大采深高礦壓綜采工作面沿空留巷技術(shù)實(shí)踐

張偉

（黑龍江省雞西市煤炭生產(chǎn)安全管理局，黑龍江雞西 158100）

大采深高礦壓綜采工作面沿空留巷技術(shù)實(shí)踐

張偉

（黑龍江省雞西市煤炭生產(chǎn)安全管理局，黑龍江雞西 158100）

本文介紹了平崗煤礦下延采區(qū)14#煤層右二采煤工作下巷沿空留巷工程，針對該區(qū)域大采深、高礦壓的實(shí)際情況，該工作面采用錨桿、錨索、木垛、金屬鋼梁和巷旁袋墻聯(lián)合支護(hù)，有效的控制了圍巖變形， 保持了巷道的穩(wěn)定性，待采動壓力穩(wěn)定后定期組織清底維修，使巷道斷面滿足使用要求。該實(shí)踐結(jié)果既減少了掘進(jìn)費(fèi)用，又緩解綜采工作面接續(xù)失調(diào)的問題，對大采深、高礦壓礦區(qū)實(shí)施壓沿空留巷技術(shù)，具有一定的借鑒意義。

沿空留巷 編織袋石墻 錨桿錨索 礦壓觀測

平崗煤礦，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬t/a，隨著開采深度的不斷延伸，該礦現(xiàn)開采水平距地表垂直深度將近千米，礦壓顯現(xiàn)明顯，采面準(zhǔn)備巷道掘進(jìn)期間采用傳統(tǒng)支護(hù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到支護(hù)及巷道利用要求，而巷道掘進(jìn)速度也嚴(yán)重受限于礦壓和支護(hù)難題，導(dǎo)致該礦采掘接續(xù)失調(diào)，接續(xù)緊張。因此，相鄰采面采用沿空留巷技術(shù)已是解決接續(xù)問題的最佳選擇。

1 工程概況

下延采區(qū)右二采煤工作面位于下延采區(qū)右翼，垂深980m，走向長1000m，煤厚1.8～2.2m，平均2.0m，煤層傾角17～22°，平均20°。煤層結(jié)構(gòu)簡單，中上部煤層較硬，f=0.5～0.9，靠近底部有0.2～0.3m厚軟煤，f=0.2左右。煤層頂板直接頂厚2.5m，為細(xì)砂巖；老頂厚7.2m，深灰色細(xì)砂巖；直接底厚1.5m，為砂質(zhì)泥巖；老底厚3.2m，為粉砂巖。

14#右二面下巷屬矩形巷道，巷道凈寬4.0m、凈高2.5m、凈斷面10平方米，該巷道沿14#頂板掘送，頂板采用四排Φ17.8×6.7米錨索配11#工字鋼梁聯(lián)合支護(hù)，錨索間排距為1.0×1.0m。

2 沿空留巷技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)

（1）巷道頂板支護(hù)設(shè)計(jì)。巷道頂板支護(hù)型式為錨索，錨索長度6.7m，錨固長度1.5米，沿?cái)嗝娲怪表敯宀贾?根，錨索間距1.0m，排距為1.0m。巷道內(nèi)每排錨索間用11#工字鋼梁連接起來，梁長3.5m，沿橫筋鉆錨孔布置，頂板加掛金屬網(wǎng)加強(qiáng)支護(hù)；袋墻內(nèi)布置2根錨索（超前回采工作面50m以上），錨索安裝時使用樹脂藥卷錨固，經(jīng)過計(jì)算，以上支護(hù)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足安全要求。

（2）下幫支護(hù)設(shè)計(jì)。在采空區(qū)壓力影響下，為防止留巷幫壁片幫，造成留巷板失穩(wěn)，產(chǎn)生對頂板穩(wěn)定狀態(tài)的破壞。在留巷煤壁側(cè)加打護(hù)幫支護(hù)，該支護(hù)超前工作面50m補(bǔ)打，巷道下幫補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)型式為樹脂錨桿配金屬網(wǎng)加強(qiáng)支護(hù)，參數(shù)：樹脂錨桿長1.8m，每排3根，間距1m，排距1m，金屬網(wǎng)手拉變形要小于70mm，樹脂錨桿上下兩排錨桿按照一定角度打入頂?shù)装鍘r石中（見圖1）。

圖1 沿空留巷巷道斷面支護(hù)示意圖

（3）袋墻設(shè)計(jì)，在上幫布置3m寬袋墻，緊跟綜采液壓支架，袋內(nèi)充填矸石、煤屑，封嚴(yán)袋嘴，均勻碼放貼近頂板。

（4）上巷旁支護(hù)設(shè)計(jì)。在上幫巷道輪廓線以外，傾向1.2m，走向1.5m，用坑木砌筑木垛并接頂，木垛內(nèi)充填矸石，木垛之間距離為3m。木垛間緊靠巷道側(cè)用密集木支柱加金屬鋼梁垂直頂板支承，外側(cè)備木板或擋矸簾，用水泥或黃泥密封。靠采空區(qū)側(cè)和木垛平行沿切頂線架設(shè)一梁二柱抬棚，梁長為2m，為防止支柱鉆底，在木柱下墊350×350mm料石塊，巷側(cè)用黃泥或水泥噴層密封。

（5）巷內(nèi)臨時加強(qiáng)支護(hù)。為控制老頂來壓對巷道產(chǎn)生動壓破壞作用，沿巷道走向中間架設(shè)兩排柱距1m鉸接梁單體液壓支柱。加強(qiáng)支護(hù)超前工作面40m，滯后工作面60m。柱腿下面穿（Φ280mm）鐵鞋，回撤時用局扇供風(fēng)。當(dāng)采動穩(wěn)定四個月后，對所留巷道清掃落底進(jìn)行修復(fù)，使斷面尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)求。

3 礦壓觀測

通過對沿空留巷圍巖收斂量進(jìn)行觀測。一般在采煤工作面推進(jìn)后60～70m，40～45d趨于穩(wěn)定。頂板下沉量最大140mm，兩幫移近量380～420mm，底鼓量為400～420mm，通過清底維修后能夠保持巷道的穩(wěn)定性，能滿足生產(chǎn)技術(shù)要求。

4 結(jié)語

（1）通過對沿空留巷和掘巷經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析對比，留巷支護(hù)材料費(fèi)用為691元/m，而掘巷采用錨桿支護(hù)，支護(hù)材料費(fèi)用為1421元/m。留巷每米節(jié)約支護(hù)費(fèi)用730元/m，巷道全長1000米共節(jié)約730000元。所以沿空留巷和掘巷相比，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）高應(yīng)力區(qū)域沿空留巷巷內(nèi)采用袋墻和錨索加工字鋼金屬網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)，巷旁采用木垛和密集柱加強(qiáng)支護(hù)方式，能夠控制圍巖的變形，保持巷道穩(wěn)定性；待采動壓力穩(wěn)定后清底維修，使巷道斷面滿足最小使用斷面要求，這一實(shí)踐對大采深、高礦壓礦區(qū)采用沿空留巷技術(shù)有一定的借鑒意義。

［1］陸士良，湯雷，楊新安.錨桿錨固力與錨固技術(shù)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，1998.

［2］詹振江，宣嘯.錨桿支護(hù)沿空留巷［J］.礦山壓力與頂板管理，2000.

［3］侯朝炯，郭勵生，勾攀峰.煤巷錨桿支護(hù)［M］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1994.

［4］張榮立等.采礦工程設(shè)計(jì)手冊［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2003.

［5］錢鳴高，石平五.礦山壓力與巖層控制［M］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版，2003.

張偉（1968—），男，漢族，黑龍江拜泉人，高級工程師，學(xué)士學(xué)位，1992年畢業(yè)于黑龍江礦業(yè)學(xué)院，采礦專業(yè)，現(xiàn)任職于黑龍江省雞西市煤炭生產(chǎn)安全管理局，主要從事煤礦安全監(jiān)察工作。