高突礦井采煤工作面沿空留巷技術探討

桑鵬程 龔節兵 李美海（.重慶工程職業技術學院 中國 重慶 400037；.重慶松藻煤電公司打通一礦 中國 重慶 40447）

0 工作面概述

W2705工作面位于打通一礦W區+350水平，W2703工作面以北，W7#軌道巷以西，北部7#煤層未開采。工作面標高180m～342m，埋深486m～689m。傾斜長壁布置，設計走向長140m，傾向長1062m，仰斜式開采。

煤層為7#煤層，厚度為0.75～1.35m，平均煤厚1.05m。黑色半亮型，質純、性脆，節理較發育，含少量黃鐵礦結核，頂部含泥質較重。工作面上段靠近軌道巷段煤層較薄，最薄處僅為0.75m,工作面下段，煤層賦存穩定，煤厚1.30m左右，最厚達1.35m,M7-3煤層中部夾一層厚約0.02～0.25m的軟分層。7#煤層瓦斯含量18.63m3/t，煤層傾角6～11°。現工作面抽放量為28.61m3/min,其中穿層抽放23.93m3/min，本層抽放4.68m3/min。

1 施工工藝及技術參數

1.1 工藝流程

安裝錨索加固，隨工作面的回采，在運輸巷架設礦用11#工字鋼支護（滯后支護規定為80m雙排，煤壁前方超前支護50m），運輸巷靠采空區一側采用人工砌筑混凝土預制石墩支護，充填厚度為1.8m的混凝土墻護巷。墻體全寬為2.2～2.3m,全高為1.2～1.5m。

砌碹石墻支模，利用人工上料、手動控制進水、機械攪拌充填，充填泵安設在W2705輔進風巷的泵站硐室內。移架、替棚清理、支模等程序全由人工操作。

1.2 巷道技術參數

巷道施工技術標準見圖1。

2 巷道現狀

采用充填后的巷道形狀變化不大，局部地方頂板下沉導致錨網兜矸。另外，巷道存在底鼓和瓦斯涌入臨近工作面的問題。

圖1 W2705工作面沿空留巷斷面圖

2.1 巷道底鼓問題

2.1.1 底鼓原因分析

靠近充填墻體面巷道底鼓較嚴重，平均厚度0.3～1.9m，嚴重段主要表現在中部斜坡下段（平均底鼓約1.7m）。整個巷道的底鼓情況與W2705工作面回采時工業用水排放有極大關系，還同充填泵清洗水浸泡、巷道浮煤清收不徹底、頂板淋水、巷道受采動影響導致壓力集中關系密切。

2.1.2 技術改進措施

W2705運輸巷施工斷面為BYG-45×36，斷面達15.14m2。巷道跨度大，勢必造成巷道壓力大，底鼓嚴重，且不利于回采時的超前支護管理。現運輸巷斷面為BYG-35×33能滿足皮帶運輸和管道安裝，因此，建議采用BYG-35×33斷面較合適。

現巷道層位掘進時按照煤層露出底板300mm～500mm控制，煤層位置處于巷道底板以下500mm～800mm，煤厚為7mm～1100mm。為了確保巷道底鼓后減少臥底工作量，將現有煤炭露出巷道底板300mm～500mm增加到1000～1200mm。

采用綜掘機掘進提高煤炭層位距巷道底板保證在0.8m以上；充填泵的清洗水排放至采空區；充填泵處沉淀池尺寸加大為1.5×1.5m并用混凝土澆筑后鋪塑料薄膜，防治漏水；工作面順槽溜子遺留的浮煤必須及時清收。

2.2 瓦斯涌入臨近工作面問題

2.2.1 瓦斯涌出隱患

W2705運輸巷采用沿空留巷工藝，該巷以后作為W2707工作面回風巷。將來開采W2707工作面時，可能會有采空區瓦斯通過現沿空留巷涌入W2707工作面，增加瓦斯治理難度。

2.2.2 預防治理措施

為防范采空區瓦斯通過現沿空留巷涌入W2707工作面，在進行沿空留巷充填時下段每間隔2.5m在墻體內預埋8寸管道一根、中下段每間隔5m在墻體內預埋Φ500mm管道一根、中上段每間隔30m在墻體內預埋6寸管道一根作平衡控制。

3 技術比較及改進措施

3.1 技術經濟比較

3.1.1 成本支出比較，沿空留巷較新掘巷道高872元/m。

3.1.2 安全效益分析，沿空留巷可增加瓦斯抽放時間和提高瓦斯抽放效果。W2705運輸巷抽放瓦斯時間已達31個月，抽放瓦斯純量125.38m3，同時可以消除掘進生產過程中放炮、掘進、運輸、頂板威脅和防突威脅等安全隱患。

3.1.3 部署接替比較，沿空留巷更有利于相鄰工作面接替生產組織；新掘巷道滿足接替生產的難度特別大。

3.2 技術改進措施

3.2.1 采取合適的沿空留巷斷面，原BYG-45×36斷面，巷道跨度大，勢必造成巷道壓力大，且不利于回采時的超前支護管理。采用BYG-35×33斷面能滿足正常生產需要，較合適。

3.2.2 選擇合適的煤層施工層位克服底鼓對回采造成影響，將現有煤炭露出巷道底板 300mm～500mm增加到 800～1200mm。

3.2.3 在回采過程中嚴格加強支護和杜絕水源產生等措施，預防底鼓加劇。

3.2.4 在W2707下段開采時，注重關注瓦斯涌出變化，重點考察采空區瓦斯通過現沿空留巷涌入W2707工作面的情況和利用墻體內預埋6寸管道平衡控制效果評估。

表1 技術經濟比較表

4 結論

沿空留巷技術在高突礦井具有瓦斯抽放效果好、安全威脅小，有利于工作面的接替生產組織等優點。可在類似礦井采煤工作面有推廣價值。

［1］龔節兵，桑鵬程，等.打通一礦W2705工作面沿空留巷技術報告[R].2011，9.

［2］季良新.淺談煤礦沿空留巷的技術及應用[J].大科技，2011,24.

［3］郭曉磊.沿空留巷支護現狀及其改進意見[J].山東煤炭科技，2011,6.

［4］常傳強，趙勝勇，等.綜采工作面上平巷沿空留巷巷幫充填技術[J].煤炭技術，2010,1.