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[摘 要]本文研究了柳湾煤矿J1113综放工作面在小窑破坏造成顶板压力大、底鼓等情况下通过冒顶区、小窑破坏区和超前支护压力段的方案，通过架棚、打木垛、起底扩帮等支护方式，保障了工作面安全生产，为今后在类似地质条件进行安全生产提供了依据和经验。
[关键词]综放工作面 小窑破坏 过压力段 支护
中图分类号：TD32 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0275-02
我国煤炭资源丰富，在未来一段时期内，煤炭仍将是我国的主要能源，作为不可再生资源，合理开采、减少浪费是不容忽视的问题。2014年，柳湾煤矿对地面小窑及采煤后造成土地塌陷区域进行了全面详细的调查，共发现井田范围及周边小窑井筒214座。由于小窑巷道错综复杂，开采方式较为落后，对9#煤破坏严重，11#煤局部区域也遭严重破坏，回采时经常出现顶板下沉、压力大、底鼓、帮鼓等情况，影响矿井正常回采以及单进水平提高，因此研究综采工作面压力段的维护方式显得十分必要。
1、J1113工作面概况
J1113工作面属于柳湾煤矿交子里采区，地面标高1051.1—1153.9m，工作面标高840—868m，走向长1700m，倾斜长196m，煤层均厚约4.9m，煤层倾角2°～6°，平均3°左右，属近水平稳定可采煤层，材、运两巷在回采区域内为锚杆支护巷道，为矩形断面。经地表调查，该工作面分布有胡家凹老书记井、胡家凹二宽井、宏楼矿、梁上庄煤矿采空破坏区（9#、10#煤已被破坏，11#煤不同程度的受到破坏），过小窑空巷压力集中区（小窑煤柱）和冒落区时，工作面及两巷均有压力显现，巷道出现变形、底鼓、片帮、冒顶、棚梁压弯等情况，回采较为困难。
2、顶板控制技术
2.1 材巷超前支护顶板支护技术
材巷推进至C10点往北50米时，材巷超前支护内出现顶板压力大、下沉，底板底鼓、两帮帮鼓，巷道断面变形严重的情况，约10m范围内巷道宽度1-1.8m，巷道高度1.3-1.6m。结合工作面实际情况，确定维护措施如下（如图1所示）。
（1）材巷超前支护内起底、扩帮，起底后保证巷道高度不低于1.8米，扩帮后保证宽度不小于4米。
（2）材巷超前支护内支护为π梁和单体支柱，棚距为0.5米，支护内顶板破碎严重处，还应在π型钢梁上部首先铺上金属网，然后采用木钎子进行勾顶。工作面割通机尾拉移支架前，要使用3.2米的木棚板及时替换π型钢梁棚，木棚板则不进行回收，进入支架上方。
（3）機尾三角口由于巷道压力，煤帮松软，在拉移支架前需要进行加强支护。支护采用木棚板配合单体支柱，木棚板的一头可挑入支架上方。机尾三角口发生冒落时，可在三角口位置顶板破碎处支设临时支护，临时支护根据实际情况选择单体支柱配合1.4米或2.4米木棚板支护，一梁两柱，必要时可在棚板上方铺上金属网，金属网与巷道顶帮的金属网联接。
2.2 材巷冒顶区支护技术
工作面推进时，材巷设备列车处出现冒顶现象，冒顶区长3m，宽2.6m，高度2.5m，结合工作面实际情况，确定维护措施如下（如图二所示）。
（1）对原有破损的铁丝网进行补联，金属网采用12#铅丝编织的0.9×10m的经纬网，联网距离不大于100mm。联网丝采用长度为0.6m的16#铅丝双股1/2对折，环端弯成圆钩，穿网连接。联网丝扭结不少于3圈，联网丝的剩余尾部要与金属网压平或插入网内，防止伤人。
（2）冒顶区采用架棚打木垛的方式进行维护，架棚间距为800mm，然后在π梁上架设木垛接顶，木垛采用规格为l/2Φ200mm×1.5m的半圆木，架设时木垛四角触点要垂直，构成井字型，并接顶严实，空隙处要用木楔子等打紧背实。
（3）架设第一架时，先在巷内支设由皮带管架架设的支架。每个支架由三根皮带管交叉8#铁丝固定，形成三脚架，三脚架必须稳固可靠，高度2.0米。开工前先将π型梁架在三脚架上，每根π梁梁头各架设一个三脚架，一次两组，开始架设木垛，依次由外向里施工。木垛接顶后用单体液压支柱加压支紧木垛，将三脚架撤出进行下一个循环。支柱加压时，操作人员要配合好，缓慢平稳注液，保证木垛垂直接顶。
2.3 过小窑空巷支护技术
工作面推进至材巷C14点往北55m，运巷C15点往北50m时， 距离运巷50米处出现运巷探小窑空巷联巷，结合工作面实际情况，确定维护措施如下（如图三所示）。
（1）小窑探巷的平巷和上山的垂直高度小于2.7m时，加强支护釆用在原有支护中间补加支护，补加支护采用2.5m或2.8m单体支柱配合3.4米或2.4米的木棚板，支护形式为“一梁三柱”，柱距为1米。
（2）当小窑探巷与运巷的垂直高度超过2.7m时，需要打木垛加强支护，木垛打在巷道的中间，木垛打成“井”字型。木垛采用规格为 l/2Φ200mm×1.5m的半圆木，架设时木垛四角触点要垂直，构成井字型，并接顶严实，空隙处要用木楔子等打紧背实。
（3）揭露空巷时，当支架能挑住补加的木棚板时，可移除靠近支架的单体支柱，然后移架将棚板挑入支架上方。支架上方空顶时，应采用道木配合勾木、柱帽、木楔子搭成 “十”或“井”字形木垛接顶。揭露空巷后，若空巷内顶板控顶距离超过规定，必须立即对顶板进行支护，支护采用3.6mπ型梁进行支护，一梁三柱，支护时先打好护身柱，严禁人员进入未维护空巷范围内。
（4）过空巷顶板破碎时要带压移架，拉架时要少降、慢降、快移，支架开始移动后停止降架，支架到位后及时升架，并迅速打出伸缩梁护顶。尽量采取二次移架的方式及时拉架以缩小端面距，必要时可在支架顶梁上方架短棚板及长棚板打点柱维护顶板或打贴帮护顶支柱，控制顶板，防止漏顶。
3、结语
（1）施工前将作业范围内的浮煤清到两帮，支护材料放在不影响行人的地方，确保退路畅通。支护过程中，除支护人员外，无关人员严禁进入作业区内，同时派专人观察顶板，发现问题，立即停止作业并撤出人员。
（2）回收原支护或单体支柱时严格执行“敲帮问顶”及“先支后回”制度。所有单体支柱必须支设铁柱鞋，挂设合格的防倒链，保证单体液压支柱的初撑力符合规定。
（3）人员进入原密闭区域作业前需由瓦检员监测该区域的氧气浓度及有毒有害气体情况，确保安全无误后方可进入。
（4）实践表明，采用起底、扩帮、打木垛、架棚等方式加强支护后，巷道断面和工作面条件能符合回采需要，保证了工作面的安全生产，也为类似条件下的煤层开采提供了借鉴。
[关键词]综放工作面 小窑破坏 过压力段 支护
中图分类号：TD32 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0275-02
我国煤炭资源丰富，在未来一段时期内，煤炭仍将是我国的主要能源，作为不可再生资源，合理开采、减少浪费是不容忽视的问题。2014年，柳湾煤矿对地面小窑及采煤后造成土地塌陷区域进行了全面详细的调查，共发现井田范围及周边小窑井筒214座。由于小窑巷道错综复杂，开采方式较为落后，对9#煤破坏严重，11#煤局部区域也遭严重破坏，回采时经常出现顶板下沉、压力大、底鼓、帮鼓等情况，影响矿井正常回采以及单进水平提高，因此研究综采工作面压力段的维护方式显得十分必要。
1、J1113工作面概况
J1113工作面属于柳湾煤矿交子里采区，地面标高1051.1—1153.9m，工作面标高840—868m，走向长1700m，倾斜长196m，煤层均厚约4.9m，煤层倾角2°～6°，平均3°左右，属近水平稳定可采煤层，材、运两巷在回采区域内为锚杆支护巷道，为矩形断面。经地表调查，该工作面分布有胡家凹老书记井、胡家凹二宽井、宏楼矿、梁上庄煤矿采空破坏区（9#、10#煤已被破坏，11#煤不同程度的受到破坏），过小窑空巷压力集中区（小窑煤柱）和冒落区时，工作面及两巷均有压力显现，巷道出现变形、底鼓、片帮、冒顶、棚梁压弯等情况，回采较为困难。
2、顶板控制技术
2.1 材巷超前支护顶板支护技术
材巷推进至C10点往北50米时，材巷超前支护内出现顶板压力大、下沉，底板底鼓、两帮帮鼓，巷道断面变形严重的情况，约10m范围内巷道宽度1-1.8m，巷道高度1.3-1.6m。结合工作面实际情况，确定维护措施如下（如图1所示）。
（1）材巷超前支护内起底、扩帮，起底后保证巷道高度不低于1.8米，扩帮后保证宽度不小于4米。
（2）材巷超前支护内支护为π梁和单体支柱，棚距为0.5米，支护内顶板破碎严重处，还应在π型钢梁上部首先铺上金属网，然后采用木钎子进行勾顶。工作面割通机尾拉移支架前，要使用3.2米的木棚板及时替换π型钢梁棚，木棚板则不进行回收，进入支架上方。
（3）機尾三角口由于巷道压力，煤帮松软，在拉移支架前需要进行加强支护。支护采用木棚板配合单体支柱，木棚板的一头可挑入支架上方。机尾三角口发生冒落时，可在三角口位置顶板破碎处支设临时支护，临时支护根据实际情况选择单体支柱配合1.4米或2.4米木棚板支护，一梁两柱，必要时可在棚板上方铺上金属网，金属网与巷道顶帮的金属网联接。
2.2 材巷冒顶区支护技术
工作面推进时，材巷设备列车处出现冒顶现象，冒顶区长3m，宽2.6m，高度2.5m，结合工作面实际情况，确定维护措施如下（如图二所示）。
（1）对原有破损的铁丝网进行补联，金属网采用12#铅丝编织的0.9×10m的经纬网，联网距离不大于100mm。联网丝采用长度为0.6m的16#铅丝双股1/2对折，环端弯成圆钩，穿网连接。联网丝扭结不少于3圈，联网丝的剩余尾部要与金属网压平或插入网内，防止伤人。
（2）冒顶区采用架棚打木垛的方式进行维护，架棚间距为800mm，然后在π梁上架设木垛接顶，木垛采用规格为l/2Φ200mm×1.5m的半圆木，架设时木垛四角触点要垂直，构成井字型，并接顶严实，空隙处要用木楔子等打紧背实。
（3）架设第一架时，先在巷内支设由皮带管架架设的支架。每个支架由三根皮带管交叉8#铁丝固定，形成三脚架，三脚架必须稳固可靠，高度2.0米。开工前先将π型梁架在三脚架上，每根π梁梁头各架设一个三脚架，一次两组，开始架设木垛，依次由外向里施工。木垛接顶后用单体液压支柱加压支紧木垛，将三脚架撤出进行下一个循环。支柱加压时，操作人员要配合好，缓慢平稳注液，保证木垛垂直接顶。
2.3 过小窑空巷支护技术
工作面推进至材巷C14点往北55m，运巷C15点往北50m时， 距离运巷50米处出现运巷探小窑空巷联巷，结合工作面实际情况，确定维护措施如下（如图三所示）。
（1）小窑探巷的平巷和上山的垂直高度小于2.7m时，加强支护釆用在原有支护中间补加支护，补加支护采用2.5m或2.8m单体支柱配合3.4米或2.4米的木棚板，支护形式为“一梁三柱”，柱距为1米。
（2）当小窑探巷与运巷的垂直高度超过2.7m时，需要打木垛加强支护，木垛打在巷道的中间，木垛打成“井”字型。木垛采用规格为 l/2Φ200mm×1.5m的半圆木，架设时木垛四角触点要垂直，构成井字型，并接顶严实，空隙处要用木楔子等打紧背实。
（3）揭露空巷时，当支架能挑住补加的木棚板时，可移除靠近支架的单体支柱，然后移架将棚板挑入支架上方。支架上方空顶时，应采用道木配合勾木、柱帽、木楔子搭成 “十”或“井”字形木垛接顶。揭露空巷后，若空巷内顶板控顶距离超过规定，必须立即对顶板进行支护，支护采用3.6mπ型梁进行支护，一梁三柱，支护时先打好护身柱，严禁人员进入未维护空巷范围内。
（4）过空巷顶板破碎时要带压移架，拉架时要少降、慢降、快移，支架开始移动后停止降架，支架到位后及时升架，并迅速打出伸缩梁护顶。尽量采取二次移架的方式及时拉架以缩小端面距，必要时可在支架顶梁上方架短棚板及长棚板打点柱维护顶板或打贴帮护顶支柱，控制顶板，防止漏顶。
3、结语
（1）施工前将作业范围内的浮煤清到两帮，支护材料放在不影响行人的地方，确保退路畅通。支护过程中，除支护人员外，无关人员严禁进入作业区内，同时派专人观察顶板，发现问题，立即停止作业并撤出人员。
（2）回收原支护或单体支柱时严格执行“敲帮问顶”及“先支后回”制度。所有单体支柱必须支设铁柱鞋，挂设合格的防倒链，保证单体液压支柱的初撑力符合规定。
（3）人员进入原密闭区域作业前需由瓦检员监测该区域的氧气浓度及有毒有害气体情况，确保安全无误后方可进入。
（4）实践表明，采用起底、扩帮、打木垛、架棚等方式加强支护后，巷道断面和工作面条件能符合回采需要，保证了工作面的安全生产，也为类似条件下的煤层开采提供了借鉴。