武 勇

(山西陽(yáng)煤集團(tuán)南嶺煤業(yè)有限公司，山西 清徐 030400)

引言

為了減少因采掘失調(diào)對(duì)礦井接替和安全生產(chǎn)造成的影響，沿空留巷技術(shù)正日趨完善與成熟。通過對(duì)不同礦井煤層頂?shù)装鍘r性穩(wěn)定性與承載力的研究分析，不斷摸索總結(jié)出適合礦井本身留巷的支護(hù)材料與形式，確保巷道形變量在可控制的影響之內(nèi)，提高巷道利用率，降低失修率，減少因再次掘進(jìn)導(dǎo)致的成本投入與工期安全投入，促進(jìn)了煤炭資源的回收采出率，為礦井對(duì)沿空留巷技術(shù)的推廣應(yīng)用積累與總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

當(dāng)我們使用沿空留巷技術(shù)時(shí)，可以利用采掘礦井的方法，部門最終確定使用對(duì)巷減少壓力并將其修復(fù)的技術(shù)。相關(guān)的工作單位最終決定對(duì)所有的工作面的邊沿采線距離規(guī)定為1270m，將這段距離運(yùn)用切頂卸壓巷道內(nèi)復(fù)合保護(hù)技術(shù)進(jìn)行實(shí)施。沿空留巷技術(shù)一直在煤層一號(hào)的頂部底板發(fā)展著。但我們的頂部底板十分完整。有些地方有條件的，我們可以進(jìn)行沿空留巷，但對(duì)于有些地方有頂煤(204YS23測(cè)點(diǎn)以東8m～56m范圍、204YS14測(cè)點(diǎn)以東19m～88m范圍)，進(jìn)行沿空留巷技術(shù)施工時(shí)，會(huì)有一定的難度。這時(shí)我們相關(guān)的工作單位便會(huì)考慮提前放掉頂煤，當(dāng)我們沿頂部底板向回采時(shí)，一般都會(huì)保證巷道能夠?qū)⒀乜樟粝锛夹g(shù)進(jìn)行下去。

2 支護(hù)技術(shù)施工順序

根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，我們對(duì)工作的順序安排如下，一，我們應(yīng)該對(duì)一些可以進(jìn)行運(yùn)送的順流進(jìn)行兩頭拉伸，可以在發(fā)生爆破的聚能孔洞進(jìn)行施工。二，進(jìn)行這項(xiàng)工作時(shí)，必須要做到不會(huì)爆裂爆破，同時(shí)做到預(yù)防。三，從我們進(jìn)行沿空留巷這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施開始，需要用到網(wǎng)繩等對(duì)進(jìn)行輔助。四，我們緊跟著時(shí)代中的腳步，按照最初的設(shè)計(jì)方案將其改為U型支護(hù)，并做一些預(yù)防措施來(lái)防止有漏風(fēng)問題。五，當(dāng)我們對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)通風(fēng)時(shí)，為了減少漏風(fēng)問題對(duì)其的影響。我們會(huì)在每五米處設(shè)計(jì)一條密閉的隧道。但是隨著我們工作的逐漸進(jìn)行，我們對(duì)于這些封閉的可以防止漏風(fēng)的區(qū)域隧道也采用噴漿的方法，將上方封閉起來(lái)。因此我們也做到了對(duì)其進(jìn)行第二次的封閉影響。

3 巷道支護(hù)參數(shù)的設(shè)計(jì)

沿空留崗巷道的穩(wěn)定性不是很高。而我們的工作人員為了提高他們的穩(wěn)定性，采用了很多種的方法對(duì)其進(jìn)行選擇。例如采用經(jīng)驗(yàn)類比法對(duì)其進(jìn)行支護(hù)，與此同時(shí)為了優(yōu)化對(duì)巷道支護(hù)的方法，我們也采用過計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬分析法，經(jīng)驗(yàn)類比法等等，這樣的方法可以省時(shí)省力、節(jié)約材料的材料，這對(duì)于當(dāng)前的不太受歡迎的煤炭形式有著非常好的影響。

4 沿空留巷技術(shù)工藝

為了能夠保證我們的保留向可以取得到完美成功，我們將沿空留巷的采用關(guān)鍵留在了保證頂板圍巖的穩(wěn)定性當(dāng)中，這樣我們就能夠做到減少此處的變形。根據(jù)我們之前的一些研究結(jié)果和實(shí)踐當(dāng)中采用過的沿空留巷技術(shù)，我們最終決定在沿空留巷技術(shù)之中為“切頂卸壓+強(qiáng)力錨索+巷道圍巖臨時(shí)支護(hù)”。當(dāng)我們?cè)趯?duì)其頂部板塊進(jìn)行切割時(shí)，鉆孔會(huì)在某些部分可能會(huì)切斷頂部底板壓力的傳播路徑，這樣就可以做到對(duì)沿空留港頂部底板壓力的減小。我們將巷道中的一些部分另?yè)Q位置，對(duì)頂部底板進(jìn)行一些加固補(bǔ)充，以此可以達(dá)到頂部底板下沉量不變的目的。該技術(shù)在采面采用的一些步驟如圖所示。

圖1 沿空留巷技術(shù)工藝

4.1 超前支護(hù)設(shè)計(jì)

在我們采用沿空巷道技術(shù)時(shí)，我們需要將其中的距離進(jìn)行一些控制。例如，第一篇錨索與留巷幫間距需控制在400mm，錨索排距為1000mm，第一個(gè)與第二個(gè)之間的間距控制在1500mm。恒阻錨索的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為直徑φ21.8mm、長(zhǎng)8.3m的強(qiáng)度較高的鋼絞線，同時(shí)我們需要在錨索上施加的預(yù)緊力控制在280kn以上。

4.2 頂板切頂卸壓

在我們進(jìn)行嚴(yán)控巷道技術(shù)時(shí)，我們會(huì)采用一些對(duì)于回采幫上方施工時(shí)，用鉆孔來(lái)解決壓力過大的問題，而在鉆孔時(shí)，我們會(huì)對(duì)于某個(gè)采面踩空的方向中有一定程度的傾斜角，而這個(gè)鉆孔一般深6500mm，它們之間的距離一般為500mm。而我們的工作人員也會(huì)在我們工作時(shí)進(jìn)行一定方向上的炸裂。從而可以達(dá)到使所有的鉆孔相互之間可以形成切頂面，進(jìn)一步可以達(dá)到降壓的效果。

4.3 架后支護(hù)

在我們工作地方的零到150米范圍內(nèi)，我們工作地區(qū)頂部底板松落會(huì)給我們的沿空留巷技術(shù)所用到的巷道頂部底板造成了一定的影響。所以，在我們利用沿空留巷技術(shù)對(duì)其進(jìn)行支護(hù)時(shí)，你對(duì)象還挺，我們會(huì)利用另外一種布置方式將嗯哼，一個(gè)兩柱之間的距離另外改為1.2米。同時(shí)我們?cè)谶M(jìn)行其他一些工作項(xiàng)目時(shí)，當(dāng)我們利用到沿空巷道技術(shù)時(shí)，同時(shí)我們也會(huì)使用游行的鋼架形成的支架進(jìn)行配合。

5 沿空留巷實(shí)施效果分析

當(dāng)我們的工作人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)出的結(jié)果為:第一，在該項(xiàng)技術(shù)使用時(shí)，結(jié)果呈現(xiàn)了很多方面性，這些方面之間有相對(duì)明顯的區(qū)間變化。比如可以分為變形相對(duì)嚴(yán)重區(qū)間(-5m～45m)，和變形相對(duì)緩慢區(qū)間(-45m～70m)，在一些變形相對(duì)嚴(yán)重區(qū)間內(nèi)，它們?cè)谧冃螘r(shí)的速度最大可以高達(dá)34mm/d，在變形相對(duì)緩慢時(shí)的速度最大可以高達(dá)12mm/d。由我們專業(yè)人員檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果可以得出，沿空留巷巷道內(nèi)側(cè)頂部底板一般情況下的變化為620mm，兩側(cè)一般情況下的變化為456mm，我們對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)頂部底板的變形在一般情況下為底部底鼓。第二點(diǎn)，當(dāng)我們?cè)谑褂醚乜樟粝飼r(shí)，在45mm到80mm之間，頂部底板在進(jìn)行變形時(shí)速度會(huì)比較小，它一般變形的速度僅僅只在3.5mm/d;在我們工作范圍內(nèi)方圓45米，此時(shí)巷道就會(huì)發(fā)生變形，而它變形的速率會(huì)慢慢的增長(zhǎng)。在我們工作的方圓25米內(nèi)，巷道的變形速率會(huì)直線上升，上升到45mm/d。由此，在我們工作范圍45m中，巷道變形的速率是逐漸增加的，工作人員觀察可以發(fā)現(xiàn)使用沿空留崗技術(shù)的效率是最好的。

結(jié)束語(yǔ)

隨著煤炭開采技術(shù)水平的不斷提高，我國(guó)煤炭產(chǎn)量日益增多，怎樣使煤炭開采更合理是當(dāng)前煤炭行業(yè)面臨的重要課題。沿空留巷是通過一定的支護(hù)手段將區(qū)段工作面的運(yùn)輸巷保留下來(lái)作為下一個(gè)區(qū)段工作面的回風(fēng)巷，該技術(shù)不僅可以大幅度的減小巷道掘進(jìn)工程量，還可以實(shí)現(xiàn)工作面無(wú)煤柱回收，相應(yīng)地提高煤炭回采率，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，同時(shí)可以在一定程度的緩解工作面接替，縮短搬家倒面時(shí)間。對(duì)防火、防瓦斯也有一定的促進(jìn)作用。目前，我國(guó)沿空留巷技術(shù)已逐漸成熟，然而關(guān)于沿空留巷巷內(nèi)支護(hù)形式和巷旁支護(hù)形式的選擇依然是阻礙沿空留巷技術(shù)推廣的難題。基于此認(rèn)識(shí)，本文以河南某礦為例介紹了沿空留巷技術(shù)的實(shí)踐。