浅谈孤岛采煤工作面巷道顶板管理及支护方式

陈小俊

摘 要：对唐安煤矿采煤孤岛面的生产实践进行介绍，总结并提出孤岛面回采期间对动压区存在问题的解决办法和存在隐患的预防性措施。即采用巷道扩帮、挑底，超前支护、端头支护密集支护的方式，有效地缓解孤岛采煤工作面运输顺槽和回风顺槽巷道顶部、帮部的收敛变形，并通过转载机平槽的延长加快回采进度。

关键词：孤岛工作面 顶板压力 支护方式 预防措施

中图分类号：TD327.2 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）007-036-02

唐安煤矿3403工作面位于：掌握村北，章庄季节河南，地表为丘陵地带且被黄土覆盖，无任何建筑物。井下位于752水平四盘区，地面标高963-1043，井下标高710-730，南面为盘区专用回风大巷、轨道运输大巷和皮带运输大巷，东面为3404工作面（已采），西面为3402工作面（已采），北面为实体煤，3403工作面和相邻已采的两个工作面中间各留有20m保安煤柱。3403工作面走向长度为1085米，倾斜长度为175米。工作面煤层情况：煤层厚度为5.7米，煤层结构单一，煤层倾角0-5按笾鲁誓媳弊呦颍榷ǔ潭任榷ā？

1 孤岛面的形成及顶板管理难度

所谓孤岛面就是两侧相邻面均已先开采，然后最后开采的这个面就叫孤岛面。此面的特点是被四周采空区压力围攻，受采空区和工作面回采双重压力的影响，巷道破坏和收敛变形十分严重。压力突出表现是工作面煤帮往外附近20米左右顶板下沉量大，煤帮挤压明显，底鼓严重，传统的木支护、钢棚支护巷道将被严重摧毁，几乎无法正常组织生产，就是最先进的锚杆锚网支护仍然不能有效抑制巷道变形，从唐安矿3403孤岛工作面的巷道变形量收集统计，变形最严重时，巷道断面缩小为不足原来的2/3，这种强烈的变形无论对安全生产管理还是通风管理都带来了较大的难度。再加上孤岛工作面回采经验的匮乏，给我矿的安全高效生产带来了诸多因素的影响。

2 相关措施

2.1 巷道顶板支护

（1）采用单体柱加 形钢梁支护，并将原选用的DW3.15型金属单体液压支柱改用DW35-300/110X型悬浮式金属单体液压支柱。

（2）进风顺槽超前支护由原来的30米增加到≥100米。超前支护采用3.3米钢梁一梁三柱支护，排距≤大于0.6米。转载机跑道后，距工作面20米范围内采用一梁四柱支护，排距≤0.6米，同时，根据顶板实际压力情况，缩小间距、排距，并加强支护密度，增加其支护强度。

（3）回风顺槽超前支护由原来的30米增加到≥100米。采用3.2米钢梁一梁四柱支护，排距≤0.6米，根据实际情况，同时可缩小间距、排距，并加强支护密度，增加其支护强度。

单体柱间距：运输顺槽中运输设备两侧各两根支柱，柱间距根据现场具体条件灵活调整；回风顺槽由于无设备支柱时尽量等间距布置。

单体柱排距：工作面开采初期排距600mm？00mm，之后根据实际情况，可调整加密支护效果。

（4）由于顶板压力过大，原有的 15.24？500锚索达不到支护要求，则进、回风顺槽在锚杆、锚索支护原有的基础上，进行了锚索补强支护。原锚索采用间隔一排支护一排布置形式，单根锚索直径规格： 15.24？500。顶板每逢布置的单根锚索处增加一排锚索，每排2根；在原有两根锚索的基础上增加一根锚索；顶板锚索布置在原有支护的基础上形成了锚索“二·三”布置形式。补加锚索规格： 22？200；预紧力100-150KN。

2.2 巷道两帮支护

由于3403进风巷巷道帮鼓严重，断面受压力影响在原有基础上缩小了1/3，从而导致本队运输设备无法正常移动，严重制约安全生产。

（1）在原有钢带的基础上，按照每排增加3根直径为20毫米，长度为2.2米的高强度锚杆进行补强支护。

（2）由于一段时间周期来压严重导致巷道人行侧距工作面10米内变形严重，影响人员通行和支护材料无法正常外运等，特对这段距离的煤帮进行了以下处理：1）对巷道煤帮进行扩帮，防止煤帮受压鼓出后将单体液压支柱扛弯变形；2）加强支护减小了巷道顶部、帮部变形程度，保证了巷道行人的畅通；3）巷道断面得到了有效控制，不影响人员通行和支护材料正常外运；4）巷道断面缩小得到了控制，保证了工作面足够的供风量，对生产过程中瓦斯管理起到了很好效果。

2.3 针对巷道底鼓处理

3403进风巷为沿煤层底板掘进巷道，顶板压力过大，导致底鼓情况严重，巷道原掘进高度有2.7米，受压力影响底鼓50cm左右， 高度只有2.1-2.2米，严重制约着运输设备的正常移动。为了使本队安全生产工作顺利展开，特对巷道底板进行了以下处理：

（1）挑底工作采用爆破，风镐配合作业。施工后，保证巷道高度不低于2.8米，挑底宽度必须要保证移动配电点、转载机及破碎机能顺利移过。

（2）挑底过程中，巷道底板要平直，按原有坡度进行作业，不得出现底板突变情况。

（3）人行侧每排液压柱采用底靴由钢板焊接成槽型结构，参数为：长1000（750）mm卓？50mm 赘？0mm缀？0mm。受空间限制的位置可按具体条件制作。柱鞋成“一”字型排列，非人行侧每根液压柱穿厚20mm？00mm？00mm的柱鞋进行支护。

3 结束语

唐安煤矿通过采用上述加强顶板支护综合管理办法，在3403综放孤岛工作面回采过程中很有效地控制了运输顺槽和回风顺槽巷道顶部、帮部以及巷道底部的变形程度，为安全、高效、均衡生产提供了极其宝贵的时间，从而保证了全矿年度安全工作、生产任务的顺利完成，同时也为以后的孤岛工作面回采提供了极其宝贵的经验。