吳紹貴，杜 平，張立新，周明杰，鄭樹良

（七臺河職業(yè)學院，黑龍江 七臺河 154600）

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新興煤礦沿空護巷的特點與研究

吳紹貴，杜 平，張立新，周明杰，鄭樹良

（七臺河職業(yè)學院，黑龍江 七臺河 154600）

摘要：為了促進新興煤礦和煤礦沿空護巷工作的進一步開展，對新興煤礦沿空護巷取得的成就、地質(zhì)條件、開拓方式和開采規(guī)模進行概述，再根據(jù)護巷歷史發(fā)展的不同特點，把沿空護巷劃分為4個不同階段，并對每一階段的護巷特點做介紹。并對當前正在進行的階段，提出了“石”墻加固的最佳方法和不同煤厚“石”墻的最佳寬度。

關(guān)鍵詞：沿空留巷；碼石墻；錨索；煤渣水泥

七煤集團公司新興煤礦采用沿空留巷歷史達35年，采出煤柱386萬t，延長了礦井年限，避免了資源浪費，經(jīng)濟和社會效益顯著。

1　新興煤礦概況

七臺河煤田是國家保護性開采的3大稀有煤田之一，新興煤礦始建于1958年，目前是該礦區(qū)第1大礦，年生產(chǎn)能力190萬t。該礦煤層南傾單斜，傾角20°～35°，可采10層煤，煤厚0.7～2.2m，屬1/3焦煤，煤質(zhì)好，煤層頂?shù)装鍘r性中硬。

該礦有5個采區(qū)，共20個掘進面，半煤巖巷主要采用風鉆打眼破底板掘進。采煤面共有7個，絕大部分已采到3水平上兩個區(qū)段，采深450～620m。采用走向長壁后退式普采或綜采，順槽沿空留巷。

2　該礦沿空留巷發(fā)展歷史和特點

新興煤礦從70年代末使用沿空留巷工藝，隨著地壓增大和技術(shù)進步，護巷手段不斷更新，根據(jù)支護特點的不同，可分為4個發(fā)展階段。

2.1第1階段：碼石墻+錨桿+架木棚

該階段是1980——2000年，采標高-115以上煤層，地壓不太明顯。施工方法是在巷道上幫留0.5～1.0m寬巖臺，碼4.5m寬石墻。墻面在巷道側(cè)鉛垂，空區(qū)側(cè)垂直頂?shù)装澹噬险聦捊Y(jié)構(gòu)。墻體用空區(qū)矸石壓縫砌筑，圍墻1m寬，中間填碎矸石餡。巷道頂板采用1.6m× φ16mm倒楔錨桿或面接觸麻花頭+快硬水泥藥卷錨桿支護。采后備架設(shè)每1m設(shè)一架親口木棚護頂。

優(yōu)點：矸石就地取材，取消了區(qū)段煤柱。

缺點：取矸量大危險，需在空區(qū)側(cè)打支護、挑頂、砸大塊。矸石有間隙壓縮率高，錨桿弱托頂面積也小。巷道復用時，冒落嚴重，維修成本高，安全問題突出。

2.2第2階段：煤矸渣水泥澆筑矸石墻+錨桿

該階段是2000年——2010年，此時采深加大，地壓明顯。施工方法是石墻上寬縮至1.5～2.5m（煤薄取下限），用煤矸渣水泥按體積比5:1攪拌，澆鑄矸石縫。貼石墻每隔1m打一顆戴帽單體外柱，動壓過后用木柱代替。巷道頂板支護則用樹脂預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋錨桿，桿長不變，桿徑φ18mm。巷道上幫巖臺高度超過1.5m，沿巷道每1～2m打鎖幫錨桿。采后木棚重點是加強幫頂破碎地段支護。

優(yōu)點：采用煤渣水泥，提高了石墻抗壓強度和剛度，減少了頂板下沉離層。墻寬縮窄，極大地減少了人工取矸砌墻的工作量，也減少了傷亡。錨桿錨固長度加長，桿徑加粗，有預(yù)應(yīng)力，提高了頂板穩(wěn)固性，減少了木棚支護，節(jié)約了木材。

缺點：沿空巷道處在空區(qū)邊緣，頂板離層較深，錨桿長度有限，護頂能力仍有限，巷道太寬或有地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域，仍有頂板下沉和冒落，沒有完全取消木支護。

2.3第3階段：架木合澆筑煤矸渣水泥墻+錨桿配鋼

帶+錨索配大鐵盤

該階段是2010——2012年。施工方法是支設(shè)木合子澆灌煤渣水泥墻體，所筑“石”墻，上寬縮至1.0～2.0m，煤渣與水泥體積比為3:1，標號達100#。巷道頂板采用預(yù)應(yīng)力樹脂錨桿配“W”型鋼帶支護。沿空巷超前采面30m打鐵托板的錨索，既起到采面下口超前支護作用，又加強了采后巷支護，錨索雙排，錨深5m，排距1m，間距2m。鐵托板為25cm正方形，厚8mm，徹底取消木支護。

優(yōu)點：不再到空區(qū)取矸，避免了危險笨重作業(yè)。煤渣就地取材，煤渣拌水泥凝固后，壓縮率小，抗壓強度、剛度高。

缺點：多了制作和支設(shè)木合子工序，澆筑易跑漿。人工拌料、倒貨，不方便，頂板破碎地點，錨桿錨索仍有失效。

2.4第4階段：煤渣拌水泥灌編織袋碼墻+錨桿配鋼帶+錨索配“U”型鋼梁+破碎地點掛網(wǎng)

該階段為2012年至今。方法是取消木合子，用水和煤渣水泥，裝半編織袋徹墻。煤渣水泥體積比4:1。袋內(nèi)料要均開，垂直巷向平放，壓茬砌，墻上寬1.0～2.0m。用“U”型鋼梁替代了錨索鐵托板，錨索在巷道頂板的全寬范圍內(nèi)均布3排，靠下幫2排采取1梁2錨，上幫的第3排距墻1.2m，錨索配順巷向1m長短梁。巖臺立幫用2.5m長錨索配鐵托板加固。巷道不完整的頂板，錨桿和錨索梁上掛鐵絲網(wǎng)。

優(yōu)點：沒有了制作支設(shè)木合子的麻煩；成袋的煤渣水泥柔軟，搬運和砌筑十分方便；編織物本身有抗拉強度，砌在墻體內(nèi)，提高了墻體受壓抗脹性。

缺點：以煤渣砌筑，有些浪費資源，沒實現(xiàn)機械化攪拌砌筑。

實踐證明，當前第4階段的護巷工藝，效果最好，它既平衡了采深，減小了地壓大增的不利，又克服了危險和笨重作業(yè)。

3　第4階段“石”墻的進一步完善

分析表中規(guī)律可知，編織袋“石”墻可采取如下寬度：1.0m以下煤層，“石”墻上寬1.0～1.2m。1.0～1.6m煤層，“石”墻上寬1.5～1.7m。1.7～2.3m煤層，“石”墻上寬1.8～2.2m。

表 新興礦各采面“石”墻狀況調(diào)查Tab.Stone wall condition survey of each mining face in new coal mining

4　后發(fā)展設(shè)想

第一，改變第4階段“石”墻用料，可用爐渣、廢沙代替煤渣。第二，采用高強度編織袋、柔韌性網(wǎng)片或鐵制“一桿穿兩帽”加固墻體。第三，采用機械化。研制可重復使用的快速支模封隙鐵合子，進行機械化筑墻。

參考文獻：

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［3］于潤倉.采礦工程師設(shè)計［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2009.

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［5］康紅普.煤巷錨桿支護理論與成套技術(shù)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2007.

Characteristics and research of new coal mining sublevel roadway protection

WU Shao-gui,DU Ping,ZHANG Li-xin,ZHOU Ming-jie,ZHENG Shu-liang
(Qitaihe Vocational College,Qitaihe 154600,China)

Abstract:In order to promote the further work of new coal mining and sublevel roadway protection,this paper outlined achievements,geological conditions,exploiting manner and mining scale of new coal mining sublevel roadway protection,according to its different characteristics in historical development,divided it into four different stages,and made presentation of characteristics in each stage.And proposed the best way to achieve stone wall reinforcement and optimal width of different thickness of stone wall.

Key words:Gob-side entry retaining;Stone wall;Anchor;Cinder cement

中圖分類號：TD353

文獻標志碼：A

文章編號：1674-8646（2016）08-0024-02

收稿日期：：2016-01-14

作者簡介：吳紹貴（1966-），男，黑龍江七臺河人，高級工程師，主要從事采礦工程技術(shù)與教學工作。