新源煤礦1219綜采工作面沿空留巷技術

李志全

（長治市煤炭工業局，山西 長治 046000）

新源煤礦1219綜采工作面沿空留巷技術

李志全

（長治市煤炭工業局，山西 長治 046000）

為解決采掘接替緊張及資源浪費問題，新源煤礦依據工作面生產地質條件，采用高水速凝材料巷旁充填，對1219工作面順槽進行沿空留巷，取得較好支護效果，并解決了采掘銜接和資源的有效利用問題。

速凝材料；巷旁充填；沿空留巷

1 工作面概況

山西沁新能源集團股份新源煤礦1219綜采工作面，北側為1217工作面采空區；東部、南部為未采區，西部為礦井東南采區巷(見圖1)。屬高瓦斯礦井，以往回采面布置中，采用“一進兩回”通風方式，順槽采用“雙巷掘進”，其中一條為本面回風巷，另一條為本面尾巷及下一面運輸巷。本面準備時未考慮沿空留巷問題，二十順槽與二十一順槽間共掘有6個聯絡貫。工作面準備完成后，為解決瓦斯抽放，增加了地面固定瓦斯投放系統；為提高資源回收率和工作面準備速度，并積累沿空留巷經驗，采用速凝材料巷旁充填技術，對本面二十順槽進行沿空留巷[1]。

本面地面標高為+1 288 m～+1 327 m，工作面標高為+710 m～+820 m。工作面煤層厚度1.7 m～2.0 m，結構較簡單，直接頂為砂質泥巖，厚度2 m，層理較發育，基本頂為砂巖及粉砂巖，厚度13 m；煤層底板為砂質泥巖。二十順槽巷道凈高2.5 m，凈寬3.5 m，沿底板掘進,采用錨網索聯合支護。從二十順槽與二十一順槽第六聯絡貫開始沿空留巷，至1219工作面停采線位置止，沿空留巷長約450 m。由于掘巷前未考慮沿空留巷，支護強度較低，不能滿足留巷要求，實施留巷前要對實體煤幫、頂板等補強加固。

2 原巷道加強支護技術方案

（1）巷道頂板加強支護：頂板采用Φ17.8 mm的鋼絞線錨索補強，長度7 300 mm，布置在原錨索中間，間距1 600 mm，采用1支CK2335和3支Z2360樹脂藥卷錨固，配套規格為250 mm×250 mm×20 mm的大托盤和一套鎖具（見圖2）。為減小工作面采動影響，補強支護要超前工作面推進200 m進行。

圖1 1219工作面相對位置圖

圖2 巷道頂板加強支護圖

（2）實體煤幫加強支護：在未留巷前從第六聯絡巷以里5 m開始，對二十順槽進行超前加固支護，靠二十一順槽側在原有支護的基礎上橫向補打兩排錨桿，并橫向鋪設鋼帶,再將錨桿打設于原相鄰兩排錨桿的中間，同原錨桿上下左右勻布。錨桿采用Φ20×2 200 mm高強度螺紋鋼錨桿。每根錨桿采用1支CK2355型或1支Z2360型樹脂錨固劑錨固；鋼帶為Φ14 mm圓鋼焊制成，長3 500 mm；托盤規格120 mm×120 mm×10 mm。見圖3。

圖3 巷道實體煤幫加強支護圖

（3）靠工作面側巷幫加固：由于巷道高度2.5 m，高于工作面采高(2 m)，為了降低留巷充填成本，要將煤層上方頂板保留下來，根據現場情況，要對工作面側煤層上方的幫部進行補強加固。具體措施為：煤層上方200 mm處，每兩排錨桿中間補打一根仰角錨桿，補強錨桿鋪設菱形金屬網，先將網卷起來，在機尾段回采后，再將網折向機道空間內，最后打設機道內頂板錨桿；這樣可將角部易掉落的矸石兜起來，增強充填體上方頂板的完整性和承載能力。見圖4。

圖4 工作面側幫加強支護圖

錨桿采用Φ20×2 200 mm螺紋鋼樹脂錨桿，間排距800 mm，橫向鋪設Φ14 mm圓鋼焊制的鋼筋梯子梁，機道內加固寬度4 m，每排6根錨桿，在離巷幫1.4 m處增加一根長為7.3 m的Φ17.8 mm鋼絞線錨索加固。

3 高水速凝材料巷旁充填沿空留巷[2-4]

3.1 充填方案

充填方式采用原巷道巷旁充填，充填寬度2 m，高度為采高，一次充填長度3 m。

充填材料采用高水速凝材料凈漿充填，分為甲料和乙料，主要以硫鋁酸鹽水泥熟料為基料，加入石膏、石灰、復合速凝劑等配制而成。兩種材料按1∶1配合使用，兩種材料水灰比均為1∶1.5，由雙液注漿泵注入模具內迅速凝固硬化，對頂板起到支撐作用，并對采空區進行封閉。模具由長×寬×高=3.3 m×2.2 m×2 m（采高）的封閉型聚脂塑料充填袋配合對拉鋼筋、鋼筋網、梯子梁、單體柱制成。

為增加充填體的承載能力和抗橫向變形能力，在充填體內布置對拉鋼筋，間排距750 mm×800 mm，最下面1根距底板300 mm，最上面1根距頂板200 mm；充填高度每增加750 mm時，每排增加1根對拉鋼筋，對拉鋼筋采用Φ22 mm的螺紋鋼制作。同時為增加充填體的整體性，在對拉鋼筋兩頭，順巷道軸向方向豎直布置鋼筋網，配合鋼筋梯子梁用托盤及螺帽固定，并與充填袋形成充填空間。見圖5。

圖5 充填體支護圖

鋼筋梯子梁采用φ14圓鋼焊制，鋼筋網搭接長度不小于100 mm，每200 mm用14號鐵絲連接一道，并在支模后澆注前緊貼鋼筋網外圍打設單體液壓支柱，柱距600 mm。若遇頂板不平或因發生漏頂事故而難以接頂時將提前備好的鐵絲網裁成適當的大小，再按前述要求用鐵絲將其連接并同頂板鋼帶或頂網連接，之后再行充填。

3.2 安全措施

為保證充填作業及人員安全，支架后方與充填體之間加設六對單體液壓支柱，配2.6 m的π型鋼梁支護，六對十二梁每對交錯邁步布置，工作面每推進一個循環兩梁交替前移一次。在充填體靠近采空側加設兩排單體支柱，配1.2 m的鉸接頂梁支護，靠采空側的一排單體支柱還要加打傾斜于采空側的戧柱。邁步梁靠采空側加設一排單體支柱配鉸接頂梁，有利于移架后防止采空區的竄矸。所有單體柱都要加設防倒鏈，以防倒柱。見圖6。工作面后方100 m巷道范圍內，采用單體支柱加強支護，采用4排走向金屬鉸接頂梁抬棚支護，隨工作面推進不斷前移。

考慮到沿空留巷期間施工點，位于采空側且瓦斯含量較高，灌注充填體時每隔30 m～50 m留設一個寬為700 mm的通風孔（高度與巷高一致）；待下一個通風孔利用后，再將前一個通風孔充填封堵。為防止通風孔靠采空側口被垮落下的矸石堵塞，可在留設通風孔后回柱前應對其加靠鐵絲網，并鋪設木板擋矸。

圖6 充填效果示意圖

4 結束語

經礦壓觀測，新源煤礦利用高水速凝材料巷旁充填沿空留巷，巷道變形在可接收范圍內，留巷后巷道能夠滿足工作面運輸、行人、通風等安全技術要求。這項技術有效解決了雙巷掘進造成的采掘接替緊張問題，并減少了巷道煤柱損失、提高了資源回收率，創造了可觀的經濟效益。

[1] 石運寶.巷旁充填無煤柱沿空留巷技術應用[J].煤礦支護，2010(4):21-23.

[2] 李志強.含水90%的混凝土高水速凝充填材料[J].中國煤炭，1995(1):50-69.

[3] 過江，張欽禮，鄭雙春.礦用低成本高水速凝材料的開發及應用研究[J].有色金屬，2003，55(1):13-14.

[4] 寧帥，馮光明，牛建春等.高水速凝材料在超高冒頂巷道治理中的應用[J].煤炭科學技術，2009，37(8):21-23.

Abstract:To solve mining-excavation relay strain and resource waste,gob-side entry retaining was used in No.1219 working face in Xinyuan Mine,side-filled with high-water-content and quick-setting materials,on the basis of the geological condition,which achieved ideal supporting effect and solved the problems like extracting joining and effective resource utilization.

Key words:quick-setting materials,roadside packing;gob-side entry retaining

編輯：樊 敏

Gob-side Entry Retaining Technique on No.1219 Fully-mechanized Working Face in Xinyuan Mine

LI Zhi-quan
(Changzhi Coal Industry Bureau,Changzhi Shanxi 046000)

TD353

A

1672-5050（2012）07-0056-03

2011-11-26

李志全（1973—），男，山西長治人，本科，從事煤礦生產技術與管理工作。