浅谈沿空留巷技术在综采工作面中的应用

邢伟印　柴海涛

【摘 要】本文针对沿空留巷技术在综采工作面应用困难的问题，作出了简单的分析，并通过在新安煤矿综采工作面现场的应用，提出了可行的解决办法，并取得了很好的效果，保证了沿空留巷的顺利施工。

【关键词】沿空留巷；矸石墙；综采工作面；顶板管理

0.前言

新安煤矿为节约材料投入，减少煤柱损失，减少地面矸石排放量，降低能耗，提高企业效益，在综采工作面实施无煤柱开采技术，该项技术对降低煤矿生产成本、提高掘进效率、增加资源回收意义重大。同时，这项技术的实施极大地缓解了新安矿采掘接续紧张的状况。

1.工作面状况

新安煤矿六采区南翼八上层设计两个采面（负450～负500八上层右片、负430～负450八上层右片），所采煤层为八上层，采深510～570米，平均煤厚1.56米，采面可采储量15.5万吨；八上层直接顶为1.1米厚粉砂岩，深灰色、质地均匀，老顶为白色中砂岩，厚14.0米，底板为4.8米厚的灰白色细砂岩。

工作面设备配备：液压支架ZY240-07/18，109部，采煤机MG-132/320WD型1台，刮板输送机SGB-630/220型1台（长160米），破碎机PLM-110型1台，SGW-150T型溜子1台（长80米），胶带输送机SJD-80型2台。

采面采用走向长壁后退式回采工艺，采空区处理采用全部垮落法。采面的机轨巷采用4排2.2米长锚杆吊W钢带加金属网、2排间距为2.0米锚索的支护形式布置。通过对该采面的机轨巷实施沿空留巷技术，作为下一个采面的运输入风巷。

2.留巷工艺

图 1 沿空留巷工艺流程图

近几年沿空留巷在我国的各大矿区都有很大的推广，因此也形成了多种多样的方法，比如可以在巷道下帮侧打设密集木点柱，点柱后码砌沙袋；也可以将矸石破碎后盛装在特制的塑料袋内，将装满矸石的塑料袋码放在巷道下帮侧，使矸石塑料袋相互压茬进行垒砌并且接顶。该采面采用的方法是：随着回采工作面的推进，在巷道下帮侧码砌矸石墙，矸石墙码砌宽度1.5米，具体方法是：在巷道下帮侧打设两排间、排距为0.5米×1.5米的圆木点柱，圆木点柱必须打设在硬底上，打牢，然后将30mm厚的发碹板子钉在圆木点柱上，形成净宽1.5米的留巷空间，留巷空间巷道侧与下帮煤壁成一条直线，以便使所留巷道能够正常使用，最后用矸石对留巷空间进行砌碹，工作面每推进三个循环进行一次砌碹，砌碹时要逐步撤走支架和矸石墙之间的单体，进行矸石和水泥砂浆充填，每码砌一层矸石灌一层水泥沙浆，直至碹体接顶。沿空留巷工艺流程如图1所示。

3.沿空留巷段顶板管理

综采工作面采用液压支架支护顶板，支架的伸缩、拉架极易将留巷段顶板破坏，加之综采推进速度较快，给留巷施工造成极大的困难，严重影响工程质量。该设计采面为保证留巷段顶板不被液压支架破坏，保证顶板稳定，当采煤机割煤后、拉架前在溜子尾沿空留巷段的支架顶梁上方沿倾向挑设长度1800mm的板梁，板梁两端挂两棵单体，形成一梁两柱棚子，棚子间距为800mm，每循环打设一架。这样可以极大的保证沿空留巷段顶板的完整性。当支架推过一梁两柱棚子后，要求在每个棚子上及时补打两棵单体，最终形成一梁四柱倾向棚子支护，加强了对支架后顶板的支护强度。具体打设方式详见支护图。

沿空留巷码砌矸石墙初期，矸石和水泥砂浆发碹的墙体还没有完全凝固，不能够完全起到支护顶板的作用，因此，将超前支护滞后工作面切顶线至少50米，加强对沿空留巷段巷道顶板的支护强度；同时在码砌的矸石墙体的巷道一侧打设一排间距1.0米的带冒单体支柱，同样滞后切顶线50米，加强对沿空留巷段巷道顶板的支护强度，极大地缓解留巷段顶板对矸石墙的压力，保证了初期砌碹墙体的稳定。沿空留巷顶板支护方式如图2所示。

图 2沿空留巷顶板支护方式图

4.经济与社会效益分析

4.1经济效益分析

从2007年12月至2008年2月末，该采面共沿空留巷460米，比双巷布置少掘巷道480米，该无煤柱开采技术应用后减少煤柱损失2.3万吨（8上层煤柱宽按25米），少掘回采巷道按万吨掘进率145m计算，可圈煤量480/145万吨=3.3万吨，共多回收煤炭2.3+3.3=5.6万吨，给企业多创造经济效益5.6×20=112万元（按吨煤创效20元计算）。

沿空留巷使用水泥、江砂、木料材料费471元/m，掘进巷道每米材料费780元/m，包括：锚杆、钢带、金属网、锚索、火药、雷管等，沿空留巷节余材料费480×780-460×471=15.7万元。

沿空留巷共可为企业创造经济效益：112+15.7=127.7万元。

该项目的实施极大地提高提高了煤炭回收率，并且增加了企业的经济效益。

4.2社会效益

沿空留巷主要材料是从地面的矸石中选出的矸石，累计使用松散岩石460×1.63×1.5×1.7m3=1912m3。

通过该项目的实施实现了矸石的再利用，降低了对环境的污染，和谐矿区做出了贡献。

5.结束语

目前老矿井的普遍现状是煤炭储量不足，产量有逐年递减的趋势，沿空留巷技术的应用对于和新安煤矿类似的老矿来讲，意义重大，它开拓了一个新的增产提效途径，一定程度上可以增加矿井的可采储量，延长矿井的寿命。新安煤矿通过实施“沿空留巷”工程，进一步实现了矸石再利用、“以矸换煤”洁净开采、绿色开采的目标，促进资源节约型、环境友好型企业建设。

【参考文献】

[1]郭育光，柏建彪，侯朝炯.沿空留巷巷旁充填体主要参数的研究[J].中国矿业大学学报，1992.

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