急倾斜煤层沿空留巷的应用与研究.docx

急倾斜煤层沿空留巷的应用与研究【摘要】沿空留巷是无煤柱开采时普遍使用的一种无煤柱护巷方式对于提高煤炭回收率、改善巷道维护、降低开掘率以及对于因保护煤柱和丢煤引起的井下灾害有明显的效果；随着无煤柱开采技术的应用和发展使采区巷道的布置等诸多方面产生了相应变化。当前对沿空留巷的围岩活动规律以及沿空留巷的支架围岩关系已基本了解从而为无煤柱开采沿空留巷的支护创造了有利条件。【关键词】沿空留巷；急倾斜；混凝土充填1沿空留巷基本特征研究沿空留巷我们必须先分析沿空留巷的围岩变形特征及相应的支护要求沿空留巷的围岩变形特征：采空区顶板活动的结果是自下而上形成了四个变形带即与煤层相邻的直接顶不规则冒落带、不规则冒落带上部岩层的规则冒落带、冒落带上岩层以梁形式构成的裂隙带、裂隙带上岩层的弯曲下沉带。巷道上方裂隙带岩层取得平衡之前的强烈倾斜下沉是影响沿空留巷巷道变形的决定因素。沿空留巷围岩变形的主要特征：（1）峰值速度区。在第一工作面后方回采强烈影响阶段围岩变形存在一个峰值速度区峰值速度区的位置和峰值大小依据围岩条件和支护的不同而不同。（2）重新稳定阶段。在工作面后方50m范围内沿空留巷围岩虽然变形强烈围护比较困难但该范围有限最终仍能达到重新稳定巷道维护条件随之好转。所以沿空留巷维护困难的阶段是比较短的大部分时间处于比较容易维护的状态。我们可“定性”地确认沿空留巷支架的工作状态经历3个阶段即增阻阶段、横阻阶段和外载稳定阶段。（3）沿空留巷支护。由沿空留巷围岩变化规律、支架工作阻力变化规律以及载荷构成分析可见沿空留巷支护只有在适应围岩变形规律的基础上控制围岩变形因此对支架有一定的要求。为了适应沿空留巷条件下“支架-围岩”相互作用的特点支架不仅要有足够的工作阻力而且要有与围岩移近量相适的可缩量。同时沿空留巷支护必须具有较好的封闭性即能保证对顶板、两帮的支护和控制又能很好地隔绝采空区和预留的巷道最大限度降低采空区瓦斯或其他有害气体、采空区积水进入预留巷道隔绝空气进入采空区降低采空区煤层自燃现象。（3）不论是前进式开采还是后退式开采沿空留下的巷道均可作为开采下一个工作面的顺槽一巷两用节省掘进巷道的费用避免采掘失调、接续紧张。2急倾斜煤层沿空留巷工艺（1）沿空留巷施工工艺为控制回采压力对围岩产生的破坏作用确保安全和留巷成功采用以下工艺施工：1）混凝土墙采用在上巷超前支护外设一个喷浆机。将砂子、水泥和速凝剂按比例搅拌均匀后送入喷浆机中喷浆机通过对喷浆管往上巷和固定在工作面架内的喷浆管将喷浆充填料并列下巷首部支架处往1架与2架间空隙认为将料射出靠倾角和采空区矸石下窜混合自主充填形成混凝土墙。2）锚索采用超前20米打设滞后工作面运输机后及时上下锁紧。3）随工作面推进及时铺网和钢带钢带倾斜每0.8米一道防混凝土墙初期不凝固时鼓包影响留巷断面。4）顶板破碎或有构造处在巷道中间采用大托盘按走向每3米打一根深度不小于5米的锚索进行补强支护。5）混凝土浇灌的墙体末端处打横头密集或设栅栏任何人不得进入未稳定的留巷区域以确保人员安全。（2）急倾斜综采沿空留巷效果分析1）技术可行。大倾角综采工作面沿空留巷期间认真开展巷道观测。观察结果表明巷道围岩变形一般在工作面推进25～45米后顶板最大下沉量300mm两帮移近量100～200mm。巷道有局部片帮、无底鼓情况。所留巷道近千米不经卧底和扩帮就能满座作为下一阶段使用的安全技术要求。2）经济合理。经测算掘进巷道和留巷巷道单价成本分别为1359元及832.83元每米成本节约527.17元。掘进巷道一般留煤柱8米按走向800计算损失煤炭15552吨沿空留巷提高煤炭回收率降低成本费用有较大的经济效益。3）安全可靠。采用喷浆机在上巷注浆留巷工艺从根本上杜绝人员进入大倾角采后巷道作业情况创造了本质安全型环境。而且所留巷道采用双重加强支护理论即有混凝土墙的支撑又有锚索悬挂的支撑从理论上保证留巷的高度安全性。同时下巷混凝土墙发挥挡风墙作用有效隔绝采空区有利于瓦斯管理更进一步提高安全可靠程度。4）工艺简单。由于采用的是锚索和喷浆机作业是井下常用的支护手段。设备简单、操作方便整个工艺流程没有复杂的科技含量便于广大职工应用。5）绿色开采。大倾角综采实现无煤柱不仅最大限度减少资源浪费而且极大缓解生产接续降低巷道掘进量从而减小掘进巷道排矸量实现绿色开采取得良好社会效益。