综采工作面沿空留巷顶板支护初探

薛睿

摘要：深部煤层矿压较大，使顶板的维护较为困难，特别是对综采工作面沿空留巷顶板的支护情况，本文对沿空留巷顶板支护的具体措施进行了分析。

关键词：综采工作面顶板支护沿空留巷

为了提高采区的资源回收率，使万吨掘进率下降，缓解综采工作面的接续紧张情况，在立井中部采区的左一面走向长壁的后退式采煤工作面的下巷进行沿空留巷措施。通过在回采过程中对沿空留巷的观察、实际支护效果、经济效益进行分析，为其它煤层的综采工作面沿空留巷的实施提供有利的依据。

1 沿空留巷顶板的岩层运动规律

工作面前方岩层发生运动的范围在20m-40m之间，越接近煤壁，顶板下沉的程度就越大，单体液压支柱的压力值也越高。工作面前方5m左右的范围内为顶板剧烈运动区，该处的巷道煤壁片帮现象较为严重，顶板下沉程度最大，属于超前压力集中区域。在回采工作面后方，因为受到采动的影响造成裂隙带急剧沉降的现象，巷道顶板的下沉速度和下沉程度比工作面前方的情况较为严重，可以通过对顶底板移动的程度进行观察得出具体数值。顶底板移近量主要出现在40m范围内的工作面后方，在稳定区在发生前总移近量中占有一定的比例，最剧烈的区域在工作面后方40m-80m之间，而80m之外的顶板下沉程度较为平稳。巷旁起到支护作用的木柱在初期时对切丁的支撑动压负荷较为理想，但是由于木支柱的可缩量较小，使顶底板移动量在达到60mm前已经达到最大的负荷程度，如超过则无法继续适应顶板下沉量，会出现支柱相继折损的现象发生。

2 沿空留巷的支护方法

为了让沿空留巷可以在下一个工作面做到能够使用的效果，使用以下的沿空留巷支护方法：

2.1 为了防止顶板的压力过大出现片帮的现象，在沿空留巷的下帮使用宽度为1.8m的塑料网配合两排长度为1.6m的开缝式锚杆和0.2×0.5的旧皮带托盘进行防护，锚杆的排、间距为1m。

2.2 在工作面的后方沿空留巷使用两排单体柱配合铰接顶梁支护顶板进行防护，在支护的长度达到60m后，应随着开采的方向向前移动支柱，单体柱之间的排距为1.4m，间距为1.2m，一排支柱应与墙边的支设接近，长度不可以小于60m。

2.3 沿空留巷的顶板应在原巷道顶板支护的条件上进行每隔一根钢带再增加一根钢带的支护方法，在钢带上均匀的打三根锚索进行加强，排距为1.4m，间距为1m。该种支护的方法需要在顶板发生下沉前，超前转载机头部施工完成。

2.4 将煤岩粉装在编织袋内码成石墙，要求下宽为3m，上宽为2.8m，每码15m要留出一个宽度为1m的尾排川，用单层袋墙进行封堵。码石墙的袋与袋之间要压茬，并码后要留茬，石墙的接底和接顶处要严密，最外面一层的码墙要进行拉线，保证码墙的平直。使用编织袋要口对口平方，并且要压实、扎紧。进行编织袋码墙主要是为了起到挡风、挡矸的作用，以防发生漏风的问题。

2.5 在2#-4#支架后每向前前进1m使用单体柱配合铰接顶梁支护石墙处顶板进行支护，单体柱的距离为1m，在顶板不好的位置应使用单体柱配合长度为3m的钢梁迈步进行支护，要求钢梁的前端要探到支架的切顶位置。在支护段中进行两排锚索，排距为1.4m，间距为1m，进行码墙时将锚索码到墙内，每前进1m进行一排柱，每码1m墙翻一排柱，不可以超前翻柱，空顶距最小不可以小于1m，最大不可以超过5m。

2.6 进行回采前，从上下出口向外使用单体柱配合铰接顶梁各进行两排超前支护，排距为上巷为1.7m，下巷为2.5m，间距为1.2m，长度不可以小于20m。

3 观察方法

从工作面开始码石墙向外在每20m的位置设置一个观察点，主要对顶、底板的移近量、帮木柱的下缩量、石墙进行观察。

4 沿空留巷中的技术要求和问题

4.1 使用编织袋装煤岩粉代替水泥砂浆、石头进行码墙工作。

4.2 在大编织袋中装1/3的煤岩粉，进行码墙时，将袋子平放，口对口放平、扎紧后压茬，码后要求留茬，使码袋成为一个整体，防止出现石墙外鼓的现象发生。

4.3 石墙中的两排锚索应在码墙前进行支护，巷道内的护帮锚杆挂网、钢带、锚索等工作需要在转载机头施工前完成，可以减少顶板的下沉量，预留巷内架后要保证有两排长度为60m的单体柱配合铰接顶梁支护，防止留巷中底板起鼓和顶板下沉的问题出现。

4.4 进行码墙时要按照顶板的画线进行施工，码成的墙要保证下宽为3m，上宽为2.8m，墙面要平直，整个石墙需要保持一条直线的位置，并对现场的锚索质量管理进行加强，保证施工的质量。

4.5 进行码墙的编织袋在回采时需要进行回收，可以减少煤炭资源的损失，减少采空区的瓦斯积存空间和充分冒落，保证施工的安全进行。

在对空留巷进行改进时应注意以下几点问题：①地质条件较为复杂的护巷问题。因为煤层的顶底板不平，会出现局部断层的现象，使切顶支柱产生不均衡的负荷，造成木柱过早的发生折断，加大巷道的下沉量。②沿空留巷临时支护的问题。安全顶板的压力变化规律在沿空留巷在使用单体支柱进行支护，当顶板的压力稳定后撤回。③端头之间的问题。当进行工作面沿空留巷时，该留巷的一端不设端头支架，使用单体支柱配合铰接顶梁进行支护，有利于石墙的进行。④人工放顶。人工强制放顶在沿空留巷中是一个重要的因素，个别区域因为没有达到强制放顶的要求使巷道的压力升高，导致木柱折断，顶、底板的移近量加大。

5 空留巷的效益

5.1 经济效益：可以减少巷道掘进的工作量，通常的长壁后退式开采除了要求有上下巷道外还要有一条巷道作为下个片盘的回风，使用工作面沿空留巷的方法可以减少巷道的掘进工程量，节省掘进的费用。同时可以使煤炭资源的回收率提高，避免提前进行掘进的工作，缓解了采煤接续和采煤之间的问题，延长了矿井和采区的服务时间。

5.2 社会效益：使用编织袋装煤岩粉代替石料、水泥砂浆进行码墙，可以保证工作人员的安全，而且避免了进行打眼放炮引起瓦斯事故；进行沿空留巷可以促进工期的提前完成，确保综采工作面的不停产；提高煤炭资源的回收率。

参考文献：

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