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摘要：本文以XV1306 “刀把”式综采工作面回采组织为例，探讨了坚硬顶板条件下“刀把”式综采工作面回采过程中的切眼对接施工工艺及工作面过空巷时的顶板控制方法。
关键词：切眼对接；预裂爆破；空巷
中圖分类号：TF762.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-009-01
在煤矿采掘过程中，由于受井田边界、断层、顶板破碎带等地质构造的影响，一些难以开采的块段需要剔除，因此部分工作面就无法布置成矩形，从而形成“刀把”式工作面，该工作面有2个切眼，这就要求回采时两个切眼能够准确对接。其技术难点在于综采工作面支架和输送机的成功对接。
晋煤集团王台铺矿在2011年3月成功进行了XV1306综采工作面支架及刮板输送机的对接及过空巷作业，取得了预期的效果，为类似条件的工作面回采管理提供了一种切实可行的方法。
1 工作面概况
晋煤集团王台铺矿XV1306综采工作面为一典型的“刀把”式综采工作面。第一切眼倾斜长85.5m（中—中），走向长467 m（中—中）；第二切眼倾斜长94.5m（中—中），走向长300.7m（中—停），第二切眼靠XV13061巷侧掘有一联络横贯（长85.5m）。在第一切眼内安装有2个端头架，55个工作面支架，溜槽55节；在第二切眼内安装有64个工作面支架。工作面推进至第二切眼处时，不仅面临着工作面设备与二切眼设备对接的工程，还面临着工作面过联络横贯（空巷）。
2 前期准备工作
2.1 技术准备。
（1）由于15#煤层直接顶属于典型的强度高、整体性强、自稳能力强的石灰岩顶板，在切眼对接及过空巷过程中，必须保证工作面过空巷对接时老塘侧顶板及时垮落，减小老塘悬顶面积，从而减少支架通过时的受力，进而杜绝“压死”架现象。针对这种坚硬难垮顶板，采用两巷超前深孔预裂爆破弱化顶板的方式对顶板进行处理，并取得了较好的效果。
① 采用水力切割弱化顶板强制放顶
在XV13061巷距第二切眼15m、35m、55m处分别补打了3个压裂钻孔，钻孔朝向工作面老塘方向，与巷道水平夹角为70°，仰角为10°，长度为50m。在XV13063巷与二切眼交接处补打了1个压裂钻孔，钻孔朝向工作面老塘方向，与巷道水平夹角为15°，仰角为30°，长度为50m。
② 采用爆破弱化顶板强制放顶
在原XV13061巷距第二切眼35m处和XV13063巷距第二切眼30m处已实施水力切割的压裂钻孔内各装75Kg火药爆破强制放顶。
（2）保障工作面通过空巷正常回采后老塘侧顶板及时垮落，减小老塘悬顶面积，从而减少支架通过时的受力，进而杜绝“压死”架现象。
在第二切眼及空巷内，朝工作面推进方向施工了压裂钻孔9个，间距为20m，钻孔长度为50m，仰角10°（XV13061巷内钻孔仰角30°），水平夹角为15°；在二切眼内，朝工作面老塘方向施工了压裂钻孔3个，间距为20m，钻孔长度为50m，仰角10°，水平夹角为15°。（见图1）
（3）避免工作面在通过空巷时发生冒顶事故。
为保证工作面过空巷时的支护强度及杜绝冒顶事故，在原支护基础上将顶板单排锚索改为三排锚索支护，排距为3m，中间两根间距为1.5m；在紧靠老塘侧顶板按3m排距又补打了1排锚索；最后对空巷内顶板靠老塘侧300mm处按4m间距补打了1排φ22mm×7300 mm锚索。
（4）防治上覆九号煤低洼积水在顶板大面积垮落时突然大量涌入工作面，将原二切眼内放水孔管道打开，并重新铺设4寸管路对接，将水引到XV13062巷水仓内。
2.2 物料准备
（1）为防止工作面过空巷时顶板突然来压，支架受力猛增，泄液急剧，导致支架活柱下缩而发生“压死”架事故，现场准备120根圆木，应急支撑支架用；
（2）为防止工作面支架过空巷时集中泄液后液箱被吸空，现场备用了1个液箱并与原液箱连通增加了液箱的容积；
（3）为防止工作面支架过空巷时发生冒顶事故，现场备用了大量的各类型的单体柱、板梁、柱帽、木楔和“π”型梁；
3 过空巷、对接步骤及技术方法
3.1 距空巷40m时：
（1）停机将空巷内绞车、管线、铁道等杂物清理；
（2）将空巷内2道调节墙拆除，并在空巷XV13061口重新建调节风墙确保工作面的供风；
（3）退除空巷内老塘侧帮锚杆，巷口拉绳、挂牌警戒。
（4）泵站供液系统压力调整达标，调配乳化液浓度达5%，并对液箱进行扩容。
3.2 距空巷40m—10m时：
（1）采高保持2.6m，放慢推进速度，保证老塘悬顶及时垮落跟紧，释放顶板压力；
（2）每个循环带压拉架，确保支架接顶严密，初撑力达标；
（3）每班及时收集矿压数据，并分析上报；
（4）距空巷30m时，划工作面55#支架与二切眼56#支架对接线；并及时调整工作面，保证工作面55#支架沿对接线推进。
3.3距空巷10m时：
（1）工作面停机检修保证机电设备工作正常，完好；
（2）与矿调度及运行队协调，保障运煤系统随时畅通运转。
3.4 距空巷10m—0m时：
（1）工作面不停机，加快推进速度，工作面采高保持在2.6m；
（2）工作面每班配备不少于5个支架工，严格保障支架及时带压拉架，接顶严密，初撑力达标。
4 效果评价
由于前期准备工作充分，通过科学合理的分析、计算，在工作面接近空巷时，科学组织落实生产过程中的每一个细节，通过安全、快速、高效的作业，最终实现了过空巷与工作面对接同步进行。在此期间，老塘顶板跨落情况较好，未出现大面积悬顶和冒顶事故，过空巷期间矿压显现与正常时无明显差别，未出现压死架现象，达到了预期效果。
5 结语
实践证明，该工艺技术可行，经济合理，保证了工作面的回采能力，大大提高了煤炭回收率，减小了吨煤巷道掘进率，带来了可观的经济效益，并总结出成熟的经验，为同类型的工作面对接提供了有力的参考。
参考文献
[1]王家臣，李志纲，陈亚军等. 综采开采顶煤放出三体介质流理论的试验研究[J].煤炭学报，2004，29（3）：260-263.
[2]谢耀社，赵阳升. 振动条件下放顶煤放出规律数值模拟研究[J].采矿安全与工程学报，2008，25（2）：188-191.
作者简介
长命，男，1985年3月出生，2007年毕业于辽宁工程技术大学采矿工程系，现为王台铺煤矿综采二队主管技术员，助理工程师。
关键词：切眼对接；预裂爆破；空巷
中圖分类号：TF762.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-009-01
在煤矿采掘过程中，由于受井田边界、断层、顶板破碎带等地质构造的影响，一些难以开采的块段需要剔除，因此部分工作面就无法布置成矩形，从而形成“刀把”式工作面，该工作面有2个切眼，这就要求回采时两个切眼能够准确对接。其技术难点在于综采工作面支架和输送机的成功对接。
晋煤集团王台铺矿在2011年3月成功进行了XV1306综采工作面支架及刮板输送机的对接及过空巷作业，取得了预期的效果，为类似条件的工作面回采管理提供了一种切实可行的方法。
1 工作面概况
晋煤集团王台铺矿XV1306综采工作面为一典型的“刀把”式综采工作面。第一切眼倾斜长85.5m（中—中），走向长467 m（中—中）；第二切眼倾斜长94.5m（中—中），走向长300.7m（中—停），第二切眼靠XV13061巷侧掘有一联络横贯（长85.5m）。在第一切眼内安装有2个端头架，55个工作面支架，溜槽55节；在第二切眼内安装有64个工作面支架。工作面推进至第二切眼处时，不仅面临着工作面设备与二切眼设备对接的工程，还面临着工作面过联络横贯（空巷）。
2 前期准备工作
2.1 技术准备。
（1）由于15#煤层直接顶属于典型的强度高、整体性强、自稳能力强的石灰岩顶板，在切眼对接及过空巷过程中，必须保证工作面过空巷对接时老塘侧顶板及时垮落，减小老塘悬顶面积，从而减少支架通过时的受力，进而杜绝“压死”架现象。针对这种坚硬难垮顶板，采用两巷超前深孔预裂爆破弱化顶板的方式对顶板进行处理，并取得了较好的效果。
① 采用水力切割弱化顶板强制放顶
在XV13061巷距第二切眼15m、35m、55m处分别补打了3个压裂钻孔，钻孔朝向工作面老塘方向，与巷道水平夹角为70°，仰角为10°，长度为50m。在XV13063巷与二切眼交接处补打了1个压裂钻孔，钻孔朝向工作面老塘方向，与巷道水平夹角为15°，仰角为30°，长度为50m。
② 采用爆破弱化顶板强制放顶
在原XV13061巷距第二切眼35m处和XV13063巷距第二切眼30m处已实施水力切割的压裂钻孔内各装75Kg火药爆破强制放顶。
（2）保障工作面通过空巷正常回采后老塘侧顶板及时垮落，减小老塘悬顶面积，从而减少支架通过时的受力，进而杜绝“压死”架现象。
在第二切眼及空巷内，朝工作面推进方向施工了压裂钻孔9个，间距为20m，钻孔长度为50m，仰角10°（XV13061巷内钻孔仰角30°），水平夹角为15°；在二切眼内，朝工作面老塘方向施工了压裂钻孔3个，间距为20m，钻孔长度为50m，仰角10°，水平夹角为15°。（见图1）
（3）避免工作面在通过空巷时发生冒顶事故。
为保证工作面过空巷时的支护强度及杜绝冒顶事故，在原支护基础上将顶板单排锚索改为三排锚索支护，排距为3m，中间两根间距为1.5m；在紧靠老塘侧顶板按3m排距又补打了1排锚索；最后对空巷内顶板靠老塘侧300mm处按4m间距补打了1排φ22mm×7300 mm锚索。
（4）防治上覆九号煤低洼积水在顶板大面积垮落时突然大量涌入工作面，将原二切眼内放水孔管道打开，并重新铺设4寸管路对接，将水引到XV13062巷水仓内。
2.2 物料准备
（1）为防止工作面过空巷时顶板突然来压，支架受力猛增，泄液急剧，导致支架活柱下缩而发生“压死”架事故，现场准备120根圆木，应急支撑支架用；
（2）为防止工作面支架过空巷时集中泄液后液箱被吸空，现场备用了1个液箱并与原液箱连通增加了液箱的容积；
（3）为防止工作面支架过空巷时发生冒顶事故，现场备用了大量的各类型的单体柱、板梁、柱帽、木楔和“π”型梁；
3 过空巷、对接步骤及技术方法
3.1 距空巷40m时：
（1）停机将空巷内绞车、管线、铁道等杂物清理；
（2）将空巷内2道调节墙拆除，并在空巷XV13061口重新建调节风墙确保工作面的供风；
（3）退除空巷内老塘侧帮锚杆，巷口拉绳、挂牌警戒。
（4）泵站供液系统压力调整达标，调配乳化液浓度达5%，并对液箱进行扩容。
3.2 距空巷40m—10m时：
（1）采高保持2.6m，放慢推进速度，保证老塘悬顶及时垮落跟紧，释放顶板压力；
（2）每个循环带压拉架，确保支架接顶严密，初撑力达标；
（3）每班及时收集矿压数据，并分析上报；
（4）距空巷30m时，划工作面55#支架与二切眼56#支架对接线；并及时调整工作面，保证工作面55#支架沿对接线推进。
3.3距空巷10m时：
（1）工作面停机检修保证机电设备工作正常，完好；
（2）与矿调度及运行队协调，保障运煤系统随时畅通运转。
3.4 距空巷10m—0m时：
（1）工作面不停机，加快推进速度，工作面采高保持在2.6m；
（2）工作面每班配备不少于5个支架工，严格保障支架及时带压拉架，接顶严密，初撑力达标。
4 效果评价
由于前期准备工作充分，通过科学合理的分析、计算，在工作面接近空巷时，科学组织落实生产过程中的每一个细节，通过安全、快速、高效的作业，最终实现了过空巷与工作面对接同步进行。在此期间，老塘顶板跨落情况较好，未出现大面积悬顶和冒顶事故，过空巷期间矿压显现与正常时无明显差别，未出现压死架现象，达到了预期效果。
5 结语
实践证明，该工艺技术可行，经济合理，保证了工作面的回采能力，大大提高了煤炭回收率，减小了吨煤巷道掘进率，带来了可观的经济效益，并总结出成熟的经验，为同类型的工作面对接提供了有力的参考。
参考文献
[1]王家臣，李志纲，陈亚军等. 综采开采顶煤放出三体介质流理论的试验研究[J].煤炭学报，2004，29（3）：260-263.
[2]谢耀社，赵阳升. 振动条件下放顶煤放出规律数值模拟研究[J].采矿安全与工程学报，2008，25（2）：188-191.
作者简介
长命，男，1985年3月出生，2007年毕业于辽宁工程技术大学采矿工程系，现为王台铺煤矿综采二队主管技术员，助理工程师。