綜采沿空留巷頂板支護(hù)及圍巖控制技術(shù)

林偉立（兗礦集團(tuán)鮑店煤礦,山東　鄒城　273500）

綜采沿空留巷頂板支護(hù)及圍巖控制技術(shù)

林偉立
（兗礦集團(tuán)鮑店煤礦,山東鄒城273500）

摘要：根據(jù)某礦10302工作面采用綜采開采的條件，為了適應(yīng)開采過程中推進(jìn)速度快、采空區(qū)端部頂板懸頂時(shí)間長、預(yù)留支護(hù)時(shí)間短的特點(diǎn)，研究了在保留巷道中提前預(yù)掘留巷墻體位置、提前控制留巷頂板、確保留巷圍巖穩(wěn)定的沿空留巷頂板支護(hù)及圍巖控制技術(shù)。解決了沿空留巷巷旁支護(hù)施工和綜采快速推進(jìn)相互影響的矛盾，取得了良好效果。

關(guān)鍵詞：綜采；沿空留巷；頂板支護(hù)；圍巖控制

沿空留巷是提高煤炭采出率、降低巷道掘進(jìn)率、解決瓦斯與動(dòng)力災(zāi)害的有效手段，也是實(shí)現(xiàn)無煤柱開采的重要發(fā)展方向[1-2]。沿空留巷技術(shù)是煤炭資源綠色、安全、高效的開采技術(shù)之一[3-4]。

綜采沿空留巷技術(shù)能夠在高效、快速開采的同時(shí)，使巷道掘進(jìn)量大大減少，極大地降低勞動(dòng)強(qiáng)度，開采工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，改善工人作業(yè)空間環(huán)境，提高了作業(yè)效率，相比于綜放開采，能夠減少煤炭損失，大幅度地提高了資源回收率[5]。然而，在綜采高效、快速、大斷面的條件下，沿空留巷巷旁支護(hù)施工和綜采快速推進(jìn)相互影響的矛盾逐漸突顯，針對(duì)上述問題論文研究了綜采沿空留巷頂板支護(hù)及圍巖控制技術(shù)，經(jīng)工程實(shí)踐后，留巷成功，滿足了開采的需要。

1　工作面概況

某煤礦一采區(qū)10302綜采工作面采用傾斜長壁采煤方法，10302工作面位于+980m水平，工作面標(biāo)高+1051～1149m，地面標(biāo)高+1 251～+1389m。工作面推進(jìn)長度約485m，工作面長156m，斜面積約為75348m2。煤層厚度1.6～2.2m，平均1.9m，普氏硬度為2～4。煤層傾角7°～13°，平均為10°；煤層為不易自燃煤層，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性。

2　掘進(jìn)期間巷道支護(hù)

在保留巷道中提前預(yù)掘留巷墻體位置，將沿空留巷的墻體寬度1.3m提前掘出，使沿空留巷墻體處在巷道內(nèi)部，便于砌墻施工。沿空留巷保留巷道寬度3.2m，留巷前巷道寬度4.5m，采前預(yù)控頂板。嚴(yán)格按照《掘進(jìn)作業(yè)規(guī)程》設(shè)計(jì)的支護(hù)參數(shù)進(jìn)行施工和支護(hù)，確保工程質(zhì)量，為留巷打下良好基礎(chǔ)。墻體上方頂板在掘巷時(shí)支護(hù)，留巷時(shí)不需再進(jìn)行支護(hù)，工藝十分簡(jiǎn)單，對(duì)采煤干擾降到最低；留巷時(shí)墻體施工在支護(hù)良好的順槽下進(jìn)行，安全可靠。巷道斷面及支護(hù)參數(shù)如圖1所示。

圖1　巷道斷面及支護(hù)參數(shù)圖（圖中尺寸單位：mm）

3　回采期間頂板支護(hù)

為保證端頭支架后砌墻施工工作空間的安全，在砌墻施工地點(diǎn)前、端頭架后的空間，使用π型鋼配合單體液壓支柱進(jìn)行支護(hù)，一梁兩柱，棚距1.0m，在端頭架拉移后，立即在端頭架后進(jìn)行支護(hù)。為保護(hù)砌筑施工現(xiàn)場(chǎng)，在采空區(qū)側(cè)采用自移式液壓支架進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，自移支架長度4.943m，寬度800mm。如圖2所示。自移護(hù)墻液壓掩體支架能夠自如地進(jìn)行升降、拉移等自動(dòng)化操作，掩體支架的操作控制閥組設(shè)置在掩體支架的外側(cè)。

圖2　回采期間圍巖控制示意圖

4　留巷期間圍巖控制

因?yàn)橄锏谰蜻M(jìn)時(shí)已對(duì)頂幫進(jìn)行了加強(qiáng)支護(hù)，在留巷頂板中部位置打了兩排錨索，因此，原則上留巷中不需要另外打錨索，當(dāng)有斷層、頂板破碎的時(shí)候依據(jù)具體情況加打錨索來加強(qiáng)支護(hù)。錨索規(guī)格為15.55000（mm）或186000（mm），加強(qiáng)密度要視根據(jù)具體情況來確定。

根據(jù)頂板的巖層的特性和頂板情況進(jìn)行適當(dāng)布置，當(dāng)頂板為砂巖，且頂板較為良好時(shí)，巷旁支護(hù)墻體上方最里側(cè)加打一排錨桿，錨桿垂直頂板布置。當(dāng)遇到斷層破碎帶、地質(zhì)構(gòu)造變化帶、煤層松軟區(qū)、壓力異常區(qū)、動(dòng)壓影響區(qū)、頂板泥巖且有淋水等復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí)的特殊地方，需要增加錨桿布置密度。

5　結(jié)論

（1）在保留巷道中提前預(yù)掘留巷墻體位置，解決了沿空留巷巷旁支護(hù)施工和綜采快速推進(jìn)相互影響的矛盾，取得了良好效果。

（2）通過掘巷期間、回采期間對(duì)端頭頂板的支護(hù)和留巷期間對(duì)頂板和巷旁的加強(qiáng)支護(hù)，確保沿空留巷能在綜采條件下平穩(wěn)過渡，滿足開采需要。實(shí)踐證明綜采沿空留巷頂板支護(hù)及圍巖控制技術(shù)科學(xué)可行，沿空留巷圓滿成功。

參考文獻(xiàn):

[1]康紅普，牛多龍，張鎮(zhèn).深部沿空留巷圍巖變形特征與支護(hù)技術(shù)[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2010,29（10）:1977-1987.

[2]張農(nóng)，韓昌良，闞甲廣.沿空留巷圍巖控制理論與實(shí)踐[J].煤炭學(xué)報(bào)，2014,39（08）；1635-1641.

[3]宋振騏，崔增娣，夏洪春.無煤柱矸石充填綠色安全高效開采模式及其工程理論基礎(chǔ)研究[J].煤炭學(xué)報(bào)，2010(05):705－710.

[4]華心祝.我國沿空留巷支護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與改進(jìn)意見[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2006,12(12):78－81.

[5]周張庚.厚煤層大采高綜采開采技術(shù)與裝備[J].煤炭技術(shù)，2005,(12):24-26.

作者簡(jiǎn)介:林偉立（1975—），男，山東濱州人，本科，畢業(yè)于山東科技大學(xué)采礦工程專業(yè)，工程師。