綜采工作面沿空留巷頂板支護初探

薛睿

摘要：深部煤層礦壓較大，使頂板的維護較為困難，特別是對綜采工作面沿空留巷頂板的支護情況，本文對沿空留巷頂板支護的具體措施進行了分析。

關鍵詞：綜采工作面頂板支護沿空留巷

為了提高采區的資源回收率，使萬噸掘進率下降，緩解綜采工作面的接續緊張情況，在立井中部采區的左一面走向長壁的后退式采煤工作面的下巷進行沿空留巷措施。通過在回采過程中對沿空留巷的觀察、實際支護效果、經濟效益進行分析，為其它煤層的綜采工作面沿空留巷的實施提供有利的依據。

1 沿空留巷頂板的巖層運動規律

工作面前方巖層發生運動的范圍在20m-40m之間，越接近煤壁，頂板下沉的程度就越大，單體液壓支柱的壓力值也越高。工作面前方5m左右的范圍內為頂板劇烈運動區，該處的巷道煤壁片幫現象較為嚴重，頂板下沉程度最大，屬于超前壓力集中區域。在回采工作面后方，因為受到采動的影響造成裂隙帶急劇沉降的現象，巷道頂板的下沉速度和下沉程度比工作面前方的情況較為嚴重，可以通過對頂底板移動的程度進行觀察得出具體數值。頂底板移近量主要出現在40m范圍內的工作面后方，在穩定區在發生前總移近量中占有一定的比例，最劇烈的區域在工作面后方40m-80m之間，而80m之外的頂板下沉程度較為平穩。巷旁起到支護作用的木柱在初期時對切丁的支撐動壓負荷較為理想，但是由于木支柱的可縮量較小，使頂底板移動量在達到60mm前已經達到最大的負荷程度，如超過則無法繼續適應頂板下沉量，會出現支柱相繼折損的現象發生。

2 沿空留巷的支護方法

為了讓沿空留巷可以在下一個工作面做到能夠使用的效果，使用以下的沿空留巷支護方法：

2.1 為了防止頂板的壓力過大出現片幫的現象，在沿空留巷的下幫使用寬度為1.8m的塑料網配合兩排長度為1.6m的開縫式錨桿和0.2×0.5的舊皮帶托盤進行防護，錨桿的排、間距為1m。

2.2 在工作面的后方沿空留巷使用兩排單體柱配合鉸接頂梁支護頂板進行防護，在支護的長度達到60m后，應隨著開采的方向向前移動支柱，單體柱之間的排距為1.4m，間距為1.2m，一排支柱應與墻邊的支設接近，長度不可以小于60m。

2.3 沿空留巷的頂板應在原巷道頂板支護的條件上進行每隔一根鋼帶再增加一根鋼帶的支護方法，在鋼帶上均勻的打三根錨索進行加強，排距為1.4m，間距為1m。該種支護的方法需要在頂板發生下沉前，超前轉載機頭部施工完成。

2.4 將煤巖粉裝在編織袋內碼成石墻，要求下寬為3m，上寬為2.8m，每碼15m要留出一個寬度為1m的尾排川，用單層袋墻進行封堵。碼石墻的袋與袋之間要壓茬，并碼后要留茬，石墻的接底和接頂處要嚴密，最外面一層的碼墻要進行拉線，保證碼墻的平直。使用編織袋要口對口平方，并且要壓實、扎緊。進行編織袋碼墻主要是為了起到擋風、擋矸的作用，以防發生漏風的問題。

2.5 在2#-4#支架后每向前前進1m使用單體柱配合鉸接頂梁支護石墻處頂板進行支護，單體柱的距離為1m，在頂板不好的位置應使用單體柱配合長度為3m的鋼梁邁步進行支護，要求鋼梁的前端要探到支架的切頂位置。在支護段中進行兩排錨索，排距為1.4m，間距為1m，進行碼墻時將錨索碼到墻內，每前進1m進行一排柱，每碼1m墻翻一排柱，不可以超前翻柱，空頂距最小不可以小于1m，最大不可以超過5m。

2.6 進行回采前，從上下出口向外使用單體柱配合鉸接頂梁各進行兩排超前支護，排距為上巷為1.7m，下巷為2.5m，間距為1.2m，長度不可以小于20m。

3 觀察方法

從工作面開始碼石墻向外在每20m的位置設置一個觀察點，主要對頂、底板的移近量、幫木柱的下縮量、石墻進行觀察。

4 沿空留巷中的技術要求和問題

4.1 使用編織袋裝煤巖粉代替水泥砂漿、石頭進行碼墻工作。

4.2 在大編織袋中裝1/3的煤巖粉，進行碼墻時，將袋子平放，口對口放平、扎緊后壓茬，碼后要求留茬，使碼袋成為一個整體，防止出現石墻外鼓的現象發生。

4.3 石墻中的兩排錨索應在碼墻前進行支護，巷道內的護幫錨桿掛網、鋼帶、錨索等工作需要在轉載機頭施工前完成，可以減少頂板的下沉量，預留巷內架后要保證有兩排長度為60m的單體柱配合鉸接頂梁支護，防止留巷中底板起鼓和頂板下沉的問題出現。

4.4 進行碼墻時要按照頂板的畫線進行施工，碼成的墻要保證下寬為3m，上寬為2.8m，墻面要平直，整個石墻需要保持一條直線的位置，并對現場的錨索質量管理進行加強，保證施工的質量。

4.5 進行碼墻的編織袋在回采時需要進行回收，可以減少煤炭資源的損失，減少采空區的瓦斯積存空間和充分冒落，保證施工的安全進行。

在對空留巷進行改進時應注意以下幾點問題：①地質條件較為復雜的護巷問題。因為煤層的頂底板不平，會出現局部斷層的現象，使切頂支柱產生不均衡的負荷，造成木柱過早的發生折斷，加大巷道的下沉量。②沿空留巷臨時支護的問題。安全頂板的壓力變化規律在沿空留巷在使用單體支柱進行支護，當頂板的壓力穩定后撤回。③端頭之間的問題。當進行工作面沿空留巷時，該留巷的一端不設端頭支架，使用單體支柱配合鉸接頂梁進行支護，有利于石墻的進行。④人工放頂。人工強制放頂在沿空留巷中是一個重要的因素，個別區域因為沒有達到強制放頂的要求使巷道的壓力升高，導致木柱折斷，頂、底板的移近量加大。

5 空留巷的效益

5.1 經濟效益：可以減少巷道掘進的工作量，通常的長壁后退式開采除了要求有上下巷道外還要有一條巷道作為下個片盤的回風，使用工作面沿空留巷的方法可以減少巷道的掘進工程量，節省掘進的費用。同時可以使煤炭資源的回收率提高，避免提前進行掘進的工作，緩解了采煤接續和采煤之間的問題，延長了礦井和采區的服務時間。

5.2 社會效益：使用編織袋裝煤巖粉代替石料、水泥砂漿進行碼墻，可以保證工作人員的安全，而且避免了進行打眼放炮引起瓦斯事故；進行沿空留巷可以促進工期的提前完成，確保綜采工作面的不停產；提高煤炭資源的回收率。

參考文獻：

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