張曉東

（同煤集團挖金灣煤業(yè)有限公司，山西 大同 037042）

1 工程概況

挖金灣山4#層8105 工作面東鄰8103 工作面采空區(qū)，西部尚未開拓，北部與落差9.80m 斷層相鄰。煤層平均厚度3.24m，平均傾角3°，工作面傾向長度226.8m，走向長度1527m?；仫L平巷與8103工作面運輸平巷留設6m 小煤柱，回風平巷頂板采用錨索網(wǎng)聯(lián)合支護，巷幫采用錨網(wǎng)支護，巷道為矩型巷道，凈斷面為17.5m2。

工作面回采初期，2105 巷懸板面積達到3×18m2，采取退錨措施后巷道懸板仍不能及時塌落，不符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定。見方前后20m范圍，5105 巷頂?shù)装遄畲笠平?05mm,巷幫最大移近量386mm，巷道工作面?zhèn)绕瑤烷L×深為18.5m×1.2m，給生產(chǎn)帶來一定的安全隱患。工作面粉塵濃度大，工作環(huán)境差，給員工健康帶來一定影響。因此，對上述問題進行了分析研究，并摸索出一套適合4#層小煤柱工作面的開采技術。

2 掘進支護技術優(yōu)化

8100 工作面回采過程中5100 巷超前30m 范圍頂?shù)装遄畲笠平繛?12mm，巷幫最大移近量為625mm，片幫嚴重，并隨著回采向前推進，給安全生產(chǎn)帶來了一定的影響。回采過程期間對5100 巷多次采取了加強支護補打錨桿的措施。

針對8100 工作面回采過程中鄰8101 采空區(qū)側5100 巷道礦壓顯現(xiàn)明顯的問題，在掘進2105巷和5105 巷時，對支護方式進行了改進。將護幫支護材料由原來的Ф22×2200mm 左旋無縱筋樹脂錨桿更換為Ф22×2200mm 螺紋鋼錨桿，將錨桿的間排距由原來的1000mm×1000mm 改為800mm×800mm。

8105 工作面回采以來，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，5105巷只在見方前后20m 范圍內(nèi)頂?shù)装遄畲笠平?05mm，巷幫最大移近量386mm；周期來壓時，5105 巷頂?shù)装遄畲笠平?15mm，巷幫最大移近量186mm。經(jīng)過對掘進支護技術進行優(yōu)化設計，極大地控制了順槽巷道的變形量，為安全生產(chǎn)及標準化帶來了優(yōu)越的條件，收到了良好的效果。

3 小煤柱工作面懸頂處理工藝

3.1 懸頂處理工藝

卸壓孔技術的應用：

2015 巷西側為實煤體，在8105 面回采初期2015 巷懸板面積大，達到3×18m2，采取退錨措施后巷道懸板仍不能及時塌落。在8105 工作面推進40m 時，超前工作面80m 沿2105 巷實體煤壁側20cm 處打一排卸壓孔，孔徑為22mm，間距250mm，孔深10m，卸壓孔布置方式如圖1。采用卸壓孔管理2105 巷頂板后，懸板面積最大為3×6m2，收到了良好的效果，對后期8107 工作面5107 巷掘進也起到了很好的保護作用。

3.2 采煤面見方安全措施

見方前后20m 范圍，5105 巷頂?shù)装遄畲笠平?05mm，巷幫最大移近量386mm，巷道工作面?zhèn)绕瑤烷L×深為18.5m×1.2m，給生產(chǎn)帶來一定的安全隱患。

采取木垛被動支護方式管理頂?shù)装澹瑢ο飵筒扇》啪W(wǎng)包并用規(guī)格為Ф22×2400mm 螺紋鋼錨桿補打支護，間排距為800mm×800mm，同時加強5105 巷巷道變形觀測。

3.3 工作面礦壓觀測

經(jīng)觀測，8105 工作面初次垮落步距為15m，基本頂初次來壓步距為40m，基本頂周期來壓步距為30m。根據(jù)對8105 工作面的礦壓監(jiān)控的長期觀察，該工作面共計經(jīng)歷了24次周期來壓，具體情況如表1。

表1 8105 工作面周期來壓情況

對8105 工作面初采期間進行了礦壓觀測，其工作面最大工作阻力檢測情況如圖1。

圖1 初采期間最大工作阻力檢測情況

此后2019 年7 月10 日到2019 年11 月28 日，以30m 的周期來壓步距，共經(jīng)歷了23 次周期來壓，見方前后最大工作阻力達到42.6MPa。

綜合分析，挖金灣山4#層6m 小煤柱工作面在見方前后礦壓顯現(xiàn)較大，煤壁片幫較嚴重，5105 巷巷道變形較嚴重。

4 經(jīng)濟效益分析

（1）8105 工作面共計開采830m，采用6m 小煤柱開采后，工作面回采率提高9.5%，多回采原煤6.12 萬t?；夭蛇^程中加強巷道管理消耗材料、人工成本計7 萬余元，增創(chuàng)價值2100 余萬元。

（2）堅持走“減、優(yōu)、綠”的發(fā)展路線，大力推廣使用小煤柱回采技術，能夠切實提高資源回收率，并且能保障安全高效生產(chǎn)。該技術的運用為同煤集團及周邊延伸礦井探索出了一套適合石炭二疊紀山4#煤層小煤柱綜采工作面的開采技術，社會效益顯著。

5 結語

此開采技術完全適應挖金灣礦山4#層6m 小煤柱采煤，為集團公司類似地質(zhì)條件下小煤柱開采提供了比較成熟的經(jīng)驗，但是生產(chǎn)過程中也發(fā)現(xiàn)了新的問題。為保障6m 小煤柱開采順利開展，需要重點做好以下三個方面的技術工作：

（1）6m 小煤柱工作面開采時，相鄰采空區(qū)對回采工作面的礦壓影響有新變化，在掘進時需加強煤柱支護。在工作面見方時，5105 巷工作面?zhèn)戎ёo強度達不到控制巷幫要求，后期出現(xiàn)補打錨桿情況，今后小煤柱應在工作面見方前后20m 范圍內(nèi)加強巷幫支護。

（2）6m 小煤柱工作面開采時，應提前考慮到未采未掘巷道的穩(wěn)定性，在加強巷道支護的同時合理運用卸壓孔卸壓技術。