东庞矿大采高沿空留巷开采试验.docx

东庞矿大采高沿空留巷开采试验【摘要】根据东庞矿2#煤煤层的地质及开采技术条件2#煤层开采后上方顶板岩层的应力、位移变化特点确定沿空留巷开采技术方案研究大采高沿空留巷开采技术方案的实施效果及改进方法。通过大采高沿空留巷开采试验提高了煤炭资源回收率、生产的连续性和矿井的经济效益此技术的成功将填补国内空白为国内外同类型的煤层开采提供经验。【关键词】大采高；沿空留巷；开采试验大采高沿空留巷开采是当前采矿界的难题据调查国内沿空留巷开展好的淮南、淮北均控制采高在3.0m以下。东庞矿二号煤采高为4.5～5.0m技术难点多。东庞矿综合分析21107工作面的安装、掘进和回采的时间关系准备在21107工作面轨道巷进行沿空留巷开采技术探索性试验。1.工作面概况1.121107综采工作面位于东庞矿三水平11采区地理位置：西到-480北翼运输大巷东到三水平辅助轨道巷北到北f178（DF40）断层南到北f82（SF4）、北f209（SF3）断层附近。地面位于前表山西南寺上村以西。1.221107工作面内2号煤层沉积较稳定结构复杂煤层厚度有一定变化工作面内煤层大部分含有夹矸（细砂岩）厚度为0.3～1.5m煤层总厚度为4.83m。工作面内发育一宽缓的褶曲构造（南程背斜）轴向北东东轴长890m左右。煤层倾向为14～137°煤层倾角有较大变化为2～7°平均为4°。煤层直接顶为厚度1.15m的粉砂岩老顶为厚度12.81m的中砂岩。1.321107工作面采用一次采全高走向长壁后退式采煤法、顶板管理方式为全部跨落法工作面切眼安装107台支架回采后退距离1454m圈定可采储量187万吨。2.工作面留巷开采技术方案21107工作面轨道巷留巷开采试验采用预留综采支架、注浆锚索和单体铰接顶梁联合支护的方式进行。2.1留巷段巷道断面要求：21107工作面轨道巷设计规格为矩形断面巷宽×巷中高=4.5×3.5m。为了满足21107工作面轨道巷留巷开采试验要求自切眼向外100m范围内扩巷道下帮扩帮宽度为1.5～1.8m扩后巷道净宽为6m。2.2扩帮支护及预留支架安装技术要求（如图2所示）：2.2.1扩帮后顶板采用锚杆（锚索）支护为增加顶板完整性隔排施工锚注锚索。2.2.2扩帮后下帮的槽钢锚索上铺双层经纬金属网经纬金属网丝为10号铁丝槽钢压入经纬网200mm经纬网压茬铺设要求自切眼向外顺序一排压一排每排搭接500mm。扩帮后将经纬网卷好吊挂在巷道顶板上。2.2.3预留支架顺巷摆放在上巷扩帮后的区域支架紧贴现有650皮带摆放预计摆放25架。每台支架顶梁上顺巷摆放3根板梁要求下帮的板梁将经纬网托住。工作面回采前在支架下方、皮带下方和皮带上方各打一道单体铰接顶梁支护一梁一柱单体穿铁鞋支架下方的单体随工作面推进在工作面运输机电机后面支设支设时将经纬网托至巷道顶板。切眼处的双层经纬金属网也要随支架安装铺好。2.2.4随工作面推进将双排经纬金属网下放联网并上至工作面机尾支架顶梁上回采过后随矸石冒落将经纬网压至采空区形成巷道下帮挡矸帘。3.矿压监测3.1回采前在留巷段每10m对巷道顶板测一个标高点在回采期间每推进10m进行复测一次。3.2设置巷道围岩表面收敛观测站每10m设点观测巷道围岩变化状况每三天观测一次顶板、底板及两帮移近量和预留支架压力表读数。直接顶初次跨落至老顶初次来压之间每天观测一次。3.3轨道巷预留支架每架安装两块压力表观测压力变化情况并将支架升紧达到初撑力立柱的压力表读数在25MPa以上。3.4对留巷段巷道支护情况进行检查符合要求后方可进行其他工作防止发生顶板事故。4.留巷段回采期间安全技术措施4.1留巷段回采期间工作面机尾采高初期控制在4.0m以内推进一段后根据矿压观测数据再进行采高调节。4.2工作面回采前先对上巷切眼口至-480集中皮带巷采用单体铰接梁加强支护单体铰接顶梁上下帮各一道一梁一柱单体穿铁鞋单体初撑力不小于90KN铰接顶梁与上巷超前支护铰接。4.3随工作面推进在上巷预留支架下方再增加一道单体铰接顶梁加强支护单体铰接顶梁与上巷放顶线平齐。4.4加强安全监控系统的管理和维护按要求进行各种传感器的标校发现传感器故障及时更换、维修。4.5通风区制定专项通风瓦斯管理措施施工单位严格按措施落实。5.试验成果根据现场支护试验和巷道顶底板移近量观测巷道在不留巷时工作面超前支护范围内顶底板移近量为100mm。采用沿空留巷技术后工作面超前支护范围内顶底板移近