摘 要：本文主要討論了沿空留巷技術(shù)的應(yīng)用，充分利用了煤炭資源，提高煤炭回收率，增加經(jīng)濟(jì)效益。掌握沿空留巷段巷道變形運(yùn)動(dòng)規(guī)律，支護(hù)參數(shù)可靠性，為今后相同條件下沿空留巷頂板管理以及規(guī)程編制提供合理的支護(hù)參數(shù)和建議。

關(guān)鍵詞：沿空留巷；礦壓；控制技術(shù)；

中圖分類號(hào)：TD353.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2015）-05-00-01

我們提出了“就地取材、環(huán)保增效”的選材指導(dǎo)思想，決定采用工作面夾矸、底板浮矸將其裝入編制袋，然后再按設(shè)計(jì)寬度壘砌巷旁矸石墻，作為巷旁支護(hù)材料。這樣既減少了矸石的外排量，節(jié)省了排矸費(fèi)用以及矸石占地，有利于環(huán)保，同時(shí)由于碎矸石及煤泥等材料經(jīng)袋裝后堆壘，有一定的承載能力，能夠滿足造巷頂板變形的需要，是一舉多得。

山東華恒礦業(yè)有限公司位于新汶煤田的東部、地處魯中腹地新泰市境內(nèi)，北距新泰市10.3公里。井田東西走向長(zhǎng)6.3公里，南北傾斜寬7.2公里，面積43.087平方公里，主井口標(biāo)高為+189.27m。始建于1958年，1971年簡(jiǎn)易投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力45萬噸/年，1979年7月進(jìn)行了改擴(kuò)建，設(shè)計(jì)能力60萬噸/年。2005年核定生產(chǎn)能力120萬噸/年。主要產(chǎn)品：為氣肥煤、混煤、冶煉精煤。

華恒公司為斜井多水平開拓方式，生產(chǎn)水平為-650m水平，主采煤層十一層、十三層、十五層。共有3個(gè)正規(guī)采煤隊(duì)，十一層、十五層均采用綜采工藝，十三采用炮采機(jī)裝工藝，采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤方法，頂板管理方法為充填法?，F(xiàn)有5個(gè)正規(guī)掘進(jìn)隊(duì)。

一、工作面概述

（一）41302工作面概況

1、工作面位置及相鄰關(guān)系。工作面位于-650水平四采下山區(qū)十三層首采工作面，東至保安煤柱停采線，西至工作西段，南至上巷，北至下巷。工作面上限標(biāo)高-651.2m，下限標(biāo)高-703m。工作面走向長(zhǎng)580m；傾斜寬117.4m。十三層煤容重為1.32t/m3。

2、地質(zhì)構(gòu)造。煤層整體為傾向北的單斜構(gòu)造。工作面煤層走向127°～146°，傾向37°～56°，傾角12°～17°，平均15°.煤層產(chǎn)狀基本穩(wěn)定，無明顯次一級(jí)褶曲。

（二）工作面采煤方法

1、采煤方法。根據(jù)十三層煤賦存條件和新汶礦區(qū)的開采經(jīng)驗(yàn)，本采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，采空區(qū)處理為矸石充填法。

2、采煤工藝。十三層煤工作面采用炮采機(jī)裝工藝開采：人工打眼爆破落煤，DY-150W型無鏈牽引單滾筒采煤機(jī)組裝煤， SGW—150型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。

二、沿空留巷管理

（一）沿空留巷觀測(cè)內(nèi)容及方法

頂、底板移近觀測(cè)：自工作面留巷始每隔50米設(shè)一觀測(cè)站，每站設(shè)3組，沿空留巷段共設(shè)10個(gè)觀測(cè)站，按24小時(shí)觀測(cè)一次。測(cè)點(diǎn)設(shè)在巷道中間，頂、底點(diǎn)都設(shè)到硬底，底板要楔入釬子作為基點(diǎn)。

表面位移觀測(cè)：自工作面留巷始每隔100米設(shè)一觀測(cè)站，設(shè)3站。為了解該巷道，在受工作面推采時(shí)采動(dòng)影響段、沿空留巷滯后段圍巖變形量及整個(gè)巷道斷面縮小情況。共設(shè)3個(gè)觀測(cè)斷面其間距為2米采用單十字線觀測(cè)法，巷道兩幫觀測(cè)基點(diǎn)分別設(shè)在地面以上1000mm處，頂?shù)谆c(diǎn)分別設(shè)在巷道中間，設(shè)點(diǎn)前用坡度規(guī)測(cè)量好，使兩幫基點(diǎn)與頂?shù)谆c(diǎn)垂直相交各基點(diǎn)用專用定點(diǎn)釬子裝入0.5米深的孔用樹脂藥卷固定栓好十字線，分別測(cè)出：AO為頂板下沉量，BO為底鼓量， CO為上幫移近量，DO為下幫移近量測(cè)點(diǎn)如示意圖。觀測(cè)每24小時(shí)觀測(cè)一次。由于該巷道需在采空區(qū)內(nèi)維護(hù)，并且要經(jīng)過受二次采動(dòng)影響，所以巷道圍巖整體變形量較大，底鼓變形嚴(yán)重。

（二）沿空留巷段圍巖變形及支護(hù)受力分析

現(xiàn)場(chǎng)宏觀，隨工作面推采沿空留巷距工作面20米范圍內(nèi)，頂、底板，下幫煤壁和上幫壘砌的矸石墻都比較完整，木支柱無變形現(xiàn)象。在30米范圍時(shí)，上幫受采空區(qū)壓力影響壘砌的矸石墻由于壘砌質(zhì)量差，造成矸石袋鼓出木支柱變形損壞折斷。由圍巖變形及支柱受力情況來看，壓力大，造成巷道變形嚴(yán)重。在80米處，頂板較完整，巷道圍巖變形較小。在90米處，頂?shù)装遢^好，圍巖變形較小。從沿空留巷圍巖變形來看：頂板變形量和變形速度較小，底鼓變形量較大，上幫的底部變形較大。從以上可以看出：圍巖的變形與矸石墻壘砌質(zhì)量也有一定的關(guān)系，矸石墻壘砌質(zhì)量好則圍巖變形就相對(duì)較小，矸石墻壘砌質(zhì)量差則圍巖變形就相對(duì)較大。

頂?shù)装逡平糠治鲈颍河捎谙锏肋M(jìn)入采空區(qū)后，頂板在無支護(hù)的狀態(tài)下，加快了直接頂和基本頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)，直接頂在基本頂?shù)淖饔孟拢粩嗟拿奥?、充?shí)。隨著工作面的不斷推進(jìn)距離的增大，采空區(qū)逐步被充實(shí)，基本頂也相對(duì)的穩(wěn)定下來。

表面位移觀測(cè)分析原因：頂板在錨桿、錨帶、和木支柱的共同作用下，形成一個(gè)共同支護(hù)體，加之頂板比較完整，故頂板下沉量不大。頂板受力后，把力傳遞到煤壁和底板上，由于煤壁的下幫錨桿支護(hù)較好，錨桿充分發(fā)揮了作用，壓力傳遞由底板（無支護(hù)）釋放出，出現(xiàn)底鼓偏大現(xiàn)象，加之上幫采用木支柱支護(hù)及壘砌矸石袋作為矸石墻體，受采空區(qū)壓力影響，上幫因矸石帶的可縮量大，故頂板下沉量大，上幫移近量大于下幫移近量，上幫矸石墻對(duì)于頂板雖然有一定的支撐和穩(wěn)定作用，但是矸石墻壘砌質(zhì)量的好壞對(duì)圍巖變形有直接關(guān)系。

三、經(jīng)濟(jì)效益分析

為了能進(jìn)一步降低巷旁支護(hù)成本，并有利環(huán)境保護(hù)，通過對(duì)十三層煤采煤工作面矸石以及附近采區(qū)準(zhǔn)備巷道矸石調(diào)查分析，我們提出了“就地取材、環(huán)保增效”的選材指導(dǎo)思想，決定采用工作面夾矸、底板浮矸作為巷旁支護(hù)材料，由于浮矸塊度小，甚至還有煤泥等碎末夾雜，無法承載，因此，決定將其裝入編制袋，然后再按設(shè)計(jì)寬度壘砌巷旁充填體，這樣既減少了矸石的外排量，節(jié)省了排矸費(fèi)用以及矸石占地，有利于環(huán)保，同時(shí)由于碎矸石及煤泥等材料經(jīng)袋裝后堆壘，有一定的承載能力，能夠滿足造巷頂板變形的需要，是一舉多得。通過沿空留巷技術(shù)目的是減少巷道掘進(jìn)量，減少了煤損，改善礦井采掘接替的緊張局面，利于提高煤炭資源的回收率，更重要的是，緩解了采掘接續(xù)緊張局面。

四、結(jié)論

矸石帶巷旁支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)節(jié)省支護(hù)材料、穩(wěn)定性較好；缺點(diǎn)是矸石墻的可縮量大、前期支護(hù)阻力小、構(gòu)筑矸石帶的勞動(dòng)強(qiáng)度大。

所留巷道能夠滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)的要求，支護(hù)技術(shù)合理，安全可靠，即提高了煤炭回收率，又取得沿空留巷成功。

沿空留巷留巷時(shí)間對(duì)支護(hù)形式的選擇、支護(hù)參數(shù)的選擇影響非常大。工作面沿空留巷技術(shù)方面取得了重大突破，實(shí)現(xiàn)了不留煤柱連續(xù)回采，提高了煤炭回收率，在同類生產(chǎn)工藝下有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

作者簡(jiǎn)介：蘇相賓，工程師，1976年5月生，1996年畢業(yè)山東泰安煤校采礦專業(yè)，一直從事于采礦管理工作。