陳一心　趙曰斌　丁建

摘 要 16煤層開(kāi)采區(qū)段巷道現(xiàn)采用留窄小煤柱形式，煤柱損失大，另掘巷道往往造成采掘接續(xù)緊張。錦丘煤礦對(duì)16煤層16111工作面皮帶運(yùn)輸巷沿空留巷實(shí)驗(yàn)工作，創(chuàng)造出了一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞 無(wú)煤柱開(kāi)采；沿空留巷；礦壓觀測(cè)；錨網(wǎng)支護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）08-0041-01

1 地質(zhì)概況

1）工作面位置及井上下關(guān)系。16111采煤工作面地面相對(duì)位置位于工業(yè)廣場(chǎng)東，地表標(biāo)高為+39.72 m～+40.40 m，平均標(biāo)高為+40.05 m。

2）煤層頂?shù)装迩闆r。煤層頂板為十下灰?guī)r，厚度為

3.20 m～6.7 m，平均4.60 m，上部為棕灰色，下部淺灰色，致密堅(jiān)硬，裂隙較發(fā)育，局部有巖溶溶蝕現(xiàn)象。

直接底為砂質(zhì)泥巖，該層厚0.65 m～6.6 m，平均3.2 m，深灰色，薄層狀，斷口較平坦，產(chǎn)植物化石，上部含黃鐵礦結(jié)核，夾粉砂指細(xì)條帶，顯水平層理。

3）地質(zhì)構(gòu)造。根據(jù)兩道順槽揭露該工作面構(gòu)造簡(jiǎn)單，揭露的斷層均向面內(nèi)延伸。因該工作面在西陽(yáng)溫背斜南翼，該工作面在回采時(shí)有可能揭露伴生構(gòu)造，會(huì)給回采工作面帶來(lái)一定的影響。本采區(qū)位于西陽(yáng)溫背斜南翼，背斜跨度較大，幅度較小，褶曲軸向?yàn)楸睎|方向，傾角平緩，一般為0°～7°，受其影響，采區(qū)內(nèi)伴有小的波狀構(gòu)造。

4）水文地質(zhì)。16煤層頂板為十下灰?guī)r，為該工作面直接充水層。由于上覆12下煤層頂板有多層泥巖隔水層，隔水性較好，三灰、五灰對(duì)該工作面的生產(chǎn)無(wú)影響。影響工作面施工的主要含水層為上部的八、九灰?guī)r含水。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告和實(shí)際生產(chǎn)揭露，八、九灰?guī)r水為靜態(tài)水，富水性弱，一般表現(xiàn)為在裂隙發(fā)育處出現(xiàn)少量淋水，為弱含水層。九灰厚1.75 m～2.90 m，平均1.78 m，棕灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，具縫合線構(gòu)造，裂隙少，充填方解石。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告和巷道實(shí)際揭露，距16煤最小垂距平均為43 m。根據(jù)16111工作面兩道順槽實(shí)際揭露，局部有淋水，且跟隨迎頭，涌水量一般為0.3 m3/h～3 m3/h。預(yù)計(jì)該工作面最大涌水量為11 m3/h，正常涌水量為5 m3/h。

5）巷道布置及支護(hù)。16111工作面軌道運(yùn)輸順槽與161-1采區(qū)軌道大巷相聯(lián)，在16煤層中布置，沿煤層頂板掘進(jìn)。斷面形狀為矩形，巷道凈寬2.8 m，凈高2.3 m。巷道頂部布置2排錨桿，選用直徑16 mm，長(zhǎng)度1800 mm的樹(shù)脂錨桿，間排距為1200 mm×1500 mm的支護(hù)形式控制頂板；幫部選用直徑16 mm，長(zhǎng)度1200 mm羅紋樹(shù)脂錨桿，幫部錨桿間排距700×1500 mm，采用2000 m×5000 m塑料網(wǎng)片，托盤(pán)規(guī)格為長(zhǎng)×寬×厚=

130 mm×130 mm×6 mm。

16111工作面膠帶運(yùn)輸順槽與161-1采區(qū)皮帶運(yùn)輸大巷相聯(lián)，在16煤層中布置，沿煤層頂板掘進(jìn)。斷面形狀為矩形，凈寬2.8 m，凈高2.2 m。頂部布置2排錨桿，選用直徑16 mm，長(zhǎng)度1800 mm的樹(shù)脂錨桿，間排距為1200 mm×1500 mm的支護(hù)形式控制頂板；幫部選用直徑16 mm，長(zhǎng)度1200 mm螺紋樹(shù)脂錨桿，幫部錨桿間排距700 mm×1500 mm，采用2000×5000 m塑料網(wǎng)片，托盤(pán)規(guī)格為長(zhǎng)×寬×厚=130 mm×130 mm×6 mm。

2 16111皮帶巷沿空留巷初步方案

2.1 初步方案

根據(jù)16111皮帶巷圍巖地質(zhì)條件，初步確定留巷方案是巷旁人工放頂卸壓，巷內(nèi)工字鋼梯形棚支護(hù)。

2.2 方案巷道支護(hù)方法

巷內(nèi)工字鋼梯形棚+巷旁放頂：

根據(jù)頂板卸壓理論提出了采用巷旁強(qiáng)制放頂卸壓，巷內(nèi)的基本支護(hù)型式為工字鋼梯形棚。人工強(qiáng)制放頂沿空留巷技術(shù)的理論依據(jù)是：采煤工作面頂板垮落后，由固支梁變成懸臂梁，減小頂板巖層的懸露長(zhǎng)度，從而大大降低直接頂對(duì)巷道基本支護(hù)體的壓力。由于巷道沿空一側(cè)取消了傳統(tǒng)矸石帶的支撐，就需要施加新的支護(hù)措施加強(qiáng)支護(hù)，及時(shí)采用單體支柱加強(qiáng)支護(hù)，來(lái)有效控制巷道頂?shù)装逡平?，保證生產(chǎn)安全。

施工措施與技術(shù)要求：

1）巷內(nèi)架棚支護(hù)。此方案自工作面開(kāi)切眼位置處開(kāi)始實(shí)施，巷內(nèi)主要采用工字鋼棚和木料進(jìn)行支護(hù)，單體液壓支柱進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。工字鋼棚梁長(zhǎng)度為2.4 m，棚腿高度為2.6 m，且底端必須加工底座。棚梁上接頂及腰幫的木料，其厚度不得小于0.1 m。

2）人工強(qiáng)制放頂具體工藝。采用人工強(qiáng)制放放頂，隨工作面推進(jìn)，在巷道采空區(qū)邊緣打挑頂眼。根據(jù)所留巷道凈寬的要求，盡可能減少懸臂梁長(zhǎng)度，打眼位置靠老塘側(cè)，距煤體0.1 m和0.2 m的位置打兩排挑頂眼，炮眼深2.5 m，炮眼間距0.8 m，炮眼角度分別為80°和70°。等回完料后，如果頂板不落，就進(jìn)行裝藥放頂，每眼裝藥量為750 g。放炮前，必須檢查放炮地點(diǎn)10 m范圍內(nèi)的支架情況，檢查緊固并進(jìn)行二次注液后，方可放炮。強(qiáng)制放頂時(shí)保證工字鋼棚的凈高度不小于2 m。

3）動(dòng)壓區(qū)加強(qiáng)支護(hù)。皮帶巷除保留原有20 m雙排超前支護(hù)外，滯后段（0 m～40 m）在棚梁下靠采空區(qū)側(cè)打兩棵單體液壓支柱，以對(duì)柱形式進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，另一側(cè)為單柱，柱距為

1.2 m，排距為0.8 m。加強(qiáng)支護(hù)的初撐力不小于90 kN，留巷加強(qiáng)支護(hù)與基本支護(hù)同步進(jìn)行，加強(qiáng)支柱臨時(shí)不回撤，待16111工作面回采礦壓穩(wěn)定后再開(kāi)始回撤加強(qiáng)支柱。人工強(qiáng)制放頂沿空留巷的礦壓觀測(cè)是在16111皮帶順槽進(jìn)行，觀測(cè)長(zhǎng)度為50 m。

3 總結(jié)

3.1 沿空留巷存在的問(wèn)題

經(jīng)過(guò)課題組研究人員現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)16111工作面沿空留巷存在以下問(wèn)題：沿空留巷段排水力度不夠，因切眼處地勢(shì)處于最低處使得底板出水大量流入沿空留巷段，加上底板為砂質(zhì)泥巖遇水膨脹，造成底鼓嚴(yán)重，頂?shù)装逡平看?，同時(shí)對(duì)沿空留巷段工人扶棚帶來(lái)麻煩，巷道泡在水中工人根本無(wú)法扶棚。

3.2 沿空留巷施工方案優(yōu)化及建議

為了保證16111工作面皮帶巷沿空留巷施工工作安全順利高效的進(jìn)行，保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，同時(shí)減少后期的巷道修復(fù)工程，根據(jù)沿空留巷施工中現(xiàn)存在的以上幾個(gè)問(wèn)題，提出以下幾點(diǎn)方案優(yōu)化及建議。

1）由于工作面后方采空區(qū)內(nèi)弧形三角區(qū)懸頂面積過(guò)大，壓力過(guò)大，建議采用人工強(qiáng)制放頂方法。

2）應(yīng)加大沿空留巷段的排水力度。

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[6]煤礦安全規(guī)程[S].2011.

作者簡(jiǎn)介

陳一心，男，山東滕州人，助理工程師，現(xiàn)在山東省滕州市郭莊礦業(yè)有限責(zé)任公司錦丘煤礦工作。

趙曰斌，男，山東滕州人，助理工程師，現(xiàn)在山東省滕州市郭莊礦業(yè)有限責(zé)任公司錦丘煤礦運(yùn)轉(zhuǎn)工區(qū)工作。

丁建，男，山東滕州人，助理工程師，現(xiàn)在山東省棗莊市市中區(qū)煤礦安全監(jiān)察執(zhí)法大隊(duì)工作。endprint