張 建 董建軍 張海峰

（山東新陽(yáng)能源有限公司，山東 濟(jì)南 251401）

1 工作面概況

山東新陽(yáng)能源有限公司井田位于黃河北煤田濟(jì)北預(yù)測(cè)區(qū)淺部，煤層厚度0.8～1.15m左右，煤層頂?shù)装逡约?xì)砂巖或粉砂巖為主，局部為中砂巖。4702工作面平均走向長(zhǎng)436.4m，傾斜長(zhǎng)156m，上鄰4703工作面正在開拓，工作面采用走向長(zhǎng)壁布置，運(yùn)煤巷需要進(jìn)行沿空留巷。該工作面直接頂為深灰色細(xì)砂巖含淺灰色中砂巖條帶，厚1.40m，直接頂為中等穩(wěn)定，老頂為深灰色細(xì)砂巖和淺灰色中砂巖互層，基本頂屬于Ⅰ級(jí)，來(lái)壓不明顯。

2 4702工作面深度優(yōu)化前沿空留巷方式

2.1 掘進(jìn)前支護(hù)設(shè)計(jì)及施工

（1）頂板采用整體M鋼帶，巷中位置施工單排錨索，頂板破碎時(shí)施工雙排錨索，錨索排間距2500×2000mm。

（2）巷道順煤層頂板掘進(jìn)，高度不得低于作業(yè)規(guī)程規(guī)定。

2.2 留巷前支護(hù)設(shè)計(jì)及施工

（1）超前加固：①超前工作面30m施工錨索，加固頂板。施工方法：順巷道走向拉線施工1排錨索，間距1500mm，錨索配GRT-3型鋼帶，布置在留巷側(cè)距頂板第一根錨桿以外300mm，鋼帶搭接使用。②工作面支設(shè)兩排超前支柱，單體配HDJB—1000普通鉸接頂梁支設(shè)，柱距1m，長(zhǎng)度不得小于30m。③斷層及頂板破碎帶復(fù)棚加固，棚距1m。

（2）留巷端頭架前鋪網(wǎng)：在支架頂梁下鋪聯(lián)網(wǎng)，鋪聯(lián)網(wǎng)長(zhǎng)度不低于2個(gè)支架。

（3）根據(jù)礦井圍巖狀況及礦壓觀測(cè)，工作面移架后頂板隨即自垮。出現(xiàn)懸頂時(shí)，施工切頂眼，切頂眼深度要大于采高的2.5倍，確保采空區(qū)頂板“下得來(lái)”。

（4）架后封閉：移架后，架后拉線壘砌矸石袋，矸石袋寬度0.5～1.0m，矸石袋壘砌在工作面底板上，距離留巷側(cè)頂板錨桿0.3m，壓茬接頂封閉采空區(qū)。

（5）加固切頂：壘砌矸石袋后在原超前支柱頂梁下補(bǔ)打一棵單體支柱，支柱均勻布置，形成“一梁二柱”支護(hù)、切頂。

（6）留巷整修：每班對(duì)留巷進(jìn)行清理、維護(hù)，整改變形支柱，頂板下沉明顯時(shí)采取復(fù)棚、加密支護(hù)等措施。

圖1 4702工作面使用的原薄煤層砂巖頂板沿空留巷支護(hù)示意圖

2.3 優(yōu)化前沿空留巷工藝巷道支護(hù)效果及存在問(wèn)題

優(yōu)化前的留巷方式使原巷道較好地保留了下來(lái)，但存在以下問(wèn)題：

（1）沿空留巷采空側(cè)始終保持兩排單體支柱，單體支柱占用量大。

（2）原巷道掘進(jìn)時(shí)采用舊皮帶作為護(hù)幫鋼帶，回采過(guò)后受采動(dòng)影響留巷段兩幫移近量較大，后期維護(hù)工程量較大。

（3）采空側(cè)僅使用矸石帶封閉隔離采空區(qū)，有害氣體可能溢出進(jìn)入留巷段。

3 沿空留巷工藝深度優(yōu)化

3.1 深度優(yōu)化方案

針對(duì)以上問(wèn)題，礦組織召開了黃河北煤田薄煤層砂巖頂板沿空留巷工藝專題研討會(huì)議，根據(jù)4702運(yùn)煤巷支護(hù)狀況，對(duì)沿空留巷參數(shù)進(jìn)行了深度優(yōu)化，具體優(yōu)化如下：

（1）順巷道走向在非采空側(cè)及采空側(cè)距頂板第一根錨桿以外300mm，拉線施工2排錨索，與原掘進(jìn)錨索形成五花布置。

（2）超前臥底：超前工作面30m范圍內(nèi)進(jìn)行巷道臥底500mm，預(yù)留巷道變形量。

（3）架后封閉：移架后，架后拉線壘砌矸石袋，矸石袋壘砌在工作面底板上，矸石袋下寬800mm，上寬500mm成直角梯形布置。頂端鋪設(shè)沿空留巷專用擋風(fēng)簾，頂端矸石袋壓茬擋風(fēng)簾200mm。

（4）回撤支柱：留巷拖后工作面100m后，對(duì)采空側(cè)單體進(jìn)行回撤，改為一梁一柱。

（5）沿空留巷巷道礦壓觀測(cè)：在留巷段安設(shè)KJ216型煤礦頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、YHW300本安型圍巖位移測(cè)定儀、KBU101-200型頂?shù)装逡平縿?dòng)態(tài)報(bào)警儀進(jìn)行表面位移、頂板離層觀測(cè)及數(shù)據(jù)采集。使用mcs-400型礦用本安型錨桿（索）測(cè)力計(jì)，進(jìn)行支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)。

圖2 深度優(yōu)化后沿空留巷工藝支護(hù)圖

3.2 深度優(yōu)化后沿空留巷效果

深度優(yōu)化后的留巷方式使原巷道相對(duì)完好的保留了下來(lái)，有效解決了沿空留巷段單體支柱占用量大、回采過(guò)后受采動(dòng)影響留巷段兩幫移近量大、后期維護(hù)工程量大、有害氣體溢出進(jìn)入留巷段等一系列的問(wèn)題。

4 效益分析

（1）經(jīng)濟(jì)效益

山東新陽(yáng)能源有限公司沿空留巷技術(shù)深度優(yōu)化后，沿空留巷每米費(fèi)用節(jié)省501.7元，按照全年沿空留巷0.15萬(wàn)m計(jì)算，全年節(jié)省費(fèi)用75萬(wàn)元。

（2）拓展應(yīng)用

在深度優(yōu)化沿空留巷工藝的基礎(chǔ)上制定了4701工作面撤面通道留巷方案，撤面通道留巷成功作為4702面進(jìn)風(fēng)巷，保證了通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，減少全巖聯(lián)絡(luò)巷道80m，減少掘進(jìn)巷道成本33.84萬(wàn)元。