摘要：补连塔煤矿11401综采工作面是神东矿区至今所开采的最长的综采工作面，研究回采期间综采工作面矿压显现规律、顶板管理情况，对以后超长综采工作面的回采具有指导意义；本文从矿压显现规律、顶板管理办法、割煤工艺优化、过下覆空巷安全管理等几个方面进行了研究。
关键词：割煤工艺；顶板管理；空巷
引言
补连塔煤矿11401工作面地表标高1210.5-1239.1m，煤层底板标高1113.0-1126.0m；上覆基岩厚度为44~78m，松散层厚度为32~46m。煤层厚度平均2.04m，倾角为1~3°，属于稳定煤层。11401工作面为刀把子面，其中11401-1工作面长度为454，推进长度为410.5m；11401-2工作面长度为308.5m，推进长度为403m。工作面设计采高为2.0米，补连塔煤矿11401综采工作面是神东矿区至今所开采的最长的综采工作面，研究回采期间综采工作面矿压显现规律、顶板管理情况，对以后超长综采工作面的回采具有指导意义。
1 工作面矿压规律分析
1.1为避免11401综采面初采期间顶板大面积来压，在11401综采面采用水力压裂初次放顶技术，以达到弱化综采面顶板岩层，减小初次来压步距和来压强度的目的。
1.2从现场直接顶垮落情况来看，综采面推采至12.9m时3-50#，90-95#区段采空区顶板局部垮落，当综采面推采至16.1m时8-60#，81--103#，130-185#区段采空区顶板全部垮落，当综采面推采至19.4m时综采面仅剩机头到5#架，261#--机尾，直接顶未垮落，其余直接顶全部垮落充满采空区。综上所述，该综采面直接顶初次垮落距离在13-19m之间。
1.3初次来压期间，工作面顶板并未发生咯吱咯吱响声，煤壁也无明显的片帮，来压显现不明显，支架工作阻力大致在30-35MPa范围内，并未超过支架安全阀开启值37.3MPa，可能是受水力压裂放顶的影响基本顶岩层被弱化，工作面采高偏低（2.0-2.1m），初次来压不强烈，可以分析出工作面顶板初次来压已经结束，由此推算出11401工作面初次来压步距为35--42m。
1.4老顶第一次来压过后的第二次来压是工作面推进到51米时，来压周期为14刀（11m）左右，其中来压持续时间为4刀（3.2m）左右，非来压持续时间为10刀(8m)左右。需要指出的是在此期间工作面因为劳动组织原因，每天、每班推进速度都不一样，最快的时候每天割煤9刀，最少的时候仅割煤4刀，工作面推进速度较慢且不规律，两端头30架区段来压不明显，压力主要集中在中部80--210#架，中部来压较为明显，且持续时间较长。
2 优化割煤工艺加强顶板管理
2.111401工作面采高设计2米，液压支架没有伸缩梁和护帮板，传统的割煤方法前滚筒司机割顶刀，后滚筒司机割底刀；小采高工作面支架工和煤机司机在支架大脚前作业，如果支架工紧跟前滚筒拉架，拉架后推溜前，后滚筒司机无法通过，所以支架工只能紧跟后滚筒移架支护顶板；前滚筒司机割顶后，前滚筒----后滚筒之间的煤壁空顶时间较长，顶板很容易掉大块煤，有时甚至片帮、漏顶。
2.2反向割煤工艺--先割底后割顶，前滚筒司机割底刀，后滚筒司机割顶刀；可以有效减少掉大块煤，片帮、漏顶现象；这样不仅降低了作业人员的劳动强度，提高了工作效率，而且大大降低安全事故的发生机率，提高了人身安全系数，为工作面安全高效生产奠定坚实基础；11401工作面采用反向割煤，没有发生一起顶帮事故，提高了割煤速度，保证了工作面正常回采，在11401工作面末采贯通回撤时取得了很好的效果。
3 过下覆空巷期间顶板管理
3.1提前在11401两顺槽副帮标注进入空巷范围的标志，在11401工作面两顺槽标注空巷位置，设置警戒；在12414运顺和12415回顺21联巷和30联巷设置栅栏进行封闭。
3.2工作面过空巷前，严禁任何人进入警戒区，特殊情况必须经过调度同意后方可进入。
3.3为了避免11401工作面平行于下部两顺槽推进时，工作面内支架受力同时作用于下部顺槽顶板上，造成下部顺槽片帮、顶板局部冒落、两帮失稳顺槽垮塌导致上覆工作面支架下陷等事故，采用工作面调斜的方法通过下部两顺槽。
3.4根据底板标高，机头段比机尾段高3-4m，所以采用机尾加刀的方法调斜工作面，因为工作面长度为454m，工作面调斜后一旦刮板运输机开始窜动，很难控制，窜动过大造成工程质量事故或设备故障，影响工作面正常推进时，对通过下部顺槽大大不利，为了避免调斜后工作面刮板运输机窜动，采用工作面分阶段调斜方法通过下部顺槽，工作面煤壁推至下部第一条顺槽（12414运输顺槽）正帮边沿时，开始调斜工作面。从工作面30#支架向机尾加刀，机尾端连续进4-5刀，此时工作面机尾端超前机头段3-4m。待煤机返回机头段割通后在工作面30#支架处进刀向机尾割煤，进刀后不返回机头割三角煤，煤机割至机尾后正常进刀向机头割煤，等煤机行至机头割通后再在工作面60#支架处进刀向机尾割煤，进刀后不返回机头割三角煤。下次煤机返回机头段在90#支架处进刀向机尾割煤，以此类推。
3.5这种割煤工艺相当于机尾端推进1.73m（2刀煤），机头段推进0.865m（1刀煤）。主要为了防止在工作面一头连续加刀后，工作面两端头推进距离相差较大时导致刮板运输机窜动。等到机尾至工作面中部支架全部推过下部第一条顺槽（12414运输顺槽）进入保护煤柱后，再在机头段连续加刀，直至工作面中部至机头支架全部推过下部第一条顺槽（12414运输顺槽）进入保护煤柱。工作面通过下部第二条顺槽（12415回风顺槽）割煤工艺同上。
3.6在工作面通过下部顺槽期间，加强工程质量管理和设备检修，防止因各类工程质量事故和设备故障导致停机时间过长，工作面大面积来压通过支架传递到下部顺槽顶板上造成下部顺槽顶局部或大面积失稳。工作面采高严格控制在1.8-2m，沿煤层底板推进，严禁煤机割底，尤其在1-90#架对应的工作面位置处，防止煤机割底破坏下部顺槽顶板锚索锚固段，导致锚索支护失效。
4 两顺槽顶底移近量及两帮移近量
4.1在11401运顺、11401回顺每隔200m安设一个顶板离层仪技术员定期进行观测并做好记录，为综采面进入应力集中区域时提供矿压参考，为更好地做综采面回采工作提供可靠的技术数据。11401综采面为该盘区首采综采面，推进速度较慢，综采面的压力前移，综采面回顺超前综采面30m范围内因为离层形成了多处网兜，对综采面的安全生产造成了一定的影响，并且综采面出口向前10m左右范围内压力最大，回顺顶底板移近量在5mm/周，运顺顶底板移近量在3mm/周。
4.2综采面两顺槽两帮移近量不大，运顺两帮移近量2mm/周，运顺两帮移近量3mm/周，11401综采面两顺槽正副帮超前支承压力影响范围内未出现明显帮鼓现象。
5 结论
分析了超长工作面矿压规律工作面初次来压期间支架工作阻力沿工作面倾向呈现“双驼峰”形状，且中部支架工作阻力明显大于两端头支架阻力。工作面周期来压期间矿压显现存在大小周期性变化，且大小周期来压呈交替性出现。小周期来压期间，工作面来压范围小，主要集中分布在60~75#范围内，来压持续长度小，且来压强度弱。大周期来压期间，工作面来压范围大，主要集中分布在30~85#范围内，来压持续长度大，且来压强度大。
参考文献：
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