邢偉印　柴海濤

【摘 要】本文針對(duì)沿空留巷技術(shù)在綜采工作面應(yīng)用困難的問題，作出了簡單的分析，并通過在新安煤礦綜采工作面現(xiàn)場的應(yīng)用，提出了可行的解決辦法，并取得了很好的效果，保證了沿空留巷的順利施工。

【關(guān)鍵詞】沿空留巷；矸石墻；綜采工作面；頂板管理

0.前言

新安煤礦為節(jié)約材料投入，減少煤柱損失，減少地面矸石排放量，降低能耗，提高企業(yè)效益，在綜采工作面實(shí)施無煤柱開采技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)對(duì)降低煤礦生產(chǎn)成本、提高掘進(jìn)效率、增加資源回收意義重大。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施極大地緩解了新安礦采掘接續(xù)緊張的狀況。

1.工作面狀況

新安煤礦六采區(qū)南翼八上層設(shè)計(jì)兩個(gè)采面（負(fù)450～負(fù)500八上層右片、負(fù)430～負(fù)450八上層右片），所采煤層為八上層，采深510～570米，平均煤厚1.56米，采面可采儲(chǔ)量15.5萬噸；八上層直接頂為1.1米厚粉砂巖，深灰色、質(zhì)地均勻，老頂為白色中砂巖，厚14.0米，底板為4.8米厚的灰白色細(xì)砂巖。

工作面設(shè)備配備：液壓支架ZY240-07/18，109部，采煤機(jī)MG-132/320WD型1臺(tái)，刮板輸送機(jī)SGB-630/220型1臺(tái)（長160米），破碎機(jī)PLM-110型1臺(tái)，SGW-150T型溜子1臺(tái)（長80米），膠帶輸送機(jī)SJD-80型2臺(tái)。

采面采用走向長壁后退式回采工藝，采空區(qū)處理采用全部垮落法。采面的機(jī)軌巷采用4排2.2米長錨桿吊W鋼帶加金屬網(wǎng)、2排間距為2.0米錨索的支護(hù)形式布置。通過對(duì)該采面的機(jī)軌巷實(shí)施沿空留巷技術(shù)，作為下一個(gè)采面的運(yùn)輸入風(fēng)巷。

2.留巷工藝

圖 1 沿空留巷工藝流程圖

近幾年沿空留巷在我國的各大礦區(qū)都有很大的推廣，因此也形成了多種多樣的方法，比如可以在巷道下幫側(cè)打設(shè)密集木點(diǎn)柱，點(diǎn)柱后碼砌沙袋；也可以將矸石破碎后盛裝在特制的塑料袋內(nèi)，將裝滿矸石的塑料袋碼放在巷道下幫側(cè)，使矸石塑料袋相互壓茬進(jìn)行壘砌并且接頂。該采面采用的方法是：隨著回采工作面的推進(jìn)，在巷道下幫側(cè)碼砌矸石墻，矸石墻碼砌寬度1.5米，具體方法是：在巷道下幫側(cè)打設(shè)兩排間、排距為0.5米×1.5米的圓木點(diǎn)柱，圓木點(diǎn)柱必須打設(shè)在硬底上，打牢，然后將30mm厚的發(fā)碹板子釘在圓木點(diǎn)柱上，形成凈寬1.5米的留巷空間，留巷空間巷道側(cè)與下幫煤壁成一條直線，以便使所留巷道能夠正常使用，最后用矸石對(duì)留巷空間進(jìn)行砌碹，工作面每推進(jìn)三個(gè)循環(huán)進(jìn)行一次砌碹，砌碹時(shí)要逐步撤走支架和矸石墻之間的單體，進(jìn)行矸石和水泥砂漿充填，每碼砌一層矸石灌一層水泥沙漿，直至碹體接頂。沿空留巷工藝流程如圖1所示。

3.沿空留巷段頂板管理

綜采工作面采用液壓支架支護(hù)頂板，支架的伸縮、拉架極易將留巷段頂板破壞，加之綜采推進(jìn)速度較快，給留巷施工造成極大的困難，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。該設(shè)計(jì)采面為保證留巷段頂板不被液壓支架破壞，保證頂板穩(wěn)定，當(dāng)采煤機(jī)割煤后、拉架前在溜子尾沿空留巷段的支架頂梁上方沿傾向挑設(shè)長度1800mm的板梁，板梁兩端掛兩棵單體，形成一梁兩柱棚子，棚子間距為800mm，每循環(huán)打設(shè)一架。這樣可以極大的保證沿空留巷段頂板的完整性。當(dāng)支架推過一梁兩柱棚子后，要求在每個(gè)棚子上及時(shí)補(bǔ)打兩棵單體，最終形成一梁四柱傾向棚子支護(hù)，加強(qiáng)了對(duì)支架后頂板的支護(hù)強(qiáng)度。具體打設(shè)方式詳見支護(hù)圖。

沿空留巷碼砌矸石墻初期，矸石和水泥砂漿發(fā)碹的墻體還沒有完全凝固，不能夠完全起到支護(hù)頂板的作用，因此，將超前支護(hù)滯后工作面切頂線至少50米，加強(qiáng)對(duì)沿空留巷段巷道頂板的支護(hù)強(qiáng)度；同時(shí)在碼砌的矸石墻體的巷道一側(cè)打設(shè)一排間距1.0米的帶冒單體支柱，同樣滯后切頂線50米，加強(qiáng)對(duì)沿空留巷段巷道頂板的支護(hù)強(qiáng)度，極大地緩解留巷段頂板對(duì)矸石墻的壓力，保證了初期砌碹墻體的穩(wěn)定。沿空留巷頂板支護(hù)方式如圖2所示。

圖 2沿空留巷頂板支護(hù)方式圖

4.經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益分析

4.1經(jīng)濟(jì)效益分析

從2007年12月至2008年2月末，該采面共沿空留巷460米，比雙巷布置少掘巷道480米，該無煤柱開采技術(shù)應(yīng)用后減少煤柱損失2.3萬噸（8上層煤柱寬按25米），少掘回采巷道按萬噸掘進(jìn)率145m計(jì)算，可圈煤量480/145萬噸=3.3萬噸，共多回收煤炭2.3+3.3=5.6萬噸，給企業(yè)多創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益5.6×20=112萬元（按噸煤創(chuàng)效20元計(jì)算）。

沿空留巷使用水泥、江砂、木料材料費(fèi)471元/m，掘進(jìn)巷道每米材料費(fèi)780元/m，包括：錨桿、鋼帶、金屬網(wǎng)、錨索、火藥、雷管等，沿空留巷節(jié)余材料費(fèi)480×780-460×471=15.7萬元。

沿空留巷共可為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益：112+15.7=127.7萬元。

該項(xiàng)目的實(shí)施極大地提高提高了煤炭回收率，并且增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2社會(huì)效益

沿空留巷主要材料是從地面的矸石中選出的矸石，累計(jì)使用松散巖石460×1.63×1.5×1.7m3=1912m3。

通過該項(xiàng)目的實(shí)施實(shí)現(xiàn)了矸石的再利用，降低了對(duì)環(huán)境的污染，和諧礦區(qū)做出了貢獻(xiàn)。

5.結(jié)束語

目前老礦井的普遍現(xiàn)狀是煤炭儲(chǔ)量不足，產(chǎn)量有逐年遞減的趨勢(shì)，沿空留巷技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于和新安煤礦類似的老礦來講，意義重大，它開拓了一個(gè)新的增產(chǎn)提效途徑，一定程度上可以增加礦井的可采儲(chǔ)量，延長礦井的壽命。新安煤礦通過實(shí)施“沿空留巷”工程，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了矸石再利用、“以矸換煤”潔凈開采、綠色開采的目標(biāo)，促進(jìn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)建設(shè)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]郭育光，柏建彪，侯朝炯.沿空留巷巷旁充填體主要參數(shù)的研究[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1992.

[2]李鳳儀，韓叢發(fā)，張國華.巖體開挖與維護(hù)[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003，8.

[3]李化敏.沿空留巷頂板巖層控制設(shè)計(jì)[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2000，19（5）：651-654.

[4]中國礦業(yè)學(xué)院.井巷工程[M].煤炭工業(yè)出版社，1984，12.