极不稳定，成形差。受采动压力影响，极易出现顶板破碎，冒顶现象发生，因而制约综采工作面安全推进。
2 关键技术方案分析
工作面通过空巷（小窑破坏区）是一项较为复杂的系统工程，所涉及的问题多，针对空巷（小窑破坏区）对回采工作面的影响，某矿综采准备队采用一系列技术措施维护和通过空巷（小窑破坏区），特别是前期准备、空巷维护、工作面调整是关键环节，细化每一环节，有利于整体方案的可靠实施。因此，必须分阶段、有步骤地抓好每一过程，以保证各环节的合理衔接和实施。使其对回采的影响降到最小值，防止了冒顶事故的发生，控制了安全隐患，减少了矿井资源的浪费。保证能最大限度回收空巷（小窑破坏区）的煤炭资源，做到资源的合理化回收，确保了矿井煤炭资源的充分开采和安全生产。
一、空预先维护
空巷预先维护的目的是有效控制空巷在强烈采动压力下的破坏变形，使巷道的变形量控制在允许范围内，以确保工作面与空巷能直接衔接，不致发生巷道塌落冒顶。该巷道原始支护方式为木棚支护形式，因此，在空巷未受到动压影响前或影响较小时提前加强空巷的维护。维护方式：顶板采用钢筋网配合锚杆加锚索支护的主动支护方式和加套棚子与打设带帽点柱的被动支护方式，破碎带注玛丽散，两帮打设帮锚杆、贴帮点柱的辅助支护方式。锚杆、锚索之间的距离根据顶板实际情况现场确定，但最大不超过1米，棚距也不大于1米。端面小的地方采用锚、网、梁组合支护，在交叉巷道口和跨度大的地方采用锚索配合点柱支护。在距空巷口50米时，对空巷口20米范围内棚子加强支护。在原铁棚间加套板梁或工字钢，两端打设单体，单体要见底，且迎山有力，达到初撑力。在空巷口处架设顺槽抬棚（工字钢长4米），棚梁下必须一梁三柱，单体要见底，支撑有力。通过空巷前，对空巷内的棚子加打中柱（单体液压支柱）加强支护，架走向抬棚、倾斜抬棚联合支护超前控制顶板。所有托顶煤的巷道，都采用单体加带帽点柱（铁柱帽600mm）进行二次维护，交叉口处压力大时补架工字钢梁，以保证在推进过程中，有效支护顶板。
二、工作面顶板控制
在工作面与空巷采通前的顶板控制问题是决定工作面能否顺利通过空巷的关键性技术之一。针对煤体松散滚帮严重的特点，揭露与工作面垂直的空巷时，从距离空巷10m处开始，改变采煤工艺，采用超前移架控制项板，对工作面顶板进行及时支护，支架工要在距采煤机滚筒后一个架及时将防片帮伸出，维护新暴露的顶板，减缓周期来压的破坏性影响，杜绝一切操作不慎造成的片帮，并且一旦有冒顶空洞，立即进行勾顶，防止冒顶范围的扩大。
三、伪斜调整技术
当工作面在接近平行空巷之前，在距小窑巷道约30米时，必须预先将工作面最大限度地调整为伪斜，增大工作面与空巷的夹角，实现斜交过巷，避开空巷集中应力。工作面在采至空巷之前，将工作面伪斜角度调整为5°，即正巷超前副巷侧10m左右，工作面多拉头，3比1推进，使得机头段支架提前与空巷沟通。保证空巷一次揭露面积最小化。可以利用斜采的作业方式，以保证在回采过程中，工作面顶板暴露面积减少，可以确保安全顺利通过空巷。
四、确保设备质量
工作面过空巷时，事先要求采煤、运输各系统对机电设备全面检修，且保证易损备件就位，保证过空巷途中没有事故影响或力求最短，以便加快推进速度，边采边支护，以减少空顶时间和面积，防止冒顶现象发生。
五、工序组织
在工作面倾斜长度范围内，因分段压力显现各异，因此在通过方法上也针对性地有所不同。压力显现最为剧烈的地段一般表现在正巷出口范围内的应力集中地段，因此，机头段是过空巷顶板管理的核心部位。从实际通过时的压力显现状况来看，正巷出口15～20m范围内的压力显现明显强于其它地段，顶板压力增大明显，并普遍达到额定工作阻力。工作面支架对顶板的支护状态也是冒顶事故的关键因素。采煤机割过煤后，要及时带压移架支护顶板，保证支架顶梁接顶严实。支架顶梁接顶不实或仰俯角过大或处于歪斜状态，起不到支护上覆岩层的作用，也可能造成顶板事故。采煤机割煤时，劲量在空巷侧采用连续进刀，推溜，跟顶带压及时移架的方式前移支架减少控顶距，保证工作面安全及时通过空巷。空巷内顶板松软破碎，采煤机无法通过时采用人工挖采或放小炮开采方法，架挑粱、打点柱、板梁蓬顶等措施控制顶板，采煤机在该区域必须慢速空载通过。
3 结论
（1）在复杂地质条件下，采取科学的技术手段和必要的工作面调整后，可保证工作面安全、顺利、经济地通过空巷。其技术措施是综合性的，但伪斜调整、加强顶板控制、通过工序的优化等是核心技术内容，应进行重点摸索和合理掌握。
（2）空巷必须有良好的支护状况，采用钢筋网配合锚杆加锚索支护的主动支护和加套棚子与打设带帽点柱的被动支护则较为理想。
作者简介
王继成（1971-），山西省神池县人，高级机电工程师、国家注册安全工程师，2011年1月毕业于新疆工业高等专科学校采矿工程专业，现任新疆阜康市晋泰实业有限公司安全生产副总经理。