綜采沿空留巷頂板支護及圍巖控制技術

林偉立（兗礦集團鮑店煤礦,山東　鄒城　273500）

綜采沿空留巷頂板支護及圍巖控制技術

林偉立
（兗礦集團鮑店煤礦,山東鄒城273500）

摘要：根據某礦10302工作面采用綜采開采的條件，為了適應開采過程中推進速度快、采空區端部頂板懸頂時間長、預留支護時間短的特點，研究了在保留巷道中提前預掘留巷墻體位置、提前控制留巷頂板、確保留巷圍巖穩定的沿空留巷頂板支護及圍巖控制技術。解決了沿空留巷巷旁支護施工和綜采快速推進相互影響的矛盾，取得了良好效果。

關鍵詞：綜采；沿空留巷；頂板支護；圍巖控制

沿空留巷是提高煤炭采出率、降低巷道掘進率、解決瓦斯與動力災害的有效手段，也是實現無煤柱開采的重要發展方向[1-2]。沿空留巷技術是煤炭資源綠色、安全、高效的開采技術之一[3-4]。

綜采沿空留巷技術能夠在高效、快速開采的同時，使巷道掘進量大大減少，極大地降低勞動強度，開采工藝相對簡單，改善工人作業空間環境，提高了作業效率，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，沿空留巷巷旁支護施工和綜采快速推進相互影響的矛盾逐漸突顯，針對上述問題論文研究了綜采沿空留巷頂板支護及圍巖控制技術，經工程實踐后，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，工作面標高+1051～1149m，地面標高+1 251～+1389m。工作面推進長度約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，煤塵具有爆炸危險性。

2　掘進期間巷道支護

在保留巷道中提前預掘留巷墻體位置，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，采前預控頂板。嚴格按照《掘進作業規程》設計的支護參數進行施工和支護，確保工程質量，為留巷打下良好基礎。墻體上方頂板在掘巷時支護，留巷時不需再進行支護，工藝十分簡單，對采煤干擾降到最低；留巷時墻體施工在支護良好的順槽下進行，安全可靠。巷道斷面及支護參數如圖1所示。

圖1　巷道斷面及支護參數圖（圖中尺寸單位：mm）

3　回采期間頂板支護

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

圖2　回采期間圍巖控制示意圖

4　留巷期間圍巖控制

因為巷道掘進時已對頂幫進行了加強支護，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，當有斷層、頂板破碎的時候依據具體情況加打錨索來加強支護。錨索規格為15.55000（mm）或186000（mm），加強密度要視根據具體情況來確定。

根據頂板的巖層的特性和頂板情況進行適當布置，當頂板為砂巖，且頂板較為良好時，巷旁支護墻體上方最里側加打一排錨桿，錨桿垂直頂板布置。當遇到斷層破碎帶、地質構造變化帶、煤層松軟區、壓力異常區、動壓影響區、頂板泥巖且有淋水等復雜地質條件時的特殊地方，需要增加錨桿布置密度。

5　結論

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

（2）通過掘巷期間、回采期間對端頭頂板的支護和留巷期間對頂板和巷旁的加強支護，確保沿空留巷能在綜采條件下平穩過渡，滿足開采需要。實踐證明綜采沿空留巷頂板支護及圍巖控制技術科學可行，沿空留巷圓滿成功。

參考文獻:

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

[2]張農，韓昌良，闞甲廣.沿空留巷圍巖控制理論與實踐[J].煤炭學報，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研究[J].煤炭學報，2010(05):705－710.

[4]華心祝.我國沿空留巷支護技術發展現狀與改進意見[J].煤炭科學技術，2006,12(12):78－81.

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

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