淺談密山礦區(qū)急傾斜煤層采區(qū)巷道布置與支護

陳希宏

(密山市煤炭礦區(qū)行業(yè)管理站，黑龍江 密山 158300)

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淺談密山礦區(qū)急傾斜煤層采區(qū)巷道布置與支護

陳希宏

(密山市煤炭礦區(qū)行業(yè)管理站，黑龍江 密山 158300)

密山礦區(qū)均為小型煤礦，煤層賦存條件復雜，85%以上為急傾斜煤層。急傾斜煤層采區(qū)巷道的支護與維修工作對于煤礦安全生產至關重要。在煤礦的開釆中，采區(qū)巷道基本都布置在煤層中，即沿煤掘進，巷道支護基本是采用被動的支架方式。為了解決一直困擾煤礦安全發(fā)展這一難題，通過對煤礦生產技術理論的研究，結合本礦區(qū)幾家煤礦實踐結果，筆者認為根本途徑與方法在于合理布置巷道和改進支護工藝兩個方面。經過對本礦區(qū)幾個煤礦進行科學合理的采區(qū)巷道布置，并采用主動支護錨桿及錨索網(wǎng)噴漿等支護實踐，目前效果較好，明顯降低了采區(qū)巷道維修率及生產成本，極大提升了煤礦安全生產質量。

密山礦區(qū)；急傾斜煤層；采區(qū)巷道布置；支護方式

密山礦區(qū)煤層賦存條件復雜，85%以上為急傾斜煤層。一般結構較為復雜的急傾斜煤層地質變化大，煤層不穩(wěn)定，隨之而來的是頂?shù)装宥嗖煌暾锏赖V山壓力顯現(xiàn)明顯，采區(qū)巷道支護與維護難度較大。因此，常常會影響生產，增加煤炭生產成本，導致經濟效益下降，同時還嚴重影響生產安全。如何解決好密山礦區(qū)急傾斜煤層采區(qū)巷道的支護與維護工作對煤礦的安全開采具有重大意義。密山礦區(qū)均為小型煤礦，在煤礦的開釆中，采區(qū)巷道基本都布置在煤層中，即沿煤掘進，巷道支護基本是采用被動的支架方式。為了解決一直困擾煤礦安全發(fā)展這一難題，就必須發(fā)揮科學技術的作用，進行技術攻關。通過對煤礦生產技術理論的研究，結合本礦區(qū)幾家煤礦實踐結果，筆者認為根本途徑與方法在于合理布置巷道和改進支護工藝兩個方面。

1 科學合理的把采區(qū)巷道布置在低壓區(qū)

巷道處于低壓區(qū)可有效減輕采區(qū)巷道受壓，從而有利于巷道支護與維護。研究巷道破壞機理，分析巷道破壞力學，通過改變巷道位置的思路，改善巷道受壓狀態(tài)，以提高巷道穩(wěn)固性。

1.1 應用沿空巷道技術

根據(jù)支承壓力沿煤層傾斜顯現(xiàn)規(guī)律可知，采空區(qū)邊緣存在一定寬度的卸載帶，在這個地區(qū)內掘進和維護巷道可以達到減輕巷道受壓的目的。通常采取兩種方式:沿空掘巷和沿空留巷。

1.1.1 沿空掘巷

沿空掘巷是等上區(qū)段工作面采完后，隔一定時間沿采空區(qū)與煤體交界處在煤層內重新掘進煤層平巷，作為下區(qū)段工作面的回風巷。一般滯后時間為4～6個月，巷道與采空區(qū)之間留1～3 m小煤柱。實踐證明，留小煤柱沿空掘巷對擋矸和防止采空區(qū)積水進入巷道，可以起到一定作用。

1.1.2 沿空留巷

沿空留巷是在上區(qū)段工作面采過后，將運輸順槽保留下來并加以維護，供下區(qū)段工作面開采時作為回風順槽。沿空留巷減少巷道掘進量且不留煤柱，采區(qū)回收率極高。但要盡快使用，最好不超過1年。

1.2 應用跨巷回采技術

跨巷回采就是回采工作面從底板巖石巷道上方連續(xù)采過去，不在被跨越的巷道上方留設保護煤柱，使巷道處于低壓區(qū)而改善巷道壓力狀態(tài)，利于維護。通常用跨越平巷回采和跨越上山回采兩種方式。

1.2.1 跨越平巷回采

跨越平巷回采不僅能減輕平巷受壓，使巷道處于完好狀態(tài)，還可減少煤柱損失。

1.2.2 跨越上山回采

跨越上山回采優(yōu)點與跨越平巷回采相似，但需注意以下事項：盡量避免上山受到兩側采動所引起的迭合支承壓力的影響；上山應布置煤層底板垂距大于10 m；跨采工作面停采線與上山間水平距離一般為10～15 m。

2 將巷道布置在性質良好的巖層中

采區(qū)巷道布置在巖層中，穩(wěn)固性不言而喻。但有如下要求：為巷道選擇性質穩(wěn)定的巖層；使巷道處于均質的煤和巖體中；避免將巷道開掘在地質破壞區(qū)。

3 改進傳統(tǒng)支護工藝，采用主動支護方式

3.1 推廣錨桿支護及錨桿掛網(wǎng)噴漿技術

A.一般煤層穩(wěn)定，頂板完整，側壓不大的情況下可單獨使用錨桿支護。通常用樹脂錨桿，參數(shù)可根據(jù)煤、巖性質和結構等實際情況而定。

B.大多情況下錨桿與掛網(wǎng)噴漿聯(lián)合應用比較多，適應條件廣，效果也好。

C.支護材料的選擇。錨桿(螺紋鋼)：直徑18～20 mm，長1 800～2 200 mm。錨桿托盤:選用厚度12 mm，鋼板制成長150 mm，寬10 mm的平托板。金屬網(wǎng)：為直徑3～4 mm鐵絲編制而成，一般采用鍍鋅鐵絲。采用樹脂錨固劑。

D.支護參數(shù)的確定。錨桿間排距:根據(jù)每根錨桿懸吊的巖石重量確定，通常為了形成壓力拱，取小于錨桿長度的一半。噴漿厚度: 50～120 mm。

3.2 采用錨索網(wǎng)技術

A.對于急傾斜煤層傾角極大，側壓大，底板有滑坡或底鼓傾向的應采用錨索網(wǎng)支護工藝。

B.錨索(高預應力鋼絞線):直徑14～16 mm，錨索長度6 000～6 500 mm，間排距2 400 mm。

3.3 錨桿、錨索及噴漿施工要求

A.混凝土面層的抗壓能力及錨桿錨索的抗拉伸能力測試必須大于設計要求。

B.測試結果平均值時，錨桿錨索的抗拉伸能力必須選取多組測試。

C.可以采用鑿孔進行測試墻面噴射混凝土厚度。不同坡面、覆蓋整個支護區(qū)測試平均厚度要大于設計要求。

4 巷道圍巖觀測、問題分析與對策

一般頂板離層、下沉、冒落、兩幫片幫、滑移、收斂變形、底板鼓起等是巷道圍巖活動主要表現(xiàn)。由于錨噴巷道圍巖活動難以讓人察覺，具有突發(fā)性、隱蔽性且往往沒有明顯的預兆性破壞失穩(wěn)。必須制定有效觀測責任制度，嚴格落實，做好問題的分析以及制定相應的應急措施，以確保采區(qū)巷道完好，保障煤礦安全生產能夠順利進行。

5 結語

急傾斜煤層采區(qū)巷道的支護與維修工作對于煤礦安全生產至關重要。只有研究煤礦技術理論，在生產實踐中不斷總結經驗，進一步完善并勇于改進工藝，才是解決問題的唯一途徑。經過對本礦區(qū)幾個煤礦進行科學合理的采區(qū)巷道布置，并采用主動支護錨桿及錨索網(wǎng)噴漿等支護實踐，目前效果較好，明顯降低了采區(qū)巷道維修率及生產成本，極大提升了煤礦安全生產質量。

Discussion on roadway layout and support in steep inclined coal seam in Mishan mining area

CHEN Xi-hong

(Mishan City Coal Mining Industry Management Station, Mishan 158300, China)

Mishan mining area is a small coal mine with complex coal seam conditions, and steep inclined coal seam accounts for more than 85%. Support and maintenance of roadway in steep inclined coal seam mining area is important for coal mine safety production. Mining roadway are basically arranged in the coal seam in the open of coal mining, that is, to open along the coal roadway, roadway support is basically a passive way of support. In order to solve the difficult problem of coal mine safety development, the author considers that the basic way and method lies in rationally arranging the roadway and improving the supporting technology through the study of coal mine production technology theory and the practice results of several coal mines. The rational roadway layout and the support practice on active support bolts and anchor cable pumping have obviously reduced maintenance rate of mining area and production costs, and greatly improved safety production quality of mining coal.

Mishan mining area; Steep inclined coal seam; Mining area roadway layout; Support mode

2016-12-06

陳希宏(1967-)，男，學士，工程師。

TD822

B

1674-8646(2017)04-0116-02