吳育華

(霍州煤電集團(tuán)汾河焦煤公司回坡底煤礦，山西 霍州 041600）

綜采工作面沿空留巷頂板支護(hù)

吳育華

(霍州煤電集團(tuán)汾河焦煤公司回坡底煤礦，山西 霍州 041600）

沿空留巷有利于資源回收，在減少煤體損失方面也發(fā)揮著重要作用，占有很大優(yōu)勢(shì)，然而毋庸置疑的是，在工作面開采后，因深部煤層況壓大等因素使得頂板維護(hù)比較困難，尤其是在綜采工作面上沿空留巷頂板支護(hù)問題以及與其相關(guān)的以碼石墻取料為代表的一系列問題都成為目前施工過程中需要解決的棘手問題?；诖?，本文在結(jié)合以往改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單闡述了幾項(xiàng)沿空留巷頂板支護(hù)技術(shù)方案。

綜采工作面；沿空留巷；頂板支護(hù)方案

1 沿空留巷頂板巖層移動(dòng)規(guī)律

在工作面前方的巖層其移動(dòng)的影響范圍約在20米左右，越靠近工作區(qū)，頂板所承受的下沉量也就越大，單體液壓支柱的壓力值也會(huì)提升。一般來說活動(dòng)區(qū)工作面前方約5米范圍內(nèi)，頂板所承受的下沉量很大，屬于超前壓力集中區(qū)。

因受采動(dòng)影響，在回采工作面的后方形成了頂板急劇沉降帶，這里巷道頂板的下沉量和下沉速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工作面前方的數(shù)值。一般來說，在工作面后方40米以內(nèi)的區(qū)域，頂?shù)装逡苿?dòng)量比較集中，而其在工作面后方40米到60米內(nèi)則最為劇烈，屬于沉降區(qū)，60米開外頂板下沉程度逐漸減弱，趨于穩(wěn)定，屬于壓實(shí)區(qū)。

2 沿空留巷支護(hù)方法

2.1 沿空留巷頂部加固方案

以巷道原有的單體錨桿支護(hù)為基礎(chǔ)，將每根單體錨桿向外約半米處打一排排拒約1.5米的錨桿并用鋼筋托梁支護(hù)，建議在每根鋼筋托梁上打3根錨桿。另外還要以邁步式布置方法在所打錨桿的正中間設(shè)一組排拒為3米的錨索，強(qiáng)化支護(hù)效果。其中在離軌道巷回采幫0.4米處設(shè)置一個(gè)錨索，并使其頂板法線呈15度角，除此之外，在離軌道非回采幫1.4米和2.6米處再另外各設(shè)置一個(gè)錨索，并使其與頂板垂直。

單體錨桿建議采用高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿，錨固方法采用樹脂加長錨固為宜，鋼筋托梁必須用鋼筋焊接而成，托盤則使用高強(qiáng)度拱形托盤，頂板錨桿須與頂板垂直。錨桿排距為1.5米，間距是1.8米，錨桿預(yù)緊力矩以300N/m最佳，錨固力也要高于150KN。

2.2 沿空留巷采幫部加固方法

在沿空留巷非回采幫部距離頂端1米和1.4米處呈交錯(cuò)邁步布置方法，分別設(shè)置兩排3.4米長的鋼帶，每根鋼帶設(shè)置3根間距是1.5米的高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿，另外需注意的是，錨桿的預(yù)緊力矩不能低于300N/m。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)方法

建議采用編織袋裝煤巖粉碼石墻，碼編織袋的主要作用是檔矸和避免墻體漏風(fēng)。每碼15米墻就必須留出1個(gè)寬1米的尾排川，留用后單層袋墻需封嚴(yán)。另外碼石墻袋與袋之間要留有壓茬，大編織袋只裝30%的貨源，在碼墻時(shí)把編織袋鋪開，使其口對(duì)口平放好，扎實(shí)后壓茬，并碼后再留茬，所有碼好的編制袋成為一個(gè)整體，有效地解決了石墻外鼓的情況。除此之外，在石墻內(nèi)設(shè)置的兩排錨索作為碼袋墻的支護(hù)，也對(duì)留巷內(nèi)頂板下沉起到一定的抑制作用。盡可能地把巷道內(nèi)的錨索和鋼帶設(shè)置等相關(guān)工作放在轉(zhuǎn)載機(jī)頭前施工，減少頂板下沉量。石墻接頂接底都要保證其嚴(yán)密性，最外一層要用拉線碼墻以確保其平直。

碼墻進(jìn)行到60米時(shí)就要開始觀測(cè)頂板問題，設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)石墻及頂、底板的移近量。一般我們把觀測(cè)點(diǎn)設(shè)在工作面開始碼墻后，觀測(cè)點(diǎn)的間距是20米，根據(jù)實(shí)際情況總結(jié)頂板下沉現(xiàn)象。根據(jù)不同距離內(nèi)頂板下沉量的不同，探測(cè)是否出現(xiàn)底鼓現(xiàn)象，留巷后是否需要進(jìn)行修復(fù)，以此滿足回巷道斷面的要求。

2.4 充填墻體接頂保護(hù)方案

開采工作面完成后，充填墻體與直接頂之間的接頂問題成為充填墻體質(zhì)量和后期維護(hù)的關(guān)鍵，可以說如果充填墻體出現(xiàn)質(zhì)量問題，整個(gè)頂板的管理都會(huì)受到影響。經(jīng)過多次實(shí)踐證明，充填墻體可以不用填到完全到達(dá)頂部，因?yàn)閴w一旦凝固，墻體和頂板就會(huì)直接接觸。然而隨著采空區(qū)的垮落，頂板不可避免地會(huì)發(fā)生不同程度的變形，充填墻體與頂板的直接接觸就會(huì)使墻體無法承受頂板帶來的巨大壓力而導(dǎo)致充填墻體出現(xiàn)一系列的質(zhì)量問題，如墻體出現(xiàn)裂隙、片落乃至塌陷。所以為避免以上情況的發(fā)生，就要在充填時(shí)預(yù)留200毫米左右的空隙，不需要充填，可以適當(dāng)?shù)赜媚玖系忍娲镞M(jìn)行簡(jiǎn)單的添堵，最后再用噴漿的方法，封堵住表面。當(dāng)頂板承受外界壓力時(shí)，受力的首先是充填墻體的木料而非與頂板之間相連的充填墻體。基于木料本身所具有的彈性特質(zhì)，使其自身帶有一定的彈性空間，當(dāng)頂板逐漸穩(wěn)定后，也不會(huì)再繼續(xù)對(duì)充填墻體施壓，也就不會(huì)對(duì)充填墻體本身造成很大的影響，對(duì)墻體起到一定的緩沖作用。

3 沿空留巷所取得的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益

經(jīng)實(shí)踐證明，采用編織袋裝貨碼墻以及錨索、鋼帶、錨桿等一系列支護(hù)頂幫進(jìn)行沿空留巷取得了顯著效果的同時(shí)，也帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，從基本的材料費(fèi)用、碼石墻成本費(fèi)到最后的資源回收，極大地節(jié)省了成本，沿空留巷技術(shù)也取得極大地社會(huì)效益。綜采工作面沿空留巷頂板支護(hù)的實(shí)現(xiàn)，不僅使工期提前，也使綜采工作面持續(xù)繼續(xù)運(yùn)行，適應(yīng)了綜采安全快速高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的節(jié)奏。另外，編織袋的使用也有利于保障作業(yè)工作者的安全，同時(shí)，不在采空區(qū)打眼放炮也有效地減少了因明火導(dǎo)致瓦斯事故的發(fā)生，確保安全生產(chǎn)，也為以后綜采工作面繼續(xù)沿用編織袋錨索進(jìn)行沿空留巷，積累了豐富而寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

4 結(jié)束語

大量的實(shí)踐和研究證明，綜采工作面采用沿空留巷頂板支護(hù)技術(shù)可以有效地緩解工作面持續(xù)緊張的情況，在增加經(jīng)濟(jì)收益的同時(shí)降低生產(chǎn)成本，提高資源的回收率和重復(fù)利用率，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，并且用編織袋裝煤巖粉而非采空區(qū)取料，也對(duì)保證工作人員的生命安全具有十分重要的作用，也對(duì)生產(chǎn)的有序安全開展奠定了基礎(chǔ)。

[1]楊文華，魏鳳山.綜采工作面沿空留巷頂板支護(hù)探討[J].煤炭技術(shù).2012(08)：10.

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1003-5168(2014)03-0049-01